关键词：煤矿采矿工程；地质条件；顶板事故
前言
由于煤矿井下作业与其他生产方式之间具有明显的差异性，同时其生产环境也具有一定的特殊性。而且煤矿井下作业在实施过程中，其具有非常大的危险性和复杂性。在面对这种特性的时候，煤矿井下的采矿安全其实很难得到有效保证。在煤矿井下的日常开采过程中，采面顶板是其中非常重要的一部分，能够直接对矿工的生命安全产生影响，同时还会影响到煤矿企业的经济效益。
1煤矿采矿工程中顶板事故的主要类型分析
煤矿采矿工程中顶板事故的发生会对开采工作和矿工的生命安全产生严重的威胁，因此，在采矿工程施工之前应对地质条件进行调查和分析，提前做好防治措施，总结煤矿采矿工程中顶板事故发生的类型主要有以下几种：一种是局部冒顶事故；煤矿采矿应具备的开采条件包括薄层结构的复合顶板以及煤矿开采层埋藏的深度和采高以及开采宽度都较适合，采动应力场高峰深入壁前方，也就是说存在内应时。在满足这两种开采条件后，如果出现冒顶事故，那么其发生的时间和地点则取决于老顶来压运动的规律。局部冒顶事故一般都发生在老顶来压的过程当中，尤其是老顶来压和复合顶板开裂的地方。第二种类型是压垮型顶板事故。在开采过程中出现的顶板压垮支架从而引发较为严重的垮塌事故，其主要发生在直接顶和老顶大面积来压的过程当中。第三种类型是推垮型顶板面积垮塌事故。此类型事故也是发生在顶板来压的过程当中，其垮塌的情况可以有三种，向老塘推垮和向壁推垮以及向倾斜一侧推垮。导致推垮的动力来自顶板自身，也不排除老顶断裂时所产生的冲击力作用。
2顶板事故发生的主要原因
2.1地质结构产生变化
由于中国地质形式复杂多样，地下环境也皆有不同。而中国部分地区煤矿区在形成期间对地下构造造成影响并产生破碎带，如果在该地区进行开采，则容易使地质发生塌陷等情况，而其节理和层理在发育期间容易对顶板的稳定性造成破坏，使顶板出现冒顶情况，导致安全事故发生。
2.2人员自身专业能力较低
a)由于井下开采人员缺少相关采矿能力或能力较低，并且未按照相关管理制度采矿，在开采过程中极易因采矿步骤不当而出现误碰顶板等情况，导致顶板松动等，增加顶板冒落情况发生的几率；b)在采矿前相关检查人员应到地下对煤矿整体情况进行全面检查，只有确定没有问题后方可进行开采。但由于有些检查人员的疏忽大意，未对煤矿地区进行无死角全面检查，导致矿内存在较大安全隐患，提高了顶板事故发生的几率。
2.3设备不齐全开采过程不合理
a)部分煤矿开采作业部门资金不够充足，设备未能及时更新，其中支架等设备因其使用年份较长或养护不充分，存在配置不齐全等情况，而在支架架设过程中没有采用科学合理的方式，使支架的作用无法充分发挥出来，导致发生冒顶事故的几率增大；
b)由于部分单位在没有获得国家相关文件允许的情况下私自开矿，或在开采过程中凿岩爆破等步骤顺序不合理，导致岩石层及地上结构出现变化，并因爆破位置及过程不合理而出现裂缝、碎裂等情况，使顶板事故发生。
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3煤矿采矿工程中顶板事故的防治措施分析
对于煤矿采矿工程中存在顶板事故应对其发生的原因进行分析，并在开采之前做好充分调查，做好有效的防治措施。首先，要对煤矿采矿工程所在区域的地质构造及对顶底板的特征进行详细的分析，同时要做好施工过程中的预测和预报工作。施工前要对施工区域的地质构造进行调查和分析，并掌握地质构造和顶底板事故之间存在的内部联系，这样有助于在采矿过程中做好准确的预测和制定有效的防治方案。对采矿工作面的作业制度进行科学合理的规划和安排，并针对工作区域的地质条件制定出详细的说明，同时应制定出详细的顶板的管理方案，做好应急准备。另外，还要根据采矿工程施工的进度和岩层的变化情况，对顶板的管理措施进行及时的修改和补充。如在地质条件较为特殊的工作环境，应根据地质条件，应采取特殊及安全的支护方式。其次，要对采矿工程的巷道进行科学合理的设计和布局。在采矿工程施工之前应对地质构造进行准确的考察外，还应科学合理的设计巷道，应避开地质构造线，同时也要避免在断层和节理破碎带等地质构造较为特殊的地带附近布置巷道。
