煤礦井下采礦頂板管理探究

段洋洋 靳毅軍

【摘 要】在煤礦井下采礦過程中，頂板管理是極其重要的構(gòu)成內(nèi)容之一，對(duì)煤礦井下采礦工作的順利進(jìn)行起到一定的決定性作用，這已經(jīng)得到了采礦企業(yè)內(nèi)部的高度重視和關(guān)注。加強(qiáng)煤礦井下采礦頂板管理，可以維護(hù)礦工的生命財(cái)產(chǎn)安全，不斷提高采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，避免安全隱患的出現(xiàn)，并防止出現(xiàn)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要針對(duì)煤礦井下采礦頂板管理展開深入研究，希望為相關(guān)行業(yè)人士提供些許幫助。

【關(guān)鍵詞】煤礦井下；采礦頂板；采礦企業(yè)；管理措施

一般來說，煤礦井下作業(yè)與其他生產(chǎn)方式之間的差異較為顯著，而且其生產(chǎn)環(huán)境的特殊性也比較明顯。而且在煤礦井下作業(yè)實(shí)施過程中，存在著較高的危險(xiǎn)系數(shù)，進(jìn)而很難保證煤礦井下的采礦安全。在煤礦井下日常開采過程中，采面頂板扮演著極其重要的角色，嚴(yán)重影響著礦工的人身安全。因此，必須要制定切實(shí)可行的管理措施，比如加強(qiáng)對(duì)構(gòu)造待的特殊支護(hù)，做好現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)工作，還要密切關(guān)注頂板情況，促進(jìn)安全生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而不斷提高煤礦井下采礦頂板管理效率。

一、煤礦發(fā)生的事故

（一）冒頂事故

對(duì)于煤礦井下采礦冒頂事故，主要包括大型冒頂事故和局部冒頂事故。其中，對(duì)于大型冒頂事故預(yù)兆來說，主要包括：首先，項(xiàng)板預(yù)兆。如果頂板出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)斷裂的聲音。如果老頂板與上方巖層出現(xiàn)斷裂，或出現(xiàn)離層現(xiàn)象，會(huì)發(fā)出悶雷的聲響。頂板在頂板下沉或地質(zhì)構(gòu)造的影響下，極容易產(chǎn)生裂縫，要想判斷頂板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，可以在裂縫中插入楔子【1】，如果楔子出現(xiàn)掉落或松動(dòng)現(xiàn)象，則可以看出頂板出現(xiàn)了裂縫。

其次，支架預(yù)兆。在對(duì)單體液壓支柱時(shí)，支柱極容易出現(xiàn)受損現(xiàn)象，進(jìn)而在使用金屬支架時(shí)，支架出現(xiàn)變形的概率比較高。而且如果采用木支架，支架也會(huì)出現(xiàn)折斷、壓劈。

最后，在冒頂前壓力不斷上升的情況下，煤層出現(xiàn)變軟的程度比較高，而且片幫不斷增加，對(duì)電鉆打眼提供一定的便利，即使煤機(jī)在切割時(shí)，所產(chǎn)生的負(fù)荷也比較小。

（二）煤層壁的變化

在上述預(yù)兆之外，可以借助礦井壓力來進(jìn)行判斷，在采面頂板事故發(fā)生的前期階段中，礦井壓力持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)于被開采的煤層煤質(zhì)，會(huì)變得極軟，以便于開采工作的順利進(jìn)行，但是會(huì)引發(fā)采面頂板事故問題。事故在發(fā)生之前，都具有一定的預(yù)兆性，所以要對(duì)各種因素進(jìn)行深入分析，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，維護(hù)人員生命財(cái)產(chǎn)安全。

二、煤礦井下采礦頂板事故的成因分析

（一）地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化較為顯著

在我國(guó)，地質(zhì)形式具有極大的復(fù)雜性和繁瑣性，地下環(huán)境也存在著極大的差異。而在煤礦區(qū)形成期間中，嚴(yán)重影響著地下構(gòu)造，并產(chǎn)生破碎帶，如果堅(jiān)持在該地區(qū)開展開采活動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)塌陷現(xiàn)象的出現(xiàn)，甚至?xí)绊懙巾敯宓姆€(wěn)定性，從而導(dǎo)致冒頂現(xiàn)象的出現(xiàn)，安全事故發(fā)生的概率較高。

