采煤工作面顶板事故的防治措施探究

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:尉建章
[导读] 安全生产对于煤矿开采作业而言具有非常重要的影响和作用
        尉建章
        中煤昔阳能源有限责任公司黄岩汇煤矿  山西省  晋中市 045300
        摘要:安全生产对于煤矿开采作业而言具有非常重要的影响和作用,不仅是煤矿采煤作业的基础,同时也是可以实现煤矿企业经济效益最大化的必要前提条件。因此,本文针对煤矿采煤工作面顶板事故的原因进行分析,并且根据实际情况,
提出有针对性的防治措施,为煤矿采煤的效率和质量提供有效保证。
关键词:煤矿采煤;工作面顶板;事故原因;防治措施
引言
                经济的快速发展,对煤矿资源的需求不断增加。煤矿企业为了在市场中占据有利位置,同时还要满足市场对煤矿资源的个性化需求,必须要加大开采力度。但是煤矿开采过程中,安全问题一直都是重点,特别是煤矿的顶板管理,由于具有一定的难度,所以导致安全生产管理的很多方案和措施无法真正有效地落实到实处。煤矿开采作业过程中,一旦出现事故,不仅会导致采矿人员的伤亡,而且还会导致严重的经济损失。所以必须要提高对事故的重视程度,特别是工作面的顶板事故,采取有针对性的控制措施,避免事故的发生[1]。
                1顶板管理控制的现状和缺陷
                在煤矿开采工作中,必要的顶板管理和控制是非常重要的,但是目前在实际的煤矿开采工作中,顶板管理和控制工作还存在一些缺陷。相关人员和单位也没有加以重视,制定出有效的解决办法,对整个煤矿开采行业的发展来说都是非常不利的。根据实际情况,分析出了以下几点问题:
.1.1煤壁片帮
                如果出现了这种情况,控顶的面积就会增大,主要因为:①煤壁承受的压力增大,引发了片帮事故。②临时支护的强度不够,支护也不够及时,所以控顶的距离会增加,煤层出现破碎,从而导致煤壁片帮。③采矿工作越往深部走,煤体需要承受的岩石应力就会增加,就容易引起煤壁片帮。④随着煤矿工作的进行,顶板对煤壁造成的压力更大,这样也会导致事故发生。
                1.2工艺落后,顶板管理工作不到位
                这两项问题在煤矿开采过程中是非常常见的。不少矿工在开采一些中小型煤矿时,为了一时的利益,会采用木头支护,但是木头的强度根本不够,无法达到工作面和井下巷道的支护要求,所以巷道容易垮落,引起煤矿事故[2]。
                1.3支护稳定性问题
                在煤矿开采过程中,如果遇到了复合式顶板,由于支架稳定性的影响,顶板的岩层会跟上位岩层脱离,影响到煤矿的开采工作。如果局部开始出现冒顶现象,那么断块岩层会像煤层倾斜的方向移动,对支架造成向下的推力,影响到支架的稳定性。当煤层倾斜到一定程度时,支架的推力是非常大的,甚至会超过支架的承受力,这种情况下,支架容易被推倒,顶板开始垮落,引起煤矿事故。
2顶板管理的措施
                2.1拱梁式结构顶板的管理
                对于这类结构顶板的控制和管理,其原则就是“支”,主要就是在煤矿开采工作中,使用的支架其强度必须能够承受直接顶上岩石的重量,而且还要减少老顶和直接顶之间的空间。在这个过程中,支架的顶梁要能够支撑顶板,防止被压成“死架”[3]。


                2.2综采工作面冒顶的预防措施
                在与现阶段煤矿开采作业的现状进行结合分析时,发现在安全事故方面的控制效果并不是很理想,仍然存在很多问题,导致煤矿采煤工作面顶板事故的发生率一直无法得到有效控制。这样不仅会导致工作人员自身的人身安全受到严重威胁,而且还会导致煤矿企业承非常严重的经济损失。所以对于煤矿企业而言,必须要在实践中积极采取有针对性的措施,保证各个环节的安全管理工作可以有序开展,这样不仅可以避免安全事故的发生,而且还可以保证煤矿采煤工作的效率和质量。在具体操作过程中,要与实际情况进行结合,综采面冒顶事故大多数情况下会集中发生在煤壁的附近,所以在针对其提出有效预防措施时,要与实际情况进行结合。