浅谈煤矿顶板水砂灾害及防治措施.doc

1、浅谈煤矿顶板水砂灾害及防治措施摘 要众所周知，煤炭开采作业的危险性是极高的，稍一疏忽，就会产生无法挽回的巨大损失。本文结合实际生产中出现的煤矿顶板渗水及顶板上覆岩变形、开裂及破坏等现象，提出了几点预防措施。 关键词煤炭顶板；水砂 中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0111-01 煤矿开采行业相对其他行业来说，危险性极高，如瓦斯爆炸、突然涌水、崩棚现象以及冒顶等灾害经常发生。顶板事故相对于其他事故，虽然伤亡率比较少，但是频率相当高，是影响施工开采的一大隐患。本文就顶板事故中常发生的水砂灾害进行了探讨。 1、引起煤矿顶板水砂灾害的主要因素 1.1

2、 上覆水体因素 煤矿顶板发生水害的关键条件是煤矿附件有水源，而上覆水质的性质会对岩层性质有较大的影响，为保证煤矿开采的安全性，有上覆水存在的煤矿必须先进行疏放水，确认安全后才可以开采作业。上覆水体影响煤矿顶板安全的因素主要包括：水的性质、岩层的性质、水量的大小以及上覆水体对顶板作用的压力大小。被污染的水里含有大量的腐蚀性物质，会对土壤和岩石都有比较大的腐蚀作用，甚至改变岩石的物理性质，使岩石含有孔洞，透水性增加，强度减少，增加顶板事故发生的可能性。另外，当上覆水体量比较大时，或者上覆水体与顶板的距离比较小的时候，上覆水体就会对顶板产生比较大的压力，当顶板无法承受上覆水体的水压时，就对发生顶板严

3、重透水、坍塌等灾害。当含水层中含有大量轻质的细砂、粉砂时，矿井充水就会产生涌砂现象，携带来的涌砂往往难以清理， 淤塞巷道，如不及时处理同样会造成水砂灾害。 1.2 开采技术因素 开采技术对煤矿顶板的影响主要包括两个方面，支护方式和回采过程。支护方式主要分为梯形和拱形，其类型包括木支架、金属支架和钢筋混泥土等，它们的支护能力不同。在对支护参数进行设计时，不可以根据经验而忽略实际情况。此外，不合理的回采工序也会导致顶板事故的发生，如在钻孔的过程中钻孔的深度和距离没有按照作业规程规定钻取，角度出现偏差等可能会导致涌水现象的发生。 1.3 岩层状况因素 一方面，对于存在断层和破碎带的特殊地质的采煤地点

4、，对施工作业带来了极大的挑战，由于断层常常伴随着断层泥砂，遇水极易发生坍塌事故；另外，由于泥砂质的存在，该处的岩层的稳固性就较差，围岩容易破碎，在爆破震动的作用下会使岩体发生改变，容易发生顶板冒落，在这种环境下进行作业，安全性是相对较低的。另一方面，对顶板也有较大的影响，一般来说，岩性越软，导水裂隙带的发育就越低，对开采作业越有利；开采的深度越大，导水裂隙带的长度也越大，也就越危险；回采面积越大，导水裂隙带的高度也会随之增大，但是随着回采工作面推进速度的加快，导水裂隙带的高度却逐步减小。另外，煤层倾角的影响，煤层倾角越大，矸石滑动的可能性也就越大，上覆岩层也就较容易发生破坏。不稳定岩块的作用，

5、在断生三角块等作用下会导致顶板围岩承力能力发生变化，使巷道承重支柱受力不均，易发生坍塌事故。 2、煤矿顶板水砂灾害的预防措施 2.1 全面考察地质构造，排除危险 在采煤作业开始之前，非常有必要对地质构造进行调研和分析。上覆水体，煤和水是共生的资源，煤矿大都含有上覆水体，而上覆水体是造成煤矿顶板水害的重要原因，为了防止顶板水害的发生，我们十分有必要了解水体的性质，水文地质条件，上覆水量的大小。为避免煤矿顶板水砂灾害的发生，在加大排水量的同时，十分有必要清理突水携带的大量涌砂，避免堵塞现象的发生。煤层地质条件，评价顶板安全性能，煤层顶板有易冒落的松软顶板、中等冒落性的顶板、难冒落的坚硬顶板、极难冒

