煤矿顶板安全管理经验与技术探析

煤矿顶板安全管理经验与技术探析

发表时间：2018-12-19T14:59:05.817Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：胡建平

[导读] 安全生产主动权仍未被企业完全掌握。因此，加强采掘顶板管理，严防顶板事故，是煤炭企业安全管理工作的一个重点。

神东煤炭分公司哈拉沟煤矿陕西榆林 719321

摘要：在煤矿开采的过程经常会出现诸多的安全事故，且这些事故死亡率较高与灾害性较大，很大程度上危害了煤矿企业的正常运行，而煤矿带病运行还会致使煤矿企业不必要的人员伤亡与经济上的损失。其中很多原因会使煤矿顶板发生安全事故，如煤矿生产的企业在顶板管理方面的措施与方式不合理，进而导致煤矿顶板出现安全事故。

关键词：煤矿顶板；安全管理；经验与技术

引言

加强顶板管理，严防顶板事故，是煤矿企业夺取安全生产主动权，争取实现安全年的关键。煤矿企业顶板类事故的特点有：事故发生率较高，据不安全统计，顶板事故是煤矿企业发生频度、死亡人数最多的一类事故；零敲碎打，企业能有效防止发生特、重大顶板事故，但难以防范个别事故；严重影响企业安全生产主动权。由于顶板事故的特点及原因，企业虽然严格安全管理，但是仍然不能杜绝事故，企业安全生产形势难以长期持续，安全生产主动权仍未被企业完全掌握。因此，加强采掘顶板管理，严防顶板事故，是煤炭企业安全管理工作的一个重点。

1顶板事故发生的原因

1.1地质条件

对于一些特殊地质的作业地点，往往会给顶板维护带来极大的难度，如断层、破碎带等；这是因为通常会有断层泥存在于断层带中，遇到了水分，经常会有软化坍塌事故的弧线；另外，断层上下盘的矿体节理裂隙呈发育状态，纵横交错构造节理面，且有泥质存在于节理面内，这样就没有较好的稳固性，容易出现围岩破碎等问题，在这种地质条件下进行作业生产，就不利于安全的保证。在顶帮管理中，也会受到破碎岩体的限制影响；主要体现在这些方面：

首先，在爆破震动的影响下，容易有破坏问题出现于这种岩体的微观结构上，改变岩体，如果有超过位移极限值的位移出现于结构面上，就会导致解体崩溃问题出现于岩体结构上，虽然没有变形发生，但是却会突然冒落。其次，在这种岩体结构中进行采掘施工，因为岩体没有较好的抗拉强度，那么岩体的抗拉强度就可以看作为顶板自拱形内的岩体重量，当暴露面积和时间达到了相关标准，岩体自身的抗拉强度无法满足顶板承受的拉应力，也就是岩体的自身重量，都会导致冒落问题发生于顶板拱顶范围内的岩石上。这种情况就会对安全生产产生很大的影响，需要引起人们足够的重视。

1.2炮后检查不当，疏忽大意

就冒顶等一系列的事故发生来看，一般都是在爆破之后的1～2h出现，在这一段时间内，由于爆破波对顶板产生的震动与冲击，顶板应力还没有达到释放平衡的状态。作业人员就进入到了工作面，在作业之前怕麻烦，没有进行仔细的检查，没有处理浮石、险石，没有及时地支护顶板。

1.3不稳定岩块的危害

所谓不稳定岩块，就是是指煤层顶板的离层三角块，同生结核或砂岩包裹体等结构。这种不稳定的地质结构与周围岩层的结合度较差，而且对煤层顶板的原生结构破坏性较大。当煤矿顶板受到外力影响后，就容易造成不稳定岩块的垮落，造成顶板事故的发生。

1.4防护设备未能与时俱进

防护设备未能及时更新是诸多煤矿顶板安全事故发生的诱因之一，虽然较过去而言，一些煤矿已经成功将顶板支护材料由木头替换为钢材，虽然可靠性以及安全性已经有了较大改观，但是还有相当一部分煤矿为了节约成本还是沿用着木质支护，而且防护设备方面也没有跟随时代的发展。

2煤矿顶板安全管理的措施

2.1勘察地质条件

分析矿压规则由于地质结构的差异性，所以相关安全管理人员首先需要进行实地勘察，同时根据勘察数据进行分析，例如顶板岩性、煤层矿压等数据。以煤层矿压为例，作为影响煤矿安全性的重要条件，而安全管理人员首先掌握矿压规律性，然后监测以此掌握矿压变化规则，这也是作为煤层地质结构判断的主要依据之一，最后在采用合适的支护方式，保证支护的安全性。

