煤矿地质构造与顶板事故关系分析实用版
矿井地质构造对顶板事故的影响与防治
矿井地质构造对顶板事故的影响与防治
付 强
（ 黑龙江龙煤鹤 岗矿业有限责任公 司南山煤矿 ， 黑龙江 鹤 岗 １ ５ ４ １ ０ ０ ） 摘 要： 煤矿 冒顶事故是 最常见、 最容 易发生的事故 ， 煤矿 大多数是地 下作 业 ， 这一特殊 的生产环境使顶板 事故无论是发 生次数还是 死亡人 数 ， 均居煤矿各类事故之首 。我 国大 多 数矿 井地质构造复杂 ， 顶板较破碎 ， 因此查清地质构造对减少顶板事故具有重要 意义。 关键词 ： 地质构造 ； 顶板事故 ； 影响 ； 防治
１ 概 述
顶 时， 由于顶板 向下滑移， 可能扩大成为大 面积 的 冒顶； ⑥ 以沼泽相 、 造成顶板事故 的原 因有多多种 ， 既有地质构 造因素 ， 也有人 为 泥炭 沼泽相 为主的煤岩组合， 在原始沉积 时部分沉积物 的表层 可能 因素 ， 本文主要从地质构 造来 阐述对顶板事故的影响。 发 生风化， 形成 土壤层， 高岭 土化作用显著， 这些地段容易发 生 冒顶 ； ２煤矿地质构造与顶板事故的关系 ⑦ 煤岩结构 复杂的煤 层中往往含有 多层夹矸层， 开采中易发生夹矸 ２ ． １ 地质构造与顶板事故 的关系 至上分层脱落伤人事故。 在大断层两侧 ， 往往伴 生中 、 小断层和裂隙 ， 其形 状大致与主断 ３防治煤矿顶板事故对策 层相近 ， 在顶底板为厚层砂 岩的工作面最常见 。尽管断层落差小， 不 ３ ． １ 加强地质预报工作 对 目前正在 生产 的矿井通 过收集 资料 、 打钻 、 电测 等手段查 明 影 响工作面的布 置和开采 ， 但在顶 底板 岩层 中产生 了薄弱 面， 特别 是小断层密集区段 ，两条不 同倾 向的小断层可产生离层三角岩块 ， 地质构造 的复杂程度 和变化趋势 、 陷落柱分 布范围 、 断层 的延展 性 对顶板管理危害极大 。 断层倾 向与工作面推进方 向对顶板控制和 冒 等， 做到工作 面施 工前掌握 地质构造 和顶底板特 征， 做好 预测 预报 顶事故 也有 影响 ， 当工作面推进方 向与断层倾 向相 同时 ， 顶板 较难 工作。 控制 ， 岩块易离层下落砸人或推垮 工作 面， 造成 冒顶事故 。 ３ ． ２认真编制工作面作业规程 ２ ． ２ 褶皱构造与顶板事故 施 工前必须实行地质灾害评估制度 ， 对于可能造成 地质灾害 隐 针对工作面 的具体 褶皱构 造是岩（ 煤） 层在地质作 用力 的影 响下， 产 生变形 而形成 患的地点保 证相应 的配套措施 。结合实 际情况 ， 波状弯 曲且 未失 去连 续性的构造形 态。从地质力学分析 ， 褶 曲一般 地质条 件， 制定 详细 的地 质说 明书和顶板管理措 施 ， 认真贯 彻执行 是水平 挤压 力或 水平 挤压 剪切力作 用形 成， 煤层 要发生塑性流动或 相关操作规程 ， 并制定易于操 作的实施细则 ， 确保施工 人员 的安全 ， 滑 动， 岩层受构 造应力的作用， 不同部位会产生一 系列 的裂 隙、 小 断 另外 根据生产 实际情况 的变化， 及 时提 出修改 和补充措施 ， 遇到地 层 节理等 内部小构造 。特别是在褶 曲轴部往往 烈隙 、 节 理更发育， 质条件特殊地段， 如断层 、 褶曲、 挤 压带 和顶板特别破碎地点， 要采 取 岩层破碎 ， 煤层暴 露后吸水脱落 ， 同时其轴部产状 变化急剧 ， 煤厚 发 与之相适应的特殊支护方 式。 生急剧挤厚压薄现象， 回采 中不易支护， 易 发生 片帮及 冒顶事故 。其 ３ ． ３ 科 学合理地设计 、 布置巷道 。在充分查清矿 区地质条件的基 次褶 曲轴 部煤厚度 易突变（ 变厚或变 薄） ’ ， Ｊ 、 眼掘进时 易发生煤层垮 础上 ， 井 巷工程设计 过程 中， 要避免在 地质构造线 附近布置 巷道， 因 落事故。 为垂 直于地质 构造线方 向的压应力最大， 是 岩体产生变化 和破 裂的 ２ ． ３ 断裂构造与顶板事故 主要 因素 。 要避免在断层 、 节理破碎带 、 泥化夹层等地质构造软弱面 由于断层的存在， 使煤 、 岩层断开， 两侧 岩块 相对位移， 破 坏了煤 附近布置巷道 。围岩的次生应力与原岩应力 和侧压系数有关 ， 应将 层的连续性。断层广 泛发育于不 同构造环境 中， 类 型很 多， 特别是构 巷道布置在顶板压力不会太集 中、 顶板稳定性较好 的部 位。 造复杂 的矿 区， 其断距 、 破碎带大小不一， 对 围岩破坏程度也不 同， 破 ３ ． ４强化人员素质 ， 加强现场管理 碎带是产生顶板事故 的主要部位；另外，常在断层两侧 出现牵引褶 定期开 展人员素质 培训 、 技能培训 ， 提 高对顶板事 故 的高度认 曲、 揉皱 、 挤压和破碎等 现象 ， 煤层和顶 、 底板 中裂隙也显著增加 ， 且 识 。