時(shí)間：2023-09-21 17:56:18
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇頂板災(zāi)害防治，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】沖擊地壓；災(zāi)害；防治措施
礦區(qū)沖擊地壓是井巷或工作面周圍的煤巖體因其變形能的釋放而出現(xiàn)的以急劇的破壞為特征的動(dòng)力現(xiàn)象，并伴有巨大的聲響和強(qiáng)烈的震動(dòng)，會(huì)造成慘重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。煤礦技術(shù)和管理人員必須注意沖擊地壓現(xiàn)象，分析和研究沖擊地壓的產(chǎn)生機(jī)理，預(yù)測(cè)其產(chǎn)生的位置，根據(jù)沖擊地壓的特征和礦井實(shí)際采取科學(xué)有效的預(yù)防措施，做好頂板事故的緊急處理措施。
1、沖擊地壓的產(chǎn)生機(jī)理
沖擊地壓產(chǎn)生機(jī)理非常復(fù)雜。一般認(rèn)為：一是沖擊地壓是“礦體一圍巖”系統(tǒng)平衡狀態(tài)失穩(wěn)破壞的結(jié)果；二是沖擊地壓多出現(xiàn)在采掘活動(dòng)形成的應(yīng)力集中區(qū)，在壓力增加超過(guò)極限應(yīng)力，并造成變形速度超過(guò)一定極限時(shí)即產(chǎn)生沖擊地壓。
2、沖擊地壓產(chǎn)生的區(qū)域與位置
產(chǎn)生沖擊地壓的煤層一般是脆性的、硬度較高并干燥的煤層，頂板非常堅(jiān)硬、完整，大面積不冒落，偽頂與直接頂較薄甚至沒(méi)有；在地質(zhì)構(gòu)造的向斜軸部、斷層附近、煤厚或傾角產(chǎn)生突變地點(diǎn)，是沖擊地壓出現(xiàn)頻繁的位置；兩側(cè)或三側(cè)臨空的半島或孤島形煤柱或巖柱附近易產(chǎn)生沖擊地壓；上層煤回采邊界影響帶內(nèi)容易產(chǎn)生沖擊地壓，在承壓區(qū)內(nèi)掘進(jìn)巷道可能造成沖擊地壓。
3、沖擊地壓的特點(diǎn)
沖擊地壓一般無(wú)明顯預(yù)兆，不容易事先確定出現(xiàn)的時(shí)間、地點(diǎn)和沖擊強(qiáng)度。沖擊地壓發(fā)生過(guò)程短暫，出現(xiàn)前頂板巖層活動(dòng)加劇，支撐物產(chǎn)生變形，頂板或煤壁伴隨巨大聲響和強(qiáng)烈震動(dòng)。它發(fā)生形式復(fù)雜多樣，有煤層沖擊，也有頂?shù)装鍥_擊和巖爆，多種條件下都可能發(fā)生沖擊地壓。它的破壞性較大，可能產(chǎn)生煤壁片幫、頂板下沉或底鼓，支架折損、巷道堵塞，出現(xiàn)人員傷亡。
4、沖擊地壓的防治措施
4.1預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)措施除經(jīng)驗(yàn)類比法外，還有以下兩類：一是以鉆屑法為主的局部探測(cè)法，包括煤巖體變形觀測(cè)法、流動(dòng)地音法、煤巖體應(yīng)力測(cè)量法及巖心“餅化”法等。二是系統(tǒng)監(jiān)測(cè)法，包括地音系統(tǒng)監(jiān)測(cè)法、微震系統(tǒng)監(jiān)測(cè)法及其他地球物理方法等。
4.2開采保護(hù)層。多煤層開采時(shí)，要首先開采無(wú)沖擊危險(xiǎn)或沖擊危險(xiǎn)小的煤層作為保護(hù)層的方法，以降低潛在危險(xiǎn)層的應(yīng)力。
盡可能少留煤柱和避免孤島開采。優(yōu)化井田和采區(qū)設(shè)計(jì)，防止形成應(yīng)力集中的煤柱和孤島。
巷道布置盡可能把主要巷道和硐室布置在底板巖層中，回采巷道采用大斷面掘進(jìn)，防止巷道多處交岔。
合理的頂板控制方法。煤層有沖擊傾向時(shí)，盡可能采用長(zhǎng)壁式開采或全部陷落法控制頂板。
優(yōu)化開采程序。在遇有斷層和采空區(qū)時(shí)，盡可能采用由斷層或采空區(qū)開始回采的順序。不可相向開采。回采線盡可能呈直線，并按正確的開采速度推進(jìn)，推進(jìn)速度不可太大。
煤層預(yù)注水，降低煤體的彈性和強(qiáng)度；頂板預(yù)注水，降低頂板的強(qiáng)度和彈性，消除或降低沖擊危害。
4.3解危措施
卸載鉆孔：通過(guò)在煤層鉆大直徑的鉆孔，使煤體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，峰值向煤體深部轉(zhuǎn)移。
卸載爆破：在高應(yīng)力區(qū)進(jìn)行鉆孔爆破，改變支撐壓力帶的形態(tài)和減小峰值。
誘發(fā)爆破：通過(guò)爆破人為地誘發(fā)沖擊地壓的發(fā)生，以避免人員傷害和設(shè)備損失。
煤層高壓注水。在工作面前方用高壓水注入煤體，使煤體結(jié)構(gòu)破壞，從而降低承載能力和壓力。
5、頂板事故的緊急處理措施
對(duì)頂板冒落危險(xiǎn)的處理要有效處置，可以停止生產(chǎn)，調(diào)集人力、物力進(jìn)行處理，相關(guān)人員要無(wú)條件配合。
（1）采取有效手段全力控制冒頂區(qū)域兩側(cè)巷道，使其冒頂波及長(zhǎng)度不再擴(kuò)大。
（2）在冒頂支護(hù)穩(wěn)定的情況下，按不同情況采取如下辦法：一是在冒落頂部穩(wěn)定的情況下，采取打木垛接頂?shù)姆绞健６窃诿奥鋮^(qū)域圍巖破碎、冒落較高的情況下直接向冒落區(qū)打排桿，實(shí)施撞楔法，隔斷頂部冒落體。三是在冒落區(qū)域破碎，在比較技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全因素后，可考慮改道。四是組織恢復(fù)通風(fēng)網(wǎng)路，盡量保持冒頂區(qū)通風(fēng)和對(duì)風(fēng)流的調(diào)整。在積極處理冒頂?shù)耐瑫r(shí)，應(yīng)充分預(yù)見冒頂區(qū)給通風(fēng)工作帶來(lái)的影響，采取應(yīng)急方案。
同時(shí)，在出現(xiàn)冒頂征兆時(shí)，在難以采取措施避免頂板冒落時(shí)，應(yīng)組織人員迅速離開危險(xiǎn)區(qū)，撤退至安全地點(diǎn)；人員在遇險(xiǎn)時(shí)應(yīng)靠煤幫貼身站立或到木垛處避災(zāi)。在出現(xiàn)冒頂來(lái)不及撤退至安全地點(diǎn)時(shí)，要靠煤幫貼身站立避災(zāi)，注意煤避片幫傷人；如靠近木垛時(shí)，可撤至木垛處避災(zāi)。遇險(xiǎn)后要馬上發(fā)出呼救信號(hào)；遇險(xiǎn)人員要積極開展自救和互救，要采取切實(shí)可行的措施設(shè)法營(yíng)救被掩埋人員，并盡可能脫離險(xiǎn)區(qū)或轉(zhuǎn)移到安全地點(diǎn)等待救援；被隔堵人員要積極配合外部的營(yíng)救工作。
參考文獻(xiàn)
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論文摘要：華豐煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,煤層傾角大,受水、火、瓦斯、煤塵、沖擊地壓、地表斑裂等多種災(zāi)害的嚴(yán)重威脅。近年來(lái),通過(guò)改造礦井生產(chǎn)系統(tǒng)、建立健全災(zāi)害預(yù)測(cè)與防治體系,控制了重大災(zāi)害的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下的安全、高效開采。
新汶礦業(yè)集團(tuán)華豐煤礦是一個(gè)具有百年開采歷史的老礦,地質(zhì)條件復(fù)雜,煤層傾角大,受水、火、瓦斯、煤塵、冒頂、沖擊地壓、地表斑裂等多種災(zāi)害的嚴(yán)重影響。多年來(lái),華豐煤礦通過(guò)開發(fā)和推廣應(yīng)用新技術(shù),緊緊圍繞礦井災(zāi)害綜合治理,開展了技改挖潛和科學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下的安全、高效開采。
1礦井生產(chǎn)系統(tǒng)改造
1.1礦井運(yùn)輸系統(tǒng)改造
為了適應(yīng)煤層傾角變化大、地壓高、巷道易底臌變形的情況,自行研制應(yīng)用了3條鋼絲繩吊掛下運(yùn)帶式輸送機(jī)和水平彎曲線摩擦多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī);將原順槽刮板輸送機(jī)或多部帶式輸送機(jī)串聯(lián)運(yùn)輸方式改造為1部可彎曲帶式輸送機(jī),順槽和集中巷帶式輸送機(jī)采用小角度多次轉(zhuǎn)彎技術(shù),減少了設(shè)備投入。
根據(jù)薄煤層實(shí)際情況,將原使用的SGW-150C刮板輸送機(jī)改造為SGW-430/55型刮板輸送機(jī),槽寬由630mm改為430mm,適應(yīng)了薄煤層工作面特殊條件,減少了機(jī)電事故。
1.2通風(fēng)系統(tǒng)改造
通風(fēng)系統(tǒng)由原5個(gè)風(fēng)井分區(qū)式通風(fēng)改為集中通風(fēng)。為保證五水平通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、合理,采掘工作面風(fēng)量充足,在-210回風(fēng)巷建擋風(fēng)墻,形成兩翼回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng);采用串聯(lián)通風(fēng),降低采區(qū)的總用風(fēng)量;采煤面采用下行通風(fēng)方式,構(gòu)建3道密閉墻,封閉閑置巷道,提高五水平風(fēng)量,保證安全生產(chǎn)。
1.3排水系統(tǒng)改造
為提高礦井排水能力,由原來(lái)的-90、-270、-450、-750多級(jí)排水改為-450、-750兩級(jí)排水,對(duì)主排水泵進(jìn)行擴(kuò)排改造,推廣PJ節(jié)能泵,淘汰低效水泵,增裝Φ325mm排水管路2210m,排水能力提高2倍,年節(jié)電耗168萬(wàn)kWh。
1.4構(gòu)建Webmrt集成化信息體系
建立了華豐煤礦集成化信息體系,使礦井安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、營(yíng)銷管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、物資超市系統(tǒng)、企業(yè)預(yù)算系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、設(shè)備管理等系統(tǒng)形成信息資源共享,提高了現(xiàn)代化管理水平。
2礦井集中化生產(chǎn)與單產(chǎn)單進(jìn)的提高
華豐煤礦原為多井口、多水平、多采區(qū)、多工作面生產(chǎn),為了實(shí)現(xiàn)礦井和生產(chǎn)水平的集中,將采煤隊(duì)個(gè)數(shù)由7個(gè)減為4個(gè),生產(chǎn)采區(qū)由4個(gè)減為2個(gè),實(shí)現(xiàn)了采區(qū)的集中生產(chǎn)。礦井效益的提高很大程度上取決于單產(chǎn)單進(jìn)水平的提高。近年來(lái),通過(guò)改造生產(chǎn)環(huán)節(jié),推廣先進(jìn)技術(shù),涌現(xiàn)出了年產(chǎn)45萬(wàn)t的炮采隊(duì)和月掘318m的炮掘隊(duì)。
在回采工藝上,大力推廣毫秒爆破技術(shù),自行研制窄型刮板輸送機(jī),下順槽采用自移式轉(zhuǎn)載機(jī),配SPJ-800吊掛式皮帶機(jī)運(yùn)輸。采用“1.1m頂梁、見三回一”支護(hù),雙抗帶網(wǎng)護(hù)頂,推行正規(guī)循環(huán)作業(yè),使毫秒爆破、單體支柱支護(hù)和大功率運(yùn)輸機(jī)三者得到最優(yōu)配合,工作面單產(chǎn)提高1倍以上。
在掘進(jìn)方面,改善鉆、裝、運(yùn)環(huán)節(jié),采用YT強(qiáng)力風(fēng)動(dòng)鉆機(jī),毫秒延期電雷管起爆,水膠炸藥爆破進(jìn)行鉆爆法掘進(jìn),光面中深孔爆破,優(yōu)化爆破參數(shù),提高爆破效果;采用P-60B大功率扒裝機(jī),配合電瓶車運(yùn)輸,完善排矸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全巖、半煤巖巷道優(yōu)質(zhì)快掘。
疏通生產(chǎn)環(huán)節(jié),采區(qū)上山自溜運(yùn)輸改為大傾角皮帶運(yùn)輸,推廣可彎曲皮帶、長(zhǎng)距離多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)皮帶等技術(shù),使單臺(tái)設(shè)備運(yùn)輸長(zhǎng)度由200m增加到1000m。
3深部開采頂板管理和煤巷錨桿支護(hù)
在回采工作面頂板管理方面,完成了回采面頂?shù)装宸诸惣爸ёo(hù)形式研究,厚煤層、傾斜分層試驗(yàn)金屬菱形網(wǎng)假頂采煤法,解決了網(wǎng)下高檔普采工藝問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了分層開采頂板的安全管理;在破碎頂板試驗(yàn)應(yīng)用雙抗塑料網(wǎng)假頂采煤法和雙抗帶網(wǎng)護(hù)頂技術(shù)。
在掘進(jìn)頂板管理方面,先后完成了4層煤順槽錨背網(wǎng)支護(hù),粘土巖巷道錨噴組合支護(hù)、高地壓巷道錨噴網(wǎng)組合支護(hù)、破碎圍巖錨鋼帶支護(hù)、六岔門立體交岔點(diǎn)支護(hù)等方法試驗(yàn)。針對(duì)深部開采、沖擊地壓條件下巷道維護(hù)困難的實(shí)際,開展了“沖擊地壓煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)研究”,研制的全長(zhǎng)錨固快硬水泥藥卷錨桿支護(hù)效果良好,為沖擊地壓煤巷的煤幫支護(hù)及軟巖巷道支護(hù)提供了一種錨固性能好、成本低的支護(hù)材料。
4災(zāi)害治理
(1)加大安全投入,保證資金到位,保證安全治理措施的落實(shí)施工。
(2)近幾年華豐煤礦根據(jù)自然災(zāi)害的情況與各科研單位共同開展了大傾角厚覆蓋層采煤后地表斑裂研究與控制、沖擊地壓綜合防治、綜合防滅火、頂?shù)装宄袎核祥_采、深部地壓研究等10多項(xiàng)技術(shù),有效地推動(dòng)了礦井自然災(zāi)害的治理,節(jié)約資金達(dá)億元以上。
(3)研究、推廣應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)監(jiān)測(cè)儀器和先進(jìn)技術(shù),完善監(jiān)測(cè)手段,提高監(jiān)測(cè)水平和質(zhì)量。建成了沖擊地壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及定位系統(tǒng)、束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地面高壓注漿減沉系統(tǒng)等,提高了災(zāi)害的防治能力。
[關(guān)鍵詞] 礦井； 煤層頂板； 煤層底板； 災(zāi)害分類； 防治措施
煤礦安全生產(chǎn)是推動(dòng)煤炭科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ貏e是在煤炭開采條件的約束下，對(duì)于煤礦現(xiàn)場(chǎng)圍巖-支護(hù)關(guān)系的分析與認(rèn)識(shí)，借助于巷道圍巖的變形規(guī)律，加強(qiáng)對(duì)巷道支護(hù)技術(shù)的論證，從支護(hù)方式、支護(hù)手段上來(lái)提高煤礦安全生產(chǎn)的穩(wěn)定性與可靠性。針對(duì)煤礦頂?shù)装迨鹿拾l(fā)生率的增長(zhǎng)，從礦井生產(chǎn)工藝技術(shù)實(shí)際來(lái)重新分析礦井災(zāi)害的原因，采取必要的采場(chǎng)、巷道圍護(hù)技術(shù)與監(jiān)測(cè)方法，探討礦井頂?shù)装鍨?zāi)害的主要形式與發(fā)生規(guī)律，從而提出有針對(duì)性的防范措施，確保生產(chǎn)安全的有序與有效。
一 文家壩二礦礦井條件
本文所選礦井為水城礦業(yè)（集團(tuán)）文家壩二礦，礦井地處黔西高原向黔中丘原的過(guò)渡地帶，海拔標(biāo)高大部份在+1400m以上，井田呈北東-南西向分布，北部以F28（AF4）斷層與文家壩一礦相接，南部以SF4斷層與碾子邊井田相鄰。可采、和大部可采煤層有6#、7#、16#、23#、27#、30#，局部可采煤層為2#煤層。可采和局部可采煤層煤類均為無(wú)煙煤，其中23#煤為光亮型，7#、30#煤為半亮型，16#、27#煤為光亮型，2#煤為半暗～半亮型，6#煤多為半亮型，以粉狀、鱗片狀為主。
1.1 地質(zhì)構(gòu)造
井田地處阿弓向斜中段，礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等類型，含煤地層主要是二迭系龍?zhí)督M（P2l），含煤24～44層，一般30～33層。本井田煤層埋藏較淺，阿弓向斜兩翼煤層傾角差別較大，南東翼煤層賦存絕大部分平緩，一般在3～12°左右，北西翼煤層較陡，傾角在20～40°，大斷層不發(fā)育，落差（或地層斷距）大于20m的僅9條，其中除F2030-2逆斷層位于井田中部外，其余8條都位于井田邊部，或其本身就是井田邊界斷層（如AF4、AF7、SF4、F61等），對(duì)井田內(nèi)的煤層破壞不大；小斷層則較發(fā)育。
