前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的推垮型煤礦頂板管理論文,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
我國在煤礦的開采過程中,總結出了一套比較完善的礦山壓力控制理論,由最初的定性分析發展到了定量計算頂板應力和頂板下沉量。回采工作面頂板控制設計的內容主要包括:選擇采場支護形式、選擇采空區頂板的處理辦法、決定控頂距離、選擇支護形式、制定工作面日常頂板管理方案等。這些頂板管理的方法在實踐中得到了充分的驗證,并且從實踐中得到了許多寶貴的經驗。目前對頂板事故的控制與預防,主要研究需控巖層的范圍。采場需控制的巖層范圍是指上覆巖層中運動對采場產生明顯影響的那部分巖層,包括直接頂與老頂。從礦壓控制的要求出發,直接頂是指在采空區已經冒落,在工作面推進方向上失去了傳遞力聯系的那部分巖層;老頂則是由運動對采場產生明顯影響的巖梁組成,每一巖梁由同時運動或近乎同時運動的一層或數層巖層組成,盡管巖梁會發生斷裂,但其在工作面推進方向上始終能保持傳遞力的聯系(包括規則垮落)。確定采場需要控制的巖層范圍是頂板控制設計的首要問題,其中包括各部分巖層的厚度和運動步距的確定。國內外特別是我國在圍巖控制技術的研究方面取得了一系列卓有成效的研究成果,如支護形式的選擇、支架選型設計、高檔普采工作面圍巖關系、支護設計、特殊支護、支護質量與頂板動態監測等。原西德學者G1Everling通過數值模擬計算,得到了原巖應力與開采深度之間的關系;原西德埃森采礦研究中心還對深部開采在采場周圍及底板巖層中的應力分布規律進行了數值模擬計算。專門針對煤礦深井高地壓堅硬頂板工作面圍巖特性及其支護方法方面進行的系統研究較少,但有些專家學者也對深井開采的圍巖控制做了研究,如杜計平和蘇景春教授等對煤礦深井開采的礦壓顯現及其控制的研究,蔣金泉教授對采場圍巖應力與運動做了較全面的研究,付國彬和姜志方等對深井巷道礦壓的研究,潘立友和鐘亞平對礦井沖擊地壓的研究,靳鐘銘和徐林生對煤礦堅硬頂板控制的研究以及陳炎光和錢鳴高對圍巖控制的研究等等。有教授和學者已對礦山井下圍巖力學模型的建立和計算機數值模擬做了大量的工作。如繆協興和錢銘高所建立的采場圍巖整體結構與砌體梁力學模型,曹勝根做的采場圍巖整體力學模型,魏錦平和靳鐘銘做的關于堅硬頂板控制的數值模擬,吳洪詞建立的采場空間結構模型及其算法,曲華和張殿振做的關于深井難采煤層上行開采的數值模擬。這些模型和算法的建立為工作面采場圍巖特性的研究提供了寶貴的經驗。
2煤礦頂板推垮型事故原因
1)采煤方法落后。
煤礦在開采過程中,沒有使用壁式等正規采煤方法。仍采用一些傳統的、原始的采煤方法。導致支護、頂板管理困難。
2)工作面管理技術差。
采煤工作面必須根據實際情況,編制設計方案、規程措施,對工作面支護參數、作業循環、勞動組織作嚴格細致的要求安排。但由于現場管理不到位,一些煤礦的作業人員任意改變支護參數、不嚴格執行操作程序,出現采煤、運輸脫節、人員組織管理渙散等現象。給采煤工作面的生產,留下了極大的安全隱患。
3)工人操作不熟練。
地方煤礦的工人,大部分來自農村,且文化程度低,很多還是文盲。他們大多數是過去的挖煤工、背煤工,他們沒有經過系統的、嚴格的從業培訓,流動性大。對井下單體液壓支柱、刮板運輸機等設備非常陌生。對井下支護、回柱、打眼放炮等作業操作程序一知半解,熟練程度不夠、隨意性很大,在很大程度上導致違章作業現象的發生。
4)支護材料質量不高,支護強度不夠。
地方煤礦原來一直使用傳統的木支護。由于木料的各項指標不一致,在支撐力、使用壽命、支柱回柱方面會帶來很大的問題,給井巷支護、采煤工作的生產留下大量的隱患?,F在,大部分煤礦的采煤工作面已經使用了單體液壓支柱支護,但在主井、運輸、回風等巷道,仍采用木支護。
5)工人在處理冒頂區、巷修的過程中,不嚴格執行相關的作業規程和操作程序,不設專人觀山等,導致事故的發生。
6)專業技術人員不足。
煤礦必須配備采煤、通風、機電、地質等專業技術人員。但是由于客觀原因,全國煤炭專業技術人員嚴重不足,地方煤礦更不能配備足夠的專業技術人員。導致煤礦出現了無序開采、無針對性和可操作性的措施、工程質量不合格、工作面管理混亂等現象,給地方煤礦的安全生產管理,帶來了很大的困難。專業技術人才的大量不足,將是影響地方煤礦健康發展的一個主要問題。
7)煤礦業主認識不足。
