王 偉

（山西焦煤西山煤電晉邦德煤礦，山西 呂梁 033000）

在日常井下頂板面采煤工作中，要格外注重頂板管理工作，以此降低頂板事故發(fā)生率，減少此類事故的出現(xiàn)，從而促進(jìn)煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)發(fā)展。安全第一是施工過(guò)程中的宗旨，在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格保證施工中的人員人身安全，這樣也可以為企業(yè)贏得聲譽(yù)，所以在進(jìn)行施工時(shí)，需要每一個(gè)部門都嚴(yán)密配合，這樣才能實(shí)現(xiàn)施工的設(shè)施安全。

1 煤礦井下綜采工作面放頂煤采煤技術(shù)

1.1 柱式采煤技術(shù)

柱式采煤技術(shù)是種較傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采技術(shù)，這一技術(shù)又可被分為房柱式采煤技術(shù)和巷柱式采煤技術(shù)。柱子是重點(diǎn)支護(hù)設(shè)備所以之間的距離保持在10~20m之間，然后進(jìn)行采掘工作最終采用爆破法來(lái)回采。由于這種方式較為簡(jiǎn)單且工作面小，所以多個(gè)工作面能夠一起運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提升工作生產(chǎn)效率，節(jié)省資金。而煤柱尺寸的確定，需要考慮到很多因素，比如地質(zhì)情況、煤質(zhì)和采掘深度等。如若煤柱尺寸過(guò)大則會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行和放置，從而增加資金的用量。此外，工作中利用爆破法進(jìn)行回采，會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)很大污染，可能會(huì)污染周圍的土壤、水資源，從而隱藏著很大的安全風(fēng)險(xiǎn)[1]。

1.2 放頂煤

放頂煤工序是非常重要的一個(gè)工序，其有效性關(guān)聯(lián)著井下工作面放頂煤采煤作業(yè)的效率，對(duì)于作業(yè)安全有保障作用。在進(jìn)行井下工作面采煤作業(yè)時(shí)，首先要按照相關(guān)要求來(lái)嚴(yán)格控制其步驟，例如放煤口位置、頂煤厚、尺寸規(guī)格和破碎狀況等。一般來(lái)說(shuō)采取循環(huán)割一刀放一茬的方式來(lái)進(jìn)行作業(yè)，并且同時(shí)控制好循環(huán)進(jìn)度。其次，放煤要依照一定的順序，可依據(jù)單輪間隔順序，與割煤工序同步，控制好放煤量。與此同時(shí)，工作時(shí)也要注意，在放煤時(shí)，不能采取一次性最大限度的調(diào)整回轉(zhuǎn)梁，而是保持好上下部間距，其間距不能小于0.2m。最后，為了保障順利放煤，可以用擺梁粉碎掉放煤口的大塊煤。此外如若發(fā)現(xiàn)矸石的話，要在第一時(shí)間避免矸石的混入，以此提升作業(yè)的安全性，提高工作效率。

1.3 綜合機(jī)械化采煤技術(shù)

綜合機(jī)械化技術(shù)，就是指施工過(guò)程中所有與生產(chǎn)環(huán)節(jié)有關(guān)的操作都用機(jī)械進(jìn)行，即生產(chǎn)工序的全自動(dòng)化，其中包括割煤、采煤等步驟。其中，有兩個(gè)步驟最值得注意，第一個(gè)步驟是割煤，需要割煤機(jī)破煤然后相關(guān)人員進(jìn)行裝煤。在割煤時(shí)經(jīng)常采取滾筒式采煤機(jī)與刨煤機(jī)兩種方式，這兩種方式通常為企業(yè)采用。第二個(gè)步驟就是運(yùn)輸，用運(yùn)輸機(jī)將開(kāi)采的煤傳輸出去，并且最大程度地減少數(shù)量上的誤差。綜合機(jī)械化采煤技術(shù)指生產(chǎn)全自動(dòng)機(jī)械化，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)到結(jié)束全部使用機(jī)械，但是在使用時(shí)要遵守規(guī)則嚴(yán)格操作，同時(shí)保障相關(guān)工作人員的安全，促進(jìn)工作效率與質(zhì)量的提升，保障勞動(dòng)強(qiáng)度的穩(wěn)定。將機(jī)械化運(yùn)用到施工之中，這樣可以解放人力資源，也能夠提高工作的效率。

