頂板災害防治精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇頂板災害防治，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

[關鍵詞]頂板 事故 防治

中圖分類號：X9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）13-0037-01

頂板事故與水、火、瓦斯、煤塵并列，被稱為煤礦五大災害。一直是影響安全生產的主要因素。

據統(tǒng)計，在上世紀90年代以前，因頂板事故死亡人數占總死亡人數的45%以上，目前，雖然隨支護技術的進步有所降低，但仍占25%左右，給國家財產和人民生命安全帶來極大威脅。所以必須重視頂板災害事故，采取措施，杜絕隱患，實現安全生產。

局部冒頂事故的防治

一、鑲嵌型頂板局部冒頂事故的防治：

1. 結構：鍋底石、魚背石，局部煤頂

2. 產生原因：落煤后，無支護，在無支護區(qū)冒險作業(yè)，沒有前兆

3. 措施：

調查；選及時支護架型；不許在無支護區(qū)工作； 敲幫問頂； 嚴格架設質量、插嚴背實，補換支柱

二、支護突然失效局部冒頂事故的防治：

1. 產生原因： 支架內傷

2. 措施（1）支架無損（2）合理設計結構，使彎距較小

三、空頂冒落沖擊局部冒頂事故的防治：

1. 局部空頂（空洞）的形成：

（1）局部漏頂沒填實――糊頂，不充填空間加大

（2）頂板冒落抽空――α>30°頂碎，網上冒落抽空

（3）上分層大塊矸石參差冒落――最初穩(wěn)定，下層開采翻滾

（4）上分層支架回收不凈――留有空間，下層開采易冒

（5）上分層冒落不充分――采空區(qū)四周形成（初采、上下端頭）

（6）分層頂板離層――下沉量加大，離層空間，再冒，形成沖

2. 防治冒頂措施：

（1）防止漏頂空頂：

超前支護――掏梁窩，提前掛梁，插嚴背實（圖一）

超前錨桿――頂碎時（圖二）

（2）封堵漏頂：打樁楔；泡沫封堵材料（圖三）

（3）處理空洞：

調查上分層位置、大小、標示

空洞較小時――點柱+木垛接頂（先加固空間周邊支架）

空洞較大時――3m以下打高柱支柱（先加固空間周邊支架），

在其下架設木垛（最后回收），

空洞再大則繞行開采

3. 空頂處回柱放頂措施：

（1）加大控頂距――上下周邊各5m不回，留安全空間（圖四）

（2）對空洞區(qū)周圍充填――超過邊界1.5～2.0m（圖五）

（3）空頂區(qū)“拉大網”回柱――嚴禁人員進老塘

四、工作面上下端頭局部冒頂：

1. 端頭礦壓顯現特點：

（1）上下順槽已產生較大變形和破壞――時間1-2年，1000mm

（2）上下順槽支護基本無初撐力，促使離層下沉

（3）支承壓力產生疊加，加劇對圍巖破壞作用

（4）面積大，煤巖體承載能力低，支架控頂負擔重

（5）端頭移溜改柱，支架多工作在初撐階段，阻力低，穩(wěn)定性差，頂板下沉量大。

2. 端頭冒頂類型：

（1）推垮型冒頂――掘巷破壞、離層、漏頂、有空間

（2）端頭大面積懸頂壓跨型――頂硬、懸露、突冒

（3）移留時壓垮――回撤機頭機尾支架，支撐力降低、突冒

3. 防止端頭冒頂措施：

（1）十字頂梁支護

（2）端頭回梁八柱支護（倒移）

（3）提高支護強度為正常時的1.6倍（增支柱密度、特殊支架）

（4）局部錨桿一端頭支架混合支護

5）選用端頭支架

五、大型冒頂事故的防治

一、復合型頂板條件下的冒頂事故

1. 復合頂板巖性與結構：

下軟上硬層狀巖層

2. 礦壓特點：平時頂板壓力小，支架承載不大；離層后，形成不穩(wěn)定結構，有橫向移動傾向； 支護失穩(wěn)，推垮。 堅硬頂板放頂后，懸頂，斷裂，沖擊推垮。

