试论煤矿冒顶事故的预兆及其预防措施

试论煤矿冒顶事故的预兆及其预防措施

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试论煤矿冒顶事故的预兆及其预防措施摘要：冒顶是煤矿中最常见的事故，经常会影响到煤矿的正常生产，在煤矿井下事故中占有较大的比例。大冒顶事故和局部冒顶事故是其两种表现形式，发生前各有其具体预兆。从矿井的客观实际出发，有针对性地采取各种有效的预防措施进行预防是煤矿的一项重要任务。

关键词：煤矿；冒顶事故；预兆；预防

一、概述

冒顶事故是煤矿五大灾害之一，掌握冒顶事故的预兆及其预防措施是煤矿安全生产的重要保证。煤矿顶板事故是指在煤矿井下采煤过程中，煤层顶板意外冒落而造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等灾害事故，冒顶事故对矿井安全生产危害极大，据统计，冒顶事故所占的比例占其他事故的60%以上，伤亡人数占40%左右，尤其是回采工作面发生冒顶的机会更大，因此，我们必须分析掌握煤矿发生冒顶事故的原因、预兆、研究有效预防措施，以降低煤矿顶板事故的发生，保证煤矿安全生产。

二、冒顶事故原因

冒顶事故发生的原因很多，其根本原因在于开采过程中矿山压力的活动所造成。顶板的矿山压力活动过程中发生不同程度的变形，先是沿着顶板节理出现裂隙，产生离层现象。此时，如果顶板管理不当，支护质量不好，压力继续增大，岩石变形超过弹性变形极限，就会出现断裂、垮落、片帮或局部冒顶。从发生冒顶事故的原因分析，有的属于对客观事物的认识不足，而较多的则是现场管理不善所造成。

三、大冒顶事故

随着矿井回采工作面的不断推进，采场控顶面积逐步加大，当厚度不大的直接顶逐渐塌落，而坚硬的老顶大面积悬露时，就在工作面顶板岩层形成一个自然压力拱，煤壁受压发生变化，造成工作面压力集中，此时，如果支架总支撑力敌不住顶板的压力就会出现大冒顶。

（一）大冒顶的预兆

1.大冒顶出现之前，顶板连续发生断裂声响。这是由于直接顶和老顶发生离层，或顶板切断时发出的声响，大则象闷雷声，即所谓的“板炮”，这是老顶和上方岩层产生离层或断裂的声响。顶板岩层破碎掉碴并由少到多、由稀变密，顶板裂缝增加或裂缝加大，产生下沉现象。

2.冒顶前压力的增大，煤壁受压后煤质变软、片帮增多，电钻打眼和采煤机割煤时均能感觉到省力。

3.使用木支架时，支架大量折断。使用金属支柱时，活柱快速下沉，连续发生咯咯的声响，支柱发颤，把耳朵贴在柱体上，可微微听到支柱受压的响声，容易出现“飞楔”现象，即顶梁柱被弹出或挤压。

4.含有沼气的煤层，工作面沼气含量增大，有淋水的顶板，淋水增加。

（二）大冒顶的预防措施

1.回采工作面要适当加大支护密度

回采工作面要适当加大支护密度以加强工作面的总支撑力，其目的是减少顶板下沉量和顶板的台阶下沉，下沉量小，顶板就比较完整，可减少或消除冒顶事故。但支架过多，其架设和回收工作量大，工作面空间狭

小，工作也不便，总支撑力多大合理，要根据实际情况而定，计算出来后，值要略高一些。

2.掌握顶板周期来压规律

在工作中要探索顶板初次来压和周期来压规律，如果支架总支撑力只能适应当时顶板压力，当有周期来压时就会出现危险，在来压前要加强支护，增加支架。

3.加快工作面推进速度

工作面推进速度越慢，顶板下沉量就越大。顶板不完整，木支架折损就多。使用金属支架时压力也大，工作面的总支撑力就相对减少，这就容易推进工作面，而加快工作面推进速度时，可相对增大总支撑力。

4.保证支架的规格和质量

冒顶与支架规格质量有直接关系，在具体工作中要解决支架“顶不紧”“抗不住”，起不到支撑作用的问题，使用的支架必须符合安全生产中的工艺条件的质量要求。摩擦式金属支柱也要合乎质量要求，其支撑力一般为30t左右，使用过程中应有专人负责检查，金属支柱的质量，不合格的要及时更换。