煤炭采掘工作面顶板管理对安全生产的重要性

煤炭采掘工作面顶板管理对安全生产的重要性

杨帅

陕西陕煤韩城矿业公司桑树坪煤矿 陕西韩城市 715407

摘要：我国的煤炭开采主要是以井下作业为主，危险性较高，尤其是采掘工作面顶板发生事故的风险性更高。为提高煤炭生产的安全性，应进一步加强煤矿采掘工作面顶板管理工作，以确保煤炭开采工人生命财产的安全。为此，主要就煤炭采掘期间工作面顶板事故发生的原因进行分析，同时提出加强工作面顶板安全管理的措施，以实现煤炭采掘作业的安全、高效生产，从而促进煤炭采掘事业的可持续发展。

关键词：顶板管理；煤炭采掘；安全生产

引言

采掘工作面顶板管理是煤炭采掘安全生产的重要环节，煤炭采掘顶板工作面顶板事故具有高发生率等特点，严重威胁煤炭事业的安全发展。因此在实际的采掘工作中，应加强顶板管理，避免事故的发生。要杜绝顶板事故的发生，煤炭企业必须把控好每一个生产环节，从而确保煤炭生产的高效性与安全性。

一、煤炭采掘工作面顶板管理的重要性

在煤矿的开采与生产中，工作面顶板管理一直作为煤矿生产管理中的重点，而安全更是作为煤矿生产管理中的重中之重。近年来，通过分析煤矿事故的原因与数据发现，由顶板问题引发的开采事故比例将近研究数据的一半。因此，安全工作是煤矿企业需做好的首要任务，重视顶板安全的管理，将矿采人员的生命安全放在首位。与此同时，山体开采或地下开采在近年来也一直存在较大的困难与挑战，这种开采模式对回采工作面要求严格，需要着重管理工作面顶板，确保煤矿的生产工作能顺利开展。

二、工作面顶板管理的种类

按照煤层与岩层的特性、位置来分，可将顶板管理分为以下三种:

（一）伪顶：是一种存在于煤层之上厚度较薄的易垮落的岩层，这一顶板常会随落煤发生垮落，且厚度一般不会超过0.5cm，由碳质页岩组成。伪顶会随着工作面的推进而发生垮落。

（二）直接顶：是一种存在于煤层或伪顶之上的一层或多层由砂质及泥质页岩组成的岩石。一般说来，在巷道中撤回支架时，会发生垮塌，另外在遇到砂质泥岩时也会发生垮塌。

（三）老顶：是―种存在于直接顶上方一定距离或煤层上方的由砂砾、石灰岩、砂岩等组成的厚重且坚硬的岩石。通常情况下，这样的老顶不会直接发生垮落，然而，如果在采空区的上方悬露出较大的面积，并且拉移支架时，老顶就会发生垮落。

三、煤炭采掘工作面顶板事故发生的原因

（一）工作面因素

在煤炭采掘期间，应根据现场的施工条件，合理设定机头及机尾的位置，并将移动的速度及范围控制在一个合理的范围，以确保施工的安全性。但是一旦移动期间超出支护结构的范围大小，就会导致顶板发生松动，在煤炭采掘期间，煤炭采掘工人很难把控好工作面两端的移动状态及接顶的位置，因此工作面因素是导致顶板事故的重要原因之一。

（二）煤壁周围环境的影响

由地质条件看来，煤炭一旦出现裂缝，顶层面的顶应力作用就会出现改变，从而导致煤层游离岩块出现增加，对煤矿采掘工作造成十分严重的影响。在炮采实施期间，煤层极易出现松动，煤层不牢靠，就极易出现崩塌，从而增加煤层的层顶压力。此外，煤壁周围的支护若不牢固，煤层自身的强度也就不足以抵抗顶板事故的发生。因此，煤壁周围环境也是导致顶板事故的一个重要原因。

（三）冒顶问题的影响

在煤炭采掘期间，需不断采掘新的巷道。而在新巷道的采掘期间，一旦施工措施选择错误，在巷道的连接处极易出现冒顶问题。煤炭采掘的一个重要特点就是随着煤炭采掘速度的变化，顶板下沉的速度也会随之改变。而煤炭企业为了将生产效率提高，就会将煤层的开采速度大大增加，导致顶板下沉的速度进一步加快了。一旦顶板出现岩石体积过大或数量过多，就会导致工作面支架出现不稳定，从而影响煤层的整体稳定性，导致顶板出现冒顶现象，最终引发冒顶事故。