杜绝违章指挥 、 违章作 业 ， 严格执行 《 煤矿安全规程》 、 作业规程 常导致煤 层厚度 突增或压薄 ， 生产 中该部位煤（ 岩） 层暴露后 容易产 及操作规程 ， 杜绝侥 幸心理 ， 严格按照规程 、 设计保证 工程质量 ， 对 生 冒顶事故； 还 有一些顶断底不断或底断顶不 断的小断层及层间滑 于空顶作 业 、 缺梁少柱 、 迎 山不够等违规现象停 工整 改 ， 达到设计要 动构 造部位， 由于受 到构造应力 的作 用， 围岩易脱落 ， 且脱落 面积较 求方 可继续施 工 ； 技 术人员科学 地掌握顶板情 况， 在 构造带 附近 的 大， 没有预兆， 也易发生顶板事故。 井巷工 程 、 掘进面迎 头 、 采 煤面上下 出 口、 切眼 口 顺槽 三角区等地 ２ ． ４岩浆侵入 与顶板事故 点， 要制定与之相适应 的有效防范措施， 加强支护 ； 管理人员 要经 常 岩浆侵入不但破坏 了煤层 的连续 性和完整性， 而且岩浆侵入煤 深人生产第一线， 明确职责， 及时发现 、 解决顶板问题 。 层所 形成的岩体， 其边缘极不规则 ， 在侵入体前缘 的煤 （ 岩） 层 中往往 ３ ． ５ 避开地质异常 区 出现特殊 的揉皱现象， 煤理紊乱， 具有旋窝状褶 曲等小构造 。如果 没 掘进 过程 中不 可能避开地质 异常 区 ，就应采取 妥善 的支护措 有掌握岩浆侵入体分布的特征和接触变质的规律， 如果支护不 当， 容 施 ； 搞好 班组建设， 充分发挥班组长在煤矿顶板管理 中的作用 。加 强 易发生局部 冒顶现象。 井下施工人员 的培训 和安全 教育 ， 提高他们 的业 务素质和安全管 理 ２ ． ５煤岩组合与顶板事故 水平 ， 使 他们在生产 一线 出现 安全隐患 时， 能够 正确判断 ， 及时果 断 煤层 的顶 、 底板岩层 的岩石性质 、 厚度 、 结构构造 、 岩石强度 、 含 处理 ， 避免顶板事故的发生 。 水性 是煤矿生产中确定支护方式和采空 区处理方法 的重要依据， 它 ４结论 们是引发顶板事故 的重要地质因素 。 由于煤 系地层受到地质应力及 查清地质构造对预 防顶板事故 非常重要 ， 所以煤矿单位要 注重 后期构造变 动影响， 煤岩层均 已产生形变 ， 导致 围岩破碎 ， 顶板 多变 地 质人员的培养 ， 提高地质人 员业 务能力和综合 素质 ， 及时查清 地 不平整， 煤层形态多变 。经实践证实， 通常 易引发顶板事故 的煤岩组 质构造并进行有效的顶板管理 ， 杜绝顶板事故 的发生 。 合情况有 ： ① 围岩 节理和劈理发 育地段 ， 易产生煤 岩层脱落 伤人， 尤 其 是雨季期 间， 水 沿裂隙渗入 ， 更易造成 冒顶及垮 帮事； ② 煤层伪 顶 完整性差 ， 强度低， 如果支护 没有及 时跟上 ， 或支护手段 、 方式没有适 应煤层顶板变化 ， 也极易产生顶 板事故； ③岩层胶 结物 以泥质 、 粘 土 质为主的， 容易产生顶板滑移和 冒顶事故： ④煤层厚度急剧变化地段 造成顶板稳定性差， 容易产生顶板事； ⑤急倾斜煤层一旦发生局部 冒 作者简介 ： 付 强（ １ ９ ８ ８ ， ７ 一 ） ， 男， 助理工程师 ， 专科 ， ２ ０ １ ０年毕业 于鹤 岗矿务局职 工大学地质测 量专业 现工作 于龙煤鹤 岗矿业有 限责 任公 司南山煤矿 ， 主要从事矿 井地质工作 。
煤矿生产地质条件与顶板事故关系分析
煤矿生产地质条件与顶板事故关系分析王国俊（霍州煤电吕梁山煤电有限公司木瓜矿，山西 方山 033102）摘 要本文分析了煤矿矿井地质条件与顶板事故的关系，对顶板事故的概念、老顶与直接顶的相关概念，地质条件对顶板事故的影响进行了分析。
在此基础上，针对防治顶板事故的主要措施进行了分析，希望对矿井开采工作有一定的指导作用。
关键词煤矿 地质条件 顶板事故中图分类号 TD327；TD77+1 文献标识码A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2017.06.067Analysis on relationship between geological condition and roof accident in coal mineWang Guo-jun( Huozhou coal LuLiangshan Coal Co., Ltd. MuGua coal mine,Shanxi Fangshan 033102)Abstract: This paper analyzed the relationship between the coal mine geological conditions and the roof accident, introduced the concept of