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淺談煤礦回采工作面頂板安全管理

文檔作者：陳年華文檔來(lái)源：潞安集團(tuán)左權(quán)阜生煤業(yè)公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年04月28日
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收稿日期:2018-04-04 作者簡(jiǎn)介:陳年華(1986 - ),男,四川巴中人,助理工程師,從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)管理工作。
doi:10. 3969/ j. issn. 1005 -2798. 2018. 07. 032
淺談煤礦回采工作面頂板安全管理
陳年華
(潞安集團(tuán)左權(quán)阜生煤業(yè)公司,山西晉中 032600)
摘 要:文章介紹了左權(quán)阜生煤業(yè)公司針對(duì)工作面頂板隱患的排查治理,深化、細(xì)化頂板管理的做法,詳細(xì)
闡述了該礦頂板技術(shù)管理和安全管理實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:頂板支護(hù);技術(shù)管理;安全管理
中圖分類(lèi)號(hào):TD327. 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1005-2798(2018)07-0079-02
近年來(lái),隨著采掘裝備水平和支護(hù)技術(shù)的提高,
以及煤礦安全管理力度的加強(qiáng),全國(guó)煤礦頂板安全
事故和死亡率大幅下降。但是,受回采工作面頂板
巖層性質(zhì)、礦壓顯現(xiàn)和支承壓力等因素的影響,還是
不可避免地會(huì)發(fā)生頂板事故。強(qiáng)化對(duì)回采工作面頂
板的安全管理,依然是煤礦安全管理的重要工作。
左權(quán)阜生煤業(yè)公司為了消除回采工作面頂板安
全隱患對(duì)生產(chǎn)的影響,促進(jìn)工作面生產(chǎn)的正規(guī)循環(huán),
2017 年對(duì)回采工作面頂板管理制度規(guī)定進(jìn)行了深
化、細(xì)化,完善了頂板技術(shù)管理措施和頂板安全管理
措施,對(duì)回采工作面頂板管理,起到了積極的促進(jìn)作
用。
1 頂板技術(shù)管理的措施
1) 加強(qiáng)頂板來(lái)壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。工作面頂板由
基本頂和直接頂組成,直接頂是指煤層頂部強(qiáng)度較
小的巖層,一般會(huì)隨工作面的推進(jìn)而冒落;基本頂是
指位于直接頂上部,強(qiáng)度較大、較難垮落的巖層。由
于工作面直接頂和基本頂頂板巖層性質(zhì)的影響,基
本頂?shù)幕剞D(zhuǎn)斷裂是造成工作面來(lái)壓的直接原因?；?
本頂來(lái)壓時(shí),工作面液壓支架所承受的載荷,是直接
頂和基本頂巖層垮落部分的總重量,一旦垮落部分
巖層的總重量超過(guò)液壓支架的支承力,就會(huì)造成液
壓支架的壓架事故。因此,要密切加強(qiáng)工作面頂板
來(lái)壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),通過(guò)適時(shí)調(diào)整割煤進(jìn)度,及時(shí)進(jìn)行
液壓支架的移架作業(yè),防止發(fā)生液壓支架壓架事故。
2) 合理進(jìn)行采煤工作面設(shè)計(jì)調(diào)整。采煤工
作面設(shè)計(jì)必須根據(jù)工作面探明的地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)
行,并制定出相應(yīng)的作業(yè)措施。在回采作業(yè)前,要組
織技術(shù)人員對(duì)遇到的地質(zhì)構(gòu)造帶等進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)
論證,根據(jù)論證結(jié)果決定工作面過(guò)地質(zhì)構(gòu)造帶的方
式,以確保通過(guò)構(gòu)造帶時(shí)不發(fā)生頂板事故。一般來(lái)
說(shuō),對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、范圍不大的構(gòu)造帶,可采取強(qiáng)推的
方式通過(guò);對(duì)于已探明范圍較大的地質(zhì)構(gòu)造,采取強(qiáng)
推的方式通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)不合理時(shí),在回采前應(yīng)對(duì)
