矿业系统工程课程论文-基于5W1H法分析煤矿回采工作面顶板事故问题.doc

矿业系统工程课程论文论文题目：基于5W1H法分析煤矿回采工作面顶板事故问题学 院： 矿业学院 专 业： 采矿工程 班 级： 112 班 学 号： 1108010118 学生姓名： 王春华 授课教师： 吴桂义 2015年 1 月 1 日矿业系统工程课程成绩评分标准一、 总说明1、该门课程属于专业专业选修课，课程考核方式为考查。2、课程成绩由平时成绩和期末论文考核成绩两部分组成，平时成绩所占比例按40计，期末课程论文考核成绩所占比例按60计。二、平时成绩考核办法课程总成绩=平时成绩30+期末论文成绩70平时成绩满分40分，包括平时作业、考勤两部分，评分标准如下：作业（满分20分）作业共分为四次（4次*5分/次=20分），结合本门课程的特点，作业形式主要为在课程学习相应阶段针对学习内容查阅相关文献，总结查阅内容，以PPT形式在课堂上为大家讲解，根据讲解综合表现按1-5分进行打分，作为一次作业得分。考勤满分（20分）缺勤一次扣5分，迟到或早退一次扣3分，平时成绩20分扣完为止三、期末论文成绩考核办法1、期末成绩考核形式该门课程为考查课程，因此期末课程考核形式主要以课程论文的形式进行考核。2、课程论文写作要求1）、写作格式必须按照正规期刊论文写作格式进行，包括题目、中英文摘要、正文、参考文献等；2）、写作内容：围绕该门课程学习内容结合自身查阅文献情况，针对矿业领域系统工程研究内容进行写作。3、课程论文成绩评定1）、课程论文成绩由三个部分组成：论文格式、论文选题内容、论文写作水平；2）、课程论文成绩评定组成：总分100分，按照论文格式（20）、论文选题内容（40）、论文写作水平（40）组成。课程论文成绩评定标准=论文格式20+选题内容40+论文水平40论文格式10090 论文格式完全正确9080 论文格式正确8070 论文格式基本正确7060 论文格式基本正确，存在个别不规范600论文格式不正确，存在错误较多选题内容10090 选题内容很规范、合理9080选题内容规范、合理8070选题内容较规范、合理7060选题内容较规范，但存在不合理之处600选题内容不规范，存在不合理之处较多论文水平10090 论文水平很高9080论文水平高8070论文水平较高7060论文水平较高，但存在错漏之处600论文水平较低，存在错漏之处较多四、课程成绩作业考勤平时成绩合计课程论文成绩课程成绩（平时成绩40%+课程论文成绩60%）基于5W1H法分析煤矿回采工作面顶板事故问题王春华（贵州大学矿业学院，贵州 贵阳 550025）摘要：顶板事故作为煤矿“五大自然灾害”之一，对地下开采煤矿的安全生产无疑造成很大的影响。搞好顶板事故的防治，尤其是回采工作面顶板事故的防治，就理所当然的成为煤矿生产技术管理和安全管理工作中一个十分重要的课题。顶板事故具有突发性、灾难性、破坏性和继发性，顶板事故管理的根本在于防患于未然，预防是首要任务。利用系统工程中的5W1H法对煤矿回采工作面顶板事故进行分析，结合相关法律法规和专业知识，介绍了矿井回采工作面顶板事故的主要类型和发生规律，并提出了有针对性的防范措施。事实证明，我们只要重视顶板管理，掌握相关的理论知识，发现顶板的活动规律，利用合理的预防措施，采用正确的管理方法，顶板事故是完全可以预防的。关键词：5W1H方法；安全；回采工作面；顶板事故；预防；措施中图分类号：TD355 文献标识码：BWorking-face of Coal Mine Roof Accidents Analyze Based on 5W1HWANG Chun-hua（Mining College of Guizhou University，Guizhou Province，Guiyang 550025，china）Abstract：As one of the five natural disasters in the coal accidents, the roof accidents have an important effect on the safe production of the coal mining. How to avoid the happen of the roof accidents, especially the accidents happened on the coal face, is