煤礦綜掘工作面頂板管理研究

楊勇

摘要：本文分析了煤礦綜掘工作面頂板管理方法，并且從地質(zhì)條件因素、工作面因素、采高與地下水因素、冒頂因素、掘進(jìn)巷道因素五個(gè)方面分析了煤礦綜掘工作面頂板常見事故發(fā)生原因，最后從穩(wěn)定煤層頂板、設(shè)立項(xiàng)目關(guān)卡、提高班組專業(yè)水平、設(shè)立獎(jiǎng)懲制度和加強(qiáng)工作面布置合理性五個(gè)方面分析了煤礦采掘工作面頂板管理的優(yōu)化方法。希望能為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦工作;綜掘工作面;頂板管理

前言

煤礦開采工作中的工作面頂板調(diào)控技術(shù)一直是影響工作質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素，只有科學(xué)有效地進(jìn)行了綜采工作面管理工作才能夠有效減少煤礦綜掘工作安全隱患發(fā)生的幾率。所以需要相關(guān)工作人員和研究人員把工作重點(diǎn)放在綜掘工作面頂板管理方面上，充分了解綜掘頂板管理工作的重要性。從而保障后續(xù)的煤礦采掘工作中，工作人員的人身安全能夠得到保障。

1分析煤礦綜掘工作面頂板管理方法

綜采工作是現(xiàn)代煤礦開采過程中的一個(gè)較為常見的施工環(huán)節(jié)，施工人員通常會(huì)采用機(jī)械化的方式來提升煤炭開采速度，以便煤礦開采企業(yè)能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。煤礦綜掘工作面是煤礦開采的工作現(xiàn)場(chǎng)，所有的煤礦開采工作都在煤礦綜掘工作面展開。而煤礦綜掘工作面頂板則是分布在煤礦層上方一定距離的巖層。隨著煤礦開采面積的不斷擴(kuò)大，頂板暴露出來的面積也隨之不斷擴(kuò)大，對(duì)煤礦工人的安全造成一定威脅。所以在進(jìn)行開采的過程中，首先需要針對(duì)煤礦開采地區(qū)的客觀情況對(duì)煤礦采掘的難易程度進(jìn)行分析，并且將頂板劃分為三部分。除此之外，在現(xiàn)代煤礦采掘工作中，工作人員的人身安全受重視的程度也越來越高，由于頂板一旦掉落就會(huì)造成較為嚴(yán)重的人身安全問題，所以這也就要求著工作人員把工作重點(diǎn)方到頂板管理方法上。以此最大限度上的減少頂板掉落事故發(fā)生的可能性，保護(hù)工作人員人身安全和工作設(shè)備的安全，從而合理提升煤炭開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使煤炭開采行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化。

2分析煤礦綜掘工作面頂板常見事故發(fā)生原因

2.1地質(zhì)條件因素

在前文中提到，當(dāng)開始煤炭裁決工作之前需要結(jié)合煤炭采掘區(qū)的地質(zhì)條件等客觀因素來分析該地區(qū)煤炭采掘業(yè)務(wù)的難易程度，并且結(jié)合該難易程度來制定符合當(dāng)?shù)厍闆r的裁決計(jì)劃。由于煤炭層中的頂板原生裂縫的存在會(huì)增加煤層中的游離巖塊，從而使巖塊回柱工作和后續(xù)的煤炭采掘工作受到影響。所以對(duì)于煤炭采掘工作者來說將支護(hù)架搭建在頂板下面會(huì)比較容易出現(xiàn)安全問題，威脅到采掘工人的正常工作。并且由于煤層的狀況會(huì)受到地質(zhì)條件的影響，一些較為脆弱的巖石成分會(huì)比平臺(tái)巖石更容易發(fā)生坍塌的現(xiàn)象。一些過于脆弱的巖石甚至?xí)谠械谋浪闆r基礎(chǔ)上出現(xiàn)二次坍塌的問題，對(duì)煤礦采掘地區(qū)的正常工作和事故之后的救援都造成了極大的威脅。為了防止這種事故發(fā)生，需要在進(jìn)行煤炭采掘作業(yè)之前提前做好研究調(diào)查工作，并且根據(jù)研究調(diào)查的結(jié)果選擇合適的防護(hù)措施來防護(hù)煤炭采掘地區(qū)。

