关于煤矿掘进冒顶事故原因分析及对策研究
朱序飞(陕西中能煤田有限公司 陕西榆林 719000)
摘 要:在近年的矿难中,瓦斯爆炸、透水事故、冒顶事故等频频发生,造成人员伤亡,给煤矿造成巨大经济损失。所以,煤炭系统安全警钟应当长鸣。在煤炭采掘中,最常见的就是冒顶事故所占比重较大,已经成为煤矿采掘过程中首要解决的难题。根据笔者多年来煤矿的实践经验,对此问题作一分析,并提出解决方案,以与各位煤炭同仁切磋交流。
关键词:煤矿掘进;冒顶事故;改进
随着我国经济的发展,市场对煤矿的需求量与日俱增,为煤矿行业提供了良好的发展空间。近年来,随着技术的完善,先进的煤矿开挖技术在很大程度上提高了煤矿掘进的安全系数。但是根据能源部门的权威统计,在煤矿采掘中,掘进工作面冒顶事故占顶板死亡事故的20%左右,在煤矿事故中占有较大比重。因此,分析煤矿掘进工作面的冒顶事故原因,对于预防煤矿冒顶事故再次发生有着重要的参考价值,关系到煤矿工人的生命安全。根据煤矿工作要求,在实际采煤中,掘进工作必须慢慢推进,不能操之过急,每次推进的巷道路段较短,会增加顶板暴露面积,最容易出现顶板弯曲、裂隙、下沉等现象,如不及时采取措施,则会给采煤工作带来安全隐患,进而使煤矿遭受更大损失。
一、导致冒顶事故发生的原因分析
1.工作人员在巷道掘进之前缺乏充分准备
根据煤矿的特点和要求,每次作业前必须要敲帮问顶,提前找出巷道中的隐患,为工作顺利实施做好铺垫。对于任何一个地方都要仔细排查,不可遗漏,比如面对浮矸危石、危岩等,都要采取措施加固,一旦因工作疏漏有闪失,给煤矿造成的后果是无法挽回的。
2.支架的摆放不规范埋下安全隐患
在煤矿巷道掘进过程中,工作人员必须安装支架,确保掘进工作顺利进行,但在安装支架时,往往由于巷道中没有坚硬的岩石地基和良好的路基,工人往往将支架放到浮岩或浮煤上,势必带来安全隐患。有时巷道可能因为支架不牢固,导致坍塌和冒顶。
3.特殊的巷道路段没有及时采取有效措施
在煤矿巷道掘进过程中,很可能会出现一些地质断层破碎带,或者压力集中区等特殊路段,致使采掘作业举步维艰。但为了工作进展,难免要采取爆破,如果支架没有加强固定,很容易发生冒顶事故。另外,在采掘当中还要注意煤层的变化,如果煤层变薄,就要用撞楔棚子作业,否则实施爆破往往适得其反,导致棚腿倾斜,甚至发生冒顶事故。
二、加强冒顶事故预防的举措
1.掘进巷道设计要规范、合理。作为设计人员,要根据具体地形地貌特征,有针对性地设计,尽可能使巷道避开地质情况较为特殊的区域,使巷道的轴线方向与构造应力方向保持平衡,减少各方面对巷道支架的压力。同时,根据巷道不同的地质情况,采取合适的支撑方式和支撑构架,确保采掘作业顺利进行。
2.严格执行敲帮问顶工作制度。每次施工前,为了安全,作业人员必须进行敲帮问顶,加强巷道的牢靠稳固。这项工作看似简单,实际也有规范的程序、操作步骤以及规章制度。有条件的情况下,由专业人员监督,及时发现区域异常现象,一旦发现及时清除,不留后患。在敲击时,如果发出空声或嗡嗡声时,就说明有悬空的石块和煤块需要清除。如果发出清脆的声音,还需要继续对顶板和两帮进行检测,如果出现震动更要及时处理。如果声音清脆又没有震动,说明顶板坚实,施工人员才能进一步采掘作业。
3.根据顶板及支护情况采取措施
(1)架棚支护巷道顶板条件变化时需要及时采取措施
首先,架棚时要严格把关棚距,其正确的做法是在一定的范围内缩小棚距,一般棚距在0.6m左右最佳,所以工作人员要提前设计好棚距。其次,还要对已经架好的顶板进行合理控制,通过辅助工具,如撞楔、管缝锚杆等,顶板的间距也应当控制在一定的范围内,间距大多300mm以下,根据顶板的情况,不同间距也应当有相应的调整。第三,煤矿巷道掘进过程中必须具备有效的施工方法,掘进的进刀方式是由下到上。第四,如果在巷道中放炮,必须分次,以减少对顶板的震动和冲击,避免事故发生。
(2)锚网支护巷道遇到顶板条件变化时需要及时采取措施
锚网支护的使用要根据巷道的情况进行判断,如果顶板破碎严重就没有必要使用锚网支护,要不适得其反极易造成安全事故发生,为了安全,必须改为架棚支护,才能使采掘作业顺利实施。鉴于顶板破碎的情况,要根据工作人员常年的积累经验进行处理,并且在适当时还可以缩小锚杆、锚索的间排距,以增加其牢固性和可靠性,确保顶板坚固稳定。
4.做好地质构造条件的勘查和预测预报
(1)过断层时预防冒顶的措施及手段。采掘工人作业时,如果遇到断层地质,需要工程设计人员重新对该区域制定相应的方案,并且根据断层的实际性质,正确设计出支架的安装方案,对施工的进度作出相应的规定。除此之外,对断层进行掘进时,还要考虑掘进断层可能给之前的巷道带来严重的冲击,为了预防安全事故发生,必须对该巷道中的支架进行加固。
(2)过采空区、废旧老巷道时要预防冒顶。对于过构造破碎带、采空区、或废旧老巷道这样的区域,需要设计人员进一步对其进行深入分析和研究,并根据实际中的地质结构,制定出相应的预防措施。如果遇到岩层胶结性较好的区域,可以采取架棚支护,锚网支护,还可以利用注浆加固技术对该区域进行加固,保证其整体的稳定性。
纵观全国各地,每年都有掘进冒顶事故在大大小小的煤矿中发生,为了确保安全,减少事故发生,采掘工人还必须提升自己的专业技术水平和综合素质。就目前我国煤矿掘进的现状而言,掘进的工作人员大多是缺乏教育的工人,有的还是外来务工者,只有力气没有技能,更缺乏系统的专业知识做指导。所以为了煤矿的长期发展,管理层必须组织人力、物力和财力,加强施工人员的技术培训和业务指导,让工人更好地熟知工作环节和操作步骤,提高安全意识。对长期工作成绩突出、无安全事故的工人和班组,进行表彰奖励,鼓舞士气,以便工人更好地投入到采掘工作中,为煤矿的可持续发展输入绵绵不断的新鲜血液。
参考文献:
[1]郭奉贤、魏胜利.矿山压力观测与控制[M].北京.煤炭工业出版社.
[2]鲍道亮.采煤工作面局部冒顶的地质原因分析[J].煤矿安全.
张义学编辑 13379268759 029-87362792
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