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冒頂事故對(duì)礦井安全生產(chǎn)危害極大，因此，加強(qiáng)礦山頂板管理，預(yù)測(cè)井下工作面可能存在的隱患，及時(shí)采取預(yù)防措施很有現(xiàn)實(shí)意義。

礦山的頂板巖體冒落事故，依其冒頂片幫的范圍和傷亡人數(shù)，一般可分為大冒頂、局部冒頂、松石冒落三種。大冒頂通常發(fā)生在屬沉巖礦種開(kāi)采的礦山，冶金礦山較少發(fā)生。本文主要研究局部冒頂和松石冒落，并統(tǒng)稱冒頂事故。這類冒頂事故多發(fā)生在以下幾種情況：在頂板比較破碎的工作面；在巖層層理、節(jié)理、斷層比較發(fā)育易離層的工作面；在深礦井、超深礦井、爆破通風(fēng)后排除工作不當(dāng)?shù)墓ぷ髅妗?/p>

冒頂事故發(fā)生的原因分析

冒頂事故的發(fā)生，一般與礦山地質(zhì)條件、生產(chǎn)技術(shù)和組織管理等多方面因素有關(guān)。按事故分類統(tǒng)計(jì)資料，屬于生產(chǎn)組織管理方面的原因占45.6%，屬于物質(zhì)技術(shù)方面的原因占44.2%，屬于冒險(xiǎn)作業(yè)等因素引起的事故僅占10.2%。

一、生產(chǎn)組織管理方面

1．采礦方法選擇不合理

采礦方法選擇不合理是引發(fā)冒頂事故的一個(gè)主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我礦6年中共發(fā)生9起采場(chǎng)冒頂事故，其中留下不規(guī)則礦柱空?qǐng)龇ú蓤?chǎng)的事故占55.6%；房柱法采場(chǎng)的事故占33.3%；淺孔留礦法采場(chǎng)的事故占11.1%。

2．頂板支護(hù)方法不合理

采場(chǎng)工作面或大斷面掘進(jìn)，支護(hù)方法不合理或支護(hù)不及時(shí)，是導(dǎo)致冒頂事故的另一個(gè)主要原因。當(dāng)工作面附近的頂板巖石比較破碎，構(gòu)造比較發(fā)育時(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，引發(fā)事故。我礦發(fā)生的有人員傷亡的9次冒頂事故中，因支護(hù)方法不合理或支護(hù)不及時(shí)造成的有6次，占66.7%。

3．浮石處理不當(dāng)

巷道內(nèi)松石冒落多半發(fā)生在距工作面10米以內(nèi)，采場(chǎng)內(nèi)松石冒落多半發(fā)生在采場(chǎng)頂板并不太高的情況下。

浮石處理不當(dāng)，排除工技術(shù)不熟練，檢查不周，疏忽大意甚至沒(méi)有檢查，是造成冒頂傷亡事故的原因之一。浮石處理不當(dāng)所引起的傷亡事故，大多是由于浮石處理前對(duì)工作面頂幫缺乏全面細(xì)致的檢查，以及浮石處理時(shí)站立的位置不當(dāng)和排除工的技術(shù)不熟練等造成的。我礦505中段PD2采場(chǎng)就發(fā)生過(guò)一次因站立位置不當(dāng)，排除工被處理后的浮石順撬棍滑下砸傷的事故。

4．防護(hù)用品使用不當(dāng)

在礦井內(nèi)工作時(shí)，由于沒(méi)有正確使用防護(hù)用品而使冒頂事故擴(kuò)大化的事例常有發(fā)生。1999年8月，上坑金礦某民工在上山口出碴時(shí)，由于安全帽沒(méi)系帶，低頭時(shí)安全帽落下，正好被上山頂部頂板落下的一塊浮石砸中頭部而死亡。