3. 防治措施：

（1）合理布置工作面：

嚴禁爬山開采；嚴禁下順槽與工作面銳角相交――階梯形布置

2）減少對頂板破壞：

不得挑頂掘進；

切眼錨桿加固（錨桿+液柱）

3）安全控制：

提高初撐力；

初次放頂時，沿傾斜分段布置錨桿；

降低初步階段采高，充填、炮崩；（調整采高有一定限度）

復合頂薄時，挑頂開采；

增大控頂距。

2. 防治措施：

（1）調研頂分層冒落狀況，危險區(qū)標注；

（2）預防處理：煤壁深孔爆破（第一分層）；

（3）金屬網假頂控制：

1）盡可能延長分層開采間隔時間；

2）適當降低第二分層工作面初采高度；

3）適當加大控頂距――特殊情況下

篇2

關鍵詞 煤礦；頂板災害；防治；監(jiān)測；監(jiān)控技術

中圖分類號：TD327 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）20-0213-01

煤礦頂板災害即指井下作業(yè)環(huán)節(jié)，頂板出現意外冒落情況后所造成的作業(yè)終止、人員傷亡以及設備損毀等嚴重性事故。煤礦頂板災害具有發(fā)生總量大、頻率高、控制難度和影響力較大等特征，始終處于各類型煤礦事故當中的首位。因此，控制頂板災害已成為提升煤礦安全作業(yè)狀況的關鍵性措施。頂板災害通常會受地質構造條件、煤層存儲條件、開采工藝以及采掘活動等因素的影響，因此在防治環(huán)節(jié)必須結合該煤礦的各種條件進行綜合分析，同時對各項誘發(fā)因素進行全方位監(jiān)測監(jiān)控，將災害的影響力降到最低。

1 我國煤礦頂板災害基本類型與防治策略

1）我國煤礦頂板災害基本類型。

我國煤礦頂板災害主要包括工作面和巷道的頂板災害兩種。其中，工作面的頂板災害又可以分成六種類型，具體有：①工作面的煤壁位置出現冒頂；②工作面的出口位置出現冒頂；③地質構造范圍內出現局部冒頂；④復合頂板的下段出現推垮型的冒頂；⑤出現壓垮型的冒頂；⑥大面積型冒頂。而巷道的頂板災害又可以分成三種類型，分別是：①掘進作業(yè)面出現冒頂；②巷道交岔位置出現頂板；③構造區(qū)的巷道出現頂板[1]。

2）我國煤礦頂板災害防治策略。

①充分研究頂板的控制對象，并對其危險性進行準確評估。在煤礦開采作業(yè)正式進行之前，應當對采掘作業(yè)面的地質條件進行實地考察與研究，并對頂板的安全性進行有效評估，從而劃定出危險區(qū)域。首先，考察開采條件，研究對象包括煤巖傾角、煤巖厚度、煤巖強度以及水文情況等，同時對煤巖體進行物理力學參數測試和測量其地應力[2]。其次，基于地面三維地震監(jiān)測前提下，精細勘探井下的地質狀況，針對出現構造異常情況的采掘作業(yè)面，需予以超前探測，以此方式探明采掘區(qū)域的構造情況。在條件允許的情況下，還需以地震CT探測方式對其應力異常范圍進行探測。最后，采取理論分析、數值模擬等方式對礦壓的顯現強度進行預測，再根據應力與結構的異常區(qū)域分布狀況對頂板災害出現的可能性、危險性進行評價。

②不斷優(yōu)化設計方案，最大限度預防各種頂板災害。支護技術、煤層的賦存條件發(fā)生變化以及隱伏構造等都會誘發(fā)煤礦頂板災害，而災害的發(fā)生區(qū)域一般和支護失效、地質條件改變等因素有直接關系。鑒于此，在了解與研究頂板的安全性能和采掘作業(yè)面具體開采條件的前提下，還需不斷優(yōu)化設計方案，從源頭上控制煤礦頂板災害誘發(fā)因素的出現。為了達到這一目標，需要對采掘接替環(huán)節(jié)、采區(qū)布置環(huán)節(jié)等進行優(yōu)化，以防動壓疊加和應力集中情況的發(fā)生。通過明確支護強度和支護方式，結合各個危險性區(qū)域情況，于設計環(huán)節(jié)制定出針對性防治預案及監(jiān)測方案。

③對頂板災害各個危險區(qū)域進行定期預警和監(jiān)測。對于巷道的頂板災害，必須監(jiān)測其危險區(qū)域，經由修建測試站的方式對其支護體的受力狀態(tài)、圍巖變形情況和頂板離層情況等進行有效監(jiān)測，再結合其應力情況和位移情況，待預警閾值出現之后，及時執(zhí)行報警操作。而針對作業(yè)面的頂板災害，在預警環(huán)節(jié)，不僅需要對支架的實際工作阻力進行監(jiān)測，同時還應當分析來壓步距、初撐力和循環(huán)末工作阻力等基本信息，并統(tǒng)計與計算初撐力的合格率、安全閥的開啟率以及支架的保壓概率等，以此方式考察支架的實際工作狀態(tài)，以防大傾角類工作面倒塌、片幫冒頂與壓架倒架等安全事故的出現[3]。同時，針對巷道的頂板災害，在預警環(huán)節(jié)，通常需要檢測鉆孔應力、錨桿錨索的受力情況、兩幫位移以及頂板的離層量等基本信息，再結合鉆孔應力和支護體應力的實際增速狀態(tài)，明確巷道內監(jiān)測范圍內的應力集中狀態(tài)，并根據兩幫變形在允許范圍內的極限值、支護體的受力極限值和頂板離層極限值等信息，即可明確預警閾值和支護體、巷道圍巖的實際狀態(tài)，對于可能會出現的各種頂板事故也能實現有效預警。

