強化煤礦頂板管理的有效措施分析

張建剛

（晉中榆次區安全生產監察隊，山西 晉中 030600）

引言

煤礦安全生產中煤礦頂板的管理非常重要，是煤礦的難點問題。因煤礦頂板事故造成的人員傷亡接近所有事故的一半，加強煤礦的頂板管理其重要性顯而易見。

1 煤礦頂板事故發生的原因

只有找到煤礦頂板易發生事故的位置，才能夠實施具體的管理措施。煤礦自身就有裂縫，沒有被施工人員發現；煤礦的結構或者煤礦工作過程的煤礦動力造成裂縫，沒有及時加固，也會發生頂板事故。再者，拆除老支柱時導致柱頭的損壞，以致使巷道失去支撐力，進而引發事故。煤礦地區所在的地理位置也會對頂板事故帶來一定的影響。

1.1 應對不穩定的地質結構的防護措施不到位

復雜的地理環境對煤礦生產有很大的影響。煤礦區域不同，地質結構也就會有很大的區別。對土質堅硬的地理環境，沒有適當的防護措施，就會影響工程的進度；對土質較松軟的煤礦地理環境，沒有適當的防護措施，就會發生頂板坍塌以及冒頂的事故；煤礦如果處于地理環境較活躍的地方，頂板沒有適當的加固，事故發生的幾率就會加大。

不穩定的地質結構的結合情況較差時，就會對煤層頂板的結構造成很大破壞，如果穩定的巖塊發生垮塌，就會對頂板造成極大的壓力，形成頂板事故的發生［1］。

1.2 煤礦工作中操作的不規范

煤礦生產的每一道工序有極其嚴格的規定，施工過程中應該嚴格按照施工技術的限定進行，才能避免事故的發生。如果操作不規范，就會造成安全事故。煤礦規模較小的企業，極容易忽視對技術操作人員的培訓，使施工技術欠缺，極易形成煤礦頂板坍塌或冒頂。

1.3 煤礦企業中監管部門的監管不到位

煤礦的每個安全事故都會涉及到工作操作人員的生命安全，因此，煤礦的監管部門如果只重視單位效益，沒有形成有力的監管，就會給煤礦施工埋下一定的安全隱患，必將形成安全事故。

2 煤礦頂板安全管理措施的實施分析

煤礦的頂板管理是煤礦安全生產的重要管理內容。它對煤礦生產單位職工的生命安全有著直接的關系，對煤礦的經濟效益非常重要。因此，一定要加強煤礦企業中的頂板管理工作。

2.1 施工技術與監管力度的加強

煤礦的開采技術對煤礦生產至關重要。開采施工的質量如果出現差錯，就一定會對煤礦生產造成不可估量的損失。煤礦生產技術是管理工作中的重中之重。同時，技術監督部門一定要有所作為，實施嚴格的監督，并對隱患問題進行及時的整改，防止發生頂板事故。

煤礦施工的頂板質量達標與不達標，現場管理到不到位，直接關系到采掘的質量。

2.2 頂板技術管理人員的培訓

人為因素是造成煤礦生產頂板事故的一個主要原因。煤礦管理以及技術人員一定要清楚開采工作的危險與風險，一定要具有真正的管理技術能力，必須確保技術的規范，才能杜絕事故的發生。煤礦管理以及技術人員，要定期進行培訓，學習新技術與新方法，使頂板管理工作順利進行。

煤礦企業自身對規章制度以及工作的流程和安全管理措施一定要落實，使每一位工作人員清楚違規的嚴重程度，杜絕不規范作業的實施。

2.3 煤礦采掘的規劃分析

如果不能對煤礦的采掘層面進行正確的規劃，必將導致煤礦企業組織發生問題，進而會影響到安全生產。煤礦實施采掘之前，沒有對地理環境進行有效的分析，對地質沒有進行有效的規劃，盲目實施開采工作就一定會發生煤礦的坍塌事故。只有對不同的煤質或地質運用正確的采掘設備，才能保證采掘工作的順利進行，提高采掘作業的質量。

2.4 煤礦頂板質量的檢查

如果要減少煤礦施工事故的發生，確保煤礦頂板的安全管理，就必須加強質量檢查工作，就必須成立煤礦安全檢查小組，定期對煤礦頂板的質量進行檢查和檢驗，及時處理檢查中的安全隱患。