（二）缺少齊全的設(shè)備，開采過程較不合理

首先，一些煤礦開采作業(yè)部門缺少充足的資金，設(shè)備的更新處于較為滯后的狀況，其中，對(duì)于支架等設(shè)備，其使用年限較長(zhǎng)，并且相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作也難以落實(shí)到位，而且在支架架設(shè)過程中，也沒有對(duì)正確的方式方法進(jìn)行應(yīng)用，很難充分發(fā)揮出支架的作用，進(jìn)而引發(fā)冒頂事故。

其次，對(duì)于一些單位來說，在開礦時(shí)存在著盲目性和隨意性行為，且缺少國(guó)家相關(guān)文件的允許，而且在開采過程中，也沒有按照相應(yīng)的步驟和順序來進(jìn)行，一定程度上造成巖石層和地上結(jié)構(gòu)的變化較為顯著【2】，且在爆破位置的影響下，出現(xiàn)裂縫和碎裂現(xiàn)象的概率比較高，進(jìn)而導(dǎo)致板頂事故的出現(xiàn)。

（三）人員綜合素養(yǎng)有待提升

對(duì)于井下開采人員來說，相關(guān)采礦能力并不高。而且也沒有貫徹落實(shí)好相關(guān)管理制度，采礦行為較不規(guī)范，在開采過程中，由于采礦步驟不合理，極容易出現(xiàn)誤碰頂板現(xiàn)象，進(jìn)而松動(dòng)頂板，導(dǎo)致頂板出現(xiàn)冒落。同時(shí)，在采礦之前，相關(guān)檢查人員要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)煤礦整體情況進(jìn)行充分了解，從而再開展開采活動(dòng)，但是一些檢查人員對(duì)此沒有予以高度重視，相應(yīng)的檢查工作沒有落實(shí)下去，對(duì)礦內(nèi)人員的生命安全產(chǎn)生了極大的威脅，從而引發(fā)頂板事故。

三、煤礦井下采礦頂板管理措施

（一）選擇合理的支護(hù)方式

注重井下安全生產(chǎn)過程中，支架和支柱發(fā)揮的作用較為顯著，所以在井下采礦作業(yè)中，如果需要選擇支護(hù)方式，要滿足科學(xué)性要求，并對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行深入分析，促進(jìn)頂板管理工作的順利進(jìn)行。在選擇支護(hù)方式過程中，要深入分析其阻力、支撐能力等因素，并密切關(guān)注煤礦井下實(shí)際開采情況，尤其在實(shí)際高度和頂板變化范圍等方面，進(jìn)而確定支護(hù)形式。同時(shí)，還要深入分析煤層的儲(chǔ)藏結(jié)構(gòu)，在分析煤層儲(chǔ)藏結(jié)構(gòu)時(shí)，要結(jié)合采面頂板自身的穩(wěn)定性【3】，將巷道支護(hù)的有效性充分體現(xiàn)出來，進(jìn)而給予采面頂板質(zhì)量一定的保障。

（二）加強(qiáng)構(gòu)造帶的特殊支護(hù)，注重壓力預(yù)測(cè)

1.對(duì)于煤礦的地質(zhì)構(gòu)造帶，要進(jìn)行全面了解，將現(xiàn)場(chǎng)的防護(hù)工作落實(shí)到位，而且現(xiàn)場(chǎng)工作人員要明確可能突發(fā)的狀況，在開采過程中，監(jiān)理人員要積極參與其中，將知識(shí)的跟蹤、監(jiān)督職能充分發(fā)揮出來，不斷提高安全保障水平。此外，如果出現(xiàn)大型冒頂事故，還要配備相應(yīng)的退路應(yīng)對(duì)工作，選出最為適宜的逃生道路，給予人員生命財(cái)產(chǎn)安全強(qiáng)有力的保障。

