探讨预防煤矿顶板事故的有效措施

探讨预防煤矿顶板事故的有效措施

牛峰 孔凡旺

新汶矿业集团孙村煤矿

摘要：在煤矿生产过程当中，煤矿巷道顶板事故不断，安全事故对煤矿开采工作危害很大。为了切实提升煤矿开采过程当中安全性和稳定性，需要对煤矿掘进巷道顶板安全事故进行具有针对性的预防，从而有效提升煤矿生产的安全性，切实提升煤矿企业的经济效益和社会效益。本文主要针对当前煤矿掘进巷道顶板的事故进行预防措施的研究

关键词： 煤矿产业 掘进巷道顶板 事故预防措施

1 做好断面优化工作，有效降低掘进巷道顶板事故发生率

1.1 优化巷道断面情况

为了切实提升煤矿开采过程当中掘进巷道顶板的安全性和稳定性，首先需要对巷道断面结构进行优化，从而有效地降低掘进巷道顶板发生安全事故的可能性。因此在进行煤矿掘进巷道顶板施工的过程当中，需要重点对巷道的断面情况进行控制。在进行煤矿开采的过程当中对于地质条件的要求很高，需要综合考虑地质条件和周边环境的影响，并按照具体施工情况和要求对巷道断面进行施工作业。一般来讲较为常见的巷道断面，通常有拱形顶班，弧形底脚以及直墙等三种形状，需要根据施工实际要求进行巷道断面的选择，从而一方面能有效地提升煤矿开采施工过程当中的质量和效率，另一方面能够保证煤矿掘进巷道顶板的安全性与可靠性。在进行煤矿开采施工过程当中，优化巷道断面能够有效的提升巷道围岩的受力稳定性，并极大地提升巷道断面的承载能力，从而有效地实现对煤矿掘进巷道顶板事故发生率的控制。随着当前社会经济科技的迅猛发展，在进行煤矿掘进巷道顶板施工的过程中广泛的应用了图像处理技术和数字模拟软件来提高煤矿掘进巷道的科学性和可靠性。通过应用数字模拟软件，选择较为常规的直角巷道断面和弧形底角巷道断面能够有效地提升施工设计数据分析能力，并对巷道断面的受力情况和背景情况进行数据模拟和分析。通过图像处理技术和数字模拟软件可以较为准确得出受力数据，相比于采用直角断面掘进巷道顶板施工模式，弧形底角断面的应力降低超过四成。

1.2 优化结构，避免发生巷道冒顶事故

为了切实降低煤矿掘进巷道顶板事故的发生，提升煤矿开采生产过程中的安全性，需要不断煤矿掘进巷道结构进行优化，从而有效避免煤矿开采过程中发生的巷道冒顶事故。当前在进行煤矿掘进巷道施工作业过程当中，经常通过应用锚索和锚杆的组合形成安全拱结构提升煤矿巷道的支护安全。通过应用锚索和锚杆组成的组合支护功能够有效的对煤矿巷道进行悬吊和加固。另外科学有效的应用组合拱结构能够极大地对煤矿掘进巷道内部的岩层进行支护工作，极大地提升了岩体的硬度和施工安全，对巷道周围岩石的松动情况进行有效的预防和控制。通过对煤矿掘进巷道周边岩石进行加固，能够有效地避免煤矿开采作业工作中发生安全事故的几率。

当前在进行煤矿巷道掘进支护施工过程中，经常会通过锚杆对岩层进行加固作用，根据煤矿掘进巷道的实际走向和岩层的倾向夹角情况选择锚杆的插入形式或组合拱的支护形式。但是在应用锚杆和组合拱形式的过程中需要对巷道顶板的实际情况进行分析，如果顶板已经出现了碎裂情况就不能再将锚杆垂直的打入巷道的拱形边缘，而是要针对当前巷道内部岩石的实际倾斜变化对锚杆施工的方向进行设置，从而有效地发挥出锚杆的悬吊作用。相反，如果巷道内部的实际走向与岩层的倾向夹角存在较大的情况，就会对锚杆的施工造成一定的影响，锚杆的另一侧很难直接施工植入岩层内部，从而对组合拱形结构的支护和悬吊作用造成一定的影响，因此这个时候如果将锚杆打入岩层内部，就会直接造成岩层分离和破碎的现象，影响岩石的稳定性安全性。因此为了切实提升煤矿掘进巷道顶板的安全性和稳定性，利用锚杆进行巷道支护的过程当中需要对煤矿巷道内施工的实际条件进行调查，综合考虑巷道内岩层厚度以及岩层与巷道之间存在的夹角度数，从而对锚索和锚杆的设计和组合进行选择，实现对煤矿掘进巷道的最佳加固效果。

