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引言
现如今,煤炭产业是我国的支柱性产业,为我国的经济发展作出了重要的贡献,但是当前煤矿行业在大多数人眼中都是高危行业,因为我国各种煤矿事故频发,顶板事故就是其中重要的一项。为了保证煤矿企业的安全生产,降低由顶板事故带来的人员伤亡和财产损失,煤矿企业应该进一步加强对顶板的管理,切实采取有效预防措施。
为了保证煤矿安全生产,提高煤矿企业的经济效益。本文对预防顶板事故的意义进行了探究,分析了预防顶板事故的技术性措施及顶板的管理措施。从巷道断面、巷道结构、支护施工形式、管理等方面开展顶板的管理工作,能够有效防止顶板事故的发生,并且将顶板事故发生的几率降到最低,继而减少事故带来的人员伤亡和财产损失。
1.预防顶板事故的意义
之所以煤矿行业在大多数人的眼中属于高危行业,因为煤矿行业各种安全事故频发,而从调查结果来看,在煤炭行业各类事故死亡人数中,由顶板事故带来的死亡人数是最多的,基本上占到了所有死亡人数的50%。
相关调查显示,我国75%的煤炭资源在地面1000米以下,随着我国浅层煤炭资源的消耗殆尽,我国的矿井在以每年200米的速度向地下深入,而巷道越深入地下,其稳定性也就越低,各种地质应力会对巷道的稳定性造成极大的挑战,因而导致顶板事故频发。而对于煤炭行业来讲,一旦发生生产事故,都会带来巨大的人员伤亡和经济损失,因此预防顶板事故,对于降低工作人员的死亡率,提高煤炭企业的经济效益具有重要的意义。
2.煤矿掘进巷道的顶板事故防范的技术性措施
2.1对巷道断面进行优化
巷道围岩压力大尤其是主要大巷掘进时应该使用拱形断面,拱形断面有助于改善巷道围岩的受力情况,提高其承载能力。
2.2对巷道结构进行优化,以免巷道出现冒顶现象
锚杆支护是现在井下巷道普遍采用的支护形式,当巷道围岩压力大时采用锚杆支护的巷道可缩小巷道中锚杆的间距,从而让锚杆产生的压应力能够相互交错,让周边的岩体在挤压中形成组合带,这是锚杆和锚索联合的组合拱的主要作用原理,其加固效果良好,能够显著改善软弱岩层的承载能力。
2.3对支护施工形式进行改善
首先,遵守支护原则。把支护作为设计的基础,为了保证支护的稳定性,对巷道围岩的应力应该进行相关的计算;例如在锚杆支护时,锚杆极限承受力要大于实际承受力,这样才能充分发挥锚杆的作用;时刻监测支护周边岩体的变化情况,有掩体破碎的情况及时报告;发现巷道局部变形时需要采用额外的高强支护设备保证巷道的稳定。
其次,掘进巷道的支护形式。一是预留煤柱支护。预留煤柱支护一般是在开采的区域内预留一块煤层作为支撑柱,从而保证开采区域顶板的稳定性。这种支护技术的使用门槛比较低,利于井下的通风和排水。但是当前面临的最大问题是预留煤柱支护的回收难以彻底,彻底回收可能会导致顶板的稳定性降低,造成安全事故。而不彻底回收又会带来煤炭资源的浪费。同时预留煤柱支护维护比较困难,开采完煤柱周边的煤层之后可能出现煤柱周边受力不一致而崩塌的情况;二是可缩性支架。可缩性支架的实际承载能力受连接件和支架的工作情况影响,在刚性阶段体现出来的是极限承载力,在通常情况下,极限承载力要比实际承载力大;三是锚杆支护。锚杆是加固巷道的一种常用工具,使用得当能够使得岩层更加稳定,并且其使用成本低廉、安装方便,但是效果显著。如果在掘进巷道的顶板支护中,单体锚杆无法满足顶板支护的需要,可以考虑采用组合锚杆进行支护。
