煤矿顶板安全管理知识(精选8篇)
煤矿顶板事故及预防知识
顶板事故是指在地下采掘过程中,由于围岩破坏、支护失效而引起顶帮垮塌等造成的人员伤亡、设备损坏或中止生产的事故。
一、矿井顶板概述
1.矿井顶板类型
矿井煤层顶底板岩层一般由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、黏土岩或石灰岩等组成。按顶板与煤层相对位置及垮落难易程度,可将煤层顶板分为伪顶、直接顶和老顶。
2.顶板支护方式
采煤工作面顶板的支护形式按结构分,有单体支柱和由柱及梁组成的支架(棚子);按材料分,有金属支架和木支架;按工作原理分,有摩擦式金属支柱、单体液压支柱及液压支架。
3.采空区顶板控制方法
采煤工作面向前推进,顶板悬露面积不断增加,工作面压力也逐渐加大。为了使采煤工作面正常生产,必须对采空区悬露的顶板及时处理。采空区的顶板处理方法,主要根据顶板岩层性质、岩层厚度和开采煤层的厚度等因素选择。我国大部分矿区采用全部垮落法,少数采用缓慢下沉法及煤柱支撑法。
(1)全部垮落法。主要适用于松软、容易垮落的顶板,近来又应用到坚硬顶板中。
(2)缓慢下沉法。这种方法利用塑性顶板弯曲下沉直至与底板接触来维护采空区顶板,适用于薄煤层,尤其是具有底鼓性质的底板更为适宜。
(3)煤柱支撑法。这种方法是每当工作面推进一定距离后,留下适当宽度的煤柱来支撑顶板或切断顶板,在煤柱的另一侧重新开切眼进行回采。煤柱的宽度和间距根据顶板岩性和煤质的软硬程度来确定。
二、顶板事故的分类及常见发生地点
煤矿顶板事故按常见发生地点分类如下:
顶板事故分为掘进工作面顶板事故和采煤工作面顶板事故。掘进工作面顶板事故分为掘进头、巷道交岔点和换支架处。
采煤工作面顶板事故分为局部冒顶和大冒顶。局部冒顶分为煤壁附近、上下出口、放顶线附近和地质构造带附近。大冒顶分为采空区和采煤工作面附近。
1.大冒顶事故
所谓大冒顶事故,就是指相对局部冒顶而言,灾害面积较大的冒顶事故。在采煤工作面开始推进后,随着采空区的不断扩大,工作面和采空区上方的老顶矿山压力也不断增大,并开始显现,即常见的初次来压和周期来压。如果这时不采取相应的措施(如采空区顶板悬露面积过大,没有强制放顶等)或采取的措施不当(如工作面支架支撑力过小),都会引发大面积冒顶事故。
大冒顶有以下易发地点:
(1)顶板坚硬且采空区顶板悬露面积过大,没垮落的采煤工作面。
(2)地质构造带附近。当采煤工作面遇到地质构造带,顶板失去了原有的塑性和完整性造成大块岩体下滑、垮落。
(3)局部冒顶附近。
(4)顶板淋水附近。由于顶板含水,硬度下降,裂隙张开,顶板完整性被破坏。
2.局部冒顶事故
局部冒顶事故通常是由于顶板破碎断裂(垮塌)而导致支护失效或没有支护(空顶)所引起的。在采煤过程中发生冒顶的主要原因是顶板破碎没有及时支护,或及时支护但质量不合格;在回柱过程中发生冒顶的主要原因是回柱操作方式及顺序不合理。
局部冒顶主要发生在以下地点:
(1)地质构造带附近。地质构造带如向斜、背斜轴部,褶曲轴部,顶板岩石破碎带及断层附近容易发生局部冒顶。
(2)上下出口附近。工作面上下出口的控顶范围比较大,随工作面移动需拆除巷道支架,并重新架设,由于支架的初撑力较小,在采动的影响下,使直接顶下沉、松动、破坏,容易发生冒落造成局部冒顶。
(3)煤壁附近。工作面煤壁附近的局部冒顶一是由于采动、爆破后,顶板容易形成各种劈裂,造成游离岩块或遇破碎顶板,支护不及时而发生局部冒顶;二是在炮采工作面,因炮眼角度、装药量不当,崩倒支架发生局部冒顶;三是老顶来压,因煤壁片帮形成局部无支护而发生局部冒顶。
(4)放顶线附近。当回撤压力大的支柱时,往往柱子一倒顶板就冒落,再由于断层、层理等切割形成的较大游离岩块,会因回柱而回转冒落,推倒工作面支架,造成局部冒顶,如图5—1所示。同样,在金属网下回柱放顶时,若网上有大块游离岩块,也会因回柱而推垮支架,造成局部冒顶。
图5—1 顶板中游离岩块回转推倒支架
三、发生顶板事故的预兆 1.大冒顶的主要预兆 1)顶板的预兆
(1)顶板连续发出断裂声,有时发出闷雷声,这是由于顶板断裂造成的。在顶板突然来压和工作面总支撑力较低时,工作面顶板下沉量会突然增加,顶板沿煤帮方向会出现裂隙,原有裂隙张大,甚至产生台阶下沉,如图5—2所示。
图5—2 工作面台阶下沉
(2)顶板大面积来压时,在破碎顶板处连续掉碴,岩粉末下落,岩尘飞扬。如完整顶板有抓顶煤时,煤和顶板离层脱落。
(3)在伪顶和假顶下,有大量的煤屑和碎矸石下落卷起尘雾。
(4)当顶板比较坚硬时或初次放顶后,采空区内的顶板有时较大面积不垮落。为了预报 采空区顶板活动情况,在采空区沿倾斜方向每隔20至30米留一根木顶柱,砍去2/3缺口,作为信号柱,如图5—3所示。当顶板来压时,信号柱被压弯折断,发出响声。
图5—3 信号柱
2)煤帮的预兆
(1)由于冒顶前顶板压力增大,工作面及周围巷道煤帮受压增高,造成煤质变酥,片帮增多。
(2)在工作中使用电钻打眼比平时省力。
(3)采煤机工作用电负荷减少等。
3)支架的预兆
(1)使用木支架时,支架大量被压坏或折断,并发出响声;使用金属支柱时,耳朵贴在柱体上,可听见支柱受压后发出的声音。
(2)当顶板压力继续增加时,活柱迅速下缩,连续发出“咯咯”的声音;若工作面留有底煤或顶板较软、破碎时,支架有插底及钻顶现象。
(3)工作面使用铰接顶梁时,在顶板冲击压力的作用下,有“飞楔”现象,即楔子被挤出或弹出。
4)瓦斯及淋水的预兆
在含瓦斯煤层,瓦斯涌出量突然增加;有淋水的顶板淋水量增加。
2.局部冒顶的预兆
(1)响声。木支柱发生劈裂声,紧接着出现折梁断柱现象;金属支柱的活柱急速下降(或下缩),也发出很大的声响;有时还能听到采空区内顶板发生断裂时的闷雷声。
(2)掉碴。顶板严重破裂时,折梁断柱现象增加,继而出现顶板掉碴现象,掉碴越多,说明顶板压力越大。
(3)煤壁片帮。冒顶前片帮煤比平时增多。
(4)裂缝。当顶板裂缝加宽加深时,就有可能发生冒顶。
(5)漏顶。因背顶不严或支架不牢出现的漏顶现象,如不能及时处理,当顶板岩石继续冒落时,就会出现没有声响信号的大冒顶。
(6)顶板出现离层。顶板快要冒落时,常出现顶板离层现象,要用敲帮问顶的办法判断,即操作人员站在安全地点,用长钢杆先捅掉破碎的煤和岩石后,再用斧、镐或钢杆敲打顶板,如果声音清脆,则表明顶板完好;如果顶板发出“空空”的响声,说明上下岩层之间已经离层。当离层很厚时,则不好辨认,这时要用震动问顶法,用左手按住顶板,右手用工具敲击,如果左手感到轻微震动,则顶板发生离层,要立即加强支护。
(7)在含瓦斯煤层中,瓦斯涌出量突然增大。
(8)有淋水的工作面,淋水量有明显的增加。
四、防治顶板事故的主要措施
(一)掘进工作面冒顶事故的防治措施
(1)巷道尽可能布置在稳定的煤岩中。
(2)根据掘进巷道(煤)岩石性质,选择合理的支护形式。
(3)掘进头有空顶区和破碎带,严禁空顶作业,紧跟掘进采取临时支护措施,并且必须背严接顶。需要时,一是应挂网,防止漏空;二是用拉条等将支架连成一体,防止推垮。
(4)严格执行敲帮问顶制度、作业规程及操作规程的要求,支架质量及支护形式要合理。
(5)炮眼布置和装药量要合理,以防爆破崩倒支架。
(6)采用锚杆支护时,要合理确定锚杆的深度及密度,必要时采用锚喷网联合支护。
(二)采煤工作面冒顶事故的防治措施
1.局部冒顶事故的防治措施
1)地质构造带附近局部冒顶的防治措施
(1)断层,向斜、背斜轴部,如果工作面与构造带轴线部平行应斜交通过。
(2)断层两侧加木垛,并尽可能迎着岩块可能下滑方向支架戗棚或戗柱。
(3)加强破碎带的支护。
2)上下出口附近局部冒顶的防治措施
(1)工作面上下出口处要架设特种支架。
(2)支架必须稳定性高、支撑力足够,以防老顶来压时摧垮支架。
3)煤壁附近局部冒顶的防治措施
(1)根据实际情况,工作面落煤后采用前探支架式贴帮点柱及时支护。
(2)工作面的支护形式要和顶板岩性相适应,如松软、破碎顶板应采用支架并用背板背实,采用或自移式支架。
(3)对于炮采工作面,作业规程中必须明确炮眼距顶板的最小距离及同支架错开的间距,以及最大的装药量和一次爆破量,防止崩倒支架,造成过太空顶及空距。
(4)严禁空顶作业。
4)放顶线附近局部冒顶的防治措施
(1)严格执行作业规程,采用正确的回柱方法,尽量避免顶板压力集中在个别支柱上。
(2)在单体金属支柱工作面,应在大块岩石范围采用木支柱替换单体金属支柱,待大块岩石全部处于放顶线以外,再开始回柱。
2.大冒顶事故的防治措施
工作面大冒顶可分为推垮型、压垮型、漏垮型3种。
1)推垮型冒顶事故的防治措施
推垮型冒顶按顶板性质又分为冲击推垮型冒顶和复合顶板推垮型冒顶。
