煤礦掘進(jìn)冒頂事故的常見(jiàn)原因及防范對(duì)策

（1．太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院,山西 太原 030024；2．太原煤氣化山西靈石華苑煤業(yè)有限公司,山西 靈石 031300）

煤礦掘進(jìn)冒頂事故的常見(jiàn)原因及防范對(duì)策

任學(xué)亮

（1．太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院,山西 太原 030024；2．太原煤氣化山西靈石華苑煤業(yè)有限公司,山西 靈石 031300）

煤礦掘進(jìn)冒頂事故是較為頻繁發(fā)生的煤礦事故之一，嚴(yán)重威脅著礦工的生命安全。近幾年來(lái)由于掘進(jìn)設(shè)備的不斷更新和技術(shù)的不斷進(jìn)步，情況已經(jīng)得到了有效的改善，但是根本問(wèn)題仍然沒(méi)有得到徹底的解決，依然存在著嚴(yán)重的安全問(wèn)題。本文針對(duì)煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生的原因進(jìn)行分析，并提出了幾點(diǎn)有效防范對(duì)策，希望可以有效降低煤礦掘進(jìn)冒頂事故的發(fā)生率。

煤礦；煤礦掘進(jìn)冒頂事故；常見(jiàn)原因；防范對(duì)策

在煤礦掘進(jìn)的工作中，由于掘進(jìn)工作面不斷向前推進(jìn)，使得頂板面積也隨之不斷增大，在這種情況下，頂板很容易出現(xiàn)彎曲變形、板體下沉、裂縫和掉渣等問(wèn)題，如果不做好安全防范措施，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)垮面、停頓生產(chǎn)和人員傷亡等事故。有關(guān)數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)煤礦掘進(jìn)冒頂事故占全國(guó)煤礦事故總數(shù)的41%，事故發(fā)生后的死亡率在20%左右，嚴(yán)重威脅著煤礦工作人員的生命安全。因此，分析煤礦冒頂事故發(fā)生的原因，做好安全防范措施，對(duì)保護(hù)工作人員的生命安全具有重要意義。

一、煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生的原因

（一）工程管理者執(zhí)行制度不完善，執(zhí)行力度不夠

現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，由于管理者缺乏執(zhí)行力度，工作人員不能及時(shí)地、徹底地找出浮矸危石或進(jìn)行違章操作，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛藏的隱患，做好防護(hù)措施，導(dǎo)致危石突然墜落，造成傷亡事故。如我國(guó)1994年，朔里煤礦發(fā)生的掘進(jìn)冒頂事故，工作人員在切眼施工時(shí)，進(jìn)行打眼放炮后，迎頭第三棚的梁子掉了一個(gè)，迎頭左棚腿向后歪斜，工作人員沒(méi)有及時(shí)的扶正，而是在在出完貨后扶正。扶棚的過(guò)程中，有工作人員發(fā)現(xiàn)頂板出現(xiàn)裂紋，就用釬子搗了一下，頂板沒(méi)有動(dòng)，工作人員繼續(xù)有釬子搗，結(jié)果后頂板突然掉落一塊大體積的巖石，導(dǎo)致一人當(dāng)場(chǎng)死亡。

（二）防護(hù)支架安裝不合理、不及時(shí)

施工現(xiàn)場(chǎng)安裝的支架工作阻力較低，收縮量小，支撐和支護(hù)的力度不足，把棚腿架設(shè)在浮石和浮煤上，支架頂上和棚子的兩幫未插嚴(yán)實(shí)，降低棚架的穩(wěn)定性和整體性，導(dǎo)致支架支撐不住頂板的按壓而出現(xiàn)堆垮，造成煤礦的掘進(jìn)冒頂事故。

