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【摘 要】近些年来，随着我国经济的快速发展和对煤矿需求量的不断上升，煤矿采矿技术也在进一步发展，根据采矿技术的进步，采矿方法和工艺为煤矿提供了高产、高效、安全性和高可靠性。为了降低冒顶事故的发生率，必须对顶板冒落的发生原因进行分析，在此基础上采取针对性的措施。
【关键词】煤矿；井下采矿；顶板管理
当前我国采矿科学面临着很多发展课题，其中一个重要的发展课题就是不断提高采矿技术，在这个基础上还要不断加以完善采矿技术。随着我国科学技术的不断进步，也带来了日渐成熟和完善的采矿技术和采矿方法；特别是那些科学合理的采矿应用技术，不管是从广度上来看，还是从深度上来看，就其应用水平以及理论的研究，都应引起我们足够的重视和关注，因为合理的采矿技术，不仅可让矿井生产能力得到有力保证，而且还让开采朝着高效、安全这个方向发展，从而让矿井的经济效益得到最大限度的提高。 顶板事故发生时冒落的原因各不相同，冒落形式多种多样，能够对煤矿生产和工人的安全造成极大隐患，为了使冒顶事故的发生得到有效降低必须在对顶板冒落发生原因的基础上采取针对性措施。
1 冒顶事故常见预兆
1.1 大型冒顶事故预兆
1.1.1 采煤方法和工艺：一直以来，煤矿采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发力强、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。
1.1.2 开发煤矿高效集约化生产技术：建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术。发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代采煤成套技术”主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。顶煤冒放性差，块度大的综放开采设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制，又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。
1.1.3 煤壁预兆：随着冒顶前压力的不断上升，煤质会出现变软现象，随着片帮的不断增加，应用电钻进行打眼时用力更省，而用煤机器进行割煤时不会感受到较大负荷。
1.2 局部冒顶事故预兆：顶板裂隙内存在掉矸、掉渣等现象，小块矸石大量落下；出现大量张开顶板裂隙，敲开问顶时能够听到异常声音；有小地质构造存在于工作面上，对岩层的完整性造成破坏，从而导致局部冒顶现象的发生。
2 顶板事故发生原因
管理和工作人员没有严格按照操作规程进行操作，出现问题后没有及时采取有效的应对措施，容易造成安全隐患；地压活动会加大顶板事故的发生率；褶曲、断层等地质构造导致破碎带形成，此外，由于层理以及节理发育对顶板稳定性造成破坏从而引发顶板事故；检查人员在进行检查工作时没有认真全面的进行检查，敲帮问顶制度未得到有效执行；没有采取合理的支护方式，支架短缺或者未及时放置支架导致事故发生；支架放顶、凿岩爆破以及采掘顺序等不合理，采矿方法缺乏科学性造成事故发生。
3 采取有效的顶板事故防治措施
3.1进一步完善采场围岩控制理论：山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学（统计分析预测、数值法）和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理，不断完善采场围岩控制技术。生产采区若出现冒顶危险以及3架或以上支架失效情况时需要立即采取有效的处理措施。维护掘进工作面并进行井巷维修，一旦出现帮顶杆低矮、脱落或者片帮等现象时需要立即停止作业，避免发生顶板堵人以及冒落伤人事故。
