陈见波
(淮南矿业集团谢桥煤矿安徽淮南232000)
摘要:顶板事故是煤矿的“五大自然灾害”之一,在煤矿生产事故中占有一定比例。本文作者参加了谢桥矿某工作面的顶板管理工作,通过分析该工作面的位置条件和顶板岩性概况,提出了关于顶板管理的具体措施,以减少煤矿顶板安全事故在日常生产工作中的发生。
关键字:煤矿生产;顶板管理;具体措施
引言
据2012年不完全统计资料,截止12月24日,我国煤矿生产事故共发生了102起,死亡人数达到580人,其中顶板事故31起,死亡人数93人,占事故总数30.4%(其中死亡3人及3人以上顶板事故15起,占事故总数14.7%)。按事故发生总数计算,顶板事故仅排在瓦斯事故之后,未居第二。顶板事故对地下煤矿的安全生产造成极大影响,是煤矿生产技术管理和安全管理工作中一项必要的防治工作。
1工程概况
顶板的管理应根据该工作面的位置特征及顶板岩性的变化,选择合理的施工方式进行加强。
1.1工作面位置
该工作面名称1331(3),西起东二C组采区上山,东至F22断层,北邻1321(3)工作面,南至1341(3)工作面。工作面内布置有1331(3)高抽巷,层位布置在13-1煤顶板31.5~43.1m,内错1331(3)上顺槽平面距离45m。本工作面上限标高-500.4m,下限标高-560.3m。1331(3)上顺槽设计长度为1126.5m。该顺槽为上沿空掘进(煤柱7.2米),为满足掘进及回采期间通风、运输需要,断面形状为直墙斜顶梯形,其断面尺寸:净宽×中高=5.2×3.2m,架U型棚支护断面为直墙半圆拱形,其尺寸为净宽×中高=5.2×3.7m。
1.2顶板岩性条件
(1)13-1煤层老顶为细砂岩,灰色,厚度4.97m,见交错层理,底部见泥质条带,黄铁矿结晶,局部含砂岩裂隙水,与其它含水层无直接水力联系,属静储量消耗型。
(2)直接顶为泥岩、砂质泥岩和13-2煤组成的复合顶板,且上下顺槽皆为沿空巷道,厚度约5.07。其中,泥岩呈现灰色,局部地段含粉砂质或相变为粉砂岩;砂质泥岩呈现灰色,缓波状层理,局部地段含粉细砂岩条带,局部含黄铁矿膜;13-2煤则呈现黑色粉末状,暗煤为主,夹镜煤条带。
2顶板管理具体措施
顶板管理水平不但关系着人们生命财产安全,还直接影响着煤矿企业经济效益的好坏,如何加强煤矿顶板的管理成为迫切需要解决的问题。
2.1加强作业现场管理,坚持敲帮问顶制度
每次进入工作面前,班组长必须对工作面帮顶安全情况进行一次全面检查,确认安全后其他人员方可入内。每次综掘机切割后、打锚杆和锚索眼前、上棚梁和栽棚腿前都必须由有经验的工人站在安全地点,用长柄工具找尽帮顶的危煤、活矸。敲帮问顶时要由专人监护,找顶人要戴手套并保证退路畅通。施工过程中随时注意帮顶变化,及时找净帮顶的危煤、活矸。
2.2严禁空顶作业,加强支护管理
(1)锚网支护:顶板锚杆、锚索紧跟迎头,迎头锚杆未打齐不得进入下一循环施工。若巷道顶板比较破碎,应先打适量超前锚杆将顶板护好,之后再连网打锚杆;若顶板破碎或压力较大时,只能采用单排循环掘进;若锚网支护难以保证支护质量时,则采用架棚支护。
(2)架棚支护。①挖腿窝时,必须一人施工,一人监护,监护人时刻注意顶帮变化。②冒顶处接顶时,必须先测瓦斯,瓦斯浓度大于或等于0.6%时,先处理瓦斯,待瓦斯浓度小于0.6%时,先找尽高冒处的危岩活矸,确认安全后方可接顶,接顶时设专人监护帮顶的安全情况,采用阻燃性材料将顶接实。
2.3加强作业各个环节的管理,保证作业质量
(1)钢带、托盘原则上必须紧贴煤岩面。若局部突然凹陷,可以用正规木垫块或木楔垫实。
(2)锚杆安装要做到构件齐全,安装到位。因不可抗拒的原因造成施工断面超宽大于300mm时,须补打锚杆或采用其它支护方式进行加固;超宽小于300mm的,应将钢带顶弯,托盘紧贴岩面。底脚锚杆距底板大于500mm时,及时挂网补打锚杆锁边,锚杆规格Ф20×2000mm,每根锚杆采用1卷Z2360型树脂药卷锚固。
(3)特殊地点采用特殊支护及加强支护措施时,其支护范围应延伸到正常段起点以外15m以上。锚索的长度随不稳定岩层的厚度变化而变化,必须保证锚索锚固段深入到稳定的岩层中不得小于1200mm。
2.4加强顶板岩性探测与分析
(1)顶板岩性探测。由施工单位兼职地质人员具体负责,巷道每隔50m探测一次顶板结构,地质异常区加密探测,探测深度不小于10m。探测结果及时向地质管理部门汇报,地质管理部门做好记录台账,并编制填绘岩性柱状图,用坐标注明探测点的具体位置后反馈施工单位。施工区队兼职地质人员签名后悬挂在探测地点巷帮侧,并将探测点的具体位置填绘在施工平面图上。施工单位每班要制定专人利用锚索孔观察收集迎头顶板岩性状况,并填写顶板状况表(岩性、厚度、打眼时间、并与上一班比较,发现变化必须注明),现场悬挂岩性柱状图牌板。
(2)顶板岩性分析。顶板探测和施工过程中施工人员发现顶板结构、岩性相变较大时必须停止作业,并立即通知矿安全生产技术科室及相关领导,分析原因并采取针对性措施,措施必须由矿总工程师组织审批。
2.5加强矿压观测
煤巷锚网支护巷道要对顶板离层、顶底板、两帮相对移近量、锚杆载荷进行监测,并严格按照有关规定进行测站布置,如表一所示。顶板离层监测、压力表、巷道表面位移监测等必须挂牌管理,牌板上应清晰标明各测站编号、安装日期、初始读数、顶板离层指示仪深、浅基点位置、观测责任人等内容。
表一监测内容、目的及手段
序号观测内容观测目的测试手段
1巷道表面位移检测巷道相对变形量,从而判定稳定性钢卷尺、皮尺
2顶板离层检测顶板稳定状况,及时采取安全措施离层指示仪
3锚杆受力检测锚杆强度是否合适,采取安全措施锚杆液压枕
4螺母拧紧力矩检查锚杆安装质量扭力扳手
3顶板管理工作中的其他注意事项
企业应加强煤矿顶板事故隐患的排查和治理,建立完备的煤矿顶板管理体系,积极落实“安全第一,预防为主”的生产管理理念,加大对煤矿顶板管理的监督检查力度,尤其要加强对煤矿各工作面的监督检查力度,及时发现问题、解决问题,不留隐患,另外还可通过各种新设备、新技术的引入来做好煤矿顶板管理工作,对预防和减少顶板事故具有实际的意义。
结语
顶板管理是一项长期又责任重大的工作,在今后的生产工作中,我们还需要依靠科学手段不断地摸索、研究,不断地总结经验、探索规律,将顶板管理水平提升到一个新的层次。