6、落的坚硬顶板和可塑性弯曲的顶板五类，在考察时要对顶板特性进行归类，并且针对不同的顶板要有不同的防护措施。岩层的性质，要着重考察岩层是否受到腐蚀，岩层是否存在裂隙和节理，是否存在断层和褶皱，是否有破碎带和挤压带，并且在开采的过程中是否有可能发生层间滑动现象，对每种可能发生的危险要进行一一的考察、排除、监测，并准备好保护措施，以预防顶板水砂灾害造成的安全事故。 2.2 力求优化采煤技术，合理施工 在采煤过程中要使用科学的工艺，要保护好顶板，优化采煤技术方面，最重要的是要保证采煤作业的安全性，在安全性的基础上再考虑其效率和经济性。为防止出现顶板安全事故，可适当减少空顶跨度，并采用合理的支护方式，及时

7、支护，尽量减少空顶时间，尤其是存在破碎带或贯通带的地段，常常会出现支柱被炮崩倒的现象，此时若不进行及时的补救措施，极易发生冒顶的灾害。提高支护的质量，若用木支架进行支护时要事先检查它们的强度，锚杆插入深度是否能使锚固力达标等方面，因为当顶板来压时，如果支护质量存在问题，无法抵抗突然产生的巨大压力，就可能出现比较严重的顶板事故，如冒顶，坍塌等较严重的后果。合理的打炮眼、放炮，严格控制装药在打炮眼作业时，钻眼人员必须按章操作，钻眼的深度和角度严格按照要求，要严格检查钻孔的涌水情况，遵守“有疑必探，先探后掘”的原则，当涌水量较大时要停止作业并及时撤退工人，避免透水现象带来的安全隐患，当出现雾气、水叫

8、、顶板来压、渗水、采掘工作面或其他地点出现挂红、挂汗等透水预兆时，一定要及时撤退所有工作人员至安全地带。在施工的过程中要避免破坏到顶板，爆破的时候破坏到顶板就会导致顶板暴露太大面积，对存在断裂的顶板就容易发生顶板水砂灾害，在布置工程时，可垂直于构造方向来布置工程，这样比沿着构造方向布置的顶板暴露面积要小的多，增加顶板的安全性。 2.3 改加强完善管理制度，提高意识 健全管理制度，根据有关法律法规，并结合近些年来出现的顶板事故，分析这些顶板事故发生的原因，探讨如何避免顶板事故的发生，并整理出切合实际的安全生产管理制度，将制度落实到各个部门并严格执行。对每个岗位要有明确的规定，实行严格的考察制度，

9、可以用现场考察各种实际情况或者闭卷考试的方法了解每位基层员工对基本技能的熟悉情况。实行严格的问责制度和监管制度，每位基层员工、技术人员和管理人员要对自己生产范围或管辖范围的安全负责，从而进一步提高安全生产的意识。此外，要加强现场管理，比如瓦斯、安全检查员每班都必须要及时监测瓦斯、顶板压力、涌水量等情况，从而以避免产生爆炸、透水、坍塌等安全事故的发生；在设备防爆性能管理方面，一定要严禁失爆设备工作，需要安装失爆设备时必须要有安瓦员在现场，并对周围一定范围内的瓦斯浓度进行严格的检测，只有当瓦斯浓度符合规定要求时才可以安装失爆设备；另外，当班跟班区队员要加强对顶板压力、瓦斯、涌水等变化情况进行跟踪检

10、查，确保施工能安全顺利的进行。总之，在管理方面一定要严抓每一个细节，通过安全教育提高员工对安全生产的自觉性，通过对员工定期培训如何预防顶板事故以及顶板事故的危害性，把安全生产的意识深入到每个员工心里，必能将顶板事故扼杀在摇篮里。 3、结语： 如何有效的防止煤矿顶板水砂灾害，其关键就是要对顶板的变化情况有明确的认识并对顶板的变化及时的做出正确的反应。许多水砂灾害发生之前都是有预兆的，如透水前空气会变冷，煤壁挂汗、挂红，顶板淋水加大，有水叫和臭味等，及时的撤退就不会产生人员伤亡，因此，加强对工作人员的应急培训也是十分必要的。 参考文献 1 王建群.贵州煤矿顶板事故发生因素分析及防治对策J.煤炭工程，2008（8）.