采煤工作面顶板事故的原因及预防对策

采煤工作面顶板事故的原因及预防对策

周洋洋

山东省田庄煤矿有限公司山东济宁272103

摘要：由于井下采煤环境十分恶劣且不断变化，在煤矿开采过程中经常发生各类安全事故，其中尤其采煤顶板事故发生率较高。因此，对煤矿顶板事故的发生规律、发生原因等进行归纳分析，有针对性地提出科学合理的预防措施提高顶板管理水平，进而可有效降低顶板事故的发生率。本文进一步分析了采煤工作面顶板事故的原因及预防对策，以供同仁参考借鉴。

关键词：采煤工作；顶板事故；原因；预防对策

一、采煤工作面顶板事故发生特点

采煤过程中发生的顶板事故具有两个显著特点:

第一，周期性。煤矿工作人员的作业周期会使事故发生具有一定的周期性。做好煤矿的管理工作能够使安全周期延长，但顶板事故发生的周期性依旧无法避免。因此，煤矿管理人员需从小区域内对事故发生概率进行控制。

第二，重复性。假如在不同时间不同采煤区中重复发生的工作面顶板事故10起就有10人死亡;那么在相同顶板事故中重复发生的事故20起就有20人死亡，其重复率非常高。

二、煤矿采煤面事故原因

第一，地质的原因：出现岩层破碎带、大断层；出现断泥层的情况；断层的上盘和下盘的矿体之间出现节理裂隙；破碎的岩体。

第二，管理原因：个人安全意识淡薄；管理制度不健全管理不到位；领导带班人员履行职责不到位；三违情况管理不严，施工质量低劣；对顶板事故查处力度不够。

第三，技术原因：采煤方法与设计不相符，施工作业时施工顺序不合理；地质情况未查探清楚；技术管理薄弱；实际操作水平不过硬；未进行矿压观测或观测不够认真。

第四，采煤面地质条件影响。煤矿采煤工作面作业中，经常会遇到破碎带、地质构造带以及落差大的正、逆断层等，在过这些区域时经常会有不可预见的情况发生，特别是在断层面还存在有断层泥的情况时，遇到水后就会出现软化，造成坍塌事故，会带来一定安全隐患。

第五，镶嵌顶板影响。（1）矸石的结构，矸石两头尖与中间粗；（2）类似鱼背结构，类似鱼背顶板称锅底矸子；（3）交叉的解理面造成镶嵌顶板，此类顶板，多数情况解理面会有钙质岩粉；（4）逆断层煤顶镶嵌等。以上几类顶板的形式，主要是直接顶与顶板母体岩层不能够整合有关，其特点是粘附力小、稳定性能差、容易从母体岩石中滚落。镶嵌顶板冒顶事故多发生在靠近煤壁侧，发生时间多为炮后、煤机割煤后，支架未建立支护的阶段内。

第六，底板稳定性。地质构造与底板岩性的影响，有时煤层和底板不能够整合接触，底板光滑，尤其是在煤层倾角大工作面，支架容易倒，易发生事故。

三、采煤工作面顶板事故预防对策

第一，在地质勘测过程中，勘查人员必须认真仔细地研究和分析勘测信息，充分地掌握采煤工作面顶底板的地质条件。对于具有小型构造的采煤工作面，应根据开采煤层的条件，并结合围岩的变形特点以及覆岩移动规律，及时调整和改变开采方式，运用合理有效的技术来控制和预防顶板事故的发生。还应该高度重视采煤工作面作业规程的编写、技术措施的完善以及审批工作，特别是对所涉及到的特殊地质构造，如大断层以及节理裂隙等认真对待。

第二，根据不同类型的事故，采取的措施也不一样推垮型，观察顶板的条件，按照工作面的各种变化现象与顶板动态仪参数的变化，预测切断的时间和位置同时加大哉柱的数量，并对支护的状态进行详细观察和检查，以防比直接顶离层；压垮型，现场检查顶板的情况，掌握顶板活动的情况，当顶板出现大面积的悬顶时，就要及时选择合适的支柱进行处理，减少压力;冲击型，将顶板动态仪安设在采煤通道中，以方便预测离层的活动规律，为了防比顶板岩层移动，在工作面顶板周围增加点柱维护。