1.2 頂?shù)装宓刭|(zhì)條件
本礦區(qū)可采和局部可采煤層直接頂板多為泥巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r，底板多為泥巖、“根土巖”，因此抗壓強(qiáng)度低，遇水易軟化。此外，頂、底板巖層中發(fā)育有多組裂隙，巖體結(jié)合力差，巖層穩(wěn)固性差，底板遇水易膨脹。礦井開采煤層瓦斯含量高，均具煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，各煤層無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)性，煤層具有自然發(fā)火傾向[1]。
1.3 巷道布置層位特征
可采煤層分為上下二組，上煤組包括6#、7#煤層，下煤組為16#、23#、27#和30#煤層。采用分組聯(lián)合布置，主平硐按91°方位、7‰坡度布置至淺部家順和核桃壩小礦井邊界，1310水平大巷沿淺部小井邊界布置，待越過(guò)小井邊界后1310水平大巷穿層布置至一分區(qū)井田中部，然后布置一分區(qū)軌道石門及一分區(qū)1310車場(chǎng)，主平硐布置在茅口灰?guī)r中，+1310水平大巷及1310軌道石門及車場(chǎng)均穿層布置，受場(chǎng)地條件限制，一分區(qū)進(jìn)風(fēng)排矸斜井和回風(fēng)斜井布置在一分區(qū)北西翼的大土，井筒按314°方位角、25°傾角掘至一水平通過(guò)軌道石門與1310大巷連接。在距7#煤層底板約30m的細(xì)砂巖中布置采區(qū)軌道，運(yùn)輸和回風(fēng)上山，該層為膠結(jié)細(xì)粒硬砂巖，平均厚度14.5m，層位穩(wěn)定，三條上山通過(guò)一分區(qū)軌道斜巷與軌道石門連接。為了加快施工進(jìn)度和減短建井工期，在工業(yè)場(chǎng)地西面直線距離約2.6km處的田壩寨布置措施井。
1.4 支護(hù)方式選擇
主平硐基巖段采用錨噴支護(hù)；頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定（如灰?guī)r段）采用噴漿支護(hù)，穿過(guò)煤系地層或斷層帶時(shí)，如巖性較差，可采用錨網(wǎng)噴+錨索+注漿或聯(lián)合支護(hù)[2]，井頸段采用鋼筋混凝土支護(hù)。一分區(qū)排矸進(jìn)風(fēng)斜井、一分區(qū)回風(fēng)斜井基巖段采用錨噴支護(hù)，巖性較差段采用錨網(wǎng)噴+錨索+注漿或聯(lián)合支護(hù)，井頸段采用鋼筋混凝土支護(hù)[3]。+1310水平大巷、井底車場(chǎng)、11采區(qū)運(yùn)輸上山、11采區(qū)回風(fēng)上山、11采區(qū)軌道上山及底板瓦斯抽放巷等巖層巷道，一般采用錨噴支護(hù)，如巖性較差，可采用錨網(wǎng)噴+錨索+注漿或聯(lián)合支護(hù)。井下消防材料庫(kù)、爆破材料發(fā)放硐室、等候硐室、采區(qū)變電所及躲避硐采用錨噴支護(hù)。煤倉(cāng)、矸石倉(cāng)、溜煤眼、溜矸眼、引風(fēng)道及安全出口采用鋼筋混凝土碹支護(hù)；工作面開切眼采用單體液壓支柱支護(hù)[4]。
二 文家壩二礦頂?shù)装鍨?zāi)害因素分析
2.1 主采煤層頂、底板巖性及穩(wěn)定性分析
根據(jù)文家壩二礦地質(zhì)報(bào)告來(lái)看，主要可采煤層6#煤層頂板主要為粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖，加之各處受斷層影響程度、節(jié)理發(fā)育程度、層理膠結(jié)強(qiáng)度各異，其穩(wěn)定性具有復(fù)雜多變性[5]。6#煤層直接頂綜合厚度與采高的比值K為0.8～2.67，其值介于周期來(lái)壓強(qiáng)烈和無(wú)周期來(lái)壓之間，在一分區(qū)統(tǒng)計(jì)的122個(gè)鉆孔中有12個(gè)點(diǎn)為石灰?guī)r，占9.8%，一般厚度為0.45～4.14m，平均厚度為1.92m；對(duì)7#煤層直接頂、底板巖性分析，煤層K值為0.21～5.78，在一分區(qū)統(tǒng)計(jì)的76個(gè)鉆孔中有18個(gè)點(diǎn)為石灰?guī)r，占23.68%，一般厚度為0.5～2.21m，平均厚度為1.33m，說(shuō)明6#、7#煤層為周期來(lái)壓強(qiáng)烈頂板，需要采取強(qiáng)制放頂措施來(lái)增強(qiáng)工作面支護(hù)安全。
2.2 對(duì)來(lái)自礦井地質(zhì)因素的災(zāi)害分析
2.2.1 地質(zhì)斷層條件下對(duì)工作面的影響
由于受到地質(zhì)擠壓、拉伸，以及剪切力的影響，對(duì)于地質(zhì)斷層的出現(xiàn)所引起的局部采煤工作面的危害是十分復(fù)雜的，當(dāng)斷層與工作面的夾角越小時(shí)，其造成的頂板冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)更大，尤其是傾斜斷層[6]。本礦井區(qū)域斷層發(fā)育較高，結(jié)合勘探中的三圍地震法、地質(zhì)雷達(dá)、地質(zhì)構(gòu)造超前探測(cè)儀等儀器的使用，以最大化的了解地質(zhì)特征，避免誘發(fā)冒頂事故。
2.2.2 地質(zhì)褶曲與擠壓對(duì)工作面的影響
從煤礦生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，對(duì)于大褶曲構(gòu)造，往往影響煤層的傾角，而對(duì)于工作面壓力的影響不是太大，相反，對(duì)于小褶曲，當(dāng)褶曲傾向與工作面一致時(shí)，對(duì)于采空區(qū)出現(xiàn)的垮落巖石的影響，則很容易使得礦井頂板發(fā)生局部冒頂[7]。同時(shí)，擠壓作用導(dǎo)致的對(duì)頂板巖層形成離層或破斷，極易引起頂板短時(shí)急劇下沉現(xiàn)象，從而增加了冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)性。
2.2.3 節(jié)理、裂隙對(duì)工作面的影響
從對(duì)礦井中出現(xiàn)的節(jié)理與裂隙分析可知，人字形與草帽型節(jié)理裂隙較為常見，由于頂板受到來(lái)自裂隙長(zhǎng)軸推進(jìn)方向的作用力，如直立裂隙對(duì)直接頂?shù)那懈睿瑥亩斐身敯宓南鲁粱蛩揭苿?dòng)，很容易誘發(fā)巖層水，使工作面出現(xiàn)掉碴或淋水；同時(shí)，直立裂隙還能夠改變直接頂?shù)目迓洳骄啵斐衫享數(shù)拇竺娣e垮落。而對(duì)于斜裂隙，對(duì)于采空區(qū)造成片幫，對(duì)于煤層則造成傘檐或探頭煤，給頂板管理增加困難[8]。
2.2.4 層理與破碎帶對(duì)工作面的影響
層理是由于地質(zhì)巖層的沉積而形成的巖層分界面，極易對(duì)于煤礦采動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生離層裂隙，其對(duì)工作面支架產(chǎn)生橫向推力，容易引起支架的歪斜和傾倒，導(dǎo)致冒頂。而破碎帶主要因地質(zhì)原因而形成的工作面巖石或煤層破碎的現(xiàn)象，也給頂板管理帶來(lái)困難。
2.2.5 采動(dòng)裂隙對(duì)工作面的影響
采動(dòng)裂隙主要與煤壁的支承壓力有關(guān)，對(duì)于與工作面平行的煤壁裂隙，很容易在壓力裂隙與節(jié)理裂隙相互作用下造成楔形巖塊，從而誘發(fā)局部冒頂，而當(dāng)工作面與節(jié)理方向一致時(shí)，容易加大裂隙的寬度，從而誘發(fā)大面積冒頂。
2.2.6 頂、底板巖石的物理性質(zhì)的影響
從頂?shù)装鍑鷰r的物理力學(xué)性質(zhì)來(lái)看，巖石的厚度、硬度、層理、裂隙等因素是造成頂?shù)装逦：Φ闹匾颍貏e是對(duì)于老頂巖層堅(jiān)硬，大面積開采所形成的懸露，一旦達(dá)到強(qiáng)度極限，極易造成巖層斷裂而形成周期來(lái)壓。
2.3 對(duì)來(lái)自礦井生產(chǎn)作業(yè)的災(zāi)害分析
2.3.1 開采深度的影響
開采深度直接影響原巖壓力大小，造成巷道或工作面周圍巖層內(nèi)支承壓力發(fā)生變化，從而對(duì)礦山壓力影響明顯。本礦井開采標(biāo)高范圍為+1900～+1100m。開采深度800m。首采工作面回風(fēng)水平標(biāo)高+1479.1m，但隨著采深增加，采面或巷道支承壓力必然增加，隨著深度的增加，巷道圍巖的“擠、壓、膨”現(xiàn)象更為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致煤壁片幫及底板鼓起的機(jī)率增加，由此也可能導(dǎo)致支架載荷增加[9]。
2.3.2 采高與控頂距的影響
對(duì)于于頂?shù)装逡平康挠?jì)算與采高與控頂距密切相關(guān)，采高越大，采出的空間越大，必然導(dǎo)致上覆巖層破壞嚴(yán)重，就單一煤層開采時(shí)的冒落帶與導(dǎo)水裂隙帶的總厚度與采高基本上成正比關(guān)系。如公式所示：SL=η×M×L（其中，SL表示巖層與頂板下沉量；L表示控頂距；M表示采高；η表示下沉系數(shù)，一般取0.025～0.05）。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于最大控頂距與放頂寬度來(lái)說(shuō)，放頂距小，頂板放不下來(lái)，會(huì)增加壓力，放頂寬度太大，采空區(qū)垮落面積太大，容易撞倒支架，引起冒頂[10]。
2.3.3 生產(chǎn)工序和工作面推進(jìn)速度的影響
推進(jìn)速度快意味著回采工作面停滯時(shí)間短，頂板巖層下沉量小，一般來(lái)說(shuō)，頂板壓力也較小，反之，推進(jìn)速度慢，工作面頂板下沉量大，頂板壓力也會(huì)增大。結(jié)合礦壓實(shí)測(cè)資料來(lái)看，落煤與放頂是工作面頂?shù)装逡平俣扔绊懽畲蟮墓ば颍虼耍s短循環(huán)時(shí)間，加快工作面推進(jìn)速度是有效改善工作面頂板管理的重點(diǎn)。
2.3.4 上部煤層殘留煤柱及支護(hù)方式的影響
對(duì)于來(lái)自上部煤層的殘留煤柱所形成的壓力集中，很容易對(duì)巷道掘進(jìn)與維護(hù)帶來(lái)影響，同時(shí)，不同初撐力支架對(duì)于防范直接頂離層冒落具有不同的效果，如初撐力小的支架容易造成動(dòng)壓強(qiáng)烈而形成頂板破碎；不同特征、不同特性的支架應(yīng)避免混合使用。
三 文家壩二礦頂?shù)装鍨?zāi)害管理與防治措施
3.1 對(duì)頂板冒落災(zāi)害的防治措施
局部冒頂事故雖然范圍較小，但由于隨機(jī)因素較為復(fù)雜，往往比大型冒頂事故危害更大，因此需要從采、支等環(huán)節(jié)加大防范措施，以減少局部冒頂?shù)陌l(fā)生率。對(duì)于鑲嵌型頂板局部冒頂事故來(lái)說(shuō)，因其與地質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，多發(fā)生在放炮后，因此需要加大地質(zhì)勘探力度，制定完善的支護(hù)方式與支護(hù)作業(yè)規(guī)程，嚴(yán)格避免無(wú)支護(hù)區(qū)冒險(xiǎn)作業(yè)。對(duì)于局部出現(xiàn)的空頂、空洞現(xiàn)象，從支護(hù)方法上采取超前支護(hù)，先掏梁窩，先掛頂梁，對(duì)漏頂問(wèn)題必須封堵，如打撞楔、泡漠塑料、木材封堵等。對(duì)于隱地質(zhì)斷裂而形成的帶層帶冒頂事故，要結(jié)合斷層面與煤層的夾角來(lái)判定易冒頂區(qū)，如對(duì)于正斜逆斷層形成的“煤溝”與“煤尖”，一種方法是開采“板尖”，丟棄底部煤，另一種是開采“底尖”，拖住“煤溝”；對(duì)于正斜正斷層形成的易冒頂區(qū)，以打下盤的煤，挑上盤的頂，加固下盤易冒頂區(qū)為好。在加強(qiáng)斷層帶冒頂事故的預(yù)防措施上，重點(diǎn)加大關(guān)鍵部位的錨固，防止沿?cái)鄬用骐x層滑移的現(xiàn)象產(chǎn)生，增強(qiáng)抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度，如采用局部用木錨桿錨固并全段使用混凝土錨固劑或樹脂錨固劑，錨桿間距300～400mm。
對(duì)端頭冒頂事故的分析，從防治措施上，需要采用單體液壓支柱方式來(lái)提高端頭支架的穩(wěn)定性，同時(shí)，增加支護(hù)密度，引入特殊支架如木垛等，針對(duì)頂板離層滑移問(wèn)題，可以對(duì)上出口以下3～8m范圍內(nèi)也用錨桿錨固，減少端頭冒頂?shù)目赡苄浴?duì)于巷道冒頂事故的發(fā)生，從礦山壓力影響的主要因素出發(fā)，就開采深度、巖體初始應(yīng)力狀態(tài)，巷道斷面與支護(hù)上，來(lái)分析圍巖變形的承載力與內(nèi)粘結(jié)力[11]。在防治措施上，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)條件的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，確定巷道圍巖的不穩(wěn)定地段與運(yùn)動(dòng)時(shí)間，分析與總結(jié)不同類型的事故原因，充分利用巷道斷面，設(shè)計(jì)采取橢圓+圓形設(shè)計(jì)，煤倉(cāng)斷面采用噴漿、砼錨網(wǎng)噴支護(hù)，底板瓦斯抽放巷、材料斜巷、軌道斜巷、采區(qū)變電所聯(lián)絡(luò)巷采用直墻半圓拱斷面，采用全斷面錨網(wǎng)噴支護(hù)。
3.2 對(duì)堅(jiān)硬頂板垮落災(zāi)害的防治措施
對(duì)頂板活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行全面觀測(cè)是有效控制頂板垮落災(zāi)害的有效途徑，如搞清初次來(lái)壓步距、初次冒落層次和厚度、周期來(lái)壓步距等，從而選用科學(xué)的支護(hù)設(shè)計(jì)，確保初撐力要求，對(duì)于由堅(jiān)硬巖石組成的直接頂，當(dāng)達(dá)到人工強(qiáng)制放頂要求時(shí)，為減少威脅，必須加強(qiáng)人工強(qiáng)制放頂。
3.3 對(duì)開采中沖擊地壓的防治措施
從沖擊地壓的產(chǎn)生原因來(lái)看，不僅與地質(zhì)因素有關(guān)，如采深越大，巖體的應(yīng)力越高，所形成的變形和彈性潛能也越大，同時(shí)，對(duì)于地質(zhì)褶曲、斷裂，以及煤層傾角與厚度的變化，也容易促發(fā)沖擊地壓的產(chǎn)生[12]。因此在防治上，盡量選擇無(wú)沖擊地壓或弱沖擊地壓的煤層進(jìn)行開采，對(duì)于未受保護(hù)的煤層，必須采取放頂卸壓、煤層注水、打卸壓鉆孔、超前松動(dòng)煤體等措施；在對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)時(shí)嚴(yán)禁使用混凝土等剛性材料；對(duì)于嚴(yán)重沖擊地壓煤層的開采，所有巷道應(yīng)布置在應(yīng)力集中圈，對(duì)于雙巷掘進(jìn)時(shí)，平行巷道間距不得小于8m，聯(lián)絡(luò)巷道應(yīng)與平行巷道垂直；加強(qiáng)巷道沖擊地壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，制定專門的安全技術(shù)防范措施，確保礦井安全生產(chǎn)。
4 結(jié)語(yǔ)
煤礦災(zāi)害的預(yù)防和防治是一套系統(tǒng)的工程，通過(guò)對(duì)貴州文家壩二礦影響頂?shù)装灏踩耘c穩(wěn)定性的災(zāi)害因素進(jìn)行分析，特別是針對(duì)“錨網(wǎng)噴注一體化”巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，從支護(hù)方式與手段上來(lái)強(qiáng)化采場(chǎng)、巷道的圍護(hù)有效性，并依據(jù)不同頂?shù)装鍡l件，及早發(fā)現(xiàn)失穩(wěn)征兆與隱患，切實(shí)減少因巖體及支護(hù)因素而造成的變形、破壞、塌落等頂?shù)装迨鹿省?/p>
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【關(guān)鍵詞】沖擊礦壓；形成機(jī)理；防治技術(shù)
1.沖擊礦壓概述
沖擊礦壓定義為：礦山井巷和采場(chǎng)周圍煤、巖體由于變形能釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動(dòng)力現(xiàn)象。沖擊礦壓是煤礦開采中典型的動(dòng)力災(zāi)害之一，通常是在煤、巖力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)，以突然、急劇、猛烈的形式釋放的彈性能，導(dǎo)致煤巖層瞬時(shí)破壞并伴隨有煤粉和巖石的沖擊，造成井巷的破壞及人身傷亡事故。隨著開采深度的增加，沖擊礦壓已經(jīng)成為日益威脅煤礦的安全生產(chǎn)的要災(zāi)害之一。
2.沖擊礦壓的機(jī)理分析
2.1沖擊礦壓的影響因素
2.1.1開采深度的影響
開采深度越大，沖擊礦壓發(fā)生的可能性也越大。我國(guó)各煤礦首次發(fā)生沖擊礦壓的采深為200m到600m之間不等。
2.1.2易于發(fā)生沖擊礦壓的圍巖結(jié)構(gòu)
