采煤工作面顶板事故原因及防治措施探讨

采煤工作面顶板事故原因及防治措施探讨

冯海明

华电煤业集团有限公司

摘要：随着我国矿业的不断发展，煤矿工作的安全也愈发重要，安全是企业发展的第一要务，它关系到企业的未来发展。为了防治采煤工作面顶板事故，本文首先分析了采煤工作面顶板事故的主要原因，之后本文提出了开展顶板稳定性评估、选择正确的顶板支护方式、健全安全管理制度并开展人员培训、完善应急救援机制这四条针对性策略。希望通过对采煤工作面顶板事故原因及防治措施的探讨，为采煤生产提供一些参考和借鉴，助力煤矿产业的长足发展。

关键词：采煤工作面；顶板事故；原因；防止措施

引言：

采煤工作面顶板事故是指在采煤过程中，由于顶板的失稳或破坏，导致顶板冲击、垮塌、下沉等现象，造成人员伤亡或设备损坏的事故。这类事故在采煤生产中十分常见，也十分严重，给采煤企业和工作人员带来了巨大的损失和危害。因此，探讨采煤工作面顶板事故的原因及防治措施，对于提高采煤生产的安全性和效率，具有重要的意义和价值。

一、采煤工作面顶板事故原因分析

（一）地质因素

地层结构、岩性、应力分布、水文地质等自然条件的差异可能导致顶板事故的发生。例如，工作面如果遭遇断层、褶皱、节理、夹矸、软弱层等不利的地质构造，就会降低顶板的稳定性，使其容易垮塌或冒落。再如，工作面如果遇到高压水或气体，就会受到水压或气压的冲击，增加了顶板发生冲击地压的风险。

（二）技术因素

采煤方法、支护方式、开采参数、监测预警等技术措施的不合理或不规范可能导致顶板事故的发生。例如，采煤方法如果不适应地质条件，就会导致顶板过大的变形，使其失去稳定性或冒落[1]。再如，支护方式如果不匹配顶板性质，就可能导致支护材料或结构失效或破坏，不能有效地控制顶板运动。

（三）管理因素

安全管理、人员培训、应急救援等管理制度的缺失可能导致顶板事故的发生。例如，安全管理如果不严格或不规范，就会导致工作面存在各种隐患或违章操作，增加了顶板事故的风险。再如，人员培训如果不充分，可能导致工作人员缺乏安全意识或技能，无法正确地判断和处理顶板异常情况。

二、采煤工作面顶板事故的防治措施

（一）对工作面的顶板稳定性进行评估

顶板事故的主要原因之一是地质因素，如不良地质构造或高压水气等。为了有效地防止这类事故的发生，必须在开采前对工作面进行详细的地质勘探和评估，确定顶板的稳定性和危险性，选择合适的采煤方法和支护方式[2]。具体的评估步骤如下。

1.通过钻孔、地震、电磁等方法，获取工作面的地质资料，分析顶板的岩性、结构、厚度、裂隙、水文等特征。

2.根据地质资料，计算顶板的应力分布、变形特征、破坏模式等参数，评价顶板的稳定性和危险性。

3.根据评价结果，选择合适的采煤方法和支护方式，如综放开采、综采开采、单体支柱支护、液压支架支护等。

4.在开采过程中，加强对顶板的监测和预警，利用声波、微震、应力仪等设备，及时发现和处理顶板异常情况，防止冲击地压或垮塌发生。

（二）根据顶板性质和地质条件，采用正确的支护方式

顶板事故的另一个主要原因是技术因素，如采煤方法或支护方式不合理等。为了有效地防止这类事故的发生，必须根据顶板性质和地质条件，采用科学合理的支护方式，优化开采参数和支护参数，保证顶板的有效控制和平衡。具体的支护方式如下。

