試論煤礦井下掘進工作面頂板的管理

童軍士　李樹杰

摘 要：近年來，我國煤炭市場不景氣，煤炭生產企業呈現出產量下滑的趨勢，這種情況很容易造成管理上的疏忽大意，給安全生產帶來隱患。掘進是煤礦井下作業的主體工作，掘進工作面頂板管理是影響井下作業安全的主要因素之一，基于這樣的認識，文章首先分析了給掘進工作面頂板安全管理造成隱患的影響因素，然后結合工作實踐，就如何加強掘進工作面頂板管理提出措施建議。

關鍵詞：掘進工作面；頂板管理；安全影響因素；措施

中圖分類號：TD327.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0175-02

煤炭是我國重要能源之一，在歷史上為我國的經濟增長做出了卓越的貢獻。改革開發以來，隨著我國科學水平的不斷進步，煤炭開采技術也更加成熟，盡管如此，在煤礦井下作業中各類安全事故也會時有發生。據有關部門調查顯示，煤礦各類安全事故當中，頂板事故、瓦斯事故、水害事故等所占據的比例相對較大，因此探討煤礦井下掘進工作面的頂板管理具有一定的現實意義。

1 影響煤礦井下掘進工作面頂板安全的主要因素

給煤礦井下掘進工作面頂板管理造成安全隱患的因素是多方面的，本文選擇了比較具有代表性的三點進行分析。

1.1 地質條件

煤炭的采掘過程安全與否在很大程度上取決于作業環境的地質條件，一般來說，當巷道周圍的地質條件相對較為復雜時，也會給巷道頂板的壓力帶來嚴重的影響，威脅采掘安全。例如，當巷道在掘進期間遇到斷層時，頂板的破碎情況就較為嚴重；當巷道上存在老巷時，片幫現象就較為嚴重如此等等，尤其在進入雨季后，由于塌陷區的存在，更會增加對頂板管理的困難程度。

1.2 管理因素

在煤炭的井下開采過程中，人為的管理因素對掘進工作面頂板的安全管理是至關重要的，如果管理人員安全意識淡薄，思想松懈，存在僥幸心理，麻痹大意，在實際施工過程中急功近利，違章作業或者違反勞動紀律，就不能對頂板安全情況進行的科學管理，這極易導致安全事故的發生，且后果嚴重。

1.3 施工工藝和材料

施工工藝和支護材料對掘進工作面頂板安全的影響也是不容忽視的，井下地質條件復雜多變，在支護施工方案的制定中一定要根據實際情況進行科學的考量和論證，組織有關技術骨干選擇出最切合掘進面實際情況的施工工藝，不能貪圖省事、更不能貪圖節約成本和工時，科學合理的施工工藝是對安全的最好保障。與此同時，對支護材料的選擇也要給予足夠的重視，特別是大型礦井，支護材料的承壓強度直接關系到巷道掘進的效率和安全。

2 加強煤礦井下掘進工作面頂板安全的措施

2.1 選擇正確的頂板支護方式

我國多數煤礦巷道掘進中所采用的支護方式一般都為錨網支護、U型鋼支護以及工字鋼支護等，其中錨網支護是目前煤礦巷道掘進當中常用的支護方式之一，該類支護方式的使用能夠對巷道的布置進行合理的改善；而采用工字鋼或者U型鋼進行支護，其特點是支護材料具有較強的韌性，由于我國煤礦生產期間所面對的地質條件相對較為復雜，其橫向以及縱向的荷載相對較大，因而在使用U型鋼以及工字鋼進行支護時，能夠有效地提高掘進巷道承擔橫向以及縱向兩側的壓力，當巷道的斷面呈現梯形或者半圓形時，可采用該類方式進行支護。對于服務時間較長的巷道而言，在運用錨網支護或者U型鋼支護之后，應在其表面進行混凝土噴射，這樣能夠極大程度的保持巷道圍巖的穩定性，使得圍巖與支護材料之間形成一個整體，最大限度地降低其出現流渣冒頂的幾率。