2 煤礦井下采煤工作面頂板事故的主要類型

針對(duì)煤礦井下采煤工作面頂板事故的分類，主要細(xì)分為以下幾類。

2.1 推垮型冒頂事故

推垮型冒頂事故主要發(fā)生在煤礦開(kāi)采工作進(jìn)行的過(guò)程中，更多的集中于剛開(kāi)始的開(kāi)采工作中。所以在此類頂板事故的預(yù)防工作中，防治的重心主要在于預(yù)防推垮冒頂事故。

2.2 壓垮型冒頂事故

發(fā)生此類事故很多都由壓力引起，由于頂部壓力過(guò)大，使得工作面頂部被壓垮，雖然這類事故在煤礦井下采煤工作面頂板事故中占比較小，但是發(fā)生之后引起的后果會(huì)十分嚴(yán)重。

2.3 漏垮型冒頂事故

漏垮冒頂事故主要發(fā)生在采煤工作面的破碎頂板之中，除此以外，這類事故的影響范圍很大，波及面較廣。所以，在進(jìn)行采煤工作中，要采取一定的管理措施。由于煤炭是我國(guó)的重要能源之一，所以煤炭的開(kāi)采對(duì)我國(guó)的能源保障起到重大的戰(zhàn)略支援作用。但是由于地下環(huán)境的復(fù)雜性，所以在進(jìn)行采煤工作時(shí)需要有效的頂板支持，頂板操作能給工作提供安全性與穩(wěn)定性。由此，在進(jìn)行開(kāi)展工作之前，要合理分析出煤礦井下采煤工作面頂板事故可能出現(xiàn)的原因，根據(jù)出現(xiàn)原因再設(shè)置出有關(guān)頂板管理措施，可以針對(duì)不同原因劃分具體的針對(duì)措施，利用有效措施來(lái)降低事故發(fā)生的概率[2]。

2.4 沖垮型冒頂事故

這類事故主要出現(xiàn)在堅(jiān)硬的巖層中，因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)的煤礦采空區(qū)多為懸空，所以就很容易被外界所影響從而發(fā)生偏離或者倒塌，從而發(fā)生頂板事故。這種情況又被稱為局部巖塊冒頂事故，在事故發(fā)生之后則人員的傷亡將難以避免，由于此類事故的發(fā)生一般沒(méi)有預(yù)兆，由此預(yù)防難度也較大，所以在預(yù)防工作中要重點(diǎn)注意局部巖塊冒頂事故，避免此類事故頻繁發(fā)生。

3 煤礦井下采煤工作面頂板發(fā)生事故的原因

3.1 煤礦井下采煤工作面地質(zhì)條件的影響

在煤礦井下采煤工作中可能會(huì)遇到斷層或破碎層等復(fù)雜的地質(zhì)條件，對(duì)煤礦的安全開(kāi)采產(chǎn)生巨大影響，影響正常開(kāi)采工作的進(jìn)行。所以在進(jìn)行工作的過(guò)程中，要將地質(zhì)情況勘探清楚，這樣才能保證施工中人員的安全。

3.1.1 斷層

當(dāng)采煤工作面出現(xiàn)斷層時(shí)，那么開(kāi)展頂板管理會(huì)有很大難度。這是因?yàn)樵诖说鹊刭|(zhì)條件下大多數(shù)會(huì)有著斷層泥，而斷層泥遇到水會(huì)軟化，如果再加上其他外力的影響會(huì)導(dǎo)致坍塌的發(fā)生。此外，斷層的特殊地質(zhì)條件下會(huì)影響到工作面的穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步影響頂板工作的發(fā)展。

3.1.2 破碎層

煤礦井下采煤工作經(jīng)常采用爆破方式，這類方式同時(shí)存在一定的弊端，因?yàn)椴扇”凭蜁?huì)導(dǎo)致震動(dòng)的發(fā)生出現(xiàn)，從而使巖體結(jié)構(gòu)與土壤的穩(wěn)定性受到影響，也更容易造成崩塌，對(duì)工作帶來(lái)負(fù)面影響。

