云南煤矿顶板管理制度(共8篇)
顶 板 管 理 分 析 制 度
单 位:安龙县安泰煤矿
编 制 人:韩保亮 审 核 人:张清臣 编制时间:2017年2月8日
顶板管理分析制度
为全面贯彻落实党和国家的安全生产方针、政策,使职工牢固树立“安全第一”的思想,进一步加强我矿的安全基础工作,抓好我矿的顶板管理,保持我矿安全生产形式持续稳定发展的良好态势,根据《煤矿安全规程》的有关规定,结合我矿实际,经研究,特制定如下顶板分析管理规定:
一、组织机构:
1、为确保本规定的严格执行,矿成立顶板管理领导小组,负责组织、协调顶板管理的各项工作,检查、落实、考核本规定的执行情况。
组 长: 徐文钊
成 员: 刘道军 梁水洪 张恒勋 韩保亮 杨东庭
李自党 段岗立
刘艳方 王朝辉 黄永生
领导小组下设办公室,办公室设在安全科,由刘艳方负责顶板管理的具体事宜。
2、各采煤、掘进队要成立相应的顶板管理和工程质量验收小组,由主管队长担任组长。
三、采掘工程顶板管理规定
(一)技术管理规定
1、在设计采掘工作前,技术科地测管理人员必须提供可靠的地质说明书。
2、采掘工程施工前必须编制符合本实际情况的作业规程。如遇情况变化,必须及时编制补充措施,要严格履行审批手续并贯彻学习。作业规程中必须包括顶板管理说明书。顶板管理说明书中对于
顶板来压、坚硬或复合顶板、过老巷或构造变化带、回柱放顶、工作面收尾、巷道回撤等情况必须进行说明,并制定专门的顶板管理措施。
3、支护设计必须依据工作面顶底板情况及矿压观测资料进行计算,并根据工作面支护密度的计算,合理确定工作面柱排距、工作面支护形式及机头支护形式。作业规程中必须明确规定所需各种单体柱、梁的型号、数量及备用数量。合理确定架设方法和回撤方法。
4、工作面要加强支柱管理,实行全承载支护、循环注液、制定防倒柱、防片帮措施,强化检测,保证质量。
5、沿空送巷,巷道设计与施工应避开集中压力区,施工时间必须在工作面停采、顶板动压稳定之后。
6、所有掘进工作面,迎头到永久支护之间都必须使用前探梁支架或其它临时支护形式,严禁空顶作业。前探梁或临时支护形式、规格、质量标准必须在作业规程中明确规定。
7、掘进工程和巷修工程都必须严把工程质量关,严格执行《煤矿安全质量标准化标准》。
(二)采煤工作面顶板管理
1、工作面切眼掘进一般情况下要一次掘成,形成单体支柱配合钢梁帮顶护严、支护到位。必要时单体支柱架设要穿柱鞋。支护不能一次装备的,要制定工作面装备支护替棚措施,明确替棚、单体支柱及顶梁架设程序和质量标准。
2、采煤工作面必须保证一定数量的备用支护材料,其数量、规格、存放地点和管理方法,必须在作业规程中明确规定。开工前班组长必须对工作面进行全面的检查,确认无危险后方可开工。严禁使用损坏的金属顶梁,失效单体液压支柱,单体液压支柱在入井前
必须逐跟进行压力实验;在工作面回采结束后或使用时间超过8个月必须进行检修,检修后的支柱必须进行压力实验,方可投入使用。
3、采煤工作面严禁空顶作业。所有支柱必须架设牢固,并有防倒柱措施,严禁在浮煤或浮矸上架设支柱。工作面的排柱距要在作业规程中明确规定,使用工字钢支护工作面的工字钢规格要在作业工程中明确规定,碰倒或损坏的支柱必须立即恢复或更换。单体液压支柱的初撑力,柱径100mm的不得小于11.4MPa;柱径80mm的不得小于11MPa。
4、工作面柱、梁必须编号,不许缺梁少柱;外观缺损的柱、梁严禁使用。支护强度必须达到设计的支护强度要求。
5、工作面安装结束,要经过生产技术部门组织的联合验收,验收合格后方可开始生产。
6、工作面初采必须制定专项初采安全技术措施,矿上应成立专门机构,坚持跟班制度。在工作面初采措施中,对工作面初采领导小组、工作面初采期间的支护管理和加强支护的特殊支护措施等内容,必须做出具体规定。
7、工作面初次来压前后,要有专人观测顶板压力变化情况,及时采取加固措施。
8、回柱时若出现工作面大面积来压有推棚危险时,应立即停止工作加强支护,情况紧急时立即撤出人员并向调度室和值班人员汇报。
9、为保证支柱有足够的初撑力,泵站压力不能低于设计值,液压管路不能有窜、漏液现象。
10、生产期间要保证支柱稳固,坚持循环测压及循环注液制度。
11、在作业规程中,必须明确分段回柱距离、回柱与放顶距离
及支柱与移溜距离。
12、根据上下两巷顶板情况合理确定超前支护形式,并在作业规程中明确规定,巷道高度规定:炮采巷道净高不低于1.6m,超前支护长度不小于20m。工作面上、下安全出口必须设专人维护,保证支护安全可靠、行人畅通。
