礦井冒頂事故預防和處理探究

楊上升

（冀中能源邯鄲礦業集團阜平礦業有限公司，河北 保定 073200）

頂板冒落是礦井生產中最為常見的事故災害，在一些地質條件復雜，裂隙較發育的區域更為多發。據統計，頂板冒落事故可占到采礦作業各類事故災害的四成以上，可見其事故危害之大，尤其是大面積的頂板坍塌，常常會造成嚴重的人員傷亡和財產損失。

冒頂事故具有突發性強，破壞性大的特點，但并非是毫無預兆，不可防范的，冒頂事故一方面與地質條件有關，但更多的則與操作不規范，支護措施不到位有關。這就需要我們在日常生產中提高事故防范意識，按要求做好巷道支護，根據災害預兆提前做好防范措施。

1 巷道冒頂事故的原因及預兆分析

冒頂是在礦井開采活動中，由于開采擾動使巖體原先的應力平衡被打破，繼而造成巷道上部礦層塌落的現象。由此可見，冒頂事故的根本原因在于開采過程中礦山壓力的活動且與地質構造條件密切相關，在一些地質構造復雜，裂隙比較發育的區域，開采擾動更容易造成巖體失穩。

此時如果頂板管理不當，頂板壓力持續增大，巖體變形超過彈性變形極限，就會出現冒頂現象。冒頂事故原因具體有以下。

1.1 技術原因

礦井對于頂板管理的技術措施要求相當嚴格，完善的技術保障措施也是有效防范頂板事故的前提。技術方面的原因主要有：一是對地質條件復雜程度了解不足，未對巷道過松礦層做足準備，盲目推進；二是未采用一次成巷技術，致使巷道圍巖在長時間的暴露下和風水侵蝕下出現松動，繼而增加塌落風險；三是炸藥用量過大，爆破位置不合理，使圍巖受到嚴重震蕩，不穩定性增加；四是支護措施不到位，包括支護方式和材料選擇不當，布置間距不合理等。

1.2 生產組織管理原因

主要是人員安全防范意識不強，對冒頂預兆認識不夠，重視不足，防范措施不到位；生產中沒有嚴格執行“審幫問頂”制度，浮石處理中操作不規范，站位不合理；支護措施跟不上掘進進度，未能及時支護，日常工作中缺乏對支護措施的檢查和維護。

1.3 冒頂事故的主要預兆

頂板異響，礦層應力發生變化，上方礦層產生離層或斷裂時會發出異常聲響；片幫煤變多，煤質變軟，電鉆打眼和采煤機割煤時均能感覺到省力；頂板產生裂隙并有增大的趨勢；頂板淋水增加，說明頂板礦層內部應力和間隙發生變化，存在冒頂隱患；“審幫問頂”時頂板有空響聲音，說明頂板離層，存在垮落風險。

2 礦井冒頂事故的預防措施

2.1 合理選擇支護形式

有效的支護措施是避免冒頂事故的關鍵，生產中應認真勘查工作面頂板巖體質和構造情況，合理選擇支護方式，例如堅硬頂板可采用點柱或帶帽點柱，破碎頂板要用連鎖棚、套棚，在一些大采深礦井通常采用“錨、網、索、噴”和U型金屬聯合支護的形式。

再就是要保證錨桿、金屬網、金屬支架等支護材料的規格和質量，保證其良好的支撐力。

2.2 保證支護措施的及時性和有限性

支護措施要與掘進進度及時跟進，避免頂板長時間空頂而使礦層應力變化發生冒落，礦井掘進開挖后要及時的噴砼封閉，避免礦井圍巖長時間裸露風化。

采礦機采過后也要及時支柱，采用超前柱金屬頂梁或打臨時支柱的辦法及時支護。支柱的架設應確保迎山有力，提高尾梁方向與支架頂梁方向的一致性，將頂梁貼于頂板位置與礦壁相垂直，避免采空區中尾梁受力對頂梁產生不良壓力。

2.3 嚴格按規程規范操作

嚴格執行“審幫問頂”制度，認真排查頂板隱患，清除頂板浮石，如發現有淋水增加，敲擊空響或是沼氣量增大的現象，必須要停止作業，采取必須的防護措施，消除隱患后方可繼續施工。在工作面和探巷交接位置，采取減少裝藥量，密集打眼，淺打眼的方式可減少因爆破造成的頂板巖層的震動，較低頂板冒落風險。

3 礦井冒頂事故的處理措施

在發生礦井冒頂事故后，應以救人為首位，首先要分析掌握因冒頂被堵、被壓人員的數量和位置，盡量與他們保持聯系，方便救援；同時要查看附近礦體情況，監測有害氣體濃度，防止二次事故發生。巷道冒頂要根據范圍來確定解決方案，冒頂范圍較小時，可先加固冒頂處支架，防止倒塌，直接沿該棚架處向冒落區打入撞楔后，清理矸石，架設支架，直到穿過冒頂區；如冒頂范圍較大時，可用撞楔法先架設臨時支架處理冒頂，架設小口，待救出人員，恢復通風后再用撞楔法處理大斷面冒頂，架設永久支架。

在頂板垮落高度較高，巷道被堵塞的情況下，此時清理矸石很容易引起頂板的持續冒落。遇到這種情況，應采取先打入楔子，再用混凝土固定的辦法，形成臨時支架以防止頂板繼續冒落；待頂板穩定后，采用錨噴支護進行處理。

4 結語

面對礦井冒頂事故，需要我們在現有的預防和處理技術措施基礎上，不斷總結經驗，加以改進創新，才能有效預防冒頂事故發生，保障礦井安全生產。