頂板管理在采礦安全管理中的應(yīng)用研究

陳 濤

（山東能源新礦集團(tuán)內(nèi)蒙能源長(zhǎng)城三礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

礦產(chǎn)采掘因其在較為復(fù)雜的地質(zhì)中開展工作，故具有很大的危險(xiǎn)性。現(xiàn)今主要采用的挖掘方式為井下作業(yè)，單純的露天礦較為稀少。采掘工作面頂板管理問題作為礦產(chǎn)開采企業(yè)時(shí)刻關(guān)注的方向，要采取一系列嚴(yán)格措施避免出現(xiàn)頂板事故的發(fā)生。由于礦產(chǎn)采掘具有較大規(guī)模，故一旦出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故，會(huì)直接導(dǎo)致工作人員傷亡，并嚴(yán)重影響到企業(yè)的后續(xù)生產(chǎn)，進(jìn)而造成生產(chǎn)效益無法保障。礦產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重視頂板安全管理，切實(shí)維護(hù)好工作人員的生命安全。

1 頂板管理中的頂板巖層分類

頂板是保障礦產(chǎn)生產(chǎn)人員生命安全的必備設(shè)施，通過對(duì)巖石進(jìn)行加固，使巖石始終處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)下，從而有效避免各類塌陷事故。偽頂?shù)闹饕煞质翘抠|(zhì)頁(yè)巖，因其較薄故容易產(chǎn)生脫落。直接頂?shù)闹饕煞质巧百|(zhì)及泥質(zhì)頁(yè)巖，此類巖層穩(wěn)定性較差，極易在完工后產(chǎn)生塌落。老頂?shù)闹饕煞质怯缮皫r及石灰?guī)r組成，因其較厚且質(zhì)地堅(jiān)硬，故不易產(chǎn)生垮塌。

2 礦產(chǎn)采掘工作面頂板管理問題分析

（1）周邊環(huán)境對(duì)頂板的影響.礦區(qū)周邊的地質(zhì)條件直接關(guān)系到頂板的牢固性，使得礦物層顯現(xiàn)出小裂縫，降低頂板承受能力。加之礦產(chǎn)開采時(shí)會(huì)應(yīng)用到爆破工作，若沒有系統(tǒng)進(jìn)行礦區(qū)周邊地質(zhì)測(cè)量，將會(huì)嚴(yán)重影響到頂板的正常使用，甚至?xí)?dǎo)致其出現(xiàn)塌陷事故。

（2）工作面兩端的機(jī)頭與機(jī)尾位置的影響。在開展礦產(chǎn)采掘工作時(shí)，會(huì)經(jīng)常依據(jù)施工計(jì)劃的要求變化采掘地點(diǎn)，搭建好的支架需要反復(fù)拆除及再次組裝。如在組裝時(shí)產(chǎn)生某一零件的損壞，勢(shì)必會(huì)影響到支架的安全性能，嚴(yán)重時(shí)可致使機(jī)頭出現(xiàn)脫落問題。機(jī)頭及機(jī)尾相對(duì)難以控制，故相關(guān)人員要及時(shí)做好位置的準(zhǔn)確記錄，采取必要措施保障零件的緊密度。

（3）頂板表面破損產(chǎn)生的影響。頂板破損的原因主要為斷層發(fā)生改變，從而產(chǎn)生一定的塌陷風(fēng)險(xiǎn)。此類問題的主要解決措施為填充巖層，加強(qiáng)穩(wěn)定性。但由于巖層填充后再次遭到損壞后會(huì)改變內(nèi)部性質(zhì)，填充法僅能夠保證巖層穩(wěn)定性增加，并非是恢復(fù)到破壞前的狀態(tài)，因此一旦頂板塌陷即產(chǎn)生重大損失。

（4）頂板易出現(xiàn)的各類冒頂問題。巷道開采時(shí)要加強(qiáng)其支護(hù)效果，避免在掘進(jìn)過程中出現(xiàn)巖石與頂板產(chǎn)生塌落。如安全措施未能做到位，則可使得支護(hù)下過降低，不利于頂板安全。由頂板下沉、頂板破碎等造成的冒頂問題容易造成較為嚴(yán)重的后果，故應(yīng)在生產(chǎn)中嚴(yán)格實(shí)施操作規(guī)范，降低事故發(fā)生概率。

（5）施工人員的專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)不足。礦產(chǎn)采掘是一項(xiàng)具有高危險(xiǎn)及高技術(shù)性的工作，參與其中的人員素質(zhì)直接影響到工程施工的安全及進(jìn)度。由于礦產(chǎn)企業(yè)施工過程中較易忽視施工人員的綜合素質(zhì)，故造成人員聘用時(shí)并未對(duì)其進(jìn)行全面考核，造成施工人員普遍存在專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)較低，不利于礦產(chǎn)施工的順利進(jìn)行。

3 礦產(chǎn)采掘工作面頂板管理問題的處置方式研究

礦產(chǎn)采掘工作面頂板是保障施工人員安全的重要措施，并且極大提升了礦產(chǎn)開采效率。要將頂板管理作為重點(diǎn)問題，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)管理手段，從而有效降低了各類生產(chǎn)事故的發(fā)生概率。