2.首先，采礦，屬于井下作業(yè)，其地下壓強(qiáng)的變化較為顯著。所以在采礦作業(yè)中，要安排專業(yè)人員來監(jiān)測(cè)井下礦壓，并做好相應(yīng)的記錄，充分掌握支護(hù)設(shè)備情況，還可以在巷道變形時(shí)分析礦層和頂板情況，將頂板事故的發(fā)生概率降至最低。其次，對(duì)于煤礦生產(chǎn)部門來說，要加強(qiáng)礦壓預(yù)測(cè)中心的構(gòu)建，并設(shè)置礦壓預(yù)測(cè)設(shè)備，加強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，以此來進(jìn)行連接，確保礦井內(nèi)的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)及時(shí)傳回預(yù)測(cè)中心，給予安全生產(chǎn)強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐【4】。最后，在開采過程中，要貫徹落實(shí)哈奧地質(zhì)預(yù)測(cè)制度，將其作為礦壓預(yù)測(cè)的重要準(zhǔn)則，還要合理配置井下工作人員，基于人為視角避免頂板事故的出現(xiàn)。

（三）強(qiáng)化井下采礦工作面的質(zhì)量管理

對(duì)于井下負(fù)責(zé)支護(hù)的工作人員來說，必須要不斷提高支護(hù)工作質(zhì)量，遵守相關(guān)安全規(guī)章制度，避免在支護(hù)時(shí)出現(xiàn)隨意行為。而且要正確選擇支護(hù)方式，比如貼幫柱、帶錨點(diǎn)支柱等。在開采時(shí)，要想確保良好的支護(hù)力度，對(duì)于支護(hù)的支架，必須要接頂，不斷增強(qiáng)支撐力。

此外，煤礦技術(shù)人員還要定期深入到礦井之中，履行好自身的巡查和監(jiān)督職能等，如果發(fā)現(xiàn)安全隱患，要及時(shí)進(jìn)行整治。在安全隱患尚未消除時(shí)，相關(guān)工作人員要堅(jiān)守崗位，不能出現(xiàn)擅自離開作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)象。

（四）加強(qiáng)安全出口管理

在煤礦井下作業(yè)中，具有高度的復(fù)雜性，而且工人所處的環(huán)境，也具有較高的危險(xiǎn)系數(shù)，如果出現(xiàn)事故，要及時(shí)進(jìn)行緊急撤離，防止出現(xiàn)人員傷亡現(xiàn)象，而且井下作業(yè)環(huán)境都是比較黑暗的，所以安全出口的作用極其顯著。要加強(qiáng)安全出口管理，賦予專業(yè)人員監(jiān)督、維護(hù)職能，進(jìn)而管理安全出口。同時(shí)，還要調(diào)查安全出口的實(shí)際情況，如果出現(xiàn)問題，要及時(shí)采取可行措施，確保出口的安全性。同時(shí)，在采礦生產(chǎn)過程中，還要做好支護(hù)的檢查工作，尤其對(duì)特殊性特點(diǎn)較為顯著的支護(hù)，確保整個(gè)井下工作順利進(jìn)行，并維護(hù)工人的人身安全。

四、結(jié)束語

總之，加強(qiáng)煤礦井下采礦頂板管理是至關(guān)重要的，可以將安全隱患保持在可控范圍內(nèi)，創(chuàng)建安全、高效的煤礦井下采礦環(huán)境，做好相應(yīng)的安全管理工作，避免出現(xiàn)頂板事故。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王建芳.煤礦井下采礦技術(shù)存在問題及優(yōu)化措施探討[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40（05）：110-112.

[2]張鵬飛.煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)與采礦方法選擇[J].機(jī)電工程技術(shù)，2015，44（08）：225-227.

[3]柳鳳國(guó).談井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息，2014（20）：85.

[4]李超.煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法的選擇[J].科技與企業(yè)，2014（04）：165.