采煤工作面顶板事故的控制探讨

摘要：文章以加强采煤工作面顶板事故的控制为目的，首先介绍了采煤工作面顶板事故的主要类型，其次对采煤工作面在顶板发生安全事故时的预兆进行了阐述，最后在对采煤工作面顶板事故发生机理进行基础上，提出了对采煤工作面顶板事故进行控制的具体措施。

关键词：采煤工作面；顶板事故；安全事故；冒顶事故；煤矿开采 文献标识码：A

中图分类号：TD322 文章编号：1009-2374（2015）34-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.079

据有关部门调查，目前在我国煤矿工作面顶板事故所引起的煤矿安全事故占煤矿总安全事故的60%左右。一旦煤矿发生顶板安全事故对煤矿所造成的损失往往都比较巨大，这样不但对煤矿企业会造成无法挽回的经济损失，而且还会在社会上给整个企业的整体形象带来恶劣的影响。因此，采煤工作面顶板安全事故将越来越被煤矿生产企业所重视。

1 采煤工作面顶板事故的主要类型

采煤工作面顶板事故的主要类型大致可以分为以下五种：

1.1 推垮型冒顶

这一类型的煤矿顶板事故通常会发生在煤矿开采过程的初期。煤矿企业对煤矿顶板工作面顶板事故预防的重点工作之一就是推垮型煤矿冒顶。

1.2 压垮型冒顶

这类煤矿顶板事故主要发生在煤矿的一些开采老顶上，其主要在煤矿老顶初次来压或周期来压时发生。压垮型冒顶事故在煤矿的开采过程中发生的几率相对较小，但其造成的实际危害也是不容忽视的。

1.3 漏垮型冒顶

这一类事故在进行采煤工作面顶板破碎时会经常发生，要想预防这类冒顶事故的发生，必须采取有效的顶板控制技术加以预防。

1.4 冲垮型冒顶

这种冒顶事故主要是由于煤矿在开采的过程中巨石冲击煤壁，造成采空区悬顶的支点发生破坏而引起的。

1.5 局部岩块冒顶

这种冒顶事故在发生前往往没有明显的征兆，具有偶发性和突发性，对人很容易造成伤害，因此在工作中应该重点加强这类顶板事故的控制和预防。

2 采煤工作面在发生顶板事故时的征兆

随着采煤工作的顺利开展，采煤工作面也在不断向前推进，煤矿顶板的暴露面积在工作面不断向前推进的过程中必然会不断增大。为保证煤矿开采工作面的工人安全和回采工作能够顺利进行，必须要对煤矿工作空间进行及时的支护和对采空区域进行及时的处理，其中采煤工作空间包括采煤机械的运行、运煤、运料、行人及通风等。为避免煤矿事故的发生应该在每个细节上加以注意，并经常总结发生顶板事故前的主要先兆。（1）会出现响声，这种响声主要来源于煤矿支架。当煤矿岩层下沉发生断裂时，直接会导致煤矿顶板压力的剧增，煤矿支架就会发出巨大的响声，煤矿顶板事故发生的先兆之一就是这种响声的出现；（2）顶板岩层中出现掉渣、裂缝的现象，这主要是由于岩层发生断裂的过程中，局部会发生松动，这是判断煤矿顶板事故是否要发生的很重要的一个先兆；（3）片帮煤的增多。这主要是由于煤矿要发生冒顶时，应力会集中在煤壁上，从而使得煤矿会变得松软，形成大量的片帮煤。

要想在煤矿的开采过程中，避免顶板安全事故的发生，必须要对以上这些煤矿顶板事故先兆充分地了解和认识，并且要不断积累和总结工作经验，一旦在煤矿工作面开采时发现上述事故先兆，要给予足够的重视，并及时加以分析和处理。

3 采煤工作面顶板事故的发生机理

顶板直接顶在煤矿的开采过程中，对采煤工作面的空间影响较大。中等稳定性是顶板的主要性质，但在实际的煤矿顶板支护过程中节理裂隙的发育程度在很大程度上决定了顶板的稳定性，在煤层松软的情况下，如果工作面循环不正规，便很容易引发顶板破碎现象的发生。再加上顶板破碎导致的液压支架前梁空隙漏出，进而造成直接顶断裂下沉到采面，这便是煤矿冒顶发生的基本原因。原生裂隙、构造裂隙、地压裂隙是节理裂隙的主要分类，这三者中地压裂隙和构造裂隙对煤矿顶板控制的影响较大。在煤矿顶板支撑架移动的过程中，如果对顶板进行反复的支撑和拆卸，会很容易引起煤矿顶板的破碎，一旦煤矿的液压支架的支撑顶梁不能与顶板形成很好的接触面的情况下，会发生更加严重的顶板破碎现象，甚至导致冒顶事故的发生。

