頂板管理在采煤安全管理的應(yīng)用

時(shí)間:2022-10-17 08:56:17

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頂板管理在采煤安全管理的應(yīng)用

摘要:頂板事故是煤礦生產(chǎn)中最常見的事故之一,據(jù)統(tǒng)計(jì),在所有煤礦事故中,頂板事故占40%-50%。由此可見,頂板事故嚴(yán)重制約了煤礦的安全生產(chǎn),因此,加強(qiáng)工作面頂板管理對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。

關(guān)鍵詞:煤礦安全;頂板管理;液壓支架;地質(zhì)構(gòu)造

1合理布置工作面

在巷道開拓以前,應(yīng)對(duì)煤層地質(zhì)條件進(jìn)行勘測并做仔細(xì)的研究分析,在此基礎(chǔ)上,盡量將采煤工作面布置在斷層較少、頂板完整的地質(zhì)條件較好的區(qū)域[1]。在最大限度減少保護(hù)煤柱的同時(shí),應(yīng)保證工作面的穩(wěn)定性和安全性,預(yù)留充足的風(fēng)巷安全出口和工作面。合理地布置保護(hù)煤柱不僅可以避免巷道位于應(yīng)力集中區(qū)域,還能夠減少采空區(qū)的滲水和漏風(fēng)。此外,應(yīng)充分保障采煤工作面的一直三平,即保證采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)與煤壁處于三條平行的直線。

2合理選擇液壓支架

科學(xué)合理的選擇液壓支架,對(duì)提高綜采裝置的工作效率具有重要意義。首先,液壓支架的選擇必須與實(shí)際情況相匹配:①液壓支架強(qiáng)度須與頂板來壓相匹配;②液壓支架類型與采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)相匹配;③支護(hù)斷面須與通風(fēng)量和風(fēng)速相匹配;④液壓支架構(gòu)造須與煤層地質(zhì)條件相匹配[2]。在對(duì)液壓支架進(jìn)行選型時(shí),應(yīng)確定以下內(nèi)容:①液壓支架的最大高度及最小高度;②閥組的操作方法與性能;③液壓支架的支護(hù)形式,包括:掩護(hù)式、支撐式、支撐掩護(hù)式;④額定工作阻力、初撐力等支護(hù)阻力;⑤各種設(shè)備對(duì)空間的需求;⑥底座和頂梁的結(jié)構(gòu)、規(guī)格和所處的具體位置;⑦立柱的數(shù)量等。此外,液壓支架選型還需從以下方面進(jìn)行分析:①需考慮液壓支架的適用性與經(jīng)濟(jì)合理性;②液壓直接具有足夠的剛度,連接部件具有足夠的彈性且支架具有良好的穩(wěn)定性;③需具有良好的防漏矸裝置;④液壓支架的規(guī)格型號(hào)和重量應(yīng)適中,避免選用過于笨重的設(shè)備;⑤操作難度小且維護(hù)方便;⑥必須與頂板載荷的分布和承載力相適應(yīng),初撐力必須和工作阻力相適應(yīng);⑦液壓支架的構(gòu)造、類型須與煤層賦存條件和頂?shù)装鍘r性相匹配。

3液壓支架的維護(hù)和管理

3.1妥善處理各類事故。在開采過程中,有可能出現(xiàn)傾倒、陷底和擠架等各類事故,若不及時(shí)解決,將影響支護(hù)效果,嚴(yán)重時(shí)更有可能造成冒頂事故[3]。(1)液壓支架陷底。如出現(xiàn)陷底情況,可在液壓支架的頂梁下打一根斜樁,一端固定在相鄰的液壓支架上,另一端固定在頂梁上。此時(shí)降下被陷支架,提起底座并前移即可解決。(2)擠架的處理。液壓支架擠架通常是由于工作面不直造成的,因此在開采過程中進(jìn)行掛線,保持工作面的平直可以減少擠架現(xiàn)象的發(fā)生。出現(xiàn)擠架時(shí),需及時(shí)調(diào)整采煤方向和支架。(3)倒架的處理。在進(jìn)行移架時(shí),需實(shí)時(shí)觀測支架及頂?shù)装宓淖兓闆r,如果支架出現(xiàn)傾斜,應(yīng)及時(shí)停止移架,并進(jìn)行穩(wěn)定處理。3.2支架保持適中的初撐力。要想使液壓支架保持良好的狀態(tài),必須使液壓支架的初撐力和工作阻力相適應(yīng)[4]。因此,首先應(yīng)保證泵站提供充足的壓力,然后認(rèn)真檢查液壓系統(tǒng),觀察是否存在串液和漏液的現(xiàn)象,如果存在及時(shí)采取合理措施進(jìn)行檢修。

