论文部分内容阅读
[摘 要]小地质构造对于煤矿掘进和采煤工作的影响不容忽视,因此需作业人员在了解实际影响因素后合理进行掘进技术的使用,以便于确保其工作有序进行。就小地质构造对煤矿掘进和采煤的影响展开研究。
[关键词]小地质构造;煤矿掘进;采煤;影响
中图分类号:F407.21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0381-01
小地质构造,存在不同的形态,无论是小断层还是小褶皱均对煤矿开采和掘进造成一定的作业困难。但是由于是小地质结构,所以施工单位会忽视对小地质的防护措施的建立,这样很容易导致“顶板事故”。为了确保煤矿开采工作的顺利进行,并保障开采人员的生命安全,必须充分重视小地质构造对煤矿开采工作的影响,并积极建立相关的防护措施。
1 小地质构造的分类
煤矿作业环境比较恶劣,各种安全事故时有发生,顶板事件给人们带来了较为惨重的教训,究其原因就是对小地质构造的不重视、不了解,所以有效进行小地质构造的研究与分析也十分必要。小地质构造是伴随着大地质构造而出现的,但其影响力相对较小,极易被人们所忽视。小地质构造主要包含小断层、小褶皱、复合顶板三方面,其各自表现形态千差万别,因此在实际工作中需根据各自特征进行鉴别,以便于找出最优解决措施。
1.1 小断层
在煤矿作业中,小断层出现几率非常大,可通过眼睛观察来进行小断层初步甄别。顶板位移、煤层厚度的递加或递减这些都是小断层出现的征兆,煤层中出现岩层或顶板的岩化也是其重要标志之一。工作人员可凭借上述分析与自身经验进行预防,以此来提高其工作安全性。小断层落差≤5m,在掘进工程中出现正断层、小裂缝或逆断层现象,这些都是小断层的常见现象。正断层和其它断层结构相比,其稳定性和平整度相对较高。逆断层也是小断层的一种形式,这种类型断层结构往往倾斜角比较大,逆断层中具有较为严重的小褶皱,这些不规则变化对于煤矿采集中支护工作的开展都会造成较大影响。需根据实际受力程度采取实用性较强的加固技术。对于岩层破裂等问题也要予以重视,这样才能更好地提高煤矿掘进的安全性及有效性。
1.2 小褶皱
小褶皱现象主要出现在向斜和背斜的结构中,在矿井开采工程中,煤层顶板的挠曲构造形式比较普遍。可知,煤层顶板挠曲构造具有较强不规则性,且其规模相对较大,所以给后期支护工作提出了较高要求,受煤层自身特性影响,一旦出现形变等现象则会给煤矿采集工作带来较为严重的影响,需要全面迸行分析,然后再制定出有效解决措施。
1.3 复合顶板
煤层顶板类型主要有三种:老顶、直接顶及伪顶等。很多煤层顶板中存在着薄煤线,煤线结构往往出现在直接顶和伪顶之间。通常情况下,复合顶板主要构成部分是薄岩层和多层煤线两部分。在这种结构较为特殊的情况下,无法确保支护工作有效性及稳定性,给煤矿掘进及后续工作带了较大安全隐患。
2 小地质构造对矿井作业的影响
2.1 局部冒顶
如果煤矿矿井所处的地形结构为小地质构造,回采时,基于围岩压力与应力的共同作用下,矿井的顶板与煤层将会遭受一定的破坏,例如,巷道变形严重、局部破碎等,极易导致矿井局部区域出现冒顶现象。回采放顶煤过程中,将会扩大矿井顶板与煤层荷载的压力,岩、煤遭到损毁,碎块沿着架前煤壁坠落,煤层顶板将会出现一定的空间,从而导致滑坡现象,煤层支架上部呈现悬空状态,稳定性缺失,极易诱发支架倒架现象[3],不仅会破坏操作设备,还会危害工作人员的生命健康安全,不利于煤矿掘进與采集工程实现安全生产。
2.2 瓦斯积聚与水涌
