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[摘要]本文主要阐述了煤矿生产中，压垮型冒顶的原因及预防措施、推垮型冒顶的原因及预防措施等问题。
[关键词]煤矿生产；冒顶事故；预防措施
中图分类号:TD327.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0213-01
1、压垮型冒顶的原因及预防措施
1.1、压垮型冒顶的原因
压垮型冒顶是由于巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，损坏了支架，造成巷道顶部已破碎的岩块冒落，从而导致事故。巷道支架受的压力大小，与围岩受力后所处的力学状态有很大关系。如果围岩受力后还处在弹性状态，本身承载能力大而且变形较小，巷道支架无太大的压力，不可能被损坏。若围岩受力后处在塑性状态，本身有一定承载能力但也会向巷道空间伸展，巷道支架就会感受到较大的压力，如果巷道支架的支撑力或可缩量不足，容易被压坏。在围岩受力后呈破碎状态，本身无承载能力，并大量向巷道空間伸展，这时巷道支架就会受到强大的压力，就不能被损坏。
巷道支架的性能对围岩受力后的力学状态也有影响，由于围岩受力后的变形破坏是一个过程，即由弹性变为塑性再产生破坏也是一个过程，期间如果支架有一定的支撑力，就可能减缓甚至阻止围岩的进一步变形破坏，也保护了支架本身不受损坏。
1.2、压垮型冒顶预防措施
（1）巷道优化布置。薄或中厚煤层的煤层区段平巷，用煤柱护巷时，应合理确定护巷煤柱宽度；在不用煤柱护巷时，最好是等相邻区段采动稳定后再沿空掘巷。厚煤层倾斜分层开采时的煤层区段平巷，上分层要实现无煤柱护巷，并在已稳定的采空区下沿采空区边缘掘进中下分层平巷。要合理安排采序，防止相邻区段对已掘巷道的影响。底板岩石中的区段集中平巷，要布置在分层平巷的内侧，上部各分层跨越岩巷回采。
（2）提高巷道支架支护。在不同条件下，围岩施加给巷道支架的压力也不同。
超前工作面20m范围内的回采巷道，由于受工作面前方支承压力的影响，围岩受力比较大，应该用中柱(或抬棚)加强支架的支护强度。工作面前方超前支承压力范围内一定要加强支护，支护范围要大于20m，在前10m内用双排柱支护，后10m范围用单排柱支护。
（3）支架与围岩变形相适应。巷道支架可以承受的变形量，要与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。
（4）支架与围岩共同承载。支架选型时，应采用有初撑力的支架。因其巷道围岩的性质及受力状况有较大的随机性，所以，为防止巷道支架在使用期间被压坏，在确定某巷道的支护方式及其参数时，要在进行类似巷道的现场实测，实验室模拟试验以及理论计算等研究后，做出决定。
2、推垮型冒顶的原因及预防措施
（1）原因与预防措施。推垮型冒顶是由于巷道顶帮破碎岩石，在其运动中存在平行巷道轴线的分力，若这部分巷道支架的稳定性不够，会被推倒而冒顶而导致事故。预防推垮型冒顶的主要措施是提高巷道支架的稳定性。要在巷道的架棚之间严格地用拉撑件连接固定，增加架棚的稳定性，以避免推倒。倾斜巷道中架棚被推倒的可能性更大，其架棚间拉撑件的强度要适当加大。在掘进头10m内，断层破碎带附近各10m内，巷道交叉点附近各10m内，冒顶处附近各10m内，都是可能出现顶板事故的地点，巷道架棚间的拉撑件也一定要加强。
（2）事故分析。东北某煤矿一掘进队在一采区作业，掘进十585m标高区段平巷时，出现一次冒顶事故。对该事故的状况分析如下：
①自然情况和事故经过。此矿开采中生代侏罗纪烟筒沟火山岩组上部含煤层的三上煤层。一采区十570m东冀大巷三石门采区三上层煤含有夹石，煤的分层达五层，夹石为粉砂岩和页岩，倾角35°，煤层接近顶板处有0.2m厚的泥质页岩，煤质较其他采区松软，属低硫磷、高灰分主焦煤。煤层直接顶为1.5m左右厚的粉砂岩，老顶为1.8m-2.5m厚的页岩，底板为沙砾岩。
