谈谈矿井顶板事故的原因及安全管理

    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安全管理工作的重点。

    关键词：煤矿顶板；事故；安全管理

    1 前言

    矿井顶板事故是建井、生产过程中多发性的事情。这类事故的后果往往造成较大人员伤亡和经济损失，严重威胁矿井安全生产。矿井回采工作面顶板事故发生的原因，一是对采矿工作面的顶底板情况及其活动规律了解不清；二是缺乏针对性防治措施。实践证明，顶板事故的发生基本上是有规律的，只要能用正确的理论和手段实现对顶底板的监测，掌握其活动规律，把顶板管理建立在科学的基础上，顶板事故是可以预防的。因此深入总结和分析常见顶板事故原因和条件，加强顶板管理，杜绝或减少顶板事故，是做好矿井安全生产工作的重要任务之一。

    2 顶板事故的形成过程

    以煤矿为例：煤炭在地下开采，直接受上覆岩层压力的影响。因开拓、掘井或采煤，破坏了原有地层的平衡状态，造成矿山压力分布不均匀。这种分布不均匀的压力作用在巷道或回采工作面及四周的煤、岩体上，一旦超过巷道或顶板的支撑力，轻则会出现顶板沉降、片帮、支架回缩，重则就会发生底鼓、冒顶、断梁折柱、巷道压垮等现象。顶板事故形成与地质构造、顶板性质、支架支撑情况、推进速度、操作程度和生产现场管理都有直接关系。

    3 顶板事故的原因

    在局部矿山压力(多为直接顶或伪顶)作用下，由于局部空帮、空顶或支护不当、不及时支护造成煤、岩局部垮落而造成局部冒顶；由于矿山压力过大，主要是直接顶或老顶来压时，由于支护密度不够，支护可缩量小，顶板沉降不均衡造成支架断裂、垮塌。使采、掘、维修工作面顶板大面积垮落而造成大冒顶。

    采空区顶板垮落不好，悬顶面积大;回柱操作顺序不合理，如先回承压柱，引起周围破碎顶板的冒落，或大块岩石推倒支柱，使临近破碎顶板失去支托而造成局部冒顶;工作面支护质量不好，支架密度不够。木支架、棚腿、顶梁以及点柱的坑木尾径太小。初撑力不足;在遇到地质构造(如断层、褶曲、顶板松软、破碎等)时．没有采取针对性的有效措施也易造成局部冒顶;开采深度、煤层倾角、水、开采方式、断面大小等都会影响顶板的稳定 护。性;防止放炮倒棚子。炮眼要布置合理，装药量适;时间的影响。围岩暴露时间长会因风化、变形及水的作用降低强度，而引起破坏、冒顶;管理上的原因， 违章作业，不坚持敲帮问顶、空顶作业等均会导致冒顶。

    4 顶板事故的预防措施

    4.1 及时支护．不空顶作业

    坚持使用超前探梁。锚喷巷道放炮之后，进行初喷砼或打锚杆，做为临时支护，减少空顶时间，联合支护要保证质量，锚杆要穿透岩层，垂直打入，使锚固力达到设计要求。对采煤工作面，空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。发现支架有断梁坏柱要及时更换并运出。顶、帮要背严、背实，对漏顶、片帮地段更应加强支护。

    4.2 合理装药、放炮

    放炮地点附近的支架要加强支护。炮眼的布置方式深度、角度、位置合理，装药量适当。一次放炮数量和炮眼长度符合设计和作业规程要求，只有这样，放炮才不至于崩坏工作面设备和支架而引起冒顶事故。

    4.3 措施得力．严格执行

    制订安全措施要抓住重点，切实可行，并能根据现场情况变化及时修订、补充措施。特别是顶板管理，措施部分要行之有效，既要有经验理论数据，又要有科学依据，达到既经济又合理的目的。遇到工作面来压或地质变化时，及时采取相应的加强措施并迅速落实。

    4.4 正规循环作业

    坚持正规循环作业是预防冒顶的一项重要措施。如果工作面推进(掘进)速度缓慢，顶板裸露时间长，压力容易集中，支架受力大且不均匀，当顶板压力超过支架支撑力时，就会发生变形、下陷或压死，支撑作用迅速下降，造成片帮、冒顶事故。坚持正规循环作业，顶板裸露时间短，顶板压力小，支架不易变形、损坏，可以有效地控制顶板事故发生。

    4.5 落实规章制度

    为实现安全生产，要建立健全各项规章制度，对违犯制度人员认真组织分析，减少或杜绝顶板事故发生。具体制度如下：

    交接班制度。所有工种现场交接班，特别是本班遗留工程中注意事项及不安全因素一定要向下一班交代清楚。

    验收制度。每班由队长对当班工程质量、安全状况及落实安全措施情况进行验收、评估。对存在问题提出解决方法并限期整改。

    敲帮问顶制度。工作前和工作中坚持敲帮问顶，对地质变化地点及压力集中区次数要增多，一旦发现不安全因素立即处理。

    顶板情况分析制度。定期或不定期召开顶板情况分析会，总结推广管理好顶板经验，指出存在的不足地方及采取的预防措施。

    其它方面制度。如：岗位责任制度，梁柱检查制度，事故分析制度等等。

    4.6 掌握顶板活动规律．采取针对性措施

    大力开展顶板观察工作，掌握顶板活动规律，做好顶板来压预报。从一些顶板事故经验中以及实际现场观察，绝大部分顶板事故发生之前是有明显预兆的。事实上，组织开展矿压监测管理工作，掌握片帮冒顶预兆的规律，进行顶板活动的预测预报，超前采取有效的预防措施，进行加强支护，以达到减少冒机事故和避免人身伤亡事故，并能减少因事故造成的损失。

    4.7 加强安全教育，提高业务素质

    牢固树立“安全第一”思想，充分认识到加强顶板管理的重要性和必要性。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。对刚下井的人员要特别注意加强培训教育，坚持帮带制度，做好思想工作，提高警惕，逐步学会分析、判断和处理顶板事故能力，及时采取紧急应变措施，减少顶板事故带来的损失。

    5 工作面日常安全管理的重点

    日常顶板管理的重点是正确地确定支护密度、控顶方式，正确安排和组织采煤、控顶的定时关系，来压前加强支护质量管理，选用好必要的辅助性支护等，达到排除冒顶事故，保证效率的目的。

    5.1 支护密度和控顶方式的选择

    根据工作面顶板岩性、采场周期性来压明显程度、来压强度以及来压前后顶板的变化情况等，来确定支护密度和控顶方式。

    5.2 生产过程中采煤与控顶之间的定时关系

    周期来压不明显的采场，强调支护、采煤，控顶平行作业，尽可能缩小采煤、回柱放顶操作间的距离，以加快工作面推进度；周期来压较明显的采场，在来压前后采取不同的时、控关系组织方案，来压前不宜采煤、放顶同时作业，来压后应当采用采煤、放顶保持最小错距平行作业。

    5.3 采场来压前，加强支护质量管理

    保证支柱有足够的支撑力、防止支柱钻底、正确采用辅助性支护。采煤工作面顶板日常管理的关键在于提高现场管理、操作水平，支护要适应采场来压及顶底板变化情况，采取正确的辅助性支护措施，充分发挥控顶效果。

    6 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。

    作者简介：刘华柏，男，1971年2月，江西省吉安市人，工程师（矿山安全），现在江西省吉安市安全生产监察支队工作。