浅谈煤矿井下采矿顶板管理的要点

浅谈煤矿井下采矿顶板管理的要点

刘洪涛

神东煤炭集团    

摘要：煤炭是国民生活和生产提供重要能源，煤矿具有井下作业的特殊性，其安全生产一直受到社会各界的广泛重视，为了提高煤矿生产的安全性，必须做好顶板管理工作。顶板事故发生时冒落的原因各不相同，冒落形式多种多样，能够对煤矿生产和工人的安全造成极大隐患，为了使冒顶事故的发生得到有效降低必须在对顶板冒落发生原因的基础上采取针对性措施。

关键词：煤矿井下采矿；顶板管理；要点

前言：顶板管理对于整个煤矿的安全生产发挥着极为关键的作用。目前煤炭产业顶板事故仍未根除，死亡率仍旧相对较高，煤矿安全生产形势不容乐观。因此，对于煤矿井下采矿顶板管理的探讨有其必要性，针对顶板事故等不利因素和原因分析，通过精细管理、加强支护等措施抓好顶板管理，防止顶板事故的发生，确保矿井安全生产。

1、冒顶事故发生的征兆

 在冒顶事故发生之前会发生诸多征兆，其中通过对这些征兆的分析可以制定完善的解决对策，减少危险的发生。其一是顶板征兆：通常情况下顶板如果发生断裂则会出现比较清脆的断裂声，此外老顶与直接顶在发生离层之后也会产生断裂声，所以可以根据断裂声进行判断，如果上方岩层和老顶发生分离，发出的声音比较沉闷，容易辨识，或者顶板处岩层如果发生破坏，则会出现掉渣现象，所以当持续发生掉渣情况的时候可以考虑冒顶事故的发生。与此同时，顶板裂缝的出现有可能是因为顶板下沉所引发的，或者是地质构造的影响，需要将楔子放入缝隙之中，观察是否出现松松。顶板冒落之前容易发生脱层，可以采取问顶的方式，其中上层岩石与下层岩石发生脱层，通过敲击则会出现空洞的声响。其二是支架征兆：在发生冒顶的时候，支架会发生不同的变化，比如金属支架会出现变形，柱体会被压坏、木质则容易出现这段等等，因此采矿人员需要加以观察。其三是煤壁征兆：很多情况下，在冒顶事故发生之前，井下的压力有所上升，并且井下煤质在压力的作用下其硬度会变小与变软，所以这种情况电钻打眼的时候比较省劲。其四是局部冒顶事故征兆：顶板裂缝发生掉渣现象，出现大量张开顶板裂缝，并且通过敲击可以出现异常情况，岩层的完整性会有所破坏，局部冒顶现象则易发生。

2、顶板事故发生的主要原因

2.1地质结构产生变化

由于中国地质形式复杂多样，地下环境也皆有不同。而中国部分地区煤矿区在形成期间对地下构造造成影响并产生破碎带，如果在该地区进行开采，则容易使地质发生塌陷等情况，而其节理和层理在发育期间容易对顶板的稳定性造成破坏，使顶板出现冒顶情况，导致安全事故发生。

2.2人员自身专业能力较低

a)由于井下开采人员缺少相关采矿能力或能力较低，并且未按照相关管理制度采矿，在开采过程中极易因采矿步骤不当而出现误碰顶板等情况，导致顶板松动等，增加顶板冒落情况发生的几率；b)在采矿前相关检查人员应到地下对煤矿整体情况进行全面检查，只有确定没有问题后方可进行开采。但由于有些检查人员的疏忽大意，未对煤矿地区进行无死角全面检查，导致矿内存在较大安全隐患，提高了顶板事故发生的几率[3]。

2.3设备不齐全开采过程不合理

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部分煤矿开采作业部门资金不够充足，设备未能及时更新，其中支架等设备因其使用年份较长或养护不充分，存在配置不齐全等情况，而在支架架设过程中没有采用科学合理的方式，使支架的作用无法充分发挥出来，导致发生冒顶事故的几率增大；b)由于部分单位在没有获得国家相关文件允许的情况下私自开矿，或在开采过程中凿岩爆破等步骤顺序不合理，导致岩石层及地上结构出现变化，并因爆破位置及过程不合理而出现裂缝、碎裂等情况，使顶板事故发生。