(1)冲击推垮型冒顶指当煤层顶板离层后,老顶岩层断裂砸在已离层了的煤层顶板岩石上,导致的推垮型冒顶,如图5—4所示。
防治措施主要有:
①进行顶扳动态监测,发现顶板离层,应采取相应的措施。
②提高支护质量,增强稳定性及水平抵抗力。
③工作面支护要及时,提高支架的刚度初撑力,防止煤层顶板离层。
图5—4 冲击推垮型冒顶
(2)复合顶板推垮型冒顶。复合顶板是指煤层顶板由下软上硬不同岩性的岩层间夹有煤线或薄层软岩层,且下部软岩的厚度一般大于0.5米,小于采高。复合顶板由于夹有薄层软岩或煤线,当工作面支护质量不合格时,容易发生离层,此时如遇地质构造或人为破坏顶板的完整性,就可能出现独立的岩块,造成复合顶板推垮型冒顶事故,如图5—5所示。
图5—5 复合顶板推垮型冒顶
由于复合顶板推垮型冒顶前没有大冒顶所具有的明显预兆及特征,且在任何工序中都可能发生。因此,要严格支架质量验收,有条件的煤矿应使用液压支架进行支护,并对复合顶板进行动态监测。
一般的预防措施有:
①尽可能控制采高,使软岩层冒落后接近硬顶。
②采掘工作不要破坏复合顶板。根据实际工作经验,应用伪俯斜工作面。
③架设戗柱、戗栅应迎着岩体的可能移动方向支设。
2)压垮型冒顶事故的防治措施 当煤层上面的老顶为坚硬岩石时,老顶来压后工作面矿山压力显现突出,特别是工作面初次来压和周期来压期间或老顶断裂台阶下沉过程中,如果工作面支架质量不合格,强度不够,就会发生压垮型冒顶事故,如图5—6所示。
图5—6 压垮型冒顶
压垮型冒顶事故的防治措施有:
(1)当工作面发现有大冒顶明显预兆时,必须采取措施如加强支护,停产观察等。
(2)有条件的矿井,应建立矿压观测和顶板动态监测系统,为工作面支护提供依据。
(3)当煤层上部为坚硬岩层,且不易垮落时,要采用强制放顶,或向顶板高压注水,使其强度降低而自然垮落。
(4)在老顶初次来压期间,加大工作面控顶距。
(5)工作面来压明显,出现下沉台阶时,要采用特种支护形式(如木垛、密集支架)加强支护。用木柱替代该范围的金属支柱,等下沉范围岩石全部处于采空区后,再回柱放顶。
3)漏垮型冒顶事故的防治措施
漏垮型冒顶没有大冒顶发生时的明显预兆。工作面直接顶非常破碎,煤层倾角较大,工作面支护系统中发生局部漏顶,局部直接顶全部漏空,造成支架失稳而发生漏垮型事故,如图5—7所示。
图5—7 漏垮型冒顶
漏垮型冒顶事故的防治措施有:
(1)严禁爆破、移刮板输送机等工序弄倒支架,影响直接顶,防止直接顶出现局部冒顶。
(2)爆破后,支护工作要及时,顶板必须背严背实。
(3)支护质量必须合格,且支架有足够的支撑力。
五、冲击地压灾害及其防治措施
冲击地压是井巷或工作面周围的煤岩体由于变形能的释放而产生的一种以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象,常伴有巨大的声响和强烈的震动,会造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。
1.冲击地压发生机理
冲击地压发生机理十分复杂。目前国内外已有的冲击地压发生机理的重要理论包括强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向理论、“三准则”和变形系统失稳理论、弹塑脆性流变理论等。虽然各种理论侧重点不同,但有两个基本条件取得了共识:一是冲击地压是“矿体一围岩”系统平衡状态失稳破坏的结果;二是冲击地压多发生在采掘活动形成的应力集中区,当压力增加超过极限应力,并引起变形速度超过一定极限时即发生冲击地压。
2.冲击地压易发生位置
(1)发生冲击地压的煤层,一般为脆性、硬度较高且干燥的煤层,顶板都十分坚硬、完整,大面积不冒落,伪顶与直接顶较薄甚至没有。
(2)在地质构造的向斜轴部、断层附近、煤厚或倾角发生突变地点,是冲击地压发生频繁的位置。
(3)两侧或三侧临空的半岛或孤岛形煤柱或岩柱附近易发生冲击地压。
(4)上层煤回采边界影响带内易发生冲击地压,在承压区内掘进巷道易引起冲击地压。
3.冲击地压的特点
(1)一般没有明显的预兆,难以事先确定发生的时间、地点和冲击强度。
(2)发生过程短暂,发生前顶板岩层活动加剧,支撑物产生变形,顶板或煤壁伴随巨大 声响和强烈震动。
(3)发生形式复杂多样,有煤层冲击,也有顶底板冲击和岩爆,多种条件下都可能发生冲击地压。
(4)破坏性很大,往往造成煤壁片帮、顶板下沉或底鼓,支架折损、巷道堵塞,有时出现人员伤亡。
4.冲击地压的防治措施
冲击地压的防治措施分为预测预报、防范措施和解危措施。
1)预测预报
预测预报措施除了经验类比法外,大致分为以下两类:
(1)以钻屑法为主的局部探测法,包括煤岩体变形观测法、流动地音法、煤岩体应力测量法及岩心“饼化”法等。
(2)系统监测法,包括地音系统监测法、微震系统监测法及其他地球物理方法等。
2)防范措施
(1)开采保护层。多煤层开采时,可以通过首先开采无冲击危险或冲击危险小的煤层作为保护层的方法,来降低潜在危险层的应力。
(2)尽量少留煤柱和避免孤岛开采。优化井田和采区设计,尽量避免形成应力集中的煤柱和孤岛。
(3)合理的巷道布置。巷道布置尽量将主要巷道和硐室布置在底板岩层中,回采巷道采用大断面掘进,尽可能避免巷道多处交岔。
(4)合理的顶板控制方法。煤层有冲击倾向时,尽量采用长壁式开采或全部陷落法控制顶板。
(5)优化开采程序。当遇有断层和采空区时,尽量采用由断层或采空区开始回采的顺序。避免相向开采。回采线尽量呈直线,且有规律地按正确的开采速度推进,一般推进速度不宜过大。
(6)煤层预注水,以降低煤体的弹性和强度。
(7)顶板预注水,降低顶板的强度和弹性,消除或降低冲击危害。
3)解危措施
(1)卸载钻孔。通过在煤层钻大直径的钻孔,使煤体应力状态发生变化,峰值向煤体深部转移。
(2)卸载爆破。在高应力区进行钻孔爆破,改变支撑压力带的形状和减小峰值。
(3)诱发爆破。通过爆破人为地诱发冲击地压的发生,以避免人员伤害和设备损失。
(4)煤层高压注水。在工作面前方用高压水注入煤体,使煤体结构破坏,从而降低承载能力和压力。
六、顶板事故的紧急处理及安全注意事项
矿值班及相关科队人员对顶板冒落危险的处理有绝对处置权,必要时可停止生产,调集必要的人力、物力进行处理,可以先处理后汇报,相关人员须五条件配合。
1.防止顶板事故扩大的应急处理措施
(1)必须采取有效手段全力控制冒顶区域两侧巷道,使其冒顶波及长度不再扩大。
(2)在冒顶外围支护稳定的情况下,分不同情况采取如下办法:
①当冒落顶部稳定的情况下,采取打木垛接顶的方式。
②当冒落区域围岩破碎、冒落较高的情况下直接向冒落区打排杆,实施撞楔法,隔断顶部冒落体。
③当冒落区域破碎,在比较技术、经济、安全因素后,可考虑改道。
(3)尽快组织恢复通风网路,尽最大可能保持冒顶区通风和对风流的调整。在积极组织处理冒顶的同时,要充分预见冒顶区给通风工作造成的影响,采取相应的应急方案。
2.发生顶板事故的紧急避灾和安全注意事项
1)迅速撤退到安全地点
当发现冒顶征兆,而当时又难以采取措施防止顶板冒落时,要迅速离开危险区,撤退到安全地点。
2)遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾
当发生冒顶来不及撤退到安全地点时,应靠煤帮贴身站立避灾,但要注意煤壁片帮伤人;如靠近木垛时,也可撤至木垛处避灾。
3)遇险后立即发出呼救信号
冒顶对人员的伤害是砸伤、掩埋或隔堵。冒落基本稳定后,如被困地点有电话,遭险人员应立即电话汇报情况。否则,遇险人员应立即采用呼叫、敲打(不要敲打对自己有威胁的支架、物料和岩块)等方法,发出有规律、不间断的呼救信号,以便营救人员了解灾情,组织力量进行抢救。
4)遇险人员要积极开展自救和互救
事故发生后,遇险人员要听从班组长和有经验的老工人的指挥,在保证安全的前提下,积极开展自救和互救。被煤矸、物料等埋压的人员,不要惊慌失措,在条件不允许时切忌采用猛烈挣扎的办法脱险,以免造成事故的扩大。未受伤和受轻伤人员,要采取切实可行的措施设法营救被掩埋人员,并尽可能脱离险区或转移到较安全地点等待救援。
矿工互救时,应暂停向冒落区附近的机电设备供电,以防止抢救时人员触电。
营救被埋压矿工时,营救矿工要首先检查和维护好冒落点及其附近的安全,以保障营救人员在救灾时的安全,并有畅通、安全的退路。
冒落范围不大时,如果遇险人员被大矸石压住,可用液压千斤顶等工具把大块岩石支起,再将遇险人员救出,切忌生拉硬拽。
