煤礦常見頂板事故的發(fā)生原因及防治對策

劉相南

(七臺河市不動產(chǎn)登記中心，黑龍江 七臺河 154600)

煤礦開采是一項高風險工作，其風險主要來自于瓦斯、粉塵和頂板事故。采礦工人的工作環(huán)境在井下，一旦出現(xiàn)塌方和瓦斯泄露，人身安全將會受到很大威脅。頂板事故發(fā)生率很高，是五大煤炭災害最嚴重的一種，因此加強煤炭開采過程中的頂板事故預防是安全管理工作的重點。分析了引發(fā)煤礦頂板事故的原因，提出煤礦頂板事故防治對策，為煤炭從業(yè)人員提供了思路。

1 引發(fā)煤礦頂板事故的原因

1.1 地質(zhì)構造因素

大型煤礦形成地質(zhì)構造因素相對復雜，在漫長的變遷過程中，地殼會發(fā)生褶皺變形及斷層之間的相互擠壓過程，煤礦地質(zhì)層各有不同，每個煤礦的地質(zhì)構造因素和特點都不同，只有在開采過程中采取邊開采邊探索的探測手段，才能不斷發(fā)掘地質(zhì)構造因素。在煤礦開采過程中，經(jīng)常會遇到斷層和褶皺等特殊地質(zhì)構造，這些特殊的地質(zhì)構造往往會對地層產(chǎn)生較大破壞，如果對破壞程度缺少把控，就會導致冒頂和漏頂情況的出現(xiàn)。進行回踩工序時，應進行初次來壓或周期來壓，保證頂板的下沉速度，使頂板承受的壓力在材料和支臂的允許壓力范疇內(nèi)，避免頂板破碎和冒頂。

1.2 支護因素

支護是煤礦開采過程中的重要支撐，但在煤礦開采過程中往往存在支護不及時的情況，煤礦之間的縫隙較大，從中間開采時，由于固有的內(nèi)部結構發(fā)生破壞，很容易造成塌方情況，不但會掩埋開采設備，還會形成塌方傳遞效應，造成連片區(qū)的塌方，影響開采進度和工作效率。尤其是在空頂作業(yè)過程中，如果支護設備被機械設備碰倒或被炸藥崩倒，就會出現(xiàn)冒頂?shù)那闆r，造成極大的損失。

部分施工人員不重視支護工作，在錨桿插入階段沒有進行機械化插入流程，導致錨桿進入地面的深度不夠，錨定力沒有達到工程預定值，深度沒有達到預期要求，導致錨噴厚度不足，出現(xiàn)頂煤遺留的情況。頂板是承受壓力的重要構件，如果錨桿深度不足，將無法為頂板提供有效的支持力來抵消壓力，導致發(fā)生冒頂?shù)那闆r。巷道在修理過程中選用的材料不達標，規(guī)格不符合要求，也會導致支撐強度降低，操作工序不對也會導致出現(xiàn)技術性錯誤。

1.3 采煤方法不合理

采煤方法的最終確定需要參照一定的流程，需要煤炭專家共同商議敲定采煤方法，確定預期目標，由地質(zhì)專家和煤炭項目組負責人共同確定采煤方法的試行方法，將采煤方法提交給政府報備進行合法開采。但是由于申請和報備流程較為煩瑣，很多中小型煤礦利用傳統(tǒng)方法進行煤礦開采，對地質(zhì)情況和支撐情況了解不夠，違規(guī)進行大規(guī)模煤炭開采，導致圍巖應力集中，巷道壓力集中，支護不及時，出現(xiàn)了頂位空缺的情況。不科學、不系統(tǒng)的采煤方法導致頂板壓力突然增大時巖層松散，煤層的穩(wěn)定性被破壞，增大了塌方和塌頂發(fā)生概率。

1.4 開采管理不規(guī)范

煤礦開采過程中，煤炭會釋放瓦斯氣體和一氧化碳等有毒有害氣體，針對釋放的氣體和地質(zhì)層厚度的變化，工作面應保持正規(guī)循環(huán)作業(yè)方式，但很多施工單位只憑借經(jīng)驗進行開采，忽略了正規(guī)循環(huán)作業(yè)的開采流程，將瓦斯排放和塌方處理方法本末倒置，增加了頂板的壓力作用時間，給支護支撐帶來了較大的壓力，極容易引發(fā)冒頂情況。在放炮開采過程中，經(jīng)常會忽視炮眼的合理布置，工作人員將更多的火藥裝填進炮眼內(nèi)部來彌補炮眼打淺的缺陷，由于火藥數(shù)量多，與地表之間的距離小，極容易在火藥威力發(fā)生作用時將支架崩倒，導致冒頂事故的發(fā)生。不同礦山需要用不同的開采管理方法，應做到一礦山一管理方法，制定有針對性的管理制度，防止出現(xiàn)工序順序錯亂的情況。

2 煤礦頂板事故防治對策

2.1 加強對地質(zhì)構造的調(diào)研分析

在采礦許可證件分發(fā)完畢后，相關開采單位不應急于開采煤礦，應進行更加科學的地質(zhì)分析，找到巖層和煤層特點，確定潛在影響頂板變化的因素。在地質(zhì)構造調(diào)研分析過程中，一定要認真仔細，不能有任何疏漏，可以聘請專業(yè)的地質(zhì)研究團隊和地質(zhì)研究管理部門對地質(zhì)情況進行勘察，選用更加科學、精密的儀器和設備進行探測，便于后續(xù)進行煤礦開采。

2.2 采取合理的支護方法

不同煤礦由于所處地理位置不同，煤層的貯存條件及產(chǎn)生條件也都不同，煤炭開采任務制定人員應根據(jù)實際的巖層情況，采用前探梁及松動圈理論，對支護方法進行改造，提高圍巖檢測標準，在放炮之前做好臨時維護，根據(jù)頂板的力學性質(zhì)，在特殊位置采用錨噴方式及可伸縮的支桿進行支設布局，以支桿聯(lián)合配合方式保證開采巷道的穩(wěn)定性和安全性，保證煤炭開采效率和工作人員的安全性。

2.3 制定合理的采煤方法

采煤方法的合理性對整個煤炭開采過程有著重要影響，通常頂板事故出現(xiàn)在挖掘工作面，應制定更加科學合理的管理方法，在安全管理方面，掌握礦井煤層、頂板結構，只有了解熟悉各部分構造，才能減少巡查對照圖紙的時間，為及時排除隱患留出更多的時間。合理的采煤方法有助于煤炭開采效率的提升，可降低工作壓力。

2.4 規(guī)范開采管理流程

煤炭開采的主體是煤炭工人，應切實提高煤炭工人的素質(zhì)，讓他們學會更多的理論知識，引導其將理論與實際相結合，加強人員的安全教育和法律規(guī)范學習。應建立以礦產(chǎn)為主體的開采管理條例，明確開采區(qū)域及運載規(guī)定，及時排查風險，展開分工合作，提升協(xié)同辦公效率。只有開采管理流程更加規(guī)范化、科學化，才能保障工人的作業(yè)安全，降低頂板事故發(fā)生幾率。

3 結語

為實現(xiàn)安全生產(chǎn)目標，煤礦企業(yè)應改變傳統(tǒng)的開采思路，探明頂板事故發(fā)生的原因，制定更加科學的采煤工作流程，合理選用適合礦山發(fā)展的支護方法和開采方法，提高施工人員的安全意識和操作規(guī)范化意識，提高工人的綜合素質(zhì)，加強現(xiàn)場管理，與其他部門共同聯(lián)動合作，防止出現(xiàn)煤礦頂板事故。