白彥龍

（鄂爾多斯市東勝區(qū)能源管理綜合行政執(zhí)法大隊，內(nèi)蒙古自治區(qū) 鄂爾多斯 017000）

引言

近幾年，我國社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步十分迅猛，尤其是工業(yè)進(jìn)步最為顯著，其在整體發(fā)展進(jìn)程中貢獻(xiàn)尤為明顯，隨之而來的是提升了煤炭等能源的消耗。在礦井施工期間，安全問題層出不窮，國家與社會對礦井施工期間安全問題給予了較高的標(biāo)準(zhǔn)。在此只要針對礦井施工期間煤礦頂板管理的具體情況與預(yù)防措施進(jìn)行探究與分析，若是管理工作出現(xiàn)問題，則可能影響礦井施工的安全性，進(jìn)而影響礦井施工的進(jìn)程與效率。

一、我國煤礦頂板事故發(fā)生的特點

1.我國煤礦安全生產(chǎn)事故和頂板事故發(fā)生的次數(shù)和死亡的人數(shù)已經(jīng)達(dá)到同步下降，對于安全生產(chǎn)的狀態(tài)也不斷鞏固，對于安全生產(chǎn)管理工作有了很大的加強(qiáng)，但仍然不能夠放松警惕，對于安全事件的防范是一件非常重要的事情。2.對于巷道施工地質(zhì)條件的調(diào)查有所缺失，而導(dǎo)致巷道支護(hù)設(shè)計呈現(xiàn)不合理的現(xiàn)象發(fā)生，在設(shè)計的過程中缺少針對性，臨時的支護(hù)沒有起到有效的作用，再加上在進(jìn)行臨時支護(hù)的過程中不夠及時，空頂作業(yè)會導(dǎo)致事故的發(fā)生，占的比重較大。3.一些煤礦企業(yè)為了推進(jìn)作業(yè)進(jìn)度、趕任務(wù)，使得采掘出現(xiàn)了失調(diào)的問題，在進(jìn)行掘進(jìn)的過程中，若是發(fā)生巷道失修而發(fā)生變形時，就需要采用前掘后修的方式來進(jìn)行平行作業(yè)，這樣會使得掘進(jìn)工作面以及巷道維修地點的頂板事故發(fā)生的頻率大大增加。

二、煤礦頂板事故原因分析

（一）支護(hù)方式不合理

1.煤礦生產(chǎn)技術(shù)部在開采前沒有對礦井的資料進(jìn)行詳細(xì)研究，造成工作面設(shè)計布置與井下實際情況不符。技術(shù)人員沒有對巷道的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行現(xiàn)場分析，導(dǎo)致井下巷道應(yīng)力集中區(qū)的實際頂板壓力大于設(shè)計時工作面所能承受的最大壓力，施工人員支護(hù)頂板難度大，此時工作面如果增加新的掘進(jìn)巷后會將巷道原有的頂板平衡徹底破壞，導(dǎo)致掘進(jìn)工作面發(fā)生大面積垮落。頂板在發(fā)生下沉后，施工人員沒有采取有效措施進(jìn)行支護(hù)，也會導(dǎo)致頂板大面積垮落。2.生產(chǎn)技術(shù)部在設(shè)計時沒有落實巷道的具體情況，還按照之前的方式對頂板進(jìn)行支護(hù)，導(dǎo)致巷道的頂板得不到有效支護(hù)。

（二）直接頂推垮型冒頂

綜采期間，直接頂推垮類別冒頂情況的發(fā)生可能導(dǎo)致頂板碎裂，同時通過循環(huán)崩塌的模式持續(xù)的增加損壞范圍。綜采支護(hù)頂板碎裂期間，頂層發(fā)生移動期間容易造成各種構(gòu)造發(fā)生破壞，增加頂板冒頂損壞范圍。因此，礦井公司需要在直接頂推垮類別冒頂情況發(fā)生的第一時間采取良好的方式展開防治、處理，防止事故持續(xù)的惡化。

