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摘 要:随着社会经济的发展和矿产资源的广泛应用,煤矿企业也得到了巨大的发展,但是在煤矿生产过程中经常会发生各种事故,这些事故中最受影响的就是顶板事故。井下采煤工作面顶板事故常表现为顶板的破损或坍塌,导致工作面的小区域或者大面积脱落。所以本文针对这些问题进行了深入剖析,认真思考研究了采煤工作面顶板事故发生的类型和原因,然后提出相应措施,希望能为防治井下采煤工作面顶板事故的发生提供一些有价值的建议。
关键词:采煤工作面;顶板事故;事故类型和原因;处理措施
引言
据统计,中国煤矿生产过程中发生了事故,采煤工作面顶板事故的发生率较高。近年来,顶板事故不仅给煤矿生产带来了巨大的经济损失,而且给社会带来了巨大的不利影响。因此,采煤工作面顶板管理是煤矿生产的重中之重,影响顶板事故的因素很多,包括人为因素、围岩和支护。现阶段,彻底消除采煤工作面顶板事故是理想的,因此,只有采取相应措施,才能减少事故发生的概率和经济损失。
1、采煤工作面顶板事故的主要类型
1.1冲垮型顶板事故
采煤工作面中出现的冲垮型顶板事故,通常在岩层坚硬的地质较多发生。这是因为在较大采空区悬顶与相应冲击力的共同作用下,再加上外力的冲击则必然会对采煤工作面顶板造成破坏,尤其是质地坚硬的岩层更易出现崩塌或破损,进而导致采煤工作面中的冲垮型顶板事故的发生。
1.2压垮性顶板事故
压垮型顶板事故的最突出特征就是日常发生率低但破坏力非常大。在采煤工作面中出现这类事故的主要原因在于老顶的周期性来压或者初次性来压造成的,即一旦来压过大,就会诱发破坏力极强的压垮型顶板事故的出现。
1.3推跨型顶板事故
推跨型顶板事故的发生率较高,且在复合性的顶板状况下经常发生。结合推跨型顶板事故的发生情况,其在事故发生的前四周通常已出现局部的冒顶或裂缝,而且在冒顶后一般不会出现折损,仅是朝着煤层的斜下方进行倾倒。
1.4漏垮型顶板事故
由于一些岩层较为破碎与松散,以及托伪顶与再生顶板的胶结性比较差,致使一旦出现断层或破碎带的时候,就极容易出现掉碴抽空或漏顶现象的出现。
1.5局部岩块型顶板事故
采煤工作面顶板中出现的局部岩块事故,往往是局部的岩块冒顶,此类事故经常伤人,且在发生之前毫无预兆,故而局部岩块型顶板事故是采煤工作面中予以重点解决的事故之一。
2、采煤工作面顶板事故的原因分析
2.1地质因素
在采煤工作面过程中,地质条件是影响作业的一项重要因素,如破碎带、断层等等。在一些地质条件较差的条件下,顶板的维护十分困难,这是由于破碎带或断层中存在断层泥,遇水特别易于软化,进而容易出现顶板塌陷情况的出现。与此同时,破碎带与断层的矿体结构纵横交错,泥质性的夹带较多,导致围岩的稳定性较差,这对采煤工作面顶板的安全管理与维护工作也构成了较大的威胁。
2.2采煤工序因素
采煤过程中所采用的工序不同,所诱发的顶板事故类型也不尽相同。譬如,采煤机爆破落煤或者采煤挖掘工作完成之后,必须要对爆破处或采煤处予以支护,一旦出现未支护或支护不到位的情况,就特别容易造成顶板冒顶事故的出现。
2.3采煤技术因素
采煤技术在一定程度上也影响着顶板事故的发生。比如,巷道布置技术,在采煤过程中会不同程度的对围岩的应力平衡造成破坏,冲击顶板的稳定性,但如果能够采用合理的巷道布置技术与方案,则能在很大程度上减小顶板的受压,进而防治顶板事故的出现;工作面的施工速度,过快的施工进度会加快顶板的下沉速度,导致矿压不断增大,从而诱发顶板事故的发生。支护技术,巷道围岩与支架负责载荷,同时两者又具有相互作用,即支架缺乏足够的稳定性,就会导致矿压增加,进而对顶板的安全性买下隐患。从中可以看出,采煤技术也是影响采煤工作面顶板事故防治的重要因素之一。
