煤矿掘进冒顶事故的常见原因及防范探讨

煤矿掘进冒顶事故的常见原因及防范探讨

张峰

山东能源枣矿集团蒋庄煤矿山东滕州277519

摘要：在煤矿顶板发生事故当中，掘进巷道冒顶事故死亡人数占到了两成以上。工作面以及巷道交叉口这两个位置是掘进巷道冒顶事故频繁发生的地方。巷道掘进冒顶事故的发生，造成一定的经济损失和工作人员伤亡的不利局面，严重制约着煤矿企业的进步和发展。做好掘进巷道顶板管理的工作，不但在很大程度上提高了巷道作业的安全性，还有效阻止了掘进巷道顶板事故的发生，具有重要的意义。

关键词：冒顶事故；煤矿掘进；防治

近年，煤矿掘进作业时常发生冒顶事故，严重影响煤矿业的稳定与发展，对国家社会经济也构成了较大威胁。造成冒顶事故的影响因素具有多样性，然而其造成的损坏却有单一性。一旦出现冒顶事故，就会造成严重的人员伤亡及经济损失，情况严重时还会导致后续煤矿掘进工作无法开展，显然这对于煤矿企业而言需要予以高度重视。因此，在未来煤矿生产过程中，必须分析冒顶事故的产生原因，采取积极措施，以避免掘进冒顶事故的发生。

一、冒顶事故发生以及规律

在冒顶事故发生前，会有一些相关的预兆，这是针对已发生的煤矿掘进事故进行分析而得出的经验。比如在冒顶事故发生时，顶板可能会出现下沉或者断裂的现象，这样支架所要承受的力度就会大幅度增加，所以支架之间会发生摩擦，发出一些声音，可以凭借这种声音来判断冒顶事故是否会发生。而且如果在施工的过程中出现顶板掉渣等类似现象时，也说明冒顶事故可能会发生，因为这种现象的发生说明顶板承受的压力在增加，这样顶板很可能会发生断裂从而导致冒顶现象的出现。同时如果在工作的过程中出现瓦斯涌出量和顶板淋水量突然增多的现象，也证明冒顶事故很有可能会发生。再加上通过对多起事故的分析，发现一些冒顶事故发生的规律。如果施工时使用金属摩擦支柱也会更容易发生冒顶事故，而且当顶板暴露时间过长或者暴露面积较大时也易发生冒顶事故。

二、煤矿掘进冒顶事故发生的原因

1、支架安全存在质量隐患。为了使矿井内部围岩保持稳定，也为了使矿井在地质条件发生变化时仍有采取紧急措施的余地，一般会在巷道内部设置在数量和质量上都满足要求的支架。在实际中，因支架本身质量或设置质量存在隐患而导致矿井坍塌的事故也有很多。在矿井内搭设支撑作用的棚架是常识，但要保证棚架的支撑力和结构稳定性能抵抗冒顶带来的压力和危险，还需要背实支架顶和两帮。

2、地质条件不稳定。地质条件突然变化，地质结构稳定性就会受到破坏，矿井的位置在地下，土体应力和各种剪切应力的作用，都会使矿井遭殃，发生冒顶事故。主要表现在矿井顶板处的压力值超过顶板抵抗力的极限值，成为压力爆发区，周围煤层也会出现断裂破碎。煤矿企业应随时对煤矿地质进行勘测，以便在地质条件发生变化的第一时间采取防治措施，将影响降到最低。但实际中，煤矿企业为了得到政府批准开采才进行地质勘测工作、上交勘测资料，在之后煤矿掘进中，并未提供地质勘测资料给相关负责人员，所以应对地质变化的紧急措施往往还未应用，冒顶事故就发生了。

3、爆破工作管理不到位。爆破点的定位是有要求的，因为爆破产生的震动和余震都会使土体结构发生些许变化，尤其是对支护结构的稳定性也会产生影响，如果爆破点位置不正确，冒顶事故必然发生。现场管理人员要加强对爆破工作的监督和管理，使爆破点定位质量得到保证，使炸药质量和数量得到满足，使爆破顺序能符合要求，使爆破人员及周围人员做好爆破的防护措施等。这些前提准备工作与管理工作都要到位，才会保证巷道支架结构不会发生变化。

