摘要：本文对顶板事故的形成过程和顶板事故的原因作了分析，并提出了不同的防治措施和日常管理工作的重点，供广大工程技术人员参考。
关键词：煤矿顶板；事故；防治
1煤矿顶板事故的形成过程
煤矿在进行地下开采时，上覆岩层会对巷道产生巨大的压力。受采动影响，围岩原有应力平衡状态被打破，矿山压力分布变得不均衡，此时分布不平衡的矿山压力作用到巷道或工作面周边的煤体或岩体上，会形成应力集中，一旦压力超过支撑能力，就会发生片帮、顶板下降，严重时出现冒顶、底鼓甚至巷道被压塌的现象。顶板事故的形成、发生与煤矿所处位置的地质构造、巷道和工作面支护状况、推进距离和速度、人员操作以及现场管理有密不可分的关系。
2煤矿常见顶板事故的成因分析
2.1思想上麻痹大意，违章作业
麻痹大意是发生冒顶事故的思想根源。警惕麻痹这是预防事故发生搞好安全生产的一条重要经验。一些局矿的领导认识不足，抓的不紧，对加强顶板管理的重要性缺乏应有的认识，没有针对本单位采掘工作进展情况采取得力措施。另外从全国历年的顶板事故来看，顶板事故多是由于违章指挥、违章作业造成的，突出表现是不认真执行《煤矿安全规程》、《作业规程》和《操作规程》。有的职工对三大规程学习较差，不知道自己是在违章作业，或者明知违章，但存在饶幸心理，认为违章一次不一定就出事故，因生理、心理原因造成的工作失误。
2.2技术装备和支护设计跟不上
目前我国仍有不少煤矿回采工作面使用摩擦金属支架和木支架，其性能差、不稳定。回柱基本上还是人工作业，对工作面顶板和巷道围岩的监测和预报水平还不高，对矿压观测研究进展还不快，已取得的成果还没有很好普及。在设计方面，当顶板岩石比较破碎，构造比较发育时，支护方法不合理或支护不及时，极易造成顶板突然冒顶或片帮，引发事故。某些煤矿作业规程公式化、通用化、缺乏针对性，不能根据地质条件的变化和事故多发地点的施工特点有针对性的控制事故的具体措施。
2.3地质因素的影响
随着开采深度的增加，巷道上覆岩层重量增大，形成的支承力较大，从而增大巷道的变形及破坏的可能性。其次，煤层倾角不同也会使巷道的破坏形式有差异。如水平或倾斜煤层巷道中易出现顶板弯曲下沉、冒落。急倾斜煤层巷道易出现臌帮、底板滑落及顶板抽条冒落等形式的破坏。在地质破坏带内开掘巷道时也很容易产生巷道冒顶事故。
2.4现场管理不严，工程质量低劣
从对顶板事故的分析来看，将近一半的顶板事故是由于工程质量低劣造成的。有的煤矿，井下使用的新工人多，对井下作业环境不了解。另外缺少安全知识技能的培训，对围岩力学性质认识不够，采取的技术措施不足、不得力，盲目施工造成冒顶。
3冒顶事故的预防措施
3.1优化工程设计
支护设计要保证巷道的安全可靠，同时要确保经济合理。支护设计方法主要有工程类比法、理论计算法、数值模拟分析法等。巷道围岩是一个极其复杂的地质体，在进行支护设计时应对围岩各类地质力学条件充分了解，并且要进行多方面的地质力学测试，包括围岩强度、围岩结构、围岩深部位移和破坏范围、地应力等。对各种影响因素，综合分析后再进行设计，根据测试结果选择合适的支护设计方法，确定合理支护参数，设计方案要通过施工、监测、反复实践、检验、调整、完善、在动态中达到最优。对采煤工作面，控顶距要符合作业规程规定，移溜后支柱要及时架设。打好临时支柱、托棚或戗柱。工作面的上、下安全出口及上下顺槽的超前支护要及时，回临时柱要先支后回。
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3.2从思想上提高认识，加强顶板管理
各级领导必须充分认识预防冒顶事故的重要性，加强顶板管理工作，建立健全各项顶板管理制度，定期召开顶板分析会，及时研究顶板问题及治理措施。作业规程安全措施要符合现场实际情况，当现场情况发生变化时，要及时修改补充新的措施，严禁使用“通用”的规程措施。
3.3加强安全教育，提高业务素质