3、煤矿采煤工作面冒顶的预防措施
首先,对综采工作面顶板的防治措施进行了探讨。综采工作面顶板主要发生在煤壁附近,预防措施可分为:(1)提高支护初期支护力,在支护设计中采用加长侧板和内倾伸长探头;(2)采煤机对煤进行切割,及时拉出前梁并擦拭框架顶部;(3)当破碎顶板的范围难以控制时,及时将相应的化学物质注入破碎顶板,防止顶板的出现;(4)采煤工作面采用循环运行,严格按照规范操作,严格执行淘汰,工作面严格禁止空顶板施工;(5)顶板动态监测,顶板离层,及时采取相应的有效措施。二是单支液压支柱工作面应防止煤壁附近顶板的有关预防措施:(1)在地质方面,在确定无镶嵌顶板结构的区域应设置工作面以便于形式,制定了有针对性的生产技术措施和安全运行规程;(2)开发了采煤工作面和煤层接缝。方向是垂直或斜交;(3)为了避免工作面的变形,一旦切片有帮助,就必须采取梁坑加强支护,以避免发生顶板事故;(4)工作面应该是“三平一平”,打好立柱,严格执行淘汰制度,严禁空屋顶工作。第三,采煤工作面临着大面积的顶板预防措施:(1)有效提高单体支架的初始支护和刚度;(2)提高液压支架的稳定性;(3)控制采煤高度。第四、在工作面(1)两端防止顶面的措施,加强上、下出口支架;(2)有效防止采场漏水顶板、機尾和机器尾部施加四对梁和三柱。钢梁支护(即“四对八梁”),以保证巷道的初期支护;(3)双楔顶梁支护。采煤工作面与巷道相连,用吊顶随机头的尾部向前移动,或在机头末端采用双楔铰接支护。(4)应加强安全出口、巷道连接和异常区域的压力,支护长度不应小于20米,需要支护要求符合作业规程、措施的规定。
4、采煤工作面进行有效的安全管理
1)采煤工作面安全管理三要素,从煤矿采掘工作面安全事故的根源入手,首先找出事故发生的根本原因。目前,大量的安全管理场所表明,影响安全管理的因素主要体现在人、物、环境三个因素上,三者相互作用,不相互影响,一方面存在缺陷,那么煤矿事故就会出现。(2)为了建立安全系统指标,针对复杂多变的人、物、环境采煤工作面,矿井管理人员应建立系统的安全指标,进一步了解影响现场运行的因素,如员工的安全意识差,操作技能差,安全性差。缺乏知识;材料的缺陷,包括设备维护不及时,设备和设备和设备配置不一致,环境缺陷,包括照明不满足井下的要求。它还包括现场信息的对称性、信息的不及时传递和管理者的不安全指挥,给采煤工作面带来不安全感,因此有必要对环境进行严格的要求,结合实际情况。现场分析其优劣,得到采煤工作面安全管理的薄弱环节,从而进行了改进。
结束语
在煤矿生产过程中,由于煤矿井下环境恶劣,不断变化,仔细分析了事故发生的原因,总结了工作面顶板事故的特点,提出了顶板事故的规律,采煤工作面是抓好的,顶板安全管理人员要仔细观察。做好记录工作,做好顶板压力预测系统,预防事故的发生,是防止顶板安全事故,提高生产效率的最有效途径。我们还需要更加努力地学习专业知识,提高管理水平,提高员工的素质和操作技能,为了有效地预防顶板事故,通过科学的预测方法,对顶板进行日常维护检查,质量合格,对地质结构、设备和人员进行适当的监测。
参考文献:
[1]牛志宏.首采工作面顶板安全技术管理分析[J].机械管理开发,2016,31(08):81-83.
