張?bào)w剛 惠凡光

摘要：安全生產(chǎn)對(duì)于煤礦開采作業(yè)而言具有非常重要的影響和作用，不僅是煤礦采煤作業(yè)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是可以實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的必要前提條件。因此，本文針對(duì)煤礦采煤工作面頂板事故的原因進(jìn)行分析，并且根據(jù)實(shí)際情況，提出有針對(duì)性的防治措施，為煤礦采煤的效率和質(zhì)量提供有效保證。

關(guān)鍵詞：煤礦采煤；工作面頂板；事故原因；防治措施

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤礦資源的需求不斷增加。煤礦企業(yè)為了在市場(chǎng)中占據(jù)有利位置，同時(shí)還要滿足市場(chǎng)對(duì)煤礦資源的個(gè)性化需求，必須要加大開采力度。但是煤礦開采過程中，安全問題一直都是重點(diǎn)，特別是煤礦的頂板管理，由于具有一定的難度，所以導(dǎo)致安全生產(chǎn)管理的很多方案和措施無法真正有效地落實(shí)到實(shí)處。煤礦開采作業(yè)過程中，一旦出現(xiàn)事故，不僅會(huì)導(dǎo)致采礦人員的傷亡，而且還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。所以必須要提高對(duì)事故的重視程度，特別是工作面的頂板事故，采取有針對(duì)性的控制措施，避免事故的發(fā)生。

1.煤礦采煤工作面頂板事故類型分析

1.1推垮型冒頂事故分析

在對(duì)推垮型冒頂事故類型進(jìn)行分析時(shí)，如果將頂板事故的性質(zhì)作為出發(fā)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行研究，那么可將其劃分為沖擊推垮型以及復(fù)合頂板推垮型，由于這兩種類型的事故類型不同，所以造成的后果也大不相同。首先，在對(duì)沖擊類型的推垮型冒頂事故進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)這種類型的事故，通常情況下會(huì)發(fā)生在煤層頂板的直接頂出現(xiàn)離層之后，這種現(xiàn)象就會(huì)相對(duì)比較明顯。在此時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種情況，一種情況是直接會(huì)產(chǎn)生沖擊推垮型冒頂事故，另外一種情況則是下位分層會(huì)先出現(xiàn)離層的狀態(tài)，同時(shí)還會(huì)直接斷裂成大塊游離頂板。在這種情況下，上位巖層中掉下來的部分矸石將會(huì)直接砸在下位游離頂板上，最終引起嚴(yán)重的推垮型冒頂事故[1]。除此之外，如果下位分層在開采作業(yè)時(shí)，先出現(xiàn)了離層的現(xiàn)象，那么上位巖層中掉落的矸石對(duì)已經(jīng)離層的下位分層將會(huì)造成非常嚴(yán)重的沖擊影響。最終導(dǎo)致其出現(xiàn)大塊的游離頂板，并且形成推垮型冒頂事故。其次，在對(duì)復(fù)合頂板推垮型冒頂事故進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在煤礦開采作業(yè)實(shí)施過程中，復(fù)合頂板是由各種不同類型巖性的巖層以及煤層相互組合而成。所以復(fù)合頂板下層會(huì)出現(xiàn)一些厚度相對(duì)比較小的煤層或者是巖層，同時(shí)如果在開采作業(yè)時(shí)，其支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求等，都會(huì)導(dǎo)致復(fù)合型頂板推垮型冒頂事故的發(fā)生，所以必須要引起重視。

1.2壓垮型冒頂事故分析

煤礦采煤工作面頂板事故的發(fā)生率近年來一直有非常明顯的上升趨勢(shì)，如果不及時(shí)針對(duì)這些事故進(jìn)行處理，那么很有可能會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。所以必須要根據(jù)不同類型的事故，對(duì)其進(jìn)行深入分析，這樣才能夠根據(jù)事故原因提出有針對(duì)性的防治措施，為煤礦采煤作業(yè)的安全性提供保證。在對(duì)壓垮型冒頂事故進(jìn)行分析時(shí)，由于回采工作面在采煤作業(yè)之后，會(huì)涉及的各種不同類型的頂板巖層，全部都要對(duì)回采工作面的支架進(jìn)行操作，將這些支架全部都垂直在層面方向的頂板力上，頂板力的大小并不相同[2]。如果此時(shí)支架在其中的作用無法對(duì)頂板力進(jìn)行良好的支撐，那么勢(shì)必會(huì)引起非常嚴(yán)重的壓垮型冒頂事故。在與過去的很多案例進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)這種類型的事故大多數(shù)情況下都會(huì)發(fā)生在基本頂來壓的狀態(tài)下。該類型事故一旦發(fā)生，將會(huì)造成非常嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失慘重。

