張敏

摘 要：我國(guó)煤礦開采主要以井工開采為主，因此對(duì)煤礦開采過(guò)程中的頂板安全要求較高。然而在煤礦采掘中煤礦頂板事故經(jīng)常發(fā)生。本文通過(guò)分析煤礦頂板事故發(fā)生的主要原因，針對(duì)實(shí)際情況對(duì)頂板管理及頂板加固進(jìn)行了深入的探討，并提出相應(yīng)的安全措施，以防范頂板事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：采煤工作面；頂板管理；事故措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.072

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中所發(fā)生的事故，采煤工作面頂板事故發(fā)生率較高。近年來(lái)，頂板事故不僅對(duì)煤礦生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)對(duì)社會(huì)也產(chǎn)生了極大不良影響。因此，采煤工作面的頂板管理是煤礦生產(chǎn)中的重中之重。影響頂板事故的因素很多，包括人為因素、圍巖以及支護(hù)等各個(gè)方面?，F(xiàn)階段，想要完全杜絕采煤工作面頂板事故的發(fā)生還只是理想，因此我們只有針對(duì)事故原因采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，來(lái)降低事故的發(fā)生概率及經(jīng)濟(jì)損失。

1 采煤工作面事故發(fā)生的主要原因分析

引發(fā)煤礦采煤工作面頂板事故的原因很多，常見的原因主要有以下幾種。

1.1 采煤地質(zhì)條件的影響

在煤礦井下開采過(guò)程中，一些地質(zhì)構(gòu)造對(duì)回采工作面的影響較大，它可以改變回采工作面正常的應(yīng)力分布規(guī)律，比如一些地質(zhì)破碎、地質(zhì)斷層、斷層節(jié)理等。其中斷層節(jié)理是最常見也是對(duì)回采工作面影響最大的。斷層的節(jié)理內(nèi)經(jīng)常夾雜大量泥層，極易造成圍巖破碎，穩(wěn)定性較差，嚴(yán)重制約著煤礦采煤工作面頂板管理及支護(hù)工作的順利開展。此外，破碎巖體對(duì)采煤工作面頂板的安全性也具有一定的隱患和制約，采煤過(guò)程中多少都會(huì)對(duì)巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定破壞引發(fā)巖體變化，當(dāng)層面滑移達(dá)到一定的極限時(shí)，這時(shí)整個(gè)巖體就會(huì)解體發(fā)生冒落。

1.2 礦山壓力的作用影響

煤礦在開采過(guò)程中，開采工作面的上覆巖層會(huì)發(fā)生一定的形變，致使覆巖應(yīng)力重新達(dá)到平衡狀態(tài)。在這一變化過(guò)程也是應(yīng)力的釋放過(guò)程，應(yīng)力主要是通過(guò)煤層頂板直接傳輸?shù)焦ぷ髅嬷ёo(hù)支架上面。礦山壓力主要表現(xiàn)在煤礦開采下出口附近，發(fā)生的比較激烈，其中影響較大的是采煤工作面中部頂板，所受壓力較大下沉速度非常快。此外，在初期來(lái)壓和周期來(lái)壓時(shí)也會(huì)對(duì)整個(gè)回采工作面產(chǎn)生較大的壓力，如果未及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施的話極易發(fā)生冒頂事故。

1.3 煤礦作業(yè)人員粗心大意

通過(guò)對(duì)一些煤礦頂板事故進(jìn)行歸納和分析，可以看出頂板事故的發(fā)生，還與人為主觀因素有關(guān)：第一，部分煤礦作業(yè)人員缺乏安全意識(shí)，認(rèn)為發(fā)生安全事故的概率很低，對(duì)一些小的安全隱患不以為然。第二，在煤礦開采之前，沒(méi)有對(duì)采煤工作面按照程序進(jìn)行依次檢查，沒(méi)有執(zhí)行“敲幫問(wèn)頂”排除安全隱患后就進(jìn)入工作面作業(yè)。第三，缺乏專業(yè)的安全知識(shí)，對(duì)頂板出現(xiàn)一些故障不能夠清楚的認(rèn)識(shí)，沒(méi)有專業(yè)的處理技能，例如頂板松石的變化，在處理過(guò)程中很容易會(huì)造成撬小落大或撬左落右引發(fā)安全事故。