roof accident, the concept of the main roof and the direct roof, and the geological conditions on the roof accident analysis. On this basis, the main measures for the prevention and control of roof accidents are analyzed,It is hoped that there will be some guidance to the mining of the mine.Key words : coal mine geological condition roof accident收稿日期2017-02-27作者简介 王国俊（1966-），男，山西曲沃人。
煤矿地质构造与顶板事故的关系
煤矿地质构造与顶板事故的关系【摘要】煤炭是我国改革开放发展至今最重要的基础能源，为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。
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，加大了煤层顶板事术管理、劳动组织管理、作业人员的安全意识等因素有关 .故发生率。
【关键词】煤矿地质构造；顶板事故 2.4 岩浆侵入与顶板事故doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.07.4038地质中岩浆侵入也是导致矿井顶板事故的一个重要原因。
岩引言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煤炭由于其不可再生性，最近几年，国家对其开发利用实施现象，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，顶板事故的现象的发生概率。
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， 3 加强煤矿顶板事故防治的措施并在此基础上采取科学合理的安全保障措施。
3.1 准确掌握地质构造及顶底板特征1 煤矿开采过程顶板事故的主要类型分析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安全产生严重的威胁，因此，在井巷工勘察基础上，对地质构造及煤层顶、底程施工之前应对相应的地板特征进行全面分析，掌质条件进行调查和分析，提前做好防治措施，总结煤矿开采过程握其与顶板事故之间的关系，以采取针对性防御措施。
煤矿地质构造与顶板事故的关系
顶板事故在煤矿安全事故中占据非常大比例，是煤矿安全管理的重中之重。
而煤矿地质构造与顶板事故的发生存在较大关系，加强地质构造与顶板事故之间关系的研究有利于煤矿安全管理水平的提高，确保煤矿开采作业安全。
在开采作业之前，地下岩体结构较为完整和稳定，岩体内部应力处于平衡状态，但是随之开采作业的进行，地下岩体结构完整性和稳定性被破坏，岩体内部受理随之发生变化，防御不到位就很容易发生顶板事故，进而影响煤矿开采安全及正常进行。
1 顶板事故发生类型分析（1）局部冒顶事故。
局部冒顶事故是煤矿顶板事故的一种常见类型，通常发生在复合顶板断裂部位，主要原因有老顶断裂、支承压力场明显等方面。
复合顶板采用薄层结构，或是开采层埋藏深度、采高及开采宽度都较大，且采动应力场高峰深入壁前方，出现内应场，都会导致局部冒顶事故。
（2）压垮型顶板事故。
压垮型顶板事故，也就是顶板压垮支架等大面积垮塌事故，常发生在直接顶及老顶大面积来压过程中。
在实际煤矿井下开采作业环境中，当支架阻抗力不能与直接顶大面积运动作用平衡，顶板就会发生沉降，支撑能力也随之失去，这种情况下就会导致压垮型顶板事故。
另外，如果支架阻抗能力足够平衡直接顶沉降的作用力，但如果允许压缩量难以满足老顶沉降至给定变形位置状态的要求，同样会导致压垮型顶板事故的发生。
（3）推垮型顶板大面积垮塌事故。
这种类型的顶板事故主要也是发生在顶板来压过程中，主要分为老塘推垮、向壁推垮和沿倾斜方向推垮三种情况。
推垮动力来源于直接顶板自身、老顶裂断来压冲击等方面。
由于支架设计阻抗能力不足、支架架设质量较差等原因，使得直接顶与老顶分界层之间或复合结构直接顶分层间存在较大离层空间，导致失去层向运动摩擦阻抗能力缺乏，从而发生推垮型顶板大面积垮塌事故。
另外，老塘直接顶板冒落、直接顶板来压或在老顶来压导致下岩壁裂断等也会使得直接顶或其下部分层处周围出现割裂状态，进而导致该类型顶板事故的发生。
2 煤矿地质构造与顶板事故的关系分析（1）褶皱构造与顶板事故。
煤矿井下地质构造对煤层顶板事故的影响