2.2工作面因素

工作面是煤礦采掘工人進(jìn)行采掘工作的工作環(huán)境。工作面的狀態(tài)也會(huì)從一定程度上地影響煤礦綜掘工作頂板事故發(fā)生的概率，而為了減少事故發(fā)生的幾率，需要工作人員在工作前期結(jié)合場(chǎng)地的具體情況具體分析。其中，需要做的是利用專業(yè)公式對(duì)采煤機(jī)機(jī)頭和機(jī)位的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算，從而確定好工作人員的安全活動(dòng)范圍，同時(shí)需要盡量避免工作人員在安全活動(dòng)范圍之外的地方進(jìn)行活動(dòng)的情況發(fā)生。除此之外，由于支護(hù)機(jī)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性也會(huì)對(duì)工作面的穩(wěn)定程度產(chǎn)生較大影響，所以為了確保其穩(wěn)定性，需要以人為的方式在工作時(shí)候從不同的方位對(duì)工作面兩邊的接頂部位進(jìn)行重點(diǎn)安排。

2.3采高與地下水因素

從安全系數(shù)上來分析煤炭采掘工作中所面臨的困難情況，其中，地下水也會(huì)對(duì)煤礦采掘工作的安全系數(shù)產(chǎn)生一定的影響。煤炭采掘工作的安全系數(shù)由于受呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化的地下水影響，其安全系數(shù)也會(huì)呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)[1]。所以在分析采掘工作的安全程度時(shí)，需要結(jié)合地下水對(duì)其造成的影響來進(jìn)行分析。由于水流變化會(huì)對(duì)巖層的安全性造成影響，所以也需要注意到天氣變化對(duì)巖層所產(chǎn)生的影響。在通常情況下，如果施工地區(qū)長(zhǎng)期處于陰雨天氣，礦井含水量會(huì)隨著降水量提升，那么會(huì)導(dǎo)致工作面的安全事故發(fā)生幾率呈上升趨勢(shì)。采高主要指的是采掘工作面底板和頂板之間的距離，對(duì)采掘安全也會(huì)造成很大程度上的影響。所以工作人員在進(jìn)行采掘工作的時(shí)候需要嚴(yán)格控制采掘高度。

2.4冒頂因素

在采掘工作進(jìn)行的時(shí)候，由于工作人員不斷進(jìn)行采掘，在整個(gè)過程中會(huì)開發(fā)出不同的煤礦巷道。采掘工作的速度還會(huì)對(duì)頂板的下沉速度產(chǎn)生一定幅度上的影響，最終由于頂板降低而導(dǎo)致無法進(jìn)行后續(xù)采掘工作的情況發(fā)生。在工作人員進(jìn)行采掘工作的時(shí)候，一些公司為了獲得更大的煤炭采掘利潤(rùn)，讓工作人員加快采掘速度。過快的采掘速度也會(huì)加快頂板的下沉速度，最終導(dǎo)致頂板過分降低并且失去平衡，使該地區(qū)的煤炭采掘工作無法繼續(xù)完成，對(duì)企業(yè)利潤(rùn)造成影響。除了采掘速度之外，還有一些因素會(huì)影響到頂板下沉的速度和頂板降低的趨勢(shì)，那就是煤炭采掘的工藝。一些煤炭采掘公司的工藝水平達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在采掘工作進(jìn)行時(shí)煤炭層的平衡程度受到影響，并且最終導(dǎo)致了冒頂問題。

2.5掘進(jìn)巷道因素

在掘進(jìn)巷道的過程中，工作人員的工作水平也會(huì)對(duì)這項(xiàng)工作能否順利完成產(chǎn)生很大的影響。為了進(jìn)一步提升掘進(jìn)巷道工作的安全性與穩(wěn)定性，需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)工作人員的技術(shù)教育，使其能夠以科學(xué)和合理的方法完成掘進(jìn)巷道工作。除此之外，由于巷道是煤炭開采安全事故最容易發(fā)生的場(chǎng)所，所以需要選擇技術(shù)相對(duì)純屬的挖掘工人來完成巷道掘進(jìn)工作，從而保障巷道掘進(jìn)工作的安全性。同時(shí)。由于很多巷道掘進(jìn)過程中發(fā)生的安全事故是可以經(jīng)過工作人員預(yù)判得出的，所以在選擇挖掘工人的時(shí)候需要盡量選擇經(jīng)驗(yàn)相對(duì)豐富的挖掘工人，使其能夠在事故發(fā)生之前就預(yù)判出事故發(fā)生的可能性，從而盡快撤離，以此保障工作人員的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，降低采掘工作發(fā)生安全事故的概率。

