煤矿掘进巷道顶板事故的预防措施探讨

煤矿掘进巷道顶板事故的预防措施探讨

邓志国

淮河能源集团煤业公司朱集东矿，安徽淮南 232001

摘要：煤矿开采是一项特殊的、危险性较高的行业，其由于处于井下开采并且管理的问题，不安全因素较多，事故发生的概率也较高，其中顶板事故是煤矿五大灾害中最为严重的一种，基于此，煤矿的安全管理中，顶板管理是重中之重。因此，我们必须分析掌握煤矿发生冒顶事故的原因、预兆、研究有效预防措施，以降低煤矿顶板事故的发生，保证煤矿安全生产。 

关键词：顶板事故；原因；类型；措施

矿井开采过程中的采掘工作面或在已掘的巷道内所发生的冒顶、片帮、掉矸等造成的人身伤亡和生产事故统称为顶板事故。顶板事故是煤矿五大灾害之一，掌握冒顶事故的预兆及其预防措施是煤矿安全生产的重要保证。顶板事故对矿井安全生产危害极大，据统计，冒顶事故所占的比例占其他事故的 60% 以上，伤亡人数占 40% 左右。因此，我们必须分析掌握煤矿发生冒顶事故的原因、预兆、研究有效预防措施，以降低煤矿顶板事故的发生，保证煤矿安全生产。

1 冒顶事故原因 
冒顶事故发生的根本原因在于开采过程中矿山压力的活动所造成。顶板的矿山压力活动过程中发生不同程度的变形，先是沿着顶板节理出现裂隙，产生离层现象。此时，如果顶板管理不当，支护质量不好，压力继续增大，岩石变形超过弹性变形极限，就会出现断裂、垮落、片帮或局部冒顶； 巷道设计位置不合理，如处在松软的岩层当中；缺少详细且准确的地质资料与水文地质勘测报告，导致施工中缺乏正确指导，所选支护方法及形式无法发挥预期效果；所选施工方法不正确；未能一次性成巷，导致围岩长时间直接暴露，产生松动与风化，且支护不及时或不满足设计要求，致使支架无法发挥应有作用，出现塌冒事故；未能严格执行敲帮问顶基本制度，浮石清理未能得到相关人员的高度重视，导致浮石坠落伤人

2 顶板事故的类型

顶板事故按冒顶的力源进行分类可分为：压垮型冒顶、漏垮型冒顶和推垮型冒顶。

压垮型是指由垂直于层面方向的顶板力压坏采场支架而导致冒顶;漏冒型是指因已破碎的顶板没有得到有效防护受重力作用冒落而导致的冒顶;推垮型是指由平行于层面方向的顶板力推倒采场支架而导致的冒顶

3 顶板事故的预防措施

顶板事故的发生会威胁矿工的生命安全，会造成人力、物力及财力的极大损失。防止冒顶事故的措施有：

3.1 充分掌握顶板压力分布及规律

掘进巷道在布置及支架形式的选择上也要充分考虑压力的分布规律及顶板来压的大小，把巷道布置在压力降低区内。根据掘进工作面岩石的性质，严格控制空顶距。

3.2 严格执行敲帮问顶制度

支护前，首先要敲帮问顶、处理活矸。具体方法是：人员站在安全处，用长把工具由轻到重敲击顶板，根据声音判别顶板是否离层。一般而言，实心声，说明顶板没有离层；空心声，说明顶板已经离层。危石必须挑下。危石无法挑下时应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。及时处理局部漏顶采掘工作面如果出现局部掉矸、漏顶时，必须及时处理。否则，会出现漏顶处支架受力不均，受力大的支架被压断而引起大型冒顶。

3.3 加强班队长现场管理作用

班组是一切工作贯彻落实的落脚点，班组建设是煤矿职工队伍建设的核心。班组长都是生产一线的指挥官，他们既是指挥员，又是战斗员，对安全生产情况、顶板情况、自然条件的变化等最熟悉，他们能够带头遵章作业，遇到各种情况，正确判断和采取正确措施，果断处理，就可以避免顶板事故。要切实加强班组建设，特别是加强对班组长的培训和安全教育，提高他们的素质，使他们在顶板管理中发挥积极的作用。

3.4 对支护形式进行改善
  巷道所处地层条件复杂多样，围岩性质千差万别，且多数巷道在服务年限内还要经受采动的强烈影响。煤矿掘进中，在高应力作用下，围岩的原始平衡状态遭到破坏，顶板两端出现应力集中区，顶板各岩层将失去支撑面，如果不及时进行支护，顶板在自重和高应力的作用下，很容易弯曲变形的现象；巷道顶板也因挤压，容易发生弯曲变形的现象；当底板岩石较软时，底板受压后，巷道的下底部分将鼓起，即底鼓。综上，掘进巷道时就做好支护工作，防止发生顶板事故。因此，在掘进巷道过程中巷道支护占据重要地位。
  3.5 做好施工现场安全管理
  施工前管理和技术人员应充分掌握：掘进巷道的水文及地质资料；施工巷道要穿过的地质构造图；掘进巷道要穿过的煤岩裂隙带、层岩性、瓦斯以及水等做好分析及预测。
  施工中要尽量一次成巷，最大限度的缩短围岩暴露时间；敲帮问顶制度不能轻视。交接班以及作业前、后都需要敲帮问顶，及时的排除不安全因素、隐患后再施工。
  工作面的空顶距离要严格控制，严禁空顶作业，要使用前探梁等进行临时支护；支护必须按设计进行，支护质量要得到保证；围压变化在施工中要仔细观察，对顶板加强管理，防止事故发生。
  3.6加强掘进巷道进行监测和维护

  科学技术的发展使得对顶板进行实时监测已经成为了可能，例如尤洛卡等监测设备，通过对于各种传感器的应用能够对顶板的变化进行动态监测和分析，从而了解支护的强度是否满足要求，一旦顶板发生异常能够及时发出预警信息，从而帮助相关工作人员逃生，降低顶板事故发生时的损失。
  由于巷道下的地质条件复杂，顶板的状态也不可能长期保持不变，因而煤矿企业必须加强对于巷道的顶板维修，维修时可采用多种支护形式的联合支护充分发挥各支护形式的优点，定期对巷道的支护进行检查，而要做到这一点首先应该培养高素质的维护队伍，保证维修人员能够在井下安全进行维修工作。

3.7 加强安全教育和培训
预防煤矿顶板事故最基本的就是要提高煤矿各员工的的安全意识，加强相关从业人员的安全教育和培训，组织员工学习正确的操作规程及法律法规。通过安全教育提高其安全生产的自觉性，并且积极主动的做好预防煤矿顶板事故的各项工作。并且定期对员工培训顶板事故的危害、预防等内容，将顶板事故消灭在萌芽状态，扼制顶板事故的发生。
除此之外，还有加强顶板支护技术措施的落实，实时的应用新的采掘技术，合理安排开采方法，加强地质测量工作等方法来积极有效的预防顶板事故的发生。
4总结

综上所述，掘进巷道顶板事故预防措施的研究对于煤矿的安全生产，乃至煤矿的安全发展都有着不能忽视的关键作用。所以，要预防巷道顶板事故的产生，就要依据现实状况，选取适当的支护方式，确保巷道的质量，对加强安全管理，重视班队长作用并加强职工安全意识教育，从而避免在掘进中巷道顶板事故的产生。
  参考文献：
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