煤炭開采井下工作面頂板安全管理

宋文杰 郭文彬 馬傳斌

摘? 要：近年來，經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展帶動(dòng)了煤礦企業(yè)良好發(fā)展。煤炭開采安全管理作為煤礦企業(yè)管理的核心內(nèi)容，工作面頂板安全管理工作作為保障煤礦井下安全管理工作的重中之重。具不完全統(tǒng)計(jì)，煤炭開采井下工作面頂板安全事故占比煤礦開采安全事故的80%以上。由此可見，提升工作面頂板安全管理水平對于煤礦企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展有著現(xiàn)實(shí)意義?；诖?，本文首先分析煤炭開采井下工作面頂板安全管理階段常見的事故，闡述事故原因，并提出安全管理措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：工作面頂板;煤炭開采;安全管理;井下作業(yè)

引言：當(dāng)前，國民經(jīng)濟(jì)處于新常態(tài)發(fā)展趨勢，煤炭開采企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨于穩(wěn)定。但煤炭開采安全事故常打破這種經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的局面，對于企業(yè)的生存發(fā)展帶來嚴(yán)重的負(fù)面作用。企業(yè)要想獲得長遠(yuǎn)發(fā)展，要不斷強(qiáng)化煤礦開采井下工作面頂板安全管理工作，從根源降低安全事故發(fā)生概率，重視井下作業(yè)監(jiān)督管理工作，保障開采工作順利進(jìn)行。

一、煤礦開采井下工作面頂板常見事故

1、巷道連接處冒頂

巷道連接處冒頂現(xiàn)象常發(fā)生在開采時(shí)間長的煤礦井中，新舊巷道連接處極易發(fā)生頂板冒頂現(xiàn)象。在新巷道修建時(shí)，不可避免的對原有礦井內(nèi)部巖石結(jié)構(gòu)帶來破壞，原有的穩(wěn)定性被打破，新巷道與舊巷道交接部分存在重復(fù)施工的現(xiàn)象，巖石結(jié)構(gòu)需要重新找到穩(wěn)定點(diǎn)。與此同時(shí)，新舊巷道交界處的內(nèi)部應(yīng)力過度集中，當(dāng)巷道受到震動(dòng)后，新舊巷道連接處的巖石體將出現(xiàn)小范圍或大范圍的脫落，這種脫落是難以預(yù)測的。脫落的巖石將會(huì)隨著巷道向下滾動(dòng)，頂板也將受到巖石滾動(dòng)的影響，存在不穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)安全事故，這種事故是難以預(yù)估的。

2、煤壁周圍冒頂

煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也將對于工作面頂板的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。比如，部分煤礦的原生層受到開采裂縫的持續(xù)影響，內(nèi)部出現(xiàn)縫隙，這時(shí)平板的穩(wěn)定性極差，一旦管理人員缺乏經(jīng)驗(yàn)，采用爆破形式開采煤礦，爆破作業(yè)帶來的沖擊力將導(dǎo)致縫隙向橫向和縱向擴(kuò)張。隨著縫隙的持續(xù)侵?jǐn)_，頂板將出現(xiàn)冒落，這也是礦井坍塌事故的主要原因之一。

3、機(jī)頭部位冒頂

在礦井內(nèi)采掘工作開展一段時(shí)間后，在作業(yè)面兩端的機(jī)頭也要隨著采掘進(jìn)度改變位置，一方面能夠保證煤礦挖掘工作順利開展，另一方面可以為后續(xù)工作面提供支撐空間。井內(nèi)作業(yè)人員在移動(dòng)機(jī)頭后，原本已經(jīng)布置好的裝置也需要一并挪動(dòng)拆除，并在機(jī)頭位置調(diào)整后重新架設(shè)設(shè)備。當(dāng)機(jī)頭位置調(diào)整后，支護(hù)工作并未及時(shí)進(jìn)行，或是支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到要求，部分零件存在損壞，都將導(dǎo)致支付工作達(dá)不到預(yù)期效果。不僅引發(fā)接頭部位頂板冒頂，還將導(dǎo)致機(jī)頭出現(xiàn)掉落的現(xiàn)象，影響開采進(jìn)度，也對礦井內(nèi)部作業(yè)人員人身安全帶來嚴(yán)重的影響。

二、煤礦開采井下工作面頂板發(fā)生安全質(zhì)量事故原因

1、客觀原因

礦井內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜巖石結(jié)構(gòu)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)等客觀要素都對于煤礦工作面頂板的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，一旦礦井內(nèi)部開展采掘作業(yè)過程中遇到了硬度較低的巖石或是煤層較為松散，在沒有做好支護(hù)作業(yè)的基礎(chǔ)上開展煤礦采集工作將極易發(fā)生工作面冒頂事故。與此同時(shí)，我國部分煤礦作業(yè)年限較長，頂板承受的荷載也將會(huì)隨之加強(qiáng)，一旦管理人員忽視了頂板維護(hù)工作，作用力遠(yuǎn)超出支撐力時(shí)，也會(huì)引發(fā)鉚釘事故。

