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摘要：目前在煤矿采矿工程中其深度不断的增加，而这也使得其在实际的工程作业中所需面对的地质条件更为复杂，此种情况使煤矿采矿工程在实际中所受的影响因素也不断的增多，许多地质问题都可能会造成采矿工程中出现安全事故。本文通过分析在现今煤矿采矿工程中常见的几种顶板事故来研究引发这些问题的地质因素，并针对顶板事故的特征来探讨如何有效的在采矿工程中对其进行预防。
关键词：煤矿开采；地质条件；顶板事故
在煤矿采矿工程中其地质条件会为实际的工程作业带来一定的安全隐患，而在上方岩层部分为了保证其稳定性通常会采用一些相应的措施来对其进行支撑维护，但是一些较为复杂的地质条件可能会为顶板维护带来一定的难度，如在顶板岩石层中存在的断层、破碎带等情况都会影响顶板维护工作的进行。并且在顶板中断层会受到水分及周边结构应力等因素的影响而使其结构纹理发育存在裂隙情况，节理裂缝的存在严重的影响了顶板的稳定性，因此容易出现顶板事故情况。
一、煤矿开采中地质条件引发的顶板事故
首先，在爆破震动的影响下，容易有破坏问题出现于这种岩体的微观结构上，改变岩体，如果有超过位移极限值的位移出现于结构面上，就会导致解体崩溃问题出现于岩体结构上，虽然没有变形发生，但是却会突然冒落。其次，在这种岩体结构中进行采掘施工，因为岩体没有较好的抗拉强度，那么岩体的抗拉强度就可以看作为顶板自拱形内的岩体重量，当暴露面积和时间达到了相关标准，岩体自身的抗拉强度无法满足顶板承受的拉应力，也就是岩体的自身重量，都会导致冒落问题发生于顶板拱顶范围内的岩石上。这种情况就会对安全生产产生很大的影响，需要引起人们足够的重视。
二、在煤矿采矿工程中地质条件引发的顶板事故分析
1、岩石性质所带来的顶板事故问题
目前在煤矿采矿工作中其必须要进行相应的顶板管理工作，而在顶板管理中其冒顶现象的存在极易引发顶板事故，根据实际情况来看冒顶现象的存在与岩石性质之间有着极大的联系。一般在煤矿采矿工程中若是其遇到较为软弱的岩石层结构将会使得顶板部分稳定性无法得到可靠的保障，因顶板部分及岩石层较为软弱使得其结构应力在采矿作业中容易发生变化，相应的也容易出现变形问题，而在实际中其所产生的变形情况超出预定的范围内将会导致顶板出现冒顶情况，这会使得在煤矿采矿工程中其工作面的开采稳定性无法得到可靠保障。
2、开采深度所带来的顶板事故问题
在煤矿采矿工程中其所需承受的冲击地压随着开采深度的加深而不斷的升高，并且在采矿工程中其深度的增加也使得顶板所需承受的土壤岩层压力增大，此部分作用力会为顶板支撑带来极大的作用力，若是在实际中没有对顶板管理及维护到位的话，将极有可能导致其在过高的压力及冲击地压所带来的压力作用下而出现断裂塌陷的情况，而这也埋下了较大的顶板事故隐患。
3、煤岩层倾角所带来的顶板事故问题
在煤矿采矿工程中煤岩层倾角在实际中会存有一定的区别，而其存在的区别在实际中也也会为顶板事故带来不同的影响，比如对于急倾斜煤岩层倾角来说，其就很容易造成顶板的抽条以及底板滑落等问题，而水平煤岩层倾角则容易出现顶板冒落等问题，进而也就需要围绕着煤矿采掘工作面顶板的相关需求进行恰当预防控制。
4、地质构造所带来的顶板事故问题
在煤矿采掘工作面顶板的管理中，其还会受到地质构造的较大影响，因为煤矿采掘对于地下岩层结构的依赖性比较高，如果地下岩层相应的地质构造出现了较为明显的破坏断裂问题，进而也就必然会影响到顶板的稳定性，容易造成冒顶问题，甚至可能会出现连续扩展冒落，需要引起足够重视。
三、煤矿开采中地质条件引发的顶板事故防治措施
1、顶板危险性评价
在进行正式开采作业之前有必要明确工作面煤层的地质情况，对开采工作面实施顶板安全评价，标明危险区域。具体来说：（1）应了解开采工作面煤岩厚度、倾角以及水文地质情况，进行煤岩物理力学性质测试、应力测量和煤岩冲击倾向监测；（2）在进行地面三维地震探测的同时，对井下进行更加深入的勘探，掌握开采作业区域地质构造情况，设备允许时也可以选择地震CT技术对应力异常区域进行探测；（3）实时监测矿压强度，根据构造和应力异常区域对顶板危险性进行评价，准确划分出危险作业区域。
2、优化设计，防范顶板灾害
