煤矿巷道顶板优化管理措施探讨

王瑞栓

(阳煤集团寺家庄煤业有限责任公司，山西阳泉045000)

0 引言

在煤矿开采作业中，重点工作是井下采掘工作面顶板的管理。根据相关的统计数据表明，顶板事故造成的人员伤亡数量几乎占到了煤矿所有事故伤亡人数的50%左右，其对煤矿的正常生产造成了严重的威胁。通过分析，顶板事故可能由于多方面原因造成，需要通过采取多项措施来全面提高顶板管理水平，杜绝顶板事故的发生。

1 煤矿巷道顶板事故发生地点及原因分析

在煤矿生产中，巷道顶板事故属于人员伤亡比较大的一类事故，从事故发生的地点来看，这类事故通常容易发生在采煤工作面靠近煤壁无支护空间、工作面两端机头、机尾处、放顶线附近、巷道掘进工作面、巷道交叉点以及顶板破碎带附近。

1.1 煤壁附近采煤工作面无支护空间

由于受到煤层自身结构裂缝及采集工作的影响，在部分煤层的直接顶中，存在较多的相交裂缝，容易形成游离岩块，如果未及时对这部分岩块采取有效的支护措施，就容易发生冒顶事故;当老顶产生的压力对煤帮附近的直接顶产生作用时，就容易导致直接顶发生破碎，如果煤层本身强度较低而发生片帮，就会造成冒顶事故。

1.2 工作面两端机头、机尾处

在回采作业的过程中需要经常进行机头机尾的移置操作，在这个过程中，支架进行移动时，已经存在裂缝的顶板由于失去了有效的支撑，就可能进一步地断裂，发生松动冒落。另外，与回采工作面相连的一段巷道中，由于巷道支架的初始支撑力一般较小，对直接顶的下沉及松动情况难以实现有效控制，随着回采工作面的不断推进，需要不断进行支架的推移操作，在这个过程中，已经发生破碎的直接顶可能发生冒落。

1.3 放顶线附近

顶板由于受到重力的影响，在长时间的煤矿开采作业过程中，容易形成较大的游离岩块。如果支架的稳定性不足，就可能受到游离岩块的旋转作用力而被推倒。尤其是在工作面支架拆除作业时，如果工人来不及退到安全地点，就可能因为顶板冒落而发生事故。

1.4 巷道掘进工作面

在煤矿采取爆破作业过程中，顶部可能会存在大量破碎岩块，这些岩块与岩体失去联系，如果不进行及时支护，就可能发生冒落事故。另外，如果已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块，由于巷道高度不够，在进行挑顶措施时，也容易发生冒落事故。

1.5 巷道交叉点

在进行煤矿巷道交叉点施工时，通常采用在原巷道一侧开帮的方法。如果开帮作业顶部存在破碎岩块，就可能因为新开口的支护强度及周围围岩稳定性不够而导致冒顶事故的发生。

1.6 顶板破碎带附近

煤矿岩体断层带中常常含有断层泥，这种结构遇水之后容易发生软化，同时其上盘与下盘的岩体节理存在较多的缝隙，且缝隙中多为泥质充填，整体稳定性较差，容易导致巷道围岩发生破碎，在这种条件下，煤矿巷道顶板的安全管理工作受到了较大的制约。这类破碎的岩体容易受到煤矿开采作业过程中的各类震动影响，导致岩体坍塌发生冒落。另外，在进行岩体破碎施工中，由于岩体结构的抗拉强度较小，顶板自撑拱形内的抗拉强度也较小，如果其所承受的拉应力超过抗拉强度时，就会导致顶板自撑拱形内发生冒落事故。

2 顶板优化管理措施

2.1 加强现场管理

1)加强技术规范与方案设计。根据煤矿矿井的现场地质条件，工程技术人员需要对采矿区域及作业面进行合理的设计，通过对相关资料进行详细查阅，设计出有利于巷道顶板管理的设计方案，比如在巷道掘进过程中采用底板岩石大巷开拓方式，就能够有效降低巷道掘进过程中产生的震动，同时应当将巷道尽量设置在全岩中，并尽量减少交叉巷道，这样能够降低顶板管理的难度，从根本上降低顶板事故的发生几率。另外，应该严格按照相关的作业及施工规范进行方案设计，避免因为设计参数的不规范而导致在作业及施工过程中发生顶板脱落事故。

