顶板管理在采煤安全管理中的应用_赵振.pdf

201917 技术应用与研究59 Modern Chemical Research 当代化工研究 近年来，人们在生产生活中的能源需求逐渐增加，再加 上煤矿企业自身对经济效益和社会价值的追求，使得煤矿产 业在开采范围和开采程度上都不断加深，而开采环境却呈现 恶化趋势，在这种形势下，煤矿安全事故发生的概率明显增 加。在煤炭事故中大约一半左右都是煤矿顶板事故，因此， 加强顶板安全管理工作是非常重要的。 1.煤层的顶板分类 煤层顶板是指煤层之上岩层。通常情况下，根据岩层的 坚硬程度以及岩层和煤层之间的距离程度，将其划分为伪顶、 直接顶和老顶三层。伪顶是距离煤层最近的一层岩层，其岩层 比较松软，厚度在0.3-0.5米之间。在煤层开采过程中，伪顶 很容易发生下落，与煤层混在一起，影响煤的质量。直接顶是 伪顶或者煤层上面的一层顶板，相对比较稳定[1]。因此，在煤 层工作层采落的时候直接顶并不会与之同时发生垮落，而是 经过一定时间的悬露后才发生垮落。直接顶的支护工作在煤 矿开采过程中是十分关键的，其支护效果直接决定着冒顶事 故的发生与否。老顶是位于直接顶上方的岩层，岩层坚硬度 最高。老顶支护工作不到位，也会在悬露一定时间后发生垮 落，进而为煤矿开采工作带来困难甚至造成安全威胁。 2.煤矿顶板事故发生时的征兆 在煤矿开采过程中，采煤工作面不断向前推进，使得 采煤工作面顶板的暴露面积逐渐增加，此时，就需要对采煤 工作面空间进行必要的支护，并将采空区域进行安全处理， 以做好开采人员的安全保障工作，也为后续回采工作的开展 打下良好的基础。一般情况下，煤矿顶板安全事故在发生前 总会出现一些相应的征兆，例如，采煤工作面支护架会出现 声响。煤矿开采过程中，采煤工作面岩层呈下沉趋势，使得 采煤工作面顶板压力不断增加，就会造成支架发出巨大的响 声。同时，顶板岩层中也会出现掉渣和裂缝等现象。这是因 顶板管理在采煤安全管理中的应用 ＊赵 振 （山西蒲县华胜煤业有限公司 山西 041206） 摘要煤炭资源是我国能源消耗的主要形式之一，因此我国煤炭开采工作安全顺利的开展，是保障能源供给的重要基础。但是在煤矿开 采过程中会存在大量的顶板事故，不仅影响煤矿开采的工作进度，而且对煤矿开采人员的生命安全造成威胁。因此需要加强顶板管理，为 煤矿开采人员提供一个安全稳定的工作环境。本文结合顶板的结构形式和常见的顶板事故情况，对影响顶板管理的因素进行了分析，并提 出了防止顶板事故的安全措施。 关键词顶板管理；采煤；安全管理；应用 中图分类号TD327 文献标识码A Application of Roof Management in Coal Mining Safety Management Zhao Zhen Shanxi Puxian Huasheng Coal Industry Co., Ltd., Shanxi, 041206 AbstractThe coal resources are one of the main s of energy consumption in China, so the safe and smooth development of coal mining in China is an important basis for guaranteeing the supply of energy. However, there are a large number of roof accidents in the mining process of the coal mine, which not only affects the work progress of the coal mining, but also poses a threat to the life safety of the coal mining personnel. Therefore, it is necessary to strengthen the roof management