掘进工作面在通过地质构造后,顶板会形成台阶状(或者高冒区域),掘进工作面的回风流经阶梯时,在阶梯角落处产生气旋,瓦斯不易排出,造成瓦斯集聚。瓦斯的压力梯度与煤壁距离成正比关系,与巷帮之间距离不足6m时,瓦斯压力将会出现大幅度变化,极易诱发瓦斯爆炸问题。除此之外,在掘进过程中,还会对矿井的含水层造成一定的破坏,极易导致水涌现象。为了确保工程顺利进行,为施工人员提供安全保障,应该对工程地质条件进行详细勘测,以勘测数据结果为理论指导,进行挖掘作业,有利于施工人员准确把握工程情况,从而有效避免安全事故。
2.3 钻机作业速率加快
虽然是小地质结构,但很多工作人员在实施煤矿掘进作业过程中,并没有发现顶板、煤层存在任何异常现象,甚至很多顶板存在较高的平整度,毫无小地质结构特性。但是工作人员在打顶板进行锚索作业或是锚杆作业时,会发现钻机的工作速率出现了突然增进的现象,效率远高于平时,由此便可断定,煤层顶板内部含有小地质结构,这种小地质结构具有较强的隐蔽性,其危险性远高于显露出来的小地质结构,隐藏性小地质结构往往伴随冒顶现象,因此,工作人员一旦发现隐藏性小地质构造,应及时采取有效处理措施
3 预防小地质构造对煤矿掘进及采煤工作影响的措施
任何事故出现都是由多种原因引起的,所以需工作人员有针对性地进行意识上的转变,并不断加强自身知识累积,这样才能在工作中发挥出自身综合能力,为企业及个人价值的实现打下坚实基础。对于小地质构造造成的影响也要非常客观地分析,从而确保掘进、采煤工作顺利进行。
3.1 采煤工作中冒顶现象的预防措施
冒顶现象出现之前,工作人员可通过观察周边变化来进行察觉。裂缝、掉渣等现象都是非常明显的标志,可通过控制采煤深度来进行有效缓解,同时加强支护工作实用性,在相应设备移动过程中及时进行后续支护工作,以此来确保顶板稳定性及安全性。要根据作业需求来进行支护技术的选择,对于一些作用力较大的区域或设备频繁移动的区域需重点进行关注,需技术人员根据自身经验和科学分析来进行支护技术及密度的控制,以此降低冒顶现象出现的几率。
3.2 掘进过程中局部冒顶现象的预防措施
通过对当前掘进工作中安全事故的分析,工作人员发现,顶板缝隙逐渐扩大且逐渐延伸、敲击时声响异常等都是冒顶现象出现的前兆,且随着时间推移,掉碴现象逐渐增多,开始出现渗水等不利现象,此时需马上进行必要的人员转移。在这些现象恶化前,可通过有效预防措施来实现掘进工作的顺利进行。在掘进过程中,支护工作必须同时进行,通过边掘进边支护的方式来增强煤矿稳定性及工作安全性,综合性能较强的支护器械及材料都是十分重要的因素,需经过严格审核才能投入使用。严格按照工作要求进行规范化作业,施工过程中的数据记载及分析也需有计划进行,每向前掘进一段距离需进行压力等数据的检测,并依据数据变化规律来进行后续工作安排。一旦出现掘进面积过大或过高的象,需及时采取支护技术进行稳定,以便于提高工作安全性。
3.3 关于隐蔽式小地质构造的预防措施
打顶板锚杆和锚索时,感觉出锚杆钻进速度明显要比平时速度要快,打好锚杆和锚索后,如果出现渗水且速度逐渐加快等不利现象,需及时进行相应措施的处理。及时进行各种应急机制的制定,做好详细数据记载及分析,也要及时进行必要的支护工作,从而实现其预防工作的有效性。
4 结语
在和谐社会的构建背景下,确保煤矿工作安全性是当前煤矿企业发展的重要前提,同时也是提升企业竞争力的有效途径。小地质构造带来的安全问题和应对措施的制定都需全体人员共同努力才能得到改善,加强煤矿企业工作规范化及标准化,及时进行技术人员培训及系统性知识学习,以便于增强各项工作有效性。针对当前已发生事故的全面分析也十分必要,以此来增强员工安全意识及预防意识,将安全生产意识全程贯彻下去。
