煤礦巷道頂板優化管理措施探討

王瑞栓

(陽煤集團寺家莊煤業有限責任公司，山西陽泉045000)

0 引言

在煤礦開采作業中，重點工作是井下采掘工作面頂板的管理。根據相關的統計數據表明，頂板事故造成的人員傷亡數量幾乎占到了煤礦所有事故傷亡人數的50%左右，其對煤礦的正常生產造成了嚴重的威脅。通過分析，頂板事故可能由于多方面原因造成，需要通過采取多項措施來全面提高頂板管理水平，杜絕頂板事故的發生。

1 煤礦巷道頂板事故發生地點及原因分析

在煤礦生產中，巷道頂板事故屬于人員傷亡比較大的一類事故，從事故發生的地點來看，這類事故通常容易發生在采煤工作面靠近煤壁無支護空間、工作面兩端機頭、機尾處、放頂線附近、巷道掘進工作面、巷道交叉點以及頂板破碎帶附近。

1.1 煤壁附近采煤工作面無支護空間

由于受到煤層自身結構裂縫及采集工作的影響，在部分煤層的直接頂中，存在較多的相交裂縫，容易形成游離巖塊，如果未及時對這部分巖塊采取有效的支護措施，就容易發生冒頂事故;當老頂產生的壓力對煤幫附近的直接頂產生作用時，就容易導致直接頂發生破碎，如果煤層本身強度較低而發生片幫，就會造成冒頂事故。

1.2 工作面兩端機頭、機尾處

在回采作業的過程中需要經常進行機頭機尾的移置操作，在這個過程中，支架進行移動時，已經存在裂縫的頂板由于失去了有效的支撐，就可能進一步地斷裂，發生松動冒落。另外，與回采工作面相連的一段巷道中，由于巷道支架的初始支撐力一般較小，對直接頂的下沉及松動情況難以實現有效控制，隨著回采工作面的不斷推進，需要不斷進行支架的推移操作，在這個過程中，已經發生破碎的直接頂可能發生冒落。

1.3 放頂線附近

頂板由于受到重力的影響，在長時間的煤礦開采作業過程中，容易形成較大的游離巖塊。如果支架的穩定性不足，就可能受到游離巖塊的旋轉作用力而被推倒。尤其是在工作面支架拆除作業時，如果工人來不及退到安全地點，就可能因為頂板冒落而發生事故。

1.4 巷道掘進工作面

在煤礦采取爆破作業過程中，頂部可能會存在大量破碎巖塊，這些巖塊與巖體失去聯系，如果不進行及時支護，就可能發生冒落事故。另外，如果已支護部分的頂部存在與巖體完全失去聯系的巖塊，由于巷道高度不夠，在進行挑頂措施時，也容易發生冒落事故。

1.5 巷道交叉點

在進行煤礦巷道交叉點施工時，通常采用在原巷道一側開幫的方法。如果開幫作業頂部存在破碎巖塊，就可能因為新開口的支護強度及周圍圍巖穩定性不夠而導致冒頂事故的發生。

1.6 頂板破碎帶附近

煤礦巖體斷層帶中常常含有斷層泥，這種結構遇水之后容易發生軟化，同時其上盤與下盤的巖體節理存在較多的縫隙，且縫隙中多為泥質充填，整體穩定性較差，容易導致巷道圍巖發生破碎，在這種條件下，煤礦巷道頂板的安全管理工作受到了較大的制約。這類破碎的巖體容易受到煤礦開采作業過程中的各類震動影響，導致巖體坍塌發生冒落。另外，在進行巖體破碎施工中，由于巖體結構的抗拉強度較小，頂板自撐拱形內的抗拉強度也較小，如果其所承受的拉應力超過抗拉強度時，就會導致頂板自撐拱形內發生冒落事故。

2 頂板優化管理措施

2.1 加強現場管理

1)加強技術規范與方案設計。根據煤礦礦井的現場地質條件，工程技術人員需要對采礦區域及作業面進行合理的設計，通過對相關資料進行詳細查閱，設計出有利于巷道頂板管理的設計方案，比如在巷道掘進過程中采用底板巖石大巷開拓方式，就能夠有效降低巷道掘進過程中產生的震動，同時應當將巷道盡量設置在全巖中，并盡量減少交叉巷道，這樣能夠降低頂板管理的難度，從根本上降低頂板事故的發生幾率。另外，應該嚴格按照相關的作業及施工規范進行方案設計，避免因為設計參數的不規范而導致在作業及施工過程中發生頂板脫落事故。

