煤矿采矿工程顶板事故及措施分析

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摘要：随着煤矿开采力度的加大，我国煤矿采矿工程也是逐年增多，但是毕竟煤矿采矿工程运行过程中涉及到很多安全问题，稍有不慎则会造成严重的人员伤亡，例如由于地质条件而引发的顶板事故就一度引起人们的关注。文章由此出发，通过分析顶板事故类型、原因，探索了如何去整改和预防由于地质条件而引发的顶板事故，希望能够为提升煤矿采矿工程的安全系数提供借鉴。

关键词：煤矿采矿工程；地质条件；顶板事故；防治

顶板事故是我国煤矿开采过程中常见的安全事故之一，对于开采人员和设备的损伤程度也比较大，因为为了让煤矿开采过程中安全系数能够进一步提升，必须加大安全事故预防的相关研究，文章对此展开研究，从类型和原因分析出发，探索如何针对地质条件引发的顶板事故进行预防。

1煤矿采矿工程中顶板事故的类型

随着煤矿业的快速发展，如何安全采矿已经引起人们的重视，其中顶板事故的发生所带来的损失和伤亡也不断引发人们的思考。据统计，2019年我国煤矿伤亡事故中，顶板事故的伤亡人数仍高达29.8%。这个数字背后隐藏的危险因素可想而知，因此在采矿工程开工之前应当对地质条件进行必要的调查，降低其发生的概率，同时做好预防措施，下面就对顶板事故的类型进行分析：第一种，局部冒顶事故；煤矿开采过程中需要具备一定的条件方可实现，例如薄层结构的复合顶板、开采层的深度以及开采过程中涉及到的宽度等，利用适合的开采动力形成内应，进而深入壁前方，但是如果内应过大的情况下就会出现冒顶事故。这种事故发生与老顶来压息息相关，尤其是在复合顶板开裂的地方，再加上老顶来压就容易出现局部冒顶事故。第二种，压垮型顶板事故。压垮型的顶板事故无非就是压力超过了所能承受的范围导致，顶板受力过大就容易导致支架被压垮的情况，从而造成严重的事故，直接顶和老顶衔接过程中也容易产生压力不均匀的情况从而造成压垮型的顶板事故产生。第三种，推垮型顶板面积垮塌事故。这类事故发生主要是因为顶板承受压力过大，由于顶板来压角度不同又分为向老塘推垮和向壁推垮以及向倾斜一侧推垮。既有新顶板自身的推垮动力也有老顶断裂过程中产生冲击力而对其造成的压力。

2煤矿采矿工程中受到地质条件而引发顶板事故的原因探究

在煤矿采矿过程中，不同的工程所处的地质条件也不同，因而会引发不同的顶板事故，但是究其原因和地质构造以及地址条件是脱离不开的，下面则从两个方面进行具体分析。

2.1地质构造因素

地质构造因素导致的顶板事故主要包括三种形式，一种是褶皱构造导致的顶板事故。岩层的褶皱构造主要是由于地质作用力的影响，使岩层产生变形从而形成波状弯曲，同时又没有失去连续性的地质构造形态。第二种是岩浆侵入导致的顶板事故。岩浆的侵入导致煤层的连续性遭到破坏，并且岩浆侵入煤层后形成的岩体边缘不规则，导致煤层出现特殊的揉皱和煤理紊乱等情况。如果在开采过程中对岩浆入侵的规律和特征没有进行准确的掌握，并且支护不当的情况下就会导致局部冒顶事故的发生。第三种是岩层断裂构造导致的冒顶事故。断层会使岩层和煤层断开，从而出现位移导致岩层的完整性遭到破坏，断层会存在不同的构造环境当中，其类型也多种多样，而顶板事故多发生于断层的破碎地带。

2.2地质条件因素

煤矿开采工程施工过程中对于岩层的破坏力度还是不小的，有时候过度的开采还容易造成原有平衡状态的失衡，例如巷道的挖掘和布置、回采工程等，这都会对岩层内部造成一定的压力，一旦超过了岩层的承受压力就容易引发地质条件的变化，由此顶板出现下沉、离层、裂缝等情况也就显而易见，如果预防措施不够到位就很容易出现顶板事故。