13、工作面生产时要严格执行《采煤安全质量标准化标准及考核评级办法》,落实采煤工作面工程质量责任制,严格执行质量验收制度及敲帮问顶制度;定期分析支护质量存在问题,制定改进的具体措施。
14、工作面支柱确需穿柱鞋时,柱鞋的规格、尺寸、材质等必须在作业规程中明确规定和说明。
15、建立采煤工作面顶板管理统计分析表和顶板事故档案,严格实行日常的事故分析制度。
16、采煤工作面因片帮造成最大控顶距超过规定距离时要采取安全措施;倾角在15°以上的回采工作面要采取防止大面积顶板垮落的措施。
17、采煤工作面一次放炮长度要根据顶板情况在作业规程中规定。放炮前要作到工作面无空顶、无不完整支架、无失效柱,并加固周围地点的支架;放炮中出现顶板破损、顶板超高、崩倒支柱或顶板来压等现象时要及时处理;放炮后要认真检查顶板情况,严格执行敲帮问顶制度,按作业规程规定及时进行支护。
18、加强采煤工作面矿压观测工作。通过矿压观测成果,对开采的主采煤层进行顶板分类,及时制定相应的顶板管理措施。
(三)掘进工作面顶板管理
1、临时支护管理
(1)掘进工作面必须使用临时支护,严禁空顶作业。(2)作业规程中必须对工作面控顶距做出明确规定。(3)作业规程中必须对采用的临时支护方式、数量和操作要求做出明确规定。
2、架棚巷道顶板管理
(1)架设棚子前,当班跟班队长或班长必须指派有经验的工人按操作规程严格执行敲帮问顶制度,并有专人监护,将浮石活矸清理干净。
(2)放炮前,靠近掘进工作面10m长度内的支架必须加固。放炮后,必须对放炮崩倒、崩坏的支架先行修复,修复支架时必须先检查顶、帮,并由外向里逐架进行;迎头作业在超前支护或临时支护下作业。
(3)支架间必须用牢固的撑木或拉杆连接起来。可缩性金属支架必须用金属拉杆,并用机械力矩扳手拧紧卡缆,卡缆拧紧扭矩不得小于150N〃m。支架和顶帮之间的空隙必须塞紧、接顶和背实。
(4)坚持对煤或松软围岩进行松帮卸压,减少支架变形,降低复修工程量,对确实需要修复的巷道,要及时编制措施进行修复。
3、井巷维修的顶板管理
(1)在井巷维修前应进行现场顶板鉴定,确定施工方法,制定施工安全技术措施,且必须履行审批手续,并向维修人员贯彻。施工中明确顶板监护人员。
(2)巷道维修作业,必须采取临时支护措施。
(3)维修巷道应有外向里逐段进行,回撤巷道金属支架时应由里向外进行,严禁维修人员进入维修地点里侧。
(4)维修巷道前必须先加固附近支架。在拆除原支架、架设新
支架前必须护好帮顶,防止帮顶漏岩(煤),翻一架给一架,严禁大翻大挑。在一架棚未完成之前不得终止作业。撤换支架的工作要连续进行,如不能连续施工,每次工作结束时必须背实帮顶。
(5)扩大断面和维修井巷连续撤换时,必须保证有在发生冒顶堵塞井巷时能撤出人员的安全出口;在独头巷道维修时,必须由外向里逐架进行,倾斜巷道维修要由上向下进行;巷道对头维修时两处都必须有安全出口,距离小于20米时停止一处作业。发生冒顶时必须木垛接顶。
(6)支架巷道变形严重进行修复时,一条巷道严禁多头施工。
4、过断层、裂隙带、石门揭煤和岩性突变地段巷道顶板管理(1)必须加强掘进地段的地质调查工作,根据所掌握的地质资料,及时制定具体的施工方法和安全措施。
(2)在破碎带中掘进,必须一次成巷,尽可能缩短围岩暴露时间,减小顶板出露后的挠曲离层,提高顶板的稳定性。穿煤层或遇地质构造时,应采用可缩性拱形支架支护,并喷浆封闭。
(3)施工中要严格执行操作规程、交接班和安全检查制度。要经常观察围岩稳定状况的变化,一旦发现异常必须及时处理。
(4)掘进工作面临近断层或穿断层时,巷道支护应采用U型钢支架或U型钢支架加锚网喷或锚索的复合支护,棚距比正常段要缩小。
(5)必须减小空顶距离,及时架设临时支架,永久支护紧跟工作面迎头。
(6)采用钻爆法破煤(岩)时,必须少打眼、少装药、放小炮,尽量保持围岩的稳定性。若放炮中顶板难以控制与管理,有冒顶危险,应改用风(手)镐方法掘进。
(7)巷道支架背板要严实,提高支架对围岩的支护能力,防止掘进中漏顶或漏帮。
(8)当顶板特别松软破碎时,可打撞楔控制破碎顶板。具备条件时,也可采用对顶板注浆锚固的方法。
(9)在顶板岩性突变地段,要及时打点柱支护突变带顶板。对离层伞檐状围岩要及时敲掉。
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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.