（三）開采設(shè)計缺乏科學(xué)性

在進(jìn)行開采的設(shè)計以及支付的設(shè)計過程中出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，其支護(hù)設(shè)計以及方案都缺少了針對性，一般是根據(jù)原有的一些經(jīng)驗來進(jìn)行決定的，沒有進(jìn)行科學(xué)性的考慮。有一些煤礦企業(yè)仍然是本著“重生產(chǎn)、輕安全、搶進(jìn)度、趕任務(wù)”的態(tài)度來進(jìn)行生產(chǎn)，使得生產(chǎn)出現(xiàn)了盲目性，這會讓生產(chǎn)布局以及采區(qū)設(shè)計出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，并且會使得采掘接替時更加緊張，在追求快速掘進(jìn)的過程中，導(dǎo)致支護(hù)的質(zhì)量大大下降，達(dá)不到生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，若是在掘進(jìn)的過程中發(fā)生剛到出現(xiàn)變形時，就需要進(jìn)行前掘后修的平行作業(yè)方式，這就會有可能使得堵人以及埋人的事故發(fā)生。

（四）煤礦的地質(zhì)因素

針對礦產(chǎn)資源來說，區(qū)域地質(zhì)狀況呈現(xiàn)多樣性，同時因為近幾年煤炭資源用量逐漸增多，但是淺層儲存數(shù)量較少，所以需要逐漸增加開采深度，在此過程中地質(zhì)狀況逐漸顯露，從而在不同程度上增加了頂板管理動作困難度。因為礦井施工深度的加大，地應(yīng)力也隨之出現(xiàn)了較大改變，同時類似的壓力在持續(xù)提升，嚴(yán)重妨礙了頂板的相關(guān)特性，所以需要制定有效的方案開展防治，不然可能出現(xiàn)較大的影響。

（五）傳統(tǒng)的支護(hù)方式

1.設(shè)計人員在進(jìn)行前期規(guī)劃時沒有根據(jù)巷道的實際地質(zhì)條件入手，而是按照以往的經(jīng)驗進(jìn)行計算設(shè)計，這就會導(dǎo)致支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到實際要求，同時落后的支護(hù)工藝也會造成頂板得不到有效支護(hù)。2.在掘進(jìn)工作面遇到特殊構(gòu)造時，施工人員不能從根本上認(rèn)識分析頂板破碎的原因，而是采用傳統(tǒng)的支護(hù)工藝進(jìn)行處理，頂板得不到有效支護(hù)。

（六）施工人員素質(zhì)低

1.礦井的工作人員整體綜合專業(yè)素質(zhì)較低也是導(dǎo)致頂板下沉的主要因素。由于煤礦的工作人員專業(yè)知識較低、培訓(xùn)力度差、工作強(qiáng)度高等原因造成井下頂板發(fā)生下沉隱患后，工作人員未能辨識或不知如何處理，最終導(dǎo)致頂板大面積垮落。2.工作人員對頂板的專業(yè)支護(hù)知識認(rèn)識薄弱，而且為了加快掘進(jìn)進(jìn)度，未對頂板進(jìn)行合理有效的支護(hù)。如錨桿長度不夠、樹脂藥數(shù)量不多、鉆眼不深、錨桿存在質(zhì)量問題、錨桿未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)預(yù)緊力，這些都會導(dǎo)致頂板支護(hù)效果差。

三、煤礦井下采礦頂板管理分析

（一）正常條件下的頂板管理措施

加強(qiáng)職工教育培訓(xùn)，組織職工學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)要求和規(guī)范，熟悉和掌握規(guī)范要求和施工要點，提高安全防范意識，保證施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計及安全規(guī)范施工。加強(qiáng)工程技術(shù)管理，嚴(yán)格按照編制規(guī)程（措施）施工并做好技術(shù)交底工作，在施工過程中應(yīng)做好工程質(zhì)量檢查驗收工作。加強(qiáng)材料進(jìn)場的檢查和驗收工作，在材料進(jìn)場后，應(yīng)及時按要求進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查不合格的材料或者未進(jìn)行復(fù)查的材料嚴(yán)禁使用。全面落實安全制度和監(jiān)督管理工作，嚴(yán)格執(zhí)行煤礦頂板管理相關(guān)管理制度，加大煤礦頂板安全管理的監(jiān)管力度。

