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1、 煤矿采矿工程中地质条件引发的顶板事故及其措施刘祥 摘要:随着国家的经济建设以及人民生活发展需求,煤炭消耗已经是我们国家能源消耗第一大能源,由于我们国家的煤炭资源比较丰富,因此煤矿企业也是相对较多,给我们生产生活提供丰富的煤炭资源。但是随之而来的就是煤矿安全问题,很多的煤矿建设都会受到自然地质条件的影响,煤矿中顶板容易受到外力变形,不能起到安全支撑的作用,因此造成很多的安全事故发生,我们可以针对煤矿工程工作面进行非常仔细的探究和分析,发现其中存在的问题,并且想到能够解决的办法。本文就煤矿工程中因为地址原因造成顶板事故进行全面的分析研究,并且提出相关的安全有效的防治措施。关键词:煤矿采矿工程;地
2、址条件;顶板事故;原因措施;经过全面的统计发现,顶板事故在我们国家煤矿采矿工程中的安全事故中占了很大一部分,给我们国家采矿安全问题造成非常恶劣的影响,特别是对采矿工人的生命安全,同时也对整个采矿行业健康发展造成严重影响。国家安全部门对此也是非常重视,督促煤矿企业保证采矿工人的生命安全。所以,对煤矿采矿工程建设之前要对建设地进行详细的勘测分析评估,保证当地的自然条件能够满足煤矿建设条件,同时也要根据当地的自然条件制定相关的安全防护措施。1.煤矿采矿工程中顶板事故的主要类型分析我们已经了解到煤矿采矿工程中顶板事故对于采矿工作和采矿人员造成了非常严重的影响,所以我们需要从各方面对其进行了解,能够认识
3、到顶板事故发生的因素,能够为制定相关的措施提供有利的价值参考。在采矿安全事故中顶板事故发生的类型包含下面几种:第一是局部冒顶事故;煤矿开采需要考虑各种影响因素,包括薄层结构的复合顶板,煤层开采厚度和宽度,开采应力高峰出现点,将这些因素考虑完全后,煤炭开采过程中再发生冒顶事故,就会根据其中的时间地点进行推测是否与旧顶板承受压力运动相关,旧顶板承受压力运动具有特殊性,在复合顶板出现裂纹状况时,就会特别容易发生局部冒顶安全事故。第二种就是压垮型顶板事故。在开采过程中常常会遇到顶板把支架压坏的问题,这时整个顶板系统就会发生安全事故,造成严重的后果,这主要是在直接顶板和旧顶板面积处的压力变化过程。第三种
4、就是推垮型顶板垮塌事故,这种类型主要是因为顶板受到岩层对其作用力,产生应力变化,因此造成煤矿垮塌的安全问题,同时还包括旧顶板断裂时产生的作用力。2.煤矿采矿工程中由于地质条件引发的顶板事故原因分析(1)地质构造因素分析。顶板事故中很多是由开采地质因素决定的,其中事故发生的主要是三种情况,第一,褶皱构造导致的顶板事故,岩层的构造是非常复杂的,受力影响大,特别是褶皱地质,受到力影响就会使岩层发生改变,产生波浪弯曲状,但是还能保持地质的连续结构性。根据专业理论知识分析,褶曲只有在水平挤压力和剪刀力共同的影响下才能产生这个地质变化,煤层会受到力产生滑动,由于力的相互作用,就使岩层的力作用在煤层,这样会
5、使煤层在不同的地方产生不同程度的裂纹等构造变化,经过地质与煤层之间的相互作用就会发生顶板安全事故。第二种就是岩浆侵入导致的顶板事故。岩浆非常容易的侵入到煤层,这是煤层受到岩浆的影响会产生连续性破坏,同时,岩浆进入到煤层后就造成岩体边缘产生不一样的特征,就会造成煤层出现很多的揉皱和煤炭内部紊乱等结构情况。这个时候没有对岩浆入侵的规律和特征得到非常充分的掌握,就会对开采过程中因为支护存在缺陷而导致局部冒顶事故的发生。第三种就是岩层断裂构造导致的冒顶事故。煤层和岩层结构连接十分紧密,如果发生断层,就会使两者分开,发生位移运动并且造成岩层的完整性破坏,断层可以在地质环境中普遍存在,类型也是非常的多,顶