工作人員在工作面放炮后未進(jìn)行及時(shí)的支護(hù)，或放炮后崩倒支架，未進(jìn)行及時(shí)的扶正和補(bǔ)充，使得兩個(gè)支架之間的距離變大，降低了支架的承受力，造成空頂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，進(jìn)而發(fā)生煤礦掘進(jìn)冒頂安全事故。如發(fā)生在2005年3月19日的一起煤礦安全事故，煤礦工人在工區(qū)掘進(jìn)施工時(shí)，該施工巷道的頂板為不完整的火成巖，架棚支護(hù)。工作人員在工作面放炮后，未及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，在迎頭空頂5米的情況下，工作人員用風(fēng)鎬在空頂區(qū)落煤，由于風(fēng)鎬整體的震動(dòng)，導(dǎo)致巷道左上方巖石突然墜落，將正在下方工作的多名挖掘人員砸成重傷。

（三）不明確煤礦開(kāi)采地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造

煤礦開(kāi)采巷道的圍巖密度松軟，容易風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，或者煤礦開(kāi)采巷道通過(guò)了巖石層斷、層和褶曲等地質(zhì)構(gòu)造地帶，使得開(kāi)采巷道巖石破碎，大量碎石墜落，支架不能支撐大量破碎巖石的擠壓，造成煤礦掘進(jìn)冒頂事故。如1990年發(fā)生的一次煤礦安全事故，煤礦掘進(jìn)工作面遇到斜斷距為2.7m的正斷層時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤層變薄，工作人員放炮后崩歪了棚腿未及時(shí)扶正，當(dāng)掘進(jìn)工作面接近斷層地質(zhì)時(shí)，沒(méi)有加強(qiáng)巷道來(lái)壓支護(hù)，導(dǎo)致掘進(jìn)巷道斷層面突然墜落大量碎石，砸垮之前未扶正的棚腿，造成冒頂傷亡事故。

二、煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生的一般規(guī)律

（一）煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生前的主要預(yù)兆

通過(guò)我國(guó)多年的煤礦開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)和煤礦事故案例的分析，可總結(jié)出煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生的預(yù)兆主要有以下幾點(diǎn)：

1掘進(jìn)巷道發(fā)生冒頂時(shí)，頂板會(huì)出現(xiàn)下沉或者斷裂的狀況，使得支架防護(hù)設(shè)備的承載力大幅度增加，支架之間的互相摩擦，會(huì)發(fā)出相應(yīng)的響聲。

2掘進(jìn)巷道的頂板在坍塌前會(huì)出現(xiàn)掉渣現(xiàn)象、[3]巷道煤壁會(huì)出現(xiàn)片狀掉落的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象越嚴(yán)重，說(shuō)明頂板和支架所承受的外來(lái)力越大，很可能要發(fā)生掘進(jìn)冒頂事故。

3在煤礦掘進(jìn)過(guò)程中，如果瓦斯涌出量和頂板淋水量突然增多，工作人員應(yīng)停止掘進(jìn)工作，因?yàn)檫@種現(xiàn)象很可能是要發(fā)生頂板冒落事故。

（二）煤礦掘進(jìn)冒頂事故的發(fā)生具有規(guī)律性

1煤礦的掘進(jìn)冒頂事故一般發(fā)生在掘進(jìn)工作面接近斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造的范圍時(shí)，易發(fā)生掘進(jìn)冒頂事故。

2頂板暴漏時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，暴露面積過(guò)大，很可能發(fā)生掘進(jìn)冒頂事故

3工作面的頂板周期來(lái)壓，發(fā)生掘進(jìn)冒頂事故的概率較高，尤其是第一次周期來(lái)壓易發(fā)生掘進(jìn)冒頂事故。

4施工現(xiàn)場(chǎng)采用金屬摩擦支柱要比采用單體液壓支柱容易發(fā)生冒頂事故。

5管理人員安全管理力度不夠，工作人員安全意識(shí)薄弱。

三、常見(jiàn)煤礦冒頂事故的防范對(duì)策

（一）做好掘進(jìn)巷道的地質(zhì)勘測(cè)工作

在選好掘進(jìn)范圍，進(jìn)行巷道掘進(jìn)之前，需要有專業(yè)的地質(zhì)勘測(cè)人員進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)工作，掌握掘進(jìn)巷道區(qū)域的地質(zhì)情況，在巷道掘進(jìn)的過(guò)程中，需要由經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員進(jìn)行指導(dǎo)工作，然后根據(jù)巷道的地質(zhì)情況，進(jìn)行巷道維護(hù)和加固工作。如掘進(jìn)工作面接近斷層、褶曲、巖質(zhì)疏松等地質(zhì)區(qū)域時(shí)，應(yīng)采取增加支架數(shù)量和縮短支架間距的方法加強(qiáng)支護(hù)。傾斜角度較大的巷道，更要做好以上防護(hù)措施，加強(qiáng)管理，排除掘進(jìn)冒頂事故隱患。

