周榮哲　侍愛(ài)軍　徐瑞靜（山東宏河礦業(yè)集團(tuán)嘉祥紅旗煤礦有限公司，山東　濟(jì)寧　272000）

淺談煤礦頂板事故的成因及預(yù)防措施

周榮哲侍愛(ài)軍徐瑞靜
（山東宏河礦業(yè)集團(tuán)嘉祥紅旗煤礦有限公司，山東濟(jì)寧272000）

煤礦作為生產(chǎn)、生活中的重要能源，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有著很大的促進(jìn)作用，但在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，卻頻繁出現(xiàn)各種意外，且這些意外大都是由于頂板導(dǎo)致的。所以，在今后的煤礦生產(chǎn)中，企業(yè)必須采取高效的措施來(lái)避免意外的發(fā)生。筆者對(duì)此進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

煤礦；煤礦生產(chǎn)；意外；處理措施

1　引言

有關(guān)研究資料顯示，在所有的煤礦意外中，有60%以上都是因?yàn)轫敯鍖?dǎo)致的，且70%左右的頂板問(wèn)題又是在采礦工作面中出現(xiàn)的。因此，煤礦企業(yè)要想提高生產(chǎn)的安全性，就必須高效的解決采煤工作面中的頂板安全意外。要想達(dá)到這一工作目標(biāo)就必須開(kāi)展科學(xué)的煤礦頂板管理工作，只有這樣才能促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的順利、高效進(jìn)行，大大減少煤礦生產(chǎn)中安全意外的發(fā)生率。筆者結(jié)合自己多年的實(shí)際工作，對(duì)煤礦采煤過(guò)程中頂板問(wèn)題的成因和治理措施進(jìn)行了深入論述。

2　煤礦傳媒工作面的意外成因

2.1進(jìn)行采煤工作時(shí)，會(huì)受到采煤工作面地質(zhì)狀況的很大影響，工作期間，作業(yè)面可能會(huì)出現(xiàn)一些地質(zhì)問(wèn)題，包括斷層、破碎帶等，這會(huì)使頂板安全維護(hù)的難度大大增加。且斷層帶內(nèi)通常都含有斷層泥，一旦遇水便會(huì)軟化，最終導(dǎo)致坍塌意外的產(chǎn)生。除此之外，斷層的上盤(pán)以及下盤(pán)礦體節(jié)理裂隙、構(gòu)造是相互交錯(cuò)的，其中往往會(huì)存在泥質(zhì)夾帶，最終便可能導(dǎo)致圍巖破裂，為煤礦傳媒工作和頂板的維修與管理造成很大的障礙。破碎巖體也有可能會(huì)導(dǎo)致頂板意外的發(fā)生。首先，開(kāi)展煤礦采煤作業(yè)時(shí)，不可避免的會(huì)使其附近范圍出現(xiàn)震動(dòng)，長(zhǎng)此以往，巖體的微觀結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變動(dòng)，最終使巖體結(jié)構(gòu)改變，當(dāng)層面上的滑移超過(guò)某一值時(shí)，巖體便會(huì)解體崩塌，而且出現(xiàn)這種問(wèn)題時(shí)，我們預(yù)先根本無(wú)法感知到。其次，巖體的抗拉強(qiáng)度是較差的，若頂板需承擔(dān)的巖體質(zhì)量大于其自身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，拱頂范圍內(nèi)的頂板巖石便會(huì)出現(xiàn)冒落問(wèn)題。

2.2在采煤工作面內(nèi)必須使用科學(xué)的采煤工藝。實(shí)際開(kāi)展回采工作時(shí)，回采工藝對(duì)于頂板意外的發(fā)生有很大的影響，若回采步驟有差異，則可能導(dǎo)致的安全意外也會(huì)有很大的區(qū)別。比如：若煤壁內(nèi)不存在支護(hù)空間的，因此采煤機(jī)割煤及爆破落煤后一定要第一時(shí)間支護(hù)，若支護(hù)不夠及時(shí)，那么推移輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾及替換支護(hù)時(shí)工作面兩端處，回柱放頂時(shí)都會(huì)出現(xiàn)冒頂安全事故，還有像炮眼布置不當(dāng)，裝藥量過(guò)多、老頂來(lái)壓時(shí)等等情況都會(huì)產(chǎn)生冒頂事故。

3　采煤工作面內(nèi)頂板意外的種類

3.1推垮型冒頂意外。在所有的煤礦采煤工作面安全意外中，推垮型冒頂意外要占到50%左右，且大都發(fā)生在復(fù)合頂板、煤礦開(kāi)采的最初階段。

3.2壓垮型冒頂意外。產(chǎn)生這一意外的根源是老頂?shù)谝淮蝸?lái)壓以及周期性來(lái)壓，不過(guò)這一意外出現(xiàn)的并不頻繁，不會(huì)超過(guò)煤礦意外總數(shù)的10%?？墒?，壓垮頂冒頂意外的破壞性極強(qiáng)，所以經(jīng)常會(huì)給煤礦企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失。