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[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.
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[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.
庞节民
(贵州金黔矿业集团兴旺煤矿)
摘要:顶板事故是煤矿中最常见的事故,经常会影响到煤矿的正常生产,在煤矿井下事故中占有较大的比例。本文对煤矿顶板事故的形成条件及过程和顶板事故的原因作了分析,并从矿井的客观实际出发提出了各种针对性的防治措施和安全生产日常安全管理工作的重点。
关键词:煤矿顶板;事故;预防;安全管理
1、前言
矿井顶板事故是井巷掘进、生产过程中多发性的事故,这类事故的后果往往造成人员伤亡和较大经济损失,严重威胁矿井安全生产。实践证明,顶板事故的发生是有规律的,只要能用正确的理论和手段实现对顶底板的监测,掌握其活动规律,把顶板管理建立在科学的基础上,顶板事故是可以预防的。因此深入现场、总结和分析常见顶板事故原因和条件,加强顶板管理,杜绝或减少顶板事故,是做好矿井安全生产工作的重要任务之一。
2、煤矿顶板事故的形成过程
煤矿在地下开采,直接受上覆岩层压力的影响。因开拓、掘井或采煤,破坏了原有地层的平衡状态,造成矿山压力分布不均匀。这种分布不均匀的压力作用在巷道或回采工作面及四周的煤、岩体上,一旦超过巷道或顶板的支撑力,轻则会出现顶板沉降、片帮、支架回缩,重则就会发生底鼓、冒顶、断梁折柱、巷道压垮等现象。顶板事故形成与地质构造、顶板性质、支架支撑情况、推进速度、操作程度和生产现场管理都有直接关系。
3、煤矿顶板事故的原因
在局部矿山压力(多为直接顶或伪顶)作用下,由于局部空帮、空顶或支护不当、不及时支护造成煤、岩局部垮落而造成局部冒顶;由于矿山压力过大,主要是直接顶或老顶来压时,由于支护密度不够,支护可缩量小,顶板沉降不均衡造成支架断裂、垮塌。使采、掘、维修工作面顶板大面积垮落而造成大冒顶。
采空区顶板垮落不好,悬顶面积大;回柱操作顺序不合理,如先回承压柱,引起周围破碎顶板的冒落,或大块岩石推倒支柱,使临近破碎顶板失去支托而造 成局部冒顶;工作面支护质量不好,支架密度不够。木支架、棚腿、顶梁以及点柱的坑木直径太小,初撑力不足;在遇到地质构造(如断层、褶曲、顶板松软、破碎等)时,没有采取针对性的有效措施也易造成局部冒顶;开采深度、煤层倾角、水、开采方式、断面大小等都会影响顶板的稳定性;炮眼要布置合理,装药量合适,防止放炮倒棚子;支护不及时,围岩暴露时间长,会因风化、变形及水的作用降低围岩强度,而引起围岩破坏、冒顶;管理不到位、违章作业,不坚持敲帮问顶、空顶作业等均会导致冒顶事故的发生。
4、煤矿顶板事故的预防措施 4.1、及时支护、不空顶作业
坚持使用前探梁。锚网喷巷道放炮之后,进行初喷砼或打锚杆,做为临时支护,减少空顶时间。联合支护要保证质量,锚杆要穿透岩层,垂直打入,锚杆的角度要不大于允许误差值,使锚固力达到设计要求。对采煤工作面,空顶距要符合《安全规程》及《作业规程》规定,爆破后要敲帮问顶并打好临时支柱、托棚或戗柱,移溜后及时挂梁支护,支柱要及时架设。工作面的上、下安全出口及上下顺槽的超前支护要及时,回临时柱要先支后回。发现支架有断梁坏柱要及时更换并运出。顶要背严、背实,对漏顶、片帮地段更应加强支护。
4.2、合理装药、放炮
放炮地点附近的支架放炮前要加强支护,炮眼的布置方式、深度、角度、位置合理,装药量适当。一次放炮数量和炮眼长度符合设计和作业规程要求,只有这样,放炮才不至于崩坏工作面设备和支架而引起冒顶事故。
4.3、措施得力、严格执行
根据现场实际情况制订安全技术措施,其措施要抓住重点,切实可行,并能根据现场情况及时修订、补充措施。特别是顶板管理,措施部分要行之有效,既要有经验理论数据,又要有科学依据,达到既经济又合理的目的。遇到工作面来压或地质变化时,及时采取相应的措施并迅速落实。
4.4、正规循环作业
坚持正规循环作业是预防冒顶的一项重要措施。如果工作面推进(掘进)速度缓慢,顶板裸露时间长,压力容易集中,支架受力大且不均匀,当顶板压力超过支架支撑力时,就会发生变形、下陷或压死,支撑作用迅速下降,造成片帮、2 冒顶事故。坚持正规循环作业,顶板裸露时间短,顶板压力小,支架不易变形、损坏,可以有效地控制顶板事故发生。
