徐仁斌
摘要:由于煤礦工作的危險系數(shù)較高,我國也經(jīng)常性的出現(xiàn)大規(guī)模的煤礦事故,造成了很多煤礦工人的傷亡,也使煤礦企業(yè)受到了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,故加強(qiáng)煤礦工作的安全管理是非常重要的。煤礦綜采工作面的頂板作為造成煤礦事故的主要原因,也是進(jìn)行煤礦安全管理工作中的重中之重。在我國目前的很多煤礦采煤工作面當(dāng)中,其頂板都有冒頂現(xiàn)象,這也是造成頂板故障的直接導(dǎo)火索。故本文就工作面頂板出現(xiàn)冒頂?shù)脑蜃隽撕喴治?,并給出了進(jìn)行工作面頂板安全管理的主要技術(shù)手段,望能給煤礦管理人員提供一些啟示。
關(guān)鍵詞:綜采工作面;頂板管理;技術(shù)分析
對于煤礦企業(yè)而言,煤礦挖掘工作是其企業(yè)運(yùn)行的核心所在,如果該環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,那對煤礦企業(yè)以及煤礦工人的影響是不言而喻的。但在當(dāng)前煤礦挖掘工作的安全管理當(dāng)中,煤礦企業(yè)仍然缺乏相應(yīng)的重視,對于管理技術(shù)的運(yùn)用不得當(dāng),使得煤礦事故的發(fā)生概率一直居高不下,為了有效地減少事故的發(fā)生概率,煤礦企業(yè)的工作人員就必須加強(qiáng)對綜采工作面頂板的安全管理,將更有效率的管理技術(shù)運(yùn)用在實際挖掘工作當(dāng)中。
一、進(jìn)行液壓支架的有效選擇
液壓支架是綜采工作面的重要支護(hù)結(jié)構(gòu),選擇合適的液壓支架進(jìn)行支護(hù),能夠有效的保證工作面的穩(wěn)定性。在進(jìn)行液壓支架的選擇時,主要受到三個方面的影響。
1.液壓支架型號
液壓指甲的型號不同,代表著其支撐能力的不同,對于工作面頂板而言,必須采取符合其支護(hù)要求且噸位不會超出太多的液壓支架。在進(jìn)行液壓支架判斷和選擇時,采可取兩種辦法:一是巖重法,工作人員可以將不同重量的巖石放置在液壓式支架上進(jìn)行測試,從而得出液壓支架的實際噸位。二是實際測量法,工作人員可以將液壓支架放置在綜采工作面上進(jìn)行直接試驗,根據(jù)液壓支架的測量數(shù)據(jù)來確定噸位,然后再根據(jù)工作面的要求進(jìn)行液壓支架的選擇[3]。
2.液壓支架高度
在進(jìn)行液壓支架選擇時,還需要考慮到支架高度對工作面的影響。對于不同的綜采工作面而言,其采高是不一樣的,且工作面經(jīng)常性的會隨采煤工作的變化而發(fā)生改變,這些差別都可能對頂板的下沉量造成影響。故工作人員必須要選擇合適的液壓支架高度,減少這些因素的影響。如當(dāng)煤層高度大于3.5m時,往往需要進(jìn)行分層開采,過高的液壓支架顯然不適用。
3.液壓支架結(jié)構(gòu)
對于不同的工作面而言,其所處的工作環(huán)境和工作要求是不一樣的,為了滿足這些要求,就需要使用不同的支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)。具體來講主要有以下幾個因素的要求:一是要保證地質(zhì)斷面的通風(fēng)。對于煤礦開采工作而言,保證開采工作空間處于通風(fēng)狀況下是非常重要的,否則很容易會對煤礦工人的健康造成影響。故在進(jìn)行液壓支架的結(jié)構(gòu)選擇時,要先對其進(jìn)行試驗,判斷其是否會影響到斷面通風(fēng)。二是確保支架底座的壓強(qiáng)。根據(jù)力學(xué)原理,支架底座的壓強(qiáng)必須要比底板的比壓小,否則液壓支架就很可能陷入底板,影響煤礦的開采。此外,如果底座的面積比較小,也可能引起液壓支架的下陷,故必須確保底座面積足夠大。三是防止支架的滑動和煤層護(hù)壁的破壞。由于煤礦開采地質(zhì)環(huán)境較差,從而導(dǎo)致液壓支架在支護(hù)過程中發(fā)生滑動現(xiàn)象,且一旦液壓支架發(fā)生滑動,就很可能導(dǎo)致煤層的護(hù)壁發(fā)生破壞,影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,故對于不同的開采環(huán)境,工作人員必須選擇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的液壓支架[4]。
二、巷道的支護(hù)技術(shù)
