談?wù)劦V井頂板事故的原因及安全管理

摘要：本文對頂板事故的形成過程和頂板事故的原因作了分析，并提出了不同的防治措施和日常安全管理工作的重點。

關(guān)鍵詞：煤礦頂板；事故；安全管理

1 前言

礦井頂板事故是建井、生產(chǎn)過程中多發(fā)性的事情。這類事故的后果往往造成較大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)。礦井回采工作面頂板事故發(fā)生的原因，一是對采礦工作面的頂?shù)装迩闆r及其活動規(guī)律了解不清；二是缺乏針對性防治措施。實踐證明，頂板事故的發(fā)生基本上是有規(guī)律的，只要能用正確的理論和手段實現(xiàn)對頂?shù)装宓谋O(jiān)測，掌握其活動規(guī)律，把頂板管理建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，頂板事故是可以預(yù)防的。因此深入總結(jié)和分析常見頂板事故原因和條件，加強(qiáng)頂板管理，杜絕或減少頂板事故，是做好礦井安全生產(chǎn)工作的重要任務(wù)之一。

2 頂板事故的形成過程

以煤礦為例：煤炭在地下開采，直接受上覆巖層壓力的影響。因開拓、掘井或采煤，破壞了原有地層的平衡狀態(tài)，造成礦山壓力分布不均勻。這種分布不均勻的壓力作用在巷道或回采工作面及四周的煤、巖體上，一旦超過巷道或頂板的支撐力，輕則會出現(xiàn)頂板沉降、片幫、支架回縮，重則就會發(fā)生底鼓、冒頂、斷梁折柱、巷道壓垮等現(xiàn)象。頂板事故形成與地質(zhì)構(gòu)造、頂板性質(zhì)、支架支撐情況、推進(jìn)速度、操作程度和生產(chǎn)現(xiàn)場管理都有直接關(guān)系。

3 頂板事故的原因

在局部礦山壓力(多為直接頂或偽頂)作用下，由于局部空幫、空頂或支護(hù)不當(dāng)、不及時支護(hù)造成煤、巖局部垮落而造成局部冒頂；由于礦山壓力過大，主要是直接頂或老頂來壓時，由于支護(hù)密度不夠，支護(hù)可縮量小，頂板沉降不均衡造成支架斷裂、垮塌。使采、掘、維修工作面頂板大面積垮落而造成大冒頂。

采空區(qū)頂板垮落不好，懸頂面積大;回柱操作順序不合理，如先回承壓柱，引起周圍破碎頂板的冒落，或大塊巖石推倒支柱，使臨近破碎頂板失去支托而造成局部冒頂;工作面支護(hù)質(zhì)量不好，支架密度不夠。木支架、棚腿、頂梁以及點柱的坑木尾徑太小。初撐力不足;在遇到地質(zhì)構(gòu)造(如斷層、褶曲、頂板松軟、破碎等)時．沒有采取針對性的有效措施也易造成局部冒頂;開采深度、煤層傾角、水、開采方式、斷面大小等都會影響頂板的穩(wěn)定 護(hù)。性;防止放炮倒棚子。炮眼要布置合理，裝藥量適;時間的影響。圍巖暴露時間長會因風(fēng)化、變形及水的作用降低強(qiáng)度，而引起破壞、冒頂;管理上的原因， 違章作業(yè)，不堅持敲幫問頂、空頂作業(yè)等均會導(dǎo)致冒頂。

4 頂板事故的預(yù)防措施

4.1 及時支護(hù)．不空頂作業(yè)

堅持使用超前探梁。錨噴巷道放炮之后，進(jìn)行初噴砼或打錨桿，做為臨時支護(hù)，減少空頂時間，聯(lián)合支護(hù)要保證質(zhì)量，錨桿要穿透巖層，垂直打入，使錨固力達(dá)到設(shè)計要求。對采煤工作面，空頂距要符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定，移溜后支柱要及時架設(shè)。打好臨時支柱、托棚或戧柱。工作面的上、下安全出口及上下順槽的超前支護(hù)要及時，回臨時柱要先支后回。發(fā)現(xiàn)支架有斷梁壞柱要及時更換并運(yùn)出。頂、幫要背嚴(yán)、背實，對漏頂、片幫地段更應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。

4.2 合理裝藥、放炮

放炮地點附近的支架要加強(qiáng)支護(hù)。炮眼的布置方式深度、角度、位置合理，裝藥量適當(dāng)。一次放炮數(shù)量和炮眼長度符合設(shè)計和作業(yè)規(guī)程要求，只有這樣，放炮才不至于崩壞工作面設(shè)備和支架而引起冒頂事故。

4.3 措施得力．嚴(yán)格執(zhí)行

制訂安全措施要抓住重點，切實可行，并能根據(jù)現(xiàn)場情況變化及時修訂、補(bǔ)充措施。特別是頂板管理，措施部分要行之有效，既要有經(jīng)驗理論數(shù)據(jù)，又要有科學(xué)依據(jù)，達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又合理的目的。遇到工作面來壓或地質(zhì)變化時，及時采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施并迅速落實。

4.4 正規(guī)循環(huán)作業(yè)

堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)是預(yù)防冒頂?shù)囊豁椫匾胧?。如果工作面推進(jìn)(掘進(jìn))速度緩慢，頂板裸露時間長，壓力容易集中，支架受力大且不均勻，當(dāng)頂板壓力超過支架支撐力時，就會發(fā)生變形、下陷或壓死，支撐作用迅速下降，造成片幫、冒頂事故。堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，頂板裸露時間短，頂板壓力小，支架不易變形、損壞，可以有效地控制頂板事故發(fā)生。

4.5 落實規(guī)章制度

為實現(xiàn)安全生產(chǎn)，要建立健全各項規(guī)章制度，對違犯制度人員認(rèn)真組織分析，減少或杜絕頂板事故發(fā)生。具體制度如下：

交接班制度。所有工種現(xiàn)場交接班，特別是本班遺留工程中注意事項及不安全因素一定要向下一班交代清楚。

驗收制度。每班由隊長對當(dāng)班工程質(zhì)量、安全狀況及落實安全措施情況進(jìn)行驗收、評估。對存在問題提出解決方法并限期整改。

敲幫問頂制度。工作前和工作中堅持敲幫問頂，對地質(zhì)變化地點及壓力集中區(qū)次數(shù)要增多，一旦發(fā)現(xiàn)不安全因素立即處理。

頂板情況分析制度。定期或不定期召開頂板情況分析會，總結(jié)推廣管理好頂板經(jīng)驗，指出存在的不足地方及采取的預(yù)防措施。

其它方面制度。如：崗位責(zé)任制度，梁柱檢查制度，事故分析制度等等。

4.6 掌握頂板活動規(guī)律．采取針對性措施

大力開展頂板觀察工作，掌握頂板活動規(guī)律，做好頂板來壓預(yù)報。從一些頂板事故經(jīng)驗中以及實際現(xiàn)場觀察，絕大部分頂板事故發(fā)生之前是有明顯預(yù)兆的。事實上，組織開展礦壓監(jiān)測管理工作，掌握片幫冒頂預(yù)兆的規(guī)律，進(jìn)行頂板活動的預(yù)測預(yù)報，超前采取有效的預(yù)防措施，進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，以達(dá)到減少冒機(jī)事故和避免人身傷亡事故，并能減少因事故造成的損失。

4.7 加強(qiáng)安全教育，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)

牢固樹立“安全第一”思想，充分認(rèn)識到加強(qiáng)頂板管理的重要性和必要性。搞好安全教育和技術(shù)培訓(xùn)工作，所有管理和施工人員都應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握頂板壓力形成機(jī)理、過程和管理方法等，提高整體隊伍的技術(shù)素質(zhì)。加強(qiáng)安全檢查監(jiān)督力度，及時堵塞漏洞，做到防患于未然。對剛下井的人員要特別注意加強(qiáng)培訓(xùn)教育，堅持幫帶制度，做好思想工作，提高警惕，逐步學(xué)會分析、判斷和處理頂板事故能力，及時采取緊急應(yīng)變措施，減少頂板事故帶來的損失。

5 工作面日常安全管理的重點

日常頂板管理的重點是正確地確定支護(hù)密度、控頂方式，正確安排和組織采煤、控頂?shù)亩〞r關(guān)系，來壓前加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量管理，選用好必要的輔助性支護(hù)等，達(dá)到排除冒頂事故，保證效率的目的。

5.1 支護(hù)密度和控頂方式的選擇

根據(jù)工作面頂板巖性、采場周期性來壓明顯程度、來壓強(qiáng)度以及來壓前后頂板的變化情況等，來確定支護(hù)密度和控頂方式。

5.2 生產(chǎn)過程中采煤與控頂之間的定時關(guān)系

周期來壓不明顯的采場，強(qiáng)調(diào)支護(hù)、采煤，控頂平行作業(yè)，盡可能縮小采煤、回柱放頂操作間的距離，以加快工作面推進(jìn)度；周期來壓較明顯的采場，在來壓前后采取不同的時、控關(guān)系組織方案，來壓前不宜采煤、放頂同時作業(yè)，來壓后應(yīng)當(dāng)采用采煤、放頂保持最小錯距平行作業(yè)。

5.3 采場來壓前，加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量管理

保證支柱有足夠的支撐力、防止支柱鉆底、正確采用輔助性支護(hù)。采煤工作面頂板日常管理的關(guān)鍵在于提高現(xiàn)場管理、操作水平，支護(hù)要適應(yīng)采場來壓及頂?shù)装遄兓闆r，采取正確的輔助性支護(hù)措施，充分發(fā)揮控頂效果。

6 結(jié)束語

綜上所述，為防止各類冒頂事故的發(fā)生，除應(yīng)正確認(rèn)識各類頂板的壓力顯現(xiàn)，掌握一定規(guī)律，采取針對性措施外，還要加大支護(hù)強(qiáng)度，以克服巖層下沉，保證采場穩(wěn)定性。

作者簡介：劉華柏，男，1971年2月，江西省吉安市人，工程師（礦山安全），現(xiàn)在江西省吉安市安全生產(chǎn)監(jiān)察支隊工作。