3.2 煤礦井下采煤工作方式的影響

采煤工作中工作方式不同會(huì)導(dǎo)致發(fā)生頂板安全事故，而且不同工作方式也會(huì)引起不同的頂板事故。例如，采煤工作時(shí)，支護(hù)不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致冒頂、爆破設(shè)置不合理與爆炸藥量不合理會(huì)引起頂板安全事故，從而產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)損失。而地下環(huán)境的復(fù)雜隨著煤礦開(kāi)采工作難度不斷增加，不可控因素增多。因此在煤礦開(kāi)采中要合理優(yōu)化調(diào)整頂板設(shè)計(jì)，而且優(yōu)化過(guò)程中也要因地適宜，結(jié)合實(shí)際地形情況。減少對(duì)煤礦開(kāi)采工作的干擾與影響，使頂板的作用能夠真正地得到發(fā)揮。

4 煤礦井下采煤工作面頂板管理措施

4.1 加強(qiáng)設(shè)備管理

設(shè)備是煤礦井下采煤工作開(kāi)展的前提與基礎(chǔ)，設(shè)備的好壞關(guān)系著工作是否能夠順利進(jìn)行，良好的設(shè)備能夠有效促進(jìn)采煤工作的順利開(kāi)展。所以安全生產(chǎn)是采煤工作順利推進(jìn)的保證，在工作中也要結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況，盡可能地選擇最合適的設(shè)備來(lái)進(jìn)行工作。因?yàn)橐后w支架是煤礦井下采煤工作面頂板管理中的常用設(shè)備，所以在進(jìn)行液體支架的選擇時(shí)要十分謹(jǐn)慎。選擇液壓支架不僅要考慮支架的質(zhì)量和性能，而且要考慮采煤工作面的實(shí)際情況以及煤層條件，同時(shí)在選擇支架高度與設(shè)備時(shí)也要有合理性。其次，要選擇合適的巷道支護(hù)方式來(lái)保護(hù)頂板，降低頂板安全事故的頻率，使得采煤工作面頂板更加穩(wěn)定與安全。最后，在設(shè)備管理工作中要注意設(shè)備是否有老化，如若磨損較為嚴(yán)重，則需要及時(shí)更換磨損設(shè)備，如有輕微老化現(xiàn)象也要及時(shí)上報(bào)。工作人員還需要在煤礦作業(yè)前進(jìn)行檢測(cè)設(shè)備，方便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題，使工作效率提高[3]。

4.2 加強(qiáng)環(huán)節(jié)管理

為保障采煤工作的順利實(shí)施，可以進(jìn)行采煤工作面的頂板管理，這樣在很大程度上，利于提升人員與設(shè)備的安全性。采煤工作中針對(duì)頂板管理可以主要采取以下方面的措施：首先，注重維護(hù)相關(guān)機(jī)電設(shè)備。因?yàn)椴擅汗ぷ麟x不開(kāi)機(jī)電設(shè)備，因此平時(shí)工作要注重機(jī)電設(shè)備的檢修，及時(shí)進(jìn)行異常處理，保障機(jī)電設(shè)備的正常使用，保證開(kāi)采效率。其次，要保障支架的支撐力。支架的支撐力需要滿足一定標(biāo)準(zhǔn)才能達(dá)到工作要求，而支架所具有的良好性能可以減少事故發(fā)生，減輕頂板的壓力，提升工作安全性。再次，因?yàn)樵趯?shí)際工作之中需要用到液體支架，所以支架會(huì)被迫進(jìn)行移動(dòng)，而此過(guò)程會(huì)導(dǎo)致液壓支架的不穩(wěn)定。所以，當(dāng)支架的偏移情況出現(xiàn)時(shí)，要及時(shí)采取相關(guān)的調(diào)整措施，使頂板和支架之間的連接性得到保障，使其一直保持貼合狀態(tài)。除此以外，支架之間要適當(dāng)留有一定的距離，這樣能夠避免支架之間工作過(guò)程中的相互擠壓，避免更多失誤的出現(xiàn)。最后，在管理中也要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)采取措施，落實(shí)好工作，使支架發(fā)揮正常作用，加強(qiáng)工作面頂板工作的穩(wěn)定。

