煤矿综采工作面冒顶原因分析及预防

煤矿综采工作面冒顶原因分析及预防
发布时间：2022-09-06T05:19:49.789Z 来源：《工程管理前沿》2022年第8卷第9期作者：巩毅
[导读] 煤矿采集中，安全管理是最为核心的工作之一。

巩毅
山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司山西吕梁 033600
摘要：煤矿采集中，安全管理是最为核心的工作之一。

安全管理的基本水平和应急能力与煤矿开采工作的安全性和效率有着直接的关系。

煤区本身的自然条件对于煤矿采集工作影响较大，面顶板的裂隙问题与煤层、综采工作面的安全性有着较为密切的关联，如果综采工作面的稳定性不足，很容易出现冒顶问题，给煤矿开采带来负面影响。

随着煤矿采集技术的不断优化，综采工作面板的支护方式逐渐丰富，对于冒顶事故的预防和处理效率也逐渐提高。

基于此，对煤矿综采工作面冒顶原因分析及预防进行研究，以供参考。

关键词：预防处理;原因分析;冒顶事故;煤矿综采
引言
顶板安全事故作为煤矿开采期间常见事故之一。

通过在对顶板事故的发生原因进行分析，发现多是由于顶板管理不善所引起的。

这也就表明顶板事故可以采取有效措施予以预防，关键就在于做好顶板管理工作，以便从源头上降低顶板事故发生率。

1工作面顶板概述
煤矿井下开采将会承受巨大的矿山压力，发生冒顶事故的频率相对来说比较高。

矿山压力也被称之为岩层压力，其主要指的是岩石自重所产生的压力，具有埋深大、岩层应力大的特点。

在没有开采的状态下，岩层相对比较稳定，但是如果矿山开采工作实施，岩层应力的平衡将会被破坏，可能会出现部分区域集中的情况。

如果压力超出预期限制，就会导致延时破裂，由此引发冒顶、片帮和底鼓等事故。

岩层的顶板承载能力差，容易引发冒顶事故，这一类事故发生之后，将会给煤矿安全生产带来巨大威胁。

顶板事故发生之后，顶板上方的岩石将会涌入到工作面，对生产设备造成不同程度破坏，同时对个体的生命安全构成严重威胁。

当然，并非所有顶板都会导致冒顶事故发生，冒顶事故多是破碎顶板所引发的，顶板事故还有其他类型。

如果从岩层的层位和岩性特征的角度入手进行分析，工作面顶板可以分为伪顶、老顶以及直接顶三种类型。

①伪顶通常指的是工作面煤层上方一层比较薄的岩层，其厚度小，强度低，巷道掘进时一般会自然垮落。

②老顶是直接顶上方厚实、坚硬的岩层，其厚度不一少则几十米，多则上百米，基本上不会垮落。

为了保证煤矿开采工作的顺利实施，某些情况下还需要进行放顶操作。

③直接顶位于伪顶上方，其有单层和多层，具有一定的强度，但是如果矿山压力比较低，其也有垮落的可能性。

2煤矿开采中导致冒顶事故的原因
2.1基本顶出现塌陷问题
相关数据显示，煤矿采集技术因素导致的综采工作面发生冒顶事故的概率越来越高。

工作人员在实际煤矿开采过程中没有正确的利用开采工具和挖掘技术设备，在煤矿隧道掘进过程中，很容易出现震动过强等问题，导致基本顶在挖掘时部分坍塌。

一旦基本顶有部位出现塌陷问题，会导致基本顶的压力和自身重力强行加到直接顶上，导致直接顶的压力急剧变化，使综采工作面的承受压力不断增大，最终出现冒顶事故。

2.2缺乏科学的支护方式
在选择支护方式时，首先需要考虑围岩和巷道内的地质条件，对其进行认真细致的勘察，然后选择出科学合理的支护方式，才能够使巷道内的支护达到足够的支撑性能。

如果在煤矿掘进工作时，没有选择科学合理的支护方式，巷道内的支护就不能达到施工需要的应力要求，这样一来，施工后围岩的稳定性和完整性就不能够得到保证，如果上方顶板的应力负荷差超出承受范围，顶板就可能会发生坍塌，进而造成煤矿掘进工作的冒顶事故。

