采掘布置和技术管理对安全生产的影响及措施

采掘布置和技术管理对安全生产的影响及措施（一）煤矿采掘布置不合理的主要表现和影响1.采掘接续失调采掘接续失调是指采煤工作面与掘进工作面之间的推进速度不匹配。采掘失调现象会导致采煤工作面被迫停产等待掘进工作面的推进，会使采煤工作面长时间暴露在顶板压力之下，增加顶板冒落的风险和设备故障率，影响安全生产。2.巷道布置不合理通风巷道布置不合理，会导致通风阻力增大、风流流速降低、风量不足，或局部通风不良，形成瓦斯死角，无法有效排出工作面的瓦斯和有害气体，从而增加瓦斯积聚和爆炸的风险。运输巷道布置不合理，会严重影响煤炭的运输效率和安全性。过大的坡度会使单轨吊发生动力不足、跑车等事故。运输巷道宽度不足会限制运输和通行能力，导致运输堵塞，增加运输时间和成本。3.工作面布置不合理工作面长度和宽度的不合理布置会影响采煤效率和顶板管理。过长的工作面会使顶板跨度增大，顶板压力集中在工作面两端和中部，增加顶板管理的难度，需要采取更多的支护措施来保证顶板的稳定性，不仅增加了支护成本，还增加了支护工作的风险。而工作面过短则会增加工作面的搬家次数，降低采煤效率，同时也会增加搬家过程中的安全隐患。工作面方向沿倾向布置，当遇到地质构造（如断层、褶曲等）时，容易导致工作面的推进方向发生改变，增加巷道的掘进工程量。在有瓦斯涌出的工作面，沿倾向方向布置会使瓦斯更容易在工作面的上隅角积聚，增加瓦斯超限的风险。而合理的走向布置则可以有效避免这些问题，降低地质构造和瓦斯对安全生产的影响。4.增加水害、自然发火等灾害风险不合理的采掘布置，可能使工作面接近老空区积水或含水层。一旦采掘活动破坏了老空区的隔水层，老空区的积水就会涌入工作面，造成淹井事故。也可能使工作面之间受相互采动影响，出现供氧裂隙通道，导致工作面之间自然发火的多米诺骨牌效应；例如：在煤层间距小的两个自燃煤层里同时布置两个采面，且上下重叠同时开采，受采动影响，两个采面之间易产生相互供氧裂隙，造成两个采面同时出现高温和自然发火迹象。（二）优化采掘布置的措施1.重点落实技术先行，地质保障，实现矿井连续开采超前地质勘探、提高地质勘探精度。采用先进的地质勘探技术和设备，例如，通过三维地震勘探、钻探、物探等方法，对煤矿井田进行全面、细致的勘探，准确查明煤层赋存情况、煤层的厚度变化、倾角变化、走向等赋存特征，以及地质构造、水文地质条件等分布情况，从而在采掘布置时能够合理避开地质构造复杂区域，为煤矿的开采设计和生产规划提供可靠依据。重点管控，制定地质灾害治理措施。对于瓦斯富集区，提前采取瓦斯抽采措施，降低瓦斯浓度；对于老空区积水，进行探放水作业，确保采掘工作面的安全推进。同时，建立地质灾害预警机制，当探测到潜在危险时，及时发出预警信号，采取停产撤人等紧急措施，避免事故发生。2.建立地质信息数据库加强地质资料的分析和研究，建立地质信息数据库。将煤矿在地质勘探、开采过程中获得的各种地质资料进行系统收集和整理，对勘探数据进行综合处理和解释。运用地质统计学、数值模拟等方法，对煤层的开采条件进行预测和评估，为采掘布置的优化提供科学指导。例如，通过数值模拟可以预测煤层开采过程中顶板的下沉、变形情况以及瓦斯的涌出规律，从而提前采取相应的支护措施和瓦斯治理措施，保障安全生产。地质数据分析与应用。利用先进的数据分析技术和软件，对数据进行深入分析和挖掘，提取价值信息，为煤矿的开采设计、生产管理、灾害预测等提供科学依据，实现地质信息的高效应用。3.开展地质灾害预测预报水害预测预报。在巷道掘进和回采过程中，采用先进的探放水技术，如瞬变电磁法、直流电法等，对前方和周边的水害隐患进行超前探测，及时发现和处理水害问题，确保矿井的安全生产。瓦斯地质预测预报。深入研究瓦斯地质规律，结合地质构造、煤层赋存条件等因素，建立瓦斯地质预测模型，对瓦斯涌出量、瓦斯突出危险性等进行预测预报。在瓦斯灾害防治工作中，采取针对性的措施，如瓦斯抽采、防突措施等，有效降低瓦斯灾害风险。顶板灾害预测预报。通过对煤矿顶板地质条件、开采技术条件等因素的综合分析，建立顶板灾害预测模型，对顶板冒落、片帮等灾害进行预测预报。在生产过程中，加强顶板支护管理，采取合理的支护方式和参数，确保顶板的稳定。4.建立动态的采掘计划调整机制在生产过程中，定期对采掘进度进行评估和分析，根据实际情况及时调整采掘计划。如遇到地质构造变化、瓦斯涌出异常等情况，迅速调整采掘工作面的布局和推进速度，确保采掘接续的稳定性和安全性。5.合理布置巷道开口位置及支护方式巷道位置的选取，在宏观上决定了巷道掘进的难易程度，因而将其选择在顶板条件好、避开大的地质构造的位置及卸压带里是明智的做法。条件允许时，尽量采用协同支护。条件不允许时，及时变架棚支护，并根据实际地质情况，确定架棚棚距。架棚巷道顶板条件变好时，也要及时变为协同支护，如此灵活掌握，不仅有效降低支护成本，还将缩短掘进时间。6.保障通风系统畅通按照《煤矿安全规程》及相关通风设计规范，合理确定通风巷道的断面尺寸、长度和坡度。应采用直线或大半径曲线布置，避免出现急弯和死角，确保巷道有足够的通风断面，减少通风阻力，保证风流畅通，保障通风系统的稳定运行。合理设置通风设施，如风门、调节风窗等，确保通风系统能够根据生产需要灵活调整风量和风向。7.强化顶板管理坚决落实综采工作面初采初放期间的切顶管理。综采工作面安装投产前，必须在老塘侧施工至少两排切顶孔（切顶孔必须由技术根据围岩力学性能、顶板性质、采面煤层赋存等情况，进行设计）。切顶爆破管理。在切顶爆破施工前，必须根据围岩力学性能、顶板性质、垮落角等，合理设计装药量，如：不同的围岩、顶板岩性，爆破孔布置方式不同、装药量和封孔长度不同，爆轰波的强度不同，爆破后的工程质量不同，最重要的是，爆破诱发的有毒有害气体涌出量不同。结合实际优化顶板支护管理。技术部门必须真正发挥主导作用。在采掘方案设计时，必须提前判定各采掘工作面的布置层位，相对位置的围岩力学性能、顶底板性质、水患相对位置等，并在方案设计图中标明，便于高效指导施工。根据煤层顶板岩性、采掘工艺及工作面尺寸等因素，合理选择顶板支护方式。对于顶板岩石坚硬、完整性较好的掘进工作面，可采用锚杆网+锚索的联合支护方式；对于顶板岩石破碎、压力较大的掘进工作面，可采用锚杆网+锚索+架设金属棚的支护方式。采面上下口顶板严重破碎、压力较大的工作面，可以采用端头液压支架、超前液压支架支护。液压支架具有支护强度高、移架速度快、能够及时支护顶板等优点，能够有效控制顶板的下沉和冒落，保障