煤矿井下地质构造对煤层顶板事故的影响摘要：多数煤层顶板事故是由于地质构造不清而造成的，因此清楚掌握矿山开采范围内的地质构造对减少顶板事故具有积极重大的作用。
本文分析了煤矿生产过程中地质构造对煤层顶板事故的影响，并提出了一些相应的预防办法。
关键词：矿山；地质构造；煤层顶板；顶板事故0引言为防治顶板事故，满足煤矿安全生产、高产高效的要求，必须要以先地质预测，再结合物探及钻探等科技手段，最后通过现代化电子信息技术来探清本矿的地质构造，以此提供有力科学的地质保障，降低煤矿顶板事故的发生。
1.顶板事故的成因1.1地质构造对顶板事故的影响地层受力发生断裂，沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的构造。
在较大断层附近一般都会伴生着一些较小的断层及裂隙，其断层性质基本与大断层相同，这种情况在顶底板都是厚砂岩层时最为常见。
这些小断层及裂隙虽然落差小，不能影响煤矿工作面的正常开采，但是它将使煤层的顶底板产生破碎，如果这些小断层及裂隙较多，将对煤层工作面的顶板产生更大的危害，容易造成顶板事故的发生。
1.2褶皱构造对顶板事故的影响岩层在构造运动作用下，因受力而发生弯曲，一个弯曲称褶曲，如果发生的是一系列波状的弯曲变形，就叫褶皱。
褶皱的基本单位是褶曲。
褶曲是发生了褶皱变形的岩层中的一个弯曲，通常在地层受水平挤压力或者受水平挤压剪切力时产生。
煤矿开采的煤层在受各种构造应力的作用下，会产生各种各样的裂隙、节理等煤层内小构造。
尤其在褶曲的轴部，这种地质表现尤为明显，煤岩层的破坏程度也更大，当煤层在开采、掘进等生产过程中被揭漏就会更易产生脱落现象，甚至是发生片帮和冒顶等事故。
1.3断裂构造对顶板事故的影响在断层的作用下，将煤岩层分割开，两盘发生相对位移，使煤岩层不再具有岩层的连续性与完整性。
断层产生于各种不同构造中，在构造环境较复杂的煤矿矿区，伴随断层所产生的破碎带及其对顶板的破坏程度都较构造环境简单的矿区严重，因为破碎带的大小与破碎程度是煤矿顶板事故的一个主要影响因素,所以这类矿区更易发生顶板事故。
矿山地质构造对煤层顶板事故的影响
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矿 山地质构造对煤 层顶板 事故 的影响
马 慧 丽
（ 龙煤鹤 岗矿 业公 司新陆煤矿 ， 黑龙 江 鹤 岗 １ ５ ４ １ ０ ０ ） 摘 要： 在我 国， 多数煤层顶板 事故是 由于地质 构造不清而造成的 ， 因此清楚掌握矿 山开采范 围内的地质构造 对减 少顶板事故 具有 积极重大的作用。本 文分析 了煤矿 生产过程 中地质构造对煤层 顶板 事故 的影响 ， 并提 出了一些相应的预 防办法。 关键词 ： 矿 山； 地质构造 ； 煤层 顶板 ； 顶板事故 据有关部门统 目前我国的煤矿煤层顶板事故的比率是其他事故 能 顶板 冒顶 事故的 面积 变大 。 的６ ∞ 左 伤亡人数占 ４ ０ ％以上。为防治顶板事故满 足煤矿安全生产、 ２ 防治顶板事 故的措施 高产高效的要求必 须要 以先地质预测再 结合物探及钻探等科技手段， 最 ２ ． １ 加强地质工作。必须提高对煤矿地质的认识、 加强地质勘探和地 后通过现代化电子 息 技术来探清本矿的地质构造，以此提供有力科学 质队伍建设 、 推广引用地质勘探新技术 、 认真落实地质工作， 防止顶板事 的地质保障， 降低煤矿顶板事故的发生 。 针对矿山地质构造对煤层顶板的 故的发生。我国： 噪矿在生一 过 程中通常使用通过打钻以及图纸分析等方 影响进行研究这是防治顶板事故的有效措施与手段。 法探查矿区范同内地质构造隋况。 要继续加强这方面的工作力度撇 到在 １顶板事 故的成 因 生产前掌握地质构造和顶底板特征， 做好地质工作。 同时要积极引进先进 １ ． １ 地质构造对顶板事故的影响。地层受力发生断裂， 沿破裂面两侧 的利学技术， 比如物理探测方法进行地质勘查＿ ［ 作结 合传统的技术手段， 岩块发生显著相对位移的构造。在较大断层附近一般都会伴生着—些较 把 顶板事故 的发生 可能 ｌ 生 ｉ 厦 过 加强地质 工作 来降低 。 ２ ２加强煤层观测。 为更好的了解矿区地质状况， 就要充分了解所采煤 小的断层及裂隙， 其断层『 生 质基本与大断层相同， 这种情况在顶底板都是 厚砂岩层时最为常见。 这些小断层及裂隙虽然落差小不 能影响煤矿工作 层的各相关特胜， 以保证安全生产， 在生产过程中尽量减少发生顶板事故 面的正常开采饵是 它将使煤层的顶底板产生破碎， 如果这些小断层及裂 的可能 Ｉ 生。观测内容＝ ①坌 吉 构： 要查明煤层的各个分层和夹矸层 坝４ 夹矸 隙较多粥 对煤层： 【作面的顶板产生更大的危害， 容易造成顶板事故的发 层的层数 、 厚度 、 岩ｆ 生及其与煤层的接触关系。 ②煤厚． 实际测量煤层的分 生。 层厚度及 厚度卿察分析煤层厚度的变化规律。 ③同岩： 见 测围岩的岩 １ ． ２ 褶皱构造对顶板事故的影响。岩层在构造运动作用下， 因受力而 性及其与煤层如何相接她 嗣岩构造的发育及其稳定陛等。 ④煤质： 观察所 发生弯曲， 一个 弯曲称褶曲’ 女 口 果发生的是一系列波状的弯曲变形， 就叫褶 采煤层的物理陛质 、 煤层结构及内在构造等特『 生 者 因实际隋况需要， 可以 皱。褶皱的基本单位是褶曲。褶曲是发生了褶皱变形的岩层中的—个弯 对煤进行 取样化 验， 以测定煤 的灰 份 、 挥发 分等化学 ｌ 生 质 。⑤含 水 Ｉ 生及导 曲通常在地层受水平挤压力或者受水平挤压剪切力时产生。 煤矿开采的 水陛： 通过在实际生产过程中进行观察， 掌握所采煤层的含水Ｉ ！ 生 及其导水 煤层在受各种构造应力的作用下， 会产生各种各样的裂隙、 节理等煤层 内 性。 ⑥产状煤 层的产状包括喋层１ 顷 角、 倾向及走向。 这些都需要在煤层揭 小构造 。 尤其在褶曲的轴部这种地质表现尤为明显 螺 的破坏程度也 露后由技术人员进行观察测量。 更尢 当煤层在开采、 掘进等生产过程中被揭漏就会更易产生脱落现象， 甚 ２ ２细致编写作业规程。 在编制作业规程过程中要 根据具体的地质条 至是发生片帮和冒顶等事故。 件， 编写尽可能详尽的顶板支护措施及实施细则， 并严格执行所编写的规 １ ． ３断裂构造对顶板事故的影响。在断层的作用下将煤岩层分割开， 程 以保证井下工作人员的人身安全 同时， 根据实际 ｆ 青 况的变化圾 时编制 两盘发生相对位移 昙 不再具有岩层的连续 陛与完整ｌ 生。 断层产生 补充措施， 以适应实际工作中遇到的地质构造变化 情况。 于各种不同构造中， 在构造环境较复杂的煤矿矿 区胖 随断层所产生的破 ２ ． ３ 合理布置巷道位置。在煤矿巷道的设计过程 中， 要尽量避免在断 碎带及其对顶板的破坏程度都较构造环境简单的矿区严重， 因为破碎带 层、 节理破碎带 、 泥化夹层等地质构造软弱面附近布置巷道。顶板的次生 的大小与破碎程度是煤矿顶板事的位置布置在顶板压力不太 更易发生顶板事故。在构造应力作用下断层两盘容易出现牵引褶曲、 破 集中、 顶板稳定眭较好的地点。 碎、 挤压和揉皱等地质现象， 目会改变煤层厚度， 在煤矿生产过程 中这些煤 ２ ４加强现场管理 与技术管理。 现场管理 ＾ 员要经常 ｝ 生 的对顶板进行 层在揭露后经常是发生顶板事故的地 ， 另外有些顶板断裂而底板不断 检查发现问题及时处理。 这对预防顶板事故来说是一项基础工作， 也是最 裂或者底板断裂而顶板不断裂的构造部位， 因为构造应力的影响预 板容 为重要的一项工作内容。而技术人员要通过观察 已揭露煤岩层的活动规 易发生 冒落， —般 冒落范围都较大且 都不发生明显先兆这 也是容易发生 律， 分析推测出本矿区内其它位置煤岩层的大概活动规律。 详细地了解顶 顶 板事故 的原 因。 板隋况， 编制出适合本矿井或本区域的～ — 套行之有效的预防措施。 同时， 也 １ ４岩浆侵入对顶板事故的影响。岩浆侵人会分割煤层， 破坏煤层的 要注重对一线工作人员的培训， 使一线工作人员对顶板管理有一个的科 完整与连续。 —般隋况下， 岩浆岩体形状都不规则， 岩浆岩体号煤岩体接触 学的认 让ｆ 也 仃 ］ 能够在生产过程中及时预防和处理可能危及他们生命 部分常常伴随特殊褶皱及旋窝状褶曲等小构造。在生产过程中这些地质 安全的顶板事故问题。对检查出来的安全隐患问题’ 要及时整改定 人员， 情况不易掌握， 目不易支护是 容易发生顶板事故的—个因素。 定措施定 时间的保证将整改落实到实处。整改后要 进行严格验收保 证 １ ５煤岩组合对顶板事故的影响。 煤层顶底板的岩Ｉ 生、 强度 、 厚度及其 合橇 否则不可继续进行生产活动。 存在的构造是煤矿生产过程中选择支护方式和处理采空区方式 的根据， ２ ５重视防冶水工作。 由于煤矿的采煤工作面往往在其上段存在采空 也是顶板事故的主要诱发因素。由于煤层顶底板因为地层应力和构造影 区采 空区内积水可以通过采动裂隙及断层等构造导人煤层的顶板， 使其 响地层产生形变， 导致顶板破碎煤 层变形。在实际煤矿生产中也证实 一 更容易发生顶板事故。 所以要力 １ １ 强煤矿防治水工作尽 量使采空区内的积 般容易引起顶板事故的煤岩组合 情况为 伪顶不连续强 度不够， 如 水不能对煤层顶板产生影响。 以减少顶板事故的发生。 果支护不及时或 者支护方式支护手段不能适应顶板变化旭 容易发生顶 ３结论 板事故。 ②煤岩组合复杂的煤层中通常具有较多夹矸层， 生产过程中容易 对顶板事故的防治工作是矿山生产过程中的重要部分，必须认真对 发生分层砸落伤人； ③主要成分是沼泽泥和泥炭沼泽泥的煤岩组合左 原 待＇ 充分了解其发生的各种诱因， 才能敞好预防工作。 