1.3漏垮型冒頂

漏垮型冒頂事故其實(shí)并沒有大冒頂事故發(fā)生時(shí)的一系列預(yù)兆或者是警示。造成該現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是由于工作面直接頂已經(jīng)呈現(xiàn)出非常嚴(yán)重的破碎狀態(tài)，同時(shí)煤層的傾角相對(duì)比較大，在此時(shí)采煤工作面的支護(hù)系統(tǒng)中就會(huì)發(fā)生非常嚴(yán)重的局部漏頂情況[3]。在某一地點(diǎn)的局部的直接頂，將會(huì)直接沿著工作面向上全部都呈現(xiàn)出漏空的狀態(tài)，這樣就會(huì)直接導(dǎo)致支架無法保證良好的穩(wěn)定性，同時(shí)再生頂板的膠結(jié)性比較差，所以很容易就會(huì)導(dǎo)致漏垮型冒頂事故的發(fā)生。

2.導(dǎo)致煤礦采煤工作面頂板事故的原因

2.1采煤工作面地質(zhì)條件的影響

眾所周知，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，我國各個(gè)行業(yè)的整體發(fā)展形勢(shì)普遍比較良好，受到了人們的廣泛關(guān)注和重視，同時(shí)對(duì)煤礦資源的整體需求量也一直在不斷增加。煤礦開采過程中，安全問題一直都是其中的重點(diǎn)，同時(shí)也是保證煤礦企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效增長(zhǎng)的必要前提條件。在煤礦采煤工作面的具體作業(yè)實(shí)施過程中，在相關(guān)場(chǎng)所經(jīng)常會(huì)遇到各種不同類型的問題，甚至還有部分區(qū)域環(huán)境內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)比較復(fù)雜，比如比較常見的特殊地質(zhì)構(gòu)造包括大斷層、巖層破碎帶等。在煤礦采煤工作實(shí)施過程中，由于頂板自身的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，所以在對(duì)頂板進(jìn)行安全維護(hù)時(shí)，就會(huì)顯得比較困難。與此同時(shí)，由于斷層與破碎帶等各種不同類型的區(qū)域當(dāng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)見的問題，同時(shí)在斷層中還會(huì)存在著斷層泥[4]。除此之外，在對(duì)其進(jìn)行分析時(shí)，不難看出斷層泥這種物質(zhì)一旦遇到水之后，就會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的軟化現(xiàn)狀，由于受到這一因素的影響，很容易就會(huì)造成非常嚴(yán)重的坍塌現(xiàn)象。另外，斷層的上盤以及下盤當(dāng)中的礦體，很有可能會(huì)存在嚴(yán)重的節(jié)理裂隙，這些裂隙的整體發(fā)育情況相對(duì)比較良好，節(jié)理的構(gòu)造一般都會(huì)呈現(xiàn)出錯(cuò)橫交錯(cuò)的狀態(tài)。同時(shí)，在與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，節(jié)理面內(nèi)部經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些泥質(zhì)夾帶的情況，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致周圍的圍巖出現(xiàn)嚴(yán)重的破碎情況，同時(shí)也無法保證良好的穩(wěn)定性。由于受到這一因素的影響，導(dǎo)致煤礦采煤工作在具體實(shí)施過程中，其對(duì)應(yīng)的工作面頂板支護(hù)無法實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的維護(hù)和管理，導(dǎo)致頂板的安全問題將會(huì)遭受到非常嚴(yán)重的打擊影響。

