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论煤矿井下掘进工作面顶板的管理

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：李孝胜

[导读] 摘要：我国煤矿行业的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向，煤炭开采存在多方面的安全隐患，如果在安全管理上存在漏洞，会导致安全事故的发生。

        新疆焦煤（集团）2130煤矿新疆乌鲁木齐 830000
        摘要：我国煤矿行业的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向，煤炭开采存在多方面的安全隐患，如果在安全管理上存在漏洞，会导致安全事故的发生。掘进是煤矿井下开采的重点工作，为了保证掘进的安全，需要强化工作面顶板的管理，为井下作业的安全创造条件。
        关键词：煤矿井下掘进；工作面顶板管理
        引言
        由于煤矿是不可再生资源，一直以来煤矿的开采和利用一直受到国家的高度关注和重视。在煤矿井下掘进过程中必须要采取科学有效的支护措施，防止出现坍塌等安全事故。当前，我国的大多数煤炭开采企业也意识到这一情况，开始重视相关工作。在对巷道进行掘进时，运用合理的巷道顶板支护技术可以有效提高巷道掘进工作的质量和效率，同时，保证了巷道掘进工作的安全稳定运行。
        1掘进工作面顶板管理的重要性
        煤矿开采中，强化掘进工作面的顶板管理，可以为煤矿的安全生产创造条件。在井下掘进中，会受到外力的持续作用，围岩结构原有的平衡状态会受到影响，围岩结构原有的应力条件会有变化，在这种条件下，如果缺少相应的顶板，对巷道内的围岩结构不加以支护处理，会引发多种安全问题的发生，引发人员伤亡以及财产的损失。所以在掘进面开采作业时，为了控制围岩结构发生受力不平衡而引发的安全事故，就要加强顶板的管理工作，以确保煤矿开采作业具有安全的工作环境。
        2影响煤矿井下掘进工作面顶板支护稳定性的因素
        第一，地质构造是影响煤矿巷道稳定性的重要因素，也会给巷道支护工作带来一定的困难。在巷道掘进过程中，围岩是一个十分重要的影响因素。虽然围岩在一定程度上可以起到支护作用，但是在巷道掘进施工过程中还可能会导致围岩出现位移，从而导致巷道整体位置出现偏移或者形状标准发生改变，甚至可能威胁到工人的生命安全。同时，假如巷道附近存在水源，就可能会引起土壤疏松或者变软，严重影响巷道的稳定性。如果水源进入巷道的土壤内，就会严重影响巷道的受力状况，甚至可能造成巷道塌陷。第二，地质构造也是矿井巷道施工过程中必须要考虑的因素。如煤矿岩石硬度、节理与层理发育、顶板的稳定性等，为了确保施工的顺利开展，就应当对这些因素进行合理分析。在施工状况良好时，可以适当地加快速度，减少工作量；而对于地质复杂的地段则必须要认真分析每一个影响因素，避免给施工造成不利影响。第三，通常情况下，煤矿巷道掘进会采取施工与支护工作同时开展的形式。当前，煤矿巷道掘进主要使用钻爆法，通过机械设备进行作业，在部分掘进困难的地方进行爆破。但是，爆破的冲击波以及震动都会对巷道的稳定性造成不利影响，同时会造成巷道受力状况的变化，如果不能采取有效的支护技术并根据实际情况进行施工，可能会给巷道带来严重的安全隐患。
        3煤矿井下掘进工作面顶板的安全管理措施
        3.1优化巷道支架的结构，提高其性能和强度
        在开展实际的煤矿井下巷道掘进顶板支护工作时，相关的工作人员必须注意第一次的掘进，注意是否有巷道位置发生变化的情况。而往往在第一次的掘进工作中，巷道位置都发生一些变化，甚至发生变形，阻碍掘进工作的持续进行。针对这个常态化的问题，施工人员应当根据实际的施工环境对巷道支架的结构进行优化，选择最合理的施工方案。在通常情况下，支护结构要选用刚性和柔性都适中的材料，可以避免巷道出现变化甚至变形的情况。与此同时，还应当选择最合适的支护结构构造方案，这可以保持巷道在施工过程中的完整性，减少巷道后期的返修。支架的强度也是影响巷道安全稳定的一个重要因素，优化支架的强度以及其他的相关功能，为围岩提供合适的空间，保障煤矿井下巷道掘进顶板支护工作的顺利进行，相关的工作人员在实际的施工过程中应当结合所在地区的环境，适当释放围岩所承受的压力，提高煤矿井下巷道掘进顶板支护技术。
        3.2巷道围岩压力的释放
        井下巷道在初掘阶段，随着掘进的深入，原本整体性的岩层受到破坏，这时巷道在掘进中会发生岩体发生位移、变形等多种问题。

