王凯、申燕飞
山东新巨龙能源有限责任公司 274918
【摘要】煤炭是我国改革开放发展至今最重要的基础能源，为我国基础建设贡献力量。在煤矿开采过程中 , 有时会发生采掘工作面顶板事故，造成人员伤亡，对煤矿安全产生造成极大危害。顶板事故产生的原因是多方面的 , 与矿山地质条件不清、生产技
术管理、劳动组织管理、作业人员的安全意识等因素有关 .
【关键词】煤矿地质构造；顶板事故
doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.07.4038
引言；煤炭由于其不可再生性，最近几年，国家对其开发利用实施了高度关注和合理开采。顶板事故是煤矿生产中较为多发的事故灾害，严重威胁井下人员和设备的安全，顶板事故的发生是与煤矿地质条件以及开采扰动等因素密切相关的，因此，顶板事故的预防关键是要搞清矿井区域的地质构造，分析与事故发生的关系，并在此基础上采取科学合理的安全保障措施。
1 煤矿开采过程顶板事故的主要类型分析
煤矿开采工程中顶板事故的发生会对开采工作和矿工的生命安全产生严重的威胁，因此，在井巷工程施工之前应对相应的地质条件进行调查和分析，提前做好防治措施，总结煤矿开采过程中顶板事故发生的类型主要有以下几种：一种是局部冒顶事故；煤矿开采应具备的开采条件包括薄层结构的复合顶板以及煤矿开采层埋藏的深度和采高以及开采宽度都较适合，采动应力场高峰深入壁前方，也就是说存在内应时。在满足这两种开采条件后，如果出现冒顶事故，那么其发生的时间和地点则取决于老顶来压运动的规律。局部冒顶事故一般都发生在老顶来压的过程当中，尤其是老顶来压和复合顶板开裂的地方。第二种类型是压垮型顶板事故。在开采过程中出现的顶板压垮支架从而引发较为严重的垮塌事故，其主要发生在直接顶和老顶大面积来压的过程当中。第三种类型是推垮型顶板面积垮塌事故。此类型事故也是发生在顶板来压的过程当中，其垮塌的情况可以有三种，向老塘推垮和向壁推垮以及向倾斜一侧推垮。
2 煤矿地质构造与顶板事故的关系分析
2.1 褶皱构造与顶板事故
褶皱构造主要是岩（煤）层在地质作用力影响下发生变形，所形成的波状弯曲连续性的构造形态。从地质力学方面看，褶皱的形成主要是由于水平挤压力或水平挤压剪切力的作用，煤层发生塑性流动或滑动情况下，岩层在构造应力作用下使得褶曲不同部位常出现不同程度的裂隙、节理等内部小构造，这些复杂的褶皱构造不仅使得煤层厚薄不一、层次不均匀，而且回采中也很难进行有效支护，从而会给煤矿生产带来较大的安全隐患，增加顶板事故发生的概率。
2.2 断裂构造与顶板事故
断层的存在破坏了煤层的连续性和顶板的完整性，使煤与岩层断开，断层两侧岩体容易发生相对位移，断层的类型有很多，包括正断层、逆断层、平行断层等，它们广泛发育于不同的构造环境中。断层也是评价地质条件复杂程度的重要内容，在一些复杂的地质构造中，断层较为发育，而且破碎带和断距大小不一，对岩层的整体性、稳固性也会带来不同程度的破坏和影响。此外，断层的发育与褶皱、挤压和破碎等现象伴生，常导致顶板裂缝的显著增加和煤层厚度的变化不一，给矿井开采和顶板控制带来很大难度，因此，断层处也是各类地质灾害的多发部位，生产中该部位煤层暴露后容易发生冒顶事故，
2.3 内部构造对煤层顶板事故的影响
在地质构造中，其内部岩层会在地质运动的影响下，出现不同构造形态的改变，从而造成断层现象，并引起相应的断裂，断裂引发的缝隙会伴随着地质运动，进一步扩大，造成两侧岩层相互疏远，这样就会对整个岩层的结构、走向带来影响，岩层之间的移动会造成不同形态错位，使得煤层所处的地质结构进一步复杂，从而对煤矿开采作业带来了极大的威胁，加大了煤层顶板事故发生率。
2.4 岩浆侵入与顶板事故
地质中岩浆侵入也是导致矿井顶板事故的一个重要原因。
岩浆的侵入不仅会破坏煤层连续性和完整性，而且岩浆所形成的岩体由于其边缘非常不规则，在侵入体前缘煤层中会出现特殊揉皱现象，进而形成紊乱且具旋涡状褶曲等小构造，从而给矿井顶板整体稳定性造成较大影响。这种情况下，只有准确掌握岩浆侵入体的分布特征及规律，采取针对性支护，才能有效降低局部冒顶现象的发生概率。
3 加强煤矿顶板事故防治的措施
3.1 准确掌握地质构造及顶底板特征
煤矿生产企业要提高顶板事故防御能力，准确掌握地质构造及煤层顶、底板特征非常关键。一方面，煤炭生产企业应在全面勘察基础上，对地质构造及煤层顶、底板特征进行全面分析，掌握其与顶板事故之间的关系，以采取针对性防御措施。另一方面，要重视地质构造变化的预测预报工作，根据生产实际情况和特殊地质条件采取相应支护方式，确保支护有效性。
3.2 根据采矿工程施工的进度和岩层的变化情况，对顶板的管理措施进行及时的修改和补充如在地质条件较为特殊的工作环境，应根据地质条件，应采取特殊及安全的支护方式。其次，要对开采的巷道进行科学合理的设计和布局。在开采施工之前应对地质构造进行准确的探测外，还应科学合理的设计巷道，避开地质构造带，同时也要避免在断层和节理破碎带等地质构造较为特殊的地带附近布置巷道。
3.3 加强现场管理
对于现场管理人员，需要不定期的对顶板进行检查、管理，发现存在的问题后，要及时对其进行分析处理，对于检查处理的安全隐患，要及时进行整改，并保证在规定时间内整改完成，同时还需要对整改后的情况进行验收管理，这也是预防顶板事故的最基础工作。在日常工作中，相关技术人员还需要对煤岩层的活动规律进行分析，根据分析结果推测本矿区其他位置煤岩层的活动情况，并对顶板情况进行预测，编制出合理的防范手段。此外，还需要全面加强对一线生产人员的管理培训，引导一线生产人员对顶板有更加全面的认知，使其能掌握相应的顶板事故处理能力。
结语
总而言之，顶板事故是煤矿生产的一种常见事故，其在很大程度上影响着煤矿企业的生存与发展。而自然地质环境以及恶劣的地质条件均有可能导致顶板事故的发生，因此，相关工作人员应当要能够认真总结经验与教训，并且全面分析矿区的地质构造以及顶板特性，正确把握煤矿地质构造和顶板事故的内在联系，并在此基础上采取有效的措施来综合整治顶板事故，做到事前控制，切实降低顶板事故的发生几率，确保煤矿生产的安全。
参考文献：
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