4.5、落实规章制度
为实现安全生产,要建立健全各项规章制度,对违反制度的人员要追究责任,减少或杜绝顶板事故发生。具体制度如下:
现场交接班制度。所有管理人员,尤其是班组长、安全员、瓦检员要进行现场交接班,特别是本班遗留工程中注意事项及不安全因素一定要向下一班交代清楚。
敲帮问顶制度。工作前和工作中坚持敲帮问顶,对地质变化地点及压力集中区次数要增多,一旦发现不安全因素立即处理。
验收制度。每班由队长或跟班区长、安全员对当班工程质量、安全状况及落实安全措施情况进行验收、评估。对存在问题提出解决方法并限期整改。
顶板情况分析制度。定期或不定期召开顶板情况分析会,总结推广好的顶板管理经验,指出存在的不足及采取的预防措施。
其它方面制度。如:岗位责任制度,梁柱检查制度,事故分析制度等等。4.6、掌握顶板活动规律.采取针对性措施
注意顶板观察,掌握顶板活动规律,做好顶板来压预报。从一些顶板事故经验中以及实际现场观察,绝大部分顶板事故发生之前是有明显预兆的。事实上,组织开展矿压监测管理工作,掌握片帮冒顶预兆的规律,进行顶板活动的预测预报,超前采取有效的预防措施,顶板事故是完全可以避免的。
4.7、加强安全教育,提高业务素质
坚持“安全第一、预防为主”的方针政策和“生产服从安全、不安全不生产”的原则,充分认识到加强顶板管理的重要性和必要性。搞好安全知识和技能培训工作,所有管理和施工人员都应认真学习和掌握顶板压力形成机理、过程和管理方法等,提高整体队伍的技术素质。加强安全检查、监督力度,及时堵塞漏洞,做到防患于未然。对新工人要特别注意加强培训教育,坚持帮带制度,做好思想工作,提高警惕,逐步学会分析、判断和处理顶板事故能力。
5、工作面日常安全管理的重点
日常顶板管理的重点是采取正确的支护方式,加强工程质量监督,保证工 3 程质量。加强安全巡查,发现异常及时采取措施。
5.1、支护密度和控顶方式的选择
根据工作面顶板岩性、采场周期性来压明显程度、来压强度以及来压前后顶板的变化情况等,确定支护密度和控顶方式。
5.2、生产过程中采煤与控顶之间的定时关系
周期来压不明显的采场,强调支护、采煤、控顶平行作业,尽可能缩小采煤、回柱放顶操作间的距离,以加快工作面推进度;周期来压较明显的采场,在来压前后采取不同的时控关系组织方案,来压前不宜采煤、放顶同时作业,来压后应当采用采煤、放顶保持最小错距平行作业。
5.3、采场来压前,加强支护质量管理
保证支柱有足够的支撑力,防止支柱倾倒。采煤工作面顶板日常管理的关键在于加强现场管理,支护要适应采场来压及顶底板变化情况,采取正确的辅助性支护措施,充分发挥控顶效果。
6、结束语
综上所述,为防止各类冒顶事故的发生,除应掌握顶板来压规律,采取针对性措施外,还要加强管理,提高管理人员和职工安全意识,采取正确的支护方式,加强支护管理,保证围岩稳定性。
参考文献
为加强顶板管理,杜绝顶板事故,对矿井在用巷道开展巡查,及时掌握矿井巷道状况,合理安排巷道返修施工,保证矿井安全生产,特制定煤矿巷道顶板巡查制度,请各单位遵照执行。
一、组织机构
为加强对巷道巡查工作的领导,矿成立领导小组 组 长:矿长
副组长:总工程师 安全矿长
成 员:矿领导班子其他成员、副总工程师、生产科室科长、井下区队队长
领导小组下设办公室,办公室设在生产技术科,具体负责巷道维修计划的编制。
办公室主任:生产科科长(兼)
二、巷道巡查的范围 矿井在用巷道(含立井)。
三、巷道巡查的内容
巷道变形情况,包括顶板下沉,片帮、聚帮,底鼓,水沟变形,巷道断面变化情况;巷道支护完好情况,包括浆皮开裂,锚杆、锚索失效,钢棚变形、扭曲、脱扣等。
四、巷道巡查责任划分和巡查周期
各巷道管理责任单位对管理区域内的巷道按规定周期进行巡查,管理责任划分按照“谁使用谁负责,就近管理”的原则。
1、综采队、安装队顶板管理责任区:工作面及两巷、两 巷车场及其所辖其他巷道(包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道)。
巡查周期:每班巡查一次。
2、各煤巷掘进队顶板管理责任区:本队掘进巷道、料场(配电点)及本队所辖的其他巷道(包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道)。
检查周期:每班巡查一次。