④根據頂板災害預警結果與監(jiān)測結果，采取針對性應對

措施。針對支架的初撐力偏低而引起的各種片幫冒頂，其防治策略為提升支架的初撐力；針對支架的支撐力較差而引起的各種壓架冒頂問題，其防治策略為檢修與調整支架的液壓系統(tǒng)，以防閥門和管路出現滴漏問題；針對需要長時間開啟的安全閥，必須加大其支架的整體支護強度，同時不斷提升推進速度；針對堅硬頂板，應當予以弱化處理，以此方式降低來壓步距；針對破碎的構造區(qū)與頂板，應當提前對其進行加固處理；針對沖擊地壓式的巷道，除了需要卸壓危險區(qū)域之外，還應當加強支護，并對個體進行嚴格防護；針對大傾角或急傾斜類作業(yè)面，應當設置擋矸板或者執(zhí)行掛網操作，以此方式杜絕飛石傷人事件的出現。

2 我國煤礦頂板災害相關監(jiān)測監(jiān)控技術

在對各種頂板災害進行深入研究后發(fā)現，在煤礦開采環(huán)節(jié)，煤的位移場、巖采動應力場以及賦存條件等都在不停發(fā)生改變，當各種要素出現變化之后，曾經所用的各種安全技術策略已經無法滿足當前各頂板控制基本需求，以至于出現頂板災害等嚴重性安全事故。當前，針對煤礦的基本地質情況，其勘探技術已豐富多樣，主要包括巷探、鉆探以及物探等方式，對于部分變化偏大的地質狀況已經能夠有效查明，而針對部分變化情況偏小的地質狀況，其探測技術還處于缺乏狀態(tài)，采掘作業(yè)面中的各類型隱伏構造還未能有效探測。受采掘活動的影響，致使部分支護體的位移和應力、圍巖等發(fā)生改變，在對其進行探測時，通常以頂板礦壓在線監(jiān)測作為主要方法。這種監(jiān)測方法在參數和精度方面都具有明顯優(yōu)勢，同時還能夠進行在線監(jiān)測，因此具有較高實用價值。然而，由于部分監(jiān)控系統(tǒng)主要承擔著通訊技術方面的任務，在頂板活動與礦壓規(guī)律等方面的研究知識還處于盲區(qū)，以至于所用的監(jiān)控系統(tǒng)和頂板災害之間出現脫節(jié)的問題，且軟件分析基本功能也與礦壓理論相脫節(jié)，部分檢測系統(tǒng)在基本功能方面十分有效，只具有曲線生成、顯示和儲存等，卻無法實現實時分析各項監(jiān)測數據的能力，無法達到預警效果。

3 結束語

煤礦頂板災害防治與監(jiān)測無疑是一項任務艱巨、操作繁瑣、技術要求較高的工作項目，具有明顯的現實意義。為了避免發(fā)生頂板災害，需要相關部門及人員加強對各個操作環(huán)節(jié)的監(jiān)測與檢查，有效把握煤礦開采規(guī)律，并采用各種科學技術，從源頭上控制頂板災害等安全性事故的出現。

參考文獻

[1]李忠奎.CAN多主通訊技術在煤礦頂板監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[J].電子設計工程，2011，19（21）：93-96.

篇3

【關鍵字】檸司煤礦；地質災害；防治策略

引言

隨著社會經濟的高速發(fā)展，人們的生活需求不斷提高，現代人類活動也已經成為強大的地質營力作用到自然地質環(huán)境中。自然地質災害和人為造成的地質災害的危害越來越突出，給人們的生活帶來嚴重影響。下面重點介紹檸司煤礦的主要地質災害類型及其相應的防治措施。

檸司煤礦開采對礦區(qū)環(huán)境的影響主要表現在由地下開采所造成的地面開裂及塌陷，溝緣崩塌、滑坡，泉水枯竭，河水斷流以及區(qū)域地下水位的下降；周邊礦山剝離堆土和礦渣堆積而占用土地以及淤塞河道而造成山洪或礦山泥石流發(fā)生的危險在水文地質條條件不明進行采掘活動時還可發(fā)生突水災害；當臨近老窯采空區(qū)周圍區(qū)域進行采掘活動時還可發(fā)生透水、有害氣體中毒等災害