材料巷道與運(yùn)輸巷道進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整,繞過(guò)地質(zhì)構(gòu)造
帶調(diào)整到工作面的后部,而后再按照原來(lái)的設(shè)計(jì)繼
續(xù)推進(jìn)。
3) 強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)管理。布置煤礦工作面時(shí),
普遍采用的是先掘材料巷道或運(yùn)輸巷道,再掘工作
面切眼的方法。由于有些兩巷是先于切眼較長(zhǎng)時(shí)間
形成,受地質(zhì)條件和當(dāng)時(shí)支護(hù)形式影響,巷道支護(hù)可
能出現(xiàn)各種變形或者的失效的情況。一旦出現(xiàn)這種
情況,應(yīng)該采取不同的支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)措施,加強(qiáng)對(duì)巷道頂
板的支護(hù)。根據(jù)實(shí)際情況,采取的措施一般為:①
對(duì)頂板壓力不大、破碎不嚴(yán)重的巷道,根據(jù)頂板破碎
實(shí)際情況,采取增加工字鋼棚補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)的措施,增加
支護(hù)密集度縮小間排距來(lái)保證工作面的順利推進(jìn);
②對(duì)頂板在礦壓的作用下,局部已經(jīng)產(chǎn)生破碎垮塌
的巷道,要先清理破碎垮塌的巖石,而后采取木軌枕
向上逐層鉸頂,直至將垮塌部位鉸實(shí)。
4) 完善工作面頂板礦壓和離層監(jiān)測(cè)。對(duì)工
作面的頂板礦壓和離層進(jìn)行監(jiān)測(cè),是監(jiān)測(cè)監(jiān)控的一
部分,通常工作面安裝有KJ216 頂板壓力監(jiān)測(cè)儀和
LBY -2H 頂板離層指示儀,能夠在線對(duì)工作面的頂
板壓力和離層數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)
行分析、整理,可以清楚了解礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和頂板離
層狀態(tài),為巷道支護(hù)管理提供科學(xué)的依據(jù)。
2 頂板安全管理的措施
1) 頂板分級(jí)管理。為切實(shí)做好工作面頂板
管理工作,阜生煤業(yè)健全了頂板責(zé)任管理體系和隱
患排查與整改責(zé)任體系。采用了分級(jí)管理辦法,明
確劃分出了礦、科、隊(duì)各級(jí)部門(mén)或人員的職責(zé)。礦井
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問(wèn)題探討 總第227 期
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
要安排好頂板管理所需要的投入,定期組織對(duì)頂板
隱患排查和整改工作的檢查與考核;各相關(guān)技術(shù)科
室要強(qiáng)化工作面頂板的技術(shù)管理;隊(duì)組要按照職責(zé)
要求,做好工作面現(xiàn)場(chǎng)的頂板隱患排查與整改工作,
防止頂板事故發(fā)生,確保工作面頂板狀況滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)
安全生產(chǎn)的要求。
2) 頂板安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與管控。首先每班開(kāi)
工前,當(dāng)班班組長(zhǎng)要組織開(kāi)展頂板隱患排查、危險(xiǎn)源
辨識(shí)。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題能夠現(xiàn)場(chǎng)整改的立即整改;不
能立即整改的要采取措施確保安全;保證不了作業(yè)
安全時(shí),必須立即停工撤出人員。對(duì)每班排查出的
隱患和危險(xiǎn)源,要分別建立臺(tái)賬管理。其次,隊(duì)組要
按照安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與管控要求,每月開(kāi)展三次全面
自查,從現(xiàn)場(chǎng)管理、裝備技術(shù)狀態(tài)、安全技術(shù)措施、人
員行為、制度落實(shí)等各個(gè)方面進(jìn)行全面排查辨識(shí),以
提高工作面的頂板管理水平。
3) 頂板隱患排查。頂板隱患排查是礦井隱
患排查的一部分,為了做好頂板隱患排查工作,阜生
煤業(yè)將井下工作面所有在用巷道,進(jìn)行了分段、分片
責(zé)任劃分,明確確定了各個(gè)區(qū)段的隱患排查人、整改
責(zé)任人、隱患整改監(jiān)督人與驗(yàn)收人。每月對(duì)礦頂板
管理工作中存在的問(wèn)題進(jìn)行一次集中分析,并提出