易于發(fā)生沖擊礦壓的圍巖結(jié)構(gòu)可歸納為：在煤層頂、底板至少有一層堅(jiān)硬巖層。根據(jù)地層結(jié)構(gòu)分析方法，易于發(fā)生沖擊礦壓的圍巖大致可以概括為七種力學(xué)結(jié)構(gòu)類型，分別為堅(jiān)硬－堅(jiān)硬－堅(jiān)硬型、堅(jiān)硬－堅(jiān)硬－軟弱型、堅(jiān)硬－軟弱－堅(jiān)硬型、堅(jiān)硬－軟弱－軟弱型、軟弱－堅(jiān)硬－堅(jiān)硬型、軟弱－堅(jiān)硬－軟弱型、軟弱－軟弱－堅(jiān)硬型。
2.2沖擊礦壓的發(fā)生機(jī)理
2.2.1強(qiáng)度理論
最早的強(qiáng)度理論從傳統(tǒng)的強(qiáng)度觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為煤巖體強(qiáng)度達(dá)到應(yīng)力極限時(shí)就會(huì)形成沖擊礦壓。近代強(qiáng)度理論著眼于“礦體—圍巖”力學(xué)系統(tǒng)極限平衡條件的分析與推斷，認(rèn)為煤巖體的承載能力應(yīng)是“礦體一圍巖”系統(tǒng)的強(qiáng)度，導(dǎo)致煤巖體破壞的決定性因素不僅僅是應(yīng)力值的大小，而是應(yīng)力與強(qiáng)度的比值。
2.2.2能量理論
隨著采掘范圍的不斷擴(kuò)大，礦（巖）體發(fā)生破壞，引起“礦體－圍巖”系統(tǒng)的力學(xué)平衡狀態(tài)破壞時(shí)，若其釋放的能量大于所消耗的能量，則產(chǎn)生沖擊礦壓[3]。
2.2.3沖擊傾向理論
該理論認(rèn)為發(fā)生沖擊礦壓的介質(zhì)都具有一些特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，即介質(zhì)的沖擊傾向性，當(dāng)其大于規(guī)定的極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生沖擊礦壓。
2.2.4煤巖失穩(wěn)理論
該理論認(rèn)為：根據(jù)巖石全應(yīng)力-應(yīng)變曲線（如圖1所示），在AC階段，煤、巖體抗變形的能力不斷增大，介質(zhì)穩(wěn)定；而CE階段，外界荷載的大小超過(guò)了其應(yīng)力峰值，使得煤、巖體抗變形的能力迅速減小，介質(zhì)處于非穩(wěn)定的狀態(tài)，外界極小的擾動(dòng)都可能使其失穩(wěn)，導(dǎo)致大量的能量瞬間釋放而形成沖擊礦壓。
圖1 巖石應(yīng)力-應(yīng)變曲線
2.2.5“三準(zhǔn)則”理論
“三準(zhǔn)則”理論是我國(guó)學(xué)者李玉生在總結(jié)強(qiáng)度理論、能量理論、沖擊傾向性理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)外的研究結(jié)果所提出來(lái)的。該理論認(rèn)為，強(qiáng)度理論是煤巖體的破壞準(zhǔn)則，而能量準(zhǔn)則和沖擊傾向性準(zhǔn)則是突然破壞準(zhǔn)則，因而只有當(dāng)這三個(gè)準(zhǔn)則同時(shí)滿足時(shí)，才能發(fā)生沖擊礦壓。
2.2.6“三因素”機(jī)理
“三因素”機(jī)理是齊慶新從煤巖體結(jié)構(gòu)特性的角度，研究沖擊礦壓發(fā)生的機(jī)理時(shí)提出來(lái)的。該理論認(rèn)為，沖擊礦壓多發(fā)生在斷層、煤層變化等構(gòu)造區(qū)域，沖擊礦壓與煤巖體結(jié)構(gòu)具有密切關(guān)系。
3.沖擊礦壓的防治研究
3.1沖擊礦壓防治原則
1）避免高應(yīng)力的形成。
2）保證與最大地應(yīng)力方向平行采煤與掘進(jìn)。
3) 擴(kuò)大應(yīng)力釋放范圍，以降低應(yīng)力集中程度與應(yīng)力釋放速度。
4）控制煤層儲(chǔ)存能量的條件。
5）控制頂板能量的突然釋放與加載。
6）改善底板中的支承能力并加大煤層和頂板的變形。
7）優(yōu)先開采無(wú)沖擊傾向性的煤層和無(wú)沖擊危險(xiǎn)煤層。
8）最大限度的降低構(gòu)造對(duì)沖擊礦壓的影響。
3.2沖擊礦壓防治措施
3.2.1整體防治
合理的開采技術(shù)。開拓布置、開采方法的合理布置對(duì)避免形成高應(yīng)力集中和能量大量積聚，非常重要就，也是防治沖擊礦壓的關(guān)鍵。我國(guó)陶莊礦水采區(qū)開采方案的選擇與試驗(yàn)是這方面較為典型的實(shí)例。該礦采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，沖擊危險(xiǎn)大，針對(duì)不同地質(zhì)條件采取不同的采場(chǎng)布置形式（如水采常規(guī)布置方式、避峰跳采布置方式和多區(qū)段聯(lián)合開采方式），有效地控制了沖擊礦壓的發(fā)生。
開采保護(hù)層。在進(jìn)行多煤層的井下開采時(shí)，每一層煤的開采工作都相互影響，因此，在設(shè)計(jì)階段就要規(guī)定煤層群的協(xié)調(diào)開采，先開采沒(méi)有沖擊危險(xiǎn)的煤層，解放沖擊危險(xiǎn)的煤層，達(dá)到降低沖擊礦壓潛在的危險(xiǎn)性的目的。
煤層預(yù)注水方法。沖擊煤層物理力學(xué)特性變化的試驗(yàn)和提高煤的濕度試驗(yàn)，是研究煤層高壓注水工藝的基礎(chǔ)。波蘭上西里西亞礦井中的回采工作面主要采用兩種煤層注水工藝，短孔注水法和長(zhǎng)孔注水法。目前該項(xiàng)技術(shù)日趨完善，歐美國(guó)家已將其廣泛用于降塵、沖擊礦壓防治和瓦斯突出。
厚層堅(jiān)硬頂板處理。厚層堅(jiān)硬頂板易引起沖擊礦壓，一是回采工作面上方厚層堅(jiān)硬老頂?shù)拇竺娣e懸頂和冒落，會(huì)引起煤層和頂板內(nèi)的應(yīng)力高度集中。二是工作面和上下平巷附近直接巖石的懸露，會(huì)引起不規(guī)則垮落和周期性增壓，給工作面頂板管理和巷道維護(hù)造成困難。目前較為有效的處理方法是頂板注水軟化、爆破斷頂。
3.2.2局部防治
卸壓爆破：卸壓爆破是對(duì)具有沖擊礦壓危險(xiǎn)的局部區(qū)域，用爆破方法減緩其應(yīng)力集中程度的一種解危措施。世界上幾乎所有國(guó)家在開采有沖擊危險(xiǎn)的煤層時(shí)，都把卸壓爆破作為主要的解危措施之一。
誘發(fā)爆破：誘發(fā)爆破是在監(jiān)測(cè)到有沖擊礦壓危險(xiǎn)的情況，利用較多藥量進(jìn)行爆破，人為誘發(fā)沖擊礦壓，從而避免更大損害。
鉆孔卸壓：采用大直徑鉆孔減緩沖擊危險(xiǎn)，此法基于鉆孔沖擊。利用鉆孔周圍形成的破碎區(qū)的貫通作用，使煤層破裂卸壓。
3.3沖擊礦壓技術(shù)展望
通過(guò)對(duì)沖擊礦壓影響因素、發(fā)生機(jī)理及防治措施的分析研究，其中一些不足的地方，比如說(shuō)，應(yīng)充分考慮地應(yīng)力及采動(dòng)應(yīng)力的關(guān)系對(duì)沖擊礦壓的影響；對(duì)于沖擊礦壓煤巖體的物理力學(xué)性質(zhì)的更深入研究；此外沖擊礦壓的有效預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)以及控制等等都應(yīng)該作為今后進(jìn)一步的研究方向。
4.結(jié)束語(yǔ)
隨著礦井開采范圍的擴(kuò)大，開采深度的加深以及開采難度的加大，地質(zhì)條件和開采條件越來(lái)越復(fù)雜，沖擊礦壓災(zāi)害日趨嚴(yán)重。通過(guò)對(duì)沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理的研究分析，采取綜合性的防治措施，在現(xiàn)有的技術(shù)水平下對(duì)沖擊礦壓認(rèn)真地進(jìn)行測(cè)定和預(yù)測(cè)工作，對(duì)具體情況采取有效地防治措施，從而有效降低沖擊礦壓發(fā)生的次數(shù)和強(qiáng)度，避免或減少?zèng)_擊礦壓帶來(lái)的傷害事故，保證礦井的安全生產(chǎn)。
【參考文獻(xiàn)】
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[關(guān)鍵詞]煤礦挖掘 沖擊地壓 治理措施
中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）46-0143-01
0. 引言
沖擊地壓是煤礦在開發(fā)過(guò)程中發(fā)生的具有代表性的動(dòng)力災(zāi)害之一。沖擊地壓的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致煤與瓦斯突出、煤層自燃等各種安全事故發(fā)生。沖擊地壓是局部化問(wèn)題，相對(duì)其他災(zāi)害來(lái)說(shuō)比較抽象，難以直觀闡述和檢測(cè)，因此預(yù)防沖擊地壓災(zāi)害的難度巨大。當(dāng)前國(guó)外部分發(fā)達(dá)國(guó)家展開了能源結(jié)構(gòu)調(diào)整措施，沖擊地壓的礦井都是陸續(xù)關(guān)閉，不再使用，以此來(lái)避免沖擊地壓造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)存世。因此我國(guó)成為了研究沖擊地壓的主要國(guó)家。
1.我國(guó)煤礦沖擊地壓現(xiàn)狀與特點(diǎn)
煤礦沖擊地壓主要就是指在煤礦挖掘過(guò)程中由于高應(yīng)力作用使得大量彈性能的煤炭聚集，進(jìn)而在一定環(huán)境條件下釋放，在釋放過(guò)程中產(chǎn)生了巨大的破壞作用，同時(shí)存在震動(dòng)、氣浪等效應(yīng)。1993年我國(guó)遼寧撫順地區(qū)首次出現(xiàn)我國(guó)第一次煤礦沖擊地壓時(shí)間，至此以后煤礦沖擊地壓事故就開始呈現(xiàn)突發(fā)性性、多樣性等明顯特征。并且在煤礦開采深度不斷加深的現(xiàn)代社會(huì)，煤礦開采的范圍和強(qiáng)度都明顯加大，而煤礦沖擊地壓事故的出現(xiàn)也必然會(huì)逐漸增加[1]。
沖擊地壓現(xiàn)象主要有以下幾個(gè)明顯特征：1）突發(fā)性。沖擊地壓事故在發(fā)生前一般都不會(huì)像其他煤礦安全事故發(fā)生前一樣有預(yù)兆。這也是沖擊地壓事故預(yù)防的難點(diǎn)之一。人工難以對(duì)沖擊地壓事件的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)。2）瞬間震動(dòng)性。沖擊地壓發(fā)生時(shí)伴隨著急劇而短暫的劇烈震動(dòng)，有類似于爆炸般的響聲和強(qiáng)烈的震動(dòng)。地面有明顯震感，但是一般震動(dòng)持續(xù)時(shí)間再幾十秒之內(nèi)。3）破壞性。沖擊地壓事故發(fā)生過(guò)程中煤礦頂板有可能隨時(shí)出現(xiàn)塌陷，巷道隨時(shí)可以被煤渣堵塞。頂板塌陷不單單會(huì)破壞挖掘設(shè)備，更為重要的是會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。
沖擊地壓的形成環(huán)境、出現(xiàn)地點(diǎn)和實(shí)踐、發(fā)生程度和破壞的嚴(yán)重性都是不一的，無(wú)法總結(jié)出相應(yīng)的規(guī)律，更加無(wú)法用單一的方式對(duì)其檢測(cè)或預(yù)警。沖擊地壓可以分為以下幾個(gè)類型：1）按沖擊顯現(xiàn)巖體分類：以沖擊顯現(xiàn)的巖體進(jìn)行分類的話沖擊地壓可以分為兩種。其中煤層沖擊為巷道頂板煤層受到高應(yīng)力的作用出現(xiàn)巨大的彈性能釋放于煤層中。當(dāng)頂板煤層彈性能超過(guò)極限時(shí)，頂板遭受破壞，煤層破碎釋放彈性能；巖體沖擊是強(qiáng)度高的密度低的巖石在極短時(shí)間內(nèi)釋放彈性能，巖體被急劇猛烈扔出。2）按沖擊地壓釋放地震能大小分類。以沖擊地壓所產(chǎn)生的地震能進(jìn)行分類可以分為微沖擊、弱沖擊等五種沖擊等級(jí)。最嚴(yán)重的災(zāi)害沖擊會(huì)使得整個(gè)煤礦的巷道出現(xiàn)坍塌，嚴(yán)重者礦井報(bào)廢。
2. 出現(xiàn)沖擊地壓的原因
煤礦出現(xiàn)沖擊地壓事件的原因主要有以下幾個(gè)：1）煤層結(jié)構(gòu)。沖擊地壓事故的出現(xiàn)一般都會(huì)受到煤層結(jié)構(gòu)的影響[2]。2）開采深度。當(dāng)煤礦開采的深度不斷增加，煤炭中蘊(yùn)藏的彈性能也逐漸增加，煤炭中的彈性能超過(guò)煤層的承受極限時(shí)，在到達(dá)臨界點(diǎn)時(shí)就有可能會(huì)出現(xiàn)沖擊低壓事故。例如在唐山出現(xiàn)的沖擊地壓事故中，所有的事故發(fā)生煤礦深度都大于-530m。這就說(shuō)明，煤礦沖擊地壓事故出現(xiàn)的概率和強(qiáng)度都與煤礦挖掘深度存在密切聯(lián)系。3）巖層活動(dòng)。通常來(lái)說(shuō)，煤層上方都會(huì)覆蓋約幾十米厚度的砂巖層。在煤礦挖掘工作不斷開展的過(guò)程中煤礦上方的砂巖層也會(huì)隨之發(fā)生變化，當(dāng)巖層面積過(guò)大就會(huì)出現(xiàn)下沉。在下沉過(guò)程中必然會(huì)對(duì)周圍的巖體施加壓力，從而加大了巖層壓力的集中度，也導(dǎo)致沖擊地壓發(fā)生的幾率增加。
3.沖擊地壓的治理策略
3.1 加強(qiáng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度
雖然沖擊地壓事故的出現(xiàn)目前還難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，但是加強(qiáng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度仍然為治理沖擊地壓事故的首要關(guān)鍵措施。可以利用電池輻射進(jìn)行預(yù)測(cè)。在煤礦發(fā)生沖擊地壓前由于受到高應(yīng)力的影響會(huì)出現(xiàn)一定的輻射現(xiàn)象。并且產(chǎn)生的輻射會(huì)保持在穩(wěn)定的水平內(nèi)。在巷道掘進(jìn)的過(guò)程中要實(shí)時(shí)注意對(duì)輻射進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)沖擊地壓即將發(fā)生時(shí)電池輻射會(huì)出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的波動(dòng)，因此可以同觀察其波動(dòng)幅度來(lái)預(yù)測(cè)，從而預(yù)留充分時(shí)間做好安全保護(hù)工作。
3.2 降低煤層的應(yīng)力
3.2.1爆破頂板
在煤礦的挖掘過(guò)程中一般都會(huì)采用強(qiáng)制放頂?shù)拇胧﹣?lái)降低煤層的應(yīng)力。即為使用爆破等方式，讓巷道頂板垮落，從而降低煤層的應(yīng)力。在使用爆破方式降低煤層應(yīng)力時(shí)一般都需要在采空區(qū)域進(jìn)行預(yù)爆破，以便可以逐漸降低爆破強(qiáng)度來(lái)選擇最為合適的爆破強(qiáng)度，從而保證每天支撐面壓力可以得到均勻的分布[3]。
3.2.2煤層注水技術(shù)
向煤層中注水不單單能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，還可以在危險(xiǎn)區(qū)域外工作，最大程度的保證了工作的安全性。其是一種十分有效的防止沖擊地壓的技術(shù)。由于煤層本身存在一定的縫隙，并且具有親水性能，所以可以向其灌注水，從而改變煤層的結(jié)構(gòu)，降低煤炭的強(qiáng)度，最終達(dá)到預(yù)防沖擊地壓的目的。煤層注水方式又分為頂板注水和壓住化學(xué)溶液兩種。這兩種技術(shù)都能夠有效的降低沖擊地壓發(fā)生概率，減少其發(fā)生的概率。值得注意的是在注水過(guò)程中要合理安排注水時(shí)間，從而獲得最佳的注水效果。
3.2.3鉆孔卸壓技術(shù)
鉆孔卸壓技術(shù)的使用也是為了降低煤層的應(yīng)力.其主要是指在高應(yīng)力的情況下，通過(guò)煤層中集聚的彈性能對(duì)周圍的煤體造成破壞，從而釋放頂板彈性能，進(jìn)而降低沖擊地壓的發(fā)生。鉆孔卸壓技術(shù)能夠直接有效的環(huán)節(jié)煤體中存在的彈性能，避免應(yīng)力增加集中。并且，鉆孔泄壓技術(shù)還能夠利用鉆孔使得周圍煤層的高應(yīng)力轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步保證安全性。
煤礦沖擊地壓對(duì)煤礦挖掘工作人員的生命構(gòu)成了重大的威脅，其會(huì)不單單會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)導(dǎo)致人員傷亡，給煤礦開采工作的順利進(jìn)行帶來(lái)負(fù)面影響。為了進(jìn)一步保證煤礦開采的安全性應(yīng)該將沖擊地壓事件重視起來(lái)，通過(guò)強(qiáng)化預(yù)測(cè)技術(shù)和降低煤層應(yīng)力的方式來(lái)最大程度的控制其發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】煤礦；開采；地面塌陷；預(yù)測(cè)；地表下沉；等值線
1. 礦山概況
山西石泉煤業(yè)有限責(zé)任公司位于襄垣縣城西20Km處的夏店鎮(zhèn)柴家?guī)X村至下灣村一帶，礦區(qū)面積12.2251Km2，批采3～15號(hào)煤層，開采標(biāo)高699.97～27.97m，批準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)模120萬(wàn)t/a。開采方式為地下開采，礦井服務(wù)年限為35.4年。自2004年建礦以來(lái)，一直未投產(chǎn)，目前正在基建。
