张永举

摘 要：在煤矿进行生产时，出现安全事故的概率比较高，其中最为常见的工作面顶板事故，它对煤矿的安全生产工作产生了极大的负面影响。为了能够从根本上提升煤矿生产的安全性，降低面顶板安全事故出现的概率，就需要不断提升对工作面顶板进行安全管理的力度，提升煤矿开采工作的安全性。

关键词：煤矿;工作面顶板;安全管理

1 工作面顶板概述

工作面顶板主要指的是依附于煤层上部的岩层结构，站在煤层结构上进行分类，其主要涵盖着伪顶结构、直接顶结构以及老顶结构等不同的结构部分。

1.1 伪顶

伪顶具体指的是与煤层紧紧依靠，在对煤炭进行开采时，比较容易脱落的薄层岩石结构。通常情况下，伪顶结构的厚度被控制在0.5m之内，主要涵盖着页岩、质页岩等不同的结构形式。

1.2 直接顶

一般情况下，直接顶结构在伪顶结构的上面，与伪顶相比，直接顶的结构稳定性更强，在对支架进行移动或者回柱的过程中可能会垮掉。

1.3 老顶

老顶结构具体是指位于直接顶结构上面的坚硬度比较高的岩石层，老顶结构大多是砂岩或者是石灰岩的结构。

2 采煤工作面顶板安全事故分析

2.1 客观因素

首先是因为地质构造的原因造成的安全事故。因为煤炭开采工作进行过程中所遇到的地质构造类型很多，例如冲刷结构、断层结构等等，在这些不同类型的地质构造体系中，断层会直接对采煤工作面的压力产生一定的影响，在进行煤炭开采工作的过程中，若是不能对这些构造状况进行全面深入的了解，也未能提前制定出预防措施，那么可能会出现冒顶等安全事故。其次，矿山压力也会导致安全事故的出现。由于进行了煤炭开采的工作，因此区域性的岩层结构出现了比较明显的变化，这也会直接引起矿山压力的变化。矿山的压力往往会对采煤的工作面产生直接的作用，在矿山压力的作用下，位于中部的顶板会出现比较明显的下沉问题，也会呈现出周期性的变化特征。在各种不同因素的综合作用下，工作面的压力波动比较剧烈，若是未能及时做好相关的防护工作，那么安全事故出现的概率比较高。

2.2 主观因素

若是在进行安全检查的过程中所运用的方法不合理、不恰当，那么冒顶等安全事故通一般会出现在爆破工作进行的一到两个小时之内。在爆破作用的影响下，顶板之前所处的平衡状态会被破坏掉，此时岩层可能与母体结构分离进而出现脱落的状况。与此同时，若是相关的操作人员作业技术熟练程度不够，也未能提前接受相应的安全教育培训，那么相关的操作将无法顺利有序进行，更无法对岩层的运动规律进行预测，这也是导致安全事故发生的重要原因。当然，也有可能是采煤设计工作的科学性比较低。因为在进行采煤工作的过程中所使用的参数不科学，那么在进行回采作业的过程中，工作顺序设置可能会不恰当，与此同时，若是采煤的工作面长度比较大，那么顶板将会在一段比较长的时间内暴露在外面，此时出现冒顶事故的风险就会被提升。

3 采煤工作面顶板安全管理举措分析

3.1 多样化的安全管理方案体系

积极开展顶板安全管理工作的意义在于有效阻止安全事故的出现，从根本上提升煤矿开采工作的安全性能，促使煤矿开采企业经济效益水平的提升。在制定工作面顶板安全管理方案的过程中，需要将安全、高效和节约作为基本的原则，降低其对采煤工作产生的影响作用，提升方案的可操作性以及实用性。与此同时，需要提升资源的有效利用率，当然制定安全管理方案时需要充分结合矿井的实际状况，提升方案的合理性。结合以上原则，可以从以下几个方面入手制定安全管理方案：①煤柱支撑法。结合顶板控制的举措与途径，保证顶板不出现冒顶等安全事故是非常必要的。在工作面顶板达到极限步距之前，需要提升煤柱设置的宽度值;②采前深孔预爆破。在工作台面的前面，结合具体的人员需求科学地控制步距，当顶板的拉应力达到最大值时，可以对煤层上方的顶板进行打孔操作，从而实现爆破的目的，保证顶板稍有松动即可，这样才能保障在完成相关的开采工作之后顶板能够自行进行脱落;③采后深孔爆破强制放顶。若是当工作面板在达到顶板极限值之前，顶板未能出现脱离的迹象，此时就需要沿着工作面的切线方向对顶板进行打孔操作，在打孔的位置达到支架2-3m的位置处时便能够进行相关的爆破作业操作。