一、檸司煤礦開采可能引起的地質災害類型

（一）地面塌陷與地裂縫

檸司煤礦為采用地下開采的煤礦，由于煤層開采后采空區(qū)上覆巖土體冒落、彎曲變形并產生裂縫等而在地表發(fā)生大面積變形破壞，形成礦區(qū)地面變形地質災害。表現面狀下沉的地面塌陷和線狀分布的地裂縫。

地面塌陷與地裂縫不僅破壞土地資源，影響農業(yè)生產，在溝谷邊緣處還易造成崩塌、滑坡等地質災害，影響正常的生產和生活。據初步統(tǒng)計，目前檸司煤礦因采動造成的地表塌陷面積已達1000公頃。

（二）地壓災害

地下采煤的過程中，同時要維護頂板和圍巖穩(wěn)定。如果對地下硐室不及時進行支撐和維護或維護質量不過關，則硐室圍巖就會在地應力的作用下發(fā)生變形或遭到破壞。當工作面過斷層、沖刷等地質變化時，在初采初放、末采過程中，尤其是當煤層頂板兼為軟巖或復合頂板時，礦山壓力表現明顯，在地應力作用下，常造成頂板離層、切頂、下沉和垮塌，甚至造成采場大面積冒頂等地質災害。

（三） 礦井突水

礦井突水是煤礦開采中發(fā)生的嚴重并常見的地質災害之一。煤礦建設及生產過程中，因對地質及水文地質條件不明或資料掌握的不確切，也會發(fā)生突水災害。檸司煤礦在建井期間曾在施工主副斜井時因對所穿越的煤層火燒區(qū)資料掌握不細，對災害估計不足，雖預先對圍巖進行了加固處理，仍然發(fā)生過小到中等突水； 由于對礦井南翼水文地質條件認識不夠，在南翼首采面投入生產時也曾經發(fā)生過較大的突水災害，嚴重影響著煤礦的安全生產和經濟效益。

（四）老窯采空區(qū)威脅

在檸司礦井中部河道兩側原分布有多達15個有采礦權證的地方小煤礦， 2009年，政府將這15個小煤礦進行了整合。目前檸司礦井北翼東臨兩個整合后的地方煤礦，井田南翼東部河道以南保留兩個地方煤礦。

當采掘活動接近這些煤礦開采形成的老空區(qū)時，會受到與老窯貫通而發(fā)生透水、有害氣體溢出等危險。

同時本礦采空區(qū)積水也成為采掘生產的潛在威脅。

（五） 煤層自燃

檸司煤礦所采煤層屬侏羅紀中等變質的易自燃煤層，當氧氣、溫度等條件允許時，可發(fā)生自燃。由于礦井埋藏淺，采動裂縫往往與地表貫通，當采空區(qū)通道封閉不及時等因素同時作用時，可發(fā)生采空區(qū)散落的煤炭發(fā)生自燃的危險。

二、檸司煤礦地質災害的防治措施

（一）查明礦區(qū)的地質及水文地質特征，提前做好減災防災工作

查明礦區(qū)內的地質及水文地質特征，尋找出隱蔽至災因素，認識地質災害產生的原因，及時分析出地質災害可能的分布規(guī)律，合理規(guī)劃煤礦開采活動，提前做好礦區(qū)井下地質災害危險性評估，災害的預測預報，及時做好防災減災工作。

（二）建立良好的通風系統(tǒng)，以降低瓦斯、煤塵及煤層自燃災害

確保礦井通風，搞好“一通三防”工作，加強防滅火，是防治井下瓦斯、煤塵事故和煤層自燃的有效預防措施。礦井應配足風量，實行機械通風、分區(qū)通風、上行通風；禁止攜帶煙火等易燃物品入井，必須選用煤安、防爆型的電器設備；放炮前后必須檢測瓦斯；注意防滅火；建立瓦斯檢查制度及時處理積存的瓦斯。及時封閉與采空區(qū)溝通的巷道，對采完的工作面及時封堵，注意防止漏風等。

（三）加強采場頂板支護

在礦井建立礦壓監(jiān)測系統(tǒng)，對工作面頂板壓力進行實時在線監(jiān)測，根據周期來壓、過變化帶等時的壓力顯示及時移動支架縮短控頂距離，加強頂板支護，減小壓力作用。當工作面在初采初放階段初次垮落步距較大，在老頂尚未垮落時，礦山壓力顯現明顯，支柱行程常會縮短，支架被“壓死”，必須保證泵站額定壓力，加強支護；工作面在末采階段，因煤柱縮小，礦山壓力集中且反復作用，使得工作面支撐壓力增大且頂板異常破碎，常造成煤壁片幫，采場冒頂現象，因此在保證泵站核定壓力的同時，還要采取工作面頂板錨固、掛網等特殊支護方式，保證回撤安全。

