煤礦頂板事故的防控防范措施分析

（大同市焦煤礦有限責任公司 山西 038300）

前言

據資料統計，我國煤礦企業的事故中，頂板事故占全部事故死亡人數的40%以上。近年來隨著科技水平的不斷進步，頂板事故的頻率有所下降，但其仍舊是我國煤礦生產的主要危害之一。頂板事故的發生給煤礦企業帶來嚴重的經濟損失，阻礙了煤礦企業的發展。

1.當前煤礦頂板事故的現狀及防控防范的重要性

隨著科技的不斷發展，自然能源不斷被人們發掘并利用，煤礦產業由此發展起來，我國煤礦產業隨著經濟的增長，發展規模逐漸擴大，其生產效率和作業環境都發生了很大的變化。我國地大物博，但地理條件相對復雜，多樣性和多變性是我國地質的主要特征，也由于這個原因，煤礦地下作業生產的過程中頂板事故頻發。頂板事故是指煤礦工人在地下作業時，頂板意外掉落使得人員傷亡、機械損壞停止生產的事故。頂板事故的頻發嚴重影響了我國的煤礦開采產業的發展，一方面事故造成的人員傷亡問題給礦工的家庭帶來嚴重的打擊，另一方面頂板事故使得機械設備損壞，工程被迫停止進行，延長了工期并增加工程成本，造成嚴重的經濟損失。我國的頂板事故死亡人數逐年增加，造成的經濟損失和能源消耗也逐漸嚴重，因此煤礦頂板事故的防控防范工作變得越來越重要。頂板事故的防控有利于保障煤礦工人人身安全以及提高煤礦地下工作的工作效率，對促進煤礦產業的發展有著良好作用。

2.常見煤礦頂板事故分類及其特點

在煤礦開采的過程中，由于開采煤礦會對原本的地質造成影響，使得地下生態平衡遭到破壞，再加上礦山的壓力分布是不均勻的，所以工人在地下作業時，若是給開采的煤體面或周圍的巖石體造成較大的沖擊，就會導致其壓力過大，超出了煤礦頂板的壓力承受范圍，就會發生頂板事故。頂板事故的發生情形通常是壓力過大導致頂板下降、冒頂或巷道被壓塌等，煤礦頂板事故可以根據其程度分為局部冒頂和大面積切頂。

(1)局部冒頂事故

局部冒頂事故由于其冒頂的范圍較小，不宜被人察覺，所以局部冒頂事故的發生率較高，發生時造成的人員傷亡較輕，經濟損失較小，因此常常被煤礦產業忽視。造成局部冒頂事故的主要成因，一是沒有及時的為損壞的擋板提供支架，使得發生局部的頂板冒落現象；二是新頂板上方的舊頂板出現頂板下降，造成新頂板局部冒落；三是巷道內的支架出現損壞，其支撐力量不足，導致發生冒落事故。

(2)大面積切頂事故

大面積切頂事故主要發生在采煤的煤面處，主要是由于地下作業造成，根據形式的不同，大面積切頂事故還分為推垮式事故、壓垮式事故、漏垮式事故等。在煤礦的開采初期容易發生推垮式切頂事故，壓垮式事故的危害性較大，通常會造成較為嚴重的人員傷亡和經濟損失。漏垮式事故發生后若沒有對頂板進行修整，則可能導致安全事故的頻發，造成嚴重影響。

3.煤礦頂板事故發生的主要原因

(1)自然因素的影響

煤礦頂板事故發生的主要原因之一就是自然因素，在自然因素中，影響最為嚴重的就是地質方面的因素。在煤礦開采的過程中由于開采量和規模的不斷擴大，對地質結構平衡的破壞也就逐漸增大，一些巖石由于不夠堅硬可能在受力后發生變形，嚴重時可能造成巖石斷裂，致使砂石開始脫落，頂板承壓增加，發生頂板事故。在巷道的挖掘過程中，也容易發生砂石掉落，致使發生事故。還由于開采的深度不斷增加，使得巷道的壓力不斷加大，巷道支架的支撐能力不足時，就會發生頂板事故。開采過程中的煤層傾角不合理也會給巷道增加壓力，發生頂板冒頂事故。此外，由于地下溫度的變化也會使地質發生變化，引發安全事故。

(2)開采技術的影響

開采技術的不合理對煤礦頂板事故的影響較大，可能會直接造成頂板事故的發生。一是在支護方面，若現場工作時的錨桿長度不夠，錨噴厚度不足以及錨網強度過低都會導致支護工作不足以支撐頂板，造成安全事故。二是作業的周期過長也會導致頂板事故的發生，由于在開采煤礦的過程中，開采同一工作面時間過長，就會導致開采面上方的頂板支撐時間過長，承壓超過范圍，導致頂板逐漸變形，容易造成頂板事故的發生。此外，巷道的掘進方式的不合理也會導致頂板壓力過大造成事故。

(3)安全管理的影響

由于部分煤礦企業對地下作用的安全管理重視程度不足，不能夠及時的進行安全檢查，對于采礦場底板、頂板的具體情況和活動規律不夠了解，都會導致煤礦頂板事故的頻發。對于開采過程中的開采形式、開采角度以及開采范圍等管理不夠規范，也會導致頂板事故的發生。對于工作面頂板或巷道內的支架檢查不夠到位，針對損壞問題也沒有針對性的措施，致使出現安全隱患。另外，煤礦的安全管理人員的管理意識差、管理能力不足等問題也會導致頂板事故的發生。