5．人員管理跟不上

一是井下使用的新工人多，對(duì)井下作業(yè)環(huán)境不了解，又缺少安全知識(shí)技能的培訓(xùn)，新老交替銜接不上，不能及時(shí)有效地“敲幫問(wèn)頂”而引發(fā)事故。我礦2002年4月的冒頂事故，就是由于新工人缺乏必要的安全知識(shí)，處理頂板險(xiǎn)巖時(shí)因站立位置不當(dāng)而造成一人死亡。

二是井下管理人員對(duì)頂板管理不重視，沒(méi)有行之有效的頂板管理辦法和監(jiān)督約束機(jī)制，以致頂板管理松懈，無(wú)人員傷亡的小冒頂事故不斷，有人員傷亡的冒頂事故也就不可避免了。

二、物質(zhì)技術(shù)方面

1．松石檢測(cè)技術(shù)落后

“敲幫問(wèn)頂”是一項(xiàng)靈活有效的松石檢測(cè)方法，仍在各國(guó)沿用。但撬棍檢查處理松石時(shí)，有一定的局限性。資料表明，當(dāng)松石厚度大于0.4米，面積大于1.5平方米時(shí)，“敲幫問(wèn)頂”已無(wú)濟(jì)于事。外國(guó)一些礦山在使用“敲幫問(wèn)頂”時(shí)，還同時(shí)使用如超聲探測(cè)、紅外線輻射檢測(cè)等先進(jìn)檢測(cè)方法。我國(guó)的中小型冶金礦山受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等條件限制，大多數(shù)都是單純使用撬棍來(lái)“敲幫問(wèn)頂”，明顯存在著松石檢測(cè)不徹底及檢測(cè)時(shí)檢測(cè)人員的人身安全受威脅等缺點(diǎn)。

2．頂板處理技術(shù)不完善

噴錨支護(hù)是預(yù)防冒頂事故的一項(xiàng)有效措施，它的施工工藝也比較成熟，本應(yīng)在礦山中大量推廣使用。但我國(guó)的絕大多數(shù)中小型冶金礦山卻因各種原因沒(méi)能使用該項(xiàng)技術(shù)，仍在沿用木支護(hù)等古老支護(hù)工藝，甚至不支護(hù)，使礦山頂板維護(hù)的有效性受到了較大的影響。

3．采礦工藝不合理

我國(guó)的一些中小型冶金礦山特別是一些民辦冶金礦山，采礦工藝不合理，甚至存在著嚴(yán)重的工藝缺陷。這些礦山由于缺乏采礦技術(shù)人員，采礦方法是從其它礦山或書(shū)本上生搬硬套來(lái)的，不能及時(shí)根據(jù)礦山的實(shí)際地質(zhì)構(gòu)造、巖性特征等采取相應(yīng)的采掘技術(shù)，以致采場(chǎng)暴露面積、落礦工藝、回采工藝等不合理，采礦過(guò)程中又不能及時(shí)改進(jìn)，有的小礦山甚至連一個(gè)井下技術(shù)人員也沒(méi)有，這些都嚴(yán)重影響了頂板管理的有效性。

三、冒險(xiǎn)作業(yè)方面

改革開(kāi)放以來(lái)，受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)，礦山井下的險(xiǎn)、累、臟活都由民工來(lái)做，且不少礦山撤消了井下專職排險(xiǎn)工，井下排險(xiǎn)作業(yè)一般由民工兼職。這些民工經(jīng)常出現(xiàn)冒險(xiǎn)作業(yè)現(xiàn)象，并由此引發(fā)一些冒頂傷亡事故。我礦2000年6月就發(fā)生一次因民工在井下冒險(xiǎn)作業(yè)，導(dǎo)致2人受輕傷的冒頂事故。