牢固树立“安全第一”思想，搞好安全教育和技术培训工作。所有管理和施工人员都应认真学习和掌握顶板压力形成机理、过程和管理方法等，提高整体队伍的技术素质。加强安全检查监督力度，及时堵塞漏洞，做到防患于未然。
3.4加强对煤巷锚杆支护工程监测
锚杆支护质量的监测，包括锚杆、锚索支护工程质量的监测和巷道围岩稳定性的监测。锚杆、锚索支护工程质量的监测主要是锚固力和预紧力。发现锚杆锚固力达不到要求时必须补打，预紧力包括锚杆和锚索施工时必须班班专人负责达到要求。由于锚杆支护的隐蔽性，仅从表面现象看很难准确判断，况且一旦围岩破坏失稳，一般没有明显的预兆，不易被人们察觉，破坏往往具有突发性。因此，应用科学可靠的仪器进行锚杆支护监测工作，以便井下现场人员可以随时观测巷道围岩位移情况。通过科学的监测，判定围岩的稳定程度和安全性，便于及时采取措施。
4煤矿顶板管理建议
4.1监管部门管理建议
（1）要推进煤矿企业支护方式改革，推广应用顶板管理的先进适用技术，督促检查顶板管理措施落实和隐患排查治理情况。驻地煤矿安全监察机构要加大对顶板管理工作的监察力度，发现重大安全隐患的，要责令煤矿停产整顿；对顶板管理工作不到位导致事故发生的，要依法追究相关人员的责任。（2）督促煤矿企业高度重视顶板管理工作，明确分管负责人和分管业务部门，配备足够的专业技术人员，健全完善有关规章制度，明确岗位责任，严格考核奖惩，确保顶板管理各项制度落到实处。
4.2煤炭企业自身管理建议
（1）加强矿井地质勘探和地质资料的分析研究，以及矿压观测工作，掌握煤层赋存情况、地质构造、顶底板岩性、煤岩物理力学参数和矿压显现规律，抓好采区地质情况的预测预报工作，为顶板管理提供基础资料。（2）矿压观测作为顶板管理的重要组成部分必须得到煤矿企业的足够重视，对于地质条件复杂的矿井，尤其是存在坚硬顶板、松软破碎顶板、复合顶板、“三软”煤层、地质构造复杂、深部开采、浅埋煤层的煤矿企业，需建立矿压在线监测系统，实时监测各回采工作面、采掘巷道及特殊地点的矿压变化及围岩变形情况。成立矿压管理组，配备至少3～5名矿压人员，专门负责矿压观测、支护质量监测、矿压数据分析处理等工作。（3）煤矿企业要积极推进支护方式改革，推广应用顶板支护新技术、新工艺、新材料，推广采掘机械化，推广锚杆、锚索、锚网、锚喷等支护技术，组织对冲击地压、“三软”煤层、复合顶板、极破碎顶板等支护技术难题的科技攻关。禁止使用巷道式、高落式非正规采煤方法，仓储式采煤法以及回采工作面使用木支柱支护和金属摩擦支柱支护也是不允许的。（4）煤矿企业要深入开展安全质量标准化工作，建立健全采掘工作面支护质量班评估验收制度，每班由专人对照安全质量标准化标准和采掘作业规程，对工程质量、工作质量进行验收，不合格的要立即整改。要对采掘工作面和巷道维修工程的支护质量进行检查验收考核。（5）建立顶板安全风险预控机制，要求企业内部加强对矿井顶板危险源进行全方位辨识，并细化到所有采掘工作面及有人作业的地点，对排查出的顶板隐患及时梳理分类，制定具有针对性的矿井顶板事故防治措施。
5结束语
综上所述，为防止各类冒顶事故的发生，除应正确认识各类顶板的压力显现，掌握一定规律，采取针对性措施外，还要加大支护强度，以克服岩层下沉，保证采场稳定性。
参考文献：
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[2]张晋武.煤矿顶板事故发生的地质因素与防治对策.山西煤炭，2012，32.07.69-70+73.
[3]孙超.煤矿顶板事故的发生因素与防治对策分析.科技创新导报，2011.31.77.
论文作者:薛海彬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
标签：顶板论文; 巷道论文; 围岩论文; 事故论文; 煤矿论文; 工作面论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第8期论文;