2 优化支护施工技术，降低巷道顶板事故

2.1 巷道支护的原则

在煤矿掘进巷道开采施工的过程中，往往会受到施工高应力的影响，因此对掘进巷道顶板的安全性和稳固性造成一定的影响，使得巷道的顶板出现软化和破碎的现象。有时施工过程中对巷道顶板的挤压作用也会出现一定的变形现象，并且在巷道的内部出现底鼓的情况。因此为了切实提升煤矿掘进巷道顶板的安全性和稳定性，需要对支护施工技术进行不断的升级和优化。而为了切实实现巷道支护的科学性和有效性，就需要在巷道支护施工的过程中严格遵循支护相关原则进行施工作业。在进行煤矿掘进巷道支护的过程中一定要坚持以护为主，常见的巷道支护一般通过让压和带压的支护方式对煤矿掘进巷道进行保护，同时还需要根据支护的实际要求采用锚索和锚杆的设计对巷道围岩进行受力的加固和转移。通过对煤矿掘进巷道科学的支护施工作业能够有效避免巷道内部出现岩层滚落和破碎的情况，有效地提升了组合拱内部锚杆和锚索的重压受力作业的稳定性，从而有效的避免巷道内部受局部变形影响造成的坍塌事故，切实提升煤矿施工人员在进行开采工作过程中的安全，促进煤矿企业的经济效益和社会效益综合发展。

2.2 预留煤柱支护

在进行煤矿掘进巷道支护过程中较为常见的一种支护技术是预留煤柱支护技术，通常将煤矿掘进巷道进行段落的区分。巷道下区段一般作为回风平巷，而将上区段作为运输平巷。为了切实提升煤矿掘进巷道的安全性和稳定性，需在巷道的回风平巷和运输平巷之间预留一定宽度的煤柱，从而有效提升巷道的稳定。通过预留一定宽度的煤柱，能有效避开巷道内部的受重压区，从而有效保障巷道内部的支撑力。当前在进行煤矿掘进巷道施工过程中，预留煤柱支护技术具有较强的应用性和适应性，因此广泛应用于煤矿巷道的施工作业中，提升了巷道内部通风和排水的效率。但在应用预留煤柱支护技术进行煤矿掘进巷道的保护过程中也具有一定缺陷，一方面应用预留煤柱支护技术需要对矿坑内部进行结构设计，因此具有一定的使用成本。另一方面应用预留煤柱支护技术会对煤矿资源造成一定浪费，长期施工会造成煤柱的支撑压力进行转移，从而对邻近巷道的稳定性和煤层的开采工作造成一定的影响，具有一定的应用安全隐患。因此当前在采用预留煤柱支护技术的时候需要对煤矿掘进巷道的地质情况和周边环境因素进行细致的考察，从而有效提升煤矿开采作业工作的安全性和稳定性。

2.3 锚杆支护

前文提到在进行煤矿掘进巷道顶板防护过程中会采用锚杆支护技术对巷道的岩层进行保护，施工过程中一般将锚杆固定在巷道岩层内，从而使岩层和锚杆形成一定角度对煤矿掘进巷道整体进行支撑和受力平衡。而在进行锚杆支护技术应用过程中，根据当前煤矿开采巷道的实际地质结构和土壤情况需要对锚杆功能进行选择。常见的锚杆包括机械式锚杆、摩擦式锚杆以及粘结式锚杆等。应用锚杆支护技术不仅能够对煤矿掘进巷道周边的围层进行加固，还能有效地提升围岩的整体稳定性。

3 结语

在进行煤矿开采的过程当中，需要切实根据当前煤矿生产的地质类型和条件对煤矿掘进巷道顶板安全事故进行有效的预防，通过对断面的优化和提升并加强支护施工技术的应用从而有效避免碰到出现安全事故的可能性，切实提升煤矿开采过程当中巷道围岩的稳定性和安全性，促进煤矿开采事业的稳健发展。