2 采煤工作面事故防范措施

2.1 加強(qiáng)礦井地質(zhì)研究工作

加強(qiáng)礦井地質(zhì)工作，尤其是煤礦采煤工作面頂?shù)装蹇辈榉矫?，做好該工作可以為采煤工作面頂板事故預(yù)防措施，提供有效的科學(xué)依據(jù)。只有通過(guò)對(duì)圍巖的變形特點(diǎn)和覆巖移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析，并結(jié)合開采煤層的條件，才能制定出科學(xué)的策略，有效地調(diào)整和改進(jìn)開采方法和安全措施。

2.2 煤礦頂板管理工作

（1）周期來(lái)壓前和來(lái)壓時(shí)的頂板管理工作。周期來(lái)壓前。首先，加強(qiáng)對(duì)采煤工作面周期來(lái)壓的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，并將礦壓情況及時(shí)傳輸給采煤區(qū)隊(duì)。第二，對(duì)井下采煤設(shè)備進(jìn)行全面檢修，尤其是綜采支架，并加大工作進(jìn)度。第三，重視上下順槽超前支護(hù)管理方面，保證綜采支架具有充足的工作阻力。

另外，如果在采煤工作周期來(lái)壓之前發(fā)生頂板破碎和片幫事故時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)采煤工作面頂板破碎以及片幫區(qū)域進(jìn)行超前加固后，方能通過(guò)。

周期來(lái)壓時(shí)。當(dāng)周期來(lái)壓時(shí)，我們可以利用工作面自身的壓風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用注漿泵將馬麗散經(jīng)自攻鉆桿加注到破碎頂板及煤壁內(nèi)，將煤壁和頂板進(jìn)行膠結(jié)，故而可大大降低頂板事故的發(fā)生率。

（2）頂板加固方案實(shí)施。針對(duì)煤礦采煤過(guò)程中出現(xiàn)的片幫及漏頂情況，為加快推進(jìn)速度，我們根據(jù)采煤工作面的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可以制定如圖1所示的鉆孔布置方案。針對(duì)破碎頂板進(jìn)行加固過(guò)程中，為防止推進(jìn)移架時(shí)破碎碎矸石垮落可以實(shí)施如圖2所示的片幫漏頂區(qū)矸石加固方案。

在加固施工過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)方面：在空位設(shè)計(jì)方面。要根據(jù)具體的注漿設(shè)計(jì)合理的注漿參數(shù)；鉆孔方面。要嚴(yán)格依據(jù)空位設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行，針對(duì)部分塌孔嚴(yán)重的地方可以直接采取自鉆式注射管進(jìn)行鉆孔和注漿；注射管安設(shè)方面。注射管和注射花管的連接要依據(jù)封孔深度的多少安裝封孔器；注漿過(guò)程。在注漿過(guò)程中要遵循注漿原則及時(shí)調(diào)整且要仔細(xì)觀察注漿區(qū)域的變化情況，若出現(xiàn)異常現(xiàn)象要及時(shí)處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于井下采煤環(huán)境十分惡劣且不斷變化，在煤礦開采過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生各類安全事故，其中尤其采煤頂板事故發(fā)生率較高。因此，對(duì)煤礦頂板事故的發(fā)生規(guī)律、發(fā)生原因等進(jìn)行歸納分析，有針對(duì)性地提出科學(xué)合理的預(yù)防措施提高頂板管理水平，進(jìn)而可有效降低頂板事故的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓玉林.回采工作面頂板事故原因分析及防范措施.礦業(yè)安全與環(huán)保，2002（02）.

[2]邰銀記.淺談如何加強(qiáng)采煤工作面頂板管理[J].煤礦現(xiàn)代化，2015（01）：53-55.