3、各开拓队顶板管理责任区:本队所施工巷道、料场(配电点)及独自使用巷道(包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道)。
检查周期:每班巡查一次。
4、机电一队顶板管理责任区:井下变电所、绞车房、水仓通路、水泵房、猴车道等主要机电硐室及其附属巷道、主副井及西进风井(包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道)。
巡查周期:每旬巡查一次。
5、机电二队顶板管理责任区:本队所辖的巷道、硐室。巡查周期:每旬巡查一次。
6、运输队顶板管理责任区:本队所辖的巷道、硐室。巡查周期:每旬巡查一次。
7、通风队顶板管理责任区:回风石门、回风绕道、瓦斯抽放硐室、瓦斯抽放钻场及井下无轨道无设备的通风巷道(包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道)。
巡查周期:每旬巡查一次。
8、巷修队顶板管理责任区:进行水仓清淤的水仓、水仓 通路,进行零星工程施工的地点及料场前后,本队使用的井下材料硐室。
巡查周期:进行正常施工的地点巡查周期为每班,本队使用的硐室每旬巡查一次。
9、探防队顶板管理责任区:料场、配电点、进行打钻施工的地点、打钻硐室、注浆硐室
巡查周期:进行正常施工的地点巡查周期为每班,本队使用的硐室每旬巡查一次。
10、每月由总工程师牵头进行一次顶板隐患检查(可与其他安全检查合并开展),检查隐患按照整改单形式下发到责任单位,限期整改。
11、每年由总工程师负责组织有关科室人员,对矿井在用巷道的失修情况进行一次普查,普查结果由生产科统一收集、汇总,按照附表
一、附表
二、附表三的形式,建立相应的巷修普查台帐,并绘制在1︰2000或1︰5000的失修巷道专用工程图上,将有关要素填到图签(附表四)中。
12、根据矿井生产布局,对没有进行生产活动可能存在隐患的偏远地区,由各科室副科级以上干部进行重点检查,生产科室副科级及以上管理人员对生产区域偏远地区每月上岗次数均不少于1次,非生产科室副科级及以上管理人员根据本月规定的生产区域边远地区选择2个岗点进行上岗,偏远地区检查发现巷道损坏要及时将失修情况按照责任划区划分填写隐患整改单,录入风险预控体系,由责任单位限期整改。
13、由矿救护队每月对回风巷进行一次检查,检查巷道顶帮开裂、变形、巷道底鼓等失修情况,并将检查隐患汇总 报送生产科。
14、矿长每年对井下所有巷道巡查一遍,副矿长、总工程师、副总工程师每半年对井下所有巷道巡查一遍,并将检查问题记录在巷道管理责任单位巷道巡查记录本上。
15、调度室组织,调度室、生产科、机电科、机电一队参加,每季度对回风井筒进行一次全面检查,检查井筒变形、开裂、涌水情况和井筒装备完好情况,对检查出的问题落实整改责任单位和整改措施,限期整改。
五、巷道巡查情况的汇报和处理
1、各采掘单位每个工作面都要安排有经验人员负责顶板的检查工作;各辅助单位(运输队、机电一队、机电二队、通风队)对所管辖的每条巷道都要指定专门的顶板检查人员,负责顶板的检查工作。
2、各单位巡巷人员在巡巷时必须进行详实记录。记录内容包括:巡查日期、巡查人员、巷道名称、巷道破坏长度、具体位置、临时处理结果等。巷道巡查记录本必须存放在固定位置,记录表存放位置改变前必须向生产科汇报,生产科定期对各单位巷道巡查记录本存放位置进行公示,以便巷道巡查人员填写记录。
3、各单位严格按照规定检查周期进行检查并做好记录,对属于轻微性破坏的井巷由责任单位自行维护、处理,处理轻微失修必须使用专用工具,严格按照敲帮问顶规定进行。在巷道巡查过程中处理掉的浆皮,由文明卫生责任单位负责清理干净。
4、各区队巡查人员对巷道巡查情况以书面形式记录。属 于轻微性破坏的地段,由区队做好汇总,队内保存备查;属于一般性破坏和严重性破坏的地段,区队要在巷道巡查记录上登记并上报生产科,当月巷道巡查记录在每月20日前上报生产科。
5、对于一般性失修和严重失修巷道必须及时已书面形式向生产科报告,生产科建立失修巷道记录台账,核实破坏程度,根据失修井巷的失修程度,结合集团公司下达的巷修计划,分轻重缓急编制月度巷修计划,安排队伍进行返修施工。巷修施工队伍进入前,仍由原责任单位临时维护,特别严重时要设置警戒,严禁人员进入。
六、巷道巡查工作责任追究