煤矿顶板灾害事故频发通常是受到煤层隐伏构造和支护效果的影响。为此，有必要在掌握开采作业面基本情况的前提下优化开采设计，尽可能消除顶板灾害事故的发生条件。具体来说，可以采取采掘接替的形式，防止应力过于集中或者动压叠加情况的出现，选择科学的支护方案，增加支护强度，同时对可能发生顶板灾害的区域进行重点监控。
3、危险区域实时监测预警
对巷道顶板灾害频发的区域，应设置监测站点对附近的围岩变形情况进行监测，顶板离层和支护体的受力也应实时监控。（1）工作面顶板灾害预警，通过监测支架工作阻力来对初撑力和来压步距进行分析，对安全阀门开启频率进行记录，及时掌握支架的具体情况，避免片帮冒顶；（2）巷道顶板灾害预警，通过对锚杆受力情况、顶板离层量以及两帮位移情况进行监测，结合支护情况与钻孔实际应力，判断监测位置的应力集中状态，结合支护体受力和两帮允许变形的合理范围设置预警阀值，及时掌握巷道内部支护体的实际情况，从而实现对顶板灾害的有效预警。
4、顶板灾害危险区解危
结合监测位置顶板灾害的预警结果，及时采取相应的防治对策：（1）由于支架初撑力而导致的片帮冒顶，其重点在于增强支护的初撑力；如果是由于支架支撑力过低而导致的冒顶，则应当对支架液压系统进行排查，检查管路和阀门是否存在滴漏现象；（2）对坚硬顶板实施弱化处理，降低来压步距；（3）对于破碎顶板有必要提前进行加固保护；（4）对于冲击地压巷道，在降低危险区压力的同时强化支护措施；（5）对于大倾角急倾斜顶板必须进行挂网，避免飞石打伤作业人员。
5、加强作业现场管理
在通常情况下，煤矿顶板灾害都发生于采掘工作面，因此，应加强现场管理工作：（1）煤矿安全管理人员应充分掌握井下煤层结构以及顶板情况，及时排查出顶板安全管理工作中存在的隐患和漏洞；（2）一线作业人员必须强化安全意识，具备较强的专业技能，降低因人为作业失误而导致的在开采过程中出现的顶板灾害事故的发生概率。
结语：
在煤矿生产中，顶板事故占据了煤矿生产事故的较大比例，影响到正常的作业生产，不利于施工人员的生命安全。针对这种情况，就需要分析顶板事故的发生原因，结合工程具体情况，健全和完善相关的管理制度和方法，对采煤方法进行改善，对施工工艺等进行合理选择，采取一系列的安全管理措施，促使煤矿作业生产的安全得到保证。
参考文献：
[1]马福才.浅析煤矿采矿工程中地质条件引发的顶板事故及其措施[J].大科技，2017（28）.
[2]张洁华.探析煤矿开采中地质条件引发的顶板事故及其防治[J].工程技术：全文版，2016（12）：00003-00003.
关键词：煤矿开采；地质条件；顶板事故
在煤矿采矿工程中其地质条件会为实际的工程作业带来一定的安全隐患，而在上方岩层部分为了保证其稳定性通常会采用一些相应的措施来对其进行支撑维护，但是一些较为复杂的地质条件可能会为顶板维护带来一定的难度，如在顶板岩石层中存在的断层、破碎带等情况都会影响顶板维护工作的进行。并且在顶板中断层会受到水分及周边结构应力等因素的影响而使其结构纹理发育存在裂隙情况，节理裂缝的存在严重的影响了顶板的稳定性，因此容易出现顶板事故情况。
一、煤矿开采中地质条件引发的顶板事故
首先，在爆破震动的影响下，容易有破坏问题出现于这种岩体的微观结构上，改变岩体，如果有超过位移极限值的位移出现于结构面上，就会导致解体崩溃问题出现于岩体结构上，虽然没有变形发生，但是却会突然冒落。其次，在这种岩体结构中进行采掘施工，因为岩体没有较好的抗拉强度，那么岩体的抗拉强度就可以看作为顶板自拱形内的岩体重量，当暴露面积和时间达到了相关标准，岩体自身的抗拉强度无法满足顶板承受的拉应力，也就是岩体的自身重量，都会导致冒落问题发生于顶板拱顶范围内的岩石上。这种情况就会对安全生产产生很大的影响，需要引起人们足够的重视。
二、在煤矿采矿工程中地质条件引发的顶板事故分析
1、岩石性质所带来的顶板事故问题
目前在煤矿采矿工作中其必须要进行相应的顶板管理工作，而在顶板管理中其冒顶现象的存在极易引发顶板事故，根据实际情况来看冒顶现象的存在与岩石性质之间有着极大的联系。一般在煤矿采矿工程中若是其遇到较为软弱的岩石层结构将会使得顶板部分稳定性无法得到可靠的保障，因顶板部分及岩石层较为软弱使得其结构应力在采矿作业中容易发生变化，相应的也容易出现变形问题，而在实际中其所产生的变形情况超出预定的范围内将会导致顶板出现冒顶情况，这会使得在煤矿采矿工程中其工作面的开采稳定性无法得到可靠保障。
2、开采深度所带来的顶板事故问题
