淺談煤礦頂板事故及預(yù)防
摘要：在煤礦生產(chǎn)中，煤礦安全事故時(shí)有發(fā)生。然而，在這些事故中，有很多是因?yàn)轫敯宕嬖?a href=http://cltuan.cn target=_blank class=infotextkey>安全隱患而引起事故發(fā)生的，因此加強(qiáng)頂板管理尤為重要。
人們?cè)诘叵旅禾可a(chǎn)，巷道掘進(jìn)，巷道維修等方面的過(guò)程中，頂板意外的冒落下來(lái)造成生產(chǎn)人員的傷亡，設(shè)備損壞或者生產(chǎn)終止的事故就被稱為頂板事故。近年來(lái)，隨著煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液壓支架的使用，機(jī)械化程度的不斷提高，頂板事故所占比例正在大幅度下降，但由于目前我煤礦總體技術(shù)裝備水平還不高以及理論研究相對(duì)較弱，特別是某些方煤礦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦的開采方式還很原始，生產(chǎn)技術(shù)管理工作相當(dāng)落，導(dǎo)致頂板事故的頻率仍然居高不下由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，煤礦企業(yè)傷亡人數(shù)占國(guó)內(nèi)工業(yè)死亡人數(shù)的60%以上，煤礦企業(yè)事故原因較多，其中頂板事故死亡人數(shù)占全部死亡人數(shù)的40～45%。
巷道發(fā)生冒頂?shù)闹饕A(yù)兆有：冒頂出現(xiàn)之前，頂板連續(xù)發(fā)生斷裂聲響。這是由于直接頂和老頂發(fā)生離層，或頂板切斷時(shí)發(fā)出的聲響，大則象悶雷聲，這是老頂和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的聲響。冒頂前頂板壓力急劇加大，煤壁受壓后煤質(zhì)變軟、片幫增多，頂板巖層下沉，斷裂發(fā)出響聲;另外，使用金屬支柱時(shí)，活柱快速下沉，連續(xù)發(fā)生咯咯的聲響，支柱發(fā)顫，把耳朵貼在柱體上，可微微聽到支柱受壓的響聲。并出現(xiàn)有掉渣、漏頂，煤塵飛揚(yáng);頂板有裂縫;頂板出現(xiàn)離層煤壁片幫嚴(yán)重;淋水量增加的現(xiàn)象。
冒頂事故的原因
一、人為因素。沒(méi)能引起人的重視，思想上麻痹大意是發(fā)生冒頂事故的思想根源。一些局礦的領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識(shí)不足，抓的不緊，對(duì)加強(qiáng)頂板管理的重要性缺乏應(yīng)有的認(rèn)識(shí)，沒(méi)有針對(duì)本單位采掘工作進(jìn)展情況采取得力措施。此外頂板事故多是由于違章指揮、違章作業(yè)造成的，突出表現(xiàn)是不認(rèn)真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《作業(yè)規(guī)程》和《操作規(guī)程》。缺乏有關(guān)專業(yè)知識(shí)，有的不知道自己是在違章作業(yè)，或者明知違章，但存在饒幸心理，認(rèn)為違章一次不一定就出事故。此外，由于井下環(huán)境惡劣，煙霧、粉塵、噪音、通風(fēng)、照明、等都會(huì)影響人的生理機(jī)能，容易造成錯(cuò)覺(jué)，不能作出正確判斷，也會(huì)造成工作失誤。同時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)管理不嚴(yán)，工程質(zhì)量低劣從對(duì)頂板事故的分析來(lái)看，將近一半的頂板事故是由于工程質(zhì)量低劣造成的。有的煤礦，井下使用的新工人多，對(duì)井下作業(yè)環(huán)境不了解。另外缺少安全知識(shí)技能的培訓(xùn)，對(duì)圍巖力學(xué)性質(zhì)認(rèn)識(shí)不夠，采取的技術(shù)措施不足，盲目施工造成冒頂。