3分析煤礦采掘工作面頂板管理的優(yōu)化方法

3.1穩(wěn)定煤層頂板

由于在具體的煤礦采掘工作中，煤層頂板的穩(wěn)定性是影響整項(xiàng)工作穩(wěn)定性的重要因素之一。所以需要在進(jìn)行煤礦采掘工作之前以人為的方式來安裝防護(hù)支架，使防護(hù)支架能夠有效提升煤層采掘工作的安全程度。在安裝防護(hù)支架之前，需要對(duì)煤礦采掘區(qū)域的客觀現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行分析和確認(rèn)，并且結(jié)合實(shí)際情況來測(cè)算出規(guī)格和尺寸，以及其設(shè)置位置和設(shè)置數(shù)量。并且在具體施工的時(shí)候按照設(shè)計(jì)進(jìn)行支架的放置，確保支架能夠真正發(fā)揮出支持的作用。除了做好支架設(shè)計(jì)和支架放置的工作之外，為了當(dāng)支架設(shè)置工作出現(xiàn)問題的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確追責(zé)，那么就需要在工作的前期設(shè)置階段落實(shí)好責(zé)任追責(zé)工作。在設(shè)置完成之后還要定期進(jìn)行檢查，一旦檢查結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題則要采取措施進(jìn)行處理，減少故障發(fā)生概率。

3.2設(shè)立項(xiàng)目關(guān)卡

由于工作管理現(xiàn)場(chǎng)是直接接觸到挖掘工作的最前線，所以為了能夠煤炭開采工作的展開，需要設(shè)立相對(duì)健全的項(xiàng)目關(guān)卡[2]。而設(shè)立項(xiàng)目關(guān)卡需要在整個(gè)煤炭采掘工作中的不同階段來進(jìn)行實(shí)施。如在煤炭的前期項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，需要結(jié)合公司的需要和當(dāng)?shù)貛r層的具體條件設(shè)計(jì)出能夠順利實(shí)施的項(xiàng)目方案計(jì)劃。而在實(shí)際操作的時(shí)候也需要結(jié)合實(shí)際的操作計(jì)劃來適當(dāng)更改項(xiàng)目方案。同時(shí)需要提升工作人員的工作水平和技術(shù)人員的技術(shù)水平，確保施工合理和施工安全。在施工的整個(gè)過程中，需要以加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理的方式來進(jìn)一步維護(hù)施工安全，一旦發(fā)現(xiàn)工程不合格，則不予驗(yàn)收。除此之外，還需要工作人員加強(qiáng)對(duì)一些事故高發(fā)區(qū)的安全管理工作，從而最大限度上的減輕項(xiàng)目工作發(fā)生問題的可能性。在此基礎(chǔ)上，由于研究調(diào)查的結(jié)果顯示，周期來壓與初次來壓之間是頂板安全事故問題發(fā)生的最高峰，并且一般容易引發(fā)較大范圍的安全問題，對(duì)后續(xù)的施工造成極為嚴(yán)重的影響，為了最大限度上地減少此類事故發(fā)生，需要工作人員把握住事故高發(fā)的時(shí)間段，并且在事故高發(fā)的時(shí)間段內(nèi)通過加強(qiáng)防護(hù)和定期檢查的方法來進(jìn)一步保障項(xiàng)目的事故安全，以此來避免大范圍頂板安全事故發(fā)生的可能性，從而維護(hù)挖掘工人的安全。