placed an important theme in the technology management and the safe management in the production of coal mine. Roof accident is sudden, catastrophic, destructive and secondary, basic roof accident management is to nip in the bud, prevention is the first and foremost task. By using the 5W1H method of system engineering to analyze the mine stope roof accident, combined with the relevant laws and regulations and professional knowledge, introduced the main types of roof accident in mine working face and occurrence rule, and put forward targeted preventive measures. The fact proves, as long as we pay attention to the roof management, master the relevant theoretical knowledge, found the roof movement law, the use of reasonable precautions, adopt correct management, roof accident is completely preventable.Key words：5W1H methods；Safety；Working-face；Roof accidents；Prevent；Measure随着科学技术的进步，采煤方法与采煤工艺发生了巨大变化，采煤工作面的支护形式从原始的木棚点柱、金属网摩擦支柱、单体液压支柱发展到现在的综采液压支架，而这种支护形式的变化也体现了国家以人为本，改善了采煤工作面的环境，提高了矿井的生产能力。但各矿山地区由于地质条件的变化，煤层赋存不尽相同，所选择的开采方法和支护方式也各有区别。在中国尤其是贵州的煤矿，大都是长壁式工作面工作面进行回采，有综采、高档普采和炮采工作面，在不同采煤工艺条件下，其采煤工作面的支护形式和导致的支护事故不尽一致。由于顶板来压及支护不到位，矿山井巷回采冒落事故对矿井安全生产危害极大，据统计分析，回采伤亡事故中，顶板事故约占三分之一，而大多数顶板事故又发生在回采工作面，回采工作面冒顶事故多发生在顶板来压期间。其中，直接顶初次放顶占30 %40%，老顶来压时占60 %70%。因此，运用5W1H方法分析掌握回采工作面发生冒顶的原因和规律，从而采取有效的防范措施，才能降低冒顶事故的发生，确保矿山安全生产。1 煤矿井下回采工作面顶板管理现状近年来，随着国民经济的高速发展，我国煤炭生产也成倍增长，我国的矿井开采地质环境呈现以下转变：1.1 随着我国经济建设对煤炭的需要的增长和科学技术的发展致使矿山开采深度也在不断增加，国有重点煤矿大部分开采深度在5001000m，也有一些开采深度大于1km的矿井。据统计，40年内大约增加了400m，相当于平均每年增加10m，从80年代后90年代初，已开凿了一批1km以上的深立井。1980年我国煤矿平均开采深度为288m，1995年为428.83m，即15a内开采深度增加140.83m，年平均降深速度为9.39m/a。而降深速度最大的省份和矿业集团分别达14.89.39m/a和21.539.39m/a。1.2 赋存条件简单的优质煤田逐步枯竭、井田内部的赋存条件简单的采区、块段逐步枯竭，无论是全国产量布局还是矿井内部的接续方向都在大规模地向地质构造复杂区域推进、顶板管理的理论研究、地质构造的精准控制、复杂区域的安全高效工作面建设等一系列问题越来越成为必须研究解决的问题。1.3 开采工艺成熟的中厚煤层和特厚煤层初步枯竭，而45m的厚煤层的开采工艺一直是困扰煤矿安全生产的难题，而这一部分的回采量在逐步加大。