2. 地質(zhì)環(huán)境背景
2.1礦區(qū)位于太行山西麓、長(zhǎng)治盆地的北部邊緣。地貌類型為斷塊剝蝕中低山區(qū)，區(qū)內(nèi)黃土梁、沖溝分布廣泛，總體地勢(shì)為南北高、中間低。
（2）8-2號(hào)煤層位于太原組上段中部，上距3號(hào)煤層40m左右。頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖。底板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。煤層厚度為0～1.20m，平均0.59m，埋深570～710m。
（5）山西組厚58.60m，共含煤4層，自上而下編號(hào)為1、2、3、4號(hào)，其中3號(hào)煤層為穩(wěn)定可采煤層，其余1、2、4號(hào)煤層為不可采煤層，煤層總厚6.85m，含煤系數(shù)為11.69%。
（6）3號(hào)煤層位于山西組下部，上距K8砂巖32m左右。頂板巖性為砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖。底板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。含0～3層黑色泥巖夾矸。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單～復(fù)雜。3號(hào)煤厚5.05～7.20m，埋深530～670m，平均厚6.14m，為穩(wěn)定可采煤層。
（7）硬質(zhì)巖石為砂巖，軟質(zhì)巖石為泥巖、頁(yè)巖。砂巖、粉砂巖呈中厚層狀，比較堅(jiān)硬，泥巖、頁(yè)巖較軟弱，遇水易泥化，抗風(fēng)化能力低，工程性質(zhì)差，巖性較為復(fù)雜，巖層層理發(fā)育，層間結(jié)合力較差，軟硬相間的巖層導(dǎo)致工程地質(zhì)性質(zhì)差異較大（表1），所夾的煤層采空后，易產(chǎn)生地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害。
3. 礦山開采現(xiàn)狀
該礦目前正在基建，尚未開采，未形成采空區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，未造成人員財(cái)產(chǎn)損失，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小。
4. 采煤引發(fā)地面塌陷預(yù)測(cè)
6. 防治措施
（1）對(duì)可能遭受地面塌陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害威脅的主井、副井、風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地、矸石場(chǎng)地及位于礦區(qū)內(nèi)的村莊設(shè)計(jì)預(yù)留保安煤柱，防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
（2）由前述可知，在地表變形范圍內(nèi)，采區(qū)邊緣有可能出現(xiàn)拉伸裂縫，中心地帶因地處山區(qū)，一般不會(huì)出現(xiàn)沉降盆地，但有可能在地表高低不同的部位出現(xiàn)地面裂縫與地面塌陷。可采取就近取土填埋、整平措施。填埋量根據(jù)前述地表下沉等值線及經(jīng)驗(yàn)公式確定。
7. 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上實(shí)例對(duì)采煤引發(fā)地面塌陷的預(yù)測(cè)及繪制地表下沉等值線，便于確定具體的防治措施，對(duì)建立完善的地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理制度，提高礦山企業(yè)的資源環(huán)境保護(hù)意識(shí)，促進(jìn)礦山地質(zhì)環(huán)境的改善，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源開采與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的良性循環(huán)具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 井工煤礦 高危環(huán)境 實(shí)現(xiàn)零事故
隨著煤炭生產(chǎn)現(xiàn)代化的發(fā)展的今天，安全要求越來(lái)越高，井工煤礦的事故雖然有所下降，但重特大事故時(shí)有發(fā)生，需要說(shuō)明的是，各類不同事故究其原因，都是由于管理不到位、人為因素所造成，它不同于地震、海嘯等人類無(wú)法抗拒、無(wú)法預(yù)報(bào)的自然災(zāi)害。井下的五大自然災(zāi)害是井工礦特有的自然災(zāi)害，我們安全管理的目標(biāo)很明確，就是首先要管控好五大自然災(zāi)害，怎樣消除管理和人為的缺陷因素，其基礎(chǔ)是清楚認(rèn)識(shí)到危害的因素和實(shí)施有效的管控手段。
1 井工煤礦高危因素再認(rèn)識(shí)
1.1 系統(tǒng)性危險(xiǎn)因素的存在與過(guò)程管控是井工煤礦高危性的具體體現(xiàn)
由于井工煤礦作業(yè)系統(tǒng)和環(huán)境是人為形成的，這個(gè)環(huán)境中的所有人員都共用這個(gè)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)對(duì)這個(gè)人為形成環(huán)境中的水、火、瓦斯、煤塵、頂板的管理與控制，經(jīng)過(guò)供風(fēng)等形成的環(huán)境中的氧氣、空間、適宜人員生存作業(yè)的環(huán)境，這個(gè)環(huán)境中每個(gè)因素都互相關(guān)聯(lián)，把每個(gè)人聯(lián)系在一起，他們共用系統(tǒng)中的氧氣、空間等各種資源，一旦這個(gè)環(huán)境中某個(gè)因素受到破壞，就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的安全，系統(tǒng)中的每個(gè)人均會(huì)受到安全威脅。同時(shí)每個(gè)危險(xiǎn)因素，都由不同崗位人員控制，如果某一崗位某一危險(xiǎn)因素失控，即會(huì)造成系統(tǒng)災(zāi)害發(fā)生。說(shuō)明只要我們處在井下這個(gè)系統(tǒng)中，每個(gè)人自己的安全是自己掌控不了的，掌握在系統(tǒng)中或系統(tǒng)外其他人的手中，系統(tǒng)中其他人的安全也掌握在你的手中。
我們每一個(gè)井工礦員工，不論職務(wù)高低，一入井口，就進(jìn)入到一個(gè)高危環(huán)境中，井工礦這個(gè)高危環(huán)境安全是非常脆弱的，可以說(shuō)是稍不注意，就可能釀成大禍，造成群死群傷系統(tǒng)災(zāi)害的發(fā)生，如目前機(jī)械化礦井皮帶長(zhǎng)度都有幾萬(wàn)米，每隔1.5米就有4個(gè)托輥，在生產(chǎn)過(guò)程中一直在高速運(yùn)轉(zhuǎn)著，難免有個(gè)別托輥軸承損壞，在不能及時(shí)更換運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，就會(huì)產(chǎn)生高溫?zé)嵩矗绻∶呵謇聿患皶r(shí)，極容易產(chǎn)生火災(zāi)，形成系統(tǒng)性災(zāi)害，影響系統(tǒng)中人員的安全。一個(gè)正在井下運(yùn)行的無(wú)軌膠輪車，如果發(fā)生自然，在井下風(fēng)量大的巷道內(nèi)，即使車上或周圍有滅火器材，由于空間所限，人員也無(wú)法接近車輛進(jìn)行滅火，在著火點(diǎn)如果煤壁沒(méi)有進(jìn)行噴漿隔火處理，一場(chǎng)大的系統(tǒng)火災(zāi)瞬間就可形成。一個(gè)高瓦斯礦井，一輛車或一個(gè)人通過(guò)風(fēng)門時(shí)沒(méi)有關(guān)閉風(fēng)門離開，就會(huì)造成風(fēng)流短路，局部區(qū)域就會(huì)瓦斯集聚，在井下大功率設(shè)備隨處存在的情況下，摩擦、撞擊火花隨處可見，瓦斯爆炸災(zāi)害瞬間就可以產(chǎn)生等等。水、火、瓦斯、煤塵、頂板、通風(fēng)在井下每時(shí)每刻都存在著危險(xiǎn)，每個(gè)人的不規(guī)范操作、管理，都有可能造成災(zāi)難性后果，這就是我們井工礦的高危性和安全全管控的難度。
1.2 形成高危環(huán)境的因素
形成高危環(huán)境的因素主要有以下幾點(diǎn)：
（1）井下系統(tǒng)是一個(gè)受限空間，需要人為供給穩(wěn)定的氧氣，通風(fēng)系統(tǒng)需要穩(wěn)定可靠，通風(fēng)系統(tǒng)是否可靠，直接威脅到系統(tǒng)安全。
（2）五大自然災(zāi)害“水、火、瓦斯、煤塵、頂板”的存在及其安全預(yù)控是否到位直接威脅到礦井安全。
（3）引發(fā)系統(tǒng)災(zāi)害的因素遍及系統(tǒng)人、機(jī)、環(huán)、管各個(gè)方面。
井下系統(tǒng)中，每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)因素、每個(gè)人員如果管控不到位，都可能引起系統(tǒng)性災(zāi)害事故發(fā)生。
1.3 不能正確擺正安全與生產(chǎn)的關(guān)系，導(dǎo)致高危源及五大自然災(zāi)害和系統(tǒng)的穩(wěn)定性得不到有效控制
1.3.1 對(duì)安全第一的生產(chǎn)方針理解不全面，現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)不到位
一些人認(rèn)為，安全和生產(chǎn)是相矛盾的二個(gè)方面，在生產(chǎn)和安全發(fā)生矛盾的時(shí)候，由于企業(yè)效益的關(guān)系，總是偏向于生產(chǎn)。但實(shí)際情況是安全第一是井工礦煤炭生產(chǎn)的需要，是煤炭生產(chǎn)的前提條件，我們生產(chǎn)內(nèi)容的80%以上是安全管理問(wèn)題，一通三防、頂板管理、地質(zhì)防治水、設(shè)備管理、輔助運(yùn)輸管理、安全六大系統(tǒng)等，均是安全管理方面的內(nèi)容，安全與生產(chǎn)的區(qū)別只是安全監(jiān)管與安全工程具體施工的區(qū)別，職能不同，其目的是一致的，關(guān)乎安全的每一個(gè)問(wèn)題如果處理不好，就不能正常生產(chǎn)，而實(shí)際情況一些單位面對(duì)安全考核不能給予應(yīng)有的考核力度，這方面神東公司安全考核的權(quán)重已經(jīng)占績(jī)效考核的35%，具體體現(xiàn)了安全第一的管理理念。
1.3.2 由于安全第一認(rèn)識(shí)不到位，重大隱患控制不到位，導(dǎo)致一些井工礦安全安全事故頻發(fā)，生產(chǎn)不能正常進(jìn)行
我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)管理根據(jù)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件，分為初期生產(chǎn)安全管理時(shí)期（1953-1978年）這一時(shí)期經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期、安全管理技術(shù)發(fā)展初期，由于安全投入不足，加上當(dāng)時(shí)安全技術(shù)研究上為初級(jí)階段，技術(shù)上支撐力度不夠，井下隱患和五大自然災(zāi)害及通風(fēng)不能得到有效管理和控制，表現(xiàn)在當(dāng)時(shí)安全管理目標(biāo)為指標(biāo)形式，說(shuō)明人們對(duì)災(zāi)害的控制能力沒(méi)有足夠的把握，對(duì)隱患的控制沒(méi)有可靠的措施和技術(shù)手段來(lái)預(yù)防控制，災(zāi)害處于不可控狀態(tài)，人們對(duì)安全管理沒(méi)有十分的把握，這個(gè)階段，對(duì)井下一般事故的發(fā)生認(rèn)為是正常的。第二階段為安全生產(chǎn)的發(fā)展階段（1979-2002），這個(gè)階段隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)井下災(zāi)害的認(rèn)識(shí)和管控能力逐步增強(qiáng)，安全技術(shù)研究迅猛發(fā)展，監(jiān)測(cè)監(jiān)控在井下得到廣泛應(yīng)用，瓦斯、地測(cè)防治水安全管控研究取得突破，支護(hù)技術(shù)和材料（錨桿、錨索）支護(hù)方式的改變?yōu)榧皶r(shí)控制頂板提供了條件，防控措施能夠做到有效到位，井下安全控制能力得到顯著提升，產(chǎn)量穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)。這個(gè)時(shí)期，安全管里認(rèn)識(shí)逐步提高，逐步認(rèn)識(shí)到安全管理是生產(chǎn)的前提條件，井下作業(yè)環(huán)境安全不能得到有效控制直接關(guān)系到作業(yè)人員的安全，更關(guān)系到煤炭生產(chǎn)的正常進(jìn)行。第三階段（2003-2006）生產(chǎn)與安全管控發(fā)展速度不均衡階段。由于現(xiàn)代化生產(chǎn)機(jī)械的應(yīng)用，煤炭產(chǎn)量突飛猛進(jìn)，安全管理手段和措施還停留在過(guò)去的管控基礎(chǔ)上，安全控制能力、范圍與機(jī)械化開采速度不相適應(yīng)，開采速度大于瓦斯、水、頂板安全控制范圍，這個(gè)階段，全國(guó)范圍內(nèi)，發(fā)生多起瓦斯、水災(zāi)、頂板事故。安全管理主要是過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)管理為主，沒(méi)有形成系統(tǒng)化安全預(yù)控模式。第四階段為與現(xiàn)代化開采相適應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理模式的發(fā)展與應(yīng)用（2007-）。在這個(gè)階段，神華集團(tuán)由于在煤炭生產(chǎn)現(xiàn)代化處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，對(duì)井工礦安全認(rèn)識(shí)已經(jīng)比較全面，提出了安全零死亡、安全零傷害理念，率先提出并實(shí)施安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理，這一安全管理系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用，科學(xué)的適應(yīng)了現(xiàn)代化煤礦安全管控的需要，為企業(yè)高產(chǎn)高效奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.3.3 由于安全與生產(chǎn)關(guān)系不能擺正，導(dǎo)致設(shè)備故障不斷，生產(chǎn)不能正常進(jìn)行
安全管理是生產(chǎn)的前提，這是井工礦的特殊環(huán)境所決定的，是自然規(guī)律所要求的，他不是行政口號(hào)，是自然規(guī)律，不尊重自然規(guī)律，生產(chǎn)就不能正常進(jìn)行。如綜采工作面如果工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)安全方面管理的不好，造成工作面起伏不平，煤壁里出外進(jìn)，支架不成直線，那工作面就會(huì)出現(xiàn)漏頂，片幫，溜子負(fù)荷增大，那溜子運(yùn)轉(zhuǎn)就不正常，不是啞鈴銷子斷，就是鏈子斷，或者是電機(jī)燒，造成生產(chǎn)不正常，同時(shí)，給檢修班造成突發(fā)性機(jī)電事故增加，打亂了計(jì)劃?rùn)z修秩序，本來(lái)檢修班按正常檢修，按計(jì)劃更換易損件、按服務(wù)時(shí)間重點(diǎn)部位檢修等，由于質(zhì)量管理跟不上，打亂了計(jì)劃，該檢修的檢修不了，該更換的更換不了，處于被動(dòng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。所以，機(jī)電管理人員一定要關(guān)注工程質(zhì)量，機(jī)電事故的追查一定要聯(lián)系工程質(zhì)量，工程質(zhì)量是保證正常檢修的重要一環(huán)，而生產(chǎn)管理人員一定要關(guān)注檢修，是保證正常生產(chǎn)的關(guān)鍵，這二個(gè)方面是互為條件的、因果關(guān)系的、統(tǒng)一的整體，不是對(duì)立的個(gè)體。
1.3.4 生產(chǎn)產(chǎn)量大于煤層解放的安全儲(chǔ)量，安全管理失控
我國(guó)發(fā)生的瓦斯爆炸事故、火災(zāi)事故、透水事故及頂板大面積垮落沖擊地壓事故的發(fā)生，大都是由于安全超前投資不足、重大隱患治理不到位，可以控制的安全儲(chǔ)量不足以完成生產(chǎn)產(chǎn)量，導(dǎo)致安全失控，發(fā)生事故。如高瓦斯礦井抽采達(dá)標(biāo)儲(chǔ)量和速度小于開采速度；存在水害的煤塵疏放水范圍小于回采范圍，開采有沖擊地壓的煤層超前泄壓措施不到位，導(dǎo)致災(zāi)害的發(fā)生。