2.5 煤礦頂板加固管理技術的分析

煤礦生產中，經常會遇到外部原因的影響，造成煤礦頂板出現事故，這就要求技術管理人員做好防范工作，對煤礦的頂板進行有效的加固和處理，防止出現頂板坍塌事故的發生。

以下是對化學注漿加固技術的分析：

1）原理及材料。化學注漿技術改變了以往煤礦機械或者物理方法進行加固頂板及注水泥漿的技術。化學注漿液是一種雙組分產品，進入煤層極短的時間就會發生化學反應，遇水進行膨脹進而充填巖石松動裂隙，粘結破碎松散體，最終固化為剛性塑料，提高巖石的整體抗壓承載能力。HK－9101化學注漿材料，在其黏度、膠凝時間及聚合物理性能、黏結強度及固砂強度性能、高滲透性方面都有一定的優勢，并具有穩定性較好和不需溶劑等優點，沒有刺激性氣味，完全符合煤礦井下的要求。HK－9101化學注漿材料注入地層后，迅速滲透微細裂縫并進行凝固，成為一個整體，從而提高巖石的整體承載能力。表1為HK－9101化學注漿材料基本性能指標［2］。

表1 HK－9101化學注漿材料性能指標

2）化學注漿系統設備分析。施工過程中，使用小型多功能氣動注漿泵，運用液注漿系統裝置。系統設備裝置見下圖1。

圖1 注漿系統設備布置

3）化學注漿技術施工情況處理分析。化學注漿施工中，如果出現跑漿時，可以用木楔或棉紗絲等進行封堵，同時，進行間隔注漿；竄漿時需馬上關閉孔口閥門，并加倍注漿。同時，查找漿液流失或泵的吸漿情況，以及鉆孔周圍是否有采空區或大裂縫等現象，并采取相應的措施。同時，注意疏散工作人員防治意外傷人。這種技術對改變巖石周圍的結構以及對巖石的整體強度有很好的作用。

4）化學注漿加固技術安全措施分析：實施這項技術中，工作人員必須嚴格按照《煤礦安全規程》規定實施。煤礦打鉆工作人員必須有應對冒落矸石的有效防護措施，及時解決頂板活石等隱患，必須按照要求，保證鉆孔角度與深度的準確性；實施注漿工作人員必須佩帶防護用品，保證施工現場有足量的清潔用水；禁止將注漿材料混淆；工作人員不能正面對著孔口管，開啟閥門前一定要釋放完管內壓力；一定有觀察人員在注漿影響區域外進行觀察，禁止無關人員靠近，并時刻與司泵人員進行聯系；司泵人員時刻注意漿泵的壓力及吸漿量的變化，協調好漿液的配比；注漿工作結束后，對泵及管路及時清理；漿液不慎濺到皮膚或眼睛時，應立刻用清水沖洗冰島醫院治療；工作人員要在安全的位置作業［3］。

3 煤礦的綜合管理及新技術的運用

煤礦生產過程中，運用新技術、新工藝是強化煤礦頂板管理的有效措施。只有依靠先進的科學技術，才能減少頂板事故的發生。煤礦頂板實施需要有科學依據，同時應以科學的嚴謹的態度去對待，建立健全工作中的保證體系，加強監督機制，杜絕人為因素的產生。

4 結語

煤礦的頂板管理工作，對于煤礦生產以及工作人員的安危具有深遠的意義。必須從煤礦企業的快速發展的角度出發，積極做好煤礦頂板管理工作。煤礦頂板管理的基礎是完善可行的技術措施。只有在工作中真正落實頂板管理措施，才能有效減少煤礦頂板事故的發生。

［1］ 黃艷利.固體密實充填采煤的礦壓控制理論與應用研究［D］.徐州：中國礦業大學，2012.

［2］ 張建國.平頂山礦區深井動力災害災變機理及防治關鍵技術研究［D］.徐州：中國礦業大學，2012.

［3］ 張占斌.復雜斷裂帶對上覆巖體破壞規律及突水災害預測的研究［D］.北京：北方工業大學，2013.