冒頂事故的預(yù)防措施

1.及時(shí)調(diào)整采礦工藝，保證合理的暴露空間和回采順序，有效控制地壓

要加強(qiáng)礦井地質(zhì)工作和采礦方法的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)原設(shè)計(jì)的采礦方法不斷進(jìn)行改進(jìn)，找出適合本礦山不同地質(zhì)條件下的高效安全的采礦方法，加大采礦強(qiáng)度，及時(shí)處理采空區(qū)。要控制好采場(chǎng)頂板的穩(wěn)定性，必須要有一個(gè)合理的開(kāi)采順序，因此要合理確定相鄰兩組礦脈的回采順序；要根據(jù)不同的地質(zhì)條件和采礦方法，嚴(yán)格控制采場(chǎng)暴露面積和采空區(qū)高度等技術(shù)指標(biāo)，使采場(chǎng)在地壓穩(wěn)定期間采完。

2.要加強(qiáng)頂板的檢查、觀測(cè)和處理，提高頂板的穩(wěn)定性

頂板松石冒落往往是造成人員受傷的重要原因。對(duì)頂板松石的檢查與處理，是一項(xiàng)經(jīng)常性而又十分重要的工作，必須固定專人按規(guī)定的制度工作，才能確保頂板安全生產(chǎn)，防止松石冒落頂板事故發(fā)生。對(duì)一些危險(xiǎn)性較大的采場(chǎng)，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)允許的條件下，應(yīng)盡量采用科學(xué)方法觀測(cè)頂板。目前國(guó)內(nèi)較經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的觀測(cè)手段有光應(yīng)力計(jì)、地音儀及巖移觀測(cè)等。要觀測(cè)摸索不同巖石巖移的規(guī)律，科學(xué)地掌握頂板情況。對(duì)已發(fā)現(xiàn)的不穩(wěn)定工作頂板，要及時(shí)進(jìn)行處理，并盡可能采用科學(xué)有效的措施（如噴錨支護(hù)等）防止冒頂事故發(fā)生。

3.科學(xué)合理地布置巷道及采場(chǎng)的位置、規(guī)格、形狀和結(jié)構(gòu)

要避免在地質(zhì)構(gòu)造線附近布置井巷工程，因?yàn)榇怪庇诘刭|(zhì)構(gòu)造線方向的壓應(yīng)力最大，是巖體產(chǎn)生變化和破裂的主要因素。

要避免在斷層、節(jié)理、層里破碎帶、泥化夾層等地質(zhì)構(gòu)造軟弱面附近布置井巷工程。因?yàn)樵谶@些地方布置的工程更易產(chǎn)生冒頂。如井巷工程必須通過(guò)這些地帶，也應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施或特殊的施工方案。

井巷、采場(chǎng)的形狀和結(jié)構(gòu)要盡量符合圍巖應(yīng)力分布要求。因此，井巷和采場(chǎng)的頂板應(yīng)盡量采用拱形。因?yàn)閲鷰r的次生應(yīng)力不僅與原巖應(yīng)力和側(cè)壓系數(shù)有關(guān)，而且還與巷道形狀有關(guān)。采用拱形形狀時(shí)，施工難度不大且頂板壓力不會(huì)太集中，頂板穩(wěn)定性較好。

4.加強(qiáng)頂板管理，提高頂板管理的技術(shù)水平

一是加強(qiáng)安全教育和安全技術(shù)知識(shí)的培訓(xùn)工作，提高各級(jí)安全管理人員的技術(shù)水平，樹(shù)立“安全第一”的思想，遵章守紀(jì)，建立群查、群防、群治的頂板管理制度。在各工作面?zhèn)溆星斯鳎O(shè)立專人或兼管人員具體負(fù)責(zé)各工作面的排險(xiǎn)工作，設(shè)立警告標(biāo)志，做好交接班制度等。

二是結(jié)合礦山實(shí)際，總結(jié)頂板管理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從地質(zhì)資料的提供、井巷設(shè)計(jì)、井巷維護(hù)技術(shù)、施工管理，制訂出一套完整的井巷施工頂板管理標(biāo)準(zhǔn)，為科學(xué)有效地管理頂板提供技術(shù)支持。