（二）進(jìn)行嚴(yán)格的審批流程

首先，整體施工前期，開采單位需要安排有關(guān)工作者展開實際勘測、討論頂板管理方法與支護(hù)措施。依據(jù)地質(zhì)情況與礦壓查看數(shù)據(jù)制作過程，保證施工標(biāo)準(zhǔn)能夠發(fā)揮良好的促進(jìn)作用，確保施工的安全性。其次，提高對審核流程、審核方式等相關(guān)工作的重視程度。出臺相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，遵守地質(zhì)結(jié)構(gòu)不清楚不進(jìn)行審核；頂板管理工作相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不完善不予審核；標(biāo)準(zhǔn)制定存在問題，方法科學(xué)性較低不審核。并且在工作規(guī)劃期間要具有較高的科學(xué)性，譬如完成爆破后需要及時進(jìn)行支護(hù)，盡量控制頂板懸空的裸露時長，第一時間解決能夠引起冒頂?shù)臈l件。最后，若是狀況出現(xiàn)變動，第一時間討論并制定補(bǔ)救方案。借助轉(zhuǎn)變支護(hù)措施來強(qiáng)化支護(hù)作用，進(jìn)而強(qiáng)化頂板管理。

（三）液壓支架的合理選擇

液壓支架是礦山安全順利開采的重要前提之一。液壓支架的一個有效的選擇是綜采工作面的穩(wěn)定性，在選擇過程中要考慮這三個因素：1.液壓支架的類型取決于其承載能力，因此應(yīng)選擇合理承載能力液壓支架。液壓支架的選擇我們可以選擇將不同重量的石塊放在液壓件上，液壓支架的承載重量在支架的上限處測量；也可以選擇通過現(xiàn)場檢查局部液壓支架結(jié)構(gòu)的承載能力數(shù)據(jù)，確定支撐噸位，選擇合適的液壓支架。2.在開采過程中，要求液壓支架的高度隨開采位置的不同而變化，開采水平隨開采的發(fā)展而變化。因此，在進(jìn)行數(shù)字化測量的同時，必須考慮液壓支架高度對工作面的影響。3.液壓支架結(jié)構(gòu)的位置不同，開采也因?qū)嶋H環(huán)境的不同而不同，選擇合適的液壓支架主要要求包括三點：第一，選擇液壓支架，確保其不得影響通風(fēng)。第二，確保液壓支架底座面積大，壓力低于底板承壓力。當(dāng)壓力過高時，液壓支架在采煤時會粘在底板上；當(dāng)?shù)鬃娣e較小時，液壓支架會懸翹起來。第三，防止液壓支架在使用過程中滑動。如果液壓支架由于地理環(huán)境的影響而發(fā)生滑動，將影響液壓支架的穩(wěn)定性和采掘人員的安全。