3.3提高班組專業(yè)水平

為了確保煤炭采掘業(yè)務(wù)能夠順利展開，就需要保障班組人員的專業(yè)素質(zhì)符合其開采的要求。其中班組的領(lǐng)導(dǎo)作為整個(gè)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者和指揮者，其專業(yè)素質(zhì)情況會(huì)很大幅度上地影響到后續(xù)工作的進(jìn)展。所以工作人員需要選擇經(jīng)驗(yàn)較為豐富，同時(shí)相關(guān)專業(yè)素質(zhì)較高的工作人員來?yè)?dān)任班組領(lǐng)導(dǎo)的工作。同時(shí)，班組的領(lǐng)導(dǎo)者需要全面掌握工程中的常見安全事故情況，一旦發(fā)現(xiàn)了存在的安全事故隱患，則需要做好管理工作和防護(hù)工作，最大程度上地減少安全事故發(fā)生的概率，從而保護(hù)挖掘工人的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全[3]。除了提高組長(zhǎng)的安全意識(shí)和責(zé)任水平之外，還需要進(jìn)一步提升班組其他人員的專業(yè)水平。以專業(yè)教育的方式來引導(dǎo)工作人員學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)和常見危險(xiǎn)情況，從而保障工作順利進(jìn)行。

3.4設(shè)立獎(jiǎng)懲制度

為了能夠進(jìn)一步提升煤礦綜采工作面頂板管理工作的工作水平，就需要建立完善的獎(jiǎng)勵(lì)制度和考核制度。在進(jìn)行獎(jiǎng)懲制度設(shè)置時(shí)，需要考慮到不同地區(qū)的采掘工作施工難度，并且結(jié)合施工難易度的不同來設(shè)置不同的獎(jiǎng)罰制度。在設(shè)立好獎(jiǎng)懲制度之后，需要在后續(xù)的施工工作中嚴(yán)格執(zhí)行該制度，以此來激勵(lì)工作人員進(jìn)行規(guī)范操作和安全操作，為后續(xù)的工作人員提供警示。當(dāng)工作人員的操作達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效預(yù)防頂板安全問題時(shí)，企業(yè)需要獎(jiǎng)勵(lì)這樣的優(yōu)秀員工，充分發(fā)揮出優(yōu)秀員工的激勵(lì)作用，從而進(jìn)一步地引導(dǎo)員工自發(fā)地完成符合標(biāo)準(zhǔn)的操作。一旦施工出現(xiàn)問題，則需要結(jié)合責(zé)任追究制度完成有效的責(zé)任追查，并且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)解決安全事故所導(dǎo)致的后續(xù)后果，以此來保障此類事故不再發(fā)生。

3.5加強(qiáng)工作面布置合理性

加強(qiáng)工作面布置合理性，即在挑選工作面的時(shí)候需要結(jié)合工作面的可靠性和附近巖層的可靠性來挑選相對(duì)合理的工作位置，以此來最大程度上地提升煤礦綜掘工作的工作效率。除此之外，合理地挑選工作面布置位置還能一定程度上地提高工作人員管理效率和管理水平[4]。所以為了能夠進(jìn)一步加強(qiáng)工作面布置的合理性，在進(jìn)行工作面位置挑選之前要詳細(xì)勘察工作區(qū)域當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和地址結(jié)構(gòu)，并且將取得的數(shù)據(jù)以專業(yè)報(bào)告的形式呈現(xiàn)出來。在工作面布置好之后，其位置信息也可以發(fā)生改變，當(dāng)周圍環(huán)境出現(xiàn)了較大變化的時(shí)候，則可以采取改變工作面位置的方式來提升挖掘工作的穩(wěn)定性。同時(shí)，還需要工作人員采取防滲漏的措施來進(jìn)一步加強(qiáng)其安全性。

結(jié)論

綜上所述，為了進(jìn)一步降低煤炭開采業(yè)務(wù)中發(fā)生安全事故的概率，維護(hù)工作人員生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，使煤炭開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益能夠提高，實(shí)現(xiàn)煤炭開采行業(yè)的現(xiàn)代化，需要著重分析綜采工作面頂板管理的工作要點(diǎn)，并且在實(shí)際應(yīng)用中以優(yōu)化工作人員工作配置、重視管理人員管理效果的辦法來實(shí)現(xiàn)頂板管理技術(shù)效果的最大化，為綜采工作提供強(qiáng)有力的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

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[3]任建國(guó).煤礦綜采工作面頂板支護(hù)的安全管理[J].江西化工，2020（03）：357-358.

[4]王燕飛.煤礦綜采工作面頂板支護(hù)的安全管理[J].機(jī)械管理開發(fā)，2020，35（01）：165-167.