2.3工作面顶板管理缺乏有效策略
工作面顶板管理方法不当，也容易导致顶板事故发生。

①在煤矿回采期间，工作人员在没有支护措施的顶板下开展作业，矿山压力会因此大幅度增加，顶板可能会由此垮落，引发冒顶事故。

这是由于与工作人员安全生产意识淡薄，对于顶板事故了解认识不够深入。

②工作面液压支架的支护阻力不足，当工作面顶板压力比较大，超过顶板预期承载能力时，就会引发顶板事故。

③如果工作面的老顶受到破坏，放顶措施实施不当，可能会导致工作面突然垮落。

3冒顶事故的有效预防和应对措施
3.1科学合理地设计放顶步距
煤矿开采工作中，合理科学地设计放顶步距，可以有效降低冒顶事故出现的概率，保证煤矿开采工作质量，有效控制开采进度，保护开采人员的人身安全。

放顶步距是每次放顶时两顶之间的距离，合理的规划和设计放顶步距，能够有效控制煤矿采空区域的悬挂空间，有效减少顶板部位需要承受的压力。

过大的悬挂空间和高度，会加快悬顶的下沉速度，导致顶板部分所承受的压力持续变大，还可能导致顶板出现裂缝，长此以往会导致顶板坍塌。

顶板的坍塌不仅会对煤矿开采工作的安全造成负面影响，还会给后期工作带来许多不利影响。

3.2确保煤矿顶板管理预算规模
要提高企业煤矿生产效率，则需确保顶板管理资金预算规模，同时完善预算资金的使用与调配，针对顶板管理需求，做好对应技术以及设备进行引进，集合实际优化管理理念，同时企业管理层应正确认识到管理与工作效率之间的密切关系，重视企业的安全效益。

在实际的工作中，积极引进完善的技术设备可进一步提高顶板支护结构的强度，为顶板支护方案修改与优化预留充足的资金保障，保证整个方案在实际落实过程中，具备较好的适应性，以此控制煤矿顶板事故的出现概率。

所以，就安全收益角度观察，煤矿企业的事故率降低可侧面提升整体收益率。

此外，积极落实煤矿顶板的管理条例优化，也可进一步增加顶板管理的灵活性，避免各类人为因素所导致的顶板管理疏漏，进而影响后续作业开采的效率，因此，确保顶板管理预算规模是维持煤矿顶板开采作业顺利的必要条件之一。

3.3落实好安全教育及技术培训
安全教育以及培训是规避顶板事故的有效措施之一，如果说煤矿工作人员缺乏安全意识，对顶板事故的了解认识不够深入，在煤矿开采期间没有规范操作，必然会引发顶板事故。

所以说，煤矿企业在对顶板安全管理环节，必须要落实好安全教育及技术培训，针对煤矿人
员的技术水平实施针对性的培训，做好考核工作，保证采煤人员技术能力达到标准要求之后，再安排其参与采煤工作。

同时，在煤矿开采期间还应当贯彻以人为本的理念，要始终将煤矿人员的安全放在首要位置，但凡生产过程中出现危害采煤人员安全的事故，首要的就是保证煤矿人员的安全，然后再考虑事故对煤矿经济效益所产生的负面影响。

3.4根据工作面特性合理制定煤矿开采工作计划
煤矿区域的压力条件和地质条件比较复杂，因此在设计煤矿综采方案时，要尽可能考虑到所有的影响因素，减少冒顶事故的发生概率。

在策划开采流程之前，设计人员需要到煤矿综采现场进行实地考察，根据实际地形情况和压力特征制定最为合适的综采方案。

实际开采过程中，施工人员必须严格按照标准的开采流程进行采矿，需要标明顶板和支护结构的数据信息。

开采工作期间，要合理利用现代科学技术，对顶板的支护情况进行实时监测，确保支护的安全性和质量。

结束语
在煤矿掘进过程中经常会发生冒顶事故，就在这种情况下，就要对煤矿掘进工作面常见冒顶事故发生的原因进行分析，然后采取相应的防治措施，确保煤矿开采工作安全稳定的进行。

参考文献
[1]李守伟.综采工作面冒顶机理及控制措施[J].能源与节能,2020(06):21-22.
[2]李晋豫.煤矿综采工作面冒顶原因分析及预防[J].石化技术,2020,27(05):303+306.
[3]张涛.煤矿井下综采工作面顶板管理的研究[J].机械管理开发,2020,35(03):226-227.
[4]王强.煤矿综采工作面冒顶原因分析及预防[J].内蒙古煤炭经济,2020(03):130.
[5]张广会.煤矿综采工作面冒顶原因分析及预防[J].能源与节能,2019(09):15-16. 作者简介：巩毅，1993.6-，男，汉族，山西大同人，2014年7月毕业于晋中职业技术学院，煤矿开采技术专业，大专学历，助理工程师职称；现在山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司，从事煤矿综采生产技术管理工作。

工作单位：山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司研究方向：综采技术单位邮编：033600。