恶劣的地质条件往往 始沉积时部分沉积物的表层可能发生风化， 高岭土化作用显著痞 易发生 是诱发顶板事故发生的主要原 因， 所以各 相关技术人员要对所在矿区内 顶板事故 顸板节理和劈理发育地段， 在生产过程中容易导致顶板事故， 的地贾睛况及顶板特陛进行细致地研充 掌握其与顶板事故的内在联系， 在顶板上方存在积水晴况下， 积水沿构造导人 坛 事故 的发生几率增 选择与所在矿区实际睛况相对应的预防方法， 这样才能将对顶板事故的 大 ） 煤层厚度急剧变化地段造成顶板稳定 陛差， 容易产生顶板事故； ⑥如 发生起到有效的防范作用。 果煤层倾角较大， 当某处发生顶板冒落时 使煤层顶板渊 顷 角下 有可 作者简介 ： 马慧丽 （ １ ９ ８ ４ ， ２ 一） ， 女， 工程 师， 大
煤矿顶板事故分析及点评
采空区处理不当
采空区未及时处理或处理 不当，导致顶板悬空，失 去支撑。
采掘作业操作不当
采掘作业过程中，如支护 不及时或支护质量不合格， 可能导致顶板事故。
间接原因
安全管理制度不健全
设备维护保养不到位
煤矿安全管理制度不健全，缺乏有效 的安全监管和检查机制。
采掘设备维护保养不到位，可能影响 设备的正常运转，进而影响顶板安全。
本文旨在通过对煤矿顶板事故的案例进行深入剖析，总结事 故发生的原因、特点和规律，为预防类似事故的发生提供借 鉴和参考。
煤矿顶板事故概述
煤矿顶板事故是指在地下开采过程中，由于顶板岩层压力 过大或管理不当等原因，导致顶板突然塌落或冒顶的事故 。这类事故具有突发性强、危害性大等特点，常常造成人 员伤亡和财产损失。
01
在巷道维修过程中，维修人员未按照规程操作，导致顶板突然
垮塌。
事故原因
02
维修作业现场安全管理不到位，维修人员安全意识薄弱。
点评
03
巷道维修作业应加强现场安全管理，提高维修人员的安全意识
和操作技能，严格按照规程操作，避免发生类似事故。
04
煤矿顶板事故预防措施
技术措施
1 2 3
顶板稳定性监测
采用先进的技术手段，如应力监测、声发射等技 术，对顶板进行实时监测，及时发现潜在的失稳 风险。
针对不同类型顶板事故，应采取相应 的预防措施和应急处置方案，加强现 场管理和技术培训，提高作业人员的 安全意识和操作技能。
通过对事故案例的分析，发现顶板事 故的发生与采场地质条件、开采技术、 作业规程执行情况等因素密切相关。
建议和展望
建议煤矿企业加强顶板管理和技术培训，提高作业人员的安全意识和操作技能， 建立健全的应急处置机制。
煤矿顶板事故原因探讨及防范措施
总结顶板事故原因与防范措施
研究方向展望研究更先进的顶板监测技术和设备，提高顶板事故预警的准确性和时效性。探讨更优化的采煤方法和支护设计，提高采煤效率和顶板安全性。研究矿山地质条件与顶板事故的关系，为不同地质条件的矿山提供针对性的防范措施。加强应急处置技术和装备的研究，提高应急救援能力。发展趋势展望智能化和自动化技术的应用将进一步提高煤矿生产的安全性和效率。随着科学技术的不断发展，新的理论和方法将被引入煤矿生产领域，推动煤矿安全生产水平的提升。环境保护和可持续发展将成为煤矿发展的重要方向，促进绿色矿山的建设和发展。
xx年xx月xx日
《煤矿顶板事故原因探讨及防范措施》
目录
contents
煤矿顶板事故概述顶板事故原因分析顶板事故防范措施顶板事故应急救援措施结论与展望
煤矿顶板事故概述
01
煤矿顶板事故是指在进行煤炭开采过程中，顶板突然发生崩塌或下沉，造成人员伤亡、设备损坏及生产中断等事故。
定义
煤矿顶板事故具有突发性、不可预测性、危害严重性等特点，常常造成重大损失。
展望未来研究方向与发展趋势
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地质构造异常
煤矿地质构造复杂，存在断层、褶皱等异常地带，这些地带容易发生顶板事故。
地质构造因素
支护设计不合理
采煤工作面的支护设计不当，如支柱密度不足、支撑角度不合适等，会导致顶板压力传递不均匀，容易引发顶板事故。
采煤工艺因素
支护质量差
在采煤过程中，如果支护设备安装不规范或者维修不及时，可能会导致支护失效，从而引发顶板事故。
顶板事故的历史与现状
顶板事故原因分析
02
直接顶稳定性
直接顶是指位于煤层之上的岩层，其稳定性对采煤工作面的安全至关重要。如果直接顶不稳定，容易发生垮塌事故。
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YF-ED-J7189
可按资料类型定义编号
煤矿地质构造与顶板事故关系分析实用版
In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.