如果顶板沿煤壁冒落,矸石块度比较破碎,遇险人员又靠近煤壁位置时,可沿煤壁由冒落区从外向里掏小洞,架设梯形棚子(靠冒落区的一帮必须用木板背好,防止漏矸石),边支护边掏洞,直到把遇险人员救出。
如遇险人员位置靠近放顶区,可沿放顶区由外向里掏小洞,架设梯形棚子,木板背帮背顶;或用撞楔法,在撞楔保护下边支护边掏洞,把遇险人员救出。
分层开采的工作面发生冒顶,底板是煤层,遇险人员的位置在金属网或荆条假顶下面时,可沿底板煤层掏小洞,边支护边掏洞,接近遇险者后将其救出。
如果底板是岩石,遇险者位置在金属网或荆条假顶下面时,可沿煤壁掏小洞接近遇险人员,然后再视现场情况采取措施(如用风镐在底板中掏小洞等)到达遇险人员处将其救出。
如果工作面上下出口同时冒落,或工作面中部冒落范围很大,把人堵在中间,采用掏小洞和撞楔法处理时间长、不安全时,可采用沿煤层重开开切眼的方法处理和救人。
5)被隔堵人员要积极配合外部的营救工作
(1)遇险人员要正视已发生的灾害,切忌惊慌失措,坚信领导和同志们一定会积极进行抢救。应迅速组织起来,听从灾区中班组长和有经验的老工人指挥,团结协作,尽量减少体力和隔堵区的氧气消耗,有计划地使用饮水、食物和矿灯等,做好较长时间避灾的准备。
(2)如人员被困地点有电话,应立即用电话汇报灾情、遇险人员数和计划采取的避灾自救措施。否则,应采用敲击钢轨、管道和岩石等方法,发出有规律的呼救信号,并每隔一定时间敲击一次,不间断地发出信号,以便营救人员了解灾情、组织力量进行抢救。
(3)维护加固冒落地点和人员躲避处的支架,并经常派人检查,以防止冒顶进一步扩大,保障被堵人员避灾时的安全。
煤矿作为经济发展的重要能源, 为经济发展提供有力保障, 但因受地质、水文和管理措施等影响, 其存在很多问题难题, 尤其安全问题。在实际煤炭生产过程中, 顶板对整个煤矿生产产生了重要影响, 也是煤矿单位面临的重点和难点问题[1]。因此, 本文就针对顶板管理技术展开论述。
1 煤矿顶板经常出现的安全事故分析
a) 工作面两端出现事故。为保证煤矿生产能顺利进行, 要对工作面两端的机头和机尾进行移动, 同时还要拆除旧支柱, 进行新支柱的更换, 在更换过程中, 就有可能出现顶板断裂, 发生松动或冒落情况, 导致安全事故。同时在回采过程中, 由于连接巷道的支撑力比较小, 原来的支架稳定性下降, 很难控制和掌握顶板下沉;b) 煤壁出现冒顶事故。在生产过程中, 随着顶板压力增加, 可能导致巷道两边顶板出现破碎情况, 在一定程度上降低了顶板强度, 如果没有采取有效支护措施, 就会出现片帮的冒顶安全事故。另外, 还有可能出现裂缝和岩块游离现象, 在这种情况下, 如果支护出现问题, 就可能导致整个支架崩倒, 引发事故[2];c) 巷道交叉口和采掘过程中出现事故。在巷道交叉口会采用巷道开帮方法, 但也要对棚进行替换, 如果新抬棚稳定性和强度达不到标准, 周围岩石受到挤压, 就可能出现事故。在进行巷道挖掘过程中, 作业面本身就存在很多游离岩块, 如果支护不稳定或支护架没有发挥应有保护作用, 周围岩块就很容易脱落;d) 顶线附近出现冒顶事故。在煤矿生产过程中, 顶线有可能不断下沉, 导致大量岩体或石块脱落。如果游离岩石出现旋转, 再加上支架的稳定性和强度满足不了生产要求, 就会出现倒塌, 使得柱子出现倒落情况, 就会直接使顶板出现冒落情况, 很有可能造成人员伤亡, 发生顶板安全事故。另外, 在顶板破损带周围也有可能出现事故, 在顶板破碎带周围有很多断层带, 中间含沙量很高, 在多水条件下, 很容易出现软化现象, 降低岩石稳定性和强度, 随着时间增加就可能会使岩体软化破损, 使得整个岩体崩溃, 出现事故。
2 煤矿顶板管理技术措施
通过以上分析, 可知顶板事故发生具有突发性, 因此要根据实际地质环境和条件进行有效布置, 采用合理技术措施, 保证煤矿生产安全。
2.1 要尽量减少顶板暴露的时间和面积
a) 在采用单体支柱采煤过程中, 要保证挂梁、探班及打柱及时有效, 然后使用小板和笆棍把顶板进行插严和稳定;同时在机组割煤过程中, 要采用追机支架形式, 保证挂梁和支柱的稳定性和强度[3]。如果没有有效控制好顶板, 就要采用撞楔手段进行采煤, 具体就是在顶板上下两端便于控制的地方打撞楔, 这样就可有效防止顶煤出现冒落情况, 然后再进行挂梁和装煤, 保证顶板上下两端能相对前进。另外, 在爆破过程中, 要最大限度降低对顶板的破坏, 要减少同时爆破的眼数;同时要科学合理安排回柱放顶、放煤及割煤的工序, 还要控制好错开的距离;b) 在进行液压支架工作面操作过程中, 操作人员要根据具体煤层软硬度情况, 选择适当带护帮装置, 避免煤壁出现塌落情况。当采煤机作业经过后, 要保证护帮板能紧紧贴住煤壁, 保证稳固, 同时当采煤机到达以后, 再放回护帮板, 让采煤机在护帮板保护下能安全通过;挑梁在千斤顶影响作用下, 在发挥护帮的前提下, 可对暴露出来的顶板进行支护加固, 发挥伸缩梁作用。具体操作过程中, 如果煤层片帮宽度较宽, 伸缩梁和护帮无法有效保证顶板稳定, 就可先把顶梁降低, 在煤壁上适当加打锚杆, 增强煤壁稳固性和稳定性。还可利用带压移架的方法[4]。如果片帮宽度没有达到实际操作要求时, 就可采用超前移架防范, 在移动顶板完好处支架过程中, 要避免引起冒顶情况, 同时沿煤壁方向固定好平行木梁, 对破碎顶板附近做好支护工作, 然后进行相邻支架移动。
如果在工作面顶板在割煤后出现大面积冒落情况, 要在相邻支架之间架设额外支架, 同时还要平行于煤壁方向。移动支架顶梁过程中可撤回额外增加的支架, 同时相邻支架就可在有效保护前提下进行前移, 最后要保证回撤垂直于煤壁方向支架的支柱。另外, 对于很容易破碎的顶板, 要在顶梁上设置1层金属网, 同时要控制好各个网之间的搭接长度, 每隔一段距离连一扣, 同时要注意把新网片放置在旧网片下, 做好护顶工作。
2.2 煤矿单位要采用科学合理的开采方法
在开采煤矿过程中, 要有效减少开采压力, 避免出现一些残留情况, 从根本上实现无煤柱开采, 制定科学合理开采顺序, 防止顶板出现破碎情况。在开采过程中, 不能推采开切眼的煤柱。在工作面布置过程中, 要采用俯斜方向, 不能采用仰斜开采方式, 控制好上下平巷和工作面的交角, 要大于60°[5]。另外尽量沿破碎顶板进行挖掘, 不能挑顶挖掘。
对于因为节理裂隙导致的顶板破碎情况, 要顺着主节理方向进行挖掘, 避免出现裂隙扩大或台阶下沉情况。同时, 在选择支护形式过程中, 要保证稳定可靠合理, 比如可采用单体液压支柱、金属铰接的顶梁及错梁直线柱等。在采用木梁时, 还要控制好各个柱子之间距离;为了增加支架稳定性和强度, 在工作面端头可使用网状顶梁[6]。另外, 还要采用化学加固技术, 同时也可有效控制冒落空间和顶板破碎情况, 控制好放顶步距。在采用液压支架过程中, 要控制好采高、挑顶和卧底。
2.3 特殊情况下的顶板技术管理
在煤矿开采过程中, 工作面如果多为过断层或褶曲地质构造带时, 就很容易出现破碎情况, 倾角和煤层出现不同变化, 压力就会出现不同变化, 很容易出现冒顶事故, 在这种情况下可采用以下措施:a) 在正式开采前, 要弄清工作面和断层走向的夹角角度, 如果夹角过小, 断层破碎带暴露范围不断扩大, 增加维护难度, 因此操作人员要根据实际情况, 对工作面方向进行适当调整, 在工作面推进过程中降低对断层面影响;b) 如果断层周围煤层变得比较薄, 运输机不能铺设, 采煤比较困难时, 要根据顶底的稳定情况、强度等进行挑顶, 保证底板平缓。同时对断层周围要提前进行处理, 进行必要支护, 要尽量少装药和打浅眼, 还要加高支架, 打木垛, 提高支架质量, 支撑好断层;c) 在进行褶曲工作面开采过程中, 要先进行挑顶和卧底工作, 控制好地板起伏变化, 如果褶曲位置煤层比较厚, 在通常情况下, 要保留顶煤, 然后沿底进行支架架设, 防止出现顶煤压碎冒落情况;d) 如果遇到陷落柱内部岩石破碎, 可采用平推办法, 同时要在边缘合适位置打上木垛, 控制好柱子之间距离, 不能超过0.5 m, 保证梁上方不能出现漏矸情况[7], 在开采过程中, 采高保持正常, 加大一排控顶距离, 便于操作人员进行开采和运料。
3 结语
在实际煤矿生产过程中, 经常出现顶板安全事故, 影响正常煤矿生产。因此, 煤矿单位要根据实际情况做好地质勘察分析工作, 采用先进开采技术和工艺, 制定合理开采方案, 做好煤矿顶板管理。同时, 还要明确相关负责人职责范围, 在出现意外的顶板事故时, 保证能及时有效安全处理, 避免造成更大的人员伤亡和财产损失, 保证煤矿开采安全进行。
参考文献
[1]陈奇.加强煤矿顶板管理实现安全高效开采——全国煤矿顶板管理与技术交流会议报告[J].煤矿支护, 2013 (4) :1.