1、各巷道管理责任单位必须对管理区域内的巷道按规定周期进行巡查并做好记录,凡没有按照规定对巷道进行巡查或无记录、做假记录,记录与实际不符的,对巷道轻微破坏不及时处理的,每次罚责任人100元,不按时上报巷道巡查记录的,每次罚区队技术负责人100元,发现巷道严重失修情况不及时汇报的,责任单位队长及责任人各罚款100元。
根据矿安全办公会议精神结合我矿实际情况,经矿领导专题研究布署在全矿集中开展顶板管理专项整治行动。认真落实顶板管理各项规定、制度,有效防范和杜绝顶板事故,特制定本方案。
一、指导思想
坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针,按照“安全办公会议”的总体要求,进一步强化现场安全管理,扎实开展顶板安全管理专项整治行动,切实稳定安全生产形势,推动我矿安全工作再上新水平。
二、总体要求及目标
1、杜绝重伤及以上顶板事故;
2、完善矿井顶板管理制度,形成及时有效的顶板隐患整治长效机制,巩固专项整治成果。
三、组织领导
为切实加强我矿顶板安全管理专项整治工作领导,切实督促、检查、指导各部门有效开展专项整治工作,矿成立专项整治工作领导小组:
组 长: 副组长:
成 员:生产技术科、调度室、安全科、机电科、运输科、皮带科及采掘区队党政领导。
四、顶板集中整治具体安排
1、第一阶段:矿安全办公会议进行布置、安排、发动,各职能科室及采掘区队召开班组会议,利用班前会等形式进行宣传,让全矿所有职工都深刻领会此次活动的重要意义,动员全体职工积极参与到此次活动中来。
2、第二阶段:3月份对全矿所有采、掘工作面和巷道进行全面检查,全月不低于2次,对所检查出的隐患落实专人、业务科室进行集中整治。采掘头面由生产技术科牵头组织落实,其余巷道由调度室牵头组织落实。
3、第三阶段:对顶板管理隐患整改情况进行验收总结。
五、工作重点
(一)检查采掘及巷修敲帮问顶工具和支护材料
1、检查敲帮问顶使用工具,确保长钎、短钎齐全。
2、每个掘进工作面配备足量水单体、背板及前探梁用于临时支护。
(二)强化矿井技术管理
1、确保《作业规程》合格、管理制度有效。
(1)、《作业规程》的编制能贯彻有关技术政策和结合实际选择先进适用的采、掘、支等技术,能有效指导现场生产作业,确保生产作业人员安全。
(2)、有健全的编制、审批和贯彻《作业规程》的管理制度,总工程师应每两月至少组织一次《作业规程》复查,形成复查结论性意见。
2、工作面有顶板控制的专项措施,有开切眼和工作面收尾时的顶板管理专项措施。
3、生产矿井新的开拓、准备巷道和建设项目的所有开拓、准备巷道布置在稳定的岩体中。
4、制定井巷维修制度,加强井巷的维修,保证巷道设计断面,保证通风、运输的畅通和行人的安全。巷道失修率不得超过规定,报废巷道和井筒必须按规定封闭。
5、失修巷道维修必须制定经矿技术负责人审批的专项安全技措施。
(三)强化现场管理
1、严格执行敲帮问顶制度,严禁空顶作业。开工前,跟班和班组长人员必须对工作面进行全面检查,确认无危险后,方准作业人员进入工作面。
2、加强临时支护管理,必须按照《作业规程》的要求,及时架设临时支护,严禁空顶作业。
3、回采工作面控顶范围内,无顶板失控现象。
4、回采工作面顶板暴露面积沿工作面2m长的范围内局部空顶面积大于0.5m2,必须支护接顶。
5、回采工作面必须经常存有足够的备用支护材料(保证在先支后回的条件下备用不少于在用支柱量的10%和一定的坑木量)和处理顶板事故时必要的工具、器材。
6、回采工作面两道底板松软时,支柱必须穿鞋。
7、工作面上、下出口的两巷超前支护按作业规程要求支护完善。
8、回采工作面控顶距符合《作业规程》要求,切顶线支柱数量齐全,挡矸有效。
9、回采工作面有伞檐时,必须有贴帮支护。必须及时找除,防止片帮伤人。
10、巷道维修时,必须坚持先支进行临时支护后,再拆除原有已坏的支护和 “由外向里”依次维修的原则。
11、-785轨道大巷、IV1人行II1人行及通道、-375大巷I5-I6要求每周找顶2次,其它人行每周找顶1次。皮带大巷、轨道上下山2周找顶1次。回风巷每月检查找顶一次。各责任范围内的找顶,各单位自行负责(包括车场、甩道口、操作硐室、机电硐室、重要场所、存用巷道等)。特殊情况下听从调度室临时安排进行找顶。
12、每次找顶要有报告,并做好详细记录:找顶人员、找顶开始时间及结束时间,要汇报调度室做好记录,同时本队做好详细记录备查,对找顶不如实向调度室汇报的月底一律不计算工资。
(四)加强矿井顶板管理工作
