安徽省淮南市淮南矿业集团张集煤矿综采五队 安徽省淮南市 232100
摘 要：随着我国煤矿行业的不断发展，煤矿生产安全问题成为了人们关注的焦点。在煤矿生产过程中，顶板事故有着相当大的比例。本文对煤矿采掘工作面顶板的岩层分类以及造成顶板事故的因素进行了分析，并对如何加强采掘工作面顶板管理提出了几点对策和建议。
关键词：煤矿；采掘工作面；顶板管理
引言
煤矿开采相较于其他行业有着较高的危险性，煤矿开采的安全管理是每一个煤矿企业都必须重视的一项工作内容。根据相关统计显示，煤矿采掘工作面顶板事故大约占所有煤矿事故的三分之一。因此，如何加强对煤矿采掘工作面顶板管理工作，保证工作面的安全生产成为了煤矿企业所面临的一个重要问题。
1.煤矿顶板的岩层分类
根据煤矿顶板岩层的位置可以将其划分为三种：（1）伪顶岩层。该岩层位于煤层上方，厚度较薄，约为0.3m，当受到外在影响时容易出现垮落的现象，在落煤时可能会出现整片的坍塌。（2）直接顶岩层。该岩层位于伪顶岩层或煤层的上方，主要由页岩和砂岩构成，质地较脆，容易发生垮落或坍塌，尤其是当采掘结束撤除支架时，该岩层会处于不稳定的状态。（3）老顶岩层。该岩层位于直接顶岩层的上方但与直接顶岩层并不直接接触，老顶岩层的厚度较大，质地较为坚硬，相较于伪顶岩层和直接顶岩层稳定性更好，可在采掘空区上方保持一定的悬露面积。
2.煤矿采掘工作面顶板事故的产生因素
2.1煤壁周围的影响
在煤矿的开采过程中，当煤层的原生裂缝受到较大的影响时，就可能会使得顶板所受应力的复杂程度升高，煤层的游离岩块数量增加，对煤矿的采掘造成直接的影响。另外在在进行井下支护或爆破作业时，会导致原本就不稳定的煤层出现坍塌，继而使煤层顶板因承受过大的压力而出现二次坍塌，导致顶板事故的发生。
2.2工作面两端位置的影响
在煤矿工作面的开采过程中，需要根据工作面的实际情况来移动和调整工作面两端机头和机尾的位置。然而在实际的生产过程中，施工人员很难对工作两端的移动和工作面的状态进行有效的控制。在进行移动时如果需要对现有的支护结构进行拆除，就可能会导致顶板出现松动甚至发生顶板下落而导致顶板事故的发生。
2.3巷道连接处的冒顶事故
在新、老巷道的连接处位置，由于其直接顶存在着原生裂缝、构造采动等现象，导致该处容易出现相互交错的裂缝和多种形式的游离岩块。在进行井下支护或爆破作业时，由于施工人员对于岩体的状态没有进行注意，支护不牢固或存在倾斜，就会出现煤邦周围顶的压力过大，如果煤层的片帮抵抗力和空间支护能力不足，就会导致冒顶事故的发生。
2.4顶板破碎的影响
断层带软化是导致煤矿采掘工作面出现坍塌的一个重要原因，因此在进行煤矿采掘工作面的生产时，施工人员一般会使用泥质来对岩层进行填充，使岩层的稳定性和整体性得到提高。同时由于井下爆破作业会对岩层的结构、形状等造成较大的影响，导致顶板的负面压力升高，当压力超过顶板可承受的最大值时，就会发生冒顶板落问题，对煤矿生产造成较大的影响。
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2.5放顶线周围冒顶事故
通常情况下，在进行煤层开采时，顶板下沉的速度与煤层掘进速度存在着一定的相关项，顶板下沉速度会随着掘进速度的加快而提高，从而就会造成许多体积较大的游离岩块形成，影响到回柱作业的进行。由此可见，当放顶线的周围不稳定时，会对整个煤层的稳定性造成影响，在进行回柱作业时可能会导致顶板冒落事故的发生。
2.6巷道掘进事故
巷道掘进作业作为煤矿开采中的一个重要环节，在巷道掘进时如果出现失误就可能会导致煤层顶部岩体出现破裂、岩层连接处出现松动，甚至导致坍塌事故的发生。因此，在巷道掘进作业中要保证支护措施落实到位，避免岩体冒落的情况发生。
3.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法及有效对策
3.1增强煤层顶板的稳定性
在实际的采掘工作面生产过程中，增强煤层顶板的稳定性是防止顶板事故发生的一个有效途径。首先，施工人员要严格按照国家相关标准和煤矿行业规范做好工作面的顶板支护工作，保证支护结构整齐稳定，对于端口、贴帮等特殊点的支护工作要特别重视。其次，要保证顶板支护方案的科学、合理性，确保支护方式正确，并定期对顶板支护的质量进行检查，保证其具有较高的支护质量。第三，要由专人负责初次放顶工作之间的衔接，将责任落实到个人。第四，要使用顶板动态仪测量开采过程中顶板的支撑压力，防止冒顶事故的发生。
3.2局部煤层顶板加固
随着煤矿掘进深度的不断增加，煤层之间的压力也在不断的升高，从而造成了煤岩层离层、顶板压力升高、稳定性下降等问题。因此必须要加强对局部煤层的支护工作，防止发生冒顶事故。对于局部厚煤层来说，可以采用对构造带侧进行支护的方式，即对垮落的煤层进行局部填充来提高煤层支撑的完整性。这种方式不仅支撑能力大，同时还有着较广的控制范围和较好的稳定性。由于随着支柱的高度的升高其稳定性会出现下降，一旦支柱中心发生改变就可能会出现支柱倾倒的现象，导致安全事故的发生。因此，在支护形式的选择上要根据采掘工作面的实际情况来进行选择。
3.3加强煤层顶板管理工作
首先要对煤矿生产人员以及安全管理人员的安全意识和责任意识进行提高，通过开展安全思想教育、安全生产技术知识培训等，从而对使用进行有效的预防。其次，要加强煤矿企业内部的安全宣传工作，营造良好的安全氛围和企业文化，使职工能够自觉遵守相关规定，杜绝违规操作。第三，要建立起完善的安全生产制度和体系，将安全生产责任落实到每个部门和岗位，充分调动企业职工安全生产的积极性和自觉性，最大程度上避免事故的发生。
结语
综上所述，针对可能造成煤矿采掘工作面顶板事故的因素，煤矿企业要不断加强对工作面的顶板管理工作，通过采取措施增强煤层顶板的稳定性、加固局部煤层顶板等，从而使煤矿采掘工作面的生产安全得到有效的保障。
参考文献：
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论文作者:沈舒成
论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期
论文发表时间:2018/11/16
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