2 安全零事故管控措施
2.1 正確認(rèn)識(shí)井工礦的高危性
只有切實(shí)認(rèn)清井下高危的自然條件，人們因?yàn)閷?duì)安全的需要，才能主動(dòng)地進(jìn)行安全作業(yè)，才能自覺地接受安全管理，才能要求嚴(yán)格的安全管理，安全管理在思想上重視起來(lái)，安全管理的主動(dòng)性才能調(diào)動(dòng)起來(lái)，這是安全管理重要的基礎(chǔ)。
2.2 煤礦的五大自然災(zāi)害“水、火、瓦斯、煤塵、頂板”
“水、火、瓦斯、煤塵、頂板”是井工礦特殊條件下時(shí)時(shí)刻刻都存在的災(zāi)害，在井工礦全生命周期中，我們只能時(shí)時(shí)刻刻控制，不能消除。且引發(fā)災(zāi)害的條件很多，每個(gè)人的操作、每個(gè)人的管理都需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，在井下的每時(shí)每刻都要有如履薄冰、如臨深淵的感覺，我們的安全制度和措施才能在現(xiàn)場(chǎng)落地生根。
2.3 過(guò)程管控比結(jié)果管控更重要
利用風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管控。井工礦的高危特點(diǎn)就是危險(xiǎn)時(shí)時(shí)刻刻存在，不只是某一時(shí)刻，所以過(guò)去質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收管控的只是一個(gè)結(jié)果，對(duì)過(guò)程監(jiān)管失控，對(duì)災(zāi)害控制也處于失控狀態(tài)。
目前，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系的形成與應(yīng)用，給安全動(dòng)態(tài)管控提供了科學(xué)理論和工具，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)管理提供了可靠管理體系。
2.3.1 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了由人的關(guān)系的管理向現(xiàn)場(chǎng)管理的革命性轉(zhuǎn)變
風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理系統(tǒng)由于錄入權(quán)限大眾化，每個(gè)管理人員都有錄入隱患問(wèn)題的權(quán)力，考核結(jié)果由系統(tǒng)自動(dòng)生成，相當(dāng)于每個(gè)人都有參與考核打分的權(quán)利，避免了過(guò)去體制下由少數(shù)人控制考核的情況，為了提高考核成績(jī)拉關(guān)系走后門，減少處罰提高效益，把精力耗費(fèi)在關(guān)系上，同時(shí)大大減弱了現(xiàn)場(chǎng)管控力度。現(xiàn)在由于系統(tǒng)提供了人人參與考核的平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題如果和某單位關(guān)系好的管理人員不錄入考核，如果不及時(shí)整改，但其他管理人員也會(huì)及時(shí)錄入系統(tǒng)進(jìn)行考核，徹底消除了關(guān)系考核帶來(lái)的弊端，被考核單位只能通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理來(lái)提高考核成績(jī)獲得效益。
2.3.2 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理系統(tǒng)考核實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)源的全過(guò)程管控，夯實(shí)了安全管理基礎(chǔ)
風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理系統(tǒng)的連續(xù)記錄跟蹤功能和自動(dòng)預(yù)警功能奠定了全過(guò)程管控的基礎(chǔ)功能，通過(guò)礦領(lǐng)導(dǎo)職能科室?guī)О喔鄤?dòng)態(tài)巡查；礦領(lǐng)導(dǎo)職能科室管理人專項(xiàng)檢查巡查，專檢人員跟班盯防的動(dòng)態(tài)檢查，定期步行檢查發(fā)現(xiàn)隱患除現(xiàn)場(chǎng)盯防處理外，升井后及時(shí)錄入本安系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步跟蹤落實(shí)，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程零漏洞動(dòng)態(tài)管理。
2.3.3 本安體系對(duì)人的管理以不安全行為管控手段，更加完善了作業(yè)行為操作行為的管控，使員工上標(biāo)準(zhǔn)崗干標(biāo)準(zhǔn)活有了保證，進(jìn)一步提升了對(duì)人的危險(xiǎn)因素的管控
過(guò)去對(duì)人的安全管控是以“三違”的形式進(jìn)行管理，種類簡(jiǎn)單，粗放，對(duì)員工作業(yè)行為管控不具體，不全面、不嚴(yán)謹(jǐn)、不系統(tǒng)。現(xiàn)在，以不安全行為為管控手段，是對(duì)每個(gè)工種的每個(gè)操作，分段全過(guò)程進(jìn)行辨識(shí)管控，系統(tǒng)的規(guī)范了每個(gè)崗位每個(gè)工種的管理行為、作業(yè)行為和操作行為，使員工上標(biāo)準(zhǔn)崗干標(biāo)準(zhǔn)活有了管理保障。
2.3.4 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理系統(tǒng)每一部分都與效益掛鉤參與考核是風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系落地的關(guān)鍵
2010年4月， 隨著神東公司各單位效益工資以五型績(jī)效考核作為考核結(jié)算依據(jù)，本安考核占在五型績(jī)效考核中的系數(shù)加大，各單位本安系統(tǒng)考核進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用落地階段，柳塔煤礦堅(jiān)決執(zhí)行公司要求，在過(guò)去的試運(yùn)行基礎(chǔ)上，加大本安信息系統(tǒng)考核在本單位五型績(jī)效考核所占系數(shù)，本安信息系統(tǒng)考核占五型績(jī)效40/%的系數(shù)， 礦內(nèi)各單位以此比例結(jié)算績(jī)效工資，本安信息系統(tǒng)考核得到各單位前所未有的重視，錄入本安系統(tǒng)的隱患得到了及時(shí)整改，各單位紛紛出臺(tái)內(nèi)部管理制度，把每一條且把每一條隱患都落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)具體管理人員和具體職工，隱患整改效率顯著提高
2.4 切實(shí)把握安全與生產(chǎn)的關(guān)系，達(dá)到安全與生產(chǎn)的和諧統(tǒng)一
2.4.1 安全管理是生產(chǎn)管理的充分條件，沒(méi)有安全環(huán)境，生產(chǎn)無(wú)存談起，安全是生產(chǎn)的前提條件，安全是生產(chǎn)的充分保障
管生產(chǎn)的前提要管好安全，管生產(chǎn)不是一定要管安全，是必須要管安全，管安全就是管生產(chǎn)，生產(chǎn)施工過(guò)程90%以上是安全施工，就連采煤面管理頂板的支架占綜采設(shè)備比例也相當(dāng)大，動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)工作所占比例也很大；掘進(jìn)面頂幫管理占掘進(jìn)作業(yè)量很大比例，加上通風(fēng)、瓦斯管理，動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)管理，比例相當(dāng)大，一通三防、地質(zhì)防治水、動(dòng)壓防治等等。所以在這個(gè)特殊環(huán)境下，不管安全不要說(shuō)不能保證人身安全，就是生產(chǎn)不可能正常的。
2.4.2 生產(chǎn)以安全為前提，產(chǎn)量以安全為保障
以安全預(yù)控能力計(jì)劃產(chǎn)量；以風(fēng)定產(chǎn)；以治理瓦斯能力定產(chǎn)；以治理水害的能力定產(chǎn)；以治理火災(zāi)的能力定產(chǎn)；以治理地質(zhì)礦壓能力定產(chǎn)，以安全綜合保障能力定產(chǎn)。否則安全就是失控，事故就會(huì)發(fā)生。
2.4.3 精細(xì)化管理
安全投入要以安全預(yù)控需要為前提，降本增效，精益化管理的前提是在高危控制下的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，精益化管理是在高危環(huán)境下的精益化管理，不是在地面工廠里的精益化管理，他是有安全條件的精益化管理，有了安全保證后才能談到精益化管理。很多井工礦管理者由于對(duì)自然不重視，違背規(guī)律做事，結(jié)果事與愿違，釀成事故。
3 零事故是可以實(shí)現(xiàn)的
（1）零事故可以實(shí)現(xiàn)是因?yàn)榫さV的事故是可預(yù)見的，不同于地震、海嘯等不可預(yù)見性的自然災(zāi)害。井下可以預(yù)見的五大自然災(zāi)害目前的管控技術(shù)與施工措施已經(jīng)過(guò)關(guān)，管理經(jīng)驗(yàn)也已經(jīng)較為豐富，水災(zāi)預(yù)防提出“先治后采、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探，先探后掘”的十六字方針；瓦斯治理提出“通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”十六字體系，還有先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，六大安全保障系統(tǒng)實(shí)施，已經(jīng)能夠做到控制預(yù)防事故的發(fā)生。
（2）風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)管理，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程管理，對(duì)井工礦整個(gè)系統(tǒng)有了安全管控辦法和安全管控能力。
（3）先進(jìn)的安全管理技術(shù)支持和應(yīng)用給安全管理提供了可靠保障。
（4）對(duì)自然環(huán)境危險(xiǎn)因素的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了自覺遵守安全規(guī)章制度的思想，形成對(duì)安全管理高度統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)安全齊抓共管局面的形成。
4 結(jié)語(yǔ)
只要管控到位，就可以不發(fā)生事故，就能實(shí)現(xiàn)零傷害。用零傷害安全管理的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)井工礦安全管理的目的――多出煤，達(dá)到效益最大化！
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞 卓越計(jì)劃 煤礦安全 采礦工程
中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
煤炭工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，因其生產(chǎn)過(guò)程存在諸多不安全因素和職業(yè)危害，要求從業(yè)人員具備較高的安全意識(shí)和安全生產(chǎn)能力，才能保障煤炭生產(chǎn)的安全和高效。采礦工程專業(yè)學(xué)生是主要為煤礦及相關(guān)部門培養(yǎng)的人才，煤礦安全課程是其必修的課程，該課程注重采礦工程專業(yè)學(xué)生安全本領(lǐng)、安全素質(zhì)和意識(shí)的培養(yǎng)，不但能使他們快速的進(jìn)入職業(yè)角色，更是煤礦安全生產(chǎn)的重要人才保障，是提高煤礦安全生產(chǎn)和安全管理水平的根本途徑。
1煤礦安全課程發(fā)展沿革
內(nèi)蒙古科技大學(xué)采礦工程專業(yè)以金屬礦開采為主，以煤礦開采為輔， 2006年增設(shè)“礦山安全”選修課程，其內(nèi)容包括了金屬礦開采和地下采煤兩個(gè)方面的安全技術(shù)，因兩者在諸多方面不盡相同，所以學(xué)生學(xué)習(xí)礦山安全課程時(shí)易于概念混淆，且難以理解，不利于學(xué)習(xí)與掌握。2012年，為突出我校采礦工程的地下采煤特色方向，將“礦山安全”課程改名為“煤礦安全”課程，且為地下采煤方向的必修課程。
2煤礦安全課程的教與學(xué)現(xiàn)狀
2.1行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)積極性
經(jīng)歷了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)煤礦企業(yè)的工作環(huán)境和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有了相對(duì)較為清晰的認(rèn)識(shí)。大部分學(xué)生并不熱愛礦山，只是為了能就業(yè)而選擇采礦專業(yè)，加之行業(yè)現(xiàn)狀令人堪憂，學(xué)生幾乎沒(méi)有學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣和動(dòng)力。部分學(xué)生幾乎不來(lái)上課，遲到、早退現(xiàn)象更是普遍，上課的學(xué)生多數(shù)也是“人在曹營(yíng)心在漢”。雖學(xué)校加強(qiáng)教學(xué)管理和教師課堂約束，但效果不佳。
2.2教學(xué)內(nèi)容龐雜加劇學(xué)生厭學(xué)情緒
煤礦安全課程以《煤礦地質(zhì)》、《礦山壓力與巖層控制》、《井巷工程》、《采掘機(jī)械》和《采礦學(xué)》等課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，同時(shí)與《煤礦安全規(guī)程》、《礦山法律法規(guī)》、《礦井通風(fēng)》和《現(xiàn)代礦山企業(yè)管理》等課程相銜接，課程涉及面廣，專業(yè)術(shù)語(yǔ)、概念、理論的工程實(shí)踐性非常強(qiáng)，多數(shù)知識(shí)要結(jié)合實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)才能理解。一般的課堂講授很難把現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際宏觀的表達(dá)清楚，加之井下實(shí)踐時(shí)間短，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件不成熟，多數(shù)學(xué)生難以理解和掌握課堂教學(xué)知識(shí)。教材的理論和實(shí)踐性太強(qiáng)，學(xué)生自學(xué)受挫，導(dǎo)致厭學(xué)情緒激增，上課流于形式，只為應(yīng)付老師而上課。
2.3煤礦安全課程教材現(xiàn)狀解析
根據(jù)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和要求，以及畢業(yè)生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的反饋，在現(xiàn)有“煤礦安全”方面的教材中，仍然沒(méi)有一個(gè)相對(duì)比較系統(tǒng)的、實(shí)用性強(qiáng)的專業(yè)教材。教材中多數(shù)仍沿用舊的規(guī)范和規(guī)程，同時(shí)，在煤礦安全生產(chǎn)過(guò)程中，有些技術(shù)與措施、設(shè)備儀器都已不使用或淘汰，這就造成學(xué)生所學(xué)無(wú)用，學(xué)生不定教材，上課也沒(méi)有教材，不利于正常有效地“教與學(xué)”。
3煤礦安全課程設(shè)計(jì)理念與思路
3.1課程的作用
該課程主要培養(yǎng)學(xué)生礦井瓦斯、頂板、礦塵、礦井火災(zāi)、礦井水災(zāi)等防治技術(shù)及礦井災(zāi)害處理能力，兼具現(xiàn)場(chǎng)的自救與互救和煤礦安全管理能力，通過(guò)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)達(dá)到能針對(duì)礦井瓦斯、頂板、礦塵、水、火等災(zāi)害選擇使用各種安全檢測(cè)儀器儀表與設(shè)備，制訂相應(yīng)的礦井災(zāi)害事故應(yīng)急預(yù)案和能及時(shí)進(jìn)行正確的災(zāi)變處置，同時(shí)編寫事故分析報(bào)告。
3.2課程的設(shè)計(jì)理念
根據(jù)產(chǎn)業(yè)特色和行業(yè)發(fā)展需求，我校著手煤礦開采方向的專業(yè)建設(shè)，經(jīng)多方調(diào)研并結(jié)合我校專業(yè)師資配置，將采礦工程專業(yè)分金屬礦開采方向（包括露天開采和地下開采）和地下采煤方向，重點(diǎn)突出地下采煤方向，在地下采煤方向設(shè)煤礦安全必修課程。為體現(xiàn)地下采煤方向的煤礦安全課程特點(diǎn)，刪去“礦山安全”課程中金屬礦山開采安全技術(shù)知識(shí)的內(nèi)容，本著求精務(wù)專的理念來(lái)梳理煤礦安全課程的構(gòu)架與內(nèi)容，以期達(dá)到精益求精的知識(shí)體系。