整改意見(jiàn);每半月組織一次頂板隱患大排查活動(dòng),對(duì)
排查出的頂板隱患進(jìn)行四定和分析,找出頂板出現(xiàn)
問(wèn)題的原因,對(duì)生產(chǎn)隊(duì)組解決不了的頂板問(wèn)題,礦安
排專(zhuān)門(mén)的隊(duì)伍進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)處理,以確保不因頂板問(wèn)題
影響工作面安全生產(chǎn)。
4) 頂板支護(hù)工作考核。為了強(qiáng)化頂板支護(hù)
工作,礦每旬對(duì)采、掘、開(kāi)工作面組織一次頂板支護(hù)
動(dòng)態(tài)檢查,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作面單體支柱初撐力、錨桿
(索)拉拔力、錨固力及預(yù)緊扭矩,對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的
影響支護(hù)質(zhì)量的問(wèn)題,按規(guī)定進(jìn)行處罰,以確保工作
面頂板支護(hù)安全可靠。
3 結(jié) 語(yǔ)
煤礦頂板事故是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一,頂
板安全與職工生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全直接相關(guān),因此
頂板管理是礦井生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容。自2017 年
阜生煤業(yè)強(qiáng)化對(duì)頂板的技術(shù)管理以來(lái),通過(guò)狠抓生
產(chǎn)過(guò)程的頂板安全管理,嚴(yán)格落實(shí)安全責(zé)任,職工能
夠用預(yù)防的意識(shí)排查隱患,徹底消除了工作面的重
大頂板隱患,保證了工作面生產(chǎn)的安全。
[責(zé)任編輯: 常麗芳]
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(上接第71 頁(yè)) 中松動(dòng)圈(40 ～ 150 cm),大松動(dòng)圈
( ＞150 cm)三大類(lèi),硐室圍巖松動(dòng)圈范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出
150 cm,屬大松動(dòng)圈。開(kāi)挖后卸載硐室圍巖極不穩(wěn)
定,采用一般錨桿錨索支護(hù)參數(shù)很難控制圍巖的變
形破壞,應(yīng)在錨桿錨索支護(hù)的基礎(chǔ)上對(duì)硐室圍巖進(jìn)
行加強(qiáng)支護(hù),同時(shí),還應(yīng)對(duì)硐室圍巖關(guān)鍵部位加強(qiáng)支
護(hù),從而進(jìn)一步控制硐室圍巖塑性區(qū)的發(fā)展。
由圖12 可知,在支護(hù)條件下,硐室圍巖塑性區(qū)
范圍明顯減小,且圍巖塑性區(qū)范圍在各斷面相交處
明顯大于其他部位,圍巖最大破壞深度為8 m,相較
于未支護(hù)時(shí)的破壞深度(12 m),硐室圍巖松動(dòng)圈范
圍減小33%,且硐室淺部圍巖由未支護(hù)時(shí)的拉伸破
壞轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟衅茐?說(shuō)明通過(guò)錨桿、錨索、金屬網(wǎng)及
表面構(gòu)件的擠壓加固作用,在巷道圍巖中形成較大
厚度、均勻的錨固體,減小了淺部圍巖內(nèi)部的拉應(yīng)
力,阻止了上部圍巖的松動(dòng)和變形。
硐室窄巖柱段內(nèi)部塑性區(qū)主要位于2 - 2 斷面
的左側(cè)與1 -1 斷面的右側(cè),在2 - 2 斷面的左拱肩
與3 - 3 斷面的右拱肩塑性區(qū)深度達(dá)到最大值,為
2 ～3 m,窄巖柱內(nèi)彈性區(qū)最大范圍為5 ～ 6 m,說(shuō)明
窄巖柱內(nèi)圍巖破壞程度較小,圍巖較為完整,起到了
對(duì)頂板圍巖的支撐作用。
4 結(jié) 語(yǔ)
通過(guò)對(duì)鑫順煤業(yè)15 號(hào)煤倉(cāng)上部卸載硐室無(wú)支
護(hù)和采用支護(hù)后的效果進(jìn)行模擬分析,得出:采用確
定的支護(hù)方案后,巷道頂?shù)装逡平勘任粗ёo(hù)時(shí)平
均減小74. 5%,兩幫移近量平均減小72. 8%,圍巖
松動(dòng)圈范圍減小33%,效果顯著。證明提出的支護(hù)
方案是合理可行的。
[責(zé)任編輯: 常麗芳]
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2018 年7 月 陳年華:淺談煤礦回采工作面頂板安全管理 第27 卷第7 期

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