顶板管理在采矿安全管理中的应用研究

陈 涛

（山东能源新矿集团内蒙能源长城三矿，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

矿产采掘因其在较为复杂的地质中开展工作，故具有很大的危险性。现今主要采用的挖掘方式为井下作业，单纯的露天矿较为稀少。采掘工作面顶板管理问题作为矿产开采企业时刻关注的方向，要采取一系列严格措施避免出现顶板事故的发生。由于矿产采掘具有较大规模，故一旦出现安全生产事故，会直接导致工作人员伤亡，并严重影响到企业的后续生产，进而造成生产效益无法保障。矿产企业应重视顶板安全管理，切实维护好工作人员的生命安全。

1 顶板管理中的顶板岩层分类

顶板是保障矿产生产人员生命安全的必备设施，通过对岩石进行加固，使岩石始终处于较为稳定的状态下，从而有效避免各类塌陷事故。伪顶的主要成分是炭质页岩，因其较薄故容易产生脱落。直接顶的主要成分是砂质及泥质页岩，此类岩层稳定性较差，极易在完工后产生塌落。老顶的主要成分是由砂岩及石灰岩组成，因其较厚且质地坚硬，故不易产生垮塌。

2 矿产采掘工作面顶板管理问题分析

（1）周边环境对顶板的影响.矿区周边的地质条件直接关系到顶板的牢固性，使得矿物层显现出小裂缝，降低顶板承受能力。加之矿产开采时会应用到爆破工作，若没有系统进行矿区周边地质测量，将会严重影响到顶板的正常使用，甚至会导致其出现塌陷事故。

（2）工作面两端的机头与机尾位置的影响。在开展矿产采掘工作时，会经常依据施工计划的要求变化采掘地点，搭建好的支架需要反复拆除及再次组装。如在组装时产生某一零件的损坏，势必会影响到支架的安全性能，严重时可致使机头出现脱落问题。机头及机尾相对难以控制，故相关人员要及时做好位置的准确记录，采取必要措施保障零件的紧密度。

（3）顶板表面破损产生的影响。顶板破损的原因主要为断层发生改变，从而产生一定的塌陷风险。此类问题的主要解决措施为填充岩层，加强稳定性。但由于岩层填充后再次遭到损坏后会改变内部性质，填充法仅能够保证岩层稳定性增加，并非是恢复到破坏前的状态，因此一旦顶板塌陷即产生重大损失。

（4）顶板易出现的各类冒顶问题。巷道开采时要加强其支护效果，避免在掘进过程中出现岩石与顶板产生塌落。如安全措施未能做到位，则可使得支护下过降低，不利于顶板安全。由顶板下沉、顶板破碎等造成的冒顶问题容易造成较为严重的后果，故应在生产中严格实施操作规范，降低事故发生概率。

（5）施工人员的专业技能及职业素养不足。矿产采掘是一项具有高危险及高技术性的工作，参与其中的人员素质直接影响到工程施工的安全及进度。由于矿产企业施工过程中较易忽视施工人员的综合素质，故造成人员聘用时并未对其进行全面考核，造成施工人员普遍存在专业技能及职业素养较低，不利于矿产施工的顺利进行。

3 矿产采掘工作面顶板管理问题的处置方式研究

矿产采掘工作面顶板是保障施工人员安全的重要措施，并且极大提升了矿产开采效率。要将顶板管理作为重点问题，运用先进的技术管理手段，从而有效降低了各类生产事故的发生概率。

（1）提高采掘工作面顶板的管理及稳定性。矿产施工企业在进行采掘工作中，要严格遵守各类操作规范及技术标准，使顶板稳定性得到保障。施工人员要做好充分的防护措施，在保证安全的前提下，促进矿产资源的开采效率。要及时检查顶板使用状况，一旦发现隐患，需立即停工组织抢修。

待顶板问题得以妥善解决后方可再次开展矿产采掘。某些强度较高的顶板要加强支护管理力度，并指派专人检查顶板使用状况。支护管理时应采取增加两侧支护面积的方式，通过增加支撑面积，使得支撑力得以分散。此方法具有简单易操作、效果较好的优势，故得到了广泛采用。

（2）加强对加固局部顶板的管理。随着掘进的不断深入，施加于矿产层上的压力逐渐增加，可造成矿产层分散。如压力一直上升，则可在一定时间内影响到矿产层的稳定性，进而造成各类生产事故，严重威胁到了施工人员的生命安全。故在顶板管理中应重视对局部顶板的加固工作，增加矿产层的抗压能力，此类方法可有效抑制矿产事故的多发趋势。

（3）加强棚顶的顶板安全管理。棚顶的安全管理取决于端面距长短、顶板冒落高度，一般冒高及端面距离为1m，可在塌冒区钻眼并插入钢针对棚顶进行初步固定。如顶板冒落高度或者端面距偏离安全范围较严重，应及时在顶棚内进行相关作业，此过程中需防止出现片帮，进而威胁到施工人员的安全。要从冒落区一端开始设置2个～3个钢梁，随后进行敲帮问顶等措施。由于顶板的稳定性较差，故具有产生二次冒落的可能性，因此要设置液压支柱，保障钢梁的安全性。

（4）稳定矿产层的顶板安全管理。顶板的安全防护是一项重要工作，能够有效保障施工人员的安全性。应严格检查顶板支护等级，使支护工具能够切实发挥出应有效果。故应加强支护的牢固度及整齐性，且要将其于顶底板连接紧密。在后期要加强检修频率，使其质量达到优良，避免产生安全事故。各类支护要依据正确的使用方式做好连接，使其能够切实保障安全生产。初次放顶是一项关键工作环节，应在确保各种防护措施到位的情况下，方可开展此项施工。整个过程中要落实安全生产责任制，从而最大程度维护施工人员的安全。在放顶完毕后，还应使用顶板动态仪测量其压力变化，并依据测得的数据采取相应措施，将冒顶事故发生概率降至最低限度。

（5）做好施工人员的安全培训及日常管理。采掘工作面顶板管理工作涉及环节较多，应在各个环节均设立相应的管理人员，并实施责任落实制，指派每名员工均参与到日常管理中。在工程开工后，应坚持制定好的预案开展实施，如没有严重问题不得改变顶板安全管理制度。

4 结语

在各项科学技术飞速发展的现今，矿产开采技术得以显著提升。顶板管理问题直接影响到矿产开采的质量及效率，并直接影响到施工现场的安全生产。由于顶板支撑力及垮落等问题较易发生，对施工人员的生命安全构成了严重威胁。顶板管理是采矿工作中极为重要的一项工作，相关管理人员要切实从思想上对其予以充分重视，并依据相应的科学管理技术做好顶板管理，保障施工人员的生命安全，从而有效维护矿产生产秩序。管理人员应对此类安全问题予以充分重视，要加强对一线施工人员的安全意识培训及技能培训，并通过不断丰富及改进施工技术，有效融合施工环节的关联性及紧密性，从而有效提升矿产资源的开采速度及质量。