3.煤矿掘进巷道的顶板管理措施
3.1从技术方面来讲
1)做好煤矿掘进巷道地质预测和预报工作。在井下工作面移动之前,需要对巷道进行再次勘探,看是否存在比较特殊的地质构造或者异常的水文情况,确保没有问题后才能够进行巷道的掘进。
2)做好煤矿掘进作业准备工作。在掘进作业开始之前,必须按照掘进地质说明书等相关地质资料编制作业流程。同时要做好巷道的支护设计,熟悉巷道支护施工的基本流程,以保障施工的质量。加强对于顶板变化的监测,运用收集的数据来预测顶板变化的趋势,从而为接下来的生产提供科学的依据,顶板变化超过警戒值时立即停工,确认顶板稳定性之后方能继续生产。
3)对掘进施工作业人员进行严格管理。掘进施工作业人员作业前一定要经过学习培训取得上岗证,了解作业工序与施工工艺,能够严格按照规章操作;这样不仅能保证施工工程质量提高施工效率同时也能避免和减少安全事故的发生。
3.2从管理方面来讲
1)对施工工序进行管理。煤矿掘进作业必须严格按照各生产规章进行,保证施工的规范化,任何违反施工流程的现象都应该被及时制止,从而将安全事故发生的几率降到最低。
2)对施工现场进行检查。为了保证工程质量及施工安全,加强对于施工现场的检查力度至关重要。掘进施工作业现场检查重点要看支护设备是否起到了作用,设备是否完好,从而排除各种安全隐患。
3.3对煤矿掘进巷道进行监测和维护,保障巷道使用安全
1)对巷道实施监测。科学技术的发展使得对顶板进行实时监测已经成为了可能,通过对于各种传感器的应用能够对顶板的变化进行监测,从而了解支护的强度是否满足要求,一旦顶板发生异常能够及时发出预警信息,从而帮助相关工作人员逃生,降低顶板事故发生时的损失;
2)加强巷道的顶板维修。由于巷道下的地质条件复杂,顶板的状态也不可能长期保持不变,因而煤矿企业必须加强对于巷道的顶板维修,维修时可采用多种支护形式的联合支护充分发挥各支护形式的优点,定期对巷道的支护进行检查,而要做到这一点首先应该培养高素质的维护队伍,保证维修人员能够在井下安全进行维修工作;
3)加强巷道支护材料回收作业管理。在工作区的煤矿资源开采完毕之后,对于巷道支护材料可以进行回收工作。但是在回收工作开展之前必须严格按照相关的操作规章进行可行性上的验证,同时回收时必须使用专业的设备,以防由回收带来的顶板坍塌事故。
3.4强化安全管理,将各项工作落实
煤矿的安全管理工作流于形式是顶板事故发生的一个重要诱因,相关工作人员不能够及时发现顶板存在的问题,没有加强对于顶板的支撑,由此带来了顶板事故时的巨大伤亡。因此煤矿企业必须强化安全管理,将各项管理工作落实,定期检查巷道内的顶板状态,需要强化支撑时及时强化支撑,同时制定好各种紧急情况的应对措施,万一发生紧急情况要迅速应对,将损失降到最低。
4.结束语
随着我国浅层煤炭资源的挖掘殆尽,我国的掘进巷道在不断地深入地下,而巷道越深地质条件就越复杂,掘进巷道顶板的稳定性就越差。为了降低顶板事故发生的几率,必须从技术和管理两个方面加以预防,用技术来防止自然因素带来的巷道顶板不稳定问题,用管理来防止人为因素带来的巷道顶板不稳定问题。总之,只有对顶板事故采取了健全的预防措施,才能有效确保煤矿的安全生产,为工作人员的生命财产安全提供保障,从而为煤矿的稳定发展奠定基础。