（四）對地表沉陷進行調查、治理

在工作面日常生產中，及時對地表塌陷范圍進行調查，并設立標志牌，圈出塌陷區(qū)范圍，禁止閑散人員進入。對塌陷區(qū)及時投入，安排治理。目前公司已經對北翼一條溝谷及其部分支溝進行了溝底填實和隔水處理；對北翼東區(qū)多個工作面采空區(qū)地表沉陷、裂縫，采用人工為主配合機械對裂縫進行開挖、填土、夯實處理，恢復生態(tài)平衡。已累計投入資金近千萬元。

通過地表裂縫填埋，沉陷治理，既防止了大氣降水和地表水進入井下的威脅，也減小了采空區(qū)浮煤通過采動裂縫與地表大氣溝通發(fā)生自燃的風險。

（五）超前探查老窯采空區(qū)

當采掘臨近原地方煤礦采空區(qū)時，提前采取超前探查采空區(qū)工作，嚴格執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》“預測預報，有疑必探，先探后掘‘先治后采”防治水原則，通過物探先行，鉆探驗證的方法，目前已多次探到老窯采空區(qū)，確保了采掘生產安全。

（六）工作面頂板疏放水

通過南翼補勘及礦井水文類型劃分工作，我礦南翼水文地質類型屬復雜型，充水水源主要為風化基巖含水層水。在南翼水文條件不明朗區(qū)域，一直堅持開展工作面煤層頂板含水層鉆探探查兼疏放水工作，確保了工作面開采安全。

（七）相關政府部門應加強在地質工作中的領導作用

在煤礦地質災害治理過程中，政府部門應發(fā)揮好組織領導作用。首先，相關部門應清楚本地區(qū)的地質災害狀況，掌握地質災害分布規(guī)律，從而推測本地區(qū)易發(fā)生地質災害的薄弱區(qū)域以及這些地質災害發(fā)生可能帶來的的嚴重破壞性，據此制定出初步的防治計劃和措施。其次，應堅持每年組織專家組進行災前、災中和災后的檢查與研究，遵循“以防為主，綜合治理”的原則。最后，應完善政府部門執(zhí)行法律法規(guī)的機構和體系；建立健全相關法律制度，并加強執(zhí)法力度；建立并完善本地區(qū)地質災害監(jiān)測機構體系，及時掌握地質災害動態(tài)；加強對各相關部門的協調監(jiān)督管理，對存在問題的及時進行糾正，杜絕對災害防治工作中的疏忽大意。

（八）煤礦企業(yè)應全面加強地質災害宣傳教育工作，形成全員防災意識

做好煤礦地質災害防治工作，必須首先要加強對員工進行防災知識的培訓、宣傳教育。煤礦企業(yè)應做到廣泛宣傳各種防災抗災知識，通過各種形式的教育宣傳，提高員工的災害意識，要讓員工對煤礦地質災害有足夠的認識和重視。有效幫助員工做好災前預防，災害發(fā)生時不慌亂、及時進行自救，提高生存能力，減少災害損失。

篇4

關鍵詞：礦區(qū)；地質構造；頂板；防治

中圖分類號：TD322+.1 文獻標識碼：A

前言

東榮礦區(qū)2006-2010年事故情況分析顯示，發(fā)現頂板事故是本地區(qū)煤礦的主要災害之一。冒頂事故的發(fā)生，多與礦山地質條件、生產技術和組織管理等多方面因素有關，其中自然地質環(huán)境和惡劣的地質條件是產生頂板事故的根本原因。通過剖析地質構造與頂板的關系，總結出以“科學預測，事先防范”為基本原則的頂板事故防治措施，正確指導煤礦安全生產工作。

1 東榮礦區(qū)地質構造特征

1．1 地質構造特征

東榮礦區(qū)地質構造復雜，區(qū)內斷層、褶曲發(fā)育，伴生的小斷層、小褶曲多，巖漿巖零星分布。由于地質構造的作用，使該區(qū)煤層的賦存狀況極為復雜，煤層的穩(wěn)定性極差，形態(tài)萬千、煤厚懸殊，煤層頂底板出現不協調起伏，圍巖破碎，容易引發(fā)冒頂事故，不利于安全生產。

1．2 煤層頂底板特征

東榮礦區(qū)煤層頂板主要特征是：硬度與韌性弱，偽頂以炭質泥巖為主，厚度一般為0.1-0.3m左右，直接頂基本上以泥巖和砂質泥巖和粉砂巖為主，厚度一般為3-5m左右，老頂基上以石英砂巖、少量粗粉砂巖、砂質泥巖覆層為主，厚度20-25m，暴露后易冒落，加之受復雜地質構造的影響，頂板十分破碎，容易引發(fā)冒頂事故。