(4)循環生產的影響

煤礦企業的循環生產也會導致煤礦頂板事故的發生，在同一開采工作面，為了滿足生產需要而反復開采，若其開采的頻率過于頻繁，工作面的施工壓力和阻力將會不斷增加，導致開采工作面上方的支撐力無法承受施工壓力，就會造成頂板變形，出現冒頂事故。此外，在循環生產的過程中，周期來壓不規律性也可能導致頂板事故的發生，如果在煤礦開采的過程中沒有全面掌握開采的周期性規律，就會給礦山的壓力造成影響，頂部上方的壓力一旦超過頂板支架的承壓能力，又沒有對支架進行及時的加固處理，就會導致頂板出現冒頂事故，影響正常開采工作。

4.煤礦頂板事故的防控防范的主要措施

(1)做好對事故危險源的辨識和控制工作

要對煤礦頂板事故進行防控防范，首先要做好對事故危險源的辨識和控制工作。在開采煤礦進行地下作業之前，要對所開采地區的地質條件和地下溫度等進行詳細的勘測，并將精準地質信息數據進行記錄。對數據進行詳細的分析，分析哪些因素會引發安全事故的發生，對危險進行評估，做好預防措施。再根據地質信息制定精準的開采方案，工人應該嚴格按照開采方案進行地下工作，避免因不合理的開采造成煤礦頂板事故，降低風險，保護自身人身安全的同時提高工作效率[1]。

(2)加強技術防控工作

①加強單體支柱方式

在煤礦開采工作當中，對于開采技術方面要著重于加強單體支柱方式。對煤礦開采工作面以及巷道上方鑲嵌的擋板承壓能力和結構進行詳細的分析，根據頂板的特性對頂板支柱進行優化設計，加強其承壓支撐能力，為煤礦開采工作的安全提供穩定基礎。還要注意在開采過程中工人使用的爆破開采技術要嚴格控制，避免在爆破的過程中破壞頂板結構。

②加強綜合采面措施的應用

為了做好綜合防控措施，要加強綜合采面措施的應用，這樣才能有效對頂板事故進行防控。例如，在設計頂板支架的過程中，支架的內側可以采用挑梁結構，以此來增加頂板的支撐能力，對頂板頂梁的俯視角度進行科學化的分析，采取合適的水平角度來加強頂板的抗壓性，防止發生頂板安全事故。

③優化錨桿、錨網等支護結構的檢測機制

嚴格控制錨桿、錨網、錨索等結構的質量問題，還要把握其應用方式，做到合理化使用支護結構。對支護結構進行全方面的監測，時刻保證其安全性，定期開展維護排查工作，及時將不合格的支護結構進行更換。利用計算機技術增強支護結構之間的關聯性和結構的定位準確性，不斷提升其效能，保證地下作業的安全性[2]。

(3)提高煤礦管理人員的能力

煤礦頂板安全事故的防范工作，離不開具有專業能力的管理人員。造成煤礦頂板安全事故的原因多而復雜，管理工作也更加困難，這需要煤礦企業安排專業的安全管理人員。管理人員要掌握每一個安全因素的防范措施，加強對安全隱患的監測力度，加強規范管理，避免因為開采不規范造成事故。建立完善的管理體系，提高風險意識，相關部門和政府也要加強監管力度，保證煤礦開采工作的安全進行。

(4)提高煤礦開采人員的安全意識

煤礦開采人員作為煤礦頂板事故的主要受害者，應當提高自身的安全意識，煤礦開采工作具有一定的危險性，需要每一個地下工作人員都具有嚴謹的工作態度和安全防控能力。煤礦企業應當對地下工作技術人員進行培訓，不僅要提高其開采技術，降低風險，還要加強工作人員在面對事故發生時的應對能力，減少頂板事故發生時的傷亡人數。此外，煤礦企業應該完善地下工作人員的防護設備，更好地保障其人身安全。

(5)實行“四類面”工作面管理制度

煤礦企業應當加強對開采工作面開采作業的管理，實行“四類面”工作面管理制度。強調在開采作業時，首先由煤礦開采工作的領導人員進行專項任務布置，保證安全員、技術員以及開采隊長三人全部到位，保證將安全措施有效落實再進行開采，將收尾工作的工作面管理作為重點管理內容，在收尾工作時，安全員要對工作面的頂板壓力集中和分布情況仔細觀察，將切頂密柱、從柱以及木垛等具有支護作用的防護措施做好，有效防止頂板受壓過大而造成的冒頂事故。

5.結論

綜上所述，煤礦頂板事故成為了危害煤礦生產的主要因素，煤礦頂板受到自然因素、開采技術、循環生產以及管理因素的影響，極易形成安全隱患并導致安全事故的發生。由本文分析可知，煤礦頂板事故的主要防范措施包括做好危險源辨識工作、加強技術防控、加強管理、提高工作人員的安全意識以及實行“四類面”工作面管理制度。