1、建立顶板管理汇报制度,并制定汇报、处理、监督检查的程序。对施工班组、检查员反映的地质构造变化、顶板压力变化、工程质量等方面的问题,要有汇报记录,有采取的安全技术措施,有处理时间和负责人,对处理结果有检查落实措施。
2、对顶板管理,要划分区段、明确责任,工作面负责人必须随时对工作面安全状况,特别是对工作面顶板进行检查,对顶帮的活石、危岩要指定专人进行处理。
3、开展班评估工作。每个生产作业班对工作面工程质量和顶板管理及《作业规程》、安全技术措施落实及安全隐患整改情况进行评估。
4、加强日常监督管理和考核,采取动态检查,每次检查有记录并存档,作为考核的依据。
六、工作要求
1、加强领导,精心组织。
矿各级管理人员,要提高开展顶板管理集中专项整治重要性、紧迫性的认识,增强责任感,精心组织落实。
2、突出重点,严格检查。
各级管理人员必须加强现场管理,及时消除安全生产过程中存在的各类安全隐患,狠反“三违”,减少事故。对“三违”人员必须加强教育,严管重罚。
3、强化培训,遵章守纪。
要增强职工的安全意识,教育职工遵章守纪。矿要切实履行员工培训职责,从本矿井安全生产的实际出发,提高矿工应知、应会能力,提高矿工自救互救能力。
4、发动群众,群防群治。
积极动员广大职工参与顶板专项整治活动,组织职工学规程、找隐患、不违章,采取“人盯人”、举报违章有奖等制度,紧紧依靠基层矿工的力量,强化管理,使职工逐步自觉养成严格按《作业规程》、严格按操作程序进行作业的好习惯,减少违章因素,杜绝事故发生。
通常, 煤矿采掘企业顶板事故具有如下特点:事故频发, 零敲碎打以及影响企业采掘工作的安全生产等特点。由于顶板事故严重影响着企业的安全生产和持续生产, 损害了企业和工人利益, 因此对于频发的顶板事故进行科学合理的分析与研究是非常必要的。根据对已发生的顶板事故的分析和探查可以发现顶板事故发生的一些规律。
1.1 煤壁周围引起的冒顶事故
煤壁周围的冒顶事故跟煤层的地质条件有很大的关系。从煤层的地质条件来说, 有些地方的煤层分布伴有很多的原生裂缝, 并且在开采的过程中也会产生部分构造和采动裂缝。这些裂缝相互交错, 同时给煤层的直接顶带来不同的应力作用, 从而形成了各式各样的游离岩块。这些游离的岩块是冒顶事故中的直接隐患。在井下进行支护和放炮的过程中, 原本的游离岩块和一些不牢固的岩层容易掉落和倒塌, 或者由于支护支架的不牢固而发生倒塌, 从而使得煤层顶部承受压力过大而使顶板折断坍塌造成事故。同时煤层顶部本身的支撑强度不够也是造成冒顶事故的重要原因。
1.2 工作面两端机尾、机头处的冒顶事故
机尾、机头处的冒顶事故主要是由于在采掘过程中, 采掘机需要根据实际的煤炭采掘进度进行移动。而采掘机在移动过程中需要拆除原有的支护支架, 并安装新的支架。在拆除和安装的过程中, 支护支架的连接处会产生不同程度的松动。一般情况下, 与回采工作面相接的巷道支架支撑力相对较小, 因此对于煤层直接顶的松动、破裂甚至是掉落具有较小的承受力。当煤层直接顶的破裂甚至掉落超过了支架的支撑力时, 就会发生冒顶事故。因此在采掘机来回移动时, 一定要结合回采工作面的采掘进度, 合理有效地移除棚腿, 以避免冒顶事故的发生。
1.3 放顶线周围的冒顶事故
顶线周围的冒顶事故主要是由于随着时间越来越久, 井下的煤层挖掘作业不断向前推进, 前期支撑的顶板支撑压力越来越大, 顶板的下沉问题也会愈来愈明显。特别是随着挖掘作业的不断深入, 形成的较大块的游离岩石会随着回柱逐渐进行转动。而这些较大的游离岩石会对那些原本稳定性比较差的支架造成较大的影响。当回拆最后一根柱子时, 特别容易造成冒落事故的发生, 对人员和财产造成巨大损失。
1.4 巷道掘进工作面的冒顶事故
巷道掘进工作面发生的冒顶事故是由于随巷道掘进进程的不断向前推进, 巷道顶部岩石的不断破裂以及游离岩石的集聚就会造成岩体的连接处岩体松动。并且在开采过程中, 顶部的岩层与底部岩体失去支撑, 如果没有采取科学合理的支撑防护措施, 就非常容易发生顶部岩块的坍塌事故。同时如果正在掘进的工作面没有做好顶部的预支护稳固措施, 那么在掘进开采的时候也非常容易造成垮塌冒顶事故。
1.5 巷道连接处的冒顶事故
巷道连接处的冒顶事故主要是由于新老巷道的交替造成的。通常情况下, 为了方便两条或多条巷道交叉点的开采作业, 常常会对老巷道进行开帮作业。所谓的对老巷道开帮作业就是将老巷道的旧棚子用抬棚或者大棚子取代。在取代过程中, 一些不相关联的岩体会在棚顶的连接处发生冒落。同时在新棚顶的搭建过程中, 可能会由于新棚顶的支撑强度不够而诱发冒顶事故。