（1）提高采掘工作面頂板的管理及穩(wěn)定性。礦產(chǎn)施工企業(yè)在進(jìn)行采掘工作中，要嚴(yán)格遵守各類操作規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使頂板穩(wěn)定性得到保障。施工人員要做好充分的防護(hù)措施，在保證安全的前提下，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的開采效率。要及時(shí)檢查頂板使用狀況，一旦發(fā)現(xiàn)隱患，需立即停工組織搶修。

待頂板問題得以妥善解決后方可再次開展礦產(chǎn)采掘。某些強(qiáng)度較高的頂板要加強(qiáng)支護(hù)管理力度，并指派專人檢查頂板使用狀況。支護(hù)管理時(shí)應(yīng)采取增加兩側(cè)支護(hù)面積的方式，通過增加支撐面積，使得支撐力得以分散。此方法具有簡(jiǎn)單易操作、效果較好的優(yōu)勢(shì)，故得到了廣泛采用。

（2）加強(qiáng)對(duì)加固局部頂板的管理。隨著掘進(jìn)的不斷深入，施加于礦產(chǎn)層上的壓力逐漸增加，可造成礦產(chǎn)層分散。如壓力一直上升，則可在一定時(shí)間內(nèi)影響到礦產(chǎn)層的穩(wěn)定性，進(jìn)而造成各類生產(chǎn)事故，嚴(yán)重威脅到了施工人員的生命安全。故在頂板管理中應(yīng)重視對(duì)局部頂板的加固工作，增加礦產(chǎn)層的抗壓能力，此類方法可有效抑制礦產(chǎn)事故的多發(fā)趨勢(shì)。

（3）加強(qiáng)棚頂?shù)捻敯灏踩芾怼Ｅ镯數(shù)陌踩芾砣Q于端面距長(zhǎng)短、頂板冒落高度，一般冒高及端面距離為1m，可在塌冒區(qū)鉆眼并插入鋼針對(duì)棚頂進(jìn)行初步固定。如頂板冒落高度或者端面距偏離安全范圍較嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)在頂棚內(nèi)進(jìn)行相關(guān)作業(yè)，此過程中需防止出現(xiàn)片幫，進(jìn)而威脅到施工人員的安全。要從冒落區(qū)一端開始設(shè)置2個(gè)～3個(gè)鋼梁，隨后進(jìn)行敲幫問頂?shù)却胧Ｓ捎陧敯宓姆€(wěn)定性較差，故具有產(chǎn)生二次冒落的可能性，因此要設(shè)置液壓支柱，保障鋼梁的安全性。

（4）穩(wěn)定礦產(chǎn)層的頂板安全管理。頂板的安全防護(hù)是一項(xiàng)重要工作，能夠有效保障施工人員的安全性。應(yīng)嚴(yán)格檢查頂板支護(hù)等級(jí)，使支護(hù)工具能夠切實(shí)發(fā)揮出應(yīng)有效果。故應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)的牢固度及整齊性，且要將其于頂?shù)装暹B接緊密。在后期要加強(qiáng)檢修頻率，使其質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良，避免產(chǎn)生安全事故。各類支護(hù)要依據(jù)正確的使用方式做好連接，使其能夠切實(shí)保障安全生產(chǎn)。初次放頂是一項(xiàng)關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)，應(yīng)在確保各種防護(hù)措施到位的情況下，方可開展此項(xiàng)施工。整個(gè)過程中要落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，從而最大程度維護(hù)施工人員的安全。在放頂完畢后，還應(yīng)使用頂板動(dòng)態(tài)儀測(cè)量其壓力變化，并依據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)采取相應(yīng)措施，將冒頂事故發(fā)生概率降至最低限度。

（5）做好施工人員的安全培訓(xùn)及日常管理。采掘工作面頂板管理工作涉及環(huán)節(jié)較多，應(yīng)在各個(gè)環(huán)節(jié)均設(shè)立相應(yīng)的管理人員，并實(shí)施責(zé)任落實(shí)制，指派每名員工均參與到日常管理中。在工程開工后，應(yīng)堅(jiān)持制定好的預(yù)案開展實(shí)施，如沒有嚴(yán)重問題不得改變頂板安全管理制度。

4 結(jié)語(yǔ)

在各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)今，礦產(chǎn)開采技術(shù)得以顯著提升。頂板管理問題直接影響到礦產(chǎn)開采的質(zhì)量及效率，并直接影響到施工現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)。由于頂板支撐力及垮落等問題較易發(fā)生，對(duì)施工人員的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。頂板管理是采礦工作中極為重要的一項(xiàng)工作，相關(guān)管理人員要切實(shí)從思想上對(duì)其予以充分重視，并依據(jù)相應(yīng)的科學(xué)管理技術(shù)做好頂板管理，保障施工人員的生命安全，從而有效維護(hù)礦產(chǎn)生產(chǎn)秩序。管理人員應(yīng)對(duì)此類安全問題予以充分重視，要加強(qiáng)對(duì)一線施工人員的安全意識(shí)培訓(xùn)及技能培訓(xùn)，并通過不斷豐富及改進(jìn)施工技術(shù)，有效融合施工環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性及緊密性，從而有效提升礦產(chǎn)資源的開采速度及質(zhì)量。