首先在具体操作过程中,为了保证良好的预防效果,同时还要保证支架的整个初撑力可以得到有效提升,在对支架进行设计时,必须要对外加长侧板进行合理的应用,同时还要在其中增加内向伸缩前探梁,这样可以保证支架在实际应用过程中的整个支撑效果得到强化。其次,在工艺方面,在采煤机实际应用之后,需要对前探梁进行时有效的使用,这样可以保证其整个稳定性。除此之外,如果现实情况中的破碎顶范围比较大,同时无法实现对其有效的控制,那么必须要结合实际情况,将符合实际要求的化学材料全部都注入对应的破碎顶板中。这样做的目的是为了最大限度地避免出现冒顶事故。采煤面一般在实际作业过程中,都会选择利用循环作业的方式来进行。在整个操作过程中,必须要保证严格按照规范化的要求和标准来进行,同时还要对敲帮进行有效实施,尤其是在工作面方面,要避免出现一系列的空顶作业行为。另外,还要对一些先进的技术手段进行合理的引进和利用,这样可以实现对顶板状态的有效监测,一旦在监测过程中发现其出现问题,可以立即采取有针对性的措施对其进行处理。
                2.3利用新技术分析顶板的来压规律
                要想分析顶板的来压规律,可以在工作面的顺槽内安装一个在线监测压力表,在采煤工作过程中,全程不定时的监测顶板的压力大小及其变化时间。然后将数据转化为数字的形式,通过电脑制作成压力变化表,从而能够更加直观的分析煤层开采全过程的压力变化情况,能够给煤矿的开采工作提供更加准确、有效的压力数据,也能够给煤矿开采工作提出指导性的防范措施[4]。
                2.4采煤工作面对发生大面积冒顶的预防措施
                在针对大面积冒顶的相关问题进行分析和处理时,要想实现有效的预防处理,首先要做的一点就是要保证单体支柱自身的支撑能力可以在实践中得到有效提升,同时还要保证其自身的刚度也可以得到强化。其次,要保证液压支架在实际应用过程中的稳定性和可靠性能够得到有效提升。除此之外,还要结合实际要求,对采煤的整体高度进行有效控制,这样才能够从根本上促使大面积冒顶安全事故可以得到有效控制,避免造成更加严重的损失。
                2.5预防工作面两端头冒顶的措施
                在对工作面两端头冒顶事故进行分析和处理时,为了保证预防措施的针对性和有效性,必须要保证上出口的支护以及下出口的支护都可以得到有效强化。与此同时,还要对采场当前的漏顶冒顶事故提出有效的预防措施,通常情况下,可以适当地在机头、机尾等各个不同位置处,对四对一梁三柱的钢梁抬棚支护措施进行科学合理的应用,这样才能够为巷道的初撑力起到良好的保障作用。除此之外,还要与实际情况进行结合,将双楔顶梁支护措施应用其中,同时还要保证采煤面与巷道相互之间可以建立良好的连接关系。一般在这种状态下,每一对抬棚都会随着机头或者是机尾向前移动,在机头以及机尾处,可以直接利用双楔铰接顶梁支护技术,这样可以保证良好的支护效果[5]。
结束语
                煤矿资源在开采时,由于大多数都是井下作业,所以整体的环境非常差,为了保证开采人员的人身安全,实现煤矿开采企业自身经济效益的最大化,必须要对当前在工作面顶板当中的安全事故进行分析。只有对造成事故出现的原因进行深入分析,才能够提出有针对性的预防措施,为煤矿采煤工作的效率和质量提供有效保证。
参考文献:
[1]张体刚,惠凡光.研究煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施[J].西部资源,2020(06):181-183.
[2]郭志伟.采煤工作面顶板事故的防治措施探究[J].石化技术,2020,27(01):166-167.
[3]杨丹.浅析矿井采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].内蒙古煤炭经济,2019(19):153-154.
[4]朱奇.采煤工作面顶板事故的防治措施探究[J].科技风,2018(21):237.
[5]方恒.浅析采煤工作面顶板事故原因及防治措施[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017(09):165-166.
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