（四）巷道掘进的影响

高度危险性是煤炭开采工作的特点，在煤炭开采作业期间极易受到各种方面的影响。作为煤炭开采的关键环节之一是巷道掘进，而巷道施工是事故发生风险最高的施工环节。在巷道掘进施工期间，往往会由于各种工作的原因，导致顶部岩体出现破裂、松动，严重时甚至会引发矿井的坍塌。因此在巷道掘进期间，应确保支护的可靠性，以保证施工的安全，从而有效减少岩体冒落问题的出现。

（五）顶板破碎带来的影响

在井下煤层中的断层带周围存在一些断泥层，一旦地下水涌入断泥层，极易导致坍塌事故、断泥层软化等事故的出现。而采用爆破或水泥质充填的方法取得的效果均不是特别理想，还是会导致滑动现象或围岩破碎等现象，导致顶板压力进一步增加，而顶板压力一旦超出岩体的抗拉强度，就会进一步引发冒顶事故。

四、探讨煤炭开采井下工作面顶板安全管理的应对措施

（一）创新顶板管理

对于多数煤矿企业而言，楼板管理的有效手段非常缺乏，所以矿压观测的有效性无法得到切实提升，导致支护方式以及支护强度合理性也相对较低。此外，缺乏对支护质量的实时监测，且没有全面了解掌握单体液压支柱初撑力以及支柱支撑力等。所以说在对构造带厚部煤层进行回采时，需要选择具备良好支撑力和稳定性的支护方法，进而有效预防煤壁周围冒顶安全事故的发生。实际工作过程中经常在构造带两侧支护，其稳定性、操作便捷性、支撑力以及控制范围都大幅度提升。借助此种方式可以提升顶板管理工作的有效性，有效降低顶板安全事故的发生率。

（二）积极应用先进设备

积极应用先进设备和高新技术有利于顶板安全事故发生率的降低。煤矿开采企业必须对安全生产的重要性有明确的认知，应用技术做到与时俱进，与社会的发展相统一，进而对采煤工作的效率和安全性进行提升。此外，煤矿企业应当采用先进的机械化装备替换老旧的支护设备，所有煤矿采集工作面都对金属支柱支护进行应用。

（三）增强监督管理工作

煤矿安全监管部门需要将其监督职能在煤矿开采过程中充分发挥，监督开采准备工作，确保准备工作满足具体采煤需求后才可开展具体工作。及时且全面的监控煤矿开采过程，并且仔细采集、分析监控数据，提前预防有可能发生的安全事故，进而对煤矿开采工作的顺利推进进行保证。

（四）增强井下工作面的全面管理

无可确保井下开采作业的安全性，必须增强井下工作面的全面管理。如初放综采井下工作面时缺乏有效的保护手段，会大幅度提升安全事故的发生率。所以说应当提升对初放期间技术管理工作的重视。于矿压观测而言要提升其科学合理性，保证分析观测结果的精准程度。对于液压支架的支护质量和检修质量等方面，应当保证在技术要求的泵站出液压力以上，进而对有效的支撑力和支架的安全性进行保证。

（五）提高安全人员的管理意识

提高安全管理人员的安全管理意识十分必要，这可使他们更加注重对于安全问题的管理，减少顶板事故的发生。工作人员在安全的环境中工作，既可以降低安全事故的发生率，又可以提高煤矿开采效率。

结语：

随着社会经济的不断发展，煤炭开采行业也在不断发展。顶板管理是煤炭开采作业的一个关键环节，对保证煤炭开采工作的安全性及高效性具有十分重要的作用。要保证煤炭采掘工作面顶板管理的质量，必须要提高煤炭开采工人的安全生产意识，同时注意加强稳定煤层顶板的管理、加固局部的煤层顶板、加强巷道顶板及掘进工作面的管理，确保每个采掘环节均紧密配合，从而有效提高煤炭采掘工作面顶板管理的质量。

参考文献：

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[3]李喜元.煤矿行业采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].产业科技创新，2020，2（07）：61-62.