(作者单位:太原煤气化(集团)清河一煤矿有限公司)
现如今,煤炭产业是我国的支柱性产业,为我国的经济发展作出了重要的贡献,但是当前煤矿行业在大多数人眼中都是高危行业,因为我国各种煤矿事故频发,顶板事故就是其中重要的一项。为了保证煤矿企业的安全生产,降低由顶板事故带来的人员伤亡和财产损失,煤矿企业应该进一步加强对顶板的管理,切实采取有效预防措施。
为了保证煤矿安全生产,提高煤矿企业的经济效益。本文对预防顶板事故的意义进行了探究,分析了预防顶板事故的技术性措施及顶板的管理措施。从巷道断面、巷道结构、支护施工形式、管理等方面开展顶板的管理工作,能够有效防止顶板事故的发生,并且将顶板事故发生的几率降到最低,继而减少事故带来的人员伤亡和财产损失。
1.预防顶板事故的意义
之所以煤矿行业在大多数人的眼中属于高危行业,因为煤矿行业各种安全事故频发,而从调查结果来看,在煤炭行业各类事故死亡人数中,由顶板事故带来的死亡人数是最多的,基本上占到了所有死亡人数的50%。
相关调查显示,我国75%的煤炭资源在地面1000米以下,随着我国浅层煤炭资源的消耗殆尽,我国的矿井在以每年200米的速度向地下深入,而巷道越深入地下,其稳定性也就越低,各种地质应力会对巷道的稳定性造成极大的挑战,因而导致顶板事故频发。而对于煤炭行业来讲,一旦发生生产事故,都会带来巨大的人员伤亡和经济损失,因此预防顶板事故,对于降低工作人员的死亡率,提高煤炭企业的经济效益具有重要的意义。
2.煤矿掘进巷道的顶板事故防范的技术性措施
2.1对巷道断面进行优化
巷道围岩压力大尤其是主要大巷掘进时应该使用拱形断面,拱形断面有助于改善巷道围岩的受力情况,提高其承载能力。
2.2对巷道结构进行优化,以免巷道出现冒顶现象
锚杆支护是现在井下巷道普遍采用的支护形式,当巷道围岩压力大时采用锚杆支护的巷道可缩小巷道中锚杆的间距,从而让锚杆产生的压应力能够相互交错,让周边的岩体在挤压中形成组合带,这是锚杆和锚索联合的组合拱的主要作用原理,其加固效果良好,能够显著改善软弱岩层的承载能力。
2.3对支护施工形式进行改善
首先,遵守支护原则。把支护作为设计的基础,为了保证支护的稳定性,对巷道围岩的应力应该进行相关的计算;例如在锚杆支护时,锚杆极限承受力要大于实际承受力,这样才能充分发挥锚杆的作用;时刻监测支护周边岩体的变化情况,有掩体破碎的情况及时报告;发现巷道局部变形时需要采用额外的高强支护设备保证巷道的稳定。
其次,掘进巷道的支护形式。一是预留煤柱支护。预留煤柱支护一般是在开采的区域内预留一块煤层作为支撑柱,从而保证开采区域顶板的稳定性。这种支护技术的使用门槛比较低,利于井下的通风和排水。但是当前面临的最大问题是预留煤柱支护的回收难以彻底,彻底回收可能会导致顶板的稳定性降低,造成安全事故。而不彻底回收又会带来煤炭资源的浪费。同时预留煤柱支护维护比较困难,开采完煤柱周边的煤层之后可能出现煤柱周边受力不一致而崩塌的情况;二是可缩性支架。可缩性支架的实际承载能力受连接件和支架的工作情况影响,在刚性阶段体现出来的是极限承载力,在通常情况下,极限承载力要比实际承载力大;三是锚杆支护。锚杆是加固巷道的一种常用工具,使用得当能够使得岩层更加稳定,并且其使用成本低廉、安装方便,但是效果显著。如果在掘进巷道的顶板支护中,单体锚杆无法满足顶板支护的需要,可以考虑采用组合锚杆进行支护。
