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

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)冒頂事故的一個主要原因。據(jù)統(tǒng)計，我礦6年中共發(fā)生9起采場冒頂事故，其中留下不規(guī)則礦柱空場法采場的事故占55.6%；房柱法采場的事故占33.3%；淺孔留礦法采場的事故占11.1%。

2．頂板支護方法不合理

采場工作面或大斷面掘進，支護方法不合理或支護不及時，是導(dǎo)致冒頂事故的另一個主要原因。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，支護方法不合理或支護不及時，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，因支護方法不合理或支護不及時造成的有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)，采場內(nèi)松石冒落多半發(fā)生在采場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工作面頂幫缺乏全面細(xì)致的檢查，以及浮石處理時站立的位置不當(dāng)和排除工的技術(shù)不熟練等造成的。我礦505中段PD2采場就發(fā)生過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．防護用品使用不當(dāng)

在礦井內(nèi)工作時，由于沒有正確使用防護用品而使冒頂事故擴大化的事例常有發(fā)生。1999年8月，上坑金礦某民工在上山口出碴時，由于安全帽沒系帶，低頭時安全帽落下，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，對井下作業(yè)環(huán)境不了解，又缺少安全知識技能的培訓(xùn)，新老交替銜接不上，不能及時有效地“敲幫問頂”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，處理頂板險巖時因站立位置不當(dāng)而造成一人死亡。

二是井下管理人員對頂板管理不重視，沒有行之有效的頂板管理辦法和監(jiān)督約束機制，以致頂板管理松懈，無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．松石檢測技術(shù)落后

“敲幫問頂”是一項靈活有效的松石檢測方法，仍在各國沿用。但撬棍檢查處理松石時，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，“敲幫問頂”已無濟于事。外國一些礦山在使用“敲幫問頂”時，還同時使用如超聲探測、紅外線輻射檢測等先進檢測方法。我國的中小型冶金礦山受技術(shù)、經(jīng)濟等條件限制，大多數(shù)都是單純使用撬棍來“敲幫問頂”，明顯存在著松石檢測不徹底及檢測時檢測人員的人身安全受威脅等缺點。

2．頂板處理技術(shù)不完善

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

3．采礦工藝不合理

我國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本上生搬硬套來的，不能及時根據(jù)礦山的實際地質(zhì)構(gòu)造、巖性特征等采取相應(yīng)的采掘技術(shù)，以致采場暴露面積、落礦工藝、回采工藝等不合理，采礦過程中又不能及時改進，有的小礦山甚至連一個井下技術(shù)人員也沒有，這些都嚴(yán)重影響了頂板管理的有效性。

三、冒險作業(yè)方面

改革開放以來，受經(jīng)濟利益的驅(qū)動，礦山井下的險、累、臟活都由民工來做，且不少礦山撤消了井下專職排險工，井下排險作業(yè)一般由民工兼職。這些民工經(jīng)常出現(xiàn)冒險作業(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

要加強礦井地質(zhì)工作和采礦方法的實驗研究，對原設(shè)計的采礦方法不斷進行改進，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，加大采礦強度，及時處理采空區(qū)。要控制好采場頂板的穩(wěn)定性，必須要有一個合理的開采順序，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)格控制采場暴露面積和采空區(qū)高度等技術(shù)指標(biāo)，使采場在地壓穩(wěn)定期間采完。

2.要加強頂板的檢查、觀測和處理，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。對頂板松石的檢查與處理，是一項經(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。對一些危險性較大的采場，在技術(shù)、經(jīng)濟允許的條件下，應(yīng)盡量采用科學(xué)方法觀測頂板。目前國內(nèi)較經(jīng)濟簡便的觀測手段有光應(yīng)力計、地音儀及巖移觀測等。要觀測摸索不同巖石巖移的規(guī)律，科學(xué)地掌握頂板情況。對已發(fā)現(xiàn)的不穩(wěn)定工作頂板，要及時進行處理，并盡可能采用科學(xué)有效的措施（如噴錨支護等）防止冒頂事故發(fā)生。

3.科學(xué)合理地布置巷道及采場的位置、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，因為垂直于地質(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。因為在這些地方布置的工程更易產(chǎn)生冒頂。如井巷工程必須通過這些地帶，也應(yīng)采取相應(yīng)的支護措施或特殊的施工方案。

井巷、采場的形狀和結(jié)構(gòu)要盡量符合圍巖應(yīng)力分布要求。因此，井巷和采場的頂板應(yīng)盡量采用拱形。因為圍巖的次生應(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，施工難度不大且頂板壓力不會太集中，頂板穩(wěn)定性較好。

4.加強頂板管理，提高頂板管理的技術(shù)水平

一是加強安全教育和安全技術(shù)知識的培訓(xùn)工作，提高各級安全管理人員的技術(shù)水平，樹立“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?，設(shè)立專人或兼管人員具體負(fù)責(zé)各工作面的排險工作，設(shè)立警告標(biāo)志，做好交接班制度等。

二是結(jié)合礦山實際，總結(jié)頂板管理的經(jīng)驗教訓(xùn)，從地質(zhì)資料的提供、井巷設(shè)計、井巷維護技術(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。