煤炭开采井下工作面顶板安全管理

宋文杰 郭文彬 马传斌

摘  要：近年来，经济的良好发展带动了煤矿企业良好发展。煤炭开采安全管理作为煤矿企业管理的核心内容，工作面顶板安全管理工作作为保障煤矿井下安全管理工作的重中之重。具不完全统计，煤炭开采井下工作面顶板安全事故占比煤矿开采安全事故的80%以上。由此可见，提升工作面顶板安全管理水平对于煤矿企业长远发展有着现实意义。基于此，本文首先分析煤炭开采井下工作面顶板安全管理阶段常见的事故，阐述事故原因，并提出安全管理措施，以供参考。

关键词：工作面顶板;煤炭开采;安全管理;井下作业

引言：当前，国民经济处于新常态发展趋势，煤炭开采企业经济发展趋于稳定。但煤炭开采安全事故常打破这种经济稳定发展的局面，对于企业的生存发展带来严重的负面作用。企业要想获得长远发展，要不断强化煤矿开采井下工作面顶板安全管理工作，从根源降低安全事故发生概率，重视井下作业监督管理工作，保障开采工作顺利进行。

一、煤矿开采井下工作面顶板常见事故

1、巷道连接处冒顶

巷道连接处冒顶现象常发生在开采时间长的煤矿井中，新旧巷道连接处极易发生顶板冒顶现象。在新巷道修建时，不可避免的对原有矿井内部岩石结构带来破坏，原有的稳定性被打破，新巷道与旧巷道交接部分存在重复施工的现象，岩石结构需要重新找到稳定点。与此同时，新旧巷道交界处的内部应力过度集中，当巷道受到震动后，新旧巷道连接处的岩石体将出现小范围或大范围的脱落，这种脱落是难以预测的。脱落的岩石将会随着巷道向下滚动，顶板也将受到岩石滚动的影响，存在不稳定性，严重时会出现冒顶现象，进而引发安全事故，这种事故是难以预估的。

2、煤壁周围冒顶

煤层的地质结构也将对于工作面顶板的稳定性产生直接影响。比如，部分煤矿的原生层受到开采裂缝的持续影响，内部出现缝隙，这时平板的稳定性极差，一旦管理人员缺乏经验，采用爆破形式开采煤矿，爆破作业带来的冲击力将导致缝隙向横向和纵向扩张。随着缝隙的持续侵扰，顶板将出现冒落，这也是矿井坍塌事故的主要原因之一。

3、机头部位冒顶

在矿井内采掘工作开展一段时间后，在作业面两端的机头也要随着采掘进度改变位置，一方面能够保证煤矿挖掘工作顺利开展，另一方面可以为后续工作面提供支撑空间。井内作业人员在移动机头后，原本已经布置好的装置也需要一并挪动拆除，并在机头位置调整后重新架设设备。当机头位置调整后，支护工作并未及时进行，或是支护强度达不到要求，部分零件存在损坏，都将导致支付工作达不到预期效果。不仅引发接头部位顶板冒顶，还将导致机头出现掉落的现象，影响开采进度，也对矿井内部作业人员人身安全带来严重的影响。

二、煤矿开采井下工作面顶板发生安全质量事故原因

1、客观原因

矿井内部结构复杂岩石结构，地质结构等客观要素都对于煤矿工作面顶板的稳定性产生直接影响，一旦矿井内部开展采掘作业过程中遇到了硬度较低的岩石或是煤层较为松散，在没有做好支护作业的基础上开展煤矿采集工作将极易发生工作面冒顶事故。与此同时，我國部分煤矿作业年限较长，顶板承受的荷载也将会随之加强，一旦管理人员忽视了顶板维护工作，作用力远超出支撑力时，也会引发铆钉事故。

2、主观原因

在开展井下作业时，安全管理工作常会受到各种复杂地质的影响。管理人员要提前勘测好地质结构，采用有效合理的防护措施做好矿井支护工作，保障煤矿采集工作安全。但部分煤矿开采企业忽视了这一点，安全监督管理工作形式化，支护设备难以真正意义上起到作用，极易由于操作不规范产生安全问题。同时，管理人员忽视了安全隐患排查工作，导致大量安全隐患并未能及时发现，例如顶板微变形、支护微变形等现象，这些安全隐患一旦不能及时发现，都将提升顶板冒顶事故发生几率。

三、煤矿开采井下工作面顶板安全管理措施

1、改良顶板管控方式

我国对煤矿安全事故重视程度逐渐提升，部分煤矿采集企业已经建立了完善的井下安全作业指导手册以及工作面顶板安全管控制度。但管控制度仍然过于传统，煤矿开采企业下一步应将安全管理中心放在提升管理水平，改良顶板管控模式。首先，煤矿企业要重视井下环境、支护设备的监督管理工作，做好工作面顶板安全管理制度的建立，结合井下情况及时进行完善和补充，保障制度的有效性，真正意义上为现场作业管理工作提供制度方面的保障。其次，为了保障制度得以有效落实，要定期对于工作面顶板进行细致的、全方位的监督检查，及时发现巷道损坏，支护变形等问题，做好安全排查工作，一旦发现支护变形或损害要及时进行处置，将安全管理制度落到实处，提升安全管理人员责任心，保障工作面顶板能够始终保持安全稳定的状态。

2、完善监督管理制度

完善的监督管理制度，能够从根源上降低顶板安全事故发生概率，大部分煤矿开采企业井下作业制度不够规范，监督管理工作效率较低，导致井下作业存在着潜在的风险。部分风险因素并未及时发现，加之企业的预防管理措施不到位，导致顶板冒顶事故频繁发生。为了避免上述现象，煤矿开采企业安全监督管理部门要重视监督管理机制的落实，不断完善管控机制，强化现场监督管理工作，第一时间发现井下作业安全隐患，采用合理科学的方式妥善处置，在保障井下无任何安全隐患后方可开展作业。

3、局部加固

对于开采年限长的矿井要做好加固工作，部分顶面常年受到外界作用力的影响，自身的支撑力已经难以达到预期要求，进而引发工作面顶板冒顶现象。为了避免这种现象，要不断重视局部加固工作，一旦发现岩石结构出现裂缝，要第一时间给予处置，避免变形或坍塌事故发生。对于安全风险高的部位要进行重点加固，做好地质勘探工作，及时了解岩层煤层状态，一旦发现煤层松散或是岩层存在裂缝，要对存在裂缝部位以及裂缝延伸方向做好支护工作，保障工作面停板的安全性。

四、结语

综上所述，煤矿开采过程中顶板冒顶事故频繁发生，导致事故发生原因复杂，事故危害严重。要想避免工作面顶板事故发生，要从保障井下作业人员安全的角度出发，不断强化支护工作，做好局部隐患排查工作，通过提升作业人员素质的方式，保障井下作业安全，实现企业人员安全和效益的统筹兼顾。

参考文献：

[1]鞠超.煤炭开采井下工作面顶板安全管理问题分析[J].商讯，2018（19）：44-45.

[2]陈龙.煤炭开采井下工作面顶板安全管理探究[J].内蒙古煤炭经济，2021（01）：117-118.