1．3 巷道圍巖特征

將煤礦巷道圍巖劃分為5類，I類為非常穩(wěn)定圍巖，由較少裂隙、較少節(jié)理厚層狀石英砂巖、粗粉砂巖、輝灰綠巖、石英閃長玢巖等組成；Ⅱ類為穩(wěn)定圍巖，由較少裂隙、較少節(jié)理厚層狀粉砂巖與砂質泥巖組成；Ⅲ類為中等穩(wěn)定圍巖，由少裂隙，少節(jié)理粉砂巖、砂質泥巖組成；IV類為不穩(wěn)定圍巖，由節(jié)理、裂隙較多的泥巖與砂質泥巖組成；V類為極不穩(wěn)定圍巖，由節(jié)理、裂隙較發(fā)育的泥巖及松軟泥巖組成。東榮礦區(qū)巷道圍巖以Ⅲ類、IV類和V類為主。

2 地質構造與頂板事故的關系

2．1 斷裂構造與頂板事故

由于斷層的存在，使煤、巖層斷開，兩側巖塊相對位移，破壞了煤層的連續(xù)性。斷層廣泛發(fā)育于不同構造環(huán)境中，類型很多，特別是構造復雜的礦區(qū)，其斷距、破碎帶大小不一，對圍巖破壞程度也不同，破碎帶是產生頂板事故的主要部位；另外，常在斷層兩側出現牽引褶曲、揉皺、擠壓和破碎等現象，煤層和頂、底板中裂隙也顯著增加，且常導致煤層厚度突增或壓薄，生產中該部位煤層暴露后容易產生冒頂事故；還有一些頂斷底不斷或底斷頂不斷的小斷層及層間滑動構造部位，由于受到構造應力的作用，圍巖易脫落，且脫落面積較大，沒有預兆，也易發(fā)生頂板事故。

2．2 褶皺構造與頂板事故

褶皺構造是巖層在地質作用力的影響下，產生變形而形成波狀彎曲且未失去連續(xù)性的構造形態(tài)。從地質力學分析，褶曲一般是水平擠壓力或水平擠壓剪切力作用形成，煤層要發(fā)生塑性流動或滑動，巖層受構造應力的作用，不同部位會產生一系列的裂隙、小斷層、節(jié)理等內部小構造。特別是在褶曲軸部往往烈隙、節(jié)理更發(fā)育，巖層破碎，煤層暴露后吸水脫落，同時其軸部產狀變化急劇，發(fā)生急劇擠壓現象，回采中不易支護，易發(fā)生片幫及冒頂事故。其次褶曲軸部煤厚度易突變，掘進時易發(fā)生煤層垮落事故。

2．3 巖漿侵入與頂板事故

巖漿侵入不但破壞了煤層的連續(xù)性和完整性，而且?guī)r漿侵入煤層所形成的巖體，其邊緣極不規(guī)則，在侵人體前緣的煤(巖)層中往往出現特殊的揉皺現象，煤理紊亂，具有旋窩狀褶曲等小構造。如果沒有掌握巖漿侵入體分布的特征和接觸變質的規(guī)律，如果支護不當，容易發(fā)生局部冒頂現象。

2．4 煤巖組合與頂板事故

經實踐證實，通常易引發(fā)頂板事故的煤巖組合情況有：

圍巖節(jié)理和劈理發(fā)育地段，易產生煤巖層脫落傷人，更易造成冒頂及垮幫事故；煤層偽頂完整性差，強度低，如果支護沒有及時跟上，也極易產生頂板事故；巖層膠結物以泥質、粘土質為主的，容易產生頂板滑移和冒頂事故：

煤層厚度急劇變化地段造成頂板穩(wěn)定性差，容易產生頂板事故；急傾斜煤層一旦發(fā)生局部冒頂時，由于頂板向下滑移，可能擴大成為大面積的冒頂；以沼澤相、泥炭沼澤相為主的煤巖組合，在原始沉積時部分沉積物的表層可能發(fā)生風化，這些地段容易發(fā)生冒頂；煤巖結構復雜的煤層中往往含有多層夾矸層，開采中易發(fā)生夾矸脫落傷人事故。

3 防治頂板事故對策分析

及時調整采煤方法，保證合理的暴露空間和回采順序。要加強礦井地質工作和采煤方法的研究，不斷改進，找出適合本礦山不同地質條件下的高效安全的采煤方法。要控制好采面頂板的穩(wěn)定性，必須要有一個合理的開采順序，嚴格按照由里往外由上自下的開采順序進行作業(yè)。要根據不同的地質條件和采礦方法，嚴格控制采面暴露面積和采空區(qū)高度等技術指標，使采面在地壓穩(wěn)定期間采完。

