煤矿掘进工作面顶板事故分析与防治

李军亮

摘 要：在煤矿五大自然灾害中，顶板事故造成的死亡人数大约占30%，近年来，综合机械化采煤工作面的大面积推广，采煤工作面的顶板事故有所下降，但是掘进工作面的顶板事故仍然多发。为此，本文主要对煤矿掘进工作面顶板事故发生的原因、防治方法及管理措施进行了分析与探究。

关键词：煤矿掘进；工作面；顶板；事故防治

1 煤矿掘进工作面顶板事故发生的原因

1、地质的原因

在煤有计划和采煤工作面作业的时候，有可能出现比较特殊的地质情况，这些包含：

（1）出现岩层破碎带、大断层，这些地质结构很复杂，顶板的安全维护相对的就比较困难，因为破碎带与断层常常出现不可预知的情况；

（2）出现断泥层的情况，断层泥也是让顶板出现安全事故的原因，断层泥遇水容易软化，使顶板出现坍塌；

（3）断层的上盘和下盘的矿体之间出现节理裂隙，这些裂隙看似完好，节理构造纵横交错，但是节理之间却夹带着泥质，这样围岩稳定性极差，煤矿采煤工作面顶板的支护维护、管理都不容易得到有效的处理；

（4）破碎的岩体，这也是顶板事故经常出现的原因。

2、技术的原因

采煤工作面采媒的技术也会使顶板事故发生，比如回采工序的不同有可能产生顶板安全事故，且它关系着事故发生的类型；再如煤壁没有支护空间，当采煤机割煤后或者爆破落煤后如果没有得到及时支护也会使顶板使故发生；又如支护工作如果处理不及时，推移输送机的机头、机尾、回柱放顶、工作面两端处都有可能出现顶板安全事故，同时会影响顶板安全事故的技术还有老顶来压、炮眼布置不当的情况。

2 煤矿掘进工作面顶板事故的防治方法

1、老顶来压时的压垮型冒顶预防

压垮型冒顶是指因工作面支护强度不足和顶板来压引起支架大量压坏而造成的冒顶事故。预防方法如下：

（1）采煤工作面支架的初撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量。

（2）采煤工作面的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层。

（3）采煤工作面支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求。

（4）普采工作面遇到平行工作面的断层时，在断层范围内要及时加强工作面支护（最好用木垛），不得采用正常办法回柱。

（5）普采要扩大控顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进到采空区后再回柱。

（6）工作面支护是液压自移支架时，若支架的工作阻力有较大的富余，则工作面可以正常推进；若支架的工作阻力不够富余，则工作面与断层斜交过断层。

2、破碎顶板大面积漏垮型冒顶预防

由于煤层倾角大，直接顶又异常破碎，工作面支护不及时，在某个局部地点发生冒漏，破碎顶板就可能从这个地方开始沿工作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致漏垮型工作面冒顶。预防漏垮型冒顶的措施有：

（1）选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩量。

（2）顶板必须背严背实。

（3）严禁放炮，移溜等工序弄到支架，防止出现局部冒顶。

3、复合型顶板推垮型冒顶预防

推垮型冒顶是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。复合顶板是由于下软上硬岩层构成，在开采时，容易形成离层、断裂，导致冒顶。预防措施有：