3受到地质条件而引发顶板事故防治措施

前文对煤矿采矿工程中的顶板事故发生原因进行了深入分析，探索了地质条件对其的不同影响，因此为了降低这种地址条件而引发的顶板事故发生概率，文章认为可以从以下几个方面着手：

3.1宏观方面

第一，加强地址条件前期检测力度。既然很多顶板事故发生是源于地质条件的变化，因此在开采之前需要对当地的地质条件进行严格的检测，从根本上去考察该地煤矿开采可能带来的顶板事故风险概率有多少。这涉及到后期事故发生的概率、损失以及挽回力度。具体而言，可以设立专门的煤炭开采地质检测部门和专业的人员，在施工之前进行专业的检测，并将检测结果进行记录，对于检测各项数据进行专业的分析，从而判断其地质条件的现有情况和未来变化的可能性，从而为预防顶板事故发生提供可靠的数据。第二，加大奖惩力度。通过分析可以发现，很多地质条件造成的顶板事故是可以预测和预防的，因此应当对于地质监测人员施行严格的奖惩制度，用严格化的制度来约束他们的监测行为，对于检测能力不合格、态度不认真、不能及时上报检测数据的工作人员应当加大惩罚力度，严重的还可以予以开除。而对于态度认真、能力强的地址勘测人员可以予以降低，让大家感受到地质条件所造成的顶板事故所带来的巨大危害，让他们从思想和行为上都重视地质条件的重要性。

3.2微观方面

第一，加强对构造带的特殊支护，对于煤矿开采来说，地质条件本身就比较复杂，因此对于地质构造要在开采之前就进行深入的了解，在可能发生坍塌的地方做好防护措施，例如安装特殊的支架，如下图（图1）根据地质构造不同需要在特殊的开采地带安置支架，从而减轻顶板压力，从而降低顶板事故发生的概率。同时在安装完支架之后必须要求现场工作人员要在开采过程中躲避支架，同时做好自身的安全保护措施。下图是一种煤炭开采的液压支架支护设备（图2）。本支架安装固定简单，操作方便，不影响液压支架的整体受力，能够实现整体移动液压支架，整体移出矿洞后再进行拆卸即可，减少了在煤炭矿洞中拆卸液压支架时的安全隐患。对于煤矿采矿工程所在的地理位置进行详细的分析，尤其是地址构造方面，同时对于过程中地质条件的变化也要实时监测。最重要的还是施工之前的调查和分析，对于当地的地质构造进行研究，预测在后期施工过程中发生顶板事故的概率。从而制定科学合理的防治方案，对于方案的制定要结合同类地质条件煤矿开采过程中的顶板事故发生案例，力求实用、准确。第三，对于煤矿采矿工程的施工进度要进行监控，对于不同岩层的变化要进行时刻监测与记录，对于顶板的压力变化也要进行时刻注意，一旦预测到超标就要及时采取措施，利用特殊的支架搭建就是很好的方式。如果地质条件较为特殊就要请专业的设计人员为其研究降压或者顶板搭建等方案。第四，对于采矿的巷道要进行合理的设计，力求布局合理，节约空间，安全可靠。首先在采矿工程施工之前应当进行准确的考察，然后进行设计巷道的方案设计，在经过专业的人员考察来避开地质构造线，从而降低地质断层和破碎带等特殊地质对于顶板所造成的威胁。随着经济的发展以及人们生活水平的提升，煤炭的需求量也在持续增加，这给煤炭开采工作带来了一定的压力。在大力开采过程中确保安全才是其持续发展的关键。因此顶板事故的发生一直备受关注，文章也对此展开了研究，对于顶板事故发生的原因进入深入分析，从地质条件角度出发分析应当如何去预防，例如在施工之前应当对地质条件和构造进行深入研究和考察，将一些可能的危险因素排除，提前做好预防，降低事故带来的损失，希望这些拙见能给相关研究和煤矿开采安全系数的提升提供借鉴。

参考文献：

[1]李洪旭.安全管理在矿山采矿工程中的应用分析[J].中国金属通报，2019，27（8）：37-38.

作者：侯欣欣 单位：陕西旬邑县旬东煤业有限责任公司