對于綜采工作面而言,其綜采巷道的支護(hù)是至關(guān)重要的,巷道是否處于穩(wěn)定狀況,對于整個工作面都會產(chǎn)生較大的影響。進(jìn)行較為堅固的頂板支護(hù)時,工作人員可在頂板上打入錨桿,來達(dá)到頂板支護(hù)的目的。而在進(jìn)行不規(guī)則形狀的巷道支護(hù)時,則一般都需要鋪設(shè)支護(hù)網(wǎng)架來進(jìn)行頂板的支護(hù)。在進(jìn)行實際煤礦開采過程當(dāng)中,開采所導(dǎo)致的壓力變化,很可能導(dǎo)致巷道結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,影響其穩(wěn)定性,故在采煤工作開始之前,工作人員還應(yīng)該對巷道設(shè)置支護(hù),從而確保其在開采過程中的穩(wěn)定性。如對于與巷道相連的安全出口,工作人員應(yīng)該增強(qiáng)其連接范圍20m內(nèi)的支護(hù)體系,且確保整個巷道的垂直高度都要大于1.5m。除上述防護(hù)設(shè)施之外,工作人員還應(yīng)該對工作面的壓力進(jìn)行試驗和預(yù)估,確定其壓力大小和影響范圍,然后再做出其他的支護(hù)措施,這些支護(hù)措施的維護(hù)距離都大于30m。
三、斷層頂板的支護(hù)
煤礦開采中常常會遇到地質(zhì)斷層的情況,在實際開采中遇到斷層時,煤礦工人就需要將采煤機(jī)和支護(hù)支架進(jìn)行有效的配合,迅速的將支護(hù)支架移動到有效位置,減少頂板處于空檔的時間。在支架的移動過程中,煤礦工人還應(yīng)該減少支架的重復(fù)升降過程,防止升降次數(shù)過多,使頂板發(fā)生破壞。此外,還應(yīng)該對端面的有效距離進(jìn)行把控,使其一直處于有支撐的狀況。在進(jìn)行煤礦切割的過程中,經(jīng)?,F(xiàn)在會出現(xiàn)頂板脫落的現(xiàn)象,故煤礦工人在此時必須要做好拉架工作,給予頂板足夠的支護(hù)。
在對過斷層的頂板進(jìn)行支護(hù)時,還可以采取以下支護(hù)技術(shù):
1.事先對頂板進(jìn)行加工處理。在采煤機(jī)進(jìn)行煤礦切割時,由于切割寬度和梁端距的影響,就很可能使頂板發(fā)生破碎并出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象。故煤礦工人可對頂板進(jìn)行預(yù)處理,加強(qiáng)其支護(hù)結(jié)構(gòu)。
2.使用木錨桿進(jìn)行加固處理。木錨桿可以起到很好的加固煤幫的作用,但木錨桿并不能運(yùn)用到所有的煤層當(dāng)中,一般煤礦工人可以在那些硬度和壓力都較大的煤層中,利用木錨桿加固。實際操作當(dāng)中,煤礦工人可以在每一個煤礦眼中放著兩根木錨桿,然后將其進(jìn)行擠壓,從而起到加強(qiáng)煤幫支護(hù)條件的效果。
3.控制采高。采高的合理性對于煤礦施工是非常關(guān)鍵的,如果采高過高,則很可能導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)沒辦法與頂板緊密接觸,從而導(dǎo)致頂板的不穩(wěn)定而出現(xiàn)冒頂。此外采高不合理還會引起采煤機(jī)出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r,如循環(huán)進(jìn)尺等。
4.切頂線支護(hù)技術(shù)。在頂板兩頭端線的切頂線處,一般都是承受壓力的重點部位,故該處需要進(jìn)行特殊的支護(hù)處理,如可使用很多的支柱進(jìn)行密集支護(hù)。當(dāng)頂板出現(xiàn)破碎時,為了保證工作面的穩(wěn)定,煤礦工人可在其破碎處打造木垛,從而為破損的頂板提供支護(hù)。
四、結(jié)束語
煤礦開采作為我國危險系數(shù)較高的工作,如何減少其事故的發(fā)生概率,保障煤礦工人的生命財產(chǎn)安全,一直是我國所有國民關(guān)注的重點,本文雖然通過對煤礦綜采工作面的頂板管理技術(shù)進(jìn)行探討,提出了一些有效的管理技術(shù),但如何將這些管理技術(shù)合理使用在煤礦開采當(dāng)中,仍然是一個難題,需要煤礦企業(yè)和煤礦工人的積極配合,望在今后的煤礦開采中,更多安全管理技術(shù)能充分發(fā)揮其作用。
參考文獻(xiàn)
[1]卞濤,胡云,焦斌,等.煤礦井下綜采工作面頂板冒落控制方法淺析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2013(32):95-95.
[2]張龍.水力壓裂法在黃玉川煤礦11403綜采工作面初采頂板管理中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2017(20):112.
(作者單位:貴州盤江精煤股份有限公司金佳礦)