煤矿顶板事故的成因及预防对策论文_刘运宝

煤矿顶板事故的成因及预防对策论文_刘运宝

安阳鑫龙煤业龙山煤业有限责任公司 455133

摘要:顶板事故是煤矿安全生产中的五大主要灾害之一,对煤矿的安全生产造成巨大的威胁。本文针对煤矿常见顶板事故的发生原因进行分析,总结防治煤矿顶板事故的措施。

关键词:顶板;灾害;防治措施

1.采场顶板等级划分及鉴定办法

为了对危险程度不同的采场顶板的安全管理,做到突出重点,抓住一般,根据采场矿岩稳定情况进行顶板鉴定,分Ⅰ至Ⅲ级进行管理。

1.1具备下列条件之一的,均列为Ⅰ级顶板

(1)采场内有大断层通过。(2)采场内有较大断层通过且有交汇;(3)层理、片理、节理特别发育;(4)采场顶板暴露面积较大,矿石类型以片岩为主的;(5)采场附近有空区或陷落区,可能对本采场构成影响的。

1.2具备下列条件之一的,均列为Ⅱ级顶板

(1)采场内有断层通过,岩性以片岩为主;(2)层理、片理、节理比较发育;(3)采场处于大断层的下盘;(4)矿体以片岩为主,片理、节理虽中等发育,但产状小于50度的。

1.3Ⅲ级顶板

岩质坚固,层节理不发达,只有少数小断层。生产探矿结束后,在提交B级矿块时,地质人员要根据矿块的矿岩性质及地质构造情况,按顶板等级鉴定标准,提出所提交的矿块的顶板等级,并在地质说明书中注明;采矿设计人员根据地质人员提供的地质资料,在征求安全部门的意见后确定该采场的顶板等级,并在设计说明书安全栏中说明;计划部门在下达月计划时,在计划中注明采场的顶板等级。采场顶板揭露后,矿岩性质及构造发生变化,顶板等级有必要进行调整时,经安全部门与设计人员协商后,由设计人员书面通知有关部门予以调整。

2煤矿常见顶板事故的成因分析

2.1地质因素的影响

目前,我国煤矿开采深度不断加深,工作面或巷道上覆岩层的质量也大幅加大,随之支承压力也增大,加大了巷道或工作面变形破坏的可能性。断层、褶曲、陷落柱等地带受到的构造破坏大,顶板比较易于发生冒顶。另外,煤层倾角不同引起的顶板事故也各有差异。

2.2支护因素的影响

在采掘工作面进行作业时,尤其是在岩石破碎带附近,新掘进的巷道或工作面如支护速度慢或空顶作业,很容易发生冒顶事故。另外,支护时如锚杆长度不够、锚网强度不够、锚喷厚度达不到要求,液压支柱未按规定设于夯实处,这些都有可能引起冒顶事故。

2.3周期来压规律掌握不清楚

工作面老顶来压,矿山压力显现会非常剧烈,此时支架所受的支撑力会急剧升高,如果不能清楚了解周期来压规律,不能在此之前对巷道或工作面顶板进行支撑加固,也会引起冒顶的发生。

2.4工作面生产循环不正常

采掘工作面的推进速度过慢,不能按正常的生产循环。在这种情况下,工作面上方的顶板悬顶时间太长,压力集中,支架的工作阻力将变大,支撑压力小于顶板压力的时候,顶板就会发生变形下沉破坏,当支架被压死时,支撑作用会急速下降,此时会引起冒顶事故的发生。

2.5违章指挥和违章作业

每次采集工程,都会安排有相关的工程技术人员,他们会根据本区域的地质资料,结合实际工程状况和技术设备的状况制定相应的作业流程,制定相关的采掘作业规程。这些规程也是根据不同的地质条件,所制定出相应的回采工艺,以及相关的针对性防范措施,治理措施等,还会制定出相关的支护措施以及施工质量标准等。若实际的工作现场在管理方面没有做到位,长期存在着违章指挥和违章作业的情况,那么这样的工作状态是很容易引发顶板事故的。

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3顶板安全管理的措施

3.1建立完善的管理制度:

(1)采取学习培训:将近年来发生的各类顶板事故和先进管理经验汇编成学习手册,下发到各基层队组及外包队进行学习讨论,同时采取闭卷考试、现场实地考试等方法对各队组学习情况严格考核,考试不合格人员进行停工脱产再培训。(2)动态控制:首先制定详细的工程标准,对巷道的支护方式,支护材料的规格,顶板的管理方式,辅助设备的配备,等等都做了详细的规定。在现场操作过程中,严格执行顶板管理质量、监测、事故责任制度,三个保证体系加大了顶板动态控制,强化掘进队组支护质量,发现质量不达标的队组坚决停下来,对其责任人加大处罚。(3)加强顶板安全管理人员的管理职责:要求落实煤矿安全管理人员特别是井下安全人员职责,要求每个采、掘工作面每班均必须有安全管理人员进行巡查,对查出的隐患整改不彻底不得离开作业现场。

3.2顶板检查的内容

主要有:顶板等级划分是否合理,顶板有否异常变化,安全技术措施是否可靠及执行情况等。I级顶板的检查:安全员每班至少检查一次,若安全情况特别不好应在现场监督处理;班长每班至少检查一次。若安全情况特别不好,应在现场指挥处理;生产技术科长每周至少检查一次;安全科每周至少检查两次。Ⅱ级顶板的检查:矿安全员、值班矿长每班至少检查一次;生产处长、坑长每月至少检查一次;安环处或坑口安全科每周至少检查一次。Ⅲ级顶板的检查:矿安全员、值班矿长每班至少检查一次;井长每月至少检查一次;坑口安全科每周至少检查一次。生产矿长主持参加Ⅰ级顶板采场安全现场会,制定出解决采场安全问题的措施;Ⅱ、Ⅲ级顶板采场安全现场会由矿安全主管部门主持;采场内作业人员至少有一名兼职安全员。顶板检查方法,以查图、观察、敲帮问顶等方法,逐步采用新的现代化仪器进行观察。

3.3改善方法

(1)改善采煤方法:安全上可靠,技术上先进,经济上合理是应用采矿方法的三个必要的条件,但首要的因素就是安全上可靠,如果安全上不可靠,其他条件再好也经不住历史的考验,不能成为采矿生产的好方法。减小空顶的跨度,使顶板暴露跨度缩小,暴露面积的缩小,拱顶内岩石重量随之减少,增加了岩体的稳定,顶板的冒落现象就会明显的减少,使顶板的安全管理有了进一步的改善。(2)预防为主,强化对顶帮的支护,对于顶板岩石比较破碎,必须采用严格的支护,对顶板的支护形式多种多样,最根本的目的是保证顶板岩石不塌落。如果使用锚杆支护形式,应该使支护的网度符合锚杆间距为锚杆长度一半的要求。并且锚杆均应垂直构造,对于30°倾角的构造,锚杆的角度60°左右最为合适,对于顶板比较光滑的也必须采用合理的锚杆支护,因为顶板存在倒三角节理,即使控制的再好,顶板也有构造节理,节理面中有泥质,也极易随震动或淋水而造成冒落。在施工锚杆时,不仅仅是垂直于节理面,必须将锚杆穿透三角节理,使危岩被锚固在好的岩体中或相临进路的顶板上方。破碎的掘进巷道,应当采用喷锚支护,甚至需要喷锚网支护。金属网必须被喷浆体全部覆盖才能起到真正的作用。

4采煤工作面过断层安全技术措施的应用效果

4.1提高煤炭采出率

采取上述措施进行煤矿开采,确保安全经过断层面,减少综采安装、搬家倒面次数,避免时间和设备浪费,缓和采掘接替矛盾。同时还回收了断层煤柱,提升煤矿的开采效率,降低煤矿开采成本,对采煤企业发展和煤矿开采各项活动开展也产生积极作用。

4.2取得良好经济效益

采取上述措施开采,顺利经过断层带,可多收原煤。此外,还节约了开掘改造巷、综采设备回撤搬迁等费用,节约采煤时间和成本,经济效益明显。

5结束语

总之,采煤工作面过断层安全技术措施满足采煤工作需要,应用具有良好效果。因此,实际工作中应该重视该技术应用,根据施工现场基本情况采取创新策略,把握安全技术要点,实现对过断层的有效处理,确保过断层结构的安全与可靠,为采煤工作顺利进行和综合效益提升创造条件。

参考文献:

[1]许金升.浅谈煤矿顶板事故的成因及预防措施.机械管理开发,2016,31.02.148-149+157.

[2]周晓彬.煤矿顶板事故的成因及预防对策.技术与市场,2013,20.11.175-176.

[3]刘宝.煤矿顶板事故的成因及预防对策.江西煤炭科技,2013.03.129-130

论文作者:刘运宝

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/20

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