事故出现的前一班，巷道施工时爆破崩倒四架棚子，冒出3-4t煤，随后把倒架扶起，又推进一架棚。梁上有0.5m左右的空顶，当时用松木小杆打木垛接顶，靠工作面二架棚较为齐全，后面三架不合格，支架间有撑木，但未钉钉子，有二架相距为1.6m。第1,2架棚子之间夹一泥质页岩块，用钎子捅掉后开始打眼。在打最后一个中间底眼时，靠工作面的四架棚子突然冒顶，冒顶范围长6.6m,宽3.0m,高1.9m,。
②事故原因分析：
一是技术管理混乱。此区虽然编制了作业规程，而无对该掘进工作面位置、方位、断面、棚距、支护方式等做具体的规定，也没有制定针对性的安全措施。施工中发现煤质松软后，尽管决定把棚距缩小到1.3m,但并未贯彻执行，也未及时编制针对性的安全技术措施。
二是未认真执行交接班制度。事故前一班发生爆破崩倒棚子，出现煤层沿泥质页岩脱落，局部掉下一块矸石险些伤人。尽管事后把棚子扶起，并用小杆打上了木垛接顶，但承载力较小，也未向下班说明顶部煤层脱落情况。
③漏冒型冒顶的原因及预防措施
一是生产管理混乱，施工质量低劣。冒落区的四架棚子中有两架棚距为1.6m，用来刹顶的小杆长度也是1.6m，且上小杆的材质不好，抗弯强度不够，又未用条子刹帮刹顶，再加上漏顶，使支架稳定性明显降低。未充分重视在倾斜煤岩体中掘进巷道时，顶板有沿层面下滑的危险。
二是预防措施：
要认真编制、贯彻和执行作业规程。要由有关人员对施工地点的地质情况、顶底板岩性、周围环境等进行周密的调查；再编制作业规程，要由技术人员组织干部、职工认真学习作业规程和安全措施。认真执行作业规程，经常对规程和措施进行检查，如果发现与实际不符时，马上进行修改和补充。
加强对工程质量的管理和验收：要严格执行采掘工程质量标准及检查评比办法，对不合格的支架要重新支护。
认真执行工作面交接班制度。建立交接班记录，将生产情况、质量情况、安全隐患、各级检查人员提出的问题和指示及处理情况交代清楚。
加强支护材料的管理。支护材料必须满足设计要求。背顶、背帮材料的长度一定大于棚距400mm，不可使用不合格的小杆刹顶。
参考文献
[1] 徐永圻：煤矿开采学，徐州，中国矿业大学出版社，2009.7.
[2] 阎海鹏、黄江宁、刘毅：采煤工艺，徐州，中国矿业大学出版社，2009.5.
[3] 杜计平：开采方法，徐州，中国矿业大学出版社，2006.7.
[关键词]煤矿生产；冒顶事故；预防措施
中图分类号:TD327.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0213-01
1、压垮型冒顶的原因及预防措施
1.1、压垮型冒顶的原因
压垮型冒顶是由于巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，损坏了支架，造成巷道顶部已破碎的岩块冒落，从而导致事故。巷道支架受的压力大小，与围岩受力后所处的力学状态有很大关系。如果围岩受力后还处在弹性状态，本身承载能力大而且变形较小，巷道支架无太大的压力，不可能被损坏。若围岩受力后处在塑性状态，本身有一定承载能力但也会向巷道空间伸展，巷道支架就会感受到较大的压力，如果巷道支架的支撑力或可缩量不足，容易被压坏。在围岩受力后呈破碎状态，本身无承载能力，并大量向巷道空間伸展，这时巷道支架就会受到强大的压力，就不能被损坏。
巷道支架的性能对围岩受力后的力学状态也有影响，由于围岩受力后的变形破坏是一个过程，即由弹性变为塑性再产生破坏也是一个过程，期间如果支架有一定的支撑力，就可能减缓甚至阻止围岩的进一步变形破坏，也保护了支架本身不受损坏。
1.2、压垮型冒顶预防措施
（1）巷道优化布置。薄或中厚煤层的煤层区段平巷，用煤柱护巷时，应合理确定护巷煤柱宽度；在不用煤柱护巷时，最好是等相邻区段采动稳定后再沿空掘巷。厚煤层倾斜分层开采时的煤层区段平巷，上分层要实现无煤柱护巷，并在已稳定的采空区下沿采空区边缘掘进中下分层平巷。要合理安排采序，防止相邻区段对已掘巷道的影响。底板岩石中的区段集中平巷，要布置在分层平巷的内侧，上部各分层跨越岩巷回采。
（2）提高巷道支架支护。在不同条件下，围岩施加给巷道支架的压力也不同。
超前工作面20m范围内的回采巷道，由于受工作面前方支承压力的影响，围岩受力比较大，应该用中柱(或抬棚)加强支架的支护强度。工作面前方超前支承压力范围内一定要加强支护，支护范围要大于20m，在前10m内用双排柱支护，后10m范围用单排柱支护。
