浅析煤矿采掘工作面的顶板管理问题及有效对策

贾红卫 李兴柱

摘要：煤矿开采中最常见的是采煤工作面顶板事故，加强采煤工作面顶板管理，对促进煤矿安全生产、减少事故发生具有重要意义。文章首先分析了煤矿顶板事故的原因，然后探讨了加强采煤工作面顶板管理的有效措施，以供借鉴。

关键词：煤矿采掘；工作面；顶板管理；问题；有效对策

煤矿采掘工作的安全问题一直以来都是行业内迫切关注的问题，为有效的实行煤矿采掘工作，防止工作面顶板安全事故，要求煤矿采掘单位必须以安全生产、安全操作为原则，进一步加强对工作面板的管理。促进安全操作、安全生产，保证井下作业的安全性与高效率，从而推动煤矿事业的发展。

1 煤矿采掘工作面顶板管理问题分析

1.1煤壁周围环境因素

从地质条件看，煤矿一旦发生原生的裂缝并产生影响，煤层面顶应力作用就会变得十分复杂，进而导致煤层的游离岩块增加，直接影响煤矿采掘工作。在进行炮采时煤层很容易发生松动，不牢靠的煤层就会发生崩塌，导致煤层层顶压力过大，而支护不牢固，煤层自身强度不足就会发生顶板事故。因此，地质条件其实是煤矿采掘工作中的一个重要影响因素。

1.2地下水的因素

地下水的相关运动以及相关岩层结构中含水量的高低同样也会对于煤矿采掘工作面顶板产生较大的干扰，其最为常见的影响机制就是容易带来岩块滑落并且导致顶板出现冒落现象，同时也会降低岩石的强度，导致工作面的稳定性和安全性受损，同样也需要进行详细的勘察分析。

1.3工作面因素

煤矿采掘过程中要根据现场具体的条件设置支护机构，采煤机机头和机尾的位置要经过严密的计算才能被设定，同时要控制好人员在支护机构中的活动范围和活动速度。假设活动范围超出支护机构的保护范围，整个矿井的顶板会发生松动，如果顶板本身岩层比较脆弱会直接垮落，造成顶板事故。很多煤矿采掘作业中施工人员对工作面两端接顶的位置难以掌握，为了提高安全必须保障支护机构的安全范围。

1.4冒顶的因素

在煤矿的采掘过程中， 巷道掘进工作是一直在进行当中的。 但是在新巷道掘进过程中， 如果说采用的工艺或者是方法不恰当， 则会导致连接处发生冒顶。 煤矿采掘最大的特点就是顶板下沉速度随着煤矿采掘速度变化， 部分企业为了提高生产效率， 会加大煤层开采速度， 进而加快顶板下沉速度。只要顶板出现数量过多或岩石体积过大的情况， 就会造成工作面支架不稳定， 煤层整体稳定性就会受到影响， 顶板出现冒顶的现象， 就会造成冒顶事故。

1.5巷道连接因素

针对一些煤层的直接顶存在原生裂缝和构造采动等现象，这种结构往往都会出现相互交错的裂缝，从而形成多种形式的游离岩块。而冒顶现象出现的原因，也正是在井下的支护或者爆破环节中，因支护不牢固或者有所倾斜，从而导致煤邦周围顶上的压力过大，最终被压塌。而如果煤层自身没有较高强度的片帮抵抗力，空间支护能力就会逐步降低最终导致冒顶事故发生。

2 煤矿采掘工作面顶板管理的有效措施

2.1强化事前调查与预防

事前调查以及预防工作是有效处理顶板管理问题的第一步， 要想做好煤矿采掘工作面顶板管理首先需要对所在地的地质情况进行调查， 在充分了解采掘工作面顶板的应力分布之后才能制定明确的预防控制方案。 通过顶板应力分布的计算， 能准确地把握采掘工作面顶板的状况， 从而分析出采掘过程中顶板可能遇到的不利因素及可能发生的情况。 而对采掘工作面顶板应力分布的调查和分析要做到动态化， 确保预防措施的科学性和实效性， 最大限度地减少顶板事故风险。

2.2加强稳定性，强化采掘工作面顶板管理

为了确保煤矿采掘的安全性和稳定性，在进行煤矿采掘的顶板管理过程中，必须做好顶板工作面的有效管理，在开采过程中严格按照国家的相关标准来执行各个过程。在采掘工作面做好必要的防护措施，确保煤矿开采的质量和效率。更为重要的是，在煤矿生产的各个环节都必须贯彻落实安全生产的理念，确保各个细节的安全性，对顶板进行定期的检查和维修，确保顶板的稳定性。对于一些强度要求较高的顶板，应当增设一定的支护措施，并设置專门的检查人员对顶板状态进行定期的检查。常用的支护措施是加大构造带两侧面积，这样能够有效地提高支撑面积，从而起到分散力的作用。这种方法操作简单，稳定性强，在实际工作中有广泛的应用。

2.3提高对顶板工作的技术管理

在对顶板的管理工作中应该首先加强对煤层顶板稳定性的管理。 为了确保安全生产， 对于井下挖掘工作面顶板要切实按照国家对于煤矿采集工作面的相关规定进行管理。 落实好“ 两个质量， 三个环节” 的管理要求。 并且依照相关规定， 做好工作面顶板支护， 同时做到定期进行顶板安全性， 稳定性的监测和维护， 确保顶板的牢固可靠。 对于一些特殊部位的特殊支护， 也要按照相关的管理规定和技术要求进行支护。

2.4提高工作人员的专业素养

煤矿开采要本着安全第一的目标前行，提高工作人员的专业素养分为两个层次，一是对领导层，领导层的决策关乎着工人们的安全，所以领导要加强自己的文化水平和专业知识，多向经验老道的工人请教，了解实际作业中可能出现的各种问题。二是对煤矿采掘工作的工人们要加强安全教育，提升他们的工作责任感和安全意识，定期展开安全教育培训，强调矿井安全注意事项，对工人反应的每个问题及时解决，增加工人的安全意识。除此之外要多引进专业技术人才，让煤矿采掘工作更靠谱。

3 结语

总而言之，煤矿的开采是我国经济发展的一大重要拉力，但是频繁发生的煤矿事故也对经济和社会产生了巨大的损失。根据上述的分析，顶板事故的发生是有规律的，在采煤过程中必须遵循地质条件等规律，以对冒顶事故进行防治，在采煤过程中，要加强安全监督，全面提高工作人员的技术能力，并且对顶板进行定期的检查和维护，将质量、效益、安全并列放在第一位。做到对地质、人员、设备的合理检测、安排和利用，这样才能有效防止发生顶板事故。

参考文献：

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[2]张俊尧，刘苏，秦晓峰.采掘工作面顶板支护管理探究[J].山东工业技术，2018（17）：90.

[3]夏宇.煤炭采掘工作面顶板管理对安全生产的重要性[J].现代商贸工业，2017（18）：184-185.

（作者单位：铜川市耀州区白石崖矿业有限公司）