2)规程的审批和学习。针对煤矿开采作业过程中的薄弱环节，应该有针对性地加强技术管理，这也是降低煤矿顶板事故的关键所在。在进行作业规程编制的过程中，编制技术人员需要结合地质资料对每个掘进工作面进行详细编制，从而使规程能够对采矿作业起到指导作用，保证生产安全。同时要严格执行规程的审批工作，要对规程中的内容进行分项审查，确保规程的有效性和合理性。在规程审批工作完成后，需要组织干部及职工认真学习其中的内容，且职工必须考核合格后才能上岗进行采矿作业。

3)对初次来压和周期来压的管理。在煤矿开采作业过程中，初次来压和周期来压容易对顶板造成较大的瞬间压力，导致发生冒顶事故。因此，在作业过程中，需要严格加强初次来压和周期来压的管理工作，预防冒顶事故的发生。技术人员应该对来压数据进行详细分析，掌握来压的压力及规律，从而提前采取强化支护措施，避免来压时导致的顶板冒顶事故。

4)顶管事故多发地点的管理。在煤矿开采作业过程中对顶板事故多发地点的管理工作尤为重要，如果管理不善，这些位置极易发生冒顶事故。进行回采作业时，需要对回采工作面采取有效的措施以保证采空区的冒落高度及悬顶距离。回采工作面的初次放顶、周期来压、过断层、过空巷等都必须采取专门的安全措施，从而全面提高采矿作业安全。

2.2 建立完善的顶板安全管理制度

除了加强对作业现场的管理以外，还需要结合煤矿地质条件的实际及作业特点制定严格的顶板管理制度，并将其作为顶板管理工作的依据，从而保证在对顶板进行管理的过程中有章可循、有法可依。在制度制定以后，顶板管理人员应该严格按照制度中的规定对顶板进行管理，这样才能有效预防顶板事故的发生。

2.3 强化班组建设

班组是煤矿生产中的最基本单位，也是有效控制事故发生的基本环节。加强班组建设工作是实现煤矿安全生产的核心。要想实现安全生产，关键问题就在于将各项工作以及相应的作业规程、规章制度等落实到班组当中，因为班组始终处于采矿作业的第一线，他们对实际采矿作业的情况最为熟悉，同时也直接决定了采矿作业的安全。因此，需要强化班组建设工作，通过对班组成员结构的合理组织，以及对班组成员的安全教育，提高干部及工人的安全责任心及专业技术，使其能够在作业过程中认真开展每一项工作，从而实现对顶板的安全管理。另外，应该建立完善的奖惩制度，对采煤作业过程中出现危害作业安全的情况应将具体责任落实到个人，并对其进行严厉的处分以及安全教育;对部分采煤作业中的安全模范人员应进行奖励，以此来激励所有作业人员，从而全面提高班组人员的安全责任心。

2.4 加强煤矿作业的监督

煤矿生产安全监管部门应该严格按照《煤矿安全管理条例》对煤矿的生产安全进行监督。对煤矿生产作业中的“三违”人员应进行严肃查处，对预防重大顶板事故有功的人员进行相应奖励。必须对事故相关人员进行严肃查处，并从中吸取教训，制定有效的预防措施，杜绝同类事故的二次发生。

2.5 加强新技术的推广工作

通过新技术的推广，对于提高顶板管理的水平具有重要作用。经过长期的实践证明，利用单体液压支柱工作面能够比金属摩擦点柱工作面具有更高的安全性;机采工作面比炮采工作面具有更高的安全性。通常情况下，每一次技术的改革都能够使煤矿开采工作面的安全水平得到较大程度的提升。因此，通过新技术的推广及应用也是降低顶板事故的有效途径之一。

3 结语

在煤矿开采作业过程中，顶板事故是其中发生几率较高的一类事故，对煤矿生产安全造成了严重的威胁。为了实现对顶板的有效管理，保证煤矿生产安全，煤矿企业应该在煤矿开采作业之前制定完善的技术方案，以此来引导开采工作的安全有序开展。同时要做好生产现场的管理工作，并加强职工安全教育，全面提高顶板管理水平。其中，职工作为煤矿生产的基础，应该将职工安全教育作为重点环节进行管理。另外，相关部门应该对煤矿的生产安全进行严格监督，从而全方位保证顶板的安全管理，杜绝冒顶事故的发生，为煤矿的安全生产及发展创造良好的条件。

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