二、地質(zhì)因素有：.一，斷層和褶曲。斷層破壞了頂板的完整性，因而斷層附近易發(fā)生局部漏冒型冒頂，同時(shí)斷層的存在也改變了初次放頂、初次來(lái)壓和周期來(lái)壓的步距。褶曲有時(shí)會(huì)改變應(yīng)力分布，從而改變工作面區(qū)域頂板的受力狀態(tài)，大褶曲僅只是造成煤層發(fā)生變化，對(duì)工作面頂板壓力影響較小，而小褶曲可能使頂板局部破碎，易冒頂。二，煤層傾角。隨著煤層傾角增加，頂板下沉量將逐漸減小。由于傾角增大，采空區(qū)頂板冒落的矸石不一定留在原地，很可能沿著底板滑移，從而改變上覆巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。三，不穩(wěn)定的上覆巖層或塊段。存在于煤層頂板的這些巖塊因原生沉積或構(gòu)造原因生成，巖塊與圍巖結(jié)合很差，又破壞了煤層頂板的原生結(jié)合力，工作面回柱放頂時(shí)巖塊不能及時(shí)垮落，局部老塘空頂，支柱受力不均，當(dāng)回收“吃勁”柱時(shí)，巖塊會(huì)突然垮落，造成冒頂事故。四，煤層厚度和采高。采高是影響上覆巖層破壞狀況的因素之一，煤層越厚，采出的空間越大，必然導(dǎo)致采場(chǎng)上覆巖層破壞越嚴(yán)重;采高越高，在同樣位置的老頂取得平衡的機(jī)率越小，在支承壓力作用下，工作面煤壁也越不穩(wěn)定，易于片幫。五，開采深度和頂板水。開采深度增加會(huì)使工作面周圍的支承壓力峰值和影響范圍增加，在頂板巖石堅(jiān)硬，且煤巖層具有沖擊傾向的條件下，容易發(fā)生煤爆。因水可起潤(rùn)滑作用，使巖石浸泡后軟化，或裂隙活化，長(zhǎng)期滲流將帶掉巖石縫隙中的碎屑，使復(fù)合頂板工作面抽頂加速發(fā)展，易引起冒頂事故。
三、支護(hù)裝備和支護(hù)技術(shù)達(dá)不到覆巖穩(wěn)定要求的因素?，F(xiàn)在我國(guó)仍有不少煤礦回采工作面使用摩擦金屬支架和木支架，性能差、不穩(wěn)定。回柱基本上還是人工作業(yè)，對(duì)工作面頂板和巷道圍的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)水平還不高，對(duì)礦壓觀測(cè)研究進(jìn)展還不快，已取得的果還沒(méi)有很好普及。在設(shè)計(jì)方面，當(dāng)頂板巖石比較破碎，構(gòu)造比較發(fā)時(shí)，支護(hù)方法不合理或支護(hù)不及時(shí)，極易造成頂板突然冒頂或片幫。
頂板事故按冒頂?shù)牧υ催M(jìn)行分類可分為：壓垮型冒頂、漏垮型冒頂和推垮型冒頂。
壓垮型是指由垂直于層面方向的頂板力壓壞采場(chǎng)支架而導(dǎo)致冒頂;漏冒型是指因已破碎的頂板沒(méi)有得到有效防護(hù)受重力作用冒落而導(dǎo)致的冒頂;推垮型是指由平行于層面方向的頂板力推倒采場(chǎng)支架而導(dǎo)致的冒頂。不同的頂板事故有不同的預(yù)防措施。比如壓垮型冒頂要求支架支撐力應(yīng)能平衡垮落帶直接頂及老頂巖層重量;采場(chǎng)支架的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間不離層等。推垮型冒頂要求提高初撐力，增加支架穩(wěn)定性等。
除了對(duì)技術(shù)。裝備的要求外，我覺(jué)得最重要一點(diǎn)則是對(duì)人的要求并努力做到以下幾點(diǎn)：一是加強(qiáng)職工安全教育，提高職工素質(zhì)和相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，牢固樹立“安全第一”思想，搞好安全教育和技術(shù)培訓(xùn)工作。加強(qiáng)安全檢查監(jiān)督力度，及時(shí)堵塞漏洞，做到防患于未然。對(duì)下井的人員要特別注意加強(qiáng)培訓(xùn)教育，堅(jiān)持幫帶制度，做好思想工作，提高警惕，減少頂板事故帶來(lái)的損失。二是提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)頂板管理。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)必須充分認(rèn)識(shí)預(yù)防冒頂事故的重要性，加強(qiáng)頂板管理工作，建立健全各項(xiàng)頂板管理制度，定期召開頂板分析會(huì)，及時(shí)研究頂板問(wèn)題及治理措施。作業(yè)規(guī)程安全措施要符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)情況發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)修改補(bǔ)充新的措施。