and provide a safe and stable working environment for the coal mining personnel. In this paper, the factors that affect the roof management are analyzed and the safety measures to prevent the roof accidents are put forward. Key wordsroof management；coal mining；safety management；application 为如果岩层开始发生断裂，其断裂部分就会发生松动，进而 出现裂缝或者开始掉渣。此外，片帮煤增多也是顶板事故即 将发生的征兆。当采煤工作面即将发生冒顶时，煤壁会成为 主要的应力集中位置，此时采煤工作面较为松软成片帮煤[2]。 因此，将顶板事故前的征兆现象作为事故的预警信息，做好 安全事故预防工作是十分有必要的。 3.煤矿顶板事故的分类 不同类型的顶板所引发的顶板事故是不同的，大体上顶 板事故主要分为压垮型冒顶事故、漏垮型冒顶事故、推垮型 冒顶事故和冲垮型冒顶事故。压垮型冒顶事故主要由老顶引 发，虽然发生频率不高，但是一旦发生，其事故的破坏性是巨 大的。漏垮型冒顶主要是由于伪顶和顶板发生松动造成的[3]。 推垮型冒顶经常发生在采煤工作面刚开始的阶段，发生频率 也较高。而冲垮型冒顶则是由于顶板冲击压力过大造成支架 倒塌而发生的。还有一种常见的事故类型为局部岩块冒顶事 故，这类事故具有不可预见性，往往成为顶板管理中容易被 忽略的情况，因此要格外重视。 4.顶板事故的发生原因 1顶板事故发生的客观原因 ①矿山压力的作用 煤矿开采过程中，随着采煤工作面的不断向前推进， 煤层上方的覆盖岩层会发生变形，进而导致矿山压力发生移 动，并将这种作用力不断传递给顶板支架。这种压力作用在 回采的工作面上下出口附近表现的最为强烈。同时，在压力 作用下，回采工作面顶板中部因压力过大呈现下沉现象。矿 山压力还具有初期压力和周期性压力的特征，当这两种压力 形式同时存在时，就会对工作面产生强烈的破坏作用，很容 易诱发冒顶事故。 ②地质构造层面的影响 ChaoXing 201917 技术应用与研究 60Modern Chemical Research 当代化工研究 煤矿开采过程中，矿层所在区域的地质构造千差万别， 不可避免的会存在断层、褶曲、裂缝、陷落柱、冲刷带等现 象。这些地质构造都会对煤层的工作压力造成不同程度上的 影响。例如断层，通常情况下，断层中总会存在不同程度的 断层泥，断层泥与水接触后就会发生软化，很有可能造成采 煤工作面的塌陷。甚至在塌陷过程中还会伴随着岩石破碎， 损坏顶板的支柱，造成顶板事故。因此，根据不同地质的构 造变化需要采取相应的防护措施。 2顶板事故发生的主观原因 ①开采人员操作技术不熟练，处理经验不丰富 在煤矿开采过程中，开采人员需要对顶板岩石的形成以 及相关的变化趋势进行全面的了解与判断，以安排后续的施 工操作方法并合理掌控施工进度等。但是，由于开采人员对 顶板岩石的变化发展程度和顶板稳固程度的认识不够，很难 根据现实的实际情况做出准确合理的判断，使得施工操作出 现偏差。再加上部分施工人员的专业操作技能不过关，开采 过程中稍有不慎就会影响顶板安全。例如，对于岩石出现不 当处理，就会存在撬前落后、翘小落大、左右不均等意外情 况，进而引发顶板安全事故。同时，当开采过程中存在异常 现象时，开采人员由于缺乏处理工作经验，不能理智的分析 意外情况，惊慌失措，进而不能科学准确的化解小事故，反 而会激化问题，造成问题恶化或者扩大化。 ②管理不严，违章操作 煤层开采基层的领导干部对于自身所管辖的工作范围 不能够做到严加管理，安全管理意识薄弱。在领导管理过程 中，普遍存在重生产轻安全的管理思想，这样当在煤矿开采 过程中发现安全隐患时，不能够予以及时的处理。在日常工 作生产过程中，未能全面完善的做好安全防护措施，对于顶 板事故的发生抱有侥幸心理，以至于在险情发生后毫无招架 之势。