采煤工作面頂板事故原因及防治措施探討

文/韓夢笑，河南能源義煤集團李溝礦業有限責任公司

1 引言

有數據統計顯示，在各類采礦安全事故中，面頂板事故的發生率占到了總事故率的70%，而每次發生事故，都會伴隨大量的人員傷亡。可見，預防面頂板事故是煤礦安全生產的關鍵。為制定出合理化的事故防治措施，必須全面了解故事發生的原因，遏制主要的誘因，消除一切事故隱患。

2 采煤工作面頂板事故的原因分析

2.1 地質因素

面頂板事故就是在地下采礦工作地點，頂板巖石墜落引發的事故，因此除了受到人為因素影響外，地質因素也是引起事故的主要原因之一。在一些礦區，地質條件特殊，地下存在斷層和破碎帶，這加大了頂板維護的難度。如果斷層中存在斷層泥，在遇到水的情況下軟化，很容易引發面頂板塌陷事故。與此同時，破碎帶與斷層的礦體結構縱橫交錯，泥質性的夾帶較多，導致圍巖的穩定性較差，這對采煤工作面頂板的安全管理與維護工作也構成了較大的威脅。

2.2 采煤工序因素

不同的煤礦企業，采煤的工序也有所不同，因此導致面頂板事故的原因有很多，事故類型也有區別。比如，一些礦場利用采煤機爆破進行煤的開采，開采后對爆破處必須進行支護，如果沒有嚴格按照這樣的流程及時進行支護，那么爆破處很可能出現冒頂事故。這類事故因素屬于人為因素，是完全可以避免的。

2.3 采煤技術因素

采煤工作在地下進行，對技術和設備的專業性及安全性要求很高，因為一旦出現問題，后果將不堪設想。在采煤期間，如果應用技術不當，也可能引發面頂板事故。比如，巷道布置技術，在采煤過程中會不同程度的對圍巖的應力平衡造成破壞，沖擊頂板的穩定性，但如果能夠采用合理的巷道布置技術與方案，則能在很大程度上減小頂板的受壓，進而防治頂板事故的出現; 工作面的施工速度，過快的施工進度會加快頂板的下沉速度，導致礦壓不斷增大，從而誘發頂板事故的發生。支護技術，巷道圍巖與支架負責載荷，同時兩者又具有相互作用，即支架缺乏足夠的穩定性，就會導致礦壓增加，進而對頂板的安全性買下隱患。從中可以看出，采煤技術也是影響采煤工作面頂板事故防治的重要因素之一。

3 采煤工作面頂板事故防治措施

3.1 加強煤礦地質環境的探查

在采煤工作開始前，一定要對地下的地質環境進行全面、深入的勘查，了解地質情況后才能制定出完善的事故預防措施，做好充足的準備工作。在對開采面上具有大量的小型構造但是構造不明顯的煤礦，必要保證對煤礦頂板的控制和管理措施科學有效。可以以圍巖的特點和覆巖的移動規律為基礎，綜合考慮煤礦的開采條件，及時改善和調整煤層開采方法，并通過采取合理有效的防治措施來對煤礦開采工作面頂板事故進行控制和預防。另外，還應十分重視采煤工作面規程的制定和執行，同時結合先進的科學技術對采煤方法和措施進行完善，在煤礦采煤規程編寫中涉及特殊的構造帶土斷層時，企業在制定頂板事故防治措施使比較謹慎，其制定過程通常要經過多次研究討論，根據具體的采煤工作環境制定相應的頂板事故防治措施。

3.2 加強技術管理

能夠充分掌握煤層頂板的來壓規律和頂板上具有的物理性質是保證采取的頂板事故防治措施科學有效的基礎。在煤礦采煤過程中根據性質不同的煤層頂板選擇合適的支護選型和合理的支護參數，從而確保支柱在頂板事故防治中發揮良好的支護作用，在提高技術管理方面的做法為：1）對于那些比較松散或者破碎的頂板，應該加強對它的保護，從頂板的局部出發，支護已經出現松散或者破碎的頂板，從而抑制漏垮型事故發生。2）對于復合型的頂板來說，不但要加強對它的保護，還要加強對頂板的支撐，提高復合型頂板上的支柱初撐力，從而使指支架的穩定性有很大提升，避免發生抽頂或者直接頂偏離煤層情況的發生，進而降低推垮型事故發生的頻率。

3.3 加強對單體液壓上支柱工作面的支護管理

經過長期的研究和實踐，發現要加強單體液壓上支柱工作面的支護管理就要做好齊、實、控、切、穩、護、支7個方面的工作，同時加強對支柱工作面質量和支護性能的控制。在對回柱進行操作時，工作人員必須要嚴格按照回柱的程序和相關的作業規章制度完成工作，同時還必須具有認真負責的工作態度。

3.4 加強初次放項或結束時的頂板管理

1）增加采煤工作面的初次放項過程中對礦壓的監控，期間的時間間隔通常為4個小時，或推進的距離每超過5m 就要進行一次礦壓檢測，如果發現礦壓出現異常，工作人員就要根據采集的礦壓采取針對性的措施。2）在進行初次放項或采煤工作面結束工作時，煤礦管理體系都會成立相應的領導小組，生產礦長任組長，而且還制定詳細的倒班制度，確保工作現場每天都有3班工作人員進行監督，并將工作面的工作狀態及時匯報給相關領導，方便管理人員及時決策、調度和采取措施。3）通過增加支護工具如抗柱、叢柱、木垛等等，并落實檢測支柱的初撐力和二次來壓大小的工作，從而加強采煤工作面初次放項時支護的強度以及支架的穩定性。

4 結語

總之，采煤工作由于所處的環境特殊，很容易出現事故，預防面頂板事故是保證安全生產的重中之重。引起面頂板事故的原因有很多，預防事故也必須多方入手，制定出完善的預防措施和應急預案。提高生產水平，優化生產技術，加強安全管理應成為采煤工作長期堅持的要點，在未來，應爭取將面頂板事故的發生率控制為零。