试析采煤工作面顶板安全管理及事故预防措施

试析采煤工作面顶板安全管理及事故预防措施

言恒伯

百色双田矿业有限公司保群煤矿 广西百色 531501

摘 要：近几年以来，随着我国社会的不断发展，市场的煤炭资源需求量在不断的增加，如何才能实现安全的煤炭生产，是每一个煤炭企业都应该考虑的问题。煤炭资源的开展一般都在地下进行，危险性很高，面顶板的安全管理工作是煤炭企业安全管理工作中的重点，如果这些管理工作中出现缺失，就会给工作人员的生命安全带来严重的威胁。笔者结合多年工作经验，深入分析采煤工作面顶板安全管理及事故预防措施，希望给相关专业人员提供借鉴与参考。

关键词：采煤工作面；顶板安全管理；事故预防

前 言

煤炭资源开发过程中，因诸多客观因素影响，造成煤矿安全事故频繁发生，一方面威胁到煤矿工作人员生命安全；另一方面给煤矿企业带来巨大的经济损失，严重的煤矿安全事故会给社会产生一系列负面影响，直接影响我国和谐社会的构建。基于煤矿事故发生几率角度而言，采煤工作面顶板安全事故中发生频次更高，直接威胁到煤矿安全生产。采煤工作面顶板安全事故的发生，其主要原因在于地下开采煤矿时，在地应力作用下岩石结构会被破坏，从而引发顶板事故。采煤工作面顶板安全事故虽频繁发生，但是在仔细研究分析之后，可发现采煤工作面顶板安全事故的发生具有一定的规律，据有效统计发现，大部分采煤工作面顶板安全事故是因管理工作不到位引起。因此，采煤工作过程中，煤矿企业需加强采煤工作面顶板安全管理，并深入分析采煤工作面顶板安全事故发生原因，采取积极有效的事故预防措施，保证采煤工作安全进行。

1 采煤工作面顶板的安全管理

1.1 顶板发生安全事故的形式

顶板管理中发生的安全事故可以细为五类：（1）在开采中，顶板缺少岩层的约束作用，会在岩层外冒出，导致冒顶事故的发生，采煤中工作面的稳定状态受到变化，此类安全事故多发于初采时期，采煤的效益受到影响；（2）在采煤工作面，随着开采的深入，顶板会受到周期压力的和用，周期内会持续受到压力作用，顶板载荷如果超过了承压极限，会被压垮，由于破坏力巨大，引发安全事故；（3）不同顶板不能保证有效连接，采煤工煤炭开采存在多种危险因素，安全管理是矿山企业管理的重要内容。采煤工作面顶板发生安全事故的机率较高，增加安全管理的难度。煤矿企业要意识到采煤工作面顶板管理的重要性，强化安全管理措施的落实，针对顶板安全要素采取可行的方案。针对采煤工作面顶板的管理还要依据预防为主的理念，提前采取防控措施，以保证顶板的安全管理效果。作面中的顶板发生松动，开采工作面如果遇到碎石区域，顶板由于缺少科学的护顶方式，支护的稳定性受到影响，顶板会发生失稳；（4）顶板如果在大岩层内时，冲垮冒顶问题易于发生，虽然两端可以保证稳定，但是中间是处于悬空状态，如果存在冲击力作用，顶板支架会发生坍塌；（5）许多煤矿采煤工作面顶板采用了嵌入式，会受到外部不确定因素的作用，比如顶板会从原有石体滑出，此类问题在前期缺少预兆，但是存在很大的破坏作用。

1.2 发生顶板事故的原因分析

结合采煤工作面发生顶板安全问题的案例可以看到出，顶板事故发生安全事故的原因主要有三类：（1）在采煤掘进中，没有全面考虑顶板的两端位置，导致工作面预留较大的空间，煤层存在的压力集中于顶板的中部，煤炭开采中巷道会持续延伸，顶板承压会不断增加，顶板如果压力承受能力不足，会发生坍塌、断裂等问题；（2）顶板测量设计存在缺陷，特别是放顶线区域，没有实现有效的控制，开采中人工拆除时容易发生顶板掉落问题，此时操作人员还开采现场，没有撤离，导致安全事故；（3）采煤工作面采用了直接顶的方式，有多项衔接缝隙存在，顶板被分割，顶板原有平衡状态没有维护，零散的顶板发生松动，引发安全事故。

2 采煤工作面顶板管理存在的影响因素

2.1 被动方面

顶板安全管理存在被动方面的因素，包括地质条件、采煤区域的环境影响等。不同的采煤区域的地质条件存在一定的差异。对采煤案例的研究表明，采煤工作面顶板管理存在最大被动影响因素是断层，难以保证顶板具有良好的受力，顶板管理受到影响。采煤工作针对面顶板管理要考虑到断层的影响，采用有针对性的措施，保障顶板管理的可靠性，比如借助外援力量保证顶板具有充足的支撑力。