2、主觀原因

在開展井下作業(yè)時(shí)，安全管理工作常會(huì)受到各種復(fù)雜地質(zhì)的影響。管理人員要提前勘測好地質(zhì)結(jié)構(gòu)，采用有效合理的防護(hù)措施做好礦井支護(hù)工作，保障煤礦采集工作安全。但部分煤礦開采企業(yè)忽視了這一點(diǎn)，安全監(jiān)督管理工作形式化，支護(hù)設(shè)備難以真正意義上起到作用，極易由于操作不規(guī)范產(chǎn)生安全問題。同時(shí)，管理人員忽視了安全隱患排查工作，導(dǎo)致大量安全隱患并未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，例如頂板微變形、支護(hù)微變形等現(xiàn)象，這些安全隱患一旦不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，都將提升頂板冒頂事故發(fā)生幾率。

三、煤礦開采井下工作面頂板安全管理措施

1、改良頂板管控方式

我國對煤礦安全事故重視程度逐漸提升，部分煤礦采集企業(yè)已經(jīng)建立了完善的井下安全作業(yè)指導(dǎo)手冊以及工作面頂板安全管控制度。但管控制度仍然過于傳統(tǒng)，煤礦開采企業(yè)下一步應(yīng)將安全管理中心放在提升管理水平，改良頂板管控模式。首先，煤礦企業(yè)要重視井下環(huán)境、支護(hù)設(shè)備的監(jiān)督管理工作，做好工作面頂板安全管理制度的建立，結(jié)合井下情況及時(shí)進(jìn)行完善和補(bǔ)充，保障制度的有效性，真正意義上為現(xiàn)場作業(yè)管理工作提供制度方面的保障。其次，為了保障制度得以有效落實(shí)，要定期對于工作面頂板進(jìn)行細(xì)致的、全方位的監(jiān)督檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)巷道損壞，支護(hù)變形等問題，做好安全排查工作，一旦發(fā)現(xiàn)支護(hù)變形或損害要及時(shí)進(jìn)行處置，將安全管理制度落到實(shí)處，提升安全管理人員責(zé)任心，保障工作面頂板能夠始終保持安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

2、完善監(jiān)督管理制度

完善的監(jiān)督管理制度，能夠從根源上降低頂板安全事故發(fā)生概率，大部分煤礦開采企業(yè)井下作業(yè)制度不夠規(guī)范，監(jiān)督管理工作效率較低，導(dǎo)致井下作業(yè)存在著潛在的風(fēng)險(xiǎn)。部分風(fēng)險(xiǎn)因素并未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，加之企業(yè)的預(yù)防管理措施不到位，導(dǎo)致頂板冒頂事故頻繁發(fā)生。為了避免上述現(xiàn)象，煤礦開采企業(yè)安全監(jiān)督管理部門要重視監(jiān)督管理機(jī)制的落實(shí)，不斷完善管控機(jī)制，強(qiáng)化現(xiàn)場監(jiān)督管理工作，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)井下作業(yè)安全隱患，采用合理科學(xué)的方式妥善處置，在保障井下無任何安全隱患后方可開展作業(yè)。

3、局部加固

對于開采年限長的礦井要做好加固工作，部分頂面常年受到外界作用力的影響，自身的支撐力已經(jīng)難以達(dá)到預(yù)期要求，進(jìn)而引發(fā)工作面頂板冒頂現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象，要不斷重視局部加固工作，一旦發(fā)現(xiàn)巖石結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，要第一時(shí)間給予處置，避免變形或坍塌事故發(fā)生。對于安全風(fēng)險(xiǎn)高的部位要進(jìn)行重點(diǎn)加固，做好地質(zhì)勘探工作，及時(shí)了解巖層煤層狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)煤層松散或是巖層存在裂縫，要對存在裂縫部位以及裂縫延伸方向做好支護(hù)工作，保障工作面停板的安全性。

四、結(jié)語

綜上所述，煤礦開采過程中頂板冒頂事故頻繁發(fā)生，導(dǎo)致事故發(fā)生原因復(fù)雜，事故危害嚴(yán)重。要想避免工作面頂板事故發(fā)生，要從保障井下作業(yè)人員安全的角度出發(fā)，不斷強(qiáng)化支護(hù)工作，做好局部隱患排查工作，通過提升作業(yè)人員素質(zhì)的方式，保障井下作業(yè)安全，實(shí)現(xiàn)企業(yè)人員安全和效益的統(tǒng)籌兼顧。

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