摘要:随着社会经济的发展,煤矿产业的生产效益也随之不断提升,但在煤矿的实际生产过程中,各种事故的发生率也居高不下,其中尤顶板事故的出现频率最多。基于此,本文拟从采煤工作面顶板事故的主要类型出发,分析采煤工作面顶板事故发生的原因,提出采煤工作面顶板事故的防治措施。
关键词:采煤工作面;顶板事故;防治措施
根据统计数据显示,在采煤生产过程中出现的各种安全事故,仅顶板事故就占据三分之二,即采煤工作面中70%的安全事故是顶板事故。由此可见,如何防治采煤工作面顶板事故的发生是急需解决的问题之一,而采煤工作面顶板事故的防治是否科学与合理,对采煤工作的安全生产、高质生产以及高效生产发挥着至关重要的功能与作用。因此,本文针对采煤工作面顶板事故的预防措施研究具有十分必要的生产意义与安全价值。
一、采煤工作面顶板事故的主要类型
(一)冲垮型顶板事故
采煤工作面中出现的冲垮型顶板事故,通常在岩层坚硬的地质较多发生。这是因为在较大采空区悬顶与相应冲击力的共同作用下,再加上外力的冲击则必然会对采煤工作面顶板造成破坏,尤其是质地坚硬的岩层更易出现崩塌或破损,进而导致采煤工作面中的冲垮型顶板事故的发生。
(二)压垮性顶板事故
压垮型顶板事故的最突出特征就是日常发生率低但破坏力非常大。在采煤工作面中出现这类事故的主要原因在于老顶的周期性来压或者初次性来压造成的,即一旦来压过大,就会诱发破坏力极强的压垮型顶板事故的出现。[1]
(三)推跨型顶板事故
推跨型顶板事故的发生率较高,且在复合性的顶板状况下经常发生。结合推跨型顶板事故的发生情况,其在事故发生的前四周通常已出现局部的冒顶或裂缝,而且在冒顶后一般不会出现折损,仅是朝着煤层的斜下方进行倾倒。
(四)漏垮型顶板事故
由于一些岩层较为破碎与松散,以及托伪顶与再生顶板的胶结性比较差,致使一旦出现断层或破碎带的时候,就极容易出现掉碴抽空或漏顶现象的出现。
(五)局部岩块型顶板事故
采煤工作面顶板中出现的局部岩块事故,往往是局部的岩块冒顶,此类事故经常伤人,且在发生之前毫无预兆,故而局部岩块型顶板事故是采煤工作面中予以重点解决的事故之一。
二、采煤工作面顶板事故的原因分析
(一)地质因素
在采煤工作面过程中,地质条件是影响作业的一项重要因素,如破碎带、断层等等。在一些地质条件较差的条件下,顶板的维护十分困难,这是由于破碎带或断层中存在断层泥,遇水特别易于软化,进而容易出现顶板塌陷情况的出现。与此同时,破碎带与断层的矿体结构纵横交错,泥质性的夹带较多,导致围岩的稳定性较差,这对采煤工作面顶板的安全管理与维护工作也构成了较大的威胁。
(二)采煤工序因素
采煤过程中所采用的工序不同,所诱发的顶板事故类型也不尽相同。譬如,采煤机爆破落煤或者采煤挖掘工作完成之后,必须要对爆破处或采煤处予以支护,一旦出现未支护或支护不到位的情况,就特别容易造成顶板冒顶事故的出现。
(三)采煤技术因素
采煤技术在一定程度上也影响着顶板事故的发生。比如,巷道布置技术,在采煤过程中会不同程度的对围岩的应力平衡造成破坏,冲击顶板的稳定性,但如果能够采用合理的巷道布置技术与方案,则能在很大程度上减小顶板的受压,进而防治顶板事故的出现;工作面的施工速度,过快的施工进度会加快顶板的下沉速度,导致矿压不断增大,从而诱发顶板事故的发生。[2]支护技术,巷道围岩与支架负责载荷,同时两者又具有相互作用,即支架缺乏足够的稳定性,就会导致矿压增加,进而对顶板的安全性买下隐患。从中可以看出,采煤技术也是影响采煤工作面顶板事故防治的重要因素之一。
三、采煤工作面顶板事故的防治措施
(一)做好地质分析与预报
对采煤的地质条件进行认真详细的分析与研究,是确保采煤工作顺利推进的先决条件,尤其是对开采煤层的顶板地质与地板地质的研析,对防治采煤工作面中各項安全事故的发生极为关键。[3]做好地质分析是基础与前提,地质预报工作则是地质分析的延伸与目的,也是保障顶板事故发生的重要一环。
(二)优化采煤工序
实现采煤工序的优化,对有效防治采煤工作面顶板事故的发生影响很大。例如,针对爆破出或采煤处的特点采用科学高效的支护工序;严格把关质量的评估与验收工序,杜绝劣质材料或者偷工减料现象的出现,将顶板事故的发生率减少到最低等。采煤工序的逐步优化,是防治采煤工作面顶板事故的关键举措,也是确保采煤工作安全的主要路径之一。
(三)提升采煤技术与工艺
紧密结合开采煤层的实际情况与生产条件,不断提升采煤技术与工艺,将顶板事故降到最低。例如,充分利用现代信息化技术,科学合理地采用24小时监控,及时高效地发出安全警报,切实将安全隐患消除在萌芽状态;[4]还可以采用计算机模拟技术,对顶板的安全性进行模拟,以此预知各种安全隐患,提前采取强针对性的防治措施,从而减少顶板事故的发生概率;加强采煤工作人员的技术培训力度,从整体上提升采煤技术的质量与水平。
四、结语
综上所述,在煤矿的一系列作业过程中,由于井下工作环境的恶劣性与变化性,使得采煤面顶板事故多发。因此,认真总结采煤工作面顶板事故出现的原因,探寻防治采煤工作面顶板事故发生的措施,对做好采煤面顶板事故预防、提升采煤生产效益的重点与关键。当然,我们仍需要加强专业技能培训,不断提高安全管理质量与水平,以实现采煤工作面顶板事故的零发生率。
参考文献:
[1]徐小红.采煤工作面顶板事故的原因及预防措施[J].建筑与工程,2011(01):5657.
[2]王正谷.浅析采煤工作面顶板事故原因及其防治[J].科技创业家,2012(08):102103.
[3]方恒.浅析采煤工作面顶板事故原因及防治措施[J].新技术应用与实践,2017(09):165166.
[4]燕鑫.煤矿采掘工作面顶板管理的研究[J].科学之友,2013(10):122123.
作者简介:朱奇(1978),男,汉族,云南富源人,大专,富源县中劲鸿泰贸易有限公司墨红镇东兴煤矿总工程师,研究方向:煤矿开采技术。