煤矿顶板灾害分析及防治研究
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2 煤矿顶板灾害影响因素
2.1 自然因素 煤矿开采作业受地质条件和开采作业影响较大，多
种条件综合影响，且未采取任何防护措施，便有可能出 现顶板灾害。就中国煤矿顶板灾害事故研究现状来看， 已取得了有效成果，尤其是面对中国高度复杂的煤矿 地质条件，通过对工作面顶板破碎度进行统计，已提 出采用顶板破碎程度指标对顶板稳定类型进行划分的 想法，且已初步掌握煤矿开采深度、煤层厚度对巷道高 度及围岩应力大小的影响关系[3]。在对煤矿顶板灾害进 行分析时，可选择地质构造、顶底板、顶板破碎程度、 开采深度、煤层冲击倾向性及主采煤层厚度等作为评
收稿日期：2018-05-07 作者简介：申明明，1984年生，男，山西霍州人，2011年毕业于太 原理工大学采矿工程专业，助理工程师。
·6·
顶板岩石厚度较大且坚硬度高，及顶板来压步距超过 50 m，一旦顶板自身强度无法满足上覆岩层与自重要 求时，便会出现大面积的断裂垮落，会将采空区内的空 气与瓦斯压出，产生强烈冲击，部分情况下甚至会诱发 瓦斯事故，存在非常大的危险性[1]。 1.2 巷道顶板灾害
2018 年第 7 期
申明明：煤矿顶板灾害分析及防治研究
2018 年 7 月
价指标，可得计算公式：
4
移 B1=100 K1iC1i，
(1)
i=0
式(1)中，B1 为顶板灾害事故自然因素指标；C1i 为自然
因素评价指标；K1i 为自然因素评价指标对应权重。自
然因素包括煤层倾角、围岩性质、开采深度、煤层厚
巷道顶板灾害在煤矿开采中也比较常见，根据其发 生部位不同，可对其进行简单划分：a) 掘进工作面冒 顶。在对工作面进行掘进时，将煤岩破开后，顶部煤岩 层失去控制，三向应力转变为平面应力，煤岩会发生卸 压破坏，必须要及时进行支护，否则很容易形成冒顶问 题。且对于已支护处理的顶部煤岩，如果支护强度不 足，将会因为局部支护失效而造成冒顶；b) 构造区巷 道顶板。构造区顶板破碎或释放构造应力，也会出现顶 板灾害。掘进工作面遇到不明构造时，并未对构造破碎 区进行超前加固处理，受外部作用力影响出现冒顶事 故的可能性非常大[2]。尤其是构造应力较大时，释放构 造应力时便会诱发冒顶，存在较大安全隐患。
(Safety Supervision Bureau, Huozhou Coal Electricity Group, Huozhou 031400, Shanxi, China)
Abstract: The roof disaster in coal mines will cause great loss, and it is always the main point of construction management. Combined with the previous experience, this paper analyzed the roof disaster in coal mines and its influencing factors and put forward the prevention and control measures, providing references for the subsequent production. Key words: coal mine production; roof disaster; prevention and control measures
度与组成及地质构造等，可从多个角度进行分析。
2.2 技术因素
煤矿顶板灾害事故因为其产生的影响非常恶劣，
一直都是煤矿开采施工管理和研究的要点，面对不断
更新的施工技术与机械设备，想要有效改善事故发生
概率，除了要基于地质条件进行分析外，还需结合所
用开采技术与设备进行综合研究，评判事故发生可能
性，然后将其作为防治措施实施的依据。就中国煤矿
关键词： 煤矿生产；顶板灾害；防治措施
中图分类号： TD32
文献标识码： A
文章编号： 2095-0802-(2018)07-0006-02