2.2 尽可能使用完整的地质资料分析矿压显现的规律

顶板岩性与煤层的地质构造等地质的资料，通常可以通过物探与钻井等方式获取，将地质资料作为管理顶板的一些基本材料，更好的促进煤矿企业安全生产工作。而掘进巷道与回采的工作面，要按照科学监测的手段，将矿压观测的工作做好，然后采集来压原始数据，并对数据进行统计与分析，掌握矿压显现的规律，同时按照矿压显现的情况与顶板岩性，对采掘工程进行合理设计，进而确定出适合的支护措施[2]。

2.3开展技术改造

开展煤矿顶板安全管理技术改造，科学地选择顶板管理方式和维护方式，将原本落后的支护技术与材料加以摒弃，才能够防止顶板安全事故发生。结合实际情况，不断地进行采煤方法和支护方式的改革，做好采掘布置的调整，合理调整矿压和应力分布。另外，要针对质量安全的标准化建设，做好技术攻关，制定出合理的技术措施，将顶板管理薄弱的情况彻底改变。

2.4加强对地质条件的开采管控

根据采煤工作的进行，虽然煤矿事故的发生具有突发性，但是其顶板事故具有一定的发生规律，所以说可以结合地质学家的采前勘探，根据地质变化、力学和顶板压力变化的规律进行提前的预防。在采煤过程中进行的支架防护要与现场的实际情况相适应，使支架能充分发挥支的好、护的好和稳的住的功能。还有要提高采煤的机械化程度，特别是支护工作的机械化程度，这不仅可以提高采煤的技术含量，还能减少事故造成的人员伤亡。因为采煤区的岩层具有动态变化的特性，所以还要加强对工作面岩层顶板的实时监测，以便及时掌握

工作面状态，对出现的问题及时解决，以防患于未然。

2.5及时支护，不空顶作业

坚持使用超前探梁。锚喷巷道放炮之后，进行初喷砼或打锚杆，做为临时支护，减少空顶时间，联合支护要保证质量，锚杆要穿透岩层，垂直打入，使锚固力达到设计要求。对采煤工作面，空顶距要符合作业规程规定，移溜后支柱要及时架设。打好临时支柱、托棚或戗柱。工作面的上、下安全出口及上下顺槽的超前支护要及时，回临时柱要先支后回。发现支架有断梁坏柱要及时更换并运出。顶、帮要背严、背实，对漏顶、片帮地段更应加强支护。

2.6采用科学的施工工艺，避免破坏顶板

因为在巷道规格的范围内，需要暴露采掘工程顶板的跨度，如果采用的施工工艺不够合理，或者爆破参数存在着问题，就会破坏到顶板，或者促使暴露面积得到增大，影响到顶板的安全性。针对这种情况，就需要对施工工艺和爆破参数进行合理选择，以此来对顶板的爆破振动和破坏进行有效的降低和减少，促使顶板安全管理得以有效实现。因此，就需要对采掘工程和施工顺序进行合理布置。比如，如果矿体方向基本等同于断层构造带的走向，而沿着构造方向来布置施工工程，这样无法有效控制顶板，并且还会直接暴露出来构造，促使有较大的构造和断裂面形成于顶板上，对顶板的安全管理造成不利影响。针对这种情况，在布置工程时，就可以垂直于构造方向，这样就可以减小构造的暴露面积，促使顶板的安全管理得以有效实现。

2.7坚决淘汰落后支护方式和工艺

煤矿企业要及时淘汰落后的支护方式和工艺，要积极推广应用顶板支护新技术、新工艺、新材料，要针对“三软”煤层、复合顶板、破碎顶板等井巷的实际情况，确定支护方式，提高支护强度和质量。地方各级煤炭行业管理部门和煤矿安全监管部门要大力推进煤矿企业支护方式改革，推广应用顶板管理的先进适用技术。

结束语

在煤矿顶板安全管理中，应该结合自身的实际情况，制定出安全、有效、可靠的顶板管理措施，采取合理的、科学的支护技术，才能够确保支护质量不受到任何影响。煤矿企业和监督管理部门也应该做好顶板的监督管理工作，避免顶板灾害的发生，这样也能够让顶板管理工作取得新的起色与进步，提高顶板管理的水平。

参考文献

[1]陈浩.煤矿顶板管理的措施探讨[J].建材与装饰.2017(21)

[2]于健浩,毛德兵.我国煤矿顶板管理现状及防治对策[J].煤炭科学技术.2017(05)