3.3漏垮型冒頂意外。板頂松散、破碎巖層、膠結(jié)性較差的再生頂板以及托偽頂是漏垮型冒頂事故發(fā)生的主要原因，當(dāng)采煤工作面作業(yè)遇到過(guò)斷層破碎帶時(shí)，就一定要進(jìn)行頂板的控制工作，若無(wú)法保證這一工作的時(shí)效性，無(wú)法高質(zhì)量的完成護(hù)頂和封頂工作，就會(huì)出現(xiàn)漏頂?shù)纫幌盗袉?wèn)題，并且還會(huì)有大量的大塊矸石砸下來(lái)，降低支護(hù)設(shè)施的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致冒頂意外的發(fā)生。

3.4沖垮型冒頂意外。這一意外多發(fā)于巖層堅(jiān)硬的地區(qū)，由于采空區(qū)域的懸頂是很大的，所以萬(wàn)一掉落巨石的話就會(huì)運(yùn)動(dòng)到煤壁，所設(shè)置的各種支架會(huì)因此傾倒，支護(hù)設(shè)施的失效便會(huì)造成冒頂安全意外的出現(xiàn)。此外，工作面回柱到達(dá)上端口的出口位置時(shí)，頂板壓力就會(huì)集中在某區(qū)域的支架上，此時(shí)若未設(shè)置安全保護(hù)裝置就拿走支架，就會(huì)導(dǎo)致頂板下砸，最終到達(dá)附近支架產(chǎn)生冒頂。

3.5局部巖塊冒頂意外。通常在鑲嵌型頂板結(jié)構(gòu)上發(fā)生局部巖塊冒頂事故，頂板受“人”字滑、“草帽”滑影響，或有鍋底狀包裹體，加上支護(hù)不及時(shí)，空頂面積較大，棚檔不勻等，巖塊可能會(huì)順著滑面脫落，最終造成冒頂傷人意外。這一意外發(fā)生時(shí)不會(huì)有預(yù)兆，因此無(wú)法預(yù)防，這便需要工作人員高度重視?？墒牵@些年來(lái)局部巖塊冒頂問(wèn)題的發(fā)生率越來(lái)越高，因此我們必須將其作為煤礦采煤工作面頂板管理的重中之重。

4　如何避免頂板安全意外的發(fā)生

第一，深入開(kāi)展礦井地質(zhì)的研究分析工作，尤其是開(kāi)采煤層的頂?shù)装鍫顩r，還要認(rèn)真高效的進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。第二，在進(jìn)行小型構(gòu)造發(fā)育采面工作時(shí)，一定要使用科學(xué)的頂板控制方法。還要結(jié)合開(kāi)采煤層的實(shí)際生產(chǎn)狀況，來(lái)制定最科學(xué)、高效、適宜的采煤方式，并使用高效、先進(jìn)的措施來(lái)降低采煤工作面頂板意外的發(fā)生。此外，一定要嚴(yán)格監(jiān)督工作步驟和技術(shù)方案的制定、審批以及落實(shí)，特別是制定地質(zhì)構(gòu)造帶周圍的作業(yè)技術(shù)時(shí)，除了要事先對(duì)其進(jìn)行深入探究，了解最新的動(dòng)態(tài)信息，還必須結(jié)合開(kāi)采技術(shù)條件的變動(dòng)，第一時(shí)間開(kāi)展作業(yè)規(guī)程和步驟的健全、完善工作。加強(qiáng)單體液壓支柱工作面支護(hù)管理工作，做好“支、護(hù)、穩(wěn)、切、控、實(shí)、齊”，努力提高工作面的支護(hù)質(zhì)量?；刂僮鞒绦蛞袷匾?guī)章制度以及作業(yè)章程，若作業(yè)地區(qū)應(yīng)力集中或者是存在危險(xiǎn)柱，就必須使用遠(yuǎn)距離方式開(kāi)展回柱工作，完成這一步驟后便需要立即開(kāi)展安全檢查工作。要堅(jiān)持“工作面支架不合格不回，特種支架不完善不回，和回柱無(wú)關(guān)的工作者不回，后路不暢通不回”的原則。對(duì)于分層開(kāi)采的中、底區(qū)以及簡(jiǎn)易支架（π型鋼梁或懸移、抬移支架等）放頂煤工作面，一定要依照復(fù)合頂板的方式開(kāi)展其頂板管理工作。要設(shè)立采煤預(yù)備隊(duì)負(fù)責(zé)工作面的開(kāi)碴及收作。若無(wú)特殊狀況，則必須使用一隊(duì)一面，切忌使用一隊(duì)多面的方式生產(chǎn)。

結(jié)語(yǔ)

綜合本文論述，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采煤工作時(shí)，借助長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)積累、資料記錄，還是能夠在一定程度上預(yù)估頂板安全問(wèn)題的發(fā)生的，但工作人員一定要認(rèn)真整理匯總頂板意外的發(fā)生規(guī)律。這對(duì)于降低頂板安全意外的發(fā)生率有著非常積極的作用，并且還有利于創(chuàng)建“雙高”煤礦。此外，管理者必須嚴(yán)格開(kāi)展頂板安全管理工作，定期對(duì)頂板實(shí)施檢查，保證頂板的高質(zhì)量。還要使用先進(jìn)的預(yù)測(cè)方式來(lái)預(yù)估施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造，并科學(xué)的分配工作人員，以最大化的避免頂板意外的出現(xiàn)。

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