[2]党永虎.探究煤矿顶板管理措施[J].内蒙古煤炭经济, 2014 (5) :78.
[3]吴益山.小型煤矿顶板管理的探索与思考[J].企业技术开发, 2013 (3) :171-172.
[4]孙远平.采煤工作面顶板安全管理的应用研究[D].济南:山东科技大学, 2006.
[5]蔡勇.煤矿顶板管理的探索与思考[J].内蒙古煤炭经济, 2014 (6) :95.
[6]郭涛, 张红岩.煤矿顶板管理的探索与思考[J].科技信息, 2010 (29) :376.
关键词:煤矿;顶板;管理;研究;完善
0 引言
煤矿的每个安全事故都会涉及到工作操作人员的生命安全,因此,煤矿的监管部门如果只重视单位效益,没有形成有力的监管,就会给煤矿施工埋下一定的安全隐患,必将形成安全事故。如何保障管理的有效性,管理人员要找准重点,以煤矿采掘质量管理为基本,全面综合加强工程的质量管理,从管理方面控制顶板事故的发生。
1 煤矿顶板管理的意义
我国煤层赋存条件复杂,自然灾害严重,大量资源多集中在深部。全国千米深井中,随着开采深度的增加,煤与瓦斯突出、冲击地压、地温、瓦斯、水害等自然灾害对安全生产和劳动强度的影响正在加大,制约煤矿发展采掘机械化的因素越来越多,地质条件也愈加复杂。
矿井开采过程中矿压问题日益突出,其中较为明显的就是冲击地压的问题,冲击地压随着开采深度的增加也会发生变化,从强度、频率和规模上都会随着开采深度而上升,同时冲击地压并不是单独发生的,会伴随着瓦斯突出、承压水等各种问题一同发生,他们之间会有互相的作用和叠加,这就造成了更严重的事故,这些灾害互为诱因给灾害的预防和防治带来了更严重的挑战;另外煤与瓦斯的突出危险性会越来越高,开采的深度增加会直接造成地应力的增大,地应力的增大对于煤与瓦斯的突出危险有直接的关系。还有,采场矿压也会由于开采深度的增加而危险性更大,深部煤岩体的应力环境、变形与破坏特性较浅部煤岩体发生了显著变化。深层煤岩体的变形特性发生了根本变化,岩体的扩容现象突出;岩体变形具有不连续性,巷道围岩变形量大。随着采深的增加,采场矿压显现强烈,表现为围岩剧烈变形、巷道和采场失稳,加大了顶板管理难度,增加了支护成本。
在这种严峻的开采环境下就需要各煤炭企业对顶板管理工作提高重视,深入贯彻落实相关文件,例如《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》建立健全煤矿安全长效机制,对于煤矿顶板事故的发生起到预防和防治。
2 煤矿顶板管理方法措施
2.1 完善制度
健全完善规章制度,強化落实工作责任,推进各项管理制度真正落到实处。
2.2 动态监测和预防
加强地质勘探和地质资料分析研究,做好地质预测预报以及矿压观测工作,及时准确地掌握煤层赋存情况、地质构造、顶底板岩性和矿压显现规律,切实为做好煤矿顶板安全管理工作提供可靠基础资料。在回采工作面的使用过程中容易出现初次来压或者周期来压造成的冒顶事故,通常事故多发区为断层、裂隙发育的顶板等,这种情况下一旦出现问题将会造成局部漏冒严重的还会造成大片支架的平衡不能稳固直接影响工作面的稳定,造成垮塌,甚至会影响到工人生命财产的安全,所以这就凸显了顶板监测的重要性,及时对顶板的具体情况进行有效的检测,消除顶板事故隐患,加强支护措施,真正的保障在施工过程中的安全。
2.3 工程技术管理
有些煤矿顶板事故的发生经过查证之后发现是由于工作面的质量或者现场的管理问题造成的,这种情况下就需要充分认识到顶板事故的原因,针对原因采取措施,在顶板管理工作中,采掘工程是基础,如何进行小煤矿的安全管理就需要从现场管理紧抓,首先重要的一项就是提高工程质量,这就需要在井下作业过程中及时进行现场的检查和监督,一旦发现问题就要进行指导和解决,尤其是在地质构造等大问题上要及时进行安全技术措施的补充教育,组织所有员工进行学习和培训,从而提高施工质量和安全,在日常工作中需要注意的是安全员要对采掘面的支护质量进行一个良好严格的检查工作,及时发现问题并且解决,避免出现隐患后没有察觉而造成的事故,在验收中需要注意的是必须严格控制质量,保障工程质量的合格。
2.4 强化事故多发地点的顶板管理
在事故多发的地点,例如局部冒顶等问题,这种问题要首先找到问题产生的基本原因,针对问题采取解决方法,例如冒顶问题的实质就是顶区内的有效支护没有充分的改善,这种情况下就需要我们了解容易发生冒顶的位置进行重点控制,其中主要是地质构造有所破坏的周围;第二是采面靠近煤壁处或顺槽掘进迎头;第三是巷道、顺槽交叉口及回采工作面上下出口处;四是采面放顶线附近。找到产生的原因和多发地点之后就能够减少工作量,更有效率的维护顶板管理的安全。
2.5 加强现场检查监督
在现场的检查监督过程中要严格执行监管部门的相关管理条例,一旦出现有违规行为和违规人员都要严格处理,避免打人情牌,对于一些事故预防做出了巨大贡献的人员必须给予奖励以示鼓励,井下一旦发生顶板事故,需要认真分析原因,并制定防范措施。
2.6 参与人员素质提高
在企业管理和生产过程中基本的单位组成就是小队,如何有效的控制事故发生就需要对这些队伍进行控制,在安全生产管理工作中这是一项非常重要的保障,在安全生产中需要及时解决一些安全隐患问题,对于班组建设不断加强,这是实现安全生产的基本基础,安全生产的根本就是将一些存在安全隐患的问题及时解决,对于工作人员以及各个班组要及时进行培训和监督,提高施工人员素质,真正的保障顶板管理工作和井下工作的安全。
2.7 创新实践
我国很多矿区,巷道支护工作难度很大,经过不断的研究和实践,在巷道支护方式上,建议采用锚、梁、网、喷、钢带、钢棚、注浆加固等多种形式的联合支护,有效地控制巷道变形。同时注重做好巷道底板水的治理工作,对于受动压扰动影响的巷道,通过提高支护强度合理确定停采线等方法来加强顶板管理。
3 结语
综上所述,在煤矿顶板管理工作中,由于顶板管理与工作安全息息相关,这就需要我们充分重视顶板管理工作,从多方面综合控制,完善创新管理方法,真正的实现煤矿开采的安全和高效。
参考文献:
[1]杨雪林.浅谈煤矿顶板管理方法[J].科技与企业,2014(11):18-18.
[2]苏才.回采工作面特殊地段顶板管理方法探索[J].中国高新技术企业,2014(20):146-147.
[3]郑伟.煤矿顶板管理的具体方法与措施研究[J].技术与市场,2014(8):269-270.
