煤矿采掘工作面顶板管理的问题研究 伊士剑

发表时间:2021/7/12   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:伊士剑
[导读] 在前几年的煤矿事故统计中,由工作顶板引起的事故占所有事故的三分之一。这迫使我们非常重视在特定的施工作业中对煤矿开采前部的屋顶进行管理

        鸡西市向阳煤炭有限责任公司  黑龙江省鸡西市  158100
        摘要:在前几年的煤矿事故统计中,由工作顶板引起的事故占所有事故的三分之一。这迫使我们非常重视在特定的施工作业中对煤矿开采前部的屋顶进行管理,并且承接该项目的公司必须严格。控制工作面顶板组成的各个环节,严格控制事故发生,积极提高技术水平,增强施工作业的安全性,为采矿作业提供良好的环境。
        关键词:煤矿;采掘工作面;顶板管理


        引言
        煤炭作为关键的一类能源,对于科技、社会和民生来说有着关键性影响作用。开采工作安全有序开展,也是整体工作中相对需要关注的一部分。引起顶板事故的因素较多,具体包括但不限于煤壁周围环境、工作面等因素,为了有效加以处理和规避,需要认识到相关问题特点及问题所在,契合实际情况采取相应措施,积极进行有效处理,保障生产工作顺利、安全、有序地开展和实际进行,规避常见生产安全、质量、经济等多方面的风险,提高企业经济效益,保障此类工作开展的顺利性,同时也让有关工作人员人身财产各方面的安全情况得到保障。
        1煤矿采掘工作面顶板管理的问题
        1.1交岔巷道冒顶问题
        由于在采掘活动过程中经常需要施工交岔巷道,而且交岔巷道跨度大、应力高,容易出现冒顶问题。特别是在原支护强度不变的情况下,发生煤(岩)体离层脱落冒顶等顶板事故的机率较高,且这类事故隐患难以及时察觉,因此是顶板管理中的重点。
        1.2放顶线附近冒顶问题
        采煤工作面顶板会随着采煤的不断推进而产生比较明显的下沉,而当岩层中存在离层性岩石时,其会在回柱作业中产生失稳移动,因此会对支撑的稳定性造成严重的影响。此外,在对支柱进行回撤作业时,当所有支柱完成回撤后,顶板有可能会出现推垮性冒落问题,威胁到作业人员的安全,因此需要加强这一环节的顶板安全管理工作。
        1.3顶板破损冒顶问题
        煤矿顶层破损问题,通常都是由于断层产生塌陷和形变问题所导致的,一般而言,工作人员通常都会采取泥质土壤对于岩层进行填充。通过填充能够促使岩层抗压性能和稳定性能得到提升,但是,若是岩层受到破坏情况之下,其内部的性质以及结构将会出现很大改变。如果采取填充的方式,仅仅只是在某种程度上促使了岩层稳定性得到了一定提高,但是并不能让其恢复到原有的状态之下,如果岩层性质发生了根本性变化的情况之下会导致岩层对地表的压力加大,一旦压力超过界限,将会直接造成顶板塌陷问题,同时也会导致严重安全事故问题。因此当煤矿采掘工程中遇到巷道顶板破碎时,结合现场实际情况,要采区补强支护、或者打设点柱等方式进行处理。
        2煤矿采掘工作面顶板管理优化措施
        2.1制定完善顶板管理机制
        煤矿企业应高度重视顶板管理的重要性,严格遵守相关的安全生产技术管理规范,制定完善的顶板管理措施,以确保顶板支护质量和安全。煤矿企业应积极应用先进的信息技术,对顶板支撑压力等指标参数进行动态检测,将预防作为顶板管理工作的重点,有效降低冒顶事故发生的机率。特别是对地质条件复杂的围岩进行采掘作业时,煤矿企业必须采取超前支护等措施,并综合运用高强度支护、贴帮支护、端头支护、切顶支护以及特殊支架等多种方式来确保开采作业的安全。同时在采掘过程中应采取定期巡检等方式,通过精细化的顶板管理措施来确保支护的安全可靠,从而避免人员的伤亡以及经济财产的损失。



