采矿工程施工过程中矿山顶板坍塌事故分析与对策

采矿工程施工过程中矿山顶板坍塌事故分析与对策

潘华侨,况伟荣,刘欢

国家矿山应急救援淮南队  安徽省淮南市  232000

摘要：随着我国经济的迅速发展，我国的矿产资源也在不断地被开采。在开采过程中，采矿工艺的运用既能确保矿山的经济利益，又能保证矿工的人身安全。煤矿事故频发，由于环境、条件、人员、管理等因素的影响，造成人员伤亡的类型和原因也不尽相同。为保障煤矿工人的生命安全，对煤矿建设的安全提出了更高的要求。文章从我国煤矿顶板事故的特征及成因出发，提出了相应的治理对策，为相关研究者提供相关的个人见解。

关键词：煤矿顶板 安全管理 原因 分析 措施

引言

我国的地质结构非常复杂，对采矿工作提出了很高的要求。尽管国家历来重视煤矿的安全工作，但煤矿的安全问题仍然时有发生，并带来了很大的影响。根据统计，煤矿冒顶、崩塌事故在煤矿事故中占有相当大的比重。2010-2018年，煤矿冒顶坍塌事故共造成101人死亡，占各种事故死亡人数的39.5%，严重影响了矿井的安全与健康发展。

一、煤矿顶板事故的主要特征

通过对矿井顶板事故的特点的分析，可以帮助煤矿掌握事故的成因，并制定相应的治理对策，以提高矿井的安全管理水平，促进矿井的规范化建设。通过对近年来矿井顶板事故的分析，可以看出：矿井顶板安全的特点有：

1.关于顶板的事故种类。在全部顶板事故中，普通顶板（3人以下）的事故和死亡人数占了很大比例，超过90%，超过80%。这说明中国在顶板安全预防上取得了很好的效果，中国今后的主要工作是预防普通顶板安全。

2.关于顶板事故的地区。顶板事故多发生在巷道和采煤工作面，那里聚集着大量的矿工，一旦出现顶板事故，很容易导致人员的死亡，因此，矿井和工作面是最容易发生顶板事故的地区。因此，在矿井生产过程中，要把以上两个部位列为重点，并采取科学的预防措施。

3.关于顶板事故的起因。其主要原因有：员工安全意识不强，安全培训活动不到位，管理不规范，顶板质量不高。为了防止顶板发生事故，必须严格执行“敲帮问顶”的制度，并按规范的程序进行操作。此外，由于地质条件的特殊性，导致了顶板事故的发生。针对目前存在的顶板事故，必须对其成因进行深入的分析，并根据自身的实际情况，采取相应的对策，以达到预防顶板事故发生的目的。

二、煤矿顶板事故的发生因素

（一）地质构造因素

由于煤矿地质构造复杂，长时间的开采，使其地壳、地层产生了许多褶皱、断裂、挤压等变化，从而形成了独特的地形。在开采过程中，遇到断层、褶皱、陷落柱等特殊地质构造时，常常会对地层造成很大的破坏，若不加以重视，很容易造成顶板断裂、渗漏。在煤矿开采中，尤其是回采时，由于首次来压或周期性来压，使顶板的沉降速率和下沉量都会有很大的波动，因此，在短时间内，顶板的压力会有很大的波动，如果出现顶板断裂，就有可能导致顶板的冒顶。

（二）支护因素

1.支护不及时

煤矿开采过程中，不能及时跟踪采煤工作面的支护，或在进行过破碎带、贯通等施工中，安全措施不够完善；柱子被撞断或爆破坍塌，如果不及时采取有效的补救，很可能会出现冒头事故。

2.支护质量差

造成这种情况的原因很多，如：锚杆埋入深度不够深、锚固强度达不到要求、锚喷巷壁厚度不够厚、顶板有煤层残留、支架安装在浮煤矸上等。在顶板上受压时，如果顶板插入或被支柱压垮，其支承效果受到限制，很容易出现冒顶现象。在施工中，若使用的材料不符合规范、支撑强度低、施工工艺不当，极易出现冒头事故。

（三）不遵循正规循环作业

由于受煤层及地质条件的限制，在常规的循环作业方式下，经常不能保证正常的循环作业，导致开采速度减慢，导致自然顶板的崩落步距和规则发生错乱，顶板的压力维持时间太长，支护支撑不能正确，导致冒顶。

