小構(gòu)造對煤礦掘進(jìn)和采煤的影響

任坤民

（山西天地王坡煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048000）

小構(gòu)造對煤礦掘進(jìn)和采煤的影響

任坤民

（山西天地王坡煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048000）

大多數(shù)的頂板事故是由于煤層中或頂板上不均勻地質(zhì)構(gòu)造引起的。掘進(jìn)和采煤過程中碰到小的地質(zhì)構(gòu)造時，操作者往往不夠重視，使其小的地質(zhì)構(gòu)造往往引起頂板事故。所以分析小構(gòu)造對煤礦掘進(jìn)和采煤的影響和提出具體防范措施具有重要意義。

小構(gòu)造；掘進(jìn)；采煤；影響

1 概述

煤礦頂板事故是指井下采煤過程中，煤層頂板意外冒落造成的人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中斷等災(zāi)害事故。冒頂事故危害很大，據(jù)統(tǒng)計，冒頂事故占其他事故數(shù)的60%以上，傷亡人數(shù)占40%左右。而大多數(shù)的頂板事故是由于煤層中或頂板上地不均勻質(zhì)構(gòu)造引起的。掘進(jìn)和采煤過程中當(dāng)碰到大的地質(zhì)構(gòu)造時，一般都會制定具體有效的預(yù)防措施和應(yīng)急預(yù)案，防止頂板事故發(fā)生；而當(dāng)碰到小的地質(zhì)構(gòu)造時，卻往往引不起現(xiàn)場操作者的足夠重視，導(dǎo)致未及時上報、或未采取有效措施防范，因此，引起頂板事故的可能性增大。所以分析小構(gòu)造對掘進(jìn)和采煤的影響和提出具體防范措施具有重要意義。

2 小構(gòu)造的影響不容忽視

掘進(jìn)和采煤過程是打破原巖應(yīng)力平衡的過程，它會引起巖體內(nèi)部應(yīng)力的重新分布，使煤層和頂板發(fā)生不同程度的變形，或使巷道和回采工作面周圍的煤、巖發(fā)生破壞。存在小地質(zhì)構(gòu)造時，相應(yīng)應(yīng)力變化也會明顯地在掘進(jìn)和采煤過程中顯現(xiàn)出來。此時，如果頂板管理不當(dāng)、支護(hù)質(zhì)量不好、壓力繼續(xù)增大、巖石變形超過彈性變形極限，就會出現(xiàn)斷裂、垮落、片幫局部冒頂。經(jīng)過多年現(xiàn)場觀察和分析研究，小地質(zhì)構(gòu)造的影響主要有：

1）回采過程中，遇到小地質(zhì)構(gòu)造時，煤層和頂板在圍巖壓力的作用下會出現(xiàn)不同程度的變形、破碎，容易形成局部冒頂。特別是在放頂煤回采工作面，煤層和頂板破碎后沿架前煤壁垮落，給頂板形成一定空間，很易造成頂板大面積垮落或支架上方懸空，甚至出現(xiàn)倒架危險，給安全生產(chǎn)帶來很大隱患。

2）掘進(jìn)過程中，遇到小地質(zhì)構(gòu)造時，往往會發(fā)生局部冒頂，形成巷道高冒區(qū)，容易造成瓦斯積聚，給安全生產(chǎn)帶來重大隱患。

3）掘進(jìn)過程中，煤層和頂板有時未發(fā)現(xiàn)異常，有些地方的頂板很平整，尚未看出小地質(zhì)構(gòu)造的預(yù)兆；但在打頂板錨桿和錨索時，鉆機的鉆進(jìn)速度明顯比平時的速度要快，這會說明煤層頂部隱藏著小地質(zhì)構(gòu)造；這種隱藏的小地質(zhì)構(gòu)造更可怕，更容易引發(fā)冒頂事故。所以這種隱藏的小地質(zhì)構(gòu)造必須引起高度重視。

3 必須制定相應(yīng)預(yù)防措施

3.1 采煤工作面局部冒頂?shù)念A(yù)兆和預(yù)防措施

采煤工作面局部冒頂事故發(fā)生之前，常有以下預(yù)兆：頂板裂縫、裂隙張大增多，裂隙內(nèi)夾有活矸，有掉碴、掉矸、以至掉大塊矸石，煤層與頂板接觸面上有矸石片不斷脫落，淋頭加大等情況。