在煤矿采矿工程中其所需承受的冲击地压随着开采深度的加深而不斷的升高，并且在采矿工程中其深度的增加也使得顶板所需承受的土壤岩层压力增大，此部分作用力会为顶板支撑带来极大的作用力，若是在实际中没有对顶板管理及维护到位的话，将极有可能导致其在过高的压力及冲击地压所带来的压力作用下而出现断裂塌陷的情况，而这也埋下了较大的顶板事故隐患。
3、煤岩层倾角所带来的顶板事故问题
在煤矿采矿工程中煤岩层倾角在实际中会存有一定的区别，而其存在的区别在实际中也也会为顶板事故带来不同的影响，比如对于急倾斜煤岩层倾角来说，其就很容易造成顶板的抽条以及底板滑落等问题，而水平煤岩层倾角则容易出现顶板冒落等问题，进而也就需要围绕着煤矿采掘工作面顶板的相关需求进行恰当预防控制。
4、地质构造所带来的顶板事故问题
在煤矿采掘工作面顶板的管理中，其还会受到地质构造的较大影响，因为煤矿采掘对于地下岩层结构的依赖性比较高，如果地下岩层相应的地质构造出现了较为明显的破坏断裂问题，进而也就必然会影响到顶板的稳定性，容易造成冒顶问题，甚至可能会出现连续扩展冒落，需要引起足够重视。
三、煤矿开采中地质条件引发的顶板事故防治措施
1、顶板危险性评价
在进行正式开采作业之前有必要明确工作面煤层的地质情况，对开采工作面实施顶板安全评价，标明危险区域。具体来说：（1）应了解开采工作面煤岩厚度、倾角以及水文地质情况，进行煤岩物理力学性质测试、应力测量和煤岩冲击倾向监测；（2）在进行地面三维地震探测的同时，对井下进行更加深入的勘探，掌握开采作业区域地质构造情况，设备允许时也可以选择地震CT技术对应力异常区域进行探测；（3）实时监测矿压强度，根据构造和应力异常区域对顶板危险性进行评价，准确划分出危险作业区域。
2、优化设计，防范顶板灾害
煤矿顶板灾害事故频发通常是受到煤层隐伏构造和支护效果的影响。为此，有必要在掌握开采作业面基本情况的前提下优化开采设计，尽可能消除顶板灾害事故的发生条件。具体来说，可以采取采掘接替的形式，防止应力过于集中或者动压叠加情况的出现，选择科学的支护方案，增加支护强度，同时对可能发生顶板灾害的区域进行重点监控。
3、危险区域实时监测预警
对巷道顶板灾害频发的区域，应设置监测站点对附近的围岩变形情况进行监测，顶板离层和支护体的受力也应实时监控。（1）工作面顶板灾害预警，通过监测支架工作阻力来对初撑力和来压步距进行分析，对安全阀门开启频率进行记录，及时掌握支架的具体情况，避免片帮冒顶；（2）巷道顶板灾害预警，通过对锚杆受力情况、顶板离层量以及两帮位移情况进行监测，结合支护情况与钻孔实际应力，判断监测位置的应力集中状态，结合支护体受力和两帮允许变形的合理范围设置预警阀值，及时掌握巷道内部支护体的实际情况，从而实现对顶板灾害的有效预警。
4、顶板灾害危险区解危
结合监测位置顶板灾害的预警结果，及时采取相应的防治对策：（1）由于支架初撑力而导致的片帮冒顶，其重点在于增强支护的初撑力；如果是由于支架支撑力过低而导致的冒顶，则应当对支架液压系统进行排查，检查管路和阀门是否存在滴漏现象；（2）对坚硬顶板实施弱化处理，降低来压步距；（3）对于破碎顶板有必要提前进行加固保护；（4）对于冲击地压巷道，在降低危险区压力的同时强化支护措施；（5）对于大倾角急倾斜顶板必须进行挂网，避免飞石打伤作业人员。
5、加强作业现场管理
在通常情况下，煤矿顶板灾害都发生于采掘工作面，因此，应加强现场管理工作：（1）煤矿安全管理人员应充分掌握井下煤层结构以及顶板情况，及时排查出顶板安全管理工作中存在的隐患和漏洞；（2）一线作业人员必须强化安全意识，具备较强的专业技能，降低因人为作业失误而导致的在开采过程中出现的顶板灾害事故的发生概率。
结语：
在煤矿生产中，顶板事故占据了煤矿生产事故的较大比例，影响到正常的作业生产，不利于施工人员的生命安全。针对这种情况，就需要分析顶板事故的发生原因，结合工程具体情况，健全和完善相关的管理制度和方法，对采煤方法进行改善，对施工工艺等进行合理选择，采取一系列的安全管理措施，促使煤矿作业生产的安全得到保证。
参考文献：
[1]马福才.浅析煤矿采矿工程中地质条件引发的顶板事故及其措施[J].大科技，2017（28）.
[2]张洁华.探析煤矿开采中地质条件引发的顶板事故及其防治[J].工程技术：全文版，2016（12）：00003-00003.