鄭海周

摘 要：地下開采過程中極易因礦山壓力遭到破壞而出現(xiàn)上部礦巖層自然塌落的現(xiàn)象，其不僅發(fā)生頻率較高，造成的人員傷害也比較大，且事故影響時間也較長。本文以發(fā)生多次冒頂事故的某礦業(yè)分公司為例，深入分析其輕放工作面發(fā)生冒頂事故的主客觀因素，并根據(jù)自身工作實踐提出了相關(guān)預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：煤礦；輕放工作面；冒頂事故；預(yù)防措施

一、工作面概況

2003年，某礦業(yè)分公司建成并投入生產(chǎn)，于2005年引進(jìn)了綜合機械化輕型放頂煤回采工藝，該回采工藝采場液壓支架的型號為ZFQ2400-16/24，采煤機的型號為MXG-350雙滾筒，采面煤壁和老塘側(cè)在運煤時所采用的可彎曲刮板輸送機型號分別為SGD-630/220和SGD-630/180，起著供液作用的泵站共有兩泵一箱，型號為RB160/31.5。采煤工作多為地下操作，較為復(fù)雜的地下環(huán)境與水平不高的管理及技術(shù)是導(dǎo)致冒頂事故高發(fā)的主要原因，操作人員的生命安全受到極大威脅，杜絕輕放工作面冒頂事故或降低事故造成的損害，對礦業(yè)公司實現(xiàn)安全生產(chǎn)有著十分重要的現(xiàn)實意義。

二、工作面冒頂事故分析

筆者詳細(xì)調(diào)查了該礦業(yè)分公司發(fā)生的多起冒頂傷亡事故的原因，發(fā)現(xiàn)誘發(fā)輕放工作面冒頂事故的因素較多，具體可分為客觀因素與主觀因素。

（一）客觀因素

1.地質(zhì)構(gòu)造

輕放工作面在回采過程中，常常會遇到諸如落差較小的斷層、褶曲、裂隙、陷落柱、頂板松散破碎異常區(qū)之類的小型地質(zhì)構(gòu)造，其中，斷層、裂隙、頂板松散破碎異常區(qū)對回采工作面造成的影響最大。以上隱伏于工作面不易被發(fā)現(xiàn)的小型地質(zhì)構(gòu)造使得工作面的正常壓力狀況發(fā)生變化，進(jìn)而將會導(dǎo)致工作面發(fā)生片幫或冒頂事故。

2.礦山壓力

在開采煤礦的過程中，采場上的覆巖層極易發(fā)生移動或變形現(xiàn)象，礦壓由此產(chǎn)生。礦壓經(jīng)由煤層底板將會直接傳遞至工作面的支架上。采場煤壁處，尤其是回采工作面及下出口的礦壓最高。在輕放工作面中，下沉量較大的中部頂板也承受著較多的壓力，初期來壓和周期來壓均會導(dǎo)致礦山壓力的增加。此時如果技術(shù)人員無法有效掌握頂板的活動規(guī)律或沒有采取到位的措施均會引起工作面冒頂事故。

3.水

含水砂巖較易在推進(jìn)工作面過程中從頂板流出，煤巖層極有可能會因長期浸泡于水中而變軟，煤巖的抗壓強度隨之變小。此外，流至工作面的水還會對采煤設(shè)備造成較大的影響，煤礦事故發(fā)生幾率大大增加，同時還會引起頂部煤巖出現(xiàn)離層、變軟甚至冒落等現(xiàn)象。

（二）主觀因素

1.管理

管理不到位是工作面回采過程中導(dǎo)致冒頂事故頻頻發(fā)生的重要原因。煤礦管理工作貫穿割煤、采煤等過程，其管理不到位主要體現(xiàn)為以下幾個方面：

其一，割煤過程中常常會出現(xiàn)煤壁不直的現(xiàn)象，然而不少煤礦管理人員卻嚴(yán)重忽略了這一問題，進(jìn)而導(dǎo)致礦山壓力較為集中；