預(yù)防措施：采用淺截深割煤，一次截深不超過0.5m；采煤機割煤后要及時移架，或采用超前柱金屬頂梁補打臨時支護(hù)，減小控頂距離。必要時可只割底煤，移溜后用風(fēng)鎬破頂煤，破一架移一架。輸送機的移置時要采用安全措施。可彎曲輸送機在整體移動時，容易破碎的頂板，可能造成冒頂。因此，必須采取相應(yīng)措施：要按常規(guī)操作順序移動；實行邊移機、邊回臨時支柱、邊支基本支柱，把空頂時間縮小到最小限度，并在頂板破碎處先打上托板后再移機。工作面的上、下出口要有特種支架。工作面的上、下出口控頂面積較大，裸露時間較長，在超前支承壓力作用下，頂板下沉量大，設(shè)備移動時反復(fù)支撤。因此，這些地段頂板容易破碎，一般采取上、下順槽中超前工作面架抬棚，有時還要加打密集支柱或木垛支護(hù)。

3.2 掘進(jìn)過程中局部冒頂?shù)念A(yù)兆和預(yù)防措施

掘進(jìn)過程中局部冒頂事故發(fā)生之前，常有以下預(yù)兆：頂板裂隙張開，裂隙增多，敲幫問頂時發(fā)出不正常的聲音；頂板裂隙內(nèi)卡有活矸，并有掉碴、掉矸現(xiàn)象，先小后大；煤層與頂板接觸面上，有很薄的矸石片不斷地脫落；滴淋水從頂板劈裂面滴落。

預(yù)防措施：頂板、巷幫支護(hù)必須緊跟迎頭，不允許任何滯后，必須堅持“掘一排、支護(hù)一排”原則。嚴(yán)禁使用不合格的支護(hù)材料及配套設(shè)施。嚴(yán)禁空頂作業(yè)，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，要把專人觀山落實到迎頭每一道工序中，防止頂板事故發(fā)生。配備必要的礦壓觀測手段，觀壓觀測每隔50m安設(shè)一頂板離層儀，要安排專人按要求安設(shè)、觀測，并做好記錄。巷道地質(zhì)條件發(fā)生變化時，應(yīng)按變化程度，調(diào)整支護(hù)參數(shù)或采取應(yīng)急措施及時處理。掘進(jìn)時，片幫或冒頂會使巷道超寬或超高，當(dāng)超過400 mm時，應(yīng)及時處理，必須根據(jù)具體條件補打臨時支護(hù)。工作面必須配備臨時支護(hù)材料，以備待用。

3.3 遇到隱藏的小地質(zhì)構(gòu)造時的預(yù)兆和預(yù)防措施

遇到隱藏的小地質(zhì)構(gòu)造時的預(yù)兆：打頂板錨桿和錨索時，感覺出錨桿的鉆進(jìn)速度明顯要比平時的速度要快；打好錨桿和錨索后，出現(xiàn)淋水，有時淋水會很大。

預(yù)防措施：掘進(jìn)工作面要制定相應(yīng)的制度，對出現(xiàn)類似的情況，必須進(jìn)行匯報和登記，并進(jìn)行掛牌管理。打好錨桿和錨索后，立即補打其他類型的支護(hù)。安設(shè)頂板離層儀，安排專人按要求安設(shè)、觀測，并做好記錄。工作面必須配備其他類型的補強支護(hù)材料。

4 結(jié)束語

發(fā)生頂板事故，有些是屬于對客觀事物認(rèn)識有限，而更多的則是工作中的缺點和錯誤造成的。其主要原因是思想不集中、麻痹大意，對地質(zhì)構(gòu)造不清、地壓規(guī)律不明，支護(hù)質(zhì)量不好、檢查不及時。因此，通過本文對小地質(zhì)構(gòu)造的論述，在做好上述各項工作的同時，應(yīng)要切實抓住容易冒頂?shù)谋∪醐h(huán)節(jié)，堅持必要的敲幫問頂制度、驗收支架制度、崗位責(zé)任制度、以及認(rèn)真做好移架放頂制度等預(yù)防冒頂?shù)南鄳?yīng)措施。再者，研究事故發(fā)生的具體原因及規(guī)律，有針對性地采取有效措施是預(yù)防事故的重要任務(wù)。

Influence of Small Structure on Driving and Mining in Mines

REN Kun-min
(Tiandi Wangpo Coal Co.,Jincheng Shanxi 048000)

Most roof accidents are caused by non-uniform geological structure of middle or roof seams. During driving and mining,when operators encounter size-limited geological structure,they usually do not give enough attention,so that the geological structure often causes roof accidents.Therefore,the analysis of the small structure's influence on driving and mining and specific countermeasures are valuable.

small structure;driving;mining;influence

TD132

A

1672-5050（2012）02-0066-02

2011-10-15

任坤民（1972—），男，山西晉城人，大學(xué)專科，助理工程師，從事煤礦安全管理工作。

劉新光