3.2 页板安全管理方案比对分析

借助煤柱支撑的方法能够为顶板稳定工作提供一定的保障，这在一定程度上也会降低回采操作的实际效率。同时在使用开采设备的过程中，支架需要多次进行移动，此时会在开采的现场遗留下一些煤柱，如此一来，大量的资源便会被浪费掉，这与企业所追求的经济适用性原则呈现出较大的差异性。借助采后深孔爆破的形式能够日升对爆炸能力的利用率，这使得工序的复杂程度有所提升，当然也使得工作面整体的开采效率水平降低，这与企业所追求的高效开采原则不符合。借助采前深孔预裂爆破的方法不会影响开采的相关工作，但是这种方法需要建立在两巷断面较大的基础上，但是这会对运输以及相关的维护工作造成极大的负面影响。这些方法在实际运用过程中都会显示出一定的弊端，影响煤矿开采工作的正常进行以及降低开采工作效率，因此应用价值不高。

相比于以上方法，两巷断顶的操作方法对完整性比较强的顶板呈现出更强的适应性，这有助于降低采空区域的悬顶面积，使得支架所承受的载荷作用降低，这样的方法不会对回采工作进度产生影响，也不会降低开采工作的效率，有效地解决了顶板处理的相关问题，為煤炭开采工作的安全性提供了保障，充分保障了工作人员的生命安全。

4 两巷断顶法安全管理方案的应用措施

对于机头位置出现冒落的问题，在将两巷断顶法进行运用之后，机头位置的冒顶问题得到了缓解，同时相应的处理措施比较及时，同时顶煤出现的冒落体积下降，通常不会出现大面积冒落的现象。对于机尾位置出现的冒落问题，通常在中部区域的顶煤会出现不均匀冒落的问题件，体积也想对较大。在经过测试了解后发现，冒落块度值和悬顶的距离值存在一定的相互联系，如果本身的悬顶距离比较大，那么冒落体积会增加，反之，则冒落体积会减小。由此可见，相关的煤矿安全管理工作人员需要关注两巷断顶法安全管理方案的应用，在实际工作过程中发挥出其巨大的实用价值，为煤矿生产安全性能的提升奠定基础。

5 综放工作面

在进行纵放开采期间，首先一定要对比放煤的工艺，综合考虑采面回采率、日产量、煤质等不同因素。在开展工作面的初采和收尾工作时，一定要具有强化支护的意识，严格按照循环进度将单体支柱进行前移操作，及时支护顶板，移架控制顶板等。如果工作面出现来压预兆的时候，就需要放顶小组工作人员强化跟班检查，以掌握工程的质量强化之后，并随时汇报来压的情况，如果发现问题要采取有效的措施，在移架期间，工作面的支架要应用本架操作，实行跟机自动化和单架手动操作相结合的方式，才可以实现有效的控制。具体的要求如下：首先，开启跟机自动化控制后，在一般情况下只能允许机组工进入到跟机自动化操作区域。其次机组工作人员一定要注意顶底板的条件和跟机自动化的动作情况，如果遇到顶板的破碎常见问题时，要提前进行人为干预进行有效处理。最后，工作人员如果发现有安全事故隐患时，一定要按下暂停按钮停止跟机自动化。如果出现工作面顶板破碎、地质构造与煤帮、滚帮增大问题时就需要工作面实行单架手动操作。

6 结束语

随着人们安全生产意识的强化，煤矿安全工作人员对煤矿安全生产的关注程度逐渐提升，对煤矿安全问题出现的原因进行剖析，寻找根本的原因，同时对不同形式的安全管理方案进行对比分析，从中选择与煤矿生产企业匹配程度比较高的两巷断顶法安全管理方案，这将会极大地提升煤矿开采工作的安全系数，从侧面提升企业的经济效益水平。

参考文献：

[1]刘志斌.采煤工作面顶板安全管理问题分析[J].江西化工，2020（01）：196-197.