（3）支架与围岩变形相适应。巷道支架可以承受的变形量，要与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。
（4）支架与围岩共同承载。支架选型时，应采用有初撑力的支架。因其巷道围岩的性质及受力状况有较大的随机性，所以，为防止巷道支架在使用期间被压坏，在确定某巷道的支护方式及其参数时，要在进行类似巷道的现场实测，实验室模拟试验以及理论计算等研究后，做出决定。
2、推垮型冒顶的原因及预防措施
（1）原因与预防措施。推垮型冒顶是由于巷道顶帮破碎岩石，在其运动中存在平行巷道轴线的分力，若这部分巷道支架的稳定性不够，会被推倒而冒顶而导致事故。预防推垮型冒顶的主要措施是提高巷道支架的稳定性。要在巷道的架棚之间严格地用拉撑件连接固定，增加架棚的稳定性，以避免推倒。倾斜巷道中架棚被推倒的可能性更大，其架棚间拉撑件的强度要适当加大。在掘进头10m内，断层破碎带附近各10m内，巷道交叉点附近各10m内，冒顶处附近各10m内，都是可能出现顶板事故的地点，巷道架棚间的拉撑件也一定要加强。
（2）事故分析。东北某煤矿一掘进队在一采区作业，掘进十585m标高区段平巷时，出现一次冒顶事故。对该事故的状况分析如下：
①自然情况和事故经过。此矿开采中生代侏罗纪烟筒沟火山岩组上部含煤层的三上煤层。一采区十570m东冀大巷三石门采区三上层煤含有夹石，煤的分层达五层，夹石为粉砂岩和页岩，倾角35°，煤层接近顶板处有0.2m厚的泥质页岩，煤质较其他采区松软，属低硫磷、高灰分主焦煤。煤层直接顶为1.5m左右厚的粉砂岩，老顶为1.8m-2.5m厚的页岩，底板为沙砾岩。
事故出现的前一班，巷道施工时爆破崩倒四架棚子，冒出3-4t煤，随后把倒架扶起，又推进一架棚。梁上有0.5m左右的空顶，当时用松木小杆打木垛接顶，靠工作面二架棚较为齐全，后面三架不合格，支架间有撑木，但未钉钉子，有二架相距为1.6m。第1,2架棚子之间夹一泥质页岩块，用钎子捅掉后开始打眼。在打最后一个中间底眼时，靠工作面的四架棚子突然冒顶，冒顶范围长6.6m,宽3.0m,高1.9m,。
②事故原因分析：
一是技术管理混乱。此区虽然编制了作业规程，而无对该掘进工作面位置、方位、断面、棚距、支护方式等做具体的规定，也没有制定针对性的安全措施。施工中发现煤质松软后，尽管决定把棚距缩小到1.3m,但并未贯彻执行，也未及时编制针对性的安全技术措施。
二是未认真执行交接班制度。事故前一班发生爆破崩倒棚子，出现煤层沿泥质页岩脱落，局部掉下一块矸石险些伤人。尽管事后把棚子扶起，并用小杆打上了木垛接顶，但承载力较小，也未向下班说明顶部煤层脱落情况。
③漏冒型冒顶的原因及预防措施
一是生产管理混乱，施工质量低劣。冒落区的四架棚子中有两架棚距为1.6m，用来刹顶的小杆长度也是1.6m，且上小杆的材质不好，抗弯强度不够，又未用条子刹帮刹顶，再加上漏顶，使支架稳定性明显降低。未充分重视在倾斜煤岩体中掘进巷道时，顶板有沿层面下滑的危险。
二是预防措施：
要认真编制、贯彻和执行作业规程。要由有关人员对施工地点的地质情况、顶底板岩性、周围环境等进行周密的调查；再编制作业规程，要由技术人员组织干部、职工认真学习作业规程和安全措施。认真执行作业规程，经常对规程和措施进行检查，如果发现与实际不符时，马上进行修改和补充。
加强对工程质量的管理和验收：要严格执行采掘工程质量标准及检查评比办法，对不合格的支架要重新支护。
认真执行工作面交接班制度。建立交接班记录，将生产情况、质量情况、安全隐患、各级检查人员提出的问题和指示及处理情况交代清楚。
加强支护材料的管理。支护材料必须满足设计要求。背顶、背帮材料的长度一定大于棚距400mm，不可使用不合格的小杆刹顶。
参考文献
[1] 徐永圻：煤矿开采学，徐州，中国矿业大学出版社，2009.7.
[2] 阎海鹏、黄江宁、刘毅：采煤工艺，徐州，中国矿业大学出版社，2009.5.
[3] 杜计平：开采方法，徐州，中国矿业大学出版社，2006.7.