煤礦掘進工作面頂板事故分析與防治

李軍亮

摘 要：在煤礦五大自然災害中，頂板事故造成的死亡人數大約占30%，近年來，綜合機械化采煤工作面的大面積推廣，采煤工作面的頂板事故有所下降，但是掘進工作面的頂板事故仍然多發。為此，本文主要對煤礦掘進工作面頂板事故發生的原因、防治方法及管理措施進行了分析與探究。

關鍵詞：煤礦掘進；工作面；頂板；事故防治

1 煤礦掘進工作面頂板事故發生的原因

1、地質的原因

在煤有計劃和采煤工作面作業的時候，有可能出現比較特殊的地質情況，這些包含：

（1）出現巖層破碎帶、大斷層，這些地質結構很復雜，頂板的安全維護相對的就比較困難，因為破碎帶與斷層常常出現不可預知的情況；

（2）出現斷泥層的情況，斷層泥也是讓頂板出現安全事故的原因，斷層泥遇水容易軟化，使頂板出現坍塌；

（3）斷層的上盤和下盤的礦體之間出現節理裂隙，這些裂隙看似完好，節理構造縱橫交錯，但是節理之間卻夾帶著泥質，這樣圍巖穩定性極差，煤礦采煤工作面頂板的支護維護、管理都不容易得到有效的處理；

（4）破碎的巖體，這也是頂板事故經常出現的原因。

2、技術的原因

采煤工作面采媒的技術也會使頂板事故發生，比如回采工序的不同有可能產生頂板安全事故，且它關系著事故發生的類型；再如煤壁沒有支護空間，當采煤機割煤后或者爆破落煤后如果沒有得到及時支護也會使頂板使故發生；又如支護工作如果處理不及時，推移輸送機的機頭、機尾、回柱放頂、工作面兩端處都有可能出現頂板安全事故，同時會影響頂板安全事故的技術還有老頂來壓、炮眼布置不當的情況。

2 煤礦掘進工作面頂板事故的防治方法

1、老頂來壓時的壓垮型冒頂預防

壓垮型冒頂是指因工作面支護強度不足和頂板來壓引起支架大量壓壞而造成的冒頂事故。預防方法如下：

（1）采煤工作面支架的初撐力應能平衡垮落帶直接頂及老頂巖層的重量。

（2）采煤工作面的初撐力應能保證直接頂與老頂之間不離層。

（3）采煤工作面支架的可縮量應能滿足裂隙帶老頂下沉的要求。

（4）普采工作面遇到平行工作面的斷層時，在斷層范圍內要及時加強工作面支護（最好用木垛），不得采用正常辦法回柱。

（5）普采要擴大控頂距，并用木支柱替換金屬支柱，待斷層進到采空區后再回柱。

（6）工作面支護是液壓自移支架時，若支架的工作阻力有較大的富余，則工作面可以正常推進；若支架的工作阻力不夠富余，則工作面與斷層斜交過斷層。

2、破碎頂板大面積漏垮型冒頂預防

由于煤層傾角大，直接頂又異常破碎，工作面支護不及時，在某個局部地點發生冒漏，破碎頂板就可能從這個地方開始沿工作面往上全部漏空，造成支架失穩，導致漏垮型工作面冒頂。預防漏垮型冒頂的措施有：