Analysis of Roof Disaster in Coal Mines and Study on Its Prevention
SHEN Mingming
0 引言
煤矿开采作业环境由于其特殊性，受地质条件及 生产管理等因素影响非常大，任何一个环节出现问题， 均有可能会产生安全事故，造成重大生命财产事故。 总结以往数据可知，顶板灾害为最主要的安全事故之 一，同时也是施工管理要点。想要消除此类灾害，必 须要做好煤矿顶板控制与巷道支护，搭配各项新型机 械设备，作为煤矿开采作业实施的保障，在维持较高 作业效率的同时，减少安全事故的发生。
2018 年第 7 期 （总第 154 期）
2018 年 7 月
Байду номын сангаас
能源研究
煤矿顶板灾害分析及防治研究
申明明
（霍州煤电集团安全监察局，山西 霍州 031400）
摘 要： 煤矿顶板灾害一旦发生必定会造成重大损失，一直都是施工管理的要点。结合以往经验，分析了煤矿顶板灾
害及其影响因素，提出了煤矿顶板灾害的防治措施，为后续生产作业提供参考。
1 煤矿顶板灾害分析
1.1 工作面顶板灾害 为满足社会生产生活对煤炭资源的需求，现在有
更多新型设备和技术被应用到煤矿开采中，机械化程 度不断加强，且生产安全意识提高，现场管理更到位， 顶板灾害产生的可能性降低。但在比较特殊的情况， 如松软煤层、复合顶板、浅埋煤层及深度开采等，虽 然可应用机械化开采，但依然会有较大可能发生顶板 灾害事故。工作面顶板灾害主要可分为几类：a) 煤壁 处冒顶。煤壁松软度高或割煤高度太大，再加上支架 空顶距大，这样未进行支护的部位便会出现冒顶情况。 部分煤矿还会因为安全意识不到位或为了降低操作难 度未及时进行支架支护而出现冒顶；b) 地质构造区冒 顶。一般地质构造区域煤岩破碎度较大，这样工作面 在经过破碎区时，受构造应力和采动应力作用，破碎 煤岩便会冒顶；c) 出口处冒顶。一般机械设备多设置 在工作面出口部位，控顶面积较大，应力也更为集中， 出现冒顶的可能性增大；d) 大面积冒顶。如果工作面
2.1 自然因素 煤矿开采作业受地质条件和开采作业影响较大，多
种条件综合影响，且未采取任何防护措施，便有可能出 现顶板灾害。就中国煤矿顶板灾害事故研究现状来看， 已取得了有效成果，尤其是面对中国高度复杂的煤矿 地质条件，通过对工作面顶板破碎度进行统计，已提 出采用顶板破碎程度指标对顶板稳定类型进行划分的 想法，且已初步掌握煤矿开采深度、煤层厚度对巷道高 度及围岩应力大小的影响关系[3]。在对煤矿顶板灾害进 行分析时，可选择地质构造、顶底板、顶板破碎程度、 开采深度、煤层冲击倾向性及主采煤层厚度等作为评
收稿日期：2018-05-07 作者简介：申明明，1984年生，男，山西霍州人，2011年毕业于太 原理工大学采矿工程专业，助理工程师。
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顶板岩石厚度较大且坚硬度高，及顶板来压步距超过 50 m，一旦顶板自身强度无法满足上覆岩层与自重要 求时，便会出现大面积的断裂垮落，会将采空区内的空 气与瓦斯压出，产生强烈冲击，部分情况下甚至会诱发 瓦斯事故，存在非常大的危险性[1]。 1.2 巷道顶板灾害
2018 年第 7 期
申明明：煤矿顶板灾害分析及防治研究
2018 年 7 月
价指标，可得计算公式：
4
移 B1=100 K1iC1i，
(1)
i=0
式(1)中，B1 为顶板灾害事故自然因素指标；C1i 为自然
因素评价指标；K1i 为自然因素评价指标对应权重。自
然因素包括煤层倾角、围岩性质、开采深度、煤层厚
巷道顶板灾害在煤矿开采中也比较常见，根据其发 生部位不同，可对其进行简单划分：a) 掘进工作面冒 顶。在对工作面进行掘进时，将煤岩破开后，顶部煤岩 层失去控制，三向应力转变为平面应力，煤岩会发生卸 压破坏，必须要及时进行支护，否则很容易形成冒顶问 题。且对于已支护处理的顶部煤岩，如果支护强度不 足，将会因为局部支护失效而造成冒顶；b) 构造区巷 道顶板。构造区顶板破碎或释放构造应力，也会出现顶 板灾害。掘进工作面遇到不明构造时，并未对构造破碎 区进行超前加固处理，受外部作用力影响出现冒顶事 故的可能性非常大[2]。尤其是构造应力较大时，释放构 造应力时便会诱发冒顶，存在较大安全隐患。