2)規程的審批和學習。針對煤礦開采作業過程中的薄弱環節，應該有針對性地加強技術管理，這也是降低煤礦頂板事故的關鍵所在。在進行作業規程編制的過程中，編制技術人員需要結合地質資料對每個掘進工作面進行詳細編制，從而使規程能夠對采礦作業起到指導作用，保證生產安全。同時要嚴格執行規程的審批工作，要對規程中的內容進行分項審查，確保規程的有效性和合理性。在規程審批工作完成后，需要組織干部及職工認真學習其中的內容，且職工必須考核合格后才能上崗進行采礦作業。

3)對初次來壓和周期來壓的管理。在煤礦開采作業過程中，初次來壓和周期來壓容易對頂板造成較大的瞬間壓力，導致發生冒頂事故。因此，在作業過程中，需要嚴格加強初次來壓和周期來壓的管理工作，預防冒頂事故的發生。技術人員應該對來壓數據進行詳細分析，掌握來壓的壓力及規律，從而提前采取強化支護措施，避免來壓時導致的頂板冒頂事故。

4)頂管事故多發地點的管理。在煤礦開采作業過程中對頂板事故多發地點的管理工作尤為重要，如果管理不善，這些位置極易發生冒頂事故。進行回采作業時，需要對回采工作面采取有效的措施以保證采空區的冒落高度及懸頂距離。回采工作面的初次放頂、周期來壓、過斷層、過空巷等都必須采取專門的安全措施，從而全面提高采礦作業安全。

2.2 建立完善的頂板安全管理制度

除了加強對作業現場的管理以外，還需要結合煤礦地質條件的實際及作業特點制定嚴格的頂板管理制度，并將其作為頂板管理工作的依據，從而保證在對頂板進行管理的過程中有章可循、有法可依。在制度制定以后，頂板管理人員應該嚴格按照制度中的規定對頂板進行管理，這樣才能有效預防頂板事故的發生。

2.3 強化班組建設

班組是煤礦生產中的最基本單位，也是有效控制事故發生的基本環節。加強班組建設工作是實現煤礦安全生產的核心。要想實現安全生產，關鍵問題就在于將各項工作以及相應的作業規程、規章制度等落實到班組當中，因為班組始終處于采礦作業的第一線，他們對實際采礦作業的情況最為熟悉，同時也直接決定了采礦作業的安全。因此，需要強化班組建設工作，通過對班組成員結構的合理組織，以及對班組成員的安全教育，提高干部及工人的安全責任心及專業技術，使其能夠在作業過程中認真開展每一項工作，從而實現對頂板的安全管理。另外，應該建立完善的獎懲制度，對采煤作業過程中出現危害作業安全的情況應將具體責任落實到個人，并對其進行嚴厲的處分以及安全教育;對部分采煤作業中的安全模范人員應進行獎勵，以此來激勵所有作業人員，從而全面提高班組人員的安全責任心。

2.4 加強煤礦作業的監督

煤礦生產安全監管部門應該嚴格按照《煤礦安全管理條例》對煤礦的生產安全進行監督。對煤礦生產作業中的“三違”人員應進行嚴肅查處，對預防重大頂板事故有功的人員進行相應獎勵。必須對事故相關人員進行嚴肅查處，并從中吸取教訓，制定有效的預防措施，杜絕同類事故的二次發生。

2.5 加強新技術的推廣工作

通過新技術的推廣，對于提高頂板管理的水平具有重要作用。經過長期的實踐證明，利用單體液壓支柱工作面能夠比金屬摩擦點柱工作面具有更高的安全性;機采工作面比炮采工作面具有更高的安全性。通常情況下，每一次技術的改革都能夠使煤礦開采工作面的安全水平得到較大程度的提升。因此，通過新技術的推廣及應用也是降低頂板事故的有效途徑之一。

3 結語

在煤礦開采作業過程中，頂板事故是其中發生幾率較高的一類事故，對煤礦生產安全造成了嚴重的威脅。為了實現對頂板的有效管理，保證煤礦生產安全，煤礦企業應該在煤礦開采作業之前制定完善的技術方案，以此來引導開采工作的安全有序開展。同時要做好生產現場的管理工作，并加強職工安全教育，全面提高頂板管理水平。其中，職工作為煤礦生產的基礎，應該將職工安全教育作為重點環節進行管理。另外，相關部門應該對煤礦的生產安全進行嚴格監督，從而全方位保證頂板的安全管理，杜絕冒頂事故的發生，為煤礦的安全生產及發展創造良好的條件。

［1］伍世堯.淺談合山煤礦頂板管理問題與發展［J］.經營與管理，2013(6):242 -244.

［2］劉承志. 煤礦頂板安全管理經驗探討［J］. 煤礦支護，2013(2):49 -51.

［3］曹佐勇.加強頂板管理 有效遏制頂板事故［J］. 煤礦安全，2009(8):122 -124.