（1）選用合適的支柱，使工作面支護系統有足夠的支撐力和可縮量。

（2）頂板必須背嚴背實。

（3）嚴禁放炮，移溜等工序弄到支架，防止出現局部冒頂。

3、復合型頂板推垮型冒頂預防

推垮型冒頂是指因水平推力作用使工作面支架大量傾斜而造成的冒頂事故。復合頂板是由于下軟上硬巖層構成，在開采時，容易形成離層、斷裂，導致冒頂。預防措施有：

（1）應用偽俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下傾角達40°～60°。

（2）掘進上下平巷時不破壞復合頂板。

（3）工作面初采時不要反推。

（4）控制采高，使軟巖層冒落后能超過采高。

（5）盡量避免上下平巷與工作面斜交。

（6）在開切眼附近于控頂區內，系統地布置樹脂錨桿。

（7）靈活地應用戧棚，使它們迎著巖體可能推移的方向支設。

（8）提高單體支柱的初撐力和剛度。

（9）提高支架的穩定性，用拉鉤式的連接器把每排支柱從工作面上端至工作面下端連接起來。

4、采煤工作面局部冒頂事故預防

局部冒頂多發生在工作面上下端頭、煤壁區、放頂區等地點，許多垮面事故是由局部冒頂發展而成的，一般預防措施如下：支架方式需各頂板巖性相適應，不同巖性的頂板要采用不同的支架方式。采煤后要及時支護。一般要采用超前掛金屬探梁或打臨時支柱的方法及時支護，防止局部冒頂。整體移輸送機時要采取有效措施，在整體移輸送機時，對容易冒頂比較破碎的頂板，必須采取相應的措施。例如，采取邊移輸送機，邊回臨時支柱和邊支基本支柱的快速支柱回柱方法。工作面上下出口要有特種支架。一般在上下出口范圍內加設臺棚或木垛等，加強支護。

3 煤礦掘進工作面頂板事故管理措施

1、開采細節操作要注意

支護的質量需要嚴查，作業人員在開采工作以前，在操作面處，要嚴查支護架設的情況，要根據巖層的構造的不同選用不同的支護方式，采煤后更要做好劫掠工作，以免因支護不及時造成頂板事故，兩端也要做好劫掠工作，讓工作人員進出沒有安全隱患，支護的方式有U形鋼或丁字鋼支護、單體液壓支持，不同的位置需要使用不同的支護形式；嚴格遵守開采工序，不能為了加快開采速度，不按工序進行開采，使采爆工作和開采和支護出現不合理現像，導臻頂板事故，如果出現不按工序開采的情況，要立刻停止作業、撤出人員、檢查險情，直到險情消除；嚴格遵守規定中的操作步驟，開采以前要做好敲幫問頂的操作，開采過程中要驗收支架，還要做好崗位責任劃分、頂板分板、交換班工作，要嚴格遵守操作步驟以免發生事故。

2、企業內部管理水平必須加強

要減少頂板事故的發生，個業內部的管理水平必須加強，煤礦業因為自己的特殊性，常常高頻率的出現傷亡現像，即使只是為了自提高企業的社會效應，管理水平的加強也必須從開始準備階段貫穿到整個開采的完成。提高管理水平需要掌握開采過程中技術控制方式與安全操作堆積，淘汰舊的采煤方法，采用更合理的科學的開彩方法，運用新技術與新設備提高開采效率，企業必須定期對井下作業做好安全檢查與維護的工作，做好領導者與采煤工作專業技術、安全技術培訓工作，只有持有培訓證書的人員才可以上崗，杜絕無證上崗行為。

3、避災自救措施加強

如果出現工作面頂板事故，那么井下工作人員做好避災自救的工作可以減少傷亡，它的工作包括以下幾個方面：選好安全地點做好避讓工作，在工作面頂板發生事故以前，一般會有規律性的現像可以做出警告，一旦將要發生事故且無可避免時，作業人員不要開始驚慌之后急于冒險逃出井下，要選好安全的地點做好避讓工作，然后情形許可，可以等待救援人員趕來援救；如果沒有安全避讓地點，可以選擇靠近煤幫貼身站立，或在木垛處躺避難所，這要求作業人員要時刻關注身邊有無煤避片幫，一旦發生事故，讓自己有閃避的地點；躲避到安全地點，坍塌善開始穩定后，遇險人員需發出求救信號，信號包括利用身邊的巖石或工具，用敲打發出求救信號，以節約搜索時間，讓搶救率提高，等到救員人員到來之后，被隔堵人員應該趕緊構筑安全脫險通道，與救援人員配合脫離險地。

4 總結

綜上所述，在煤礦采煤工作當中，經濟出現千變萬化的生產問題，經常認真分析事故發生的原因，總結工作面頂板事故發生的特點，掌握采爆工作面頂板事故發生的規劃，是最有效的預防事故發生的辦法，這樣可以提高生產效益。

參考文獻

[1]段緒華.煤礦頂板事故防治新技術[M].北京：中國礦業大學出版社，2008.

[2]張兵.冒頂片幫傷亡事故的原因及預防，金屬礦山，2014.07

[3]鄭紀峰.煤礦綜放工作面冒頂原因分析及處理方法，科技縱橫.2011，07