今后中深矿井（200m800m）的数目明显增加，深矿井（800m1200m）的数目将成倍地增加，并将出现更加的特深矿井（大于1200m）。开采深度增加、地质构造逐步复杂，顶板管理难度加大，顶板事故仍可能占煤矿事故总数的相当比例。1.4 在我国煤矿生产事故中，以死亡人数计算，顶板事故占37.11%，无论发生的次数，还是人数，均排在第一位。其中，在一次死亡3人以上的事故中，以死亡人数计算，顶板事故占12.36%，排在瓦斯、水害事故之后，位居第三。2 5W1H方法内容介绍：是运用逻辑思维推理的方法对问题进行分析，在分析时往往要通过一系列“为什么”而使问题得到圆满的解答，可以借用下表1来理解该方法。项目为什么应该如何采区什么对策目的为什么提出这个问题？应提什么？删去工作中不必要部分对象为什么从此入手？应找哪个？时间为什么在这时做？应何时做？合并重复的工作内容地点为什么在这里做？应在何处做？人物为什么由此人或单位做？应由谁做？方法为什么这样做？：如何去做？使工作尽量简化表15W1H方法，即英文词What,Why,When,Where,Who,How。这六个问题的英文第一个字母为5个W和一个H，所以简称5W1H工作法。运用这种方法分析煤矿井下回采工作面顶板事故问题时，先将这六个问题列出，得到这六个问题列出，得到回答后，再考虑全局问题，又得到回答后，便可进行取消、合并、重排和简化工作，对问题进行综合分析研究，从而产生切合实际的创造性设想或决策，优化和完善其防治管理模式。3 基于5W1H方法分析煤矿井下回采工作面顶板事故问题由于我国煤矿井下回采工作面顶板事故防治管理薄弱，在其防治管理存在诸多的漏洞，煤矿井下回采工作面顶板事故防治管理模式未做到科学、合理、全面、有效，所导致的安全事故较高，致使煤矿行业是一个危险性极高的行业，因此其防治管理的完善和优化是迫切需要解决的问题。结合煤矿井下回采工作面顶板事故的来源、特性、危害和煤矿作业特点等诸多方面，以人作为防治管理的核心，把5W1H方法引入到煤矿井下回采工作面顶板事故的防治管理实施工作中，按5W1H方法把煤矿井下回采工作面顶板事故防治管理工作的实施进行分解，依次分解为明晰顶板事故内容（What）、明确顶板事故管理目标（Why）、摸清顶板事故产生环节和地点（Where）、明确顶板管理时间（When）、理清顶板事故中人的因素（Who）、选择顶板防治管理措施（How），从而使煤矿井下回采工作面顶板事故防治管理达到规定的目标。3.1明晰顶板事故内容（What）3.1.1局部冒顶事故这类顶板事故的特点是范围较小，每次顶板事故伤亡的人数不多（1-2人）。对生产的影响不是特别严重，因此很容易被忽视，人们甚至错误的认为这类零打碎敲的事故缺乏规律性，很难避免。因此，冒顶事故之后总是就事论事做出是空顶作业，支护不及时的结论。没有认真分析研究发生的原因和条件，这是发生事故经常不断的根源。局部冒顶事故的另一重要特点是在有人工作的部位发生。加之预兆又不十分明显，因此极易造成人身伤亡。统计分析证明每年因局部冒顶事故而死亡人数占冒顶事故人数的60%-70%，重伤事故比重占80%以上，因此认真分析研究这类事故产生的原因是十分必要的。3.1.2 大型冒顶事故大型冒顶事故可分为四种：（1）老顶来时的压垮型冒顶：发生此类冒顶原因是垮落带老顶岩块压坏采场导致冒顶。由于采场支架初撑力不足，在老顶岩块未明显运动之前，直接顶与老顶之间发生离层。当老顶岩块向下运动时，采场支架要承受冲击载荷，支架容易被破坏，从而导致冒顶。（2）厚层难冒顶板大面积冒顶：此类冒顶预兆主要表现为：顶板断裂声响的频率和声响增大；煤帮有明显受压与偏帮现象；底板出现底鼓或沿煤柱附近的底板发生裂隙；巷道超前压力较明显；工作面中支柱载荷和顶板下沉速度明显增大；有时采空区顶板发生裂隙或淋水加大，向顶板中打的钻孔原先流水后变为流白糊状的液体，这是断裂岩块互相摩擦形成的岩粉与水的混合物。（3）大面积漏跨型冒顶：造成大面积漏垮型冒顶原因是：煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部漏冒，破碎顶板有可能全部漏空，导致漏垮型工作面冒顶。（4）复合顶板推垮型冒顶：复合顶板由下软上硬的岩层构成。由于地质构造原因，导致下位软岩层沿煤帮断裂。这四种冒顶事故特点是面积大、来势凶猛、后果严重，不仅我们必须抓紧研究大型冒顶事故的规律性。 3.2 明确顶板事故管理目标（Why）通过对最近几年来发生的顶板事故的初步分析，再次证明绝大多数顶板事故都是有条件的，有规律的。