（示范文稿）
二零XX年XX月XX日
煤矿地质构造与顶板事故关系分
析实用版
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0前言
笔者通过对三明煤矿区2001～20xx年各类
事故情况分析，发现顶板事故所占比例大，占
事故起数比例的64.8％，是本地区煤矿的主要
灾害，冒顶事故对矿井安全生产危害极大。
因
此，从多角度和深层次剖析研究冒顶事故发生
的原因，认为，冒顶事故的发生，一般与矿山
地质条件、生产技术和组织管理等多方面因素
有关，其中自然地质环境和恶劣的地质条件是
孕育惨痛顶板事故的根源。
本文通过剖析地质构造与顶板的关系，总结规律，找到一种“科学预测，超前预报，事先防范”的预防顶板事故途径，以期在实践中正确指导煤矿安全生产工作。
1三明煤矿区地质构造与顶板特征
1.1地质构造特征
三明煤矿区地质构造复杂，区内断层、褶曲发育，伴生的小断层、小褶曲多，岩浆岩零星分布。
由于地质构造的作用，使该区煤层的赋存状况极为复杂，煤层的稳定性极差，形态万千、煤厚悬殊，基本上难以见到完整稳定的
煤层，多数煤层均以小煤包、藕节状、瓜藤状、鸡窝状煤层出现，煤层顶底板出现不协调起伏，围岩破碎。
以上地质构造特征使顶板管理困难，在煤矿掘进和采煤过程中随时随地都有构造带出现，容易引发冒顶事故，不利于安全生产。
1.2煤层顶底板特征
三明煤矿区煤层顶板主要特征是：硬度与韧性为弱，伪顶以炭质泥岩为主，厚度一般为0.1-0.3m左右，直接顶基本上以泥岩和砂质泥岩和粉砂岩为主，厚度一般为3-5m左右，老顶基上以石英砂岩、粗粉砂岩少量，砂质泥岩附层为为主，厚度20～25m，暴露后易冒落，加之
受复杂地质构造的影响，顶板十分破碎，容易引发冒顶事故。
1.3巷道围岩特征
将煤矿巷道围岩划分为5类，I类为非常稳定围岩，由较少裂隙、较少节理厚层状石英砂岩、粗粉砂岩、辉灰绿岩、石英闪长玢炭岩等组成；II类为稳定围岩，由较少裂隙、较少节理厚层状粉砂岩与砂质泥岩组成；III类为中等稳定围岩，由少裂隙，少节理粉砂岩、砂质泥岩组成；IV类为不稳定围岩，由节理、裂隙较多的泥岩与砂质泥岩组成；V类为极不稳定围岩，由节理、裂隙较发育的泥岩及松软泥岩组成。
三明煤矿区巷道围岩以III类、IV类和V
类为主。
2煤矿地质构造与顶板事故的关系
2.1褶皱构造与顶板事故。
褶皱构造是岩（煤）层在地质作用力的影响下，产生变形而形成波状弯曲且未失去连续性的构造形态。
从地质力学分析，褶曲一般是水平挤压力或水平挤压剪切力作用形成，煤层要发生塑性流动或滑动，岩层受构造应力的作用，不同部位会产生一系列的裂隙、小断层、节理等内部小构造。
特别是在褶曲轴部往往烈隙、节理更发育、岩层破碎，煤层暴露后吸水脱落，同时其轴部产状变化急剧，煤厚发生急剧挤厚压薄现象，回采中不易支护，易发生片帮及冒顶事
故。
其次褶曲轴部煤厚度易突变(变厚或变薄)，小眼掘进时易发生煤层跨落事故。
2.2断裂构造与顶板事故。
由于断层的存在，使煤、岩层断开，两侧岩块相对位移，破坏了煤层的连续性。
断层广泛发育于不同构造环境中,类型很多，特别是构造复杂的矿区，其断距、破碎带大小不一，对围岩破坏程度也不同,破碎带是产生顶板事故的主要部位；另外,常在断层两侧出现牵引褶曲、揉皱、挤压和破碎等现象，煤层和顶、底板中裂隙也显著增加,且常导致煤层厚度突增或压薄，生产中该部位煤（岩）层暴露后容易产生冒顶事故；还有一些顶断底不断或底断顶不断的小断层及层间滑动构造部位，由于受到构造应力的作用，围岩
易脱落，且脱落面积较大，没有预兆，也易发生顶板事故。
2.3岩浆侵入与顶板事故。
岩浆侵入不但破坏了煤层的连续性和完整性，而且岩浆侵入煤层所形成的岩体，其边缘极不规则，在侵入体前缘的煤（岩）层中往往出现特殊的揉皱现象，煤理紊乱，具有旋窝状褶曲等小构造，如果没有掌握岩浆侵入体分布的特征和接触变质的规律，如果支护不当，容易发生局部冒顶现象。