[关键词]小地质构造;煤矿掘进;采煤;影响
中图分类号:F407.21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0381-01
小地质构造,存在不同的形态,无论是小断层还是小褶皱均对煤矿开采和掘进造成一定的作业困难。但是由于是小地质结构,所以施工单位会忽视对小地质的防护措施的建立,这样很容易导致“顶板事故”。为了确保煤矿开采工作的顺利进行,并保障开采人员的生命安全,必须充分重视小地质构造对煤矿开采工作的影响,并积极建立相关的防护措施。
1 小地质构造的分类
煤矿作业环境比较恶劣,各种安全事故时有发生,顶板事件给人们带来了较为惨重的教训,究其原因就是对小地质构造的不重视、不了解,所以有效进行小地质构造的研究与分析也十分必要。小地质构造是伴随着大地质构造而出现的,但其影响力相对较小,极易被人们所忽视。小地质构造主要包含小断层、小褶皱、复合顶板三方面,其各自表现形态千差万别,因此在实际工作中需根据各自特征进行鉴别,以便于找出最优解决措施。
1.1 小断层
在煤矿作业中,小断层出现几率非常大,可通过眼睛观察来进行小断层初步甄别。顶板位移、煤层厚度的递加或递减这些都是小断层出现的征兆,煤层中出现岩层或顶板的岩化也是其重要标志之一。工作人员可凭借上述分析与自身经验进行预防,以此来提高其工作安全性。小断层落差≤5m,在掘进工程中出现正断层、小裂缝或逆断层现象,这些都是小断层的常见现象。正断层和其它断层结构相比,其稳定性和平整度相对较高。逆断层也是小断层的一种形式,这种类型断层结构往往倾斜角比较大,逆断层中具有较为严重的小褶皱,这些不规则变化对于煤矿采集中支护工作的开展都会造成较大影响。需根据实际受力程度采取实用性较强的加固技术。对于岩层破裂等问题也要予以重视,这样才能更好地提高煤矿掘进的安全性及有效性。
1.2 小褶皱
小褶皱现象主要出现在向斜和背斜的结构中,在矿井开采工程中,煤层顶板的挠曲构造形式比较普遍。可知,煤层顶板挠曲构造具有较强不规则性,且其规模相对较大,所以给后期支护工作提出了较高要求,受煤层自身特性影响,一旦出现形变等现象则会给煤矿采集工作带来较为严重的影响,需要全面迸行分析,然后再制定出有效解决措施。
1.3 复合顶板
煤层顶板类型主要有三种:老顶、直接顶及伪顶等。很多煤层顶板中存在着薄煤线,煤线结构往往出现在直接顶和伪顶之间。通常情况下,复合顶板主要构成部分是薄岩层和多层煤线两部分。在这种结构较为特殊的情况下,无法确保支护工作有效性及稳定性,给煤矿掘进及后续工作带了较大安全隐患。
2 小地质构造对矿井作业的影响
2.1 局部冒顶
如果煤矿矿井所处的地形结构为小地质构造,回采时,基于围岩压力与应力的共同作用下,矿井的顶板与煤层将会遭受一定的破坏,例如,巷道变形严重、局部破碎等,极易导致矿井局部区域出现冒顶现象。回采放顶煤过程中,将会扩大矿井顶板与煤层荷载的压力,岩、煤遭到损毁,碎块沿着架前煤壁坠落,煤层顶板将会出现一定的空间,从而导致滑坡现象,煤层支架上部呈现悬空状态,稳定性缺失,极易诱发支架倒架现象[3],不仅会破坏操作设备,还会危害工作人员的生命健康安全,不利于煤矿掘进與采集工程实现安全生产。
2.2 瓦斯积聚与水涌