一、总 则
安全生产是煤矿生产的一项基本方针,搞好顶板管理工作是贯彻执行这一方针的重要环节。随着我公司各项矿建工程进度的加快,顶板管理工作的难度也越来越大。为了进一步加强顶板管理,防止顶板事故,保障正常生产,特制定本管理办法。
二、管理机构及职责 组织机构
公司成立顶板管理领导组,负责矿井顶板管理的全面决策、组织、管理协调工作。
副
组
长:生产矿长、总工程师、各副总工程师 成员:生产技术科科长、安监科科长、机电科科长、通风科科长、调度室主任、地测科科长
领导组下设顶板管理办公室,办公室设在生产技术科,负责顶板管理日常工作。
主
任:生产技术科科长
成员:生产科、调度室、通风科、安监科、机电科分管顶板的负责人
生产技术科下设矿压观测组,负责矿压观测的日常工作。组
长:生产技术科技术主管
成员:采掘工程技术人员及矿压组成员 职责分工
1、生产技术科
(1)负责矿井顶板管理工作的牵头、协调与考核。(2)负责组织井巷工程的验收与移交。
(3)负责组织采煤、掘进、运输等规程及安全技术措施的 组
长:董事长
审批和复查。
(4)负责矿压、支护质量与顶板动态监测管理。(5)负责掘进队组及公用巷道的顶板巡查管理,负责各类顶板问题的落实与考核。
(6)负责牵头顶板管理新工艺、新技术的试验、推广和应用。
(7)负责顶板管理调度指挥工作。
(8)负责井下顶板的巡查和隐患的追踪整改。
2、生产技术科矿压观测组
(1)贯彻落实集团公司及鹿台山煤业公司矿压观测、支护质量与顶板动态监测的有关规定,并对执行过程中存在的问题及时分析总结,向顶板管理领导组提出增补和修改意见。
(2)建立健全矿压观测制度、支护质量与顶板动态监测制度,矿压观测和支护质量与顶板监测资料档案管理制度等规章制度,并参与支护设计,相关规程和措施的审批。
(3)负责组织对矿压观测、支护质量与顶板动态监测数据的处理分析。
(4)负责对矿压观测、支护质量与顶板动态监测有关技术文件、总结报告和监测数据等进行存档管理。
3、井下采掘队组
(1)负责本队所属巷道及工作面的顶板管理
(2)负责本队所用矿压监测器具的存放保管及支护器材的 验收把关
(3)负责本队在掘巷道的工程质量检查验收,并做好记录。(4)负责本队范围内的各类顶板隐患的按期整改。
4、机电科:
(1)负责井下机电队组施工地点的顶板管理。(2)负责井下各机电硐室的顶板管理。
5、安监科:
(1)负责井下所有地点顶板隐患的排查。(2)参与井下的施工方案研讨。
(3)负责各头面施工过程中的工程质量监督检查。
三、顶板巡查管理
(一)生产技术科室人员顶板巡查管理 巡查人员:生产技术科所有成员。巡查周期:每人每旬巡查次数不少于一次。
巡查范围:所有工作面、硐室及沿途巷道;各类检查的所有沿途巷道。
巡查内容包括:巷道支护损坏情况、变形情况、淋水情况等。要对积水区、地质构造区、动压影响区、超前压力区、隐伏构造区、淋水较大的区域、巷道变形区、事故多发地点及暂时不用巷道的顶板作为重点巡查内容。
巡查信息管理:巡查人员对于现场未处理的顶板问题要记录下来,写清楚时间、地点、范围、隐患情况,上井后将所发现问题以四定表形式落实队组处理。
巡查问题的处理:巡查发现井巷工程围岩支护变形严重、支护失效、顶板离层、井巷排汗、水锈、顶板放炮片帮、裂隙涌水突然增大、异味、瓦斯涌出异常、顶板掉渣和顶网网包增大等异常情况时,巡查人员要及时向生产调度室汇报,及时采取措施进行处理,防止事态进一步扩大和事故发生。
当巡查发现有影响行人、运输、通风和安全等情况时,要及时告知现场跟班干部,跟班干部要及时组织人员采取措施,避免事态进一步扩大。对于暂不构成安全威胁,暂不进行维修补强的地点,要在该地点做出隐患事项、影响范围或禁止人员进入的明显标识,作为今后重点巡查的内容。
(二)采掘队组顶板巡查管理
巡查人员: 岗位工人、验收员、班组长、跟班干部。巡查周期:每班巡查。
巡查范围:岗位工人对本岗范围顶板进行巡查。验收员、班组长、跟班干部对所属巷道及工作面进行顶板巡查。干部要对沿途巷道进行巡查。
巡查内容:空帮空顶现象、支护损坏情况、巷道变形情况、仪表显示情况、支架支柱的初撑力情况、顶帮压力情况、掉矸片帮情况、出水情况等。
巡查问题的处理:本队范围巡查发现的问题,要汇报跟班干部,跟班干部要及时安排采取措施。本班不能彻底处理的,必须保证安全。交接班时,由验收员将遗留问题记入班报。值班人员将遗留问题记入顶板隐患台帐,问题处理后,在台帐上做好记录。
干部发现的公用巷道顶板问题,要及时汇报调度室。应对措施:
1、对有仪表显示失效、漏煤矸、变形严重、顶板掉渣放炮、巷帮片帮、地质构造区、支护器材不完好等地点采取补强、修巷等措施。
2、回采工作面液压支架前、后立柱及平衡千斤顶的初撑力不达规定值时,必须及时升紧支架,确保支护强度。
3、回采工作面两端头及超前支护20米范围巷道变形、顶板掉矸漏矸,影响行人、运输、通风和安全时,应及时采取相应的安全技术措施加强支护,保证支护效果,确保合理断面。
4、对于空帮空顶现象,必须采取套棚、打注锚杆(索)等措施加强支护,失修巷道要及时采取措施进行维护。
5、贯通巷道前后,对围岩破碎、顶板不好、压力较大的巷道应缩小支架间距、锚杆间排距和最大控顶距,并加强临时支护,严禁任何人进入空顶区。
6、锚杆支护巷道出现网包超过锚杆外露时,要采取破网放
矸、重新联网、加钢带、补打锚杆进行支护,喷层大面积脱落时需重新打锚杆挂网喷浆封闭。
矿压观测管理
一、管理要求(一)回采工作面
采煤工作面的顶板管理:采煤工作面顶板管理在作业规程中必须有明确规定,其内容主要包括:工作面(包括上下端头、超前支护)支护形式和规格:根据矿压观测资料进行支护密度的计算;支护质量动态监测应有具体说明;对于初次放顶、初次来压、周期来压、过空巷或地质构造带、回柱放顶、工作面收尾等特殊情况要有专项顶板管理措施。
1、综采工作面的支护符合要求:
(1)液压支架必须严密接顶。顶板破碎、片帮严重时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施;
(2)采煤机采煤时必须及时移架。采煤与移架之间的悬顶距离,应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定;超过规定距离必须采取措施处理;
(3)严格控制采高,严禁采高大于支架的最大支护高度。当煤层变薄时,采高不得小于支架的最小支护高度,必须及时调整支架的机械行程,使其高度与采高相适应。
(4)当采高超过3米或严重片帮时,液压支架安设有护帮板,防止片帮伤人;
(5)工作面两端必须使用端头支架或增设其他形设的支护;(6)支架初撑力必须达到规定要求;
(7)加强综采等大型设备井下安装的顶板管理,安装大型设备要有专门的起吊装备,安装时要有专门的顶板管理措施,并报生产科备案。
2、采煤工作面两巷超前支护要求:
(1)采煤工作面运输、回风顺槽距煤壁线20米范围内,必
须进行超前支护,支护形式、排距、柱距要在作业规程中明确规定:
①两巷超前支护单体液压支柱必须进行检测,支柱钻底量大于100mm时,支柱必须使用柱鞋,不得使用不同性能的支柱。初撑力要求达到90KN(11.4Mpa)以上,达不到要进行二次注液;
②综采工作面两巷超前支护形式要在作业规程中明确规定; ③加强破碎机附近的支护,破碎机的一侧必须留有畅通的人行通道,过往人员不得爬越破碎机。
3、工作面运输、回风顺槽端头:
(1)工作面运输、回风顺槽端头支护必须符合作业规程规定;(2)两巷锚杆、锚索的托板、锁具必须在进入采空区前及时回收,以保证两端头切顶线的切顶效果。
4、回柱放顶时的顶板管理。
(1)采煤工作面切顶线要及时回柱放顶,控顶距要符合作业规程要求,两顺槽与工作面放顶线放齐;
(2)采煤工作面回柱放顶的方法和安全措施,必须在作业规程中明确规定;
(3)采空区冒落高度普遍不小于1.5倍的采高,局部悬顶超过作业规程规定和冒落高度不充分,要采取人工强制放顶或其他措施进行处理;
(4)切顶线支柱数量要齐全,支柱迎山有力,挡矸有效。特殊支柱符合作业规程要求;
(5)严禁放顶人员进入冒顶区内取柱。放顶人员必须站在支架完整的安全地点工作。回柱放顶前,必须对放顶的安全工作进行全面检查,清理好退路。回柱放顶时,必须指定有经验的人员观察顶板。
5、加强采煤工作面初采初放、初次来压、周期来压和采面
末采回收期间的顶板管理工作。
(1)初次放顶
①由生产矿长、总工程师、采掘副总、生产科、调度室、安监科等有关科室和采煤队领导及专业人员组成初采初放领导组。回采工作面初次放顶前要制定放顶的安全技术措施;初次放顶期间,每班都要有初采初放领导组的成员跟班指挥,检查初采初放措施的执行情况,发现不安全因素,要立即采取果断措施进行处理,防止重大冒顶事故的发生;
②对于坚硬顶板的工作面,初次放顶有困难时,要进行人工强制性放顶;当采用人工强制放顶时,其炮眼布置数量、深度、角度、间距、装药量等参数要在作业规程或初放技术措施中做出明确规定;
③只有在初采初放领导组确认,回采工作面的采空区顶板已经放下,采面可以进行正常回采时,初次放顶才算结束;
④初次来压时的特殊支护形式在作业规程中要有明确规定。(2)周期来压
①掌握周期来压规律,加强周期来压时的支护设计和现场管理,并按规程规定严格掌握基本支护、特殊支护的支设质量,严格按规程规定回柱放顶;
②采空区最大悬顶面积,必须在作业规程中有明确规定,并且要有处理措施。
(3)末采回收工作