科學合理地開拓設計、布置巷道。在充分查清礦區(qū)地質條件的基礎上，井巷工程設計過程中，要避免在地質構造線附近布置巷道，因為垂直于地質構造線方向的壓應力最大，是巖體產生變化和破裂的主要因素。要避免在斷層、節(jié)理破碎帶、泥化夾層等地質構造軟弱面附近布置巷道。圍巖的次生應力與原巖應力和側壓系數有關，應將巷道布置在頂板壓力不會太集中、頂板穩(wěn)定性較好的部位。

必須認真研究工作對象的地質構造和頂底板特性，掌握其與頂板事故的內在聯系，做好預測預報工作。一是認真編制工作面作業(yè)規(guī)程，制定詳細的地質說明書和頂板管理措施；二是根據生產實際情況的變化，及時提出修改和補充措施；三是遇到地質條件特殊地段，如斷層、褶曲、擠壓帶和頂板特別破碎地點，要采取與之相適應的特殊支護方式。

搞好班組建設，充分發(fā)揮班組長在煤礦頂板管理中的作用。班組是煤礦安全生產工作貫徹落實的落腳點，是降低事故發(fā)生率的關鍵點。隊長和班組長既是生產一線的指揮官、又是戰(zhàn)斗員，接觸生產一線的時間長，對井下情況、頂板情況、自然條件的變化、出現的難點問題等最早知道。必須充分發(fā)揮班組長作用，切實加強班組建設，加強班組長的培訓和安全教育，提高他們的業(yè)務素質和安全管理水平，使他們在生產一線出現安全隱患時，能夠正確判斷，及時果斷處理，避免頂板事故的發(fā)生。

強化現場管理及生產技術管理。對頂板的檢查與處理，是一項經常性而又十分重要的工作。技術人員要觀測摸索本礦區(qū)不同巖石巖移的規(guī)律。科學地掌握頂板情況，在構造帶附近的井巷工程、掘進面迎頭、采煤面上下出口、切眼口，順槽三角區(qū)等地點，要制定與之相適應的有效防范措施，加強支護。管理人員要經常深入生產第一線，明確職責，及時發(fā)現、解決頂板問題。

參考文獻

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篇5

關鍵詞：地質災害 煤礦安全 防治措施

地質環(huán)境是人類賴以生存的條件，一旦人類棲息地遭到破壞，將會給人民生命財產、國家建設帶來巨大災難，嚴重阻礙國家經濟建設的健康發(fā)展，因而備受國民關注。在煤礦生產實際中，經常會遇到各種地質構造，而這些構造往往對安全生產有著重大的影響。礦井地質工作是煤礦生產技術工作的基礎。對于地質、水文、瓦斯及其他相關資料的收集、整理、總結，能夠保證為生產環(huán)節(jié)的多個側面提供基礎參數，從而實現安全指導生產。優(yōu)化礦井地質工作，可以有效地避免多類事故的發(fā)生，對促進煤礦的安全生產具有極其重要的意義。

1、煤礦地質災害的主要類型

我國地質條件復雜，因此煤礦遭受的自然災害種類也很多，主要有地表沉陷、煤與瓦斯突出、礦井突水淹井、井筒破裂及采礦廢棄物污染災害、水土流失等，嚴重地危及著礦山正常生產和人民生活。

1.1 地表沉陷

這是煤礦開采后經常出現的一種地質災害。由地下采空區(qū)頂板的冒落所造成的地面變形。在長期承載過程中，采空區(qū)礦柱系統(tǒng)中一些最薄弱部位往往會因風化、地震等作用而首先破壞。局部破壞的累積，最終波及整個系統(tǒng)。一般當礦柱的破壞率超過60%時，采空區(qū)頂板就要發(fā)生冒落，并或多或少地波及到地表。大范圍的采空區(qū)頂板冒落通常是突發(fā)性的，往往伴隨有強烈的氣浪沖擊，且多引起地表沉陷和張裂，造成地上或井下建筑物的破壞。有時，沉陷中形成的裂縫還可使地表水或地下水大量流入井下，直接威脅采礦工作的安全。如湖南錫礦山南礦就曾多次發(fā)生大規(guī)模的采空區(qū)冒落。最大一次冒落面積達34000平方米，使地表產生急劇的下沉和張裂，最大下沉量達1.075米，下沉范圍近96000平方米，致使地表的一些井架和煙囪偏斜和彎曲。通常，地表沉陷的范圍大于采空區(qū)。沉陷洼地的邊界與采空區(qū)邊界連線的傾角稱移動角，是預測沉陷范圍的重要數據。