第三，对现场工作管理的严格监督，以及严格对整个采煤工程的质量验收、评估，杜绝偷工减料，不根据实际的操作工序护顶，使用不合格材料，导致事故的发生同时，还要提高采煤工作面顶板的整体支护装备，使用稳定性好、支撑力和阻力高的单体液压支柱进行维护。对于较大面积的控顶则选用四对八根长的钢梁维护。以支、护、稳、切、控、实、齐等核心，提高工作面顶板的质量除此之外，还要加强采煤工作人员对专业技术的培训。从管理、技术、操作等多方面综合进行能力的加强，掌握和使用新的技术。

第四，加强和抓好采煤工作面顶板技术的管理，根据顶板的各种规律和性质，选择合适的支护，可以分为以下几种情况:对于顶板较为松散和破碎型，以及复合型，要从整体上进行支护，以提高支架的稳定和承压力，防比出现漏垮和推垮冒顶事故;对坚硬和压力过大或较为松软的顶板，要加强支护强度和穿铁鞋，以提高支护的支撑力侮3d就要进行一次压预报，及时观测工作面的动态，架设棚、抗柱、丛柱等，以抵挡来压在完成工作面工作后，严禁对同柱的强行撤除。

第五，加强单体液压支柱工作面支护管理工作

对于加强单体液压支柱工作面支护管理工作，必须要做好七个方面的工作，即为“支、护、稳、切、控、实、齐”这七项工作，主要应抓好二个质量(支柱(架)的质量、支设质量)、三个环节(泵站压力、软底板的处理、二次(多次)补液保证支撑力)，努力提高工作面的支护质量。在进行回柱操作时，一定要严格遵守相关作业规则，用认真谨慎的态度、正确的回柱方法进行回柱工作。

第六，采用先进的顶板监测技术，对采煤工作面顶板的压力变化进行实时监测，可有效防比采煤工作面顶板事故的发生。应用矿压监测等顶板监测技术，科学地监测、分析顶板压力及活动规律，为采煤工作面顶板管理工作提供准确的信息和决策依据，以便提前采取相应的措施进行支护，可有效防比采煤工作面顶板冒落和垮落，保证采煤工作面各工序正常作业及作业人员安全。

第七，旧巷中的支架由于长时间的使用以及受到采煤工作面超前压力的影响，折梁断柱的数量会与日俱增，而折梁断柱数量的增加极易招致顶板破碎的加剧，从而造成冒顶现象的出现。针对这种现象，应加快工作面过旧巷的速度，以减少因时间过长而出现折梁断柱时顶板的压力。为了减少空顶的时间和面积，应遵循边采边支护的原则。在综采工作面过旧巷时，应首先用液压支架的前探梁托住棚梁的端头，再逐渐前移拉架。此时如果煤矿采煤工作面的顶板出现不稳定的状况，则可以上抬梁，倾斜地放置于前探梁的上方，这样就可以利用上抬梁空巷的棚梁进行前进，从而达到对采煤工作面顶板的有效控制。

第八，在采煤工作面收尾时，应在开采到停采线之前减小控顶距，以保证过往人员和材料设备运输的畅通性。还应采用木垛将上下安全出口进行良好地保护，以确保退路的畅通。在进行回柱时，可采用从采空区向煤壁和从底部到顶端的顺序。有中间巷的工作面，煤层倾角较小时，可采取从两头向中间的次序进行回柱。

结束语

在采煤生产过程中，工作人员应不断总结和分析采煤工作面顶板特点，做好采煤工作面顶板事故的预防，不断提高采煤工作面顶板质量的监督和管理，强化顶板支护的维护和检查，严格遵守规范和作业标准。还应对以往发生的顶板事故原因以及教训进行系统归纳和总结，制定出科学合理的预防措施。只有这样，才能从根本上有效遏制煤矿采煤工作面顶板事故频发的态势。

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