2.4煤岩组合与顶板事故。
煤层的顶、底板岩层的岩石性质、厚度、结构构造、岩石强度、含水性是煤矿生产中确定支护方式、采空区处理方法的重要依据，它们是引发顶板事故的重要地质因素。
由于煤系地层受到地质应力
及后期构造变动影响，煤岩层均已产生形变，导致围岩破碎，顶板多变不平整，煤层形态多变，经实践证实,通常易引发顶板事故的煤岩组合情况有：A、围岩节理和劈理发育地段，易产生煤岩层脱落伤人，尤其是雨季期间，水沿裂隙渗入，更易造成冒顶及跨帮事故；B、煤层伪顶完整性差，强度低，如果支护没有及时跟上，或支护手段、方式没有适应煤层顶板变化，也极易产生顶板事故；C、岩层胶结物以泥质、粘土质为主的，容易产生顶板滑移和冒顶事故；D、煤层厚度急剧变化地段造成顶板稳定性差，容易产生顶板事故；E、急倾斜煤层一旦发生局部冒顶时，由于顶板向下滑移，可能扩大成为大面积的冒顶；F、以沼泽相、泥炭沼泽相为主的煤岩组合，在原始沉积时部分沉积物
的表层可能发生风化，形成土壤层，高岭土化作用显著，这些地段容易发生冒顶；G、煤岩结构复杂的煤层中往往含有多层夹矸层，开采中易发生夹矸至上分层脱落伤人事故。
3防治煤矿顶板事故对策
3.1掌握地质构造和顶底板特征，做好预测预报工作
必须认真研究工作对象的地质构造和顶底板特性，掌握其与顶板事故的内在联系，做好预测预报工作。
一是认真编制工作面作业规程，针对工作面具体的地质条件，制定详细的地质说明书和顶板管理措施；二是根据生产实
际情况的变化及时提出修改和补充措施；三是遇到地质条件特殊地段如断层、褶曲、挤压带和顶板特别破碎地点要采取与之相适应的特殊支护方式。
3．2科学合理地开拓设计，布置巷道
在充分查清矿区地质条件的基础上，井巷工程设计过程中，要避免在地质构造线附近布置巷道，因为垂直于地质构造线方向的压应力最大，是岩体产生变化和破裂的主要因素。
要避免在断层、节理破碎带、泥化夹层等地质构造软弱面附近布置巷道。
围岩的次生应力与原岩应力和侧压系数有关，应将巷道布置在顶板压力不会太集中，顶板稳定性较好的部位。
3.3强化现场管理及生产技术管理
对顶板的检查与处理，是一项经常性而又十分重要的工作。
技术人员要观测摸索本矿区不同岩石岩移的规律，科学地掌握顶板情况，在构造带附近的井巷工程、掘进面迎头、采煤面上下出口、切眼口，顺槽三角区等地点，要制定与之相适应的有效的防范措施，加强支护；管理人员要经常深入生产第一线，明确职责、及时发现、解决顶板问题。
矿井要建立群查、群防、群治的顶板管理制度，使一线作业人员及时处理顶板问题。
施工中根据煤岩特征，合理布置炮眼，控制装药量，避免人为造成围岩破碎引起冒顶事故。
3.4及时调整采煤方法，保证合理的暴露空间和回采顺序
要加强矿井地质工作和采煤方法的研究，不断改进，找出适合本矿山不同地质条件下的高效安全的采煤方法。
要控制好采煤面顶板的稳定性，必须要有一个合理的开采顺序，严格按照由里往外由上自下的开采顺序进行作业。
要根据不同的地质条件和采矿方法，严格控制采煤面暴露面积和采空区高度等技术指标，使采煤面在地压稳定期间采完。
3.5搞好班组建设，充分发挥班组长在煤矿顶板管理中的作用
班组是煤矿安全生产工作贯彻落实的落脚点，是降低事故发生率的关键点。
队长和班组长是生产一线的指挥官、又是战斗员，接触生产一线的时间长，对井下情况、顶板情况、自然条件的变化、出现的难点问题等最早知道。
必须充分发挥班组长作用，切实加强班组建设，加强班组长的培训和安全教育，提高他们的业务素质和安全管理水平，使他们在生产一线出现安全隐患时，能够正确判断，及时果断处理，避免顶板事故的发生。
4结语
自然地质环境和恶劣的地质条件是孕育惨
痛顶板事故的根源。
广大生产技术人员必须对矿区地质构造和顶底板特性认真研究，掌握其与顶板事故的内在联系，采取符合本矿区实际的科学对策，煤矿顶板事故可以得到有效防范。