煤矿顶板事故原因分析与管理措施研究

煤矿顶板事故原因分析与管理措施研究

王峰

山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司山西042100

摘要：在煤矿掘进巷道顶板作业的过程中，很容易造成巷道顶板事故，如果处理不好，会对作业人员的人身安全造成威胁，也会影响工程的后续操作。需要针对煤矿实际情况，制定合理的防范方式，全面提高煤矿作业安全性。本文将通过分析煤矿顶板事故的原因，提出一些管理措施建议，以期促进煤矿企业的安全生产运行。

关键词：煤矿；顶板事故；原因；措施

1煤矿顶板事故的特点与危害

1.1矿井顶板事故机理分析

地下岩体结构是比较完整和稳定的，岩体内部应力也处于一个平衡的状态。但井下掘进和开采作业形成的采空区和开采扰动破坏了地下岩层原有的完整性和稳定性，造成开采区岩体受力情况的变化，并引起岩体内应力的重新分布，这是顶板事故的根本原因。在巨大的矿压下，当岩体内部应力超过煤、岩的极限强度时，巷道和工作面顶部及两侧围岩就会发生裂隙、变形和下沉，如果支护不当则很容易发生顶板冒落事故

1.2顶板事故的种类划分

煤层顶板是由直接顶、伪顶、以及老顶三部分所组成，根据事故形成的力学因素，可将顶板事故划分成三种不同的类别：推垮型冒顶、压垮型冒顶、漏垮型冒顶；若以其影响的范围为标准，则可以将其划分成两类，即大面积冒顶以及局部冒顶。就局部冒顶而言，其具有相对较小的影响范围，尽管通常不会产生较多的人员死伤，然而因为其形成的次数相对较多，所以必须引起重视；而对于大型冒顶来讲，其指的是具有较大影响范围，且伤亡人数超过3人的冒顶。压垮型冒顶指的是由于支护的强度不够，顶压将支架压垮而产生的冒顶事故。

1.3顶板事故危害

假使冒顶事故的危害较轻，那么则会将巷道堵塞，将支柱、线路以及设备毁坏，进而导致生产系统出现瘫痪以及矿井停产；而严重的的顶板事故则会导致更大人员伤亡以及设备损失，极大地威胁着矿井的生产安全性。

2煤矿顶板事故发生的原因分析

2.1地理环境因素的影响

在某些特定地点的地质，往往很难维护顶板的压力问题，例如断层、破坏等等。断层的存在破坏了煤层的连续性和顶板的完整性，使煤与岩层断开，断层两侧岩体容易发生相对位移。断层的发育与褶曲、挤压和破碎等现象伴生，常导致顶板裂缝的显著增加和煤层厚度的变化不一，给矿井开采和顶板控制带来很大难度。因此，过断层处也是各类地质灾害的多发部位，生产中该部位煤层暴露后容易发生冒顶事故。

褶皱是在水平挤压和剪切等地质力作用影响下，岩(煤)层发生变形而形成的连续性呈波浪状弯曲的构造形态。褶曲不同部位经常会存在一些不同程度的裂隙、节理等内部小构造，尤其是褶曲轴部，往往岩层破碎和节理发育的情况更为突出。褶曲轴部复杂的构造给煤矿生产带来很大的困扰，不仅煤层厚薄不一、层次不均，而且回采中也不易支护，易发生片帮冒顶事故。

岩层水广泛存在于井下岩层构造中，同时会沿裂隙等进入工作面。岩层水往往pH值较低，在对岩体长期的侵蚀作用下，会导致岩体的软化和裂隙的活化，使岩体结构失稳。在伪厚顶或复合顶板工作面，顶板水可促使抽顶加速发展，进而引起冒顶事故。

2.2防护措施不当

煤矿生产通常是在井下，并且具有空气流动性差的环境特点，这一工作环境的危险系数较高，所以任何一项作业都需要严格根据技术要求来实施，从而确保作业面达到规范，避免出现安全事故。然而一些小煤矿生产中却由于追求经济效益而忽略安全控制，不仅缺少必要的安全教育培训，在日常防护与应急处理方面也有许多不足之处，造成安全隐患极大。