①采面末采回收时,在作业规程中要有明确的安全回撤措施,回撤后及时封闭工作面;
②综采工作面末采回收,必须有专门的末采回收安全技术措施。
6、采煤工作面遇顶板破碎、过断层、过老空、过无炭柱、过冒顶区以及托伪顶开采时,必须制定安全技术措施。
7、采煤工作面严禁空顶作业。采煤工作面有下列情形之一,视为空顶作业。凡空顶作业的采煤工作面均定为不合格工作面。
(1)切顶排连续两处缺柱或悬顶面积大于10平方米以上不支设戗柱的工作面
(2)有一架液压支架发生自动降架且未采取有效支护措施的工作面。
(二)掘进工作面
1、掘进工作面顶板管理在掘进作业规程中,必须有明确规定,其主要内容包括巷道永久和临时支护形式、规格、尺寸。处理冒顶、掘进巷道的开口、贯通、扩帮、挑顶、巷修和过地质构造带等情况的顶板管理措施。科学优化设计、合理选择巷道位置和巷道断面及支护方式。根据地质情况及巷道用途,合理确定巷道位置,尽量选择岩性较好和煤层围岩稳定的位置开凿巷道。正确选择巷道断面形状,顶板压力大、服务年限较长巷道应采用半圆拱形断面。
2、敲帮问顶
(1)开工前,安全员必须对工作面的安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准人员进入工作面。敲帮问顶时,其他无关人员不得进入工作面。
(2)井巷掘进工作面敲帮问顶工作由班组长负责,安全员负责观察顶板。
(3)掘进工作面必须备有长柄工具做为敲帮问顶作业工具。敲帮问顶要由外向内进行。
3、掘进巷道在打锚杆、铺钢带、铺网等工作之前;爆破掘进巷道在打炮眼、装药、连炮线等工作之前;及以上工作工程中都必须做好敲帮问顶,确保以上工作能安全顺利的进行。
4、掘进工作人员必须经常认真检查工作地点的顶板、边帮、支护等情况,当发现顶板和边帮有松动岩石时,必须立即采取措
施进行敲帮问顶处理。
5、敲帮问顶要求达到标准、清除工作面头顶帮伞檐及所有松动煤(岩)块、无煤(岩)块明显裂缝出现和煤(岩)层暗里脱层(清音混浊)出现。
6、敲帮问顶必须在有支护的条件下进行,禁止空顶作业。敲帮问顶时使用长柄工具操作。
7、掘进工作,超前控顶距不超过《作业规程》规定。
8、如果发现有活碴、伪顶,应及时进行解决,如有冒顶危险,处理后方可进行工作。
9、加强掘进工作面支护质量
掘进工作面必须使用前探梁,巷道宽度≥4米使用3根前探梁,<4米使用2根前探梁,前探梁使用4.5m长4寸钢管,每根前探梁穿在2个专用环形固定器上,专用环形固定器螺母拧在顶锚杆螺丝上,要满丝满扣。用一块4000mm×150mm×50mm的优质木板进行护顶,若接顶不严实时,用木楔背紧。
10、掘进巷道使用锚杆支护时应满足以下要求;(1)根据施工巷道的围岩分类确定锚杆型号、规格及技术参数。软岩使用锚杆支护时,必须全长锚固;
(2)作业规程中应明确锚杆的间排距、安装方式和使用机具以及施工工艺的要求;
(3)锚杆的施工工艺必须按作业规程的规定进行,施工结束后,由当班验收员使用力矩扳手检验所施工锚杆是否达到规定紧固力。锚杆支护工作面必须按规定进行锚固力试验;
(4)发现地质条件变化即顶板破碎、局部出现离层等要及时采取措施,从技术上主要采取:
①使用加密、加长锚杆、全长锚固或左旋螺纹钢锚杆; ②在地质构造带采取套棚联合支护; ③加钢带和锚索;
④挂网联合支护;
(5)锚杆支护工作面要有足够的临时支护,临时支护必须在锚杆达到规定初锚力后才能拆除;
(6)锚杆的拉拔试验必须在顶板完整或有临时支护下进行;防止因锚杆杆体断裂失效,造成局部漏顶伤人;
(7)掘进巷道或大断面切眼使用锚索做加强支护时,必须明确规定锚索的间排距、安装方式、工艺要求等。
11、锚喷巷道支护要求:
⑴初喷与复喷距工作面的距离、喷浆厚度、喷浆质量要求等在作业规程中要有明确规定,并按规定进行试块抗压强度试验;
⑵喷射砼前要对工作面进行敲帮问顶,并用水冲洗岩面,严格掌握砼配比和速凝剂的掺入量,喷层厚度不得小于设计要求,喷后2—4小时要用水进行养护;
⑶锚喷必须紧跟迎头,顶板破碎区段必要时可挂金属网复喷。对局部脱落的区段要及时进行复喷。所有喷浆必须使用潮喷。
12、加强对交岔口、硐室和存车场巷道的支护
(1)交岔口、硐室和存车场尽量选择在较稳定的煤岩层中;(2)尽量采用光爆锚喷支护,锚杆的间排距、锚杆规格、眼位方向、喷层厚度要在作业规程中有明确的规定。采用铁棚(U型钢)支护时,材料规格要经过强度计算后确定。交岔口必须采用双抬棚,插梁必须做口且接触紧密;
13、加强掘进巷道贯通时的顶板管理工作
(1)掘进巷道贯通时,必须制定专门的贯通安全措施,由矿总工程师审批并指定专人负责监督实施;
(2)当两个掘进工作面贯通相距炮掘20米,综掘50米时,必须停掘一个工作面,实施单头作业,同时必须加固和加强被停工作面支护,保证通风正常。
14、掘进工作面严禁空顶作业。掘进工作面有下述情形之一,视为空顶作业。凡空顶作业的掘进工作面均定为不合格品:
(1)发现顶板破碎,勾顶和联网不严;
(2)掘进工作面在允许最大控顶距范围内没有使用临时支护(9#煤除外);
(3)相邻两根锚杆不合格;(4)巷道棚子倾倒不及时进行处理。
二、矿压资料档案管理
1、生产技术科矿压观测组负责对矿压监测资料进行管理,资料档案实现分类装盒,存档管理。
2、锚杆支护巷道施工记录和质量验收资料,要保存到井巷工程报废后方可销毁。
3、矿压监测资料档案保管单位须加强资料档案管理,未经保管单位分管领导批准不得转借,杜绝未及时归还或丢失现象,确保每个采掘头面都有完整的矿压观测资料。
4、回采工作面矿压监测资料档案包括:(1)液压支架工作阻力观测资料(2)工作面顶底板移近量观测资料(3)同一煤层邻近工作面的矿压观测资料
(4)锚杆支护巷道顶板离层观测、巷道表面位移观测资料(5)顶板初次来压、周期来压观测资料(6)巷道破坏情况观测资料
(7)超前支护单体柱初撑力、工作阻力观测资料(8)工作面冒顶及煤壁片帮情况观测资料(9)工作面矿压观测报告(统一用A4纸打印)
5、掘进工作面矿压监测资料档案包括:(1)顶板离层仪监测记录
(2)锚杆锚固力、预紧力矩、拉拨力、锚索预紧力矩原始记录
6、顶板技术管理
严格执行集团公司及其以上的各项政策、法规和规定,杜绝采用国家安监总局和集团公司明令禁止的生产工艺和设备。
地测防治水组要摸清地质构造、水文情况,并及时进行预报,为制定合理的规程及防范措施提供依据,防止因地质条件变化引发顶板事故。
采煤、掘进和巷修工作面必须在作业规程(包括措施)中要明确制定顶板管理措施,并有较强的针对性和可操作性。
在规程(措施)审批和复查时,要对顶板管理措施部分重点审查,并及时指正。
矿压观测工三项标准
一、岗位标准:
1、掌握回采工作面上覆岩层运动规律、回采空间围岩与工作面支架的相互作用关系并进行顶板来压预报。
2、划定回采煤层老顶的级别和直接顶的类别,为工作面支架选型和确定合理参数提供依据。
3、对正在使用的支护和采煤设备的适应性进行观测。
4、研究掌握采动影响和支撑压力分布的规律。
5、掌握巷道围岩动态、围岩结构和巷道支护结构的效果,以谋求设计、施工的经济性,反馈于设计、施工,提供井巷施工的原始资料。
二、工作标准:
(一)综采工作面矿压观测工工作标准:
1、下井前必须了解工作面主要参数及重点观测检查项目。
2、准备齐全观测所需工具(钢卷尺、乳化液浓度配比测量仪、单体柱巡回检查仪)。
3、进入工作面顺槽后,要注意观测所剩余倾向长度范围内的顶、底板变化(如顶板是否有裂缝、零皮塌落、下沉、底板是否地鼓)、两帮变化(片帮)、原先支护状况变化等记录下来。
4、在超前、端头支护范围要检查单体柱数量、间排距、防倒、防坠装置是否完好齐全并抽查单体柱压力情况。
5、测量乳化液浓度情况及观看泵站压力值。
6、工作面观测:
(1)机道顶板状况、煤壁片帮情况。
(2)支架状况(背矸及厚度、跑冒滴漏状况、直线度、架间距)(3)观测采空区悬顶状况,记录矿压仪表读数及矿压表完好情况。
(4)运输、回风顺槽安全出口是否畅通。(5)测量采高,看是否留顶煤、底煤。(二)掘进矿压工锚杆拉拔力试验工作标准
1、锚杆拉力试验人员在进入工作面后首先要认真检查并处理好试拉地点的顶、帮安全;观察设备车辆运行情况,确认无安全隐患时方可进行锚杆锚固力试验。
2、在选好的位置将锚杆拉力计的千斤、油管安装好后,试验人员及工作面人员离开所需试验锚杆1米以外的范围,以防在试验过程中顶板零皮、锚杆拉力计的千斤、托板掉下伤人。
3、试验结束后,拆下锚杆拉力计千斤,要用红喷漆在试验后锚杆的托板上标注试验结果日期,标注要清晰可见,字迹要工整。对于锚杆锚固力达不到要求的锚杆,需在其前后5米范围再试验1~2根,以便检查出锚杆锚固力达不到要求锚杆的范围,用白喷漆作出标注。
4、锚杆拉力试验人员上井后要如实填写数据,并反馈到主管队组,为安全生产提供有参考价值的依据。
5、每日将所收集的各种矿压数据出井后填报报表,并送到生产技术科。
6、锚杆拉拔记录数据交给技术人员录入计算机进行分析。
(三)掘进矿压工巷道顶板离层监测工作标准
1、采用顶板离层指示仪监测顶板。
2、顶板离层指示仪的安设应紧跟掘进工作面,每50m布置一组,大断面部位要另行增设。
3、顶板离层指示仪安设在巷道断面中部。
4、双基点顶板离层指示仪浅基点一般应固定在锚杆上方岩层2.3米处,深基点一般应固定在锚杆上方岩层7m处。
5、所有存在缺陷、表面模糊不清的离层指示仪应立即更换,新安装指示仪安装在同一孔和同一高度上。如果不可能安装在同一钻孔中,应靠近原位置钻一新孔,原指示仪更换后,要记录其读值,并标