3.3課程設(shè)計(jì)思路
教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）旨在通過(guò)改革和完善我國(guó)高等工科教育來(lái)培養(yǎng)擁有較強(qiáng)創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高級(jí)工程技術(shù)人才。按照“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)的目標(biāo)，基于我校采礦工程專業(yè)現(xiàn)有師資與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將煤礦安全課程劃分為三大教學(xué)模塊，即理論教學(xué)模塊、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐教學(xué)模塊，三者相輔相成，互為補(bǔ)充。
（1）根據(jù)煤炭行業(yè)對(duì)采礦工程專業(yè)人才需求，學(xué)習(xí)同類院校人才培養(yǎng)理念，與相關(guān)知名專家學(xué)者探討教學(xué)方法和經(jīng)驗(yàn)，將煤礦安全課程知識(shí)體系按照教學(xué)單元?jiǎng)澐譃橥咚狗乐巍㈨敯鍨?zāi)害防治、防塵、防火、防水、自救與互救和煤礦安全管理等7個(gè)篇章及下屬32小節(jié)，每個(gè)小節(jié)講授專項(xiàng)任務(wù)。例如：瓦斯防治可劃分為瓦斯的生成與賦存、瓦斯涌出規(guī)律、瓦斯突出的防治技術(shù)、瓦斯爆炸防治技術(shù)、瓦斯抽放技術(shù)5小節(jié)。
（2）為加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知和操作能力，除觀看采礦教學(xué)模型外，購(gòu)置三維虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，把學(xué)生分成若干小組，每個(gè)小組獨(dú)立完成單項(xiàng)操作，然后進(jìn)行單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的互換，要求每個(gè)學(xué)生都可熟練完成設(shè)備操作。對(duì)于一些大型復(fù)雜設(shè)備，可聘請(qǐng)校外專家或現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員到學(xué)校進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和講解其使用方法及注意事項(xiàng)。若校內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)施不完善，可到內(nèi)蒙古煤炭安全培訓(xùn)中心進(jìn)行實(shí)操練習(xí)。
（3）通過(guò)校企合作與實(shí)習(xí)基地等多種途徑，讓學(xué)生到井下實(shí)際考察與觀摩，有條件時(shí)可進(jìn)行跟班作業(yè)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)以致用的學(xué)習(xí)宗旨。例如：在現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員的指導(dǎo)下，學(xué)生可進(jìn)行井巷瓦斯含量檢測(cè)、頂板離層的觀測(cè)等內(nèi)容。
4結(jié)語(yǔ)
煤礦安全是關(guān)乎煤礦企業(yè)正常生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)命脈，煤礦安全人才是煤礦安全生產(chǎn)的主力軍，煤礦安全課程是培養(yǎng)煤礦安全人才的重要基石。通過(guò)對(duì)我校采礦工程專業(yè)的發(fā)展和煤礦安全課程建設(shè)的需要，制定出以地下采煤方向?yàn)樘厣牟傻V工程專業(yè)煤礦安全課程內(nèi)容體系，構(gòu)建專業(yè)特色明顯的課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，全力推行“卓越計(jì)劃”背景下的采礦工程人才培養(yǎng)計(jì)劃，為乃至全國(guó)培養(yǎng)出更多更好的高科技人才。
基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古科技大學(xué)教學(xué)（教改）研究項(xiàng)目（JY2014075）。
參考文獻(xiàn)
[1] 于威，張學(xué)武.高校煤炭類專業(yè)學(xué)生安全素質(zhì)的培養(yǎng)[J].煤，2012（3）：75-76.
關(guān)鍵詞：礦井；頂板；管理；安全；效益；方法
1 煤礦頂板安全的重要性
我國(guó)煤層賦存條件復(fù)雜，自然災(zāi)害嚴(yán)重，大量資源多集中在深部。全國(guó)千米深井中，隨著開采深度的增加，煤與瓦斯突出、沖擊地壓、地溫、瓦斯、水害等自然災(zāi)害對(duì)安全生產(chǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度的影響正在加大，制約煤礦發(fā)展采掘機(jī)械化的因素越來(lái)越多，地質(zhì)條件也愈加復(fù)雜。
礦井開采過(guò)程中礦壓?jiǎn)栴}日益突出，首先較為明顯的就是沖擊地壓的問(wèn)題，沖擊地壓隨著開采深度的增加也會(huì)發(fā)生變化，從強(qiáng)度、頻率和規(guī)模上都會(huì)隨著開采深度而上升。同時(shí)沖擊地壓并不是單獨(dú)發(fā)生的，會(huì)伴隨著瓦斯突出、承壓水等各種問(wèn)題一同發(fā)生，它們之間會(huì)有互相的作用和疊加，這就造成了更嚴(yán)重的事故，這些災(zāi)害互為誘因給災(zāi)害的預(yù)防和防治帶來(lái)了更嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。其次煤與瓦斯的突出危險(xiǎn)性會(huì)原來(lái)越高，開采的深度增加會(huì)直接造成地應(yīng)力的增大，地應(yīng)力的增大對(duì)于煤與瓦斯的突出危險(xiǎn)有直接的關(guān)系。再次，采場(chǎng)礦壓也會(huì)由于開采深度的增加而危險(xiǎn)性更大，深部煤巖體的應(yīng)力環(huán)境、變形與破壞特性較淺部煤巖體發(fā)生了顯著變化。深層煤巖體的變形特性發(fā)生了根本變化，巖體的擴(kuò)容現(xiàn)象突出；巖體變形具有不連續(xù)性，巷道圍巖變形量大。隨著采深的增加，采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈，表現(xiàn)為圍巖劇烈變形、巷道和采場(chǎng)失穩(wěn)，加大了頂板管理難度，增加了支護(hù)成本。
在這種嚴(yán)峻的開采環(huán)境下就需要各煤炭企業(yè)對(duì)頂板管理工作提高重視，深入貫徹落實(shí)相關(guān)文件，例如《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)工作的意見》建立健全煤礦安全長(zhǎng)效機(jī)制，對(duì)于煤礦頂板事故的發(fā)生起到預(yù)防和防治的作用。
2 煤礦頂板常見事故原因
2.1 地質(zhì)問(wèn)題
復(fù)雜的地理環(huán)境對(duì)煤礦生產(chǎn)有很大的影響。煤礦區(qū)域不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也就會(huì)有很大的區(qū)別。有些地質(zhì)條件下沒(méi)有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，就會(huì)影響工程的進(jìn)度；甚至發(fā)生頂板坍塌以及冒頂?shù)氖鹿剩幻旱V如果處于地理環(huán)境較活躍的地方，頂板沒(méi)有適當(dāng)?shù)募庸蹋鹿拾l(fā)生的幾率就會(huì)加大。不穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)合情況較差時(shí)，就會(huì)對(duì)煤層頂板的結(jié)構(gòu)造成很大破壞，如果穩(wěn)定的巖塊發(fā)生垮塌，就會(huì)對(duì)頂板造成極大的壓力，形成頂板事故的發(fā)生。
2.2 人員問(wèn)題
煤礦生產(chǎn)的每一道工序有極其嚴(yán)格的規(guī)定，施工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格按照施工技術(shù)的限定進(jìn)行，才能避免事故的發(fā)生。如果操作不規(guī)范，就會(huì)造成安全事故。煤礦規(guī)模較小的企業(yè)，極容易忽視對(duì)技術(shù)操作人員的培訓(xùn)，使施工技術(shù)欠缺，極易造成煤礦頂板坍塌或冒頂。
2.3 管理問(wèn)題
煤礦的每個(gè)安全事故都會(huì)涉及到工作操作人員的生命安全，因此，煤礦的監(jiān)管部門如果只重視單位效益，沒(méi)有形成有力的監(jiān)管，就會(huì)給煤礦施工埋下一定的安全隱患，必將形成安全事故。
3 煤礦頂板管理的加強(qiáng)措施
在煤礦開采的過(guò)程中安全和穩(wěn)定是極為重要的，這就對(duì)加強(qiáng)頂板的管理提出了更高的要求。
3.1 加大投入
資金是必備的基礎(chǔ)支持，煤礦的開采需要很多設(shè)備和機(jī)械，這就對(duì)設(shè)備和機(jī)械提出了很高的要求。煤炭企業(yè)要保證煤炭開采的安全，首先必須加強(qiáng)對(duì)安全裝備的控制，保證質(zhì)量數(shù)量；另外要積極引進(jìn)應(yīng)用煤礦支護(hù)的新技術(shù)、新材料、新工藝以及新設(shè)備等，從科技上提升裝備水平，在科技的支撐基礎(chǔ)上，積極的與院校、科研所、廠家等密切合作，深入研究頂板支護(hù)的技術(shù)，不斷強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)，從而保障頂板管理工作的順利進(jìn)行。
3.2 加強(qiáng)管理
通過(guò)對(duì)某些煤礦頂板安全事故進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究之后我們總結(jié)出結(jié)論，很多安全事故都是由于工程現(xiàn)場(chǎng)的管理松懈造成的，開采面的質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)一定程度上是管理工作出現(xiàn)了問(wèn)題。另外頂板的管理工作順利開展是煤礦工程采掘質(zhì)量的基礎(chǔ)，如何保障管理的有效性，管理人員要找準(zhǔn)重點(diǎn)，以煤礦采掘質(zhì)量管理為基本，全面綜合加強(qiáng)工程的質(zhì)量管理，從管理方面控制頂板事故的發(fā)生。另外在采掘工程管理中頂板安全性的技術(shù)是支護(hù)質(zhì)量，這就對(duì)支護(hù)質(zhì)量提出了相當(dāng)嚴(yán)格的要求，一旦支護(hù)質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的在驗(yàn)收時(shí)候一定不能放松。對(duì)于支護(hù)質(zhì)量的管理人員來(lái)說(shuō)，需要由技術(shù)性的人員參與負(fù)責(zé)，常見的即為由礦長(zhǎng)組織生產(chǎn)副礦長(zhǎng)、班組長(zhǎng)以及安全管理人員，對(duì)采掘面的支護(hù)狀況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查實(shí)行動(dòng)態(tài)化模式的管理措施，從人員控制和管理方式上控制安全管理漏洞的出現(xiàn)，從而保障頂板管理的質(zhì)量，保障煤礦工作的安全。
3.3 技術(shù)控制
在煤礦頂板的工作中技術(shù)是極為重要的，煤礦頂板技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題直接影響著煤礦頂板的安全，煤礦頂板技術(shù)應(yīng)用的方法以及管理的不當(dāng)是煤礦頂板事故的一個(gè)主要原因。所以在煤礦企業(yè)的管理中必須加強(qiáng)煤礦頂板技術(shù)的管理，針對(duì)不同的煤礦企業(yè)具體要求不同：煤礦企業(yè)需要根據(jù)自身的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的分析處理，對(duì)工程開展?fàn)顩r組織專門的監(jiān)督管理部門進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，以便能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，工程中遇見的技術(shù)問(wèn)題要根據(jù)工程的進(jìn)度安排進(jìn)行及時(shí)的解決，一些安全隱患的問(wèn)題也要組織技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行評(píng)判解決，解決技術(shù)控制的根本性問(wèn)題，最大程度地杜絕安全事故的出現(xiàn)。外部影響在煤礦生產(chǎn)中不可忽視，雖然不可避免但是工作人員可以提前做好防范，做好足夠的準(zhǔn)備工作之后就能夠盡可能的消除隱患，對(duì)煤礦的頂板進(jìn)行有效的加固和處理，防止出現(xiàn)頂板坍塌事故的發(fā)生。
3.4 重點(diǎn)監(jiān)督
在煤礦頂板管理中，綜合性管理是十分必要的，管理人員對(duì)整個(gè)煤礦頂板的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行全面的控制。另外還需要進(jìn)行重點(diǎn)控制的管理方式，由于頂板管理中工作較為復(fù)雜，這就使得頂板管理的工作量較大，工作人員工作任務(wù)重，這種情況下就需要管理人員選擇著重點(diǎn)進(jìn)行著重管理，例如采掘工作面是頂板管理的重點(diǎn)，也屬于事故多發(fā)部位之一，為了解決安全隱患就需要對(duì)采掘工作面的放頂、過(guò)斷層、周期來(lái)壓、過(guò)老巷以及工作面收尾、掘進(jìn)開門等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，必須有相應(yīng)的管理措施，并且管理措施必須經(jīng)過(guò)各個(gè)相關(guān)部門管理人員制定。最大程度上的解決安全隱患，保證煤礦安全開采過(guò)程。
3.5 人員培訓(xùn)
人員作為煤礦工作中的能動(dòng)因素，人員因素也是煤礦事故產(chǎn)生的一個(gè)重要原因，由于煤礦開采是一個(gè)高技術(shù)性、高風(fēng)險(xiǎn)性的工作，這就對(duì)技術(shù)人員和管理人員提出了更高的要求，嚴(yán)格遵守工作規(guī)范能夠杜絕事故的發(fā)生，如何保障工作人員能夠嚴(yán)格遵守工作規(guī)范這就需要將頂板安全管理及技術(shù)培訓(xùn)制定到員工培訓(xùn)計(jì)劃中，對(duì)相關(guān)管理技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。使管理及技術(shù)人員能夠及時(shí)掌握及更新并合理、科學(xué)地應(yīng)用到生產(chǎn)中，從而保障工程的安全高效運(yùn)行。
3.6 檢查監(jiān)督
如果要減少煤礦施工事故的發(fā)生，確保煤礦頂板的安全管理，就必須加強(qiáng)質(zhì)量檢查工作，就必須成立煤礦安全檢查小組，定期對(duì)煤礦頂板的質(zhì)量進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)，及時(shí)處理檢查中的安全隱患。
3.7 創(chuàng)新實(shí)踐
我國(guó)礦區(qū)巷道支護(hù)工作難度很大，經(jīng)過(guò)不斷的研究和實(shí)踐，在巷道支護(hù)方式上，建議采用錨、梁、網(wǎng)、噴、鋼帶、鋼棚、注漿加固等多種形式的聯(lián)合支護(hù)，有效地控制巷道變形。同時(shí)注重做好巷道底板水的治理工作，對(duì)于受動(dòng)壓擾動(dòng)影響的巷道，通過(guò)提高支護(hù)強(qiáng)度、合理確定停采線等方法來(lái)加強(qiáng)頂板管理。
4 結(jié)語(yǔ)
在煤礦的生產(chǎn)中，頂板管理工作對(duì)于煤礦的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義，如何做好頂板管理的安全有效，就需要從態(tài)度上、技術(shù)上、人員上綜合控制，不斷的保障煤礦安全生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低事故發(fā)生的幾率，通過(guò)嚴(yán)格的控制消除隱患。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊雪林.淺談煤礦頂板管理方法[J].科技與企業(yè)，2014（11）：18-18.