3、煤矿井下采矿顶板管理的要点

3.1提升作业人员的安全管理意识

在未采矿期间，相关部门应提高整体人员的安全思想及意识。通过开展讲座或培训课程，给员工讲解安全事故、安全常识、顶板管理等各方面内容，使员工从根本上认识到采矿作业的危险性及重要性，并进一步提高保护自身的安全意识与能力；（2）在每次采矿作业开始及结束后，采矿相关管理人员需要分析及总结现场整体情况，使采矿人员做到心中有数，并在期间检查顶板情况及采矿设备等，做好交接工作，以便于接收人员对情况及时掌握，保证在出现突发事故时能够及时应对；（3）在采矿作业前应对支护设备等进行全面检查，如发现有问题应及时调整或更换，保证支护设备的质量及工作效率。

3.2做好局部采掘工作面顶板支护加固

开采深度不断加深，煤层间的压力会随之不断加大，因此更可能发生煤岩层离层现象。这一现象会直接导致采掘工作面顶板应力不断加剧，稳定性降低。因此，在做好采掘工作面顶板管理的同时，必须要重视局部采掘工作面顶板的支护加固工作，强化顶板岩层的支撑能力，提升顶板稳定性，降低顶板事故发生概率。当煤矿采掘工作面遇到局部厚煤层时，通常会在煤层构造带两侧进行支护，利用局部位置的支护来代替施工中已垮落的煤层，对顶板起到支撑作用。其优点在于支撑强度大，顶板稳定性好，可控范围较大且易于操作。但该方法并非一劳永逸，若煤层继续加厚，采高进一步升高，则煤矿矿井的矿压效应逐渐凸显，采掘工作面的支柱不断加高，支护的稳定性降低。若顶板支护的中心位置发生变化，支柱容易发生倾倒，发生冒顶、冒落等安全事故。此时要根据现场情况，采取合适的支护方式，保障采掘工作面顶板的稳定性。

3.3井巷维修的顶板管理

为了减少安全隐患，在维修巷道前必须采取有效的施工安全措施，加强对片帮的管理力度。完成现场顶板鉴定后制定具体的施工方法然后维修井巷，施工过程中需要保证各项安全措施的顺利施行。重视巡回检查，将悬矸、危石、脱皮等及时清除掉，采取专门措施维护严重失修地段，一旦巷道出现异常需要立即进行修复。进行井巷维修和断面扩大时必须确保维修人员的生命安全。进行巷道支护更换时必须对临近支护进行预先加固，连续行支架拆除和架设工作。生产采区若出现冒顶危险以及3架或以上支架失效情况时需要立即采取有效的处理措施。维护掘进工作面并进行井巷维修，一旦出现帮顶杆低矮、脱落或者片帮等现象时需要立即停止作业，避免发生顶板堵人以及冒落伤人事故。

3.4加强安全出口管理

井下作业一旦发生危险，就要进行紧急撤离，因此井下采矿中的安全出口管理是重中之重，它是员工逃生的希望，因此在井下开采过程中，不能忽视安全出口的重要性，要加强对安全出口的管理，配置专职人员管理和维护安全出口，并定期对安全出口进行相应的安全检查，以保证出口畅通及安全，为安全生产提供保障。在日常生产中，要对支护进行检查，特别是对于一些特殊的、重要的支护，它们关系到整个井下的安全，因此要定期维护，检查采面顶板安全质量问题，排查一切细小的危险和隐患，从而保障采面顶板安全，为安全采矿奠下坚实的基础，提供强有力的保障。

3.5顶板事故应急管理

虽然采取了很多管理手段和控制措施，但顶板事故并不能完全避免。当顶板事故发生时，要采取及时、准确的应急措施，从而降低事故造成的损失。当顶板事故发生时，要先考虑对问题顶板的边缘进行支护加固处理，避免抢险救灾过程中发生次生灾害，导致损失扩大。随后要尽快抢救受灾人员，打通绿色生命通道。若受灾人员状况不乐观，还要由经验丰富的救援人员在井下采取急救措施，再升井开展后续救治。需要注意的是，在救援过程中要时刻关注发生事故的顶板状况，避免次生灾害影响救灾工作。

结束语：煤矿井下安全事故会造成很大的伤亡及经济损失，而这些事故在很大程度上都是由于采面顶板管理不到位造成的，由此可见，加强对采面顶板的安全管理是井下生产的一个重要内容，加强对采面顶板的安全管理有利于提供安全的生产环境，保障工作人员生命安全及企业的经济效益。

参考文献

[1]胡俭.分析煤矿井下采矿顶板管理的要点[J].科技视界，2017，（4）：302302.

[2]翟党帅.井下巷道掘进时的顶板管理研究[J].科技资讯，2012.（02）.

[3]王龙彬.煤矿井下采矿顶板管理分析［J］.内蒙古煤炭经济，2015（1）：38.