4.3 加強(qiáng)技術(shù)管理

進(jìn)行煤礦的井下采煤工作的過(guò)程中，需要采用相關(guān)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行操作，因?yàn)榧夹g(shù)直接決定著采煤工作中的頂板的安全。所以對(duì)于采煤工作，必須使用最適宜的技術(shù)來(lái)進(jìn)行操作，這樣會(huì)在很大程度上降低事故的發(fā)生率。另外，對(duì)于頂板的管理，需要相關(guān)的人員來(lái)進(jìn)行專門化管理，對(duì)于不同的煤礦，其環(huán)境不一樣，所需要的管理模式也不相同，每一個(gè)煤礦都需要采用科學(xué)的管理手段，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題。在開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)于安裝完畢的頂板，需要請(qǐng)相關(guān)的專業(yè)人員來(lái)對(duì)其進(jìn)行管理和控制，提前判斷其安全隱患，這樣可以有效減少安全事故的出現(xiàn)。在煤礦采煤的過(guò)程中，外界因素也會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生很大的影響，所以要根據(jù)實(shí)際情況，采取針對(duì)性的防范措施，確保施工的安全性，盡可能減少事故的發(fā)生。因?yàn)樵谑┕ぶ?，安全始終是第一位的，每一項(xiàng)施工都必須保證施工的安全，所以必須采取相應(yīng)的措施，預(yù)防和化解安全隱患、安全問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)一個(gè)解決一個(gè)，始終把安全第一奉為第一宗旨，無(wú)論是技術(shù)方面的問(wèn)題還是外界因素，都需要施工單位根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況，做出最優(yōu)的判斷，選擇最合適的方案，將事故發(fā)生率降到最低，最大限度地保證施工中的人員安全[4-5]。

4.4 重視支護(hù)設(shè)計(jì)

為了對(duì)頂板可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行預(yù)防，十分重要并且必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)就是支護(hù)設(shè)計(jì)。支護(hù)設(shè)計(jì)分為四個(gè)方面：首先，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，計(jì)算支護(hù)的強(qiáng)度，并且以此為依據(jù)，挑選出最適合該環(huán)境的支護(hù)支架和最佳的支架數(shù)量，這樣可以保證支架不出現(xiàn)意外；其次，如果底板比較軟，就需要適當(dāng)增加底板的數(shù)量以此來(lái)維持底板最基本的支持力，并且還必須要做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)之后，方可投入正常使用，部分支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1；另外，對(duì)于特殊情況，要選取適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施，例如，如果施工中需要支撐力較大的頂板，那么在進(jìn)行施工之前，就需要對(duì)巷道進(jìn)行支撐，并且在實(shí)際施工之前，需要檢查巷道之中支撐板的質(zhì)量，確保其支撐力能夠符合施工的要求，同時(shí)也需要保證材料質(zhì)量過(guò)關(guān)，如果施工中存在壓力，那么就需要嚴(yán)格規(guī)定采煤的高度，這樣能夠避免因?yàn)楦叨冗^(guò)高而產(chǎn)生的安全事故，對(duì)于頂板管理，就需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)拉支架，這樣也可以避免冒頂事故的發(fā)生；最后，支護(hù)設(shè)計(jì)完成后，必須邀請(qǐng)相關(guān)的專家來(lái)對(duì)最終的施工進(jìn)行安全性評(píng)估，并且請(qǐng)求專家發(fā)出改進(jìn)意見(jiàn)，如果支護(hù)設(shè)計(jì)的可行性比較低那么相關(guān)的團(tuán)隊(duì)就需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能及時(shí)高效地完成工作中可能出現(xiàn)問(wèn)題，優(yōu)化施工的質(zhì)量和效果。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，頂板事故在煤礦井下開(kāi)采工作中十分常見(jiàn)且難以避免，而且其發(fā)生會(huì)對(duì)工作帶來(lái)很大的消極影響。除此之外，有關(guān)人員調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，此類事故存在一定的發(fā)生規(guī)律，可以在一定程度上進(jìn)行預(yù)防。因此工作中可以將采煤工作與實(shí)際相結(jié)合，實(shí)事求是，結(jié)合工作需求，加強(qiáng)頂板的管理，使工作安全性得到保障，推動(dòng)正常工作的進(jìn)行與煤礦產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。