1.6 顶板破碎周围的冒顶事故
顶板破碎周围的冒顶事故主要是由地质的原因引起的。由于地质原因, 部分煤矿存在断层带。随着开采进行, 一些断层带露出来, 并且断层带周围常常分布着断泥层。断泥层会随着涌水而不断变得软化, 甚至会发生坍塌。一般情况下, 为了稳固周围岩层, 会采用泥质来填充。同时, 井下的开采爆破也会对周围的岩体结构造成较大的破坏, 而岩体结构的破裂则会对顶板造成较大的压力, 如果超出顶板的承受力则会产生冒顶的风险。
2 加强顶板管理的措施
顶板事故的频发不仅会造成人员的伤亡和经济的损失, 而且从长期来看还会影响企业健康良好的发展。所以加强工作面顶板的管理, 减少事故的发生至关重要。
2.1 加强对顶板重要性的认识
加强顶板的管理, 首先要提高管理者对于顶板重要性的认识, 并始终秉持“安全生产, 预防为主”的理念;其次加强煤矿工作员工的安全生产素质, 使全体作业人员不仅在思想上而且在行动上切实做到“安全生产”;而且要落实顶板管理责任制, 切实做到上到管理人员, 下到作业人员人人实时对顶板的管理;同时成立专门监督小组, 实现对顶板实时、实地的监督、检查以及维护保养, 以杜绝可能发生的隐患。
2.2 提高对顶板工作的技术管理
1) 在对顶板的管理工作中应该首先加强对煤层顶板稳定性的管理。为了确保安全生产, 对于井下挖掘工作面顶板要切实按照国家对于煤矿采集工作面的相关规定进行管理。落实好“两个质量, 三个环节”的管理要求。并且依照相关规定, 做好工作面顶板支护, 同时做到定期进行顶板安全性, 稳定性的监测和维护, 确保顶板的牢固可靠。对于一些特殊部位的特殊支护, 也要按照相关的管理规定和技术要求进行支护。
2) 应该加强对于局部厚煤层顶板的管理。在井下开采作业中, 对于局部的厚煤层支护和顶板管理要尤为注意。尤其是随着开采深度的加深, 煤层的矿压也会随之加强。而煤岩层之间可能存在的离层也会发生下降。煤层的矿压以及煤岩层的稳定性下降会给顶板带来巨大的压力, 可能会造成冒顶的危险。因此对于厚煤层区进行回采支护时, 会采用强支撑力的支撑措施, 以减少和防范冒落的产生。对于此种情况, 通常会采用局部填充法加大构造带两边的实际支撑强度, 实现对顶层的管理。
3) 加强对采掘工作面棚顶的顶板管理。目前, 随着我国对采掘工作面棚顶顶板管理研究的深入, 对棚顶顶板的管理方式也是多种多样。一般情况下是根据煤层顶板高度以及断面距离来选择相应的支护措施。当冒落高度和端面的距离在安全允许值范围内的情况下, 可以采取钻插钢钉来加固棚顶;如果超出了安全允许的范围, 则必须对挖掘机工作面顶棚进行支护, 以预防冒落。
2.3 加强对顶板的科学管理
对于顶板的管理要采取科学合理的管理方法进行管理。应该做好实时的矿压监测, 顶板的动态记录以及地质预报等工作, 并且做好数据记录。并定期对数据进行比对, 以确保生产的安全性;对于不同区域的顶板要选择行之有效的管理措施, 既要避免支护强度过大而造成浪费, 也要避免支护疲软或者过期而发生危险, 提高支护的效率, 降低成本;其次对于一些重点区域要重点对待, 例如一些潜在的事故多发地:交叉口和大跨度的巷道等等。
3 结语
总之, 煤矿开采业是我国经济平稳快速发展的重要动力, 而避免事故, 保障煤矿开采的安全生产是重中之重。并且顶板事故是有规律可循的, 只要在开采过程中切实落实好顶板管理责任, 遵循相应的客观地质规律和安全生产的规章制度, 就可以减少事故的发生, 避免不必要的损失。
摘要:随着社会的生产与发展, 社会对于传统资源煤炭的需求量也是日益增多。对于煤炭的需求也刺激了更多煤炭挖掘企业的发展。在煤炭挖掘业蓬勃发展的同时也面临着严峻的问题。其中, 由于矿井采掘工作面顶板直接关系着煤炭采掘的生产安全性, 所以在生产工作过程中实现对采掘工作面顶板的科学、合理、有效的管理是至关重要的。
关键词:煤炭挖掘,工作面,顶板管理,生产安全
参考文献
[1]张学旗.对煤矿采掘工作面顶板管理问题的研究[J].技术与市场, 2014, 2 (1) :12-13.
[2]杨长红.刍议煤矿顶板管理措施[J].中国科技博览, 2011, 2 (36) :32-33.
【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:
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