2.2采煤工作面采煤方法的影響

工作面回采作業(yè)在具體實(shí)施過程中，可能會(huì)導(dǎo)致頂板安全事故出現(xiàn)的原因其實(shí)還有很多，由于整個(gè)工作環(huán)境比較惡劣，同時(shí)整個(gè)操作工序也比較復(fù)雜，所以在很多方面都會(huì)很容易引起嚴(yán)重的事故。其中回采工序就會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，在與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)回采工序相互之間呈現(xiàn)出的差異性，將會(huì)直接導(dǎo)致不同類型的安全事故發(fā)生。比如煤壁的無支護(hù)空間在實(shí)際應(yīng)用過程中，如果采煤機(jī)在其中對(duì)煤礦資源進(jìn)行切割處理之后，甚至還會(huì)對(duì)其進(jìn)行爆破處理，這些都必須要對(duì)其提出有針對(duì)性的維護(hù)措施，否則任何一個(gè)環(huán)節(jié)都很有可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的事故[5]。如果在施工過程中，出現(xiàn)支護(hù)滯后等各種不同類型的問題，那么在對(duì)輸送機(jī)的機(jī)頭進(jìn)行推移處理時(shí)，或者是機(jī)尾支護(hù)等工作實(shí)施過程中，都會(huì)導(dǎo)致冒頂安全事故的發(fā)生。除此之外，如果在煤礦開采作業(yè)實(shí)施過程中，并沒有對(duì)炮眼進(jìn)行科學(xué)合理的布置，那么也會(huì)導(dǎo)致冒頂事故的發(fā)生，對(duì)整個(gè)煤礦開采的作業(yè)安全將會(huì)造成非常嚴(yán)重的威脅。

3.針對(duì)煤礦采煤工作面頂板事故提出的防治措施

3.1綜采工作面冒頂?shù)念A(yù)防措施

在與現(xiàn)階段煤礦開采作業(yè)的現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在安全事故方面的控制效果并不是很理想，仍然存在很多問題，導(dǎo)致煤礦采煤工作面頂板事故的發(fā)生率一直無法得到有效控制。這樣不僅會(huì)導(dǎo)致工作人員自身的人身安全受到嚴(yán)重威脅，而且還會(huì)導(dǎo)致煤礦企業(yè)承非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。所以對(duì)于煤礦企業(yè)而言，必須要在實(shí)踐中積極采取有針對(duì)性的措施，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的安全管理工作可以有序開展，這樣不僅可以避免安全事故的發(fā)生，而且還可以保證煤礦采煤工作的效率和質(zhì)量。在具體操作過程中，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，綜采面冒頂事故大多數(shù)情況下會(huì)集中發(fā)生在煤壁的附近，所以在針對(duì)其提出有效預(yù)防措施時(shí)，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合[6]。首先在具體操作過程中，為了保證良好的預(yù)防效果，同時(shí)還要保證支架的整個(gè)初撐力可以得到有效提升，在對(duì)支架進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要對(duì)外加長(zhǎng)側(cè)板進(jìn)行合理的應(yīng)用，同時(shí)還要在其中增加內(nèi)向伸縮前探梁，這樣可以保證支架在實(shí)際應(yīng)用過程中的整個(gè)支撐效果得到強(qiáng)化。其次，在工藝方面，在采煤機(jī)實(shí)際應(yīng)用之后，需要對(duì)前探梁進(jìn)行時(shí)有效的使用，這樣可以保證其整個(gè)穩(wěn)定性。除此之外，如果現(xiàn)實(shí)情況中的破碎頂范圍比較大，同時(shí)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)其有效的控制，那么必須要結(jié)合實(shí)際情況，將符合實(shí)際要求的化學(xué)材料全部都注入對(duì)應(yīng)的破碎頂板中。這樣做的目的是為了最大限度地避免出現(xiàn)冒頂事故。采煤面一般在實(shí)際作業(yè)過程中，都會(huì)選擇利用循環(huán)作業(yè)的方式來進(jìn)行。在整個(gè)操作過程中，必須要保證嚴(yán)格按照規(guī)范化的要求和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，同時(shí)還要對(duì)敲幫進(jìn)行有效實(shí)施，尤其是在工作面方面，要避免出現(xiàn)一系列的空頂作業(yè)行為。另外，還要對(duì)一些先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行合理的引進(jìn)和利用，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè)，一旦在監(jiān)測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)問題，可以立即采取有針對(duì)性的措施對(duì)其進(jìn)行處理。

