煤矿采煤工作面顶板事故防范研究

张敏

摘 要：我国煤矿开采主要以井工开采为主，因此对煤矿开采过程中的顶板安全要求较高。然而在煤矿采掘中煤矿顶板事故经常发生。本文通过分析煤矿顶板事故发生的主要原因，针对实际情况对顶板管理及顶板加固进行了深入的探讨，并提出相应的安全措施，以防范顶板事故的发生。

关键词：采煤工作面；顶板管理；事故措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.072

据统计，我国煤矿井下生产过程中所发生的事故，采煤工作面顶板事故发生率较高。近年来，顶板事故不仅对煤矿生产带来了巨大的经济损失，同时对社会也产生了极大不良影响。因此，采煤工作面的顶板管理是煤矿生产中的重中之重。影响顶板事故的因素很多，包括人为因素、围岩以及支护等各个方面。现阶段，想要完全杜绝采煤工作面顶板事故的发生还只是理想，因此我们只有针对事故原因采取相应的应对措施，来降低事故的发生概率及经济损失。

1 采煤工作面事故发生的主要原因分析

引发煤矿采煤工作面顶板事故的原因很多，常见的原因主要有以下几种。

1.1 采煤地质条件的影响

在煤矿井下开采过程中，一些地质构造对回采工作面的影响较大，它可以改变回采工作面正常的应力分布规律，比如一些地质破碎、地质断层、断层节理等。其中断层节理是最常见也是对回采工作面影响最大的。断层的节理内经常夹杂大量泥层，极易造成围岩破碎，稳定性较差，严重制约着煤矿采煤工作面顶板管理及支护工作的顺利开展。此外，破碎岩体对采煤工作面顶板的安全性也具有一定的隐患和制约，采煤过程中多少都会对岩体结构产生一定破坏引发岩体变化，当层面滑移达到一定的极限时，这时整个岩体就会解体发生冒落。

1.2 矿山压力的作用影响

煤矿在开采过程中，开采工作面的上覆岩层会发生一定的形变，致使覆岩应力重新达到平衡状态。在这一变化过程也是应力的释放过程，应力主要是通过煤层顶板直接传输到工作面支护支架上面。矿山压力主要表现在煤矿开采下出口附近，发生的比较激烈，其中影响较大的是采煤工作面中部顶板，所受压力较大下沉速度非常快。此外，在初期来压和周期来压时也会对整个回采工作面产生较大的压力，如果未及时采取应对措施的话极易发生冒顶事故。

1.3 煤矿作业人员粗心大意

通过对一些煤矿顶板事故进行归纳和分析，可以看出顶板事故的发生，还与人为主观因素有关：第一，部分煤矿作业人员缺乏安全意识，认为发生安全事故的概率很低，对一些小的安全隐患不以为然。第二，在煤矿开采之前，没有对采煤工作面按照程序进行依次检查，没有执行“敲帮问顶”排除安全隐患后就进入工作面作业。第三，缺乏专业的安全知识，对顶板出现一些故障不能够清楚的认识，没有专业的处理技能，例如顶板松石的变化，在处理过程中很容易会造成撬小落大或撬左落右引发安全事故。

2 采煤工作面事故防范措施

2.1 加强矿井地质研究工作

加强矿井地质工作，尤其是煤矿采煤工作面顶底板勘查方面，做好该工作可以为采煤工作面顶板事故预防措施，提供有效的科学依据。只有通过对围岩的变形特点和覆岩移动规律进行分析，并结合开采煤层的条件，才能制定出科学的策略，有效地调整和改进开采方法和安全措施。

2.2 煤矿顶板管理工作

（1）周期来压前和来压时的顶板管理工作。周期来压前。首先，加强对采煤工作面周期来压的预测、预报，并将矿压情况及时传输给采煤区队。第二，对井下采煤设备进行全面检修，尤其是综采支架，并加大工作进度。第三，重视上下顺槽超前支护管理方面，保证综采支架具有充足的工作阻力。

另外，如果在采煤工作周期來压之前发生顶板破碎和片帮事故时，应及时对采煤工作面顶板破碎以及片帮区域进行超前加固后，方能通过。

周期来压时。当周期来压时，我们可以利用工作面自身的压风系统，通过应用注浆泵将马丽散经自攻钻杆加注到破碎顶板及煤壁内，将煤壁和顶板进行胶结，故而可大大降低顶板事故的发生率。

（2）顶板加固方案实施。针对煤矿采煤过程中出现的片帮及漏顶情况，为加快推进速度，我们根据采煤工作面的现场实际情况可以制定如图1所示的钻孔布置方案。针对破碎顶板进行加固过程中，为防止推进移架时破碎碎矸石垮落可以实施如图2所示的片帮漏顶区矸石加固方案。

在加固施工过程中需要注意以下几个方面：在空位设计方面。要根据具体的注浆设计合理的注浆参数；钻孔方面。要严格依据空位设计参数进行，针对部分塌孔严重的地方可以直接采取自钻式注射管进行钻孔和注浆；注射管安设方面。注射管和注射花管的连接要依据封孔深度的多少安装封孔器；注浆过程。在注浆过程中要遵循注浆原则及时调整且要仔细观察注浆区域的变化情况，若出现异常现象要及时处理。

3 结束语

由于井下采煤环境十分恶劣且不断变化，在煤矿开采过程中经常发生各类安全事故，其中尤其采煤顶板事故发生率较高。因此，对煤矿顶板事故的发生规律、发生原因等进行归纳分析，有针对性地提出科学合理的预防措施提高顶板管理水平，进而可有效降低顶板事故的发生率。

参考文献：

[1]韩玉林.回采工作面顶板事故原因分析及防范措施.矿业安全与环保，2002（02）.

[2]邰银记.浅谈如何加强采煤工作面顶板管理[J].煤矿现代化，2015（01）：53-55.