三、煤矿掘进冒顶事故发生的主要措施

1、做好掘进矿道的地质勘测工作。在进行煤炭开采工作前，一定要让专业的勘测人员对开采地区的地质状况进行全面地勘察，了解相应的地质构造。在开采过程中，让专业人员在旁进行指导，根据地质状况的不同，采取不同的防护措施。比如在接近断层、褶曲等地区工作时，相关人员一定要注意适当增加支架的数量，同时还要缩短支架之间的距离，以加强巷道的支护，防止支架断裂现象的发生。同理，在倾斜角度比较大的巷道工作时，更要注意加强支架的支护作用，减少冒顶事故的发生。总而言之，就是要根据地质状况的不同，采取不同的措施，加强对于巷道的支护，排除工作中的安全隐患。

2、保证巷道支护质量。架棚支护是巷道安全支护的必要设置，要保证整个顶板范围内的安全，就要使棚子架设位置都到位，没有忽略的地方，还要保证支架结构的抵抗力和稳定性、整体结构的稳定性比较强，所以还要做好棚子的连接工作。棚子间距也要随着地质构造异状而发生改变，以提高棚子整体稳定性。拱形棚子是架棚支护中的一种，在使用时，要注意准备好相关的配套设施和工具，如卡缆和扳手等。相关人员还要注意顶帮和支架之间的空隙，要将其缩小到最小。锚杆锚喷支护应用也很多，主要注意事项是锚杆位置、质量、构造和锚固力都必须在标准范围内，都不会对支护作用发挥产生负面影响。这些支护施工都要在管理人员的监督范围内，且还要做好质量检查工作，以保证所涉及的支护工程在质量和安全方面有保证。

3、做好地质条件变化的应急工作。每种地质条件对应一种或几种支护方式，所以当地质条件突然发生变化时，原有支护方式会失效，还要对支护方式进行更改，但更改过程是严谨的，相关的设计方案和建议还要在短时间内经过审核，确保其可行性与有效性。支护方式的更改设计及实施都要经多方人员负责，所以要做好监督与审核工作，确保地质条件确实已发生改变。在断层现象或破碎带大面积出现时，说明地质条件已经很差，相关人员在落实更改后的支护措施时，一定要镇定，以加速支护过程，降低损失，如此煤矿顶板发生坍塌的时间会延缓，或停止坠落，矿井工作人员在进行接下来的掘进工作时，除了做好必要的安全防范措施外，还要注意自己的操作行为规范，不会对顶板安全产生威胁。在对断层带进行煤矿掘进时，要选择较为特殊的撞楔法，这种方法对断层带的震动及其他破坏影响要小一些。在将这些方法应用时，要注意进行施工质量检查。

4、做好爆破工作。爆破工作不到位，支架会发生崩倒，棚子也会歪斜，支护由此失效，所以相关人员还要做好爆破管理工作。在爆破工作之前，相关负责人员要将爆破图纸发放到爆棚人员手中，在保证爆破人员读懂相关信息后，还要做好技术交底工作。爆破图纸作为爆破点定位及爆破顺序安排等工作的标准规范，爆破人员要严格按照图纸上标记的内容进行爆破点定位，按照相关的技术流程和要求进行钻眼，眼的直径和与地面的角度关系都要满足设计要求，以方便下一步的装药过程和装药数量。在断层带附近应不建议爆破，防止崩塌，这时可借助人力进行，在爆破过程中如果支架位置发生变化，并发生失稳现象，还要停止爆破，先进行支护修正工作。

要防止冒顶事故，就要防止岩石坠落，位置不稳定的浮矸岩石作为事故隐患因素，在一开始就要将其清除或采取支护措施，保证在掘进过程中这些危险岩石影响正常生产，所以就有了敲帮问顶制度。相关人员在掘进之前，就要将该项制度严格执行到底，对矿井顶板安全负责。煤矿掘进冒顶事故的防治除了要防治人为因素带来的安全隐患，还要做好自然灾害的防护工作，以保证防治措施能落到实处。

参考文献：

[1]谭永荀康康．煤矿掘进冒顶事故的常见原因及防范对策［J］.科技与企业，2015（12）：27．

[2]徐兵，郭伟.探析煤矿掘进冒顶事故原因及防治对策[J].中国科技纵横，2014（18）：17.