2.2 主动方面

对采煤工作面顶板管理产生影响的在主动方面有多种因素。比如技术能力，某矿山企业在采煤中，管理人员在安全检查时发现顶板管理需要解决多方面的技术问题。一是采高受到的干扰，采高易导致 顶板下降，采高会对下沉量产生影响，采高若过大，顶板压力会增加，经技术人员优化后，顶板和采高可以处于稳定状态；二是设定工作面的推进速度，设计如果起初速度偏大，在开采中顶板的压力会增加，技术人员优化了速度，避免了采煤中的安全隐患；采煤作业初期会发生顶板下沉，开采中，操作人员发现工作面顶板失控，有明显的下沉现象，对顶板加强管理，分担中部原有的受力，顶板的安全得到保证。

3 采煤工作面顶板事故的预防措施

3.1 预测矿山压力，提高顶板安全管理水平

矿山安全管理目的在于煤矿开采过程中，予以合理管理措施消除矿山压力的负面影响。因此，煤矿企业相关管理人员需科学预测矿山压力变化和覆盖范围。同时，矿山压力本身具有动态变化特点，且压力大小与矿山岩石层厚度有着密切关系，还受工作面的推进速度、开采方式等影响。基于这一认识，煤矿企业相关人员可通过预测矿山压力，了解采煤工作面顶板的实时情况。正因如此，为了有效提高采煤工作面顶板管理的有效性，需做好如下几个方面的工作：一是顶板管理人员需具备较高的职业素质和专业素质，能够依据工程现场具体情况进行科学合理判断顶板状态；二是确保顶板支护的有效性，即确保支护结构满足动载要求。三是符合煤矿安全规定，若没有上级领导批准，工作人员在煤矿开采过程中，不得随意变动顶板，以此保障顶板管理符合相关标准和质量要求，从而有效提高煤矿生产安全水平。

3.2 增强工作人员的安全意识

采煤工作面顶板事故是煤矿安全生产的主要灾害之一，要想有效避免采煤工作面顶板安全事故，唯有煤矿企业全体职工在思想层面意识到防治顶板事故的重要性，树立以抓顶板管理为重点的安全管理意识。同时，为了强化采煤工作面顶板安全管理，煤矿企业需定期开展井口、班队安全教育，提高采煤工作面顶板安全管理重要性认识，做到煤矿企业人人讲安全，个个重视采煤工作面顶板安全管理。与此同时，为了保障采煤工作面顶板安全管理工作落实到位，需加强安全管理机构建设，强化安全生产领导，并组建矿安全科、井口安监站，并保证各岗位配备齐全专职人员，为保证采煤工作面顶板安全管理工作落实到位奠定良好的基础。除此之外，加强煤矿企业全体工作人员安全教育，将工作人员安全生产技术培训工作纳入到工作议程当中，并将采煤工作面顶板安全管理技术视作安全生产技术培训的重要内容。需强调的是煤矿企业需不定期开展安全生产技术培训，确保煤矿全体工作人员掌握先进的安全生产技术，唯有如此，才能为安全生产奠定良好的基础。

3.3加强顶板支护

煤矿开采过程中，煤矿企业需委派专职人员动态检查工作面顶板变化，并科学预判老顶的悬空。据有效统计，地质构造区域发生顶板事故几率最大，其主要原因在于该区域应力分布复杂，且岩体易破碎。针对此类问题，煤矿企业需在开采之前，做好地质勘察工作，并结合勘察情况予以有效应急措施。煤矿回采工作面若快接近该类地质区域，需及时做好顶板的支护工作，并结合顶板具体情况，合理确定工作面掘进速度。采煤工作面顶板支护工作完成之后，相关人员需对支护工作进行全面的检查，确保支护工作实现全覆盖，且保障支护工作完全到位。除此之外，采煤工作面回采工作中，需最大限度减少空顶距，目的在于降低冒顶事故发生几率。同时，采煤工作面顶板安全管理与采煤工作面安全密切相关，需充分考虑工程实际情况，做好采煤工作面顶板安全管理工作，以此保证采煤安全进行。

结 语

综上所述，煤炭企业在生产的过程中，必须重视安全管理工作。在煤炭开采中，顶板安全管理是其中的重点，也是非常容易出现漏洞的管理点，企业要给予顶板安全管理工作高度的重视，采用综合管理的方式，提升安全管理的效果，增加煤炭资源的产量，为我国社会的进步做出积极的贡献。

参考文献

[1]邰银记.浅谈如何加强采煤工作面顶板管理[J].煤矿现代化,2015(01):53-55.

[2]公建祥.煤矿掘进工作面事故预防的行为控制技术研究[D].中国矿业大学(北京),2016.