关键词：煤矿开采；顶板事故；安全管理；预防
我国具有丰富的煤矿资源，另外煤也是对国家工业生产进行支撑的重要能源，然而由于煤矿在生产的过程中，其工作场地较恶劣，具有一定的局限性，在矿洞当中空间有限，由于开采过程中出现某些因素的影响，煤矿开采的环境也会逐步出现变化，比如说粉尘、瓦斯、顶板等灾害都会对井下工人的安全生产产生很大的影响，通过相关统计分析发现在煤矿安全事故当中1/3是因为顶板因素导致的，所以在新时期对顶板事故产生的原因进行分析和研究，并且采取合理的方式有针对性的处理，具有非常重要的意义。
一、回采工作面顶板的分类
在煤层上的岩层就被称为煤层顶板。考虑到上部岩层距煤层的距离以及坚硬程度，煤层顶板自下而上分别是：（1）伪顶。伪顶是位于煤层上部紧邻煤层的薄岩层，距煤层最近，厚度通常仅有0．3m～0．5m。伪顶主要组成为碳质页岩，通常质地较为松软，坚固度和稳定性较差，因而在工作面落煤时，伪顶也会随之垮落，从而混到煤中，对煤质造成影响。（2）直接顶。位于煤层及伪顶上部的岩石层称之为直接顶，主要由沙质页岩和泥质页岩组成。直接顶相对于老顶来说较为紧密和坚固，其比较稳定性，在工作面开采落煤时往往不会立即垮落，而是在工作面上方，待悬露一段时间后垮落。因此，直接顶也是采掘工作面进行支护的对象，如果支护不良，在矿压和开采扰动作用下直接顶很容易发生垮落冒顶，造成人员伤亡。（3）老顶。老顶是位于直接顶上方，距离煤层较远的岩层，一般由较为坚硬厚重的石灰岩、砂岩等组成。老顶通常结构紧凑，坚硬稳固，一般不会轻易垮落；但是如果采空区有较大面积悬露，在支架拉移时很容易发生垮落。老顶在垮落时会给工作面及其支护带来较大的压力，如果支护强度不足，则会出现极为严重的冒顶事故。
二、顶板出现事故的具体原因
1.地质层面的因素
煤层的实际位置往往并不固定，因此在开采的时候，经常会受到地质层面的限制。在工作开展之后，地质经常会发生一定程度的变化，因很多事故往往很难提前预测。为此，施工团队便需要针对原有的地质结构，把握其不同的变化情况，从而采取各类不同的措施。例如，当煤层出现断层之后，其内部会有一定量的断层泥出现，一旦与水液接触，便会立刻出现软化的情况，使得整个采煤工作面的稳定性大幅度下降，从而出现坍塌情况，如果情况十分严重，还有可能造成岩石出现破损，对后期的支护工作带来一定程度的阻碍，同时也会带来不小的安全隐患。
2.矿山压力作用
由于采煤工作面上部覆盖层往往会由于开采的因素而产生形变等情况，导致矿山压力。这种内力往往会直接作用于煤层直接顶板上，并且向工作面支架当中传递，具体是回采面上方出口位置，其表现较为强烈。由于会出现矿山压力，在回采的过程中，工作面居中顶板会慢慢下沉，产生一定的压力，另外压力具有周期性压力和初期压力的特征，两种压力出现的时候会导致工作面产生异常情况，如果无法进行处理和预防，可能会导致冒顶等事故的产生，严重影响煤矿开采人员的生命安全。
3.采煤技术的影响
很多煤矿企业为了经济利益而使用一些落后的技术，这使得采煤的工作环境也无法得到保障，再加上对于工作人员的要求也不高，会出现采煤技术和安全保护意识两者都缺乏的情况，因此在回采过程中很容易发生事故。比如，采煤机工作过程中需要及时进行支护，如果支护工作不及时，采煤工作面在回柱放顶的过程中就很容易出现冒顶事故。
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4.安全意识不强，监管不到位
