综采工作面顶板事故防治措施探讨

发表时间:2021/6/4   来源:《工程建设标准化》2021年3期   作者:温新
[导读] 在煤矿安全生产过程中,安全生产永远是煤矿生产的重头戏,
        温新
        淮河能源控股集团煤业公司潘二矿,安徽淮南 232001
摘要:在煤矿安全生产过程中,安全生产永远是煤矿生产的重头戏,其中矿山安全生产管理的重点和难点就在于煤矿的顶板管理。本文主要是针对煤矿采煤工作面顶板事故原因,并提出有效防治措施。
        关键词: 综采;顶板管理;事故原因; 防治措施
        前言
        顶板事故是煤矿生产的主要灾害之一,是指在地下采煤过程中,顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损坏、生产中止等的事故。认真分析采煤工作顶板事故的原因,探讨事故发生的规律,对预防顶板事故的发生,实现安全生产,有着极其重要的意义。所以,消除或降低采煤工作面顶板安全事故发生率的一项重要措施就是加强顶板管理。由于本人长期从事煤矿采煤生产工作,积累了一些实践经验,本文就顶板安全管理方面和采煤工作面顶板事故发生的原因和防治措施谈了一些自己的观点和看法。
1综采工作面顶板管理存在问题
1.1自然地质条件造成的顶板管理问题
        受井工作业的限制,综采工作面,必须面对像断层、褶皱、岩浆侵入、埋藏深度、直接顶的岩性与厚度等因素的制约,实践证明,综采工作面的初采期、周期来压期、煤层变薄区、断层构造区、停采期、地质破碎带或煤层松软带,易发生片帮冒顶,特别是在直接顶强度较低,分层厚度较小的岩层条件下,如果不能对综采工作面进行有效支护,都将会发生顶板事故。
1.2支护质量造成的后天顶板管理问题
        设备、装备的适应性,是克服顶板事故的有效途径。综采工作面的主要支护设备液压支架,总体要能满足支得起,护得住,稳得住的要求。支护质量主要存在着对顶板不能满足支撑要求,设备损坏得不到及时修复,不能保持恒阻等。
1.3采煤工艺、采煤方法造成的顶板管理问题
        首先是采高控制出现的问题。采高过大或过小,都会造成影响开机率,形成空顶,进而造成冒顶,影响生产。
        其次是压力重叠区问题。分层采煤中,上层顶板对下层煤层的影响问题;由于条件原因,会出现沿空开采、过老空、过断层、过裂隙、过立交、两端头、甚至生产孤岛面等特殊现象,如果支护不足,超前处理不到位,很容易出现顶板事故。
  1.4人为操作不到位造成的顶板管理问题
????????在综采工作面的推进过程中,不能将液压支架一次拉到位,出现反复升降支架,就会使顶板更加破碎;工作面质量低下,高低不平,就会空顶时间过长,不积极采取得力措施或决策判断失误,都会发生顶板事故。
        2 采煤顶板事故的类型
        根据相关资料和文献以及实践经验,我们可以将采煤工作面顶板安全事故分为以下几个类型:第一,推垮型冒顶事故;第二,压垮型冒顶事故;第三,漏垮型冒顶事故;第四,冲垮型冒顶事故;第五,局部岩块冒顶事故。这五类事故中,推垮型冒顶事故是采煤初期发生频率最高的事故类型;压垮型冒顶事故是这五类事故中发生概率最低的一种,重点防治的主要是漏垮型冒顶事故、冲垮型冒顶事故、局部岩块冒顶事故等这几种。
        3采煤工作面顶板事故防治
        3.1老顶来压时压垮型冒顶预防措施
        合理设计采煤工作面支护,使支护具有足够的支撑力和可缩量,当老顶来压比较强烈时,要选用可缩量较大的支柱,有时要选用具有大流量安全阀的支柱,并加强后排支柱的支撑强度。
        要进行顶板断层情况的预测预报。遇到平行于工作面的断层时,当断层刚露出煤壁,就要加强该段工作面的支护,并扩大该段工作面的控顶距;如果工作面用的是金属支柱,还要用木支柱替换金属支柱。