1.对于软弱或易破坏的顶板，应该采用单体支柱支护或液压支架支护，增加支护密度和强度，减少顶板下沉或变形[3]。

2.对于坚硬或稳定的顶板，应该采用综放开采或综采开采，利用自然垮塌或人工爆破来控制顶板平衡，减少支护材料和成本。

3.对于含水或含气的顶板，应该采用注浆或封孔等方法，阻断水气渗透或流动，减少水气压力对顶板的影响。

4.对于复杂或变化的顶板，应该采用动态调整或优化等方法，根据实时监测数据和反馈信息，调整开采参数和支护参数，适应顶板变化。

（三）建立健全安全管理制度，并对工作人员进行安全培训

除了地质因素和技术因素外，管理因素也是导致顶板事故的重要原因之一。为了有效地防止这类事故的发生，必须建立健全安全管理制度和规范，并对工作人员进行安全培训和教育，提高安全生产水平和安全意识。具体的管理措施如下。

1.制定和执行安全生产责任制，明确各级管理人员和工作人员的安全职责和义务，加强安全监督和考核，严惩安全违章或违纪行为。通过实施安全生产责任制，可以明确各个环节的安全职责，形成上下联动、层层抓好的安全管理格局，提高安全管理效率和效果[4]。

2.安全检查和整改制度是保证安全生产的重要制度，它要求定期或不定期地对工作面进行全面或重点的安全检查，及时发现并消除各种可能导致顶板事故的隐患或危险因素，如支护不到位、设备损坏、操作不规范等。同时，也要求及时报告和处理发生的安全事故或异常情况，分析原因，采取措施，防止事态扩大或再次发生。

3.安全培训和教育制度是提高工作人员安全意识和技能的有效途径，它要求根据工作人员的岗位和技能，制定相应的培训计划和内容，采用多种形式和方法进行培训和教育，如理论授课、实操演练、模拟演示等。通过培训和教育，可以使工作人员掌握顶板事故的原因、特征、预防、应对等方面的知识和技能，提高他们在实际工作中正确地判断和处理顶板异常情况的能力。

4.制定和执行安全激励和保障制度，根据工作人员的安全表现和贡献，给予适当的奖励或补助，如表彰、奖金、津贴等。通过安全激励和保障制度，可以增强工作人员的安全信心和积极性，促进他们主动遵守安全规范，积极参与安全管理，主动预防和消除安全隐患。

（四）综合防治顶板事故，完善应急救援机制

尽管采取了上述的防治措施，但顶板事故仍然有可能发生。为了减少顶板事故的损失和影响，还应该完善应急救援机制和预案，提高应对顶板事故的能力和效率[5]。具体的救援措施如下。

1.建立有效的应急救援组织和指挥系统，明确各级救援人员的职责和权限，建立快速反应和协调机制，保证救援行动的有序进行。

2.建立完善的应急救援预案和方案，根据不同类型和程度的顶板事故，制定相应的救援目标和策略，确定救援步骤和方法，提高救援效果。

3.配备必要的救援设备和物资，如通信设备、呼吸器、探测仪、破拆工具、医疗器械等，保证救援人员的安全和救援物资的充足。

4.培训专业的救援人员，并进行定期演练，提高救援人员的专业水平和实战能力，增强他们的心理素质和团队协作能力。

三、结语

采煤工作面顶板事故是煤矿安全生产中的重大隐患之一，对于煤矿企业的信誉和收益有着较大影响。因此，探索有效的顶板事故防治措施，提高顶板的稳定性和安全性，是煤矿安全技术的重要课题。本文从地质因素、技术因素、管理因素和应急救援四个方面，分析了顶板事故的原因和特点，并提出了相应的防治措施，希望相关工作者能够根据不同情况对其进行优化与改进，共同推动煤矿安全技术的发展和进步。

参考文献：

[1]张体刚,惠凡光.研究煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施[J].西部资源,2020,(06):181-183.

[2]郭志伟.采煤工作面顶板事故的防治措施探究[J].石化技术,2020,27(01):166-167.

[3]杨丹.浅析矿井采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].内蒙古煤炭经济,2019,(19):153-154.

[4]方恒.浅析采煤工作面顶板事故原因及防治措施[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017,(09):165-166.

[5]王凯.采煤工作面顶板事故的原因及防治措施[J].山西煤炭管理干部学院学报,2015,28(01):57-58.