同时，在生产作业紧张的情况下，一味的冒险蛮干， 甚至违章作业，也是诱发顶板事故出现的原因。 ③采煤技术因素的影响 部分中小型煤矿企业受资金压力和生产规模的影响，不 能够积极引进先进的采煤技术，只能沿用一些落后的采煤技 术和采煤设备，这些在影响采煤效率的同时也会降低采煤安 全，诱发采煤事故的发生。采煤行业的工作条件比较恶劣， 工作环境艰苦，使得煤矿工人的招聘困难，部分煤矿工人的 知识文化水平较低，综合素质较差，缺乏安全生产的思想意 识，在实际生产作业中不能熟练掌握开采作业中的技术要点 和施工顺序等，这些都严重影响到煤矿作业的安全程度。 5.加强顶板安全管理的方法措施 1做好安全教育及技术培训工作 煤矿开采工作者要对矿山结构和煤矿开采安全施工进行 全面深刻的学习，尤其是顶板的安全管理。因此，煤矿企业 应该加强安全教育和安全知识培训。培训完成后有必要进行 必要的考试考核，并发放上岗合格证，以保证参加煤矿生产 的工作人员具备最基本的职业技能的专业素质。同时，煤矿 企业应该贯彻以人为本的管理理念，将人力资源视为企业发 展的重要基础，全面认识到施工人员素质、安全生产和经济 效益之间的内在关系，加大对工作人员专业素养的培养，进 而保障安全生产。 2完善强化安全管理工作 煤矿顶板事故是典型的煤矿开采事故。对于煤矿顶板 的安全管理，首先要调动组织管理人员认清煤矿顶板事故安 全管理的重要性，构建健全完善的煤矿顶板安全生产管理体 系，并将其深入贯彻落实，以保证施工作业过程中每个施工 人员都能够重视顶板安全工作。与此同时，煤矿安全管理部 门应该加强生产作业的监督管理，最好在矿井端口设立安全 监督点，并定期组织开展安全检查工作，使管理监督工作得 到全面配置，加以配合。 3针对地质条件采取相应的安全措施 一般情况下，顶板事故的发生具有一定的发生规律，并 且具有一定的可预见性。这就需要做好采前勘探工作，根据 勘探过程中所掌握的地质变化、力学和顶板压力变化等情况 做好开采预防工作。对于采煤现场的支架防护需要充分结合 现场的实际情况，使支架的支护和稳固功能能够最大程度上 得到发挥。同时，也要注意提高采煤技术和采煤设备的先进 化程度，这在一定层面上能够减少顶板事故的发生。还需要 注意的是，采煤区的岩层在开采过程中是不断变化的，因此 需要对采煤工作面岩层顶板进行实时监测，以掌握最新的工 作面的工作状态，对生产过程中可能出现的问题做好预防准 备工作，防患于未然。 4以事故树原理促进安全管理工作的开展 事故树就是从结果到原因来寻找分析总结与事故相关 联的各个因素之间的逻辑关系。利用事故树可以准确的找出 事故发生的原因，在生产过程中即根据相应的生产工艺流程 和主次顺序来寻找生产作业过程中所存在的问题，并对生产 环节中的危险源和事故源做出预测分析评价，以便制定相应 的决策措施。采煤工作顶板的安全管理中，采用事故树原理 实现对事故源的分析与控制是十分有必要的。但是，对于事 故树在煤矿顶板安全管理上的应用，需要对顶板工作全面熟 悉，且具有相当丰富的工作经验。如果整个事故树过于庞 大，则会对系统的定性定量分析造成一定程度上的干扰。因 此，需要对煤矿作业人员进行综合培养，以准确操控事故 树，以推动煤矿安全生产工作。 6.结语 顶板管理在煤矿生产安全管理工作中的应用，首先要加 强顶板安全管理的意识，提升安全管理人员综合业务水平， 采用科学合理的施工方法来规避地质条件所引发的顶板事 故，同时，加强煤矿开采工作人员的安全监督工作，以全面 保障煤矿生产的安全性。 【参考文献】 [1]李水长.浅探顶板技术管理在安全管理中的应用[J].冶金 管理,201907125127. [2]宋彦.浅谈采煤工作面顶板安全管理及事故预防[J].内蒙 古煤炭经济,20190491103. [3]张洁.顶板管理在采煤安全管理中的应用[J].内蒙古煤炭 经济,201814114152. 【作者简介】 赵振（1989-），男，汉，山西太原人，本科，助理工程师， 山西蒲县华胜煤业有限公司；研究方向煤矿采矿工程管理。 ChaoXing