3.2 掘进工作面冒顶的防治措施 ：不得在工作面进行空顶作业，必须确保应用金属前探梁措施，行爆破前需要采取有效的防护措施，若支架在爆破过程中遭到破坏需要立即进行修复。进行巷道支护方式选择时需要考虑掘进头性质，对空顶距进行严格控制。若掘进头遇到层理裂隙发育的岩层或者断层褶曲等时必须缩小棚距。为了使增强巷道对抗围岩的力量，必须保证支架具备较强的支护强度。在进行支架型号的选择时需啊哟确保支架具有理想的初承力，避免围岩与支架间出现空帮或者空顶现象。替换巷道支架时需先将老支架拆除再进行新支架搭建。若巷道存在水患威胁，必须进行检查，一旦出现异常现象需要立即行探放水工程设计并及时采取有效的探放水措施，一旦发现透水预兆，需要立即撤出工作人员并立即采取有效的处理措施。
3.3 采煤工作面的顶板管理措施
必须确保所有支架的牢固性，不得在浮矸或者浮煤上进行支架架设，若支架出现失效或者损坏现象需要立即更换新的支架。采煤工作面必须储存一定量的支护材料，不得应用受损的单体液压支柱、摩擦式金属支柱和金属顶梁等。不得将不同性能和不同型号的支柱应用于同一采煤工作面中，若采煤工作面地质条件复杂需要采取有效的安全措施。定期检修采煤工作面，同时进行压力实验，确保检修和实验结果合格后再行应用。若采煤工作面控顶距无法满足作业规程规定则需要停止作业。为了使工作面推进速度获得加快必须推动工作面控顶面积的不断减少，顶板下沉量、支柱荷载与回采工作面空间成正比，空间越大，则顶面下沉量以及支柱荷载增加越大。冒顶和顶板下沉量受工作面推进速度影响较大。过慢的工作面进度会对顶板下沉量造成更大影响，增加木支架折损量并加大金属支架的压力，从而导致冒顶的发生。为了避免上述不良现象的发生必须促进工作面推进速度的不断加快。保证采煤设备选择的合理性、使空顶距获得缩小并保证回采工艺的安排的合理性能够使工作面空顶面积得到减少。
4 结语
为了提高煤矿安全生产的系数，必须及时采取有效措施消除安全隐患，严格按照作业规程对前探支护措施进行全面落实，不得进行空顶作业，同时需要加大现场安全检查的检查力度，一旦发现安全隐患需要立即进行有效处理，除此之外，还需要使采掘工作面的现场支护质量不断获得提升。
参考文献：
[1]陈友欣.加强井下采矿顶板管理的方法[J].科学时代，2013（10）.
[2]尚军宁.煤矿井下顶板事故原因及防治分析[J].科技与企业，2011（12）.
[3]王崇平.煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].中小企业管理与科技，2011（9）.
[4]趙军华.采煤工作面局部冒顶事故的防治[J].办公室业务，2012（9）.
【关键词】煤矿；井下采矿；顶板管理
当前我国采矿科学面临着很多发展课题，其中一个重要的发展课题就是不断提高采矿技术，在这个基础上还要不断加以完善采矿技术。随着我国科学技术的不断进步，也带来了日渐成熟和完善的采矿技术和采矿方法；特别是那些科学合理的采矿应用技术，不管是从广度上来看，还是从深度上来看，就其应用水平以及理论的研究，都应引起我们足够的重视和关注，因为合理的采矿技术，不仅可让矿井生产能力得到有力保证，而且还让开采朝着高效、安全这个方向发展，从而让矿井的经济效益得到最大限度的提高。 顶板事故发生时冒落的原因各不相同，冒落形式多种多样，能够对煤矿生产和工人的安全造成极大隐患，为了使冒顶事故的发生得到有效降低必须在对顶板冒落发生原因的基础上采取针对性措施。
1 冒顶事故常见预兆
1.1 大型冒顶事故预兆
1.1.1 采煤方法和工艺：一直以来，煤矿采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发力强、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。
1.1.2 开发煤矿高效集约化生产技术：建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术。发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代采煤成套技术”主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。顶煤冒放性差，块度大的综放开采设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制，又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～5.5m宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的应用，促进工作面的高产高效。