2.2 制定合理的頂板支護措施

在巷道掘進面頂板支護的準備工作中，相關工程技術人員應結合巷道的設計圖紙和相關設備，對巷道周圍巖石的性質進行正確的判斷，對巷道周圍存在的地質構造情況予以探明，嚴格依照勘探結果制定支護措施。在施工之前，施工單位的工程技術人員應結合工程情況，對工作面可能出現的頂板安全情況設立預備方案，并在施工規程中予以體現。例如，當巷道出現不同面積的冒頂時的處理方法、巷道初掘時的技術措施等等。在施工中，工程技術人員應嚴格依照巷道的用途、形狀等來確定支護方式，并嚴格規定支護間距，同時還要把這些情況全面告知施工人員。

2.3 及時釋放巷道圍巖壓力

在對井下巷道初掘的過程中，由于是在原本具有整體性的巖層上進行掘進，因而此時將極易導致巷道在掘進一段距離之后出現位移、變形等情況，這時施工技術人員應根據實際情況，針對性的調整巷道的支護形式，盡量采用具有柔韌性的材料進行支護，但是材料的剛性也要達到應有的標準。如此一來，就會使巷道圍巖壓力得到一定程度的釋放，基本保持巷道不被破壞，大大降低巷道后續整修次數。此外，在巷道掘進的過程中，除了對支護材料進行調整之外，還可以運用打鉆等方式讓巷道圍巖的壓力得到釋放，避免巷道遭受到破壞。

2.4 購置先進的施工作業設備

在傳統的巷道掘進中，通常采用放炮的方式，這種方式常常會使圍巖內的應力受到一定程度的破壞。在現代化煤礦生產中，礦山要根據施工的實際需要購進更加先進的掘進設備。例如，在地質條件較好的巷道就可以采用綜掘機械進行施工，這種設備的優點在于地質條件適應能力較強，自身所配備的液壓系統性能較為穩定，在對斷面面積較小的巷道進行掘進時可采用鑿巖車等設備進行施工，在對采煤工作面的運料巷道以及運輸巷道進行掘進時盡量選擇煤巷進行，并采取一次成巷的技術進行施工，先進的機械設備可以大大地降低頂板的安全隱患。

2.5 建設良好的班組作業團隊

班組是煤礦生產的基本單元，班組建設質量的好壞對井下安全生產活動有著直接的影響，因此，支護工作管理人員要高度重視班組建設工作，挑選實踐經驗豐富、工作作風嚴謹、責任心強的人員擔任班組長的職務，培養班組成員間協同作戰的團結精神；要定期組織班組長進行學習，尤其要重視過斷層、過老巷等特殊地質條件下的技術規程學習；在薪酬待遇方面，管理人員應根據班組長的實際表現，在嚴格遵循績效考核規則的同時，要酌情提高他們的經濟待遇，鼓勵他們的工作積極性；工程技術人員要建立隱患排查檔案，要求班組長在每班作業的班前、班中以及班后對掘進工作面支護情況存在的隱患進行檢查，并及時向上級領導匯報，妥善處理。

2.6 落實巷道支護的安全生產責任制

煤礦井下掘進面的支護作業是高危行業，管理人員要依據相關法規和實際地質條件制定安全生產責任制，在嚴格遵循國家以及行業標準的基礎上，結合支護現場的施工、設備、監測、隱患排查等各個環節的具體情況對安全生產責任制進行細化。在日常管理中，要對每個管理人員的分管范圍以及所負的責任進行明確的劃分，在每個班組施工前，跟班人員應結合當班的生產任務以及上一班所提供的情況，對頂板施工現場進行班前檢查，并把檢查的結果做好詳細記錄，為下一班的安全交接做好事先準備。

3 結 語

影響煤礦井下掘進工作面頂板支護安全的因素很多，但總的來講，地質條件、支護材料以及人為的管理因素等所起到的作用比較突出，本文主要針對這三個方面的情況探討了加強頂板安全管理的一些措施，希望能為煤礦生產提供借鑒。

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