（四）重視應(yīng)用一些頂板安全管理措施

若是想要良好的管控開采施工面的頂板，則必須科學(xué)地規(guī)劃安全管控標(biāo)準(zhǔn)，同時科學(xué)的選取支護(hù)措施，判定斷面與頂板的間距。譬如，斷面距離頂板一米的情況下，需要選擇鉆孔插針的方式展開加固。并且，在進(jìn)行加固之前必須保證準(zhǔn)備工作開展效果，譬如展開精準(zhǔn)的勘測，若是察覺斷層與冒落高度間距和額定值存在差異，此時需要依據(jù)具體狀況開展頂棚支護(hù)，從而確保施工人員的生命安全。總體而言，開展頂板支護(hù)期間，需要按照開采高度，自冒落位置左側(cè)開展，同時需要在運(yùn)輸設(shè)備外側(cè)擋板位置裝設(shè)橫梁。此項工作完結(jié)之后，需要在冒頂位置右側(cè)針對煤柱進(jìn)行支撐，采用敲幫穩(wěn)定的方法。此外，需要展開單體支柱的規(guī)劃確保鋼梁和木料起到良好的支護(hù)效用，從而提升頂板的穩(wěn)固性。持續(xù)強(qiáng)化支護(hù)構(gòu)造的管控，從而提升頂板支護(hù)效率。按時檢驗支護(hù)施工的效果，保證支護(hù)構(gòu)造與頂板能夠良好的結(jié)合。同時具備較高的穩(wěn)固性與整體性。開展放頂工作前期需要預(yù)估容易出現(xiàn)的情況，同時依照出現(xiàn)的情況制定整改方案，保障效果，提升安全觀念，全面提高管控能力[1]。

（五）過地質(zhì)構(gòu)造帶的措施

在工作面圍巖破碎或出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造時，及時采用超前管棚進(jìn)行施工。錨桿支護(hù)必須緊跟工作面，縮小循環(huán)進(jìn)尺，采用一掘一噴，增加錨索+鋼帶進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，減小錨索的間排距，必要時進(jìn)行29U 型鋼架棚套棚支護(hù)，確保頂板安全及巷道成型。上山施工還需要按措施使用好放片幫網(wǎng)，杜絕頂板傘檐，在出現(xiàn)傘檐時必須停止施工，未處理完不得在工作面從事其他作業(yè)[2]。

（六）礦壓觀測

按照規(guī)定要求及時安裝頂板離層指示儀，檢測頂板下沉情況并做好監(jiān)測記錄，定期對監(jiān)測數(shù)據(jù)整理，分析頂板活動規(guī)律，為掘進(jìn)巷道支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在巷道圍巖破碎、壓力大的薄弱地點設(shè)置圍巖觀測點，定期進(jìn)行圍巖觀測并做好記錄，及時對觀測數(shù)據(jù)整理、分析頂板變形情況和活動規(guī)律，根據(jù)巷道變形情況采取相應(yīng)的措施。對巷道圍巖壓力大的地方安裝錨桿（索）壓力計，及時監(jiān)測巷道圍巖壓力，對于圍巖壓力顯現(xiàn)的地方,采取施工泄壓孔方法進(jìn)行卸壓，確保巷道圍巖穩(wěn)定[3]。

（七）加大煤礦頂板管理的資金投入

煤礦企業(yè)需要不斷地對頂板管理進(jìn)行資金的輸出，還需要對頂板管理的一些先進(jìn)的技術(shù)以及設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)，要更新觀念，不能夠認(rèn)為引進(jìn)新的設(shè)備就會導(dǎo)致成本大大增加，減少了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在實際的工作中，對于先進(jìn)技術(shù)以及設(shè)備的引進(jìn)能夠有效提升企業(yè)的工作效率，同時還能夠保障企業(yè)的工作能夠順利有序進(jìn)行，保證運(yùn)行過程中的安全性，使得煤礦頂板事故的發(fā)生率大大減少。所以，以長期的目光來進(jìn)行觀察，煤礦企業(yè)的利潤也會逐步的提升。此外，會大大優(yōu)化煤礦頂板的管理，使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也大大增加。在煤礦頂板管理方面加大資金的投入，采用先進(jìn)的技術(shù)以及設(shè)備能夠大大的促進(jìn)煤礦企業(yè)對頂板的管理工作[4]。

結(jié)束語

針對當(dāng)前煤炭資源節(jié)約開采，發(fā)展綠色開采的趨勢，煤礦將大力推廣無煤柱開采。同時，頂板治理水平直接影響礦井沿空留巷的效果，而恒阻錨索在礦井頂板管理方面具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。通過恒阻錨索在東河煤礦頂板管理方面的技術(shù)應(yīng)用實例，論述了其科學(xué)合理性，同時消除了頂板管理安全隱患，起到節(jié)本提效的作用[5]。