煤矿顶板事故分析与防治对策研究

煤矿顶板事故分析与防治对策研究

陈道林

云南省田坝煤矿二号井 云南省曲靖市 655407

摘要：本文主要探究煤矿顶板事故防治措施。研究过程中，以煤矿顶板事故特点为切入点，分析当前顶板事故发生原因在于违章指挥、技术执行不到位、安全管理不足，以此为研究基础，提出针对性解决对策，以期为相关工作者提供有益借鉴。

关键词：煤矿；顶板事故；防治对策

前言：

煤矿顶板事故指的是井下采掘中顶板垮落，将会造成生产中断、设备损毁及人员伤亡的事故。煤矿近几年开采中，顶板事故发生率较高，降低了煤矿生产安全性，其具有偶发、多发及散发特点，易受到井下地质、支护技术、生产条件及生产装备等影响，为事故预防带来一定困难。该事故的发生不仅会损害国家与人民财产生命安全，还会造成不良社会影响。因此，应当明确认识到顶板事故情况，做好预防工作。

一、煤矿顶板事故特点

我国2010-2019年煤矿事故中，发生顶板事故共有2536起，占总事故44.41%，已经有3208人死亡，占总死亡数32.28%。据统计，2010年煤矿顶板事故共发生702起，829人死亡，2019年煤矿顶板事故共发生51起，90人死亡，近十年在我国顶板技术及管理水平逐渐提高下，该事故无论是死亡率还是发生率均有所降低，显然煤矿顶板管理质量有效提高^[1]。但是，顶板事故仍为煤矿高发事故，其发生区域多为采煤工作面、掘进工作面、回采巷道、巷修区、开拓巷道、航道交叉点等，而采煤工作面尽管发生事故次数不多，死亡人数却较高，而掘进工作面则发生频率高，巷道交叉点与巷修区则为时有发生事故。

二、煤矿顶板事故分析

1.违章指挥

少数安全管理者及矿领导在明知未完全消除安全隐患或存在安全印花前提下，未能及时停工停产做好整顿工作，指挥工人亟须进行作业。如，某矿发生较大事故，未能制定采棉输送机落地措施，且安全出口不畅时，指挥工人进行施工，端头探棚冒顶。此种违规指挥使工人冒险作业，造成人员伤亡。

2.技术执行不到位

（1）采掘区评估围岩地质动力学不健全。在煤矿施工前需掌握采掘区域的地质力学特征，明确其变形破坏特性，以此制定控制措施。在该过程中，未能对采掘范围进行全服务周期、全范围的探测评估，则会造成顶板事故。如，中煤陕西某煤矿2017年运输港工作面距离65m发生片帮、冒顶事故，其原因便在于未能评估围岩地质力学情况，事先并未制定措施，引发事故^[2]。

（2）支护设计不合理。合格材料与合理支护设计方能为顶板安全提供保障，顺利实施煤矿裁决。支护空顶距离、间排距不合理，强度不足，锚杆锚固力较差、矿压监测仪无效、支护材料不合格，均会造成顶板事故。如，山西某煤矿2017年回采工作面联络巷与运输巷交叉口即发生顶板事故，原因在于附近巷道为扩刷旧巷而成，未能针对性进行巷道支护，导致锚固剂与锚杆数量不合理，支护不足，发生事故。

（3）防冲措施不规范。我国煤矿近几年来冲压地压已经成为重大安全隐患，该隐患造成顶板事故发生率逐渐上升。如，吉林某矿2019年产生冲击地压，死亡9人。事故原因在于顶板与煤层均有冲击倾向性，平均煤层埋深大，水平构造应力与自重应力高，采掘活动进一步提高了区域应力，叠加的采动应力与原岩应力水平，提高了应力水平，在共同作用下发生了巷道冲击地压。

3.安全管理不足

隐患排查不细致、不认真。现场安全管理者及带班领导对于作业措施、规程落实未能有效监督，交接班检查及排查安全隐患形式化，无法及时清查安全隐患，而已经发现的隐患则未能落实整改，管理人员职权不明，不制止工人违规作业，劳动组织混乱。如，某矿场现场人员发现安全隐患后，未能根据要求进行整改，安全出口与规定不符，且存在支架上方脱落控顶木垛、超面积空顶等隐患。对于上岗人员缺乏安全资格证书。