2.3管理因素

所有生产作业的有效进行均离不开可靠的管理，有效的管理措施为安全、可靠生产的关键，因此在进行煤矿顶板灾害事故分析时，需将管理因素纳入其中。管理制度为切实有效开采技术与措施落实的保障，而所有管理工作的实施，均需要由管理人员和施工人员技能水平和配合效率决定，各项因素综合决定了顶板灾害防治的有效性。

3煤矿顶板事故的管理控制

3.1提高防控煤矿顶板事故重要性的认识

煤矿顶板事故的诱因各种各样，零星顶板事故时有发生，煤矿顶板事故数量成了各类煤矿事故之首，因此，提高发生顶板事故的严重性和治理顶板灾害的重要性及紧迫性的认识是当前煤矿安全工作的迫切需要，要合理采掘部署和改进采掘工艺，加大顶板灾害治理的投入和顶板事故隐患排查整改力度，千方百计把顶板事故发生的风险降到最低，确保煤矿安全生产和职工生命安全。

3.2加强顶板管理和职工培训教育

加强煤矿井下现场顶板管理工作，落实更加严格的顶板事故防控跟班盯防责任，杜绝现场管理人员违章指挥和职工违章作业造成顶板事故发生；加强顶板安全技术措施日常管理，查找顶板安全技术措施漏洞，筑牢顶板事故防控技术防火墙，杜绝日常检查和处理顶板事故隐患因措施不到位发生事故；加强全员职教育和回柱支护维修工技术培训，增强职工顶板灾害防控意识，防止不严格执行放炮、支护、回柱等规定产生顶板安全隐患，提高回柱支护维修工的技术水平和安全风险辨识能力。

3.3强化危险区域监测预警

对于已评测出的危险区域，可设置监测站来对该区域的围岩变形、支护受力及顶板离层等问题进行实时监测，结合位移与应力变化情况，确定其发生顶板灾害事故的概率，且在达到预警阈值时，便会自动发送告警信息。在接收到告警信息后，可通过检测支架工作阻力，对初撑力、来压步距、循环末阻力等进行分析，统计支架保压概率、安全阀开启率及初撑力合格率等，判断支架所处工作状态，便于及时对防治措施进行调整，减少冒顶、压架等事故的发生。

3.4施工方案优化调整

施工开采方案是否科学可行，也会对顶板灾害发生概率产生较大影响，因此需提前基于各项因素来对方案进行优化调整，以便有效应对地质条件突然变化及支护失效等问题的发生。以采掘工作面开采条件和顶板安全性评价结果为依据，对原有设计方案进行调整，消除顶板灾害发生条件。例如采区布置和采掘接替调整，以免应力过于集中和动压叠加，提高支护处理科学性与可靠性，同时制定针对危险区顶板灾害监测与预警方案，将各项防治措施落实到位。

3.5重视安全监督管理，强化安全管理机制

煤矿企业进行严格的安全制度，构筑安全监督管理部门严格管制非法矿区的安全规制的矿工，冒顶事故发生的框架时，一定要根据“四个不放过”的原则，认真分析，追踪和煤矿予以严肃处理相关责任人，吸取经验，严格的措施，避免事故发生带来的经济和这，这个部门人员伤亡也很大，并且要求奖惩，充分调动矿区作业人员的工作积极性和安全意识。另外，煤矿企业应以矿区的工作人员为对象实施安全的教育训练，并提高安全意识，并积极预防顶板冒顶事故的预防。

结语

综上所述，煤矿顶板事故不仅会导致开采工作的停滞，而且还会对其他与矿井有关的工作造成严重的影响。顶板事故的发生会给煤矿的日常工作带来极大的危害，严重威胁着工作人员的生命安全以及国家的经济收入。为了更好地防治顶板事故的发生，首先需要明确事故发生的影响因素，通过提高防控煤矿顶板事故重要性的认识、加强顶板管理和职工培训教育、强化危险区域监测预警、优化调整施工方案、重视安全监督管理，强化安全管理机制等措施，结合实际情况制定科学合理的管理方案，以促进安全生产的实现。

参考文献

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