煤礦常見頂板事故的發生原因及防治對策

劉相南

(七臺河市不動產登記中心，黑龍江 七臺河 154600)

煤礦開采是一項高風險工作，其風險主要來自于瓦斯、粉塵和頂板事故。采礦工人的工作環境在井下，一旦出現塌方和瓦斯泄露，人身安全將會受到很大威脅。頂板事故發生率很高，是五大煤炭災害最嚴重的一種，因此加強煤炭開采過程中的頂板事故預防是安全管理工作的重點。分析了引發煤礦頂板事故的原因，提出煤礦頂板事故防治對策，為煤炭從業人員提供了思路。

1 引發煤礦頂板事故的原因

1.1 地質構造因素

大型煤礦形成地質構造因素相對復雜，在漫長的變遷過程中，地殼會發生褶皺變形及斷層之間的相互擠壓過程，煤礦地質層各有不同，每個煤礦的地質構造因素和特點都不同，只有在開采過程中采取邊開采邊探索的探測手段，才能不斷發掘地質構造因素。在煤礦開采過程中，經常會遇到斷層和褶皺等特殊地質構造，這些特殊的地質構造往往會對地層產生較大破壞，如果對破壞程度缺少把控，就會導致冒頂和漏頂情況的出現。進行回踩工序時，應進行初次來壓或周期來壓，保證頂板的下沉速度，使頂板承受的壓力在材料和支臂的允許壓力范疇內，避免頂板破碎和冒頂。

1.2 支護因素

支護是煤礦開采過程中的重要支撐，但在煤礦開采過程中往往存在支護不及時的情況，煤礦之間的縫隙較大，從中間開采時，由于固有的內部結構發生破壞，很容易造成塌方情況，不但會掩埋開采設備，還會形成塌方傳遞效應，造成連片區的塌方，影響開采進度和工作效率。尤其是在空頂作業過程中，如果支護設備被機械設備碰倒或被炸藥崩倒，就會出現冒頂的情況，造成極大的損失。

部分施工人員不重視支護工作，在錨桿插入階段沒有進行機械化插入流程，導致錨桿進入地面的深度不夠，錨定力沒有達到工程預定值，深度沒有達到預期要求，導致錨噴厚度不足，出現頂煤遺留的情況。頂板是承受壓力的重要構件，如果錨桿深度不足，將無法為頂板提供有效的支持力來抵消壓力，導致發生冒頂的情況。巷道在修理過程中選用的材料不達標，規格不符合要求，也會導致支撐強度降低，操作工序不對也會導致出現技術性錯誤。

1.3 采煤方法不合理

采煤方法的最終確定需要參照一定的流程，需要煤炭專家共同商議敲定采煤方法，確定預期目標，由地質專家和煤炭項目組負責人共同確定采煤方法的試行方法，將采煤方法提交給政府報備進行合法開采。但是由于申請和報備流程較為煩瑣，很多中小型煤礦利用傳統方法進行煤礦開采，對地質情況和支撐情況了解不夠，違規進行大規模煤炭開采，導致圍巖應力集中，巷道壓力集中，支護不及時，出現了頂位空缺的情況。不科學、不系統的采煤方法導致頂板壓力突然增大時巖層松散，煤層的穩定性被破壞，增大了塌方和塌頂發生概率。

1.4 開采管理不規范

煤礦開采過程中，煤炭會釋放瓦斯氣體和一氧化碳等有毒有害氣體，針對釋放的氣體和地質層厚度的變化，工作面應保持正規循環作業方式，但很多施工單位只憑借經驗進行開采，忽略了正規循環作業的開采流程，將瓦斯排放和塌方處理方法本末倒置，增加了頂板的壓力作用時間，給支護支撐帶來了較大的壓力，極容易引發冒頂情況。在放炮開采過程中，經常會忽視炮眼的合理布置，工作人員將更多的火藥裝填進炮眼內部來彌補炮眼打淺的缺陷，由于火藥數量多，與地表之間的距離小，極容易在火藥威力發生作用時將支架崩倒，導致冒頂事故的發生。不同礦山需要用不同的開采管理方法，應做到一礦山一管理方法，制定有針對性的管理制度，防止出現工序順序錯亂的情況。

2 煤礦頂板事故防治對策

2.1 加強對地質構造的調研分析

在采礦許可證件分發完畢后，相關開采單位不應急于開采煤礦，應進行更加科學的地質分析，找到巖層和煤層特點，確定潛在影響頂板變化的因素。在地質構造調研分析過程中，一定要認真仔細，不能有任何疏漏，可以聘請專業的地質研究團隊和地質研究管理部門對地質情況進行勘察，選用更加科學、精密的儀器和設備進行探測，便于后續進行煤礦開采。

2.2 采取合理的支護方法

不同煤礦由于所處地理位置不同，煤層的貯存條件及產生條件也都不同，煤炭開采任務制定人員應根據實際的巖層情況，采用前探梁及松動圈理論，對支護方法進行改造，提高圍巖檢測標準，在放炮之前做好臨時維護，根據頂板的力學性質，在特殊位置采用錨噴方式及可伸縮的支桿進行支設布局，以支桿聯合配合方式保證開采巷道的穩定性和安全性，保證煤炭開采效率和工作人員的安全性。

2.3 制定合理的采煤方法

采煤方法的合理性對整個煤炭開采過程有著重要影響，通常頂板事故出現在挖掘工作面，應制定更加科學合理的管理方法，在安全管理方面，掌握礦井煤層、頂板結構，只有了解熟悉各部分構造，才能減少巡查對照圖紙的時間，為及時排除隱患留出更多的時間。合理的采煤方法有助于煤炭開采效率的提升，可降低工作壓力。

2.4 規范開采管理流程

煤炭開采的主體是煤炭工人，應切實提高煤炭工人的素質，讓他們學會更多的理論知識，引導其將理論與實際相結合，加強人員的安全教育和法律規范學習。應建立以礦產為主體的開采管理條例，明確開采區域及運載規定，及時排查風險，展開分工合作，提升協同辦公效率。只有開采管理流程更加規范化、科學化，才能保障工人的作業安全，降低頂板事故發生幾率。

3 結語

為實現安全生產目標，煤礦企業應改變傳統的開采思路，探明頂板事故發生的原因，制定更加科學的采煤工作流程，合理選用適合礦山發展的支護方法和開采方法，提高施工人員的安全意識和操作規范化意識，提高工人的綜合素質，加強現場管理，與其他部門共同聯動合作，防止出現煤礦頂板事故。