4 采煤工作面顶板事故的控制措施

由上述可知，推垮型冒顶事故、漏垮型冒顶事故、压垮型冒顶事故、局部岩块冒顶事故和冲垮型冒顶事故是采煤工作面顶板经常发生的一些煤矿安全事故。在这几类事故当中，推垮型冒顶事故在煤矿开采工作的初期发生的频率较高，压垮型冒顶事故发生的概率最低。需要重点加以防范的冒顶事故是冲垮型冒顶事故和局部岩块冒顶事故，还有漏垮型冒顶事故。为此在对采煤工作面顶板事故的控制过程中可以从以下三个方面重点着手加以防范：（1）对矿井的地质工作要加强预测和预报工作，要想做好这一点需要对开采工作面的顶底板条件加以充分的研究和分析；（2）对于煤矿小型构造发育的采煤问题，要采取科学合理的煤矿顶板控制技术措施来加以解决；（3）煤矿企业要足够重视煤矿安全规程和相关作业规程以及一些技术措施的编制工作和审批工作，要深入调查和研究这些方面，并且要谨慎对待，认真贯彻和落实相关规定。

4.1 采煤工作面初采时的顶板控制措施

对于比较厚的煤层，在开采采高大于开切眼高度的煤层时，进行煤矿扩巷时要从开切眼的一端首先开始扩巷。如果顶板有破碎现象的发生，在进行煤矿回采工作时，首先需要架设一梁三柱的抬棚，然后撤掉煤壁侧帮的棚腿再进行回采工作。此外在初采工作面时最好刷大开切眼，按照具体的顶板实际情况，开切眼支护可以采用锚杆加铺顶网的方式支护，但其推进方向要与工作面的推进方向一致。

4.2 采煤工作面过旧巷时的控制措施

旧巷在煤矿中由于已经使用过很长时间，顶板一般都比较破碎，采煤工作面过旧巷时如果不采取相关的措施，冒顶事故会很容易发生。为此，对采煤工作面过旧巷时候的速度应该加快，这样可以在一定程度上减少顶板的压力。此外还可以采用边采边支护的方式进行工作，这样可以将空顶时间和空顶面积减少。在综采工作面过旧巷时，可以首先采用液压支架的前探梁将棚梁端头托住，然后再逐渐将拉架前移。

4.3 采煤工作面在收尾时冒顶的安全控制措施

在煤矿即将开采到停采线时，最好要留出适当的控顶距，这样可以方便行人和运料车的通行。对煤矿上下安全出口要用木垛保护好，这样可以保证工人退路的安全畅通。在进行采煤工作面回柱工作时，回柱次序最好采用从采空区向煤壁回柱和从煤矿底部到顶部的回柱次序回柱，在开采有中间巷的工作面时，如果遇到煤层倾角较小，在进行煤矿回柱时，最好采用两头向中间的煤矿回柱顺序进行回柱，并且在回柱时，对顶板的安全情况要特别注意。此外，在回收采空区内煤矿支架时，要做到全方位的清洁。

5 结语

随着现代化采煤技术的不断提高，相当多的煤矿企业相继制定了一系列的安全管理章程，由采煤工作所引起的安全事故有逐渐减少的趋势，但是如何预防这些事故的发生仍然是采煤安全工作中的重点。所以，煤矿企业的管理人员应高度重视采煤工作而顶板事故的预防工作，通过大量的经验找到切实有效的控制措施，对采煤工作而进行科学管理，预防安全事故的发生，保障生命和财产不受损失。

参考文献

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[2] 郭志勇，高春生，纪永刚.煤矿井下采煤工作面顶板事故预防措施探析[J].中国科技纵横，2012，（6）.

[3] 马志虎.浅谈井下采煤工作面顶板事故措施[J].科技资讯，2013，7（15）.

作者简介：史志祥（1983-），男，河南商丘人，河南平宝煤业有限公司助理工程师，研究方向：煤矿开采。

（责任编辑：蒋建华）