        2.2工作面稳定煤层顶板管理
        采掘操作的每一部分都是有相应操作规范要求的,因此要严格按照国家及行业规定标准逐步、逐项进行相应操作,尤其要做好工作面稳定煤层安全防护工作,从而避免操作所带来的不良影响或者失误的问题。进行实际操作时,尤其要关注整体支护的有效性,支架类型选择必须要满足实际操作的需求,同时也要确保质量过关,类型与质量都需要满足实际操作的要求,从而避免出现支护不牢固导致坍塌的问题,保障顶底板的安全性。进行放炮作业的过程中,尤其要做好在此之前的安全准备,不能草率开展相应的工作,需要积极采取适宜性措施进行操作,避免出现质量方面的不足或者安全方面的问题。按照有关规定,相关作业位置周围的10~20m都需要进行相应的检查工作,确保检查工作满足实际操作需求之后,才可以进行相应的操作,保障操作安全。检查过程中一旦发现有质量问题,就必须要与相关负责人员进行沟通,对有关问题进行积极有效的处理,从而确保整体的安全性和有效性,优化最终质量效果。顶板支护问题处理一般是一个由内向外的过程,其自身价值和意义十分明确,作用也相对较为突出,必须要保障后路畅通,才可以将整体效果得到控制,规避常见问题和实际性不足。在工作面爆破完成后,为保障后续操作安全,首先需要进行相应的支护工作,从而避免空顶作业所带来的风险和不足。而对于井下掘进工作,如果存在着冒顶问题,则必须要采取相应的补救措施,将其自身成效进行优化。现场操作必须要有效进行落实,尤其是放炮作业需要针对性做好防护工作,避免人员伤亡等问题的出现,优化最终质量效果等方面实际综合情况。由此可见,这部分内容的安全管理是消除安全隐患最为主要的因素,其自身价值和意义非同小可,对于保障生产安全有着相对积极的作用,需要契合实际情况对相关作业规范以及操作方法充分认识,然后在实际生产工作中合理落实,保障生产工作的安全效果得到控制。
        2.3巷道顶板管理
        在管理采煤工作面和巷道顶板的安全中,首先要坚持预防管理的原则,合理选择合理的支护方法,以确保采矿工作的安全。①在煤矿巷道的支护作业中,所采用的刚性支座应尽可能选择功能可调的装置或扣环式的装置。其中,拱形闩锁式金属支架可以有效地提高屋顶结构的稳定性,并具有较好的支撑效果,这就是为什么它被广泛使用的原因。如果采用螺栓和喷射混凝土支撑方法,则应尽可能采用预应力螺栓(锚索)型支撑。②在煤矿基坑施工中,当基坑前部煤(岩)的硬度满足使用前梁的条件时,应尽量采用前梁尽可能地进行施工。最常见的前探测光束包括单光束,三回路和悬吊式,而一光束三回路的前探测光束已在现在的煤矿采煤实践中进行普遍的使用。③当开挖道路的屋顶主要为页岩时,疏松区通常距井头约30m,其延伸范围通常在0.5m至1.2m之间。当煤矿开挖道路的顶板主要是石灰石时,松散圆通常距离道路70m,松散范围主要是大约0.4m。此外,锚的强度必须控制在60kN至90kN之间。④在采煤工作面顶板的管理中,应积极采用小钻,小载荷,小锚杆三大支护技术,特别是在应用锚网,锚杆等材料后。锚形梯形钢梁,其支撑效果可进一步增强。此外,喷砂喷射混凝土技术也是吊顶支架中有效的支撑方式,可以有效提高吊顶支架的整体性和稳定性。
        结语
        顶板管理工作是煤矿安全生产管理工作中的重点内容之一,其对于保证煤矿的安全开采以及作业人员的人身安全都具有十分重要的意义。所以煤矿企业要建立完善的顶板管理机制,并积极应用先进的技术设备对巷道顶板进行有效的防护,以确保顶板的稳定安全,为煤矿采掘活动的顺利实施创造有利条件,从而促进煤矿采掘作业的技术水平和生产效率的提高,以满足我国国民经济建设和社会发展对煤炭资源的需求。
        参考文献:
        [1]王海斌.煤矿采掘工作面顶板管理的问题研究[J].冶金管理,2019(5):28,30.
        [2]宋永浩.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].山东工业技术,2018(5):90-91.
        [3]张雷.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理对策探讨[J].科技经济导刊,2017(18):67.

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