4遇地質(zhì)構(gòu)造時(shí)頂板的管理

4.1過斷層。由于斷層處頂?shù)装宄霈F(xiàn)拉伸或剪切破壞,巖石較為破碎,容易出現(xiàn)冒頂事故,因此要特別加強(qiáng)斷層處的頂板管理。為減小斷層對(duì)開采工作的影響,應(yīng)根據(jù)斷層的具體情況采取相應(yīng)的措施,具體包括:①工作面與斷層斜交,降低工作面與斷層相交的長度;②確定合理的放頂步距,一次性回清斷層外側(cè)的液壓支架;③在接近斷層時(shí),增加液壓支架的數(shù)量,減小控頂距,用斜撐板支好斷層面并在斷層面處加打木垛;④在綜采工作面遇小斷層時(shí),預(yù)先做好超前硐子,避免受到小斷層的影響。4.2過陷落柱、火山巖、褶曲。(1)陷落柱又叫天然井或無碳柱,內(nèi)部巖層雜亂且大小不一,一般為橢圓形。過陷落柱時(shí),若陷落柱不大,則可加強(qiáng)支護(hù)并強(qiáng)行通過;若陷落柱較大,則通常掘進(jìn)繞巷通過。(2)在通過褶曲時(shí),要確保挑頂?shù)淖畹透叨饶芡ㄟ^液壓支架和采煤機(jī)滾筒,同時(shí)保證底板能使液壓支架和刮板運(yùn)輸機(jī)移過去。如遇較大褶曲,可在梁上打支柱,墊底梁、留底煤,采用擋板在側(cè)面用擋好浮煤,同時(shí)在擋板外側(cè)加打木垛。(3)過火山巖時(shí),應(yīng)根據(jù)其范圍的大小,可重新開切眼,縮短工作面、搬遷工作面,或采用類似處理過斷層的方法。

5加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)和礦壓監(jiān)測

(1)加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)。地質(zhì)條件的變化對(duì)于開采工作的影響重大,因此需要加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)工作,對(duì)礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行認(rèn)真勘測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造,為巷道及采取的布置提供依據(jù)。目前,較為科學(xué)的預(yù)報(bào)是點(diǎn)報(bào)與月報(bào)相結(jié)合。(2)加強(qiáng)礦壓觀測。礦壓監(jiān)測的核心是觀測支架的初撐力,在進(jìn)行礦業(yè)監(jiān)測時(shí),需對(duì)頂板的情況進(jìn)行認(rèn)真觀察,并對(duì)初撐力和頂板的情況進(jìn)行記錄,將觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,發(fā)現(xiàn)異常進(jìn)行及時(shí)的檢查及整改。

參考文獻(xiàn):

[1]梁斌.煤礦巷道頂板支護(hù)與安全管理實(shí)踐[J].山東煤炭科技,2018,(3):70-71.

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[3]董國梁.煤礦頂板事故原因分析及對(duì)策措施[J].能源技術(shù)與管理,2017,42(4):136-137.

[4]孫晉文.淺析煤礦綜采面頂板控制與安全管理[J].能源技術(shù)與管理,2017,42(3):79-80.

作者:張潔 單位:河南能源新疆龜茲礦業(yè)有限公司