煤矿采掘工作面塌的发生因素分析与防范

煤矿采掘工作面塌的发生因素分析与防范

李彦启

临矿集团田庄煤矿山东济宁272103

摘要：随着我国当前阶段煤矿采掘工作的快速发展，工作面塌是安全管理的一项基础工作，分析面塌事故原因及防治措施，对搞好事故预防，提高掘进工作效率，促进安全生产有着重要意义。本文主要对煤矿采掘工作面塌的发生因素及防范措施进行分析。

关键词：煤矿采掘；工作面塌；分析与防范

随着经济和工业的发展，煤炭资源在我国社会经济发展中占有重要的地位，但是随着煤炭资源的不断开发和利用，人们将要面临一个新的问题，煤矿采掘工作面塌的问题。采掘工作面会导致地面塌陷，形成采空区。掘进工作面塌事故主要原因是破岩后，顶部存在将与岩体失去联系的岩块，由于支护不及时岩块与岩体失去联系而冒落。掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块，由于支护失效，造成冒落事故。面塌事故大多是由管理不严、违章作业和工程质量低劣造成的。

1煤矿采掘工作面塌的发生的因素

1.1制度执行不力

没有认真落实一班三检制，找浮矸危石不及时、不彻底或违章操作，对隐患性危岩未采取必要的临时支护措施，造成危岩突然坠落发生工伤事故。巷道支护质量不合格。支护阻力低，支撑及支护密度不足，棚腿架设在浮矸或浮煤上，支架顶上及两帮未插严背实，棚架整体性及稳定性差，造成顶板来压时压垮或推垮支架导致冒顶。

1.2工作面空顶空帮作业

掘进迎头没有采用金属前探梁等临时支护，工人在空顶空帮下作业，危岩突然坠落造成伤亡事故。掘进工作面遇到断层破碎带或压力集中区等特殊情况时，未采取有效措施控制顶板，未及时采取加强支护等措施导致冒顶。

1.3爆破不合理支架倒塌

炮眼布置、装药量及爆破顺序不合理，迎头支架稳定性差，发生放炮崩歪、崩倒支架导致冒顶事故。

1.4作业规程贯彻不力，安全培训不到位

安全管理和安全教育培训不到位是造成事故的原因之一。作业人员安全意识淡薄，自保意识差，违章作业是造成工作面塌事故的主要原因。在违章操作造成的顶板事故中，相当一部分是由于规程贯彻不到位造成的。所以在煤矿强制性的安全培训中，要坚持做到持证上岗，未经培训不得上岗。未取得初级工资格不得独立上岗作业。在班前安全会上，一定要把安全作业规程贯彻当成一件大事来抓，做到安全操作常识听得懂，学得会，用得上。加强管理要采取针对性措施，提高认识，落实责任，加强现场管理。采掘工作面开工前必须学习贯彻工程质量标准。严把工程质量关，加强技术管理，严格按照作业规程进行施工，遇有地质构造变化，及时采取特殊支护措施。区队安全管理人员要现场跟班，发现质量不合格立即返工重来。

2煤矿采掘工作面塌陷的机制及对环境的影响

2.1煤矿采掘工作面塌陷的机制

当煤层采掘工作面采空以后，采空区上部的覆岩，及采空形成的煤柱边邦，均形成自由面。原来的应力平衡被破坏，在上覆岩土层重力作用下，覆岩承受的压力随着采空区范围的扩大而增加，当这种压力超过煤层顶板岩石的承载力以后，顶板岩石就要破裂塌落形成冒落带。冒落的岩块大小不一，杂乱无章地充填到采空区。冒落的岩块突出的与上部岩层相接触，但支撑力已不足以托住上部的岩层，于是上部岩层下沉，向下弯曲，并且破裂，产生裂隙，即形成裂隙带。裂隙带岩层上部的岩层，由于裂隙带的岩层向下弯曲，在自身重力及上覆岩层的重压下，发生整体向下弯曲，但既不破裂，也不脱落，故称为弯曲带。在弯曲带影响下地面上造成塌陷，形成塌陷盆地、塌陷坑。

2.2煤矿采掘工作面塌陷对环境的影响

煤矿机械化开采造成地表大面积塌陷，人居环境影响严重。受采煤塌陷影响，塌陷区内的群众住房开裂、歪斜，出现大面积危房，居民的人身安全受到严重威胁。同时塌陷破坏了土地资源，使塌陷区域内生态环境趋向恶化。使耕地面积逐年减少，人地矛盾加剧。煤矿开采造成地表下沉、塌陷，致使农田水利设施部分或完全破坏，河沟不畅，汛期水涝灾害严重，农作物减产，甚至绝收，地面诸多良田成为常年积水的坑塘。

3防范煤矿采掘工作面塌陷的措施

3.1积极使用充填注浆施工工艺

采空区充填注浆技术是利用注浆泵为动力源，把具有充填胶结性能的浆液，通过注浆管路和止浆系统注入采空区内，以达到充填采空区，控制上覆岩层移动和地表变形的目的。采空区充填注浆按照适用条件可分为全充填注浆和半充填注浆。进行局部的有效充填，且同时达到控制上覆岩层移动和地表变形的目的。

3.2提高防范技术保障

煤矿采掘工作面治理是一个复杂的生态工程和社会工程，既涉及地下地质变化，又涉及地上田、林、路、水、气等因素。因此，必须提高科技含量，依靠先进的科学技术进行科学治理。一要进行科学规划。既要处理好近期规划与长远规划，局部治理与总体布局的关系，也要考虑塌陷区的自然资源和社会发展的实际需要。二要因地制宜。针对不同类型的塌陷地采取不同的治理方法，宜农则农、宜林则林、宜渔则渔、宜建则建。在面积大、积水深的塌陷区，可以发展水产养殖、旅游休闲等产业。通过治理，变废地为宝地，收到综合治理的效果。三要坚持预防为主，标本兼治的原则。要采用先进的检测手段，加强对采空区进行监测，采取有效办法填充采空区，最大限度地减少采空区塌陷面积，以达到标本兼治的目的。

3.2建立专项防范资金

煤矿采掘工作面塌陷治理是一项耗资巨大的工程。在积极争取煤炭可持续发展基金的同时，地方财力、城建资金和政策性收入仍是投资的主渠道，应广辟渠道，多方筹资，集中用于采煤塌陷地治理。一要积极争取国家以及省、市政府的资金支持，按照国家有关煤炭可持续发展基金3个投向的原则，积极争取，统筹安排、集中配置、合理使用，采用投资补助、转贷、贷款贴息等方式给予投资扶持，重点落实地方煤矿的采煤塌陷地治理。二要收取土地复垦费。依据“谁破坏、谁治理”的原则，将采空区治理纳入煤炭生产成本，向造成塌陷危害的煤炭企业收取一定比例的土地复垦费，并将耕地开垦费、耕地占用费、新增建设用地有偿使用费捆绑起来使用。三要激活民间资金。依据“谁治理、谁受益”的原则，充分发挥社会力量，广泛吸收社会闲散资金，采取承包责任制、拍卖、租赁等形式，实行有偿使用土地、有偿治理，投入采煤塌陷地治理建设。

总结：伴随着社会经济的发展，对于煤矿的开采也越来越频繁，发生的工作面塌事故也越来越多，应提高采掘工作的防范意识，做好应对措施，能够提高生产效率，同时带来经济效益，具有重要的现实意义。

参考文献：

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[2]黄剑.关于煤矿采煤技术及安全管理的几点思考[J].能源与节能，2013（10）.

[3]宁德春.关于煤矿采煤技术与安全管理的探讨[J].科技创新导报，2014（31）.