明其已被更换。
6、位于安装顶板离层监测仪处要悬挂监测管理牌板,第一周由队组每班派专人进行观测并填写,第二、三周由队组每天派专人进行观测并填写,第四周开始每周由生产科派专人观测并进行填写;要求内容齐全,文字清晰;
7、若发现顶板离层位移量达到150㎜时,内侧筒离层刻度位移量达到120㎜时,要及时在巷道周围补打7.3m长的锚索进行加强支护,若发现外侧筒离层刻度位移量达到120㎜时,要及时在巷道周围补打2.4m长的锚杆进行加强支护,若内侧筒与外侧筒离层刻度位移量都大于70㎜时,按如上要求补打锚杆与锚索;如顶板仍继续下沉离层,要制定专项措施进行加强支护。
三、技术标准:
(一)综采工作面矿压观测技术标准
1、超前、端头支护按《安全质量标准化标准》及《工作面作业规程》要求支护。
2、单体柱初撑力合格率达到100%。
3、泵站压力达到设计值,乳化液浓达到3-5%。
4、支架初撑力不得低于规定值的80%
5、支架完好率达到100%。接顶严实。
6、及时准确采集矿压表记录数据。
7、真实有效收集煤壁片帮、各支架矿压表读数。
8、如有地质构造、煤厚变薄等情况,认真做好相关记录及时向相关领导及值班人员汇报。
(二)掘进矿压工锚杆拉拔力实验技术标准
1、严格按《掘进质量标准化标准》要求,对各掘进巷道必须进行锚杆锚固力试验,锚杆支护巷道锚杆拉拔加载至锚杆设计锚固力的80%,并记录。按照标准要求各掘进巷道必须每掘进30米巷道对其中的一组(每组3根)进行一次锚杆锚固力试验。
2、锚杆拉力试验人员在下井前必须检查锚杆拉力计油缸内的油量是否充足,所需工具是否配备齐全,压力表表针是否回零,读数是否准确、灵敏度是否可靠。
3、试验时不做破坏性试验,拉拔锚杆(锚索)至设计值。
4、锚杆锚固力不低于设计值的90%。锚索拉拔试验采用锚索张拉设备。锚索预紧力的最低值不小于设计值的90%,对于不合格的锚索要进行重新张拉。对于外露超长的锚杆、锚索要重新补打。
5、被检测的任一组锚杆都应符合设计要求。只要有一根不合格,再抽样1组(3根)进行试验。若还不符合要求,必须组织有关人员研究锚杆施工不合格的原因,并采取相应的处理措施。
(三)掘进矿压观测工巷道顶板离层监测技术标准
1、日常监测采用顶板离层监测指示仪进行。
2、根据巷道围岩条件每50米安设1个顶板离层监测指示仪。当巷道尺寸、掘进工艺或围岩地质条件发生变化时,应根据具体条件调整顶板离层指示仪间距,但间距误差不得超过±10m。
3、每个巷道交岔点应安设顶板离层指示仪,复杂地段必须安设顶板离层指示仪。
4、每个测站应设定专门编号,以便读数和记录。
5、掘进施工单位指派专人每班对距掘进工作面50米内的顶板离层仪进行观测和记录。在50米以外,除非离层仪有明显增大趋势,顶板离层仪观测频度为每周1次。
6、顶板离层监测仪的布置:巷道施工过程中,每班安装并且预紧的锚杆用力矩扳手逐根进行检测,顶板离层监测仪每隔50m的位置安设一台,当遇地质构造时,在地质构造附近安设一台,顶板离层监测仪距工作面最大距离不得大于60m。
目录
为进一步加强我县煤矿安全生产管理,规范煤矿安全生产行为,防范煤矿安全生产事故,根据年初制定的执法检查计划以及国家、省、州、县有关文件精神,结合我县煤矿实际,对辖区6对正常生产矿井(绿荫塘煤矿、岔河联营煤矿、新鸿发煤矿、正大煤矿、高家岩煤矿、勇兴煤矿)进行“顶板管理”专项检查。
一、工作目标
通过开展“顶板管理”定期检查工作并对第三季度份工作进行回头看,进一步夯实我县煤矿安全生产工作基础,全面提升煤矿安全生产管理水平,规范我县煤矿安全安全生产管理,突出监管工作重点,落实安全监管职责,提高监管执法效能,突出查大系统、除大隐患、防大事故,促进我县煤矿安全生产形势进一步稳定好转,努力实现我县第四季度煤矿零安全生产事故的突破,防范和遏制重特大事故。
二、主要任务
(一)开展“顶板管理”、定期检查,并对第三季度工作进行回头看;
三、工作要求
1、对辖区6对正常生产矿井开展“顶板管理”定期检查,严格认真对照检查的内容进行,发现存在隐患没有达到要求的,发现存在规定严禁事项的,不能满足矿井安全生产需要的情况,视为存在重大事故隐患,必须责令矿井按照“五落实”的整改要求立即停产整改或停产整顿,情节严重屡教不改的,依法加重处罚。
2、细化任务,落实责任,确保监管工作有序开展。结合自身工作职责和责任区域实际,统筹组织好检查工作,抓好计划的落实。
3、在工作中,要严格按照中央“八项规定”,严禁向煤矿企业吃拿卡要、收受财物或有价证券及礼金礼品。同时必须管好自己的家人和直系亲属,不得利用职权、滥用权利为家人和直系亲属谋取私利,不得参与煤矿生产经营活动或向煤矿推销设备、产品等。要做到廉洁自律,不得在煤矿企业兼职、领取工资或补助。
四、其他
为认真落实顶板管理责任制,分析解决生产过程中出现的各类顶板管理状况,防止顶板事故发生,特制定本制度。
一、每月月初定期召开一次顶板管理专题分析会。
二、会议主要内容:分析研究采掘工作面顶板管理状况;分析研究矿压预测预报资料及采掘工作面周期压力规律,有针对性采取安全技术措施,改进支护形式,防止顶板事故发生;商讨需提交矿协调会研究解决的重大问题。
三、会议组织:
1、会议由总工程师主持。生产副经理、安全副经理、机电副经理、通风助理、调度室、生产科、地测科、安全科、质标办、机电科、通风科、库管科、监控室、采掘队长等部门负责人参加,必要时吸收相关班组长参加。
2、采、掘、开各队进行本月顶板情况汇报;生产技术科科长进行下月顶板情况预测,并提出支护措施;地测防治水科科长进行下月水文地质情况预测;生产副经理补充说明下月顶板管理要点;总工程师总结补充发言。
四、参加会议人员要提前准备好发言材料,确保会议质量。
五、建立会议考勤制度。凡参加会议人员,必须按照会议通知时间,准时到会,不得迟到、随意换人或无故缺席。确实不能参加会议,提前向会议主持人请假。
六、会议期间,与会者要做好记录,会议安排事宜要认真组织落实。
煤矿生产过程中有许多自然灾害威胁着矿工的安全。这主要是指水、火、瓦斯、粉尘以及顶板事故, 俗称“五大灾害”。根据统计资料显示, 在我国煤矿生产事故中, 顶板事故发生的次数和人数, 均排在首位。因此在煤矿巷道开口、工作面遇断层、顶板破碎、淋头水增大、过冒顶区、巷道贯通、大型设备及部件更换等特殊情况时, 必须制定专项顶板安全技术措施[1]。
1 巷道开口安全技术措施
煤矿巷道开口必须制定安全技术措施, 开工前对开口位置处加强支护, 保证施工安全, 施工过程中必须做到以下几点:①施工前提前标定开口位置, 在开口处标定巷道中线, 严格根据地测科给定的中腰线进行开口施工;②施工前处理好工作面附近的危石松渣、顶板松动、两帮片帮等情况, 对开口附近20 m范围内的支护重新紧固, 在确保安全的前提下方可施工;③开工前, 压风、供水、供电、运输、排水等系统必须提前完善;④巷道开口时必须施工开口锚索;⑤采用炮掘工艺掘进巷道时, 必须严格按照放炮作业要求安全作业。
2 过构造或地质破碎带时安全技术措施
井下施工过程中, 地层构造和地质破碎带因其围岩的特殊性一直是事故多发的根本原因, 这些地段的围岩往往遭到破坏, 为了维护好顶板保证生产安全, 必须制定以下安全措施:①当工作面遇地质构造或顶板破碎等特殊情况时, 必须制定专项安全技术措施。断层落差在1 m以下时, 根据现场条件缩小循环进度同时增加支护强度, 遇落差在1 m以上的断层时必须制定专门安全技术措施审批、贯彻后执行;②过构造时采用小循环作业, 循环进度0.8 m, 空顶距为1.2 m;③过构造区域或顶板破碎时根据现场实际情况加强支护, 锚索必须紧跟迎头;④需要放炮时, 必须严格执行“一炮三检”、“三人连锁”等爆破相关规定;⑤过构造期间, 安全员必须现场严把安全关, 确认无问题后方可作业;⑥顶板监测仪器及时安装, 时时监控, 发现问题及时处理;⑦掘开工作面出现以下异常情况时必须停止一切作业:遇煤质松软, 煤壁随掘随垮落 (粘结性差) , 已支护的顶板下沉的;掘开工作面已支护好的锚杆、锚索被压断、垫片变形严重或被吞噬等情况的;掘开工作面支护时, 明显感到顶板煤壁异常、跨落, 与往常不同的;掘开工作面揭露1.0 m以上断层时;巷道变形 (顶板下沉、帮鼓、底鼓) 超过10 cm, 压力表、液压枕数据超警戒值的;割煤期间发现顶板跨落、严重下沉、煤壁片帮严重、顶板淋头水加大、有刺激性异味、瓦斯探头数值显示变化等异常情况的。
出现以上6 种情况必须立即停止作业, 发现有人身危险时应立即撤出人员并由本班负责人及时汇报调度室、相关业务科室、矿领导, 由业务科室现场勘查后安排队组制定安全技术措施, 审批、贯彻后按措施要求施工。
3 过冒顶区安全技术措施
对于巷道冒顶区处理, 首先要了解冒顶区的基本概况, 掌握该区巷道现有的支护形式和相关参数, 施工前编制施工安全技术措施, 成立现场施工领导小组, 明确领导小组和施工队的职责, 做好施工材料和施工用具的准备工作。①处理冒顶前, 要把障碍物清理干净, 确保退路畅通。施工前认真观察工作面上方顶板, 按规定执行敲帮问顶制度, 如有异常情况, 立即停止作业, 并将人员撤至安全地点。处理完毕后支设戴帽点柱临时维护顶板, 然后按专项措施进行永久支护。②处理冒顶区段, 跟班领导必须现场指挥, 作业人员至少两人, 一人工作一人监视顶板, 发现有顶板垮落、片帮预兆时, 要将人员立即撤至安全地点。③加强通风, 严格执行瓦斯检查制度。冒落高度在1 m以上时, 构顶前先检查瓦斯, 严禁瓦斯超限作业。④架U型钢棚时, 腰线至棚腿基础1 400 mm, 基础深200 mm。棚架必须做到卡子齐全, 防倒横木和拉杆到位, 背帮接顶充分[1,2]。