1.1.3 煤壁预兆：随着冒顶前压力的不断上升，煤质会出现变软现象，随着片帮的不断增加，应用电钻进行打眼时用力更省，而用煤机器进行割煤时不会感受到较大负荷。
1.2 局部冒顶事故预兆：顶板裂隙内存在掉矸、掉渣等现象，小块矸石大量落下；出现大量张开顶板裂隙，敲开问顶时能够听到异常声音；有小地质构造存在于工作面上，对岩层的完整性造成破坏，从而导致局部冒顶现象的发生。
2 顶板事故发生原因
管理和工作人员没有严格按照操作规程进行操作，出现问题后没有及时采取有效的应对措施，容易造成安全隐患；地压活动会加大顶板事故的发生率；褶曲、断层等地质构造导致破碎带形成，此外，由于层理以及节理发育对顶板稳定性造成破坏从而引发顶板事故；检查人员在进行检查工作时没有认真全面的进行检查，敲帮问顶制度未得到有效执行；没有采取合理的支护方式，支架短缺或者未及时放置支架导致事故发生；支架放顶、凿岩爆破以及采掘顺序等不合理，采矿方法缺乏科学性造成事故发生。
3 采取有效的顶板事故防治措施
3.1进一步完善采场围岩控制理论：山压力研究成果，以理论分析（解析法）、现代数学力学（统计分析预测、数值法）和实测法相结合运用先进的计算机技术，深入研究各种煤层地质及开采条件，如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理，不断完善采场围岩控制技术。生产采区若出现冒顶危险以及3架或以上支架失效情况时需要立即采取有效的处理措施。维护掘进工作面并进行井巷维修，一旦出现帮顶杆低矮、脱落或者片帮等现象时需要立即停止作业，避免发生顶板堵人以及冒落伤人事故。
3.2 掘进工作面冒顶的防治措施 ：不得在工作面进行空顶作业，必须确保应用金属前探梁措施，行爆破前需要采取有效的防护措施，若支架在爆破过程中遭到破坏需要立即进行修复。进行巷道支护方式选择时需要考虑掘进头性质，对空顶距进行严格控制。若掘进头遇到层理裂隙发育的岩层或者断层褶曲等时必须缩小棚距。为了使增强巷道对抗围岩的力量，必须保证支架具备较强的支护强度。在进行支架型号的选择时需啊哟确保支架具有理想的初承力，避免围岩与支架间出现空帮或者空顶现象。替换巷道支架时需先将老支架拆除再进行新支架搭建。若巷道存在水患威胁，必须进行检查，一旦出现异常现象需要立即行探放水工程设计并及时采取有效的探放水措施，一旦发现透水预兆，需要立即撤出工作人员并立即采取有效的处理措施。
3.3 采煤工作面的顶板管理措施
必须确保所有支架的牢固性，不得在浮矸或者浮煤上进行支架架设，若支架出现失效或者损坏现象需要立即更换新的支架。采煤工作面必须储存一定量的支护材料，不得应用受损的单体液压支柱、摩擦式金属支柱和金属顶梁等。不得将不同性能和不同型号的支柱应用于同一采煤工作面中，若采煤工作面地质条件复杂需要采取有效的安全措施。定期检修采煤工作面，同时进行压力实验，确保检修和实验结果合格后再行应用。若采煤工作面控顶距无法满足作业规程规定则需要停止作业。为了使工作面推进速度获得加快必须推动工作面控顶面积的不断减少，顶板下沉量、支柱荷载与回采工作面空间成正比，空间越大，则顶面下沉量以及支柱荷载增加越大。冒顶和顶板下沉量受工作面推进速度影响较大。过慢的工作面进度会对顶板下沉量造成更大影响，增加木支架折损量并加大金属支架的压力，从而导致冒顶的发生。为了避免上述不良现象的发生必须促进工作面推进速度的不断加快。保证采煤设备选择的合理性、使空顶距获得缩小并保证回采工艺的安排的合理性能够使工作面空顶面积得到减少。
4 结语
为了提高煤矿安全生产的系数，必须及时采取有效措施消除安全隐患，严格按照作业规程对前探支护措施进行全面落实，不得进行空顶作业，同时需要加大现场安全检查的检查力度，一旦发现安全隐患需要立即进行有效处理，除此之外，还需要使采掘工作面的现场支护质量不断获得提升。
参考文献：
[1]陈友欣.加强井下采矿顶板管理的方法[J].科学时代，2013（10）.
[2]尚军宁.煤矿井下顶板事故原因及防治分析[J].科技与企业，2011（12）.
[3]王崇平.煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].中小企业管理与科技，2011（9）.
[4]趙军华.采煤工作面局部冒顶事故的防治[J].办公室业务，2012（9）.