小构造对煤矿掘进和采煤的影响

任坤民

（山西天地王坡煤业有限公司，山西 晋城 048000）

小构造对煤矿掘进和采煤的影响

任坤民

（山西天地王坡煤业有限公司，山西 晋城 048000）

大多数的顶板事故是由于煤层中或顶板上不均匀地质构造引起的。掘进和采煤过程中碰到小的地质构造时，操作者往往不够重视，使其小的地质构造往往引起顶板事故。所以分析小构造对煤矿掘进和采煤的影响和提出具体防范措施具有重要意义。

小构造；掘进；采煤；影响

1 概述

煤矿顶板事故是指井下采煤过程中，煤层顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中断等灾害事故。冒顶事故危害很大，据统计，冒顶事故占其他事故数的60%以上，伤亡人数占40%左右。而大多数的顶板事故是由于煤层中或顶板上地不均匀质构造引起的。掘进和采煤过程中当碰到大的地质构造时，一般都会制定具体有效的预防措施和应急预案，防止顶板事故发生；而当碰到小的地质构造时，却往往引不起现场操作者的足够重视，导致未及时上报、或未采取有效措施防范，因此，引起顶板事故的可能性增大。所以分析小构造对掘进和采煤的影响和提出具体防范措施具有重要意义。

2 小构造的影响不容忽视

掘进和采煤过程是打破原岩应力平衡的过程，它会引起岩体内部应力的重新分布，使煤层和顶板发生不同程度的变形，或使巷道和回采工作面周围的煤、岩发生破坏。存在小地质构造时，相应应力变化也会明显地在掘进和采煤过程中显现出来。此时，如果顶板管理不当、支护质量不好、压力继续增大、岩石变形超过弹性变形极限，就会出现断裂、垮落、片帮局部冒顶。经过多年现场观察和分析研究，小地质构造的影响主要有：

1）回采过程中，遇到小地质构造时，煤层和顶板在围岩压力的作用下会出现不同程度的变形、破碎，容易形成局部冒顶。特别是在放顶煤回采工作面，煤层和顶板破碎后沿架前煤壁垮落，给顶板形成一定空间，很易造成顶板大面积垮落或支架上方悬空，甚至出现倒架危险，给安全生产带来很大隐患。

2）掘进过程中，遇到小地质构造时，往往会发生局部冒顶，形成巷道高冒区，容易造成瓦斯积聚，给安全生产带来重大隐患。

3）掘进过程中，煤层和顶板有时未发现异常，有些地方的顶板很平整，尚未看出小地质构造的预兆；但在打顶板锚杆和锚索时，钻机的钻进速度明显比平时的速度要快，这会说明煤层顶部隐藏着小地质构造；这种隐藏的小地质构造更可怕，更容易引发冒顶事故。所以这种隐藏的小地质构造必须引起高度重视。

3 必须制定相应预防措施

3.1 采煤工作面局部冒顶的预兆和预防措施

采煤工作面局部冒顶事故发生之前，常有以下预兆：顶板裂缝、裂隙张大增多，裂隙内夹有活矸，有掉碴、掉矸、以至掉大块矸石，煤层与顶板接触面上有矸石片不断脱落，淋头加大等情况。

预防措施：采用浅截深割煤，一次截深不超过0.5m；采煤机割煤后要及时移架，或采用超前柱金属顶梁补打临时支护，减小控顶距离。必要时可只割底煤，移溜后用风镐破顶煤，破一架移一架。输送机的移置时要采用安全措施。可弯曲输送机在整体移动时，容易破碎的顶板，可能造成冒顶。因此，必须采取相应措施：要按常规操作顺序移动；实行边移机、边回临时支柱、边支基本支柱，把空顶时间缩小到最小限度，并在顶板破碎处先打上托板后再移机。工作面的上、下出口要有特种支架。工作面的上、下出口控顶面积较大，裸露时间较长，在超前支承压力作用下，顶板下沉量大，设备移动时反复支撤。因此，这些地段顶板容易破碎，一般采取上、下顺槽中超前工作面架抬棚，有时还要加打密集支柱或木垛支护。

3.2 掘进过程中局部冒顶的预兆和预防措施

掘进过程中局部冒顶事故发生之前，常有以下预兆：顶板裂隙张开，裂隙增多，敲帮问顶时发出不正常的声音；顶板裂隙内卡有活矸，并有掉碴、掉矸现象，先小后大；煤层与顶板接触面上，有很薄的矸石片不断地脱落；滴淋水从顶板劈裂面滴落。

预防措施：顶板、巷帮支护必须紧跟迎头，不允许任何滞后，必须坚持“掘一排、支护一排”原则。严禁使用不合格的支护材料及配套设施。严禁空顶作业，严格执行敲帮问顶制度，要把专人观山落实到迎头每一道工序中，防止顶板事故发生。配备必要的矿压观测手段，观压观测每隔50m安设一顶板离层仪，要安排专人按要求安设、观测，并做好记录。巷道地质条件发生变化时，应按变化程度，调整支护参数或采取应急措施及时处理。掘进时，片帮或冒顶会使巷道超宽或超高，当超过400 mm时，应及时处理，必须根据具体条件补打临时支护。工作面必须配备临时支护材料，以备待用。

3.3 遇到隐藏的小地质构造时的预兆和预防措施

遇到隐藏的小地质构造时的预兆：打顶板锚杆和锚索时，感觉出锚杆的钻进速度明显要比平时的速度要快；打好锚杆和锚索后，出现淋水，有时淋水会很大。

预防措施：掘进工作面要制定相应的制度，对出现类似的情况，必须进行汇报和登记，并进行挂牌管理。打好锚杆和锚索后，立即补打其他类型的支护。安设顶板离层仪，安排专人按要求安设、观测，并做好记录。工作面必须配备其他类型的补强支护材料。

4 结束语

发生顶板事故，有些是属于对客观事物认识有限，而更多的则是工作中的缺点和错误造成的。其主要原因是思想不集中、麻痹大意，对地质构造不清、地压规律不明，支护质量不好、检查不及时。因此，通过本文对小地质构造的论述，在做好上述各项工作的同时，应要切实抓住容易冒顶的薄弱环节，坚持必要的敲帮问顶制度、验收支架制度、岗位责任制度、以及认真做好移架放顶制度等预防冒顶的相应措施。再者，研究事故发生的具体原因及规律，有针对性地采取有效措施是预防事故的重要任务。

Influence of Small Structure on Driving and Mining in Mines

REN Kun-min
(Tiandi Wangpo Coal Co.,Jincheng Shanxi 048000)

Most roof accidents are caused by non-uniform geological structure of middle or roof seams. During driving and mining,when operators encounter size-limited geological structure,they usually do not give enough attention,so that the geological structure often causes roof accidents.Therefore,the analysis of the small structure's influence on driving and mining and specific countermeasures are valuable.

small structure;driving;mining;influence

TD132

A

1672-5050（2012）02-0066-02

2011-10-15

任坤民（1972—），男，山西晋城人，大学专科，助理工程师，从事煤矿安全管理工作。

刘新光