（四）放炮因素

在矿井中，不可避免和缺少的就是打孔和放炮，但如果盲目地盲目地追求矿井的产量和进度，或者不按照要求，把炮孔打得更深，装填更多的炸药，把支撑架给压塌了，很容易造成冒顶。

（五） 开采管理不规范

矿山开采要制定相关安全管理体系，不能简单地照抄、只编制通用的、格式化的标准和技术措施，没有针对性，无法有效地预防和控制事故的发生和施工次序。

三、顶板管理的措施与办法

（一） 采用合理的支护方法

煤矿因其所在地区的不同，储层的储藏状况和顶板特性也各有差异，应坚持采用前探梁、采用松动圈理论、改善支护方式、加强对岩体应力的监测。在巷道爆破后，应采取临时支护措施，以减少爆破时间；根据顶、底板的受力特性，合理地选取工作面的支护方式；在特定的地区，可以采取锚喷、可缩性支护、组合支护等措施来改善煤层和煤层的稳定与安全。

（二） 合理地进行打炮眼及放炮

在开炮前，应在靠近炮孔位置的支护加固。在设计中，炮孔的深度、位置、角度、装药量等应与设计要求一致。开炮的数量和炮孔的设计必须严格遵守操作规程，如此，才能防止发生塌方和支架坍塌，造成顶板事故。

（三）加强安全教育和培训，提高安全意识

煤矿顶板事故的防治，首先要加强员工的安全意识，加强员工的安全教育和培训，并组织员工学习相关法规。加强安全教育，提高员工的安全意识，并在煤矿生产中采取主动措施。同时，对员工进行安全教育，预防顶板事故，预防顶板事故。

（四）加强现场管理

煤矿顶板事故多发生在矿区的工作面，因此，加强矿山的安全管理是预防顶板事故的重要措施。首先，煤矿的安全管理人员要对煤矿的煤层、结构、顶板等进行全面地了解，并定期对各工作面进行巡视，及时发现顶板管理中的问题，并进行整改，消除隐患；矿山生产第一线的矿工必须具备一定的技术和能力，我国很多中小煤矿的一线采煤工人缺乏培训，在某种程度上提高了煤矿顶板事故的发生概率，从而预防了采煤过程中的顶板事故；在安全的地方布置人员监控顶板的情况，如有预兆，应立即进行疏散或疏散；另外，要切实实施顶板支护技术，适时应用新型采煤技术，合理安排开采方法，强化地质调查，采取积极、有效地防治顶板事故。

（五）构建救生通道技术

1.在受灾地区的巷道中设置逃生通道

在塌方、煤矸石阻塞的情况下，采取简单的支护措施，采取简单的支护措施，或采用撞楔加固式支护方式，对坍塌区域进行局部修补，打通被困人员，形成一条小型的应急逃生通道。因其受力较大、工作空间较小、堵塞淤泥中夹有支架、铁轨、石块等各类杂物，至今仍以人工清理、矿车搬运或人工搬运为主。

2.在矿井中挖出一条新的逃生通道

在被困人员附近的巷道内，或绕开塌方，迅速开挖小段隧道，打通被困地区，设置应急逃生通道。主要采用爆破掘进，人工清理，矿车搬运，手工搬运，手工搬运，手工搬运。采用原木、单体支柱、快速支护等方法进行支护。

3.在地表上钻凿出一条逃生通道

在条件允许的条件下，采用大功率汽车钻机进行大直径钻井，打通被困地区，并在地面上设置紧急救生通道，将被困人员从地面上解救出来。

4.在矿井中打孔的逃生通道

采用大功率钻井技术，在靠近矿井的有利地段，采用大直径钻孔，打通被困人员的地区，并在井下设置了一条快速的逃生通道。

四、结语

提高技术措施的可操作性是顶板管理的前提，实现生产现场的管理是顶板管理的保障，而工人的安全意识则是控制顶板工作的关键。三者相互联系，缺一不可。只要对顶板进行合理的识别与测量，就能使顶板塌落具有一定的条件和规律。掌握规律，有针对性地进行防范，建立科学的顶板管理，是防止煤矿生产中出现的最主要的安全隐患。矿井顶板管理是保证矿井正常运行的关键。加强矿井顶板的管理，既保障了矿井工人的生命安全，又为矿井生产提供强有力保障。

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