4 预防老顶来压时的压垮型冒顶事故的措施
老顶来压期间工作面压力增大, 要及时监测支架与顶板的相互作用, 加强顶板的安全管理。①采煤工作面支架的初撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量, 保证直接顶与老顶之间不离层;②采煤工作面支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求;③普采工作面遇到平行工作面的断层时, 在断层范围内要及时加强工作面支护;普采要扩大控顶距, 并用木支柱替换金属支柱, 待断层进到采空区后再回柱;④工作面支护是液压自移支架, 若支架的工作阻力有较大的富裕, 则工作面可以正常推进, 若支架的工作阻力没有太大的富裕, 则应考虑使工作面与断层斜交或应用采空区挑顶的措施过断层。
5 加强顶板压力观测分析
(1) 明确队组主管技术员是顶板压力观测、分析资料整理的第一责任人。各分管技术员配合, 生产技术员负责现场资料的收集、机电技术员负责各项矿压监测设备的日常维护、安装工作, 队组主管、分管技术员要对本队的矿压监测牌板进行填写, 每3 d填写一次。
(2) 每10 d对本队的矿压监测情况进行一次分析、总结, 并报生产科, 由生产科矿压监测分管技术员负责整理、汇总制定全矿井的矿压分析情况, 将汇总资料经生产科长审核后报矿总工程师批示。
(3) 各跟班领导为本班现场顶板压力管理的第一责任人, 发现巷道变形、支护失效等顶板压力显现时, 要及时根据现场情况进行处理并将情况第一时间反馈回生产科。
(4) 对巷道压力明显区域要加强顶板监测, 监测要分设备监测 (液压枕、离层仪、在线监测) 和人工监测 (人工布置测点观测顶板、两帮回缩量) 两种方法, 并实行日观测、日分析, 并及时将观测、分析情况报矿总工程师。
(5) 生产科矿压监测工实行分区域管制, 对重点区域、不放心区域要实行日观测、每3~5 d实行一次全覆盖监测。
6 结论
减少煤矿事故发生概率, 顶板安全管理工作是重中之重。顶板作业开工前, 必须首先由安全员和班组长检查迎头顶、帮情况, 确认无问题后方可施工。严格执行敲帮问顶制度, 如有异常情况, 立即停止作业, 并将人员撤至安全地点。严禁空顶作业, 必须在正式支护或临时支护下打眼。当班验收员认真验收巷道施工质量, 发现托板变形、缺少螺母、失效和穿皮锚杆时必须及时补打。发现顶板压力大、顶板离层、托板变形、钢带断裂、网包增多、听见顶板有响声等冒顶预兆时, 要立即停止作业, 撤出工作面所有人员, 待压力稳定后, 由外向里进行顶板维护, 且根据现场实际情况加密支护。老顶来压期间, 支架的初撑力和可缩量应满足要求。加强顶板压力观测与分析, 发现异常情况及时处理。
摘要:煤矿顶板事故严重威胁安全生产, 为减少和控制煤矿顶板事故, 从巷道开口、过构造或地质破碎带、过冒顶区、老顶来压时顶板管理、顶板压力观测分析等几个方面提出技术和管理措施, 并在施工过程中严格执行加强顶板压力的观测与分析, 对异常情况及时做出反应, 加强了对巷道顶板的维护, 保证了生产安全。
关键词:煤矿施工,顶板管理,安全措施
参考文献
[1]郭海如.煤矿管理顶板措施[J].中国煤炭, 2010 (1) .
[2]徐光.加强煤矿采掘工作面顶板管理措施探讨[J].科技创新及应用, 2015 (10) .
【关键词】煤矿顶板;冒顶事故;分析;控制
由于我国煤矿资源丰富,煤矿产业发达,就造成许多投资者目光转向煤矿,解决煤矿安全问题便成了主要问题,一是要坚决贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,加强煤矿法治管理,即“法制”。二是必须依靠科技进步、科技创新,大力发展煤矿安全科学技术研究,通过掌握矿井灾害的基本性质、发生条件和规律预测各种灾害或事故发生的可能性,采取相应的科学手段防治灾害。
一、煤矿顶板冒顶事故的主要原因
(一)煤矿开采区地质条件较复杂
我国目前虽然煤矿储量很大,但是大部分煤矿开采区地质条件极为复杂,导致目前相关单位对顶板冒顶管理难度加大。煤矿区大多采用单一煤层对其进行开采,倾斜薄煤层,煤层赋存不稳定,存在极易冒落的复合顶板,顶板破碎底板松软。同时还存在着许多孤岛煤柱和边、角、余煤开采,这样极易造成应力集中,并易受强冲击载荷影响,使得煤矿的顶板威胁程度增大。这些煤矿地质条件给顶板管理增加了更多环节和难度。
(二)煤矿开采缺乏技术和高水平装备
许多中小规模煤矿企业为了减少自己的投入而增大经济效益,因此忽略了安全因素的重要性。在开采方式上,他们为了加快开采进度,常采用巷道式采煤工艺,而很少使用壁式开采方式,同时在进行采掘工作时常采用爆破方式对煤矿洞进行挖掘,这样很容易造成地质土层的松动,而在掘进的巷道中采用木桩进行支护,由于木质的抗压强度等许多物理性质不是很好,很难承受巷道上层土层的作用力而造成巷道大面积坍塌,增加人员伤亡率。
(三)大部分煤矿安全技术管理薄弱
在我国大部分煤矿企业中存在着煤矿安全技术管理薄弱,安全规程措施常出现更改现象,使得内容极为混乱,许多矿上作业人员很难看懂,于是造成他们安全意识薄弱,经常出现违章作业。由于煤矿开采现场常发生变化,而制定的作业规程无法适用,并没有认真分析并编制符合本矿实际情况的底板管理意见,常常矿工们凭着自己的经验和感觉对其进行施工,导致其存在巨大的安全隐患。同时技术人员匮乏, 技术队伍水平低, 技术管理人员、熟练工人流动性大, 矿井整体技术管理水平不稳定。
(四)顶板管理手段缺乏科学性、创新性
由于我国许多煤矿企业对顶板管理的手段缺乏科学性和创造性,使其不能有效开展矿压观测,在进行煤矿开采工作时的面支护方式、支护强度缺乏科学性。缺少顶板离层动态监测仪,顶板离层状况做不到及时掌握。尚未实施支护质量检测,金属摩擦支柱支撑力、单体液压支柱初撑力大小不清楚。
二、煤矿顶板冒顶事故的控制措施
(一)严格基础管理工作,加强现场采掘管理
在对煤矿进行开采时一定要收集各方资料,尤其是煤矿以及煤矿周围的地质资料,然后仔细商定出方案设计,并在煤矿开采过程中相关人员一定要严格按照技术规范和标准指导采掘方案进行作业。仔细分析矿压显现规律是防止初次来压和周期来压造成大面积冒顶事故的有效途径,必须搞好初次放顶和周期来压期间的顶板冒顶管理,摸索和掌握来压步距,在来压前采取加强支护的措施。同时煤矿开采企业还应当建立并实施采煤、掘进管理程序,消除和控制采掘系统和作业的危险源。
(二)积极开展技术改造,引进机械化装备
随着我国的科学发展和机械化的进步,相关部门也就早已开发出适合煤矿开采的高新技术和机械设备,它们能够有效的减少顶板冒顶事故的发生,但是由于煤矿开采企业为了维护自己的利益而忽略技术改造好装备机械化设备,因此煤矿开采企业必须明确安全生产重于天,要与时俱进改造技术,并对相关技术进行仔细研究总结随后选择优秀的并适合自己的技术进行积极推广。同时煤矿开采企业还应当淘汰老旧的支护设备,积极引进先进的机械化装备,并对矿工进行教育培训,使其能够更好的了解机械设备的原理和使用方法,相关煤矿开采企业还得结合矿区的实际情况,进行采用合理的支护方式和煤矿采掘方法,大力调整采掘布置,以此来调整矿区的应力分布。并做好煤矿安全质量标准化建设,开展好技术攻关,制定专门的技术措施,彻底改变煤矿顶板冒顶管理薄弱的状况。
(三)注重安全监督管理,加大安全培训工作
煤矿企业应当制定严格的安全制度,并建立安全监督管理部门严格查处违法矿区的安全规章制度的矿工,在发生顶板冒顶事故时,一定要以严格的手段按照“四不放过”的原则,认真分析,严格追查和严肃处理煤矿和相关责任人员,吸取经验教训,严格制定措施,避免这样的事故在此发生而造成经济和人员损失,该部门还要加大奖惩力度,并且要求其赏罚分明,充分调动矿区作业人员的工作积极性和安全意识。同时煤矿企业还应当花费一些精力和时间对矿区作业人员进行安全教育培训,使他们的安全意识能够得到提高,并且积极预防顶板冒顶事故的发生。
三、结束语
只有煤矿企业加强管理,才能有效的控制顶板冒顶事故的发生,因此就需要煤矿企业接受新的管理理念并和传统管理理念相结合,同时解放煤矿企业的思想,使其能不断进行理念和方法创新,这样才能为煤矿企业带来更多的经济利益,还能为煤矿企业走续发展的道路创下良好环境。
参考文献:
[1]赵双胜.矿顶板事故的预防 技情报开发与经济,2011.
[2]王建群.煤矿顶板事故发生因素分析及防治对策 炭工程,2008.
[3]孙超.矿顶板事故的发生因素与防治对策分析 技创新导报,2011.
[4]窦林名,岑传鸿等.煤矿顶板控制及监测 中国矿业大学,2005.
【煤矿顶板安全管理知识】推荐阅读:
云南煤矿顶板管理制度12-07
煤矿顶板管理第一部分07-14
关于加强煤矿顶板管理工作规定11-08
煤矿顶板事故专项应急预案05-30
煤矿顶板动态监测分析制度06-17
顶板管理安全会战06-13
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顶板管理专项整治方案12-02
顶板事故应急处理预案07-22
顶板事故现场处置方案12-01