（1）应用伪俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下倾角达40°～60°。

（2）掘进上下平巷时不破坏复合顶板。

（3）工作面初采时不要反推。

（4）控制采高，使软岩层冒落后能超过采高。

（5）尽量避免上下平巷与工作面斜交。

（6）在开切眼附近于控顶区内，系统地布置树脂锚杆。

（7）灵活地应用戗棚，使它们迎着岩体可能推移的方向支设。

（8）提高单体支柱的初撑力和刚度。

（9）提高支架的稳定性，用拉钩式的连接器把每排支柱从工作面上端至工作面下端连接起来。

4、采煤工作面局部冒顶事故预防

局部冒顶多发生在工作面上下端头、煤壁区、放顶区等地点，许多垮面事故是由局部冒顶发展而成的，一般预防措施如下：支架方式需各顶板岩性相适应，不同岩性的顶板要采用不同的支架方式。采煤后要及时支护。一般要采用超前挂金属探梁或打临时支柱的方法及时支护，防止局部冒顶。整体移输送机时要采取有效措施，在整体移输送机时，对容易冒顶比较破碎的顶板，必须采取相应的措施。例如，采取边移输送机，边回临时支柱和边支基本支柱的快速支柱回柱方法。工作面上下出口要有特种支架。一般在上下出口范围内加设台棚或木垛等，加强支护。

3 煤矿掘进工作面顶板事故管理措施

1、开采细节操作要注意

支护的质量需要严查，作业人员在开采工作以前，在操作面处，要严查支护架设的情况，要根据岩层的构造的不同选用不同的支护方式，采煤后更要做好劫掠工作，以免因支护不及时造成顶板事故，两端也要做好劫掠工作，让工作人员进出没有安全隐患，支护的方式有U形钢或丁字钢支护、单体液压支持，不同的位置需要使用不同的支护形式；严格遵守开采工序，不能为了加快开采速度，不按工序进行开采，使采爆工作和开采和支护出现不合理现像，导臻顶板事故，如果出现不按工序开采的情况，要立刻停止作业、撤出人员、检查险情，直到险情消除；严格遵守规定中的操作步骤，开采以前要做好敲帮问顶的操作，开采过程中要验收支架，还要做好岗位责任划分、顶板分板、交换班工作，要严格遵守操作步骤以免发生事故。

2、企业内部管理水平必须加强

要减少顶板事故的发生，个业内部的管理水平必须加强，煤矿业因为自己的特殊性，常常高频率的出现伤亡现像，即使只是为了自提高企业的社会效应，管理水平的加强也必须从开始准备阶段贯穿到整个开采的完成。提高管理水平需要掌握开采过程中技术控制方式与安全操作堆积，淘汰旧的采煤方法，采用更合理的科学的开彩方法，运用新技术与新设备提高开采效率，企业必须定期对井下作业做好安全检查与维护的工作，做好领导者与采煤工作专业技术、安全技术培训工作，只有持有培训证书的人员才可以上岗，杜绝无证上岗行为。

3、避灾自救措施加强

如果出现工作面顶板事故，那么井下工作人员做好避灾自救的工作可以减少伤亡，它的工作包括以下幾个方面：选好安全地点做好避让工作，在工作面顶板发生事故以前，一般会有规律性的现像可以做出警告，一旦将要发生事故且无可避免时，作业人员不要开始惊慌之后急于冒险逃出井下，要选好安全的地点做好避让工作，然后情形许可，可以等待救援人员赶来援救；如果没有安全避让地点，可以选择靠近煤帮贴身站立，或在木垛处躺避难所，这要求作业人员要时刻关注身边有无煤避片帮，一旦发生事故，让自己有闪避的地点；躲避到安全地点，坍塌善开始稳定后，遇险人员需发出求救信号，信号包括利用身边的岩石或工具，用敲打发出求救信号，以节约搜索时间，让抢救率提高，等到救员人员到来之后，被隔堵人员应该赶紧构筑安全脱险通道，与救援人员配合脱离险地。

4 总结

综上所述，在煤矿采煤工作当中，经济出现千变万化的生产问题，经常认真分析事故发生的原因，总结工作面顶板事故发生的特点，掌握采爆工作面顶板事故发生的规划，是最有效的预防事故发生的办法，这样可以提高生产效益。

参考文献

[1]段绪华.煤矿顶板事故防治新技术[M].北京：中国矿业大学出版社，2008.

[2]张兵.冒顶片帮伤亡事故的原因及预防，金属矿山，2014.07

[3]郑纪峰.煤矿综放工作面冒顶原因分析及处理方法，科技纵横.2011，07