浅谈煤层顶板的安全问题分析

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1、浅谈煤层顶板的安全问题分析在采煤生产中，煤层顶板的安全与管理已成为工作的重点与难点，据不完全统计，由自然灾害导致的煤矿事故中，近4成的伤亡事故是由顶板安全问题引起的。岩块掉落引发小的事故，冒顶就会引发很大的事故，因此人们开始广泛关注顶板事故。消除顶板事故，安全生产，是我们面临的话题。　　关键词顶板事故；安全生产管理；安全问题　　TM7A1674-6708（2011）46-0053-02　　1顶板事故原因与分析　　从广义上看，采矿工作面最易发生冒顶的是靠近煤壁无支护空间区域，移机头机尾及替换支护采场两端及回柱放顶时，放顶线附近易发生冒顶。在掘进头泥巷道交叉口处也很容易发生巷道顶

2、板事故，此外，在地质结构不稳定处，发生冒顶事故的可能性也很大。其具体表现在：　　1）机头机尾移动过程中：在采煤生产时，机头机尾的移置工作是不可避免的，当老支柱需要拆除换上新支柱时，原来断裂的顶板有可能产生大的震动而松动冒落。由于巷道支架的支撑力本来就很小，在与回采工作面相连的一段巷道中，直接顶有时会自然下沉松动，支架很难阻止。如果直接顶是薄弱岩层时情况会更严重导致顶板破碎。这样伴随着回采工作面的推进，原巷道的支架棚腿也要拆掉一部分，支上新的支架，这样的变化可能导致破碎顶板冒落；　　2）巷道交叉点的施工方法多采用在原巷道侧开帮的方法，这种方法需要设放大棚子，抬棚等替换原来巷道的

3、棚子，如果开帮处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块，并且围岩正向巷道挤压，而新支设的抬棚强度不够，或者稳定性不够就会造成冒顶事故；　　3）由于顶板会随着时间的推移慢慢下沉，与放顶线连接处会形成裂隙，切割顶板形成大块游离岩块。这时如果支架不够稳定，原来的支柱由于旋转有可能倒塌，在回拆最后一根柱子时最为重要，伴随着柱子的倒塌顶板出现冒顶事故，工人若没有及时的退到安全区域，后果不堪设想；　　4）从力学分析：在开始采煤工作之前，地壳各个系统的受力是均衡的，组成平衡力系。一旦开始挖掘开眼，破坏了岩层的受力平衡状态，岩石开始移动变形，建立新的平衡力系，顶板上方就会形成暂时平衡的岩石松动圈，

4、而工作面支架主要支撑的是松动圈内岩石和煤层重量。一旦工作面放顶开始落煤时，随着煤层的减少，空顶范围会越来越大，岩层的受力越来越不均衡，支架受到很大的挤压力，如果没有采取紧急措施，岩层就会压着煤层压垮支架，导致冒顶事故的发生。所以，残采工作面放顶落煤时，只能放一茬炮，然后将浮煤出空，工作人员要及时往后退，这是因为直接顶板已遭到破坏，随着煤层的垮落直接顶渐渐也会垮落。有时顶板岩石不自行垮落，这样浮煤就不能出空，下次复采时，必须留有足够的煤柱来支承顶板以保障安全。直接顶初次放顶的特点主要是：（1）空顶面积相对较大，最迎头的支架承受很大的压力；（2）初次放顶时顶板遭到破坏，下次开采顶

5、板再次受到影响，造成顶板迅速的冒顶而且范围很大；　　5）由于原生裂缝、地质构造和采动等原因，靠近煤壁附近的一些煤层的直接顶中，自然形成很多裂缝，渐渐会形成各种形状的岩块，这时出现冒顶事故的原因是支护不及时或放炮崩裂支架。如果老顶来压，煤帮附近直接顶破碎，煤层本身强度不够出现片帮，无支护空间就会扩大，这也容易发生冒顶事故；　　6）在巷道掘进工作时有时会掘进破岩，顶部的有些岩块会与原岩块失去联系，没有及时的支护，这些就会与岩体完全失去联系而冒顶。还有就是掘进工作面附近一支护半边的顶部掘进的破岩，支护突然失效，冒顶事故也很容易发生。　　2针对顶板安全管理的一些措施　　对以上冒顶事故

6、的原因及分析，我们要采取相应的措施以减少冒顶事故的发生，保证开采工作顺利进行。　　一般来说，大多煤矿地质构造复杂多样，煤层的厚度不稳定，薄至1m以下，厚至二三十米。而《煤矿安全规程》第五十条规定：采煤工作面必须保持两个以上畅通的安全出口，一个通进风巷，一个通回风巷。开采三角煤、残留煤柱，不能保持2个安全出口时，必须制订安全措施，报企业主要负责人审批。所以造成有些煤矿在复采工作面的生产布局上很难符合要求，即上述规程规定的严格意义上的两个安全出口生产方式。这样，按照规定的“开采三角煤、残留煤柱，不能保持2个安全出口时，必须制订安全措施，报企业主要负责人审批”的方式组织生产十分必要

7、。因此，对顶板进行科学的管理势在必行。　　2.1企业要建立完善的管理制度　　1）进行集体学习培训，查阅近年来发生的各类顶板事故，进行分析，把先进的管理经验制成学习手册，在各基层队组下发来学习讨论，与此同时组织现场实地的考试员工上岗作业前必须考试合格；　　2）对工作严格要求：工程的质量标准要确切，不能马马虎虎。要清晰的规定巷道的支护方式，各种材料的规格，对顶板采取的管理方式，需要辅助的设备等。在现场操作时，进行严格的管理质量，监测，事故责任监督，对顶板进行动态控制，对掘金队组织胡质量不达标的要严格停止作业