掘进工作面在通过地质构造后,顶板会形成台阶状(或者高冒区域),掘进工作面的回风流经阶梯时,在阶梯角落处产生气旋,瓦斯不易排出,造成瓦斯集聚。瓦斯的压力梯度与煤壁距离成正比关系,与巷帮之间距离不足6m时,瓦斯压力将会出现大幅度变化,极易诱发瓦斯爆炸问题。除此之外,在掘进过程中,还会对矿井的含水层造成一定的破坏,极易导致水涌现象。为了确保工程顺利进行,为施工人员提供安全保障,应该对工程地质条件进行详细勘测,以勘测数据结果为理论指导,进行挖掘作业,有利于施工人员准确把握工程情况,从而有效避免安全事故。
2.3 钻机作业速率加快
虽然是小地质结构,但很多工作人员在实施煤矿掘进作业过程中,并没有发现顶板、煤层存在任何异常现象,甚至很多顶板存在较高的平整度,毫无小地质结构特性。但是工作人员在打顶板进行锚索作业或是锚杆作业时,会发现钻机的工作速率出现了突然增进的现象,效率远高于平时,由此便可断定,煤层顶板内部含有小地质结构,这种小地质结构具有较强的隐蔽性,其危险性远高于显露出来的小地质结构,隐藏性小地质结构往往伴随冒顶现象,因此,工作人员一旦发现隐藏性小地质构造,应及时采取有效处理措施
3 预防小地质构造对煤矿掘进及采煤工作影响的措施
任何事故出现都是由多种原因引起的,所以需工作人员有针对性地进行意识上的转变,并不断加强自身知识累积,这样才能在工作中发挥出自身综合能力,为企业及个人价值的实现打下坚实基础。对于小地质构造造成的影响也要非常客观地分析,从而确保掘进、采煤工作顺利进行。
3.1 采煤工作中冒顶现象的预防措施
冒顶现象出现之前,工作人员可通过观察周边变化来进行察觉。裂缝、掉渣等现象都是非常明显的标志,可通过控制采煤深度来进行有效缓解,同时加强支护工作实用性,在相应设备移动过程中及时进行后续支护工作,以此来确保顶板稳定性及安全性。要根据作业需求来进行支护技术的选择,对于一些作用力较大的区域或设备频繁移动的区域需重点进行关注,需技术人员根据自身经验和科学分析来进行支护技术及密度的控制,以此降低冒顶现象出现的几率。
3.2 掘进过程中局部冒顶现象的预防措施
通过对当前掘进工作中安全事故的分析,工作人员发现,顶板缝隙逐渐扩大且逐渐延伸、敲击时声响异常等都是冒顶现象出现的前兆,且随着时间推移,掉碴现象逐渐增多,开始出现渗水等不利现象,此时需马上进行必要的人员转移。在这些现象恶化前,可通过有效预防措施来实现掘进工作的顺利进行。在掘进过程中,支护工作必须同时进行,通过边掘进边支护的方式来增强煤矿稳定性及工作安全性,综合性能较强的支护器械及材料都是十分重要的因素,需经过严格审核才能投入使用。严格按照工作要求进行规范化作业,施工过程中的数据记载及分析也需有计划进行,每向前掘进一段距离需进行压力等数据的检测,并依据数据变化规律来进行后续工作安排。一旦出现掘进面积过大或过高的象,需及时采取支护技术进行稳定,以便于提高工作安全性。
3.3 关于隐蔽式小地质构造的预防措施
打顶板锚杆和锚索时,感觉出锚杆钻进速度明显要比平时速度要快,打好锚杆和锚索后,如果出现渗水且速度逐渐加快等不利现象,需及时进行相应措施的处理。及时进行各种应急机制的制定,做好详细数据记载及分析,也要及时进行必要的支护工作,从而实现其预防工作的有效性。
4 结语
在和谐社会的构建背景下,确保煤矿工作安全性是当前煤矿企业发展的重要前提,同时也是提升企业竞争力的有效途径。小地质构造带来的安全问题和应对措施的制定都需全体人员共同努力才能得到改善,加强煤矿企业工作规范化及标准化,及时进行技术人员培训及系统性知识学习,以便于增强各项工作有效性。针对当前已发生事故的全面分析也十分必要,以此来增强员工安全意识及预防意识,将安全生产意识全程贯彻下去。