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为了保证安全生产，技术人员要结合掘进的实际情况，调整巷道内的支护方式，比如采用具有柔韧性的材料实施支护，另外还要保证材料的刚性。在支护中，要使巷道围岩内部的压力得到一定的释放，以消除压力过大的影响，保持巷道不会受到破坏作用，同时可以降低巷道后续开采中的整修工作量。在巷道掘进中，除了要及时调整支护材料外，还可以借助打钻等多种方式让巷道区域内围岩存在的压力得以释放，防止巷道受到破坏作用。
        3.3合理设计工作面参数
        设计工作面参数时，应尽量避开大型地质构造。当不可避开时，尽量使采煤工作面与煤层的裂隙发育方向垂直或者斜交。应说明采取特殊的支护方式，包括支护时间、支护距离等详细参数的设计，便于作业人员操作实施。在大型破碎带条件下，受顶板破碎程度影响，无法有效控制，应尝试为破碎顶板填筑胶结锚固材料，以防止破碎顶板掉落。依据详细的地质情况确定合理的巷道布置形式及参数，采煤工艺、采煤的高度及层位控制、采空区处理方法等。
        3.4提高安全意识，提高巷道掘进施工质量
        煤矿企业还应当做好巷道掘进工作的安全管理，建立健全相关标准和操作规范。第一，应当提升员工的安全意识，建立健全安全管理规定，加强安全管理。管理人员要做好安全监督工作，并加强安全教育，强化安全意识。巷道掘进支护工作是确保巷道掘进工作安全开展的重要举措，此外，煤矿企业还应当严格考核员工的巷道掘进顶板支护技术，并不断完善考核标准。在考核员工的过程中，应当将考核与员工的绩效奖励相联系，提升员工的重视程度，从而促使员工自觉提升自身的技术技能。
        3.5监测顶板结构
        矿山企业在组织实施掘进工作面的支护时，要结合掘进的进度对支护结构的变化情况进行实时、全面的监测，强化安全监控的作用。技术人员要注重分析监测数据。在支护监测中，如果存在异常状况，要及时的采取控制措施，以确保安全隐患可以得到有效解决。掘进支护时，要结合掘进区域设定责任片区，责任人要严格监控以观测片区的设备运行情况，确保设备的保养到位。片区负责人要对巷道定期检测，以顶板支护的效果，以保证顶板支护得到保障。
        3.6引入新的技术技能，形成完善的井下掘进施工体系
        煤矿企业还应当不断引进新的技术技能，不断强化自身的技术体系，针对各个巷道的特殊性采取适当的施工技术，形成完善的井下掘进施工体系。施工之前，应当依据巷道的具体情况和使用要求，设计图纸、制定完善的施工计划，并确定合适的施工方式。施工现场的地理位置和自然环境等因素会对煤矿掘进工作造成严重的影响，因此煤矿企业应当在施工之前做好施工现场的围岩、矿压等的调研分析工作，并从施工环境出发确定合适的支护技术。当然，煤矿企业还应当做好施工过程中安全问题、支护设备安装问题等各项问题的预防、计划工作，保障井下巷道掘进工作的顺利开展。
        结语
        矿山企业要意识到强化掘进工作面顶板管理的重要性，采用多种措施确保掘进的安全性。当前煤矿安全事故还处于高发状态中，许多安全事故的发生由于支护不到位，因此，矿山企业要强化掘进工作顶板的支护管理，确保掘进工作面开采的安全性，保证煤矿开采的安全隐患得到消除，这对于保证井下开采人员的安全发挥着重要的作用。
        参考文献：
        [1]闫建宙.采煤工作面顶板安全管理及预防措施的探讨［J］．化工管理，2017（18）：181．
        [2]崔燕雷.采煤工作面顶板安全管理及预防措施研究［J］．山西能源学院学报，2018，31（2）：41-43．
        [3]王伟文.采煤工作面顶板安全管理问题分析［J］．能源技术与管理，2018，43（4）：75-77．
        作者简介：
        李孝胜（1990年08月-至今），男，本科，河南省濮阳市，现任新疆焦煤（集团）2130煤矿开拓队现场专业工程师，主要从事开拓队掘进技术工作。