淺析煤礦采掘工作面的頂板管理問題及有效對策

賈紅衛 李興柱

摘要：煤礦開采中最常見的是采煤工作面頂板事故，加強采煤工作面頂板管理，對促進煤礦安全生產、減少事故發生具有重要意義。文章首先分析了煤礦頂板事故的原因，然后探討了加強采煤工作面頂板管理的有效措施，以供借鑒。

關鍵詞：煤礦采掘；工作面；頂板管理；問題；有效對策

煤礦采掘工作的安全問題一直以來都是行業內迫切關注的問題，為有效的實行煤礦采掘工作，防止工作面頂板安全事故，要求煤礦采掘單位必須以安全生產、安全操作為原則，進一步加強對工作面板的管理。促進安全操作、安全生產，保證井下作業的安全性與高效率，從而推動煤礦事業的發展。

1 煤礦采掘工作面頂板管理問題分析

1.1煤壁周圍環境因素

從地質條件看，煤礦一旦發生原生的裂縫并產生影響，煤層面頂應力作用就會變得十分復雜，進而導致煤層的游離巖塊增加，直接影響煤礦采掘工作。在進行炮采時煤層很容易發生松動，不牢靠的煤層就會發生崩塌，導致煤層層頂壓力過大，而支護不牢固，煤層自身強度不足就會發生頂板事故。因此，地質條件其實是煤礦采掘工作中的一個重要影響因素。

1.2地下水的因素

地下水的相關運動以及相關巖層結構中含水量的高低同樣也會對于煤礦采掘工作面頂板產生較大的干擾，其最為常見的影響機制就是容易帶來巖塊滑落并且導致頂板出現冒落現象，同時也會降低巖石的強度，導致工作面的穩定性和安全性受損，同樣也需要進行詳細的勘察分析。

1.3工作面因素

煤礦采掘過程中要根據現場具體的條件設置支護機構，采煤機機頭和機尾的位置要經過嚴密的計算才能被設定，同時要控制好人員在支護機構中的活動范圍和活動速度。假設活動范圍超出支護機構的保護范圍，整個礦井的頂板會發生松動，如果頂板本身巖層比較脆弱會直接垮落，造成頂板事故。很多煤礦采掘作業中施工人員對工作面兩端接頂的位置難以掌握，為了提高安全必須保障支護機構的安全范圍。

1.4冒頂的因素

在煤礦的采掘過程中， 巷道掘進工作是一直在進行當中的。 但是在新巷道掘進過程中， 如果說采用的工藝或者是方法不恰當， 則會導致連接處發生冒頂。 煤礦采掘最大的特點就是頂板下沉速度隨著煤礦采掘速度變化， 部分企業為了提高生產效率， 會加大煤層開采速度， 進而加快頂板下沉速度。只要頂板出現數量過多或巖石體積過大的情況， 就會造成工作面支架不穩定， 煤層整體穩定性就會受到影響， 頂板出現冒頂的現象， 就會造成冒頂事故。

1.5巷道連接因素

針對一些煤層的直接頂存在原生裂縫和構造采動等現象，這種結構往往都會出現相互交錯的裂縫，從而形成多種形式的游離巖塊。而冒頂現象出現的原因，也正是在井下的支護或者爆破環節中，因支護不牢固或者有所傾斜，從而導致煤邦周圍頂上的壓力過大，最終被壓塌。而如果煤層自身沒有較高強度的片幫抵抗力，空間支護能力就會逐步降低最終導致冒頂事故發生。

2 煤礦采掘工作面頂板管理的有效措施

2.1強化事前調查與預防

事前調查以及預防工作是有效處理頂板管理問題的第一步， 要想做好煤礦采掘工作面頂板管理首先需要對所在地的地質情況進行調查， 在充分了解采掘工作面頂板的應力分布之后才能制定明確的預防控制方案。 通過頂板應力分布的計算， 能準確地把握采掘工作面頂板的狀況， 從而分析出采掘過程中頂板可能遇到的不利因素及可能發生的情況。 而對采掘工作面頂板應力分布的調查和分析要做到動態化， 確保預防措施的科學性和實效性， 最大限度地減少頂板事故風險。

2.2加強穩定性，強化采掘工作面頂板管理

為了確保煤礦采掘的安全性和穩定性，在進行煤礦采掘的頂板管理過程中，必須做好頂板工作面的有效管理，在開采過程中嚴格按照國家的相關標準來執行各個過程。在采掘工作面做好必要的防護措施，確保煤礦開采的質量和效率。更為重要的是，在煤礦生產的各個環節都必須貫徹落實安全生產的理念，確保各個細節的安全性，對頂板進行定期的檢查和維修，確保頂板的穩定性。對于一些強度要求較高的頂板，應當增設一定的支護措施，并設置專門的檢查人員對頂板狀態進行定期的檢查。常用的支護措施是加大構造帶兩側面積，這樣能夠有效地提高支撐面積，從而起到分散力的作用。這種方法操作簡單，穩定性強，在實際工作中有廣泛的應用。

2.3提高對頂板工作的技術管理

在對頂板的管理工作中應該首先加強對煤層頂板穩定性的管理。 為了確保安全生產， 對于井下挖掘工作面頂板要切實按照國家對于煤礦采集工作面的相關規定進行管理。 落實好“ 兩個質量， 三個環節” 的管理要求。 并且依照相關規定， 做好工作面頂板支護， 同時做到定期進行頂板安全性， 穩定性的監測和維護， 確保頂板的牢固可靠。 對于一些特殊部位的特殊支護， 也要按照相關的管理規定和技術要求進行支護。

2.4提高工作人員的專業素養

煤礦開采要本著安全第一的目標前行，提高工作人員的專業素養分為兩個層次，一是對領導層，領導層的決策關乎著工人們的安全，所以領導要加強自己的文化水平和專業知識，多向經驗老道的工人請教，了解實際作業中可能出現的各種問題。二是對煤礦采掘工作的工人們要加強安全教育，提升他們的工作責任感和安全意識，定期展開安全教育培訓，強調礦井安全注意事項，對工人反應的每個問題及時解決，增加工人的安全意識。除此之外要多引進專業技術人才，讓煤礦采掘工作更靠譜。

3 結語

總而言之，煤礦的開采是我國經濟發展的一大重要拉力，但是頻繁發生的煤礦事故也對經濟和社會產生了巨大的損失。根據上述的分析，頂板事故的發生是有規律的，在采煤過程中必須遵循地質條件等規律，以對冒頂事故進行防治，在采煤過程中，要加強安全監督，全面提高工作人員的技術能力，并且對頂板進行定期的檢查和維護，將質量、效益、安全并列放在第一位。做到對地質、人員、設備的合理檢測、安排和利用，這樣才能有效防止發生頂板事故。

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（作者單位：銅川市耀州區白石崖礦業有限公司）