（二）嚴(yán)格遵守施工規(guī)章制度

煤礦掘進(jìn)工作是一項(xiàng)工序較為復(fù)雜的工作，在工作過(guò)程中，需要大量的人力和物力共同完成，在巷道掘進(jìn)工作開(kāi)始之前，一定要制定出嚴(yán)格的施工規(guī)章制度，對(duì)工作人員進(jìn)行集中管理，便于解決在施工中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。在施工過(guò)程中，如果遇到地質(zhì)構(gòu)造改變情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，排除安全隱患。工程施工前制定的施工規(guī)章制度不一定完全符合開(kāi)采工程的實(shí)際情況，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程出現(xiàn)問(wèn)題的具體情況，適當(dāng)更改工程規(guī)章制度，掘進(jìn)工作中，如發(fā)現(xiàn)異常情況，工作人員應(yīng)馬上停止工作，及時(shí)上報(bào)管理人員，嚴(yán)禁工作人員進(jìn)行違章操作。

（三）嚴(yán)格控制工程施工質(zhì)量

掘進(jìn)工作面爆破采用光面爆破。保持巷道圍巖的穩(wěn)定性，盡量做到巷道一次成形，達(dá)到縮短頂板暴露時(shí)間和面積的目的。按照工程規(guī)章制度布置炮眼及其裝藥量和放炮范圍。嚴(yán)禁在浮石和浮煤上架設(shè)支架，加固的支架必須保證有足夠的支撐力，棚腿缺失和歪斜應(yīng)及時(shí)補(bǔ)齊好扶正，發(fā)現(xiàn)防護(hù)設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)上報(bào)更換新的設(shè)備。采取科學(xué)合理的頂板管理方法，嚴(yán)格控制工程施工質(zhì)量。

（四）加強(qiáng)對(duì)工作人員的安全教育工作，提高工作人員的專業(yè)技能

定期對(duì)工作人員進(jìn)行安全教育工作，要求工作人員嚴(yán)格按照工程規(guī)章制度工作，掌握煤礦掘進(jìn)事故發(fā)生前的預(yù)兆和煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生的一般規(guī)律，提高警惕性，一旦出現(xiàn)發(fā)生事故的預(yù)兆，應(yīng)及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，確保第一時(shí)間排除安全隱患。

結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái)，我國(guó)煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生率一直居高不下，給煤礦工作人員的生命安全造成了嚴(yán)重的威脅，本文從煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生的原因出發(fā)，總結(jié)了煤礦掘進(jìn)冒頂事故發(fā)生的預(yù)兆和一般規(guī)律，并提出了幾點(diǎn)防范對(duì)策，希望能有效防治煤礦掘進(jìn)冒頂事故的發(fā)生，確保煤礦掘進(jìn)開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。

[1]于書(shū)峰．煤礦掘進(jìn)冒頂事故分析[J]．科技資訊,2010（12）．

[2]王果．煤礦掘進(jìn)巷道冒頂事故原因分析及預(yù)防[J]．能源與節(jié)能,2014（09）．

[3]劉增強(qiáng),王勇．煤礦掘進(jìn)工作面冒頂事故原因分析及防治措施[J]． 科技信息,2011（31）．

[4]張亞林．淺議煤礦掘進(jìn)工作面冒頂事故原因和防治[J]．華章,2011（11）．

[5]孫永喜．煤礦掘進(jìn)冒頂事故分析[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013（26）．

[6]田質(zhì)甫．試論煤礦掘進(jìn)工作面常見(jiàn)冒頂事故的原因及防治措施[J]． 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2009（16）．

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任學(xué)亮（1970-），男，山西平遙人。在讀工程碩士研究生，高級(jí)工程師，主要從事煤礦管理工作。