3.煤矿掘进巷道的顶板管理措施
3.1从技术方面来讲
1)做好煤矿掘进巷道地质预测和预报工作。在井下工作面移动之前,需要对巷道进行再次勘探,看是否存在比较特殊的地质构造或者异常的水文情况,确保没有问题后才能够进行巷道的掘进。
2)做好煤矿掘进作业准备工作。在掘进作业开始之前,必须按照掘进地质说明书等相关地质资料编制作业流程。同时要做好巷道的支护设计,熟悉巷道支护施工的基本流程,以保障施工的质量。加强对于顶板变化的监测,运用收集的数据来预测顶板变化的趋势,从而为接下来的生产提供科学的依据,顶板变化超过警戒值时立即停工,确认顶板稳定性之后方能继续生产。
3)对掘进施工作业人员进行严格管理。掘进施工作业人员作业前一定要经过学习培训取得上岗证,了解作业工序与施工工艺,能够严格按照规章操作;这样不仅能保证施工工程质量提高施工效率同时也能避免和减少安全事故的发生。
3.2从管理方面来讲
1)对施工工序进行管理。煤矿掘进作业必须严格按照各生产规章进行,保证施工的规范化,任何违反施工流程的现象都应该被及时制止,从而将安全事故发生的几率降到最低。
2)对施工现场进行检查。为了保证工程质量及施工安全,加强对于施工现场的检查力度至关重要。掘进施工作业现场检查重点要看支护设备是否起到了作用,设备是否完好,从而排除各种安全隐患。
3.3对煤矿掘进巷道进行监测和维护,保障巷道使用安全
1)对巷道实施监测。科学技术的发展使得对顶板进行实时监测已经成为了可能,通过对于各种传感器的应用能够对顶板的变化进行监测,从而了解支护的强度是否满足要求,一旦顶板发生异常能够及时发出预警信息,从而帮助相关工作人员逃生,降低顶板事故发生时的损失;
2)加强巷道的顶板维修。由于巷道下的地质条件复杂,顶板的状态也不可能长期保持不变,因而煤矿企业必须加强对于巷道的顶板维修,维修时可采用多种支护形式的联合支护充分发挥各支护形式的优点,定期对巷道的支护进行检查,而要做到这一点首先应该培养高素质的维护队伍,保证维修人员能够在井下安全进行维修工作;
3)加强巷道支护材料回收作业管理。在工作区的煤矿资源开采完毕之后,对于巷道支护材料可以进行回收工作。但是在回收工作开展之前必须严格按照相关的操作规章进行可行性上的验证,同时回收时必须使用专业的设备,以防由回收带来的顶板坍塌事故。
3.4强化安全管理,将各项工作落实
煤矿的安全管理工作流于形式是顶板事故发生的一个重要诱因,相关工作人员不能够及时发现顶板存在的问题,没有加强对于顶板的支撑,由此带来了顶板事故时的巨大伤亡。因此煤矿企业必须强化安全管理,将各项管理工作落实,定期检查巷道内的顶板状态,需要强化支撑时及时强化支撑,同时制定好各种紧急情况的应对措施,万一发生紧急情况要迅速应对,将损失降到最低。
4.结束语
随着我国浅层煤炭资源的挖掘殆尽,我国的掘进巷道在不断地深入地下,而巷道越深地质条件就越复杂,掘进巷道顶板的稳定性就越差。为了降低顶板事故发生的几率,必须从技术和管理两个方面加以预防,用技术来防止自然因素带来的巷道顶板不稳定问题,用管理来防止人为因素带来的巷道顶板不稳定问题。总之,只有对顶板事故采取了健全的预防措施,才能有效确保煤矿的安全生产,为工作人员的生命财产安全提供保障,从而为煤矿的稳定发展奠定基础。
(作者单位:太原煤气化(集团)清河一煤矿有限公司)