煤矿顶板灾害分析及防治研究
吉永海
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吉永海,. 煤矿顶板灾害分析及防治研究[J]. 煤炭技术研究,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.157343.
摘要:
当今社会,城市的发展以及日常运转都需要运用到煤炭资源,而对于煤炭资源的开采也是具有一定危险性的,特别是在煤矿开采过程中,顶板安全事故常常发生,这对于相关企业的正常生产以及经济效益都有着很大的影响,严重的甚至可能会对于相关工人的生命财产安全造成威胁。因此为了有效的防止与应对顶板安全事故的发生,应当去制定相关的对策,从而去保障煤炭开采工作中的安全性。
关键词: 煤矿顶板诱发因素灾害类型防治措施
DOI:10.12721/ccn.2023.157343
基金资助:

引言:煤炭作为三大化石能源之一,对于当今社会人们日常的生产与生活有着极其重要作用,煤炭的开采工作,其自身就具备较高的危险性,尽管当今社会科学技术发展较快,也将许多先进的科学技术运用到煤炭的开采工作中,但是煤炭开采工作中的安全事故也依旧不能够完全避免。最为常见的技术煤矿顶板安全事故,指的是顶板受到外界因素以及煤炭开采技术的影响,从而导致的发生冒落等情况,从而对于人民的生命财产安全造成威胁。因此为了有效的防治这种情况的发生,对于煤矿顶板灾害的预警以及防治措施进行相关的研究与讨论。只有能够实现对于煤矿顶板灾害分析以及防治研究,能够为煤矿安全生产提高保障。

一、煤矿顶板灾害的诱发因素

(一)地质结构复杂

因为能有着煤炭资源的大多数都是沉积岩的分布位置,因此在煤炭开采的过程中很容易出现地质断层、褶皱以及陷落柱等地质结构的出现,并且对于地底结构的破坏也是非常大的,如果对此不提高一定的重视的话,万一在煤炭的开采过程中出现顶板破损那么就有很大的可能会出现冒顶以及漏顶的情况出现[1]

(二)支护作用不到位

在煤矿开采作业中,如果相关的支护工作没有做到位或者根本没有进行采掘面的支撑工程,这样在进行破碎以及贯通的施工过程时,相关的安全措施不能够及时的跟进,相关的支柱就会很容易的被碰到或者在爆破的过程中被震倒,如果不能够第一时间采取相关的补救措施,那么就会有非常大的概率出现冒顶等情况的发生[2]

(三)开采管理工作不规范

在煤炭的开采过程中,应当在施工前期就规定好相关的施工作业顺序,做好相关的应急救援方案。在开采的过程中,应当严格按照相关的规定去采取可靠的安全措施。绝对不能够将传统的管理工作以及开采流程原封不动的套入到相关的 开采工作中,因为传统的管理工作没有全方位的安全生产规程,万一出现安全事故时没有办法去进行及时的防范与管控。

(四)采煤作业方法不合理

目前我国大部分的煤矿开采方式都不合理,因为相关开采的技术力量较为薄弱,中小型的煤炭开采企业也没有大量的资源就引进新型的科学技术。不仅如此,相关煤炭开采企业在开采煤炭时,没有煤矿本身以及煤矿周围的地质情况没有进行详细的了解,一般都是一边开采,一边进行地质的勘探,但是这样一来也就会导致周围的支护以及巷道的压力加大,不仅如此如果工作面露顶的面积过大,长时间持续下去的话就会出现空顶或者空帮等现象[3]

二、煤矿顶板灾害类型

(一)工作面顶板灾害

工作面顶板灾害的类型主要分为五个方面:工作面煤壁处冒顶、工作面出口位置冒顶、地质结构区局部冒顶、复合顶板下的拖垮型冒顶以及压垮型冒顶。工作面煤壁处冒顶是在煤炭的开采过程中,最为常见的一种顶板灾害,其主要原因就是因为煤壁松软或者割煤的高度较大,顶板的压力导致了煤壁片帮,以及支架的空顶距增加,从而导致无支护的位置出现冒顶的情况;而工作面出口位置冒顶,则是因为出口区的设备多,控顶面积的比较大,巷道顶板在超前支撑压力的作用下发生损坏以及端头支护不合理等情况;地质构造区的局部冒顶则是因为相关地区的地质构造以及岩体比较脆弱,当开采的工作面道德相关地质构造区时,就会引起冒顶等情况的产生;而复合顶板下产生的堆跨型冒顶,由于复合顶板一般来说是由不同岩性的岩层所组成,但是各个岩层之间因为岩性的不同,因此会出现着里层下沉的现象,当下沉量超过一定量时,就会导致断裂以及冒落情况的发生。如果相关煤层的倾斜角度过大的话,在原本就产生局部铆钉的情况下就会有更大的可能会出现漏顶等情况的发生,如果对于相关情况不进行及时的治理,那么到最后就会引起支架大范围性的倾倒,从而导致推跨型的冒顶。最后就是压垮型冒顶,该类型是在综采工作面的前进方向上存在与其平行的构造以及综采工作面基岩较薄,万一相关的支护强度不够,那么将会直接导致压垮型冒顶[4]

(二)巷道顶板灾害

巷道顶板灾害主要分为三个方面;掘进工作面出现冒顶;巷道交岔区域顶板灾害;构造区顶板破碎或构造应力释放。掘进工作面出现冒顶是因为当掘进工作面对于煤岩进行爆破开采时,对于定顶层的煤岩没有进行管理,也并没有实施相关的支护措施,从而导致冒顶事故的发生。巷道交岔区域顶板灾害,一般来说是因为交岔位置断面比较大,并且相关的岩层也比较松动,当巷道的应用力较为集中时,就会导致冒顶事故的发生。不仅如此巷道交岔区域的支护情况也比较复杂,如果相关的支护技术设置的不够稳定或者相关的强度不能够到达相关的要求与标准,也会导致冒顶事故的发生。最后就是构造区顶板破碎或构造应力释放。当掘进工作面受到不熟悉的构造的情况下,技术对于相关区域的破碎区进行加固工作,但是这样也会极大程度的盗走冒顶情况的发生,但是如果相关的结构应力比较强,那么所释放的作用力就会比较大,从而也会导致冒顶事故的发生[5]

结束语:煤矿顶板的灾害是一项极其重要以及极其复杂的工作,为了更好的保证相关工人的生命财产安全以及相关企业的经济效益,应当对于煤矿顶板灾害的诱发因素进行细致的分析,保证能够发现其中存在的问题与隐患,并进行相关针对性的解决,才能够为煤矿的安全生产提高相关的保障。

参考文献:

[1]郭隆鑫,李希建,刘柱. 基于改进层次分析法—突变理论的煤矿顶板事故风险分析[J]. 煤炭工程,2020,52(03):172-176.

[2]王永刚,段晋,郎学聪,支元栋,李红星,刘汉斌. 山西大同煤矿区冲击地压灾害分析与防治建议[J]. 矿产勘查,2020,11(11):2567-2572.

[3]齐庆新,李一哲,赵善坤,张宁博,郑伟钰,李海涛,李宏艳. 我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考[J]. 煤炭科学技术,2019,47(09):1-40.

[4]吕广罗,李文平,黄阳,张勇,田刚军,肖荃泽,吕品田. 综放开采煤层顶板离层积水涌突特征及防治关键技术研究[J]. 中国煤炭地质,2016,28(11):55-61+73.

[5]张叶馨,栗继祖. 事故下降背景下山西某地方煤矿事故分析及防治对策研究[J]. 煤矿安全,2017,48(05):228-23

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