4煤矿井下采矿顶板管理方案的制定和落实
4.1提高采矿工人的技术
在煤矿井下作业实施过程中，开采的主体就是开采工人。所以这些开采工作的开采技术必须要达到一定的标准和质量要求，才能够实现安全生产的根本目的。为了实现这一根本目的，在实践中煤矿企业要定期组织这些采矿工人参与到一些专业性的讲座或者是培训当中，让其理论知识得到丰富的同时，能够锻炼其实践操作能力。在进入到井下作业之前，可以先对这些采矿工人进行测试，只有测试合格的工人才能够进入到井下作业。这样做不仅是为了保证采矿工人的生命安全，同时也是为了提高企业的采矿效率和经济效益。除此之外，煤矿企业在开展培训时，为了保证培训效果，需要将培训逐渐纳入到考核机制当中。通过这种方式，激励采矿人员的积极性，让其能够更加主动的参与到各类培训当中，促使自身的专业技能水平在实践中得到有效提升。这样不仅能够保证采矿工作人员的工作过程中的安全性，而且还能够为安全生产提供主观条件。
4.2科学合理的选择支护方式
在井下安全生产过程中，无论是支架或者是支柱都有着不可替代的作用。所以在针对井下采矿作业进行支护方式选择的时候，要与科学合理的方法进行结合，同时还要考虑到实际情况，这也是加强顶板管理的重要内容。在针对支护方式进行具体选择的时候，要对其阻力、支撑能力等进行综合考量，在这一基础上，要与煤矿井下的实际开采情况进行结合，特别是实际高度、顶板的变化范围等，这些因素都需要综合考量清楚之后，才能够保证支护形式的有效确定。除此之外，还要对煤层的储藏结构给予一定的考量和分析，在对煤层储藏结构进行分析时，要与采面顶板本身的稳定程度进行有效结合，这样才能够对巷道支护的有效性进行确定和落实。
4.3强调安全出口管理的重要性
由于煤矿井下作业具有一定的复杂性，其工人所处的环境也比较危险，所以一旦发生事故的时候，就需要紧急撤离，避免造成严重的人员伤亡。针对这一问题，就需要意识到安全出口管理在其中的重要性，安全出口是员工逃生的希望。由于井下作业大多数都看不见白天，所以一旦出现问题，安全出口就显得至关重要。在井下开采过程中，一定要意识到安全出口在其中的重要性，采取有针对性的措施，强化安全出口管理，安排专门的人员对安全出口进行日常的监督管理和维护。与此同时，还要定期对安全出口的实际情况进行调查，一旦在其中发现问题，要及时采取有针对性的措施对其进行处理，最大限度保证出口的通畅性和安全性。
结束语
煤矿井下作业面临的环境是复杂、危险的，所以无论是内部或者是外部，其事故发生的几率都非常大。在煤矿行业的众多事故当中，顶板事故是其中非常严重的事故之一，不仅会威胁到采矿工人的生命，而且还会影响到企业经济效益。因此，需要从工人开采技术的提升、安全管理意识的强化等各个方面着手，提高顶板管理水平，为工人生命安全提供保障。
参考文献
[1]罗成名.链式传感网中煤矿井下移动装备位姿感知理论及技术研究[D].中国矿业大学，2017.
[2]胡俭.分析煤矿井下采矿顶板管理的要点[J].科技视界，2017（04）：302.
论文作者:李亚宁1,孔捷2,杜忠国3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签：顶板论文; 煤矿论文; 井下论文; 事故论文; 采矿工程论文; 作业论文; 地质论文; 《防护工程》2018年第35期论文;