三、煤矿顶板事故防治对策

1.加强安全管理

矿井应当配置完整安全管理人员，对于安全技术措施、安全生产责任制度严格落实，遵循“先安全，后生产，不安全，不生产”原则，在采掘前及时排查安全隐患，落实管理制度，避免发生违章指挥行为^[3]。领导者及安全管理者应当提高认知，控制煤矿顶板，明确主要负责人及科室。在采掘工作面现场，则应当执行作业规程、《煤矿安全规程》、操作规程等制度，落实技术措施，尤其是遇到煤柱、顶板松软、冒顶区等情况，则应当对安全技术重新补充完善，保证其具有可操作性与针对性，所有人员均应加强对规程与措施的学习，安排专业人员监督检查落实措施情况，当发现未能严格按照要求操作行为，则停止作业，追究人员责任。

2.执行技术规范

（1）评估围岩

采掘测试评估围岩地质力学作为卡才煤矿、布置巷道、设计支护的前提与基础，必须在该作业面布置前做好评估地质力学工作，可采取动态评估法，实现工作面、巷道的全覆盖。在测试评估中，需掌握采掘去顶底板岩性、地应力及地质构造，明确火、水、瓦斯与冲击地压情况。该测试通常井下进行，可根据煤炭科学研究院提出的多参数、井下单孔、耦合地质力学原位快速测试，与配套仪器相配合进行检测评估。

（2）加强支护

为保证巷道安全，以免发生顶板事故，则可采取锚杆支护法。该方法在应用前需检查现场，了解生产条件与地质条件，且使用短锚固锚杆拉拔试验对其锚固力进行测定。初始设计包含掘进方式，施工机具、锚索锚杆支护参数、支护材料、施工工艺、安全技术措施、矿压监测、复杂地段支护影响等，还应当在此基础上优先应用高强度锚索锚杆支护，保证两者参数相匹配^[4]。完成支护后必须监测矿压，确保发现异常后能够及时采取措施，为巷道安全提供保障。

（3）卸压技术

对于受强烈采动影响巷道、高应力巷道，仅采取支护加固无法对巷道围岩变形加以控制，所以可应用卸压法，布置巷道于应力降低区，或是转移浅部巷道围岩至深部围岩，以此加强控制。围岩卸压方法较多，包含巷道布置法、人工卸压法、水力压裂卸压法、爆破卸压等。

3.做好培训工作

煤矿企业应当加大人员培训，为人员提供培训时间与机会，进而提高员工安全意识，自觉遵纪守法，提高自保互保能力与操作技能。在此过程中，一方面培训一线采掘工人，内容以操作规程、安全守则、自保措施、安全隐患特点等为主，使其能够在采掘煤矿中严格执行要求，未经过安全管理部门批准，安全培训不合格人员，则禁止转岗、上岗作业；另一方面需培训安全管理人员，内容以指挥调度、制定规程、安全隐患特点、监督管理要点为主，提高其防范顶板事故能力与意识，避免空顶作业。

总结：综上所述，顶板事故作为煤矿事故类别之一，对工人人身安全造成严重影响。因此，在开采煤矿过程中，应当通过加强安全管理、执行技术规范、做好培训工作的方法，从多方面、多角度防范发生顶板事故，保障人身安全，提高煤矿企业经济效益。

参考文献：

[1]杜龙龙,宋宜猛,冯宇峰.煤矿顶板事故分析与防治对策研究[J].中国煤炭,2020,46(10):50-54.

[2]康红普,张镇,黄志增.我国煤矿顶板灾害的特点及防控技术[J].煤矿安全,2020,51(10):24-33+38.

[3]郭隆鑫,李希建,刘柱.基于改进层次分析法—突变理论的煤矿顶板事故风险分析[J].煤炭工程,2020,52(03):172-176.

[4]佟瑞鹏,谢贝贝.基于模糊Bow-tie模型的煤矿顶板事故风险分析[J].中国煤炭,2018,44(04):125-129.

作者简介：陈道林，1981年5月；性别：男；民族：汉；籍贯：云南宣威；职务职称：采矿工程师；学历：本科；单位：云南省田坝煤矿二号井；研究方向：采矿工程。