一些煤礦負責人認為,煤炭生產是高風險行業,出事故是必然的。一年出一兩起頂板事故,死一兩個人也是正常的現象。這種思想,導致在日常的管理中,對一些常見的隱患,不會引起高度重視,也不會立即采取措施消除隱患。最后導致事故的發生。而且,事故發生后,也不會及時吸取教訓。形成事故一次又一次發生的現象,有的煤礦幾乎年年發生頂板事故。
8)“三違”行為導致事故發生。
通過分析,其實大部分煤礦事故都是“三違”引發的。煤礦業主為了獲得最大的效益,違章指揮。井下工人由于無安全意識,或為了圖方便、省事,不進行敲邦問頂、冒險蠻干、到采空區偷采煤柱、在更換支護設備、處理冒頂區、巷修的時候違章作業、違反勞動紀律,釀成事故。
3煤礦頂板推垮型事故防治
3.1合理布置回采工作面,認真編制作業規程
工程技術人員應積極探索適合本礦地質條件和有利于頂板管理的工程設計方案,編制作業規程應從多方面考慮,盡可能周全。對于回采厚煤層、中厚煤層或頂板松軟、破碎的薄煤層時,其回采運輸巷道應布置在煤層底板巖石中,這樣掘進巷道時施工條件好,在源頭上減少了頂板事故發生的可能性。此外,應合理選擇采煤方法,對頂板松軟、不穩定、斷層、裂隙較發育的煤層可選用下行式斜坡采煤法;對頂板較穩定的煤層可選用走向長壁式回采方法。
3.2嚴格執行《作業規程》審批、學習制度
《作業規程》是煤礦指導生產、保證生產安全的綱領性文件。因此,要求采掘作業規程編制之前都要事先進行水患論證,編制時依據地質資料與礦壓觀測資料,包括頂板來壓規律進行切合實際的編寫。礦長、總工程師應嚴格把關,制定“四不批”制度,即地質構造不清不審批;頂板管理措施不具體不審批;規程編寫不認真,措施沒有針對性不審批。“三大規程”出臺后必須組織干部和職工認真學習,讓大家領會和掌握,同時通過考核合格后才能上崗作業。
3.3加強工程技術管理,嚴把工程質量關
小煤礦頂板事故絕大多數是由于現場管理不嚴或采掘工作面工程質量低劣造成的。采掘工程質量是頂板管理的基礎,從抓好現場管理入手,提高工程質量是防止頂板事故的一條極其重要的措施。因此,要求工程技術管理人員經常深入井下作業現場檢查指導,發現問題及時處理解決,遇地質構造變化等意外情況,應編制補充安全技術措施并組織全體施工人員學習領會后方可繼續施工。日常工作中由安全員對采掘工作面支護質量進行巡回檢查,發現隱患及時消除。工程驗收小組月末組織驗收時應嚴把質量關,堅決做到工程質量不合格不驗收。
3.4密切關注回采工作面頂板動態,掌握初次與周期來壓規律
回采工作面初次來壓和周期來壓容易造成冒頂事故,特別是對于斷層、裂隙發育的頂板,一旦采面某個地點的支架失效,就有可能發生局部漏冒,破碎頂板從這點開始沿工作面往上全部漏空,造成大片支架失去平衡,導致漏垮工作面。因此,必須認真搞好初次放頂和周期來壓期間的頂板管理,預防大型惡性頂板事故發生。日常工作中要摸索和掌握來壓步距,在來壓之前采取加強支護的措施,如加木垛、從柱等,確保安全無事故。
3.5加強現場檢查監督,及時消除安全隱患
3.5.1強化事故多發地點的頂板管理
局部冒頂實質是控頂區內已破碎的直接頂失去有效支護而造成的,采掘工作面較容易發生冒頂事故的位置:一是地質構造破壞附近;二是采面靠近煤壁處或順槽掘進迎頭;三是巷道、順槽交叉口及回采工作面上下出口處;四是采面放頂線附近。這四個位置是頂板事故多發區域,因此也是頂板管理的重點部位。下面針對這四個區段產生冒頂的原因與特點,結合我縣煤礦實際情況,提出七條防范措施。
①嚴格控制控頂距,工作面隨采隨支,遇頂板破碎時嚴格執行超前支護。
②嚴格執行敲幫問頂制度,危石必須挑下,無法挑下時應采取臨時支護措施,嚴禁空頂作業。
③架設支架要有足夠的初撐力,順槽上的支架要有3-5度的迎山角,支架的頂部與兩側應用木板背緊背害牢,嚴防片幫。
④布置炮眼時,應使最小抵杭線處在相鄰兩柱之間,裝藥量要適度、合理,盡量采用小范圍放炮方式。
⑤巷道、順槽交叉口架設抬棚支護,工作面上下出口的支護必須加密,必要時增設特殊支架。
⑥每班末進行一次安全檢查,發現支架霉爛、歪斜、斷梁折柱等情況應及時更換。
⑦采用下行式斜坡采煤時,放炮前必須封塘,放炮后人員嚴禁進入封塘區內耙煤。
4總結
因此要認真總結經驗,吸取教訓,分析事故發生的原因和規律,采取針對性的措施,強化責任感、使命感和緊迫感,扎實有效地抓好事故多發專業的綜合治理,認真落實事故隱患整改措施,超前預防,就一定能杜絕重特大事故的發生,實現煤礦生產的長治久安。