其二，采高過大則往往會導(dǎo)致煤壁出現(xiàn)片幫情況，此時如果不采取及時支護(hù)的措施往往會導(dǎo)致片幫現(xiàn)象更為嚴(yán)重；

其三，在機電設(shè)備管理環(huán)節(jié)，無法正常運轉(zhuǎn)的機電設(shè)備將會導(dǎo)致輕放工作面的推進(jìn)度較慢，從而將會引起冒頂事故；

最后，技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平不高，違規(guī)操作現(xiàn)象層出不窮也是引發(fā)工作面冒頂事故的主要原因。

2.支架工作狀況

剛暴露的頂煤往往會由于液壓系統(tǒng)漏液、竄液或泵站平均輸出壓力不足25MPa、閥組供液不足等原因而無法得到及時的支護(hù)，在煤壁前方支撐壓力的作用下，頂煤將會產(chǎn)生較多的裂隙，甚至還會變成破碎或裂隙發(fā)育的碎頂，架前冒頂產(chǎn)生的幾率大大增加。此外，架前頂板空頂距、支護(hù)質(zhì)量、割煤及放煤質(zhì)量也會加大冒頂事故的發(fā)生幾率，此處不再贅述。

三、預(yù)防冒頂事故的措施

（一）促進(jìn)管理水平提升

在管理環(huán)節(jié)，一方面需對泵站的維修與保養(yǎng)加以重視，以避免液壓系統(tǒng)因跑、冒、滴、漏現(xiàn)象而影響到工作面時的壓力和供液；為了實現(xiàn)循環(huán)作業(yè)的正規(guī)性，需保證工作面合理快速推采。

（二）充分利用技術(shù)手段

為了減少地質(zhì)構(gòu)造對輕放工作面的影響，技術(shù)人員需充分利用技術(shù)手段探明工作面內(nèi)隱伏的地質(zhì)變化，在接近前文提及的小型地質(zhì)構(gòu)造時，可根據(jù)探明情況采取有針對性的加強支護(hù)措施，冒頂事故可得到有效預(yù)防。

（三）積極探索頂板活動規(guī)律

本礦業(yè)公司引進(jìn)炮采和普采工藝時，已經(jīng)通過大量的分析及實際觀測工作掌握了主采煤層的頂板活動規(guī)律，但仍停留于理論上的分析，實際觀測過程中所獲得的資料無法為實際生產(chǎn)提供有效的指導(dǎo)。針對此現(xiàn)狀，公司需充分利用礦壓觀測儀器儀表，通過全面系統(tǒng)觀測分析頂板活動掌握其活動規(guī)律，并據(jù)此采取積極的防范措施以防治或應(yīng)對冒頂事故。

（四）盡最大可能縮短頂板暴露時間

在割煤前，采場處于最小控頂距狀態(tài)，此時需保證滾筒落煤后及時將伸縮梁護(hù)頂伸出，并在前溜頂過后立即進(jìn)行移架操作，具體可采用帶壓擦頂移架的方式，以避免破壞頂板的完整性以及冒頂事故的出現(xiàn)。輕放工作面的端頭壓力較為集中，且工作面與風(fēng)道間較易形成銳角煤柱，一般而言，該煤柱在集中壓力下會松散破碎。對此，技術(shù)人員可提前做腮角板方式控頂，并在端頭兩組支架上頂每隔0.5～1.0m置入一塊腮角板，以增強支護(hù)的整體性，避免腮角出現(xiàn)冒頂事故。

四、結(jié)語

采煤工作大多在地下進(jìn)行，較為復(fù)雜的工作環(huán)境及不到位的管理工作是煤礦事故高發(fā)的主要原因，水、火、瓦斯、煤塵以及本文重點闡釋的冒頂事故并稱煤礦五大災(zāi)害。

本文以多次發(fā)生冒頂事故的某礦業(yè)分公司為例，詳細(xì)分析了誘發(fā)冒頂事故的主客觀因素，并提出了相關(guān)預(yù)防措施，以期為我國煤礦企業(yè)的發(fā)展提供理論參考。

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