首先出现的问题在于安全意识不强，顶板安全管理的监督力度不足，没有完善的管理流程，在施工的过程中操作流程不规范，这些因素都会导致顶板冒顶安全事故的出现，对施工人员的生命安全产生非常严重的影响。其次部分煤矿企业在生产的过程中只是重视追求利益，造成一些非法煤矿的数量逐步增多，甚至产生一些没有取得合法经营证照的煤矿，这些煤矿在生产的过程中出现了一定的安全隐患。
三、采煤工作面顶板安全管理及事故预防
3.1针对不同类型顶板采取的支护措施
对于复合型顶板，应以支护并重为原则，提高支护的初撑力及稳定性，防止直接顶离层、抽顶;合理设计支护类型及支护密度，尽量使用单体液压支柱，当采空区直接顶悬顶面积较大时，要及时进行人工放顶，同时与机械化放顶支柱配套使用，提高支护强度，消除隐患。工作面采掘结束后，特殊支护不得提前撤除，回料必须在最小控顶距下进行;对于顶板压力集中处或“压死”支柱的回撤，必须采取相应措施，未采取措施前严禁强行回柱。
3.2提高对于安全管理工作的重视程度
提高安全管理人员的安全管理意识十分必要，这可使他们更加注重对于安全问题的管理，减少顶板事故的发生。工作人员在安全的环境中工作，既可以降低安全事故的发生率，又可以提高煤矿开采效率。
3.3基于地质进行安全处理
一般来说，煤矿事故问题有着很强的突发性特点，很难提前进行预测。但是经过长时间分析，可以发现顶板事故本身还是有着较强的规律。因此，施工人员可以基于地质情况的基本因素展开勘探工作。之后在基于地质原有的变化情况以及顶板的变化规律，提前展开交流和探讨，做好相应的预防工作。在进行采煤的时候，理应保证支架防护和现场本身做到完全一致，以此可以促使支架原有的功能可以全部发挥出来，从而提升其支护效果以及本身的稳定性。不仅如此，还需要进一步提升采煤机械本身的机械化程度。特别是对于支护工作而言，不仅可以使得采煤工作的技术含量进一步提升，同时还能大幅度降低人员伤亡的情况。
3.4井下工作面的综合性管理措施
检修液压支架质量时，确保泵站出液压力，保证支架足够的支撑力;严禁使用漏液、折损和未经试压的单体支柱。工作面支柱要打成直线，严格控制排距、柱距，保证偏差不大于0．1m;支柱时必须确保底部平稳、坚硬和牢靠，严禁在浮煤、浮矸上打设支柱。对于较大面积难以垮落且难以支护的顶板，可借助倾斜深孔爆破切槽的方式直接强制放顶。
3.5利用新技术分析顶板规律
在工作面顺槽内安装在线监测压力表，掘进时密切监测顶板压力变化。同时，利用信息技术将顶板压力变化信号传输至计算机系统，通过计算机对从开掘到采煤结束等生产各环节的顶板压力变化数据进行记录，定期对记录数据进行分析，从而为后续的开采工作提供准确而有效的参考数据信息，更好地指导煤矿开采和顶板安全管理，杜绝冒顶事故。
结束语
在煤矿的生产过程中，非常容易出现安全事故，并且在事故过程中，经常发生工作面顶板的事故。它严重影响到了煤矿安全生产。为了能够保证煤矿工作面顶板的安全事故在概率方面进一步降低，需要在具体生产中，对工作面顶板在安全管理工作方面不断强化，保障煤矿开采的安全。
参考文献：
［1］方恒．浅析采煤工作面顶板事故原因及防治措施［J］．中小企业管理与科技，2017，（9）．
［2］孙建忠．浅谈煤矿采掘工作面顶板事故原因及对策［J］．智能城市，2017，（9）．
［3］闫建宙.采煤工作面顶板安全管理及预防措施的探讨［J］.化工管理，2017（18）：181.
论文作者:高阳
论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：顶板论文; 工作面论文; 煤层论文; 煤矿论文; 事故论文; 过程中论文; 压力论文; 《科学与技术》2019年20期论文;