6、板事故就会特别容易发生在这些断裂地方。(2)地质条件因素分析。煤矿开采过程中会产生非常大的震动,这些震动就会非常容易造成地质变化,之前的静止状态遭到破坏,大型设备在煤矿内部开采作业,严重影响到岩层静止状态,这时,岩层内部的作用力就会发生变化,作用力会在煤层和岩层进行再次分配,其中的应力超过煤层和岩层的承受强度,就会使巷道和回采工作面的造成非常严重的质量安全影响。工作面的顶板会受到这些作用力的产生下沉甚至是裂纹,在开采过程中没有积极做好支护措施,就会造成开采过程中的冒顶事故发生。顶板跟上部岩层受到的重力就会造成顶板下沉,顶板只要表现出下沉的运动状态,不管使用任何支撑方式都不能对其进行阻止。由于受
7、到不同的因素影响,采矿工程的顶板下沉会跟支架的支撑力表现出一定的反比关系。顶板的下沉量主要是决定于岩石性质,只要是岩石的性质偏硬就会使顶板下沉的幅度很小,如果是非常软,就会非常容易发生顶板下沉问题。顶板工作面出现很多的裂纹,就会根据相关的专业知识判断顶板上面的岩层和强度出现很大的变化,岩层的连续性受到破坏,这时就会造成断裂的问题。3.煤矿采矿工程中顶板事故的防治措施分析经过对煤矿开采过程中顶板事故发生的原因进行详细的分析总结,因此对于这些原因采取相关的防治办法,最好是在煤矿建设之前就要对其制定全面的实施计划。第一,对于煤矿建设的地质需要进行全面仔细的勘测分析,对其内部的地质构造能够了解,顶底板
8、的设计也要进行全面的分析,还有就是在施工过程中对每一道工序进行监控,保证时刻了解地质变化。在煤矿建造之前要对其内部地质和顶板之间存在的安全因素进行全面的考查,对防治措施的制定能够提供十分详细的帮助,同时保证措施具有科学合理性。专业技术人员要对整个采矿过程中的作业制度进行专业的制定,保证其制度具有科学规范性,并且考虑到地质条件不同,制定非常全面详细的说明指导,对顶板的管理工作也要进行全面详细的策划,考虑好应急工作的准备实施计划。第二,在煤矿开采过程中要对采矿的进度和岩层的变化进行实时的监控,如果发生顶板问题,就要对其进行及时的整改修补,如果是在地质环境比较特殊的地方,就要加入支护措施,加强对顶板
9、的保护措施。第三,对于采矿过程中的巷道进行专业的设计,经过全面的评估和论证,保证其设计布局具有科学规范性。在煤矿建设之前一定对其地质进行详细全面的勘测,对于巷道的设计要专业化,远离地质构造线,对于地质断层和节理破碎的地区要避让,保证巷道的建设位于地质安全可靠的区域。4.结束语国内经济高速发展和人们的正常生活都离不开煤炭资源,因此煤炭的消耗也日渐增多,因此煤炭的开采量对于煤炭企业来说压力十分巨大,在保证满足煤炭市场需求的同时也要保证煤炭开采过程中不出现安全问题。现在很多的煤炭企业一味的追求企业利润,对于煤矿安全事故没有重视起来,特别是顶板事故,这样就是对企业发展和采矿人员安全问题不负责,给煤炭行业的健康发展造成非常大的影响。相关的煤炭企业要重视起来,保证开采过程中的安全,这就需要煤炭企业对其建设之前进行专业的勘测分析设计,充分考虑到地质因素对于顶板造成的影响,考虑全面的不安全因素,做好应急工作准备,制定好相关的问题解决措施,保障煤矿开采过程中的人员安全。Reference1张伟.煤矿综采工作面顶板管理技术分析J.现代商贸工业,2019,40(02):189.2李霄武.煤矿采矿工程中地质条件引发的顶板事故及其措施J.山东工业技术,2019(01):82.3郑万波,李顺.煤矿安全生产顶板事故风险管理体系在中梁山北井的应用J.能源与环保,2018,40(10):1-6+10. -全文完-