煤矿常见顶板事故的发生原因及防治对策

刘相南

(七台河市不动产登记中心，黑龙江 七台河 154600)

煤矿开采是一项高风险工作，其风险主要来自于瓦斯、粉尘和顶板事故。采矿工人的工作环境在井下，一旦出现塌方和瓦斯泄露，人身安全将会受到很大威胁。顶板事故发生率很高，是五大煤炭灾害最严重的一种，因此加强煤炭开采过程中的顶板事故预防是安全管理工作的重点。分析了引发煤矿顶板事故的原因，提出煤矿顶板事故防治对策，为煤炭从业人员提供了思路。

1 引发煤矿顶板事故的原因

1.1 地质构造因素

大型煤矿形成地质构造因素相对复杂，在漫长的变迁过程中，地壳会发生褶皱变形及断层之间的相互挤压过程，煤矿地质层各有不同，每个煤矿的地质构造因素和特点都不同，只有在开采过程中采取边开采边探索的探测手段，才能不断发掘地质构造因素。在煤矿开采过程中，经常会遇到断层和褶皱等特殊地质构造，这些特殊的地质构造往往会对地层产生较大破坏，如果对破坏程度缺少把控，就会导致冒顶和漏顶情况的出现。进行回踩工序时，应进行初次来压或周期来压，保证顶板的下沉速度，使顶板承受的压力在材料和支臂的允许压力范畴内，避免顶板破碎和冒顶。

1.2 支护因素

支护是煤矿开采过程中的重要支撑，但在煤矿开采过程中往往存在支护不及时的情况，煤矿之间的缝隙较大，从中间开采时，由于固有的内部结构发生破坏，很容易造成塌方情况，不但会掩埋开采设备，还会形成塌方传递效应，造成连片区的塌方，影响开采进度和工作效率。尤其是在空顶作业过程中，如果支护设备被机械设备碰倒或被炸药崩倒，就会出现冒顶的情况，造成极大的损失。

部分施工人员不重视支护工作，在锚杆插入阶段没有进行机械化插入流程，导致锚杆进入地面的深度不够，锚定力没有达到工程预定值，深度没有达到预期要求，导致锚喷厚度不足，出现顶煤遗留的情况。顶板是承受压力的重要构件，如果锚杆深度不足，将无法为顶板提供有效的支持力来抵消压力，导致发生冒顶的情况。巷道在修理过程中选用的材料不达标，规格不符合要求，也会导致支撑强度降低，操作工序不对也会导致出现技术性错误。

1.3 采煤方法不合理

采煤方法的最终确定需要参照一定的流程，需要煤炭专家共同商议敲定采煤方法，确定预期目标，由地质专家和煤炭项目组负责人共同确定采煤方法的试行方法，将采煤方法提交给政府报备进行合法开采。但是由于申请和报备流程较为烦琐，很多中小型煤矿利用传统方法进行煤矿开采，对地质情况和支撑情况了解不够，违规进行大规模煤炭开采，导致围岩应力集中，巷道压力集中，支护不及时，出现了顶位空缺的情况。不科学、不系统的采煤方法导致顶板压力突然增大时岩层松散，煤层的稳定性被破坏，增大了塌方和塌顶发生概率。

1.4 开采管理不规范

煤矿开采过程中，煤炭会释放瓦斯气体和一氧化碳等有毒有害气体，针对释放的气体和地质层厚度的变化，工作面应保持正规循环作业方式，但很多施工单位只凭借经验进行开采，忽略了正规循环作业的开采流程，将瓦斯排放和塌方处理方法本末倒置，增加了顶板的压力作用时间，给支护支撑带来了较大的压力，极容易引发冒顶情况。在放炮开采过程中，经常会忽视炮眼的合理布置，工作人员将更多的火药装填进炮眼内部来弥补炮眼打浅的缺陷，由于火药数量多，与地表之间的距离小，极容易在火药威力发生作用时将支架崩倒，导致冒顶事故的发生。不同矿山需要用不同的开采管理方法，应做到一矿山一管理方法，制定有针对性的管理制度，防止出现工序顺序错乱的情况。

2 煤矿顶板事故防治对策

2.1 加强对地质构造的调研分析

在采矿许可证件分发完毕后，相关开采单位不应急于开采煤矿，应进行更加科学的地质分析，找到岩层和煤层特点，确定潜在影响顶板变化的因素。在地质构造调研分析过程中，一定要认真仔细，不能有任何疏漏，可以聘请专业的地质研究团队和地质研究管理部门对地质情况进行勘察，选用更加科学、精密的仪器和设备进行探测，便于后续进行煤矿开采。

2.2 采取合理的支护方法

不同煤矿由于所处地理位置不同，煤层的贮存条件及产生条件也都不同，煤炭开采任务制定人员应根据实际的岩层情况，采用前探梁及松动圈理论，对支护方法进行改造，提高围岩检测标准，在放炮之前做好临时维护，根据顶板的力学性质，在特殊位置采用锚喷方式及可伸缩的支杆进行支设布局，以支杆联合配合方式保证开采巷道的稳定性和安全性，保证煤炭开采效率和工作人员的安全性。

2.3 制定合理的采煤方法

采煤方法的合理性对整个煤炭开采过程有着重要影响，通常顶板事故出现在挖掘工作面，应制定更加科学合理的管理方法，在安全管理方面，掌握矿井煤层、顶板结构，只有了解熟悉各部分构造，才能减少巡查对照图纸的时间，为及时排除隐患留出更多的时间。合理的采煤方法有助于煤炭开采效率的提升，可降低工作压力。

2.4 规范开采管理流程

煤炭开采的主体是煤炭工人，应切实提高煤炭工人的素质，让他们学会更多的理论知识，引导其将理论与实际相结合，加强人员的安全教育和法律规范学习。应建立以矿产为主体的开采管理条例，明确开采区域及运载规定，及时排查风险，展开分工合作，提升协同办公效率。只有开采管理流程更加规范化、科学化，才能保障工人的作业安全，降低顶板事故发生几率。

3 结语

为实现安全生产目标，煤矿企业应改变传统的开采思路，探明顶板事故发生的原因，制定更加科学的采煤工作流程，合理选用适合矿山发展的支护方法和开采方法，提高施工人员的安全意识和操作规范化意识，提高工人的综合素质，加强现场管理，与其他部门共同联动合作，防止出现煤矿顶板事故。