[2]张虎强.煤矿采煤工作面顶板事故防范研究[J].能源与节能,2016(07):161-162.
[3]孙武.加强采煤工作面顶板管理的研究[J].山东工业技术,2016(14):67.
[4]董旭光.井下采煤工作面顶板事故及处理措施研究[J].山东工业技术,2016(12):66.
关键词:采煤工作面;顶板事故;事故类型和原因;处理措施
引言
据统计,中国煤矿生产过程中发生了事故,采煤工作面顶板事故的发生率较高。近年来,顶板事故不仅给煤矿生产带来了巨大的经济损失,而且给社会带来了巨大的不利影响。因此,采煤工作面顶板管理是煤矿生产的重中之重,影响顶板事故的因素很多,包括人为因素、围岩和支护。现阶段,彻底消除采煤工作面顶板事故是理想的,因此,只有采取相应措施,才能减少事故发生的概率和经济损失。
1、采煤工作面顶板事故的主要类型
1.1冲垮型顶板事故
采煤工作面中出现的冲垮型顶板事故,通常在岩层坚硬的地质较多发生。这是因为在较大采空区悬顶与相应冲击力的共同作用下,再加上外力的冲击则必然会对采煤工作面顶板造成破坏,尤其是质地坚硬的岩层更易出现崩塌或破损,进而导致采煤工作面中的冲垮型顶板事故的发生。
1.2压垮性顶板事故
压垮型顶板事故的最突出特征就是日常发生率低但破坏力非常大。在采煤工作面中出现这类事故的主要原因在于老顶的周期性来压或者初次性来压造成的,即一旦来压过大,就会诱发破坏力极强的压垮型顶板事故的出现。
1.3推跨型顶板事故
推跨型顶板事故的发生率较高,且在复合性的顶板状况下经常发生。结合推跨型顶板事故的发生情况,其在事故发生的前四周通常已出现局部的冒顶或裂缝,而且在冒顶后一般不会出现折损,仅是朝着煤层的斜下方进行倾倒。
1.4漏垮型顶板事故
由于一些岩层较为破碎与松散,以及托伪顶与再生顶板的胶结性比较差,致使一旦出现断层或破碎带的时候,就极容易出现掉碴抽空或漏顶现象的出现。
1.5局部岩块型顶板事故
采煤工作面顶板中出现的局部岩块事故,往往是局部的岩块冒顶,此类事故经常伤人,且在发生之前毫无预兆,故而局部岩块型顶板事故是采煤工作面中予以重点解决的事故之一。
2、采煤工作面顶板事故的原因分析
2.1地质因素
在采煤工作面过程中,地质条件是影响作业的一项重要因素,如破碎带、断层等等。在一些地质条件较差的条件下,顶板的维护十分困难,这是由于破碎带或断层中存在断层泥,遇水特别易于软化,进而容易出现顶板塌陷情况的出现。与此同时,破碎带与断层的矿体结构纵横交错,泥质性的夹带较多,导致围岩的稳定性较差,这对采煤工作面顶板的安全管理与维护工作也构成了较大的威胁。
2.2采煤工序因素
采煤过程中所采用的工序不同,所诱发的顶板事故类型也不尽相同。譬如,采煤机爆破落煤或者采煤挖掘工作完成之后,必须要对爆破处或采煤处予以支护,一旦出现未支护或支护不到位的情况,就特别容易造成顶板冒顶事故的出现。
2.3采煤技术因素
采煤技术在一定程度上也影响着顶板事故的发生。比如,巷道布置技术,在采煤过程中会不同程度的对围岩的应力平衡造成破坏,冲击顶板的稳定性,但如果能够采用合理的巷道布置技术与方案,则能在很大程度上减小顶板的受压,进而防治顶板事故的出现;工作面的施工速度,过快的施工进度会加快顶板的下沉速度,导致矿压不断增大,从而诱发顶板事故的发生。支护技术,巷道围岩与支架负责载荷,同时两者又具有相互作用,即支架缺乏足够的稳定性,就会导致矿压增加,进而对顶板的安全性买下隐患。从中可以看出,采煤技术也是影响采煤工作面顶板事故防治的重要因素之一。
3、煤矿采煤工作面冒顶的预防措施