3.2單體液壓支柱工作面頂防煤壁附近冒頂?shù)南嚓P(guān)措施

在對(duì)煤礦采煤工作面頂板進(jìn)行分析和研究時(shí)，要與實(shí)際情況進(jìn)行有效結(jié)合，這樣才能夠提出有針對(duì)性的解決措施。在對(duì)煤壁附近的冒頂事故進(jìn)行預(yù)防處理時(shí)，最先要做的一點(diǎn)就是要對(duì)單體液壓支柱工作面進(jìn)行分析，這樣有利于提出有針對(duì)性的預(yù)防措施。在煤礦采煤工作開展過程中，由于大多數(shù)的作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜，同時(shí)其中會(huì)涉及的影響因素也比較多，所以必須要對(duì)地質(zhì)的質(zhì)量以及環(huán)境等進(jìn)行嚴(yán)格的考察和分析，這樣有利于為預(yù)防措施的順利開展打下良好的基礎(chǔ)。在有關(guān)地質(zhì)方面，要對(duì)其中是否存在頂板結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，這樣可以根據(jù)檢查結(jié)果保證生產(chǎn)技術(shù)措施在制定和具體實(shí)施過程中的有效性和針對(duì)性，同時(shí)還要保證整個(gè)安全作業(yè)流程的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。其次，在對(duì)該環(huán)節(jié)提出預(yù)防措施時(shí)，為了保證可以實(shí)現(xiàn)良好的預(yù)防效果，必須要促使采煤工作面和煤層節(jié)理相互之間的發(fā)育方向能夠呈現(xiàn)出一種垂直的狀態(tài)，或者呈現(xiàn)出一種斜交的狀態(tài)也可以。除此之外，為了避免工作面會(huì)出現(xiàn)片幫等一系列的問題，一旦發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)片幫現(xiàn)象，必須要立即采取有針對(duì)性的措施，利用陶梁窩對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的支護(hù)，這樣做的目的是為了避免出現(xiàn)嚴(yán)重的冒頂事故。另外，工作面在正常作業(yè)過程中，必須要保證遵循“三直一平”的基本原則，同時(shí)還要保證點(diǎn)柱在其中可以得到有效控制。同時(shí)，要保證現(xiàn)有的敲幫制度可以在實(shí)踐中得到有效落實(shí)，盡可能避免出現(xiàn)空項(xiàng)作業(yè)等情況。

3.3采煤工作面對(duì)發(fā)生大面積冒頂?shù)念A(yù)防措施

在針對(duì)大面積冒頂?shù)南嚓P(guān)問題進(jìn)行分析和處理時(shí)，要想實(shí)現(xiàn)有效的預(yù)防處理，首先要做的一點(diǎn)就是要保證單體支柱自身的支撐能力可以在實(shí)踐中得到有效提升，同時(shí)還要保證其自身的剛度也可以得到強(qiáng)化。其次，要保證液壓支架在實(shí)際應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性和可靠性能夠得到有效提升。除此之外，還要結(jié)合實(shí)際要求，對(duì)采煤的整體高度進(jìn)行有效控制，這樣才能夠從根本上促使大面積冒頂安全事故可以得到有效控制，避免造成更加嚴(yán)重的損失。

3.4預(yù)防工作面兩端頭冒頂?shù)拇胧?/p>

在對(duì)工作面兩端頭冒頂事故進(jìn)行分析和處理時(shí)，為了保證預(yù)防措施的針對(duì)性和有效性，必須要保證上出口的支護(hù)以及下出口的支護(hù)都可以得到有效強(qiáng)化。與此同時(shí)，還要對(duì)采場(chǎng)當(dāng)前的漏頂冒頂事故提出有效的預(yù)防措施，通常情況下，可以適當(dāng)?shù)卦跈C(jī)頭、機(jī)尾等各個(gè)不同位置處，對(duì)四對(duì)一梁三柱的鋼梁抬棚支護(hù)措施進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，這樣才能夠?yàn)橄锏赖某鯎瘟ζ鸬搅己玫谋Ｕ献饔?。除此之外，還要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，將雙楔頂梁支護(hù)措施應(yīng)用其中，同時(shí)還要保證采煤面與巷道相互之間可以建立良好的連接關(guān)系。一般在這種狀態(tài)下，每一對(duì)抬棚都會(huì)隨著機(jī)頭或者是機(jī)尾向前移動(dòng)，在機(jī)頭以及機(jī)尾處，可以直接利用雙楔鉸接頂梁支護(hù)技術(shù)，這樣可以保證良好的支護(hù)效果。

4.結(jié)語

煤礦資源在開采時(shí)，由于大多數(shù)都是井下作業(yè)，所以整體的環(huán)境非常差，為了保證開采人員的人身安全，實(shí)現(xiàn)煤礦開采企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益的最大化，必須要對(duì)當(dāng)前在工作面頂板當(dāng)中的安全事故進(jìn)行分析。只有對(duì)造成事故出現(xiàn)的原因進(jìn)行深入分析，才能夠提出有針對(duì)性的預(yù)防措施，為煤礦采煤工作的效率和質(zhì)量提供有效保證。

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