(Safety Supervision Bureau, Huozhou Coal Electricity Group, Huozhou 031400, Shanxi, China)
Abstract: The roof disaster in coal mines will cause great loss, and it is always the main point of construction management. Combined with the previous experience, this paper analyzed the roof disaster in coal mines and its influencing factors and put forward the prevention and control measures, providing references for the subsequent production. Key words: coal mine production; roof disaster; prevention and control measures
度与组成及地质构造等，可从多个角度进行分析。
2.2 技术因素
煤矿顶板灾害事故因为其产生的影响非常恶劣，
一直都是煤矿开采施工管理和研究的要点，面对不断
更新的施工技术与机械设备，想要有效改善事故发生
概率，除了要基于地质条件进行分析外，还需结合所
用开采技术与设备进行综合研究，评判事故发生可能
性，然后将其作为防治措施实施的依据。就中国煤矿
关键词： 煤矿生产；顶板灾害；防治措施
中图分类号： TD32
文献标识码： A
文章编号： 2095-0802-(2018)07-0006-02
Analysis of Roof Disaster in Coal Mines and Study on Its Prevention
SHEN Mingming
0 引言
煤矿开采作业环境由于其特殊性，受地质条件及 生产管理等因素影响非常大，任何一个环节出现问题， 均有可能会产生安全事故，造成重大生命财产事故。 总结以往数据可知，顶板灾害为最主要的安全事故之 一，同时也是施工管理要点。想要消除此类灾害，必 须要做好煤矿顶板控制与巷道支护，搭配各项新型机 械设备，作为煤矿开采作业实施的保障，在维持较高 作业效率的同时，减少安全事故的发生。
2018 年第 7 期 （总第 154 期）
2018 年 7 月
Байду номын сангаас
能源研究
煤矿顶板灾害分析及防治研究
申明明
（霍州煤电集团安全监察局，山西 霍州 031400）
摘 要： 煤矿顶板灾害一旦发生必定会造成重大损失，一直都是施工管理的要点。结合以往经验，分析了煤矿顶板灾
害及其影响因素，提出了煤矿顶板灾害的防治措施，为后续生产作业提供参考。
1 煤矿顶板灾害分析
1.1 工作面顶板灾害 为满足社会生产生活对煤炭资源的需求，现在有
更多新型设备和技术被应用到煤矿开采中，机械化程 度不断加强，且生产安全意识提高，现场管理更到位， 顶板灾害产生的可能性降低。但在比较特殊的情况， 如松软煤层、复合顶板、浅埋煤层及深度开采等，虽 然可应用机械化开采，但依然会有较大可能发生顶板 灾害事故。工作面顶板灾害主要可分为几类：a) 煤壁 处冒顶。煤壁松软度高或割煤高度太大，再加上支架 空顶距大，这样未进行支护的部位便会出现冒顶情况。 部分煤矿还会因为安全意识不到位或为了降低操作难 度未及时进行支架支护而出现冒顶；b) 地质构造区冒 顶。一般地质构造区域煤岩破碎度较大，这样工作面 在经过破碎区时，受构造应力和采动应力作用，破碎 煤岩便会冒顶；c) 出口处冒顶。一般机械设备多设置 在工作面出口部位，控顶面积较大，应力也更为集中， 出现冒顶的可能性增大；d) 大面积冒顶。如果工作面