1.2 煤與瓦斯突出

地質構造往往是造成同一礦區(qū)內瓦斯含量不同的主要因素。通常，張性斷層是通達地表的張性斷層，有利于瓦斯的排放；壓型斷裂不利于瓦斯排放，甚至有一定的封閉作用，促進瓦斯在煤層內聚集。褶皺構造對瓦斯分布也有重要影響。當頂板為致密巖層且未暴漏地表時，一般在背斜瓦斯含量由兩翼向軸部增大，在向斜槽部瓦斯減少。當頂板為脆性巖層且裂隙較多時，瓦斯易于擴散，因而脆性巖層頂板的煤層背斜頂部瓦斯含量減少，在向斜軸部瓦斯含量增加。大量的瓦斯地質調查資料說明，與地質構造有關的突出點所占的比例很大，地質構造與突出的關系極為密切。有些突出點雖然其附近的地質條件并無明顯異常，但卻處于某些封閉構造勸閉的范圍，或受某些特殊的構造邊界所控制。

據統(tǒng)計，我國在1984—1995年的11年間，煤礦中發(fā)生煤與瓦斯突出近10萬余次，造成的經濟損失約100億元。1991年4月21日，山西省洪洞縣三交河煤礦瓦斯煤塵爆炸，死亡147人。無論是從經濟效益上看，還是從人民的人身安全來看，災害的防治都是刻不容緩的。

1.3 礦井突水及淹井災害

受開采破壞與影響，通過各種自然的或人為的通道進入井巷和采掘工作面空間的水，稱為礦井水。煤礦中突水事故是比較常見的，并且嚴重影響了煤礦的生產、效益和安全。比如1975年9月26日，徐州礦務局權臺礦南二采區(qū)-225水平325工作面刮板輸送機道掘進放炮時，透老下山發(fā)生突水事故，最大突水量40m3/min，幾分鐘刮板輸送機道全被水、煤塊和矸石雜物淹沒淤塞，共29人遇險。當時跑出14人，其中1人被水沖出時受輕傷。被堵在獨頭切眼上山15人，經過12小時清淤搶救，全部脫險。給礦井帶來嚴重的人員傷亡和重大的經濟損失。

2、地質災害防治措施

為了保持經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和維持社會的安定，必須切實重視對煤礦地質災害的防御，制定防御自然災害的對策和措施。

2.1 加強科學管理

地質災害有著偶然性，但也有一定的規(guī)律可循。作為煤礦開采來說，要合理規(guī)劃開采范圍，杜絕私挖亂采現象。要在煤礦采掘資料的基礎上結合礦區(qū)實際情況，建立健全礦井地質觀測，查明影響煤礦正常生產和建設的各種地質因素，是礦井地質工作的首要任務之一。因此要再礦井地質工作中隊煤系、煤層、地質構造等進行觀測。還要建立地質災害預報制度，并提出相應的防治措施。總之，地質災害預防和管理工作是一項長期的、艱苦的工作，只有做好這項工作，才能夠做到來雨綢繆，防患于未然，才能徹底減輕災害帶來的損失。

2.2 加強政府部門對地質災害防治工作的領導

首先，要摸清地質災害底數，掌握地質災害分布規(guī)律，制定出地質災害易發(fā)區(qū)和危險區(qū)，在此基礎上擬定防治規(guī)劃、計劃。其次，堅持每年組織有關專家進行汛前、汛期和災后的檢查研究，以防為主，綜合治理。第三，加強行政管理執(zhí)法力度，健全完善5個體系：建立地質災害防治的法律法規(guī)體系；完善政府部門執(zhí)行法律法規(guī)的機構和體系；建立完善的地質災害監(jiān)測機構體系；建立一套完善的信息體系，及時掌握地質災害動態(tài)；建立政府預測預報體系，分定期、不定期、長期、中期、近期及臨災警報等，對問題嚴重的要進行通報、曝光。

2.3 加強地質災害宣傳教育以形成全民防災意識

廣泛宣傳各種地質災害知識，培養(yǎng)全民災害意識，可以做到災前有防，災中不慌，災后自救，提高生存能力，減少災害損失。在廣大人民群眾中，通過各種途徑做好防災抗災的宣傳教育工作，引起人們對災害的足夠重視，增強人們的防災意識，達到心中有數、居安思危的效果。

3、結語

總之，礦井地質工作是煤礦安全工作的一個重要組成部分。加強礦井地質工作的預防，對減少和杜絕各類事故發(fā)生，實現安全生產，有著重要的基礎性意義。

參考文獻