關(guān)鍵詞：鋁土礦，地質(zhì)安全，影響因素，防治措施
中圖分類號(hào)： F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言：“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”是我國(guó)的安全生產(chǎn)方針，是礦山永恒的主題，同時(shí)也給我們指出了安全工作的重點(diǎn)是以預(yù)防為主。本文通過(guò)綜合分析某鋁土礦山影響安全開采的地質(zhì)影響因素，然后提出相應(yīng)的防治措施，對(duì)該礦山和類似礦山的安全開采具有一定的指導(dǎo)作用和實(shí)際意義。
1、鋁土礦地質(zhì)安全問(wèn)題的背景
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量越來(lái)越大，礦產(chǎn)企業(yè)迎來(lái)了更大的發(fā)展空間。然而由于迅猛發(fā)展的中小型礦山疏于管理，加之小型礦山的開采方法和選礦工藝落后，大多無(wú)環(huán)保措施，加劇破壞礦區(qū)環(huán)境。開采環(huán)境明顯惡化，礦山地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題日趨嚴(yán)重，潛在的致災(zāi)隱患不斷增多，且隨時(shí)可能發(fā)展成災(zāi)，造成人員傷亡、設(shè)備報(bào)廢、設(shè)施損毀甚至礦井關(guān)閉、資源浪費(fèi)等嚴(yán)重后果。嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文針對(duì)某鋁土礦山的地質(zhì)安全問(wèn)題，對(duì)安全問(wèn)題的預(yù)防措施作出分析，該礦區(qū)內(nèi)大部分被黃土覆蓋，溝壑眾多，多呈近南北向，低山坡地植被貧乏。該區(qū)屬黃河水系，區(qū)內(nèi)溝中大多缺水，周圍有兩條屬季節(jié)性河流，雨季河水暴漲，水流湍急；旱季流量顯著變小，僅為涓涓細(xì)流，甚至干涸，地質(zhì)條件較復(fù)雜。礦區(qū)含礦巖系沿走向或傾向呈波狀起伏，波狀起伏以走向較為明顯，這種起伏受褶皺構(gòu)造和底地形控制，形成沉積無(wú)礦、沖刷無(wú)礦、漏斗礦。漏斗礦頂面受古地貌的影響亦有下凹現(xiàn)象，從四周向漏斗礦中心傾斜，與基底產(chǎn)狀不盡一致。鋁土礦的開采坑口工業(yè)場(chǎng)地，地表植被破壞，巖體、土體、土石松散堆積物受力平衡破壞失穩(wěn)，多在水的參與沿下部斜面滑動(dòng)或急速傾瀉。該礦區(qū)鋁土礦采礦范圍比較大，有可能發(fā)生滑坡和泥石流，這種地質(zhì)災(zāi)害將使鋁土礦的安全開采難度增大。
2、影響鋁土礦地質(zhì)安全的因素
2.1地質(zhì)構(gòu)造的影響
2.1.1褶皺的影響
成礦后的褶皺可使礦體變位和形態(tài)復(fù)雜化，背斜軸部巖石比較破碎，因此在生產(chǎn)過(guò)程中容易發(fā)生冒頂、片幫掉渣、透水等安全問(wèn)題。
2.1.2斷層和節(jié)理的影響
成礦后的斷層可使礦體形態(tài)復(fù)雜化，開采難度增大，使采場(chǎng)容易冒頂、片幫，造成回采工作困難，增加礦石的損失和貧化，甚至造成重大安全事故；同時(shí)成礦后的斷層容易引起礦坑涌水，斷層破碎帶多數(shù)是地下水的良好通道，尤其是斷層透水性較強(qiáng)的巖石或與地下水源相連通且多溶洞時(shí)，礦坑的滴水、淋水和涌水增大，甚至造成突然涌水事故，直接影響安全生產(chǎn)。
該礦區(qū)絕大部分為第四系所掩蓋，礦區(qū)南側(cè)二疊系煤系地層大面積出露，北緣寒武系、奧陶系地層出露良好，而中部石炭系、奧陶系地層出露情況不好，僅在中部一帶有出露。礦區(qū)內(nèi)無(wú)明顯大中型褶皺與褶曲構(gòu)造。區(qū)內(nèi)大小斷裂有5條，斷裂長(zhǎng)500m至1500m，多為正斷層，以右旋式(順時(shí)針)為主，此帶主要是燕山期造山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，個(gè)別斷裂有喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加。采礦工程范圍內(nèi)有四條斷層，斷層對(duì)井下安全開采構(gòu)成威脅。
2.2地表水和地下水的影響
礦坑突水涌水這是常見的礦山災(zāi)害。地表水源和地下水源對(duì)生產(chǎn)都會(huì)造成不同程度的威脅，地下水或地面水大量涌入，造成井巷被淹、人員傷亡災(zāi)難。
2.2.1地表水的影響
鋁土礦地下開采山洪也可能沖擊礦井。該礦區(qū)內(nèi)的主要河流為季節(jié)性河流，旱季時(shí)斷流，由于河床兩岸較為平坦和長(zhǎng)期缺乏治理，每當(dāng)汛期來(lái)臨，常造成洪水泛濫，洪水也會(huì)流入民采井、采空塌陷區(qū)，滲漏補(bǔ)給礦層頂?shù)装搴畬樱蛑苯訚⑷刖拢瑢?duì)井下安全開采構(gòu)成嚴(yán)重威肋。
2.2.2地下水的影響
鋁土礦地下開采水害分布有一定規(guī)律，它與成礦環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造、氣候及區(qū)域水文地質(zhì)條件等因素有關(guān)。從水文地質(zhì)資料來(lái)看，該礦區(qū)存在的主要地下水患類型為寒武至奧陶系灰?guī)r水、采空區(qū)積水以及斷裂構(gòu)造的突水。因此水文地質(zhì)條件對(duì)礦床開采影響較大，極有可能發(fā)生透水淹井事故。
2.3地質(zhì)條件的影響
鋁土礦的開采安全受地質(zhì)條件的影響，地面和采空區(qū)塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區(qū)，若保留礦柱不足，或因礦柱受損失，就會(huì)造成地面塌陷。該礦區(qū)內(nèi)軟弱層面積大，幾乎覆蓋整個(gè)礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)軟弱層有粘土巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、泥巖、煤層等。它們的分布廣泛普遍，層位相對(duì)穩(wěn)定，但厚度變化大。軟弱層巖石顆粒膠結(jié)性能很差，力學(xué)強(qiáng)度低，巖體質(zhì)量差至極差，且吸水后膨脹，呈塑性狀態(tài)，干燥后收縮開裂。有些軟弱層極薄且互相迭加又反復(fù)出現(xiàn)。因此，礦床賦存于堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬、軟弱、松散巖類中。表現(xiàn)為礦層頂?shù)装鍘r層強(qiáng)度較低，穩(wěn)固性較差，屬于軟弱至半堅(jiān)硬巖層；第四系砂卵石和風(fēng)化帶發(fā)育，民采礦井廣布；斷裂較發(fā)育，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，礦床工程地質(zhì)條件屬于中等偏復(fù)雜類型。
2.3 瓦斯的影響
瓦斯爆炸是煤礦中最常見的災(zāi)害。由于通風(fēng)不良，使瓦斯積聚發(fā)生爆炸，造成井下作業(yè)人員傷亡，礦井被毀。該鋁土礦上部有兩層煤層。煤層的開采對(duì)鋁土礦的安全造成巨大影響，在采礦過(guò)程中，隨著采掘活動(dòng)的進(jìn)行，上部煤層中的瓦斯可能沿頂板裂隙涌入采掘空間，或頂板垮落后上部煤層的煤直接進(jìn)入采掘空間釋放瓦斯。所以瓦斯礦井己構(gòu)成該建設(shè)項(xiàng)目的重大危險(xiǎn)源，必須引起高度重視。同時(shí)礦區(qū)范圍內(nèi)老窿、舊井巷分布較廣，尤其是開采煤礦的廢棄老窿、舊井巷區(qū)內(nèi)可能積存有大量瓦斯，對(duì)礦井未來(lái)的生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威肋。該礦井同時(shí)作業(yè)的采掘工作面較多，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，瓦斯防治必須引起高度重視。
3、鋁土礦地質(zhì)安全防治措施
3.1主要地質(zhì)構(gòu)造影響的防治措施
3.1.1在碰到褶皺構(gòu)造時(shí),必須加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理工作,以防事故發(fā)生。
3.1.2斷層影響井巷掘進(jìn)，如掘進(jìn)中碰到寬度較大的破碎帶時(shí)，必須加強(qiáng)支護(hù)，甚至要采取特殊措施才能通過(guò)斷層。
3.1.3在采場(chǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分弄清采場(chǎng)內(nèi)斷層情況，認(rèn)真對(duì)待，并采取有效措施，以防止斷層對(duì)回采工作的危害。
3.1.4在節(jié)理發(fā)育地段進(jìn)行掘進(jìn)工作時(shí)，必須加密支護(hù)和加強(qiáng)頂板管理，否則容易發(fā)生坍塌及頂板沿節(jié)理冒落，影響安全生產(chǎn)。所以，在頂板節(jié)理發(fā)育時(shí)，工作面支架不能用頂柱，而要用棚子，且支架要密。當(dāng)采用錨桿支護(hù)時(shí)，要垂直節(jié)理布置錨桿。
3.1.5在布置掘進(jìn)巷道和回采工作面時(shí)，要與主要節(jié)理面垂直。
3.1.6節(jié)理是地下水的良好通道，必須加強(qiáng)礦山排水工作，以保證安全生產(chǎn)。
3.2水害主要防治措施
根據(jù)水文地質(zhì)條件及其特點(diǎn)，采用綜合、全局、系統(tǒng)的思路和方法，系統(tǒng)考慮礦山基建期和生產(chǎn)期的防治水方案與措施，系統(tǒng)考慮各礦段的開采順序，采用有利于鋁土礦地下開采防治水的開采方案與技術(shù)，系統(tǒng)考慮礦井淺部開采與深部開采的防治水方案與技術(shù)。開采設(shè)計(jì)應(yīng)從寒武至奧陶系灰?guī)r含水層帶壓開采技術(shù)、寒武至奧陶系灰?guī)r含水層防治水技術(shù)、井巷工程及采場(chǎng)防治水等方面采取相關(guān)措施。本著充分利用地下水資源、當(dāng)確保礦床開采對(duì)當(dāng)?shù)毓┧划a(chǎn)生太大影響的原則，在礦山防治水工作中應(yīng)采用“統(tǒng)籌兼顧，排供結(jié)合”的對(duì)策。
3.3地質(zhì)條件影響防治措施
3.3.1針對(duì)該礦區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件，在豎井施工及井下中段和其他巷道的掘進(jìn)過(guò)程中，必須加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，在接近松軟地層及斷裂構(gòu)造地帶時(shí)，必須采取短掘短支的辦法加強(qiáng)支護(hù)，防止發(fā)生片幫、冒頂事故，以保證施工作業(yè)安全。
3.3.2要保證礦區(qū)開采的安全，需對(duì)礦區(qū)上層老窿、采空區(qū)、塌陷區(qū)的問(wèn)題進(jìn)行處理，必須加大人力財(cái)力的投入，探清并監(jiān)測(cè)鋁土礦上部原老煤窯以及現(xiàn)生產(chǎn)煤礦的采空區(qū)范圍、空間位置、充填情況、采空區(qū)頂板巖層工程地質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)以及冒落變動(dòng)情況等。對(duì)于該礦的開采，應(yīng)該組織專門的“老煤窯采空區(qū)治理專項(xiàng)研究”，對(duì)未來(lái)采空區(qū)編制地下采空區(qū)實(shí)測(cè)圖，及時(shí)回填采空區(qū)，預(yù)留合理的安全礦柱。
3.3.3礦山要不斷研究改進(jìn)采礦方法，完善礦房結(jié)構(gòu)要素，設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)，地表、井下要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)巖體變形、移位等現(xiàn)象，及早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)治理。
3.4與煤供伴生鋁土礦開采瓦斯的防治措施
3.4.1在通風(fēng)、爆破、設(shè)備選型、供電等方面均要均充分考慮瓦斯的影響，制定措施，加強(qiáng)管理，防止發(fā)生瓦斯事故。
3.4.2根據(jù)2004年4月19日施行的國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局（國(guó)家煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)察局）第9號(hào)令《非煤礦山企業(yè)安全生產(chǎn)許可證實(shí)施辦法》第十條（三）的規(guī)定：“開采與煤伴生、共生的金屬與非金屬礦床的通風(fēng)條件，應(yīng)當(dāng)符合煤礦開采有關(guān)安全規(guī)程要求”。因此在基建和生產(chǎn)期間應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》進(jìn)一步加強(qiáng)瓦斯管理。
4、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于礦井生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，由于面臨的安全問(wèn)題多，安全隱患輻射面廣，因此在礦井安全管理過(guò)程中首先應(yīng)該注重細(xì)節(jié)，即在礦山生產(chǎn)過(guò)程中要樹立安全無(wú)小事的思想，對(duì)每一項(xiàng)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題要從細(xì)節(jié)制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略；其次，要注重與時(shí)俱進(jìn)，即在安全生產(chǎn)過(guò)程中，要時(shí)刻關(guān)注安全條件、生產(chǎn)條件和地質(zhì)條件等影響安全生產(chǎn)的條件變化，并且根據(jù)變化情況及時(shí)制定相應(yīng)解決方法。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì) 環(huán)境保護(hù) 治理
礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn)是礦山企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所面臨的兩大主題,也是當(dāng)今社會(huì)、政府主管部門以及礦山企業(yè)所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。如何既合理地開發(fā)礦產(chǎn)資源,又不至于造成礦山地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境惡化以及重大地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要研究課題[1]。
1、礦山地質(zhì)環(huán)境的內(nèi)涵
礦山地質(zhì)環(huán)境是指曾經(jīng)開采、正在開采或準(zhǔn)備開采的礦床及其鄰近地區(qū),其巖石圈上部與大氣、水、生物圈組分之間,不斷地進(jìn)行著聯(lián)系(物質(zhì)交換)和能量流動(dòng),這一部分組成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)境系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是以巖石圈為依托,礦產(chǎn)資源開發(fā)為主導(dǎo),不斷改變著地球表面和巖石圈自然平衡狀態(tài)的地質(zhì)環(huán)境,也是一個(gè)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題較多、地質(zhì)災(zāi)害較突出的環(huán)境。礦山地質(zhì)環(huán)境存在的問(wèn)題主要有:采、選礦過(guò)程中產(chǎn)生的有毒、有害氣體,礦渣,廢水,粉塵等,不僅直接影響作業(yè)環(huán)境和工作條件,而且給礦區(qū)周圍的大氣、水質(zhì)、土壤造成危害;廢石堆、尾礦庫(kù)擠占大量土地、農(nóng)田;污水和煙塵的排放,污染水源、江河和大氣,也破壞了景觀和植被;露天礦邊坡崩落,井下采空區(qū)造成地面塌陷;礦井突水、礦山疏干排水引起鄰近地區(qū)地表水和淺層地下水疏干涸干或形成海水入侵;采礦剝土等造成水土資源平衡失調(diào),易誘發(fā)和引起土壤侵蝕、水土流失、土地沙化以及滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。所有這些環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,都給人類生產(chǎn)和生活帶來(lái)嚴(yán)重影響,而且預(yù)防和治理的難度很大。因此,必須切實(shí)加強(qiáng)和做好礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)督管理[2]。
2、礦山地質(zhì)環(huán)境存在的主要危害
礦山開采誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要為地面塌陷、地裂縫、崩塌及滑坡、煤層自燃、礦井突水、有害氣體突出、冒頂?shù)取ａ槍?duì)上述主要類型分析如下。
2.1 崩塌
多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育地帶。礦山開采而誘發(fā)的巖土體崩塌,在平原地區(qū)主要為開采粘土、砂石礦產(chǎn)時(shí)的邊坡失穩(wěn);在山區(qū)露天開采過(guò)程中的坡角過(guò)大而誘發(fā)的巖體崩落（包括建礦時(shí)修路切坡等）,以及在深部采礦過(guò)程中出現(xiàn)地面塌陷而導(dǎo)致上覆脆性巖體（節(jié)理裂隙發(fā)育）沿裂隙出現(xiàn)崩落。如某煤礦,該礦區(qū)上覆第四系玄武巖,儲(chǔ)礦層為侏羅系,經(jīng)多年的地下開采,形成大面積的采空區(qū),并且出現(xiàn)地面塌陷,引發(fā)上伏玄武巖沿節(jié)理出現(xiàn)裂縫,在降水作用下,沿裂隙在陡坡處出現(xiàn)崩落,危害近陡坡處的人群及建筑物。
2.2 地面塌陷
多年以來(lái),地下開采礦山地區(qū)均有不同程度的地面塌陷發(fā)生。這些礦山多分布于山間盆谷地及其周圍。塌陷坑一般近橢圓或近圓形,略大于采空區(qū)范圍,深度由內(nèi)至外,從大變小,個(gè)別塌陷由數(shù)個(gè)塌陷坑相連或重疊。煤系地層多分布于中生代的砂巖、砂礫巖、頁(yè)巖之中,巖體類型為軟弱層沉積巖,該地層巖體結(jié)構(gòu)松散、破碎,處于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升區(qū),斷裂分布廣泛。煤層礦體多屬于淺埋藏型,松散覆蓋層厚度比例大,礦層覆巖強(qiáng)度低,厚度比例小,巖性組合復(fù)雜。當(dāng)?shù)叵碌V層被采出后,采空區(qū)的頂板巖層在自身重力和上覆巖層及建筑物等的壓力作用下,產(chǎn)生向下的彎曲和移動(dòng),當(dāng)頂板巖層內(nèi)部所形成的拉長(zhǎng)應(yīng)力超過(guò)該層的抗壓強(qiáng)度時(shí),直接頂板首先發(fā)生斷裂并相繼冒落,緊隨其后的是上覆巖層相繼向下彎曲、移動(dòng),進(jìn)而發(fā)生斷裂和離層,隨采礦工作面的推進(jìn),受到采空影響的巖層范圍不斷擴(kuò)大,當(dāng)?shù)V層開采的范圍擴(kuò)大到某一時(shí)刻,在地表就會(huì)形成一個(gè)比采空區(qū)大的盆地形塌陷坑。
3、礦山環(huán)境治理方案實(shí)施部署原則
3.1 以人為本,減災(zāi)防災(zāi)的原則
礦山開采誘發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害隱患直接或間接地對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅,因此礦山地質(zhì)環(huán)境治理首先要保證其免遭該類地質(zhì)災(zāi)害隱患的危害,達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。
3.2 因地制宜,突出重點(diǎn)的原則
針對(duì)礦山環(huán)境地質(zhì)破壞的特點(diǎn)、方式、分布及危害程度,重點(diǎn)對(duì)開挖較深的采坑、露天堆積較大的礦渣堆、高陡邊坡（危巖體）,順坡就勢(shì)因地制宜實(shí)施削坡、填坑、平整修復(fù)治理工程。
3.3 工程措施與生物措施相結(jié)合的原則
以工程措施為主修復(fù)破壞了的地形地貌景觀,并結(jié)合種植樹木的生物措施修復(fù)破壞了的礦區(qū)礦山生態(tài)地質(zhì)環(huán)境。
3.4 量力而行、注重效益的原則
根據(jù)資金情況,結(jié)合礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題危害大小情況,礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理工程既要遵循生態(tài)、社會(huì)效益優(yōu)先,又要爭(zhēng)取最大的經(jīng)濟(jì)效益。
4、礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及治理措施
建立礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)。加強(qiáng)對(duì)采礦活動(dòng)引起的環(huán)境污染和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào),及時(shí)采取有效防范措施。礦產(chǎn)開發(fā)成本的提高,反過(guò)來(lái)可促進(jìn)礦山環(huán)保技術(shù)的革新和科技進(jìn)步,這不僅有利于礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù),還可使發(fā)展環(huán)保技術(shù)的礦山企業(yè)盈利。礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的程度,是衡量一個(gè)地區(qū)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。只有把礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題作為經(jīng)濟(jì)要素來(lái)實(shí)施,礦業(yè)才是地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的表征,才有益于社會(huì)獲益于人民[3]。建議如下:
4.1 加強(qiáng)新建礦山審批管理制度,防止產(chǎn)生新的生態(tài)破壞和環(huán)境污染
加強(qiáng)新建礦山審批管理制度。對(duì)不符合建設(shè)條件和對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重,又無(wú)條件采取有效防治措施的擬建礦山,建議實(shí)行“環(huán)保一票否決制”;限制在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)開采礦產(chǎn)資源,禁止在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等區(qū)域開采礦產(chǎn)資源;限制改擴(kuò)建含硫量大于1．5％的煤礦,禁止新建含硫量大于3％的煤礦。
4.2 加強(qiáng)礦山地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估和環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度,制定生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理方案
新建、改擴(kuò)建礦山應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行礦山建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估和環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度。開發(fā)利用方案中必須有水土保持、環(huán)境治理達(dá)標(biāo)、礦山生態(tài)恢復(fù)和重建的實(shí)施措施。經(jīng)批準(zhǔn)確定的新建礦山的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工程與地質(zhì)災(zāi)害防治工程,必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收和使用。新建礦山的生態(tài)環(huán)境治理率必須達(dá)到100％。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】頂板；大面積來(lái)壓；成因；預(yù)防措施
頂板大面積來(lái)壓時(shí)，一次冒落的面積少則幾千平方米，多則幾萬(wàn)乃至十幾萬(wàn)平方米。這樣大面積的頂板在極短時(shí)間內(nèi)冒落下來(lái)，不但因重量的作用出現(xiàn)嚴(yán)重的沖擊破壞力，更嚴(yán)重的是將已采空間的空氣瞬時(shí)排出，破壞力極強(qiáng)。
1、頂板大面積來(lái)壓的成因和機(jī)理
頂板大面積來(lái)壓是由堅(jiān)硬巖層大面積冒落形成的。如砂巖和礫巖層等，其單向抗壓強(qiáng)度可達(dá)8.0-16.0kPa，甚至達(dá)20.0kPa。這些巖層是厚層整體結(jié)構(gòu)，巖體中的層理、節(jié)理和裂隙不發(fā)育。這些堅(jiān)硬巖層有的直接覆于煤層上面，有的在煤層間有一薄層強(qiáng)度較大，因直接覆于煤層之上的頂板巖層堅(jiān)硬，在采面初采時(shí)，頂板初次垮落步距達(dá)50m-70m，甚至達(dá)100m以上。為防止初次來(lái)壓形成的危害，要用刀柱法進(jìn)行開采，在采面推進(jìn)一定距離后，在采空區(qū)留一段煤柱支撐頂板。看起來(lái)對(duì)一個(gè)采場(chǎng)似乎安全，而隨采空面積的增加，上覆巖層的壓力把主要由留下的煤柱承擔(dān)。因煤柱本身的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，喪失了對(duì)頂板的支承能力，在煤柱支撐面積與采空面積之比低于1/3時(shí)，這種現(xiàn)象非常嚴(yán)重，形成大面積來(lái)壓現(xiàn)象。
從能量積聚的條件看，堅(jiān)硬頂板在破斷前彎曲下沉，使前方的煤巖體積聚大量的彎曲彈性能。在破斷中，如果條件充分，要突然釋放，發(fā)生煤的彈射或突出和破壞巷道等沖擊礦壓現(xiàn)象。
要了解難冒堅(jiān)硬頂板的破壞機(jī)理和活動(dòng)規(guī)律，某煤礦采用鉆孔電視觀測(cè)方法，觀測(cè)頂板的破壞和冒落狀況。
在開采中難冒堅(jiān)硬頂板雖然懸露面積很大，在曲應(yīng)力值超過(guò)其強(qiáng)度極限時(shí)，必將發(fā)生斷裂縫或使原生的細(xì)微裂隙擴(kuò)展。這些裂縫貫穿堅(jiān)硬巖層時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)斷裂。因其頂板大面積懸空，使采空空間形成扁平狹條孔，在煤柱上的頂板巖層內(nèi)產(chǎn)生巨大的切應(yīng)力，會(huì)促使頂板被切斷。厚層堅(jiān)硬巖層斷裂后，相互間很難靠咬合點(diǎn)的摩擦力維持平衡的。一旦斷裂，就會(huì)冒落，產(chǎn)生沖擊動(dòng)壓和暴風(fēng)現(xiàn)象。從時(shí)間和空間過(guò)程講，能將上述的破壞分為兩個(gè)階段，一是巖層的裂縫擴(kuò)展和離層的斷裂階段；二是斷裂后冒落階段。整個(gè)從斷裂到冒落的來(lái)壓過(guò)程，要經(jīng)歷一定的時(shí)間和有足夠的空間。
2、頂板大面積來(lái)壓的防治措施
2.1頂板大面積來(lái)壓的預(yù)兆及測(cè)定
大面積來(lái)壓的預(yù)兆表現(xiàn)為，頂板斷裂聲響的頻率和音響增大；煤幫明顯受壓和片幫現(xiàn)象；底板發(fā)生底鼓或沿煤柱附近的底板出現(xiàn)裂縫；巷道超前壓力明顯；工作面中支柱載荷和頂板下沉速度明顯增大。
大面積來(lái)壓的測(cè)定可用微震儀、地音儀和超聲波地層應(yīng)力儀等進(jìn)行量測(cè)巖層斷裂時(shí)的脈沖信號(hào)。按上述頂板大面積來(lái)壓的機(jī)理，厚堅(jiān)硬巖層的破壞過(guò)程，長(zhǎng)的在來(lái)壓前幾十天即發(fā)生聲響和其他異常現(xiàn)象，短的在來(lái)壓前幾天，甚至幾個(gè)小時(shí)前發(fā)生預(yù)兆。所以，按儀器量測(cè)的結(jié)果和結(jié)合歷次來(lái)壓預(yù)兆的特征，可對(duì)大面積來(lái)壓進(jìn)行較準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，防止出現(xiàn)災(zāi)害。
2.2頂板大面積來(lái)壓的防治措施
頂板大面積來(lái)壓的主要危險(xiǎn)是由頂板冒落而形成的沖擊荷載。避免和減弱大面積來(lái)壓的危害，就要改變巖體的物理力學(xué)性能，減小頂板懸露和冒落面積，減小頂板下落高度和降低空氣排放速度。具體辦法有以下幾種：
（1）頂板高壓注水
從工作面兩巷向頂板打深孔，進(jìn)行高壓注水。頂板注水能夠軟化頂板，增多裂隙其鉆孔的布置方式及參數(shù)，及注水系統(tǒng)、弱面等作用。它的主要機(jī)理是，在注水后可溶解頂板巖石中的膠結(jié)物和部分礦物；減小層間粘結(jié)力；高壓水能形成水楔，增加巖石中的裂隙弱面。因此，注水后巖石的強(qiáng)度會(huì)顯著降低。
（2）強(qiáng)制放頂
用爆破的方法把頂板切斷，并使頂板冒落形成矸石墊層。切斷頂板能夠控制冒落面積，減弱頂板壓力和冒落時(shí)出現(xiàn)的沖擊載荷；形成墊層能緩和冒落時(shí)出現(xiàn)的暴風(fēng)。為形成墊層，放頂?shù)母叨纫鶕?jù)形成墊層的厚度來(lái)計(jì)算。按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采空區(qū)中矸石充滿程度達(dá)到采空和放頂高度之和的60%，就能預(yù)防過(guò)大的沖擊載荷和暴風(fēng)。頂強(qiáng)制放頂方法有以下幾種：
一是“循環(huán)式”淺孔放頂。對(duì)周期來(lái)壓不太嚴(yán)重的頂板，每一至兩個(gè)循環(huán)在工作面放頂線上打1.8-3.0m，主要作用是，爆破后破壞頂板的完整性，形成矸石墊層。
二是“步距式”深孔放頂。其主要作用是切斷頂板，防止頂板大面積一次冒落。平時(shí)再配合淺孔放頂，可以有效控制頂板來(lái)壓強(qiáng)度。
三是臺(tái)階式放頂。是為方便安排采面的回采工藝，應(yīng)把切頂線上的兩排鉆孔，按上、下兩部分分開。第一個(gè)循環(huán)先放一半工作面的頂板，第二個(gè)循環(huán)再放另一半。這樣上、下交替放頂，形成臺(tái)階狀。
四是超前深孔松動(dòng)爆破。綜采工作面，因在工作面內(nèi)不能設(shè)置打頂眼的設(shè)備，可在上、下順槽內(nèi)分別向頂板打深孔。在工作面未采到以前進(jìn)行爆破，預(yù)先破壞頂板的完整性。鉆孔間距為頂板自然冒落步距的60%以上，鉆孔長(zhǎng)和裝藥量按工作面長(zhǎng)度和巖石硬度等因素確定。對(duì)采用刀柱法的工作面，可在平巷或相鄰把懸露的頂板放落消除隱患。
五是地面深孔放頂。對(duì)歷史上已造成有大面積來(lái)壓隱患的地區(qū)，可在采空區(qū)上方的地面打垂直鉆孔，達(dá)到已采區(qū)頂板的適當(dāng)位置。進(jìn)行爆破，把懸露的大面積頂板崩落。這樣，把大面積采空的頂板切割成小塊，減小來(lái)壓強(qiáng)度。
開采煤層群時(shí)，除了以上各種防治措施外，在下煤層的頂板較軟，上煤層的頂板有大面積來(lái)壓危險(xiǎn)時(shí)，先開采下煤層，使上煤層位于下煤層采后頂板的裂縫帶內(nèi)，產(chǎn)生松動(dòng)和破斷，又保持一定的完整性。
（3）預(yù)防暴風(fēng)措施