这些工作面顶板事故发生的原因不外有两个方面：一是对采场地板情况及其活动规律（包括可能运动的范围、方向及时间）不够清楚；二是缺乏针对性的控制措施。只是能用正确的理论和手段实现对顶板的监测，掌握顶底板情况及其活动规律，并提前采取针对性的控制措施，把顶板管理建立在科学的基础上，绝大部分事故都是可以防止的。3.3 摸清顶板事故产生环节和地点（Where）局部冒顶事故实质上是已破坏的顶板失去依托而造成的顶板事故，从回采工序与顶板事故发生地点看，局部冒落可分成：靠近煤壁附近的局部顶；采场两端的局部冒顶。从事故发生的时间和地点而言，存在一定的规律性，绝大部分在临近断层，褶曲轴等构造的部位。顶板分类：伪顶：位于煤层之上的炭质、泥质、岩层，一般厚度在0.3到0.5m以下，随采随冒，允许暴露面积5-8立方米，时间20分钟以下。老顶：老顶位于直接顶之上，厚度大于2米，单向抗拉强度大于600-800kg/m。节理裂隙不发育，自然分层厚度比较大，联系性较强的岩层，它的初次来压步距大于25米，对工作面具有明显或强烈的初次来压和周期来压的作用。3.4明确顶板管理时间（When）3.4.1在初次放顶期间，在软帮增加一组切顶柱，增加支护密度，以减少因悬顶过大而造成的顶板破碎。3.4.2当工作面过断层时，由于顶板随着采煤机割过，大块伪顶或复合顶板在机道随着冒落，针对这种情况采取提前掘进硐室进行打锚索、架抬棚迈步进行控制顶板。3.4.3当工作面顶板周期来压时，常常造成顶板破碎，支柱随着破碎顶板冒落后，逐渐失效，对此，采取了架两面光木方子进行控顶。3.5理清顶板事故中人的因素（Who）3.5.1 人的生理因素：主要是指矿工的反应速度。手脚灵敏程度以及视力、体力等，还有因为工作过度疲劳或睡眠不足，身体欠佳等，在操作时力不从心，失去配合，操作失误；3.5.2 人的素质因素：煤矿由于客观因素难以吸引有文化、技术素质较高的工人，而不得不招收大量的农民轮换工、合同工、临时工。这些人文化水平低，没有专业技术，缺乏安全意识，加上短期行为，给改善安全环境带来很大的困难，从而导致安全工作的恶性循环。3.6 选择顶板防治管理措施（How）3.6.1 在防止局部冒顶应采取如下措施：加强工程质量，为预防地板事故，应在断层两侧加强支护，增加稳定性，并迎着岩块可能滑下的方向设戗鹏或戗柱。对于有些回采工作面，高档普采和普采工作面，回采工程中，煤壁的前方顶板和煤层特别破碎，为保证正常割煤，不漏矸石，要强化临时支护，缩小空顶时间。当断层处的顶板特别破碎，用锚杆锚固的效果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注入大量的煤岩裂隙中，进行预加固。由于工作面定向布置所造成的仰采、俯采及褶曲而形成的构造裂隙发育等，使顶板管理和初次放顶困难。为解决这一问题，在褶曲发育区或者是有复合顶板的工作面开采过程中，不断总结经验，创造了整体支护的新工艺，为在上述条件下的开采及顶板管理闯出了新路子，避免类似顶板事故的发生。3.6.2 为预防发生老顶来压的压垮型冒顶事故，应采取下列措施：采场支架的初撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量；采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层；采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求；遇到平行工作面断层时，要及时加强工作支护，不得采用正常回柱法；要缩小控顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进入采空区后再回柱；可以考虑采取工作面与断层斜交或在采空区挑顶的措施过断层。3.6.3 大面积漏跨型冒顶应采取的措施是：选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够支撑力；顶板必须背严背实；严禁放炮移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。3.6.4 复合顶板推跨型冒顶应采取的措施是：应用伪倾斜工作面；掘进上下顺槽时不破坏复合顶板；工作面初采时不要控顶距过大；控制采高，使软岩层冒落后能超过采高；尽量避免上下顺槽与工作面