首先,对综采工作面顶板的防治措施进行了探讨。综采工作面顶板主要发生在煤壁附近,预防措施可分为:(1)提高支护初期支护力,在支护设计中采用加长侧板和内倾伸长探头;(2)采煤机对煤进行切割,及时拉出前梁并擦拭框架顶部;(3)当破碎顶板的范围难以控制时,及时将相应的化学物质注入破碎顶板,防止顶板的出现;(4)采煤工作面采用循环运行,严格按照规范操作,严格执行淘汰,工作面严格禁止空顶板施工;(5)顶板动态监测,顶板离层,及时采取相应的有效措施。二是单支液压支柱工作面应防止煤壁附近顶板的有关预防措施:(1)在地质方面,在确定无镶嵌顶板结构的区域应设置工作面以便于形式,制定了有针对性的生产技术措施和安全运行规程;(2)开发了采煤工作面和煤层接缝。方向是垂直或斜交;(3)为了避免工作面的变形,一旦切片有帮助,就必须采取梁坑加强支护,以避免发生顶板事故;(4)工作面应该是“三平一平”,打好立柱,严格执行淘汰制度,严禁空屋顶工作。第三,采煤工作面临着大面积的顶板预防措施:(1)有效提高单体支架的初始支护和刚度;(2)提高液压支架的稳定性;(3)控制采煤高度。第四、在工作面(1)两端防止顶面的措施,加强上、下出口支架;(2)有效防止采场漏水顶板、機尾和机器尾部施加四对梁和三柱。钢梁支护(即“四对八梁”),以保证巷道的初期支护;(3)双楔顶梁支护。采煤工作面与巷道相连,用吊顶随机头的尾部向前移动,或在机头末端采用双楔铰接支护。(4)应加强安全出口、巷道连接和异常区域的压力,支护长度不应小于20米,需要支护要求符合作业规程、措施的规定。
4、采煤工作面进行有效的安全管理
1)采煤工作面安全管理三要素,从煤矿采掘工作面安全事故的根源入手,首先找出事故发生的根本原因。目前,大量的安全管理场所表明,影响安全管理的因素主要体现在人、物、环境三个因素上,三者相互作用,不相互影响,一方面存在缺陷,那么煤矿事故就会出现。(2)为了建立安全系统指标,针对复杂多变的人、物、环境采煤工作面,矿井管理人员应建立系统的安全指标,进一步了解影响现场运行的因素,如员工的安全意识差,操作技能差,安全性差。缺乏知识;材料的缺陷,包括设备维护不及时,设备和设备和设备配置不一致,环境缺陷,包括照明不满足井下的要求。它还包括现场信息的对称性、信息的不及时传递和管理者的不安全指挥,给采煤工作面带来不安全感,因此有必要对环境进行严格的要求,结合实际情况。现场分析其优劣,得到采煤工作面安全管理的薄弱环节,从而进行了改进。
结束语
在煤矿生产过程中,由于煤矿井下环境恶劣,不断变化,仔细分析了事故发生的原因,总结了工作面顶板事故的特点,提出了顶板事故的规律,采煤工作面是抓好的,顶板安全管理人员要仔细观察。做好记录工作,做好顶板压力预测系统,预防事故的发生,是防止顶板安全事故,提高生产效率的最有效途径。我们还需要更加努力地学习专业知识,提高管理水平,提高员工的素质和操作技能,为了有效地预防顶板事故,通过科学的预测方法,对顶板进行日常维护检查,质量合格,对地质结构、设备和人员进行适当的监测。
参考文献:
[1]牛志宏.首采工作面顶板安全技术管理分析[J].机械管理开发,2016,31(08):81-83.
[2]张虎强.煤矿采煤工作面顶板事故防范研究[J].能源与节能,2016(07):161-162.
[3]孙武.加强采煤工作面顶板管理的研究[J].山东工业技术,2016(14):67.
[4]董旭光.井下采煤工作面顶板事故及处理措施研究[J].山东工业技术,2016(12):66.