        3.2厚煤层难垮顶板大面积冒顶预防措施
        采用煤柱支撑法(即刀柱采煤法)时,如果煤柱上方顶板需悬露大面积才垮落,则应在刀柱之间的采空区内用钻孔爆破法强制放顶。
        采用长壁法采煤时,或超前工作面用钻孔爆破法、高压注水法预先松动或弱化顶板,也可用在采空区用循环浅孔及步距式深孔法崩落顶板。
        3.3直接顶导致的压垮型冒顶预防措施
        采煤工作面支护强度要能自始自终平衡直接顶或垮落带岩层的重量,底软时必须穿鞋,力求以支柱的支撑力就能平衡直接顶或垮落带的岩重,以避免直接顶或垮落带离层。
        开采下分层时不要留煤皮,以免增加支架的载荷,如因条件限制非留煤皮不可,要相应增加执著的初撑力或支柱密度。
        在构造或采动破坏严重的区域,除应缩小控顶距及加强放顶支柱的初撑强度外,应采用绞车远距离回柱。
        3.4大面积漏垮型冒顶预防措施
        选用合适的支护,使工作面支护有足够的支撑力和可缩量;顶板必须背严接实;严防放炮、移输送机等工序推倒支架,防止出现局部冒顶。
        3.5局部漏冒型冒顶预防措施
        对每一工作面进行实地观测,根据统计规律分析影响端面顶板冒落稳定性指标,对支护质量与顶板进行动态监测,使顶板在形成冒顶事故前消除其隐患。
        采用能及时支护悬露顶板并能减少端面距的支架;要使支架处于良好的工作状态,尤其应避免顶梁过分抬头或低头;提高第一排支柱的初撑力,以减小直接顶的下沉量。
        炮采时,炮眼布置及装药量应合理,尽量避免崩倒支架;尽量使工作面与煤层的主节理方向垂直或斜交,避免煤壁片帮,一旦片帮应超前支护;尽可能保证工作面具有较快的推进速度。
        机头机尾应各采用四对八梁支护;巷道与工作面出口相接的一侧要架设一对长钢梁抬棚,托住原巷道支架的梁头;距工作面煤壁 20m 范围内的巷道要超前进行处理;在工作面的地质破坏带要特别加强支护。
        分段回柱回拆最后两根支柱时,如果工作面用的是摩擦支柱,可以在这些柱子的上下各支一根木支柱作为替柱,然后回拆摩擦支柱,最后用绞车回木替柱;采用单体液压支柱的工作面,工人也可以在有支护的工作空间,用带链条的工具来卸载,并用机械远距离拉柱;如果工作面用的是木支柱,则可以直接用绞车回柱。
        4 结束语
        综上所述,在煤矿生产过程中,经常总结采煤工作面顶板事故的特点,认真分析事故原因,发掘采煤工作面顶板事故发生的规律,及时做好工作面顶板事故的预防及顶板矿山压力预报等,这些是做好预防事故发生的最为有效的、也是最经济的方式。管理人员必须要做好顶板安全管理工作,对顶板相关的部位做必要的维护检查,我们可以以科学合理设计为基础,从而把好质量这一关,通过科学的预测方式,对地质构造的合理监测,对人员的合理安排,对设备的合理利用,这样才能使煤矿顶板管理工作有更大的进步和新的起色,才能促使顶板管理水平日趋提高,才能有效遏制顶板事故的发生。
         参考文献:
        [1]刘育星.浅析煤矿井下综采工作面顶板管理的主要策略[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(5).
        [2]李光辉,刘光照.赵坡煤矿采煤工作面顶板管理关键技术探讨[J].山东煤炭科技,2013(4).
        [3]刘中华,白纪成,谢新军.采煤工作面顶板管理安全评价探讨与研究[J].能源技术与管理,2015,40(4).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: