第七章 矿井顶板事故的预防和处理
第一节 顶板事故分析
一、影响顶板事故的因素
顶板事故是指在地下采掘过程中，顶板意外冒顶、片帮、煤炮、冲击地压、顶板掉矸造成的人员伤亡、设备损坏等事故。影响顶板事故主要包括地质条件的客观因素和其它的主观因素。
1、地质条件等因素
顶板事故因素主要是过断层、过应力集中区、过顶板破碎带、过巷道交岔点、煤壁区。在以上情况下，地质条件较差是顶板事故的主要因素。
2、其它主观因素
(1)工作面的支护参数是否能满足巷道变形需要是造成顶板冒落的主要原因。
(2)采掘工作面是否采取科学有效的技术措施提前预测顶板事故是矿井顶板事故因素之一，例如在掘进工作面安装顶板离层仪，监测顶板下沉等。
(3)在工作面地质条件发生变化时是否采取有效措施，也是矿井顶板事故的因素之一，例如支护采取增打点柱、U型钢架棚等方式加强支护，工作面过断层等情况时是否编写专项安全措施等。
(4)强化员工培训，增强员工预防顶板事故的安全意识，
员工是否能熟悉掌握和判断采掘工作面顶板冒落的预兆是矿井顶板事故另一因素，如煤壁片帮、放炮、顶板裂隙加深、加宽、顶板掉渣、漏顶、岩层发出响声、顶板离层（敲帮问顶时发出“空空”的响声），顶板淋水加大、巷道及支护变形等现象。
二、矿井顶板事故分类：
顶板事故是指在掘进过程中，顶板意外冒顶、片帮、顶板掉矸，造成人员伤亡、设备损坏等事故。可分为局部冒顶和大型冒顶两类。
1、局部冒顶是指冒顶范围不大，伤亡1—2人的冒顶。多发生在靠近两线（煤壁线、放顶线）、地质破坏带附近、掘进工作面迎头及交岔点。
2、大型冒顶:大型冒顶是指冒顶范围较大，伤亡3人以上的冒顶。多发生于局部冒顶附近及地质破碎带附近。
3、顶板事故预兆：在矿山压力作用下，采掘工作面顶板经常有压力显现现象，一般在来压之前都有不同程度的预兆，主要有以下几种：
（1）响声：顶板下沉，矿山压力剧增，掘进头支架变形、断裂、弯曲，并伴有响声。
（2）掉渣：顶板严重断裂时，顶板出现掉渣 （3）片帮：巷壁受压加大，巷壁片帮比平时严重，露网片，网片严重变形。
（4）裂缝：岩层面出现不同程度的裂隙，巷道扭曲变
形，浆皮脱落。
（5）离层：采用敲帮问顶的方法，如顶板发出“空空”声说明浆皮与岩体脱离，易冒顶。
（6）瓦斯涌出量增大。 （7）有淋水。
三、矿井可能发生的主要顶板事故及威胁程度、范围分析
1、冒顶事故存在地点：过断层、过应力集中区、过顶板破碎带、过巷道交岔点、煤壁区。
2、风险分析：矿井顶板（冒顶）是我矿造成危害严重的危险源之一，矿井顶板（冒顶）与支护强度是因果关系的，支护参数不能满足巷道变形需要是造成顶板冒落的原因，是酿成矿井恶性重大事故的危险源之一，是我矿重点防范的危险源。
3、矿井顶板事故威胁程度分析
矿井顶板事故危害主要有以下几个方面：
(1) 无论是局部冒顶还是大型冒顶，事故发生后，一般都会推倒支架、埋压设备、造成停电、停风，给安全管理带来困难，对安全生产不利。
(2)如果是地质构造带附近的冒顶事故，不仅给建设造成麻烦，而且有时会引起透水事故的发生。
(3)如果是采掘工作面发生顶板事故，一旦人员被堵或被埋，将造成人员伤亡。
第二节 顶板事故的预防措施
一、矿井各掘进工作面的支护形式如下： 1、井筒表土段采用钢筋混凝土浇筑。 2、井筒基岩段采用锚网索喷支护。
3、井筒过断层基岩段采用锚网索喷+U型钢架联合支护。 4、总回风巷扩刷采用锚网索喷支护。
5、总回风巷过断层段扩刷设计采用锚网索喷支护+工字钢架联合支护。
6、回风斜巷、回风斜巷配巷设计采用锚网索喷支护。 二、掘进工作面顶板管理
1、掘进工作面的冒顶事故一般规律 (1) 过地质构造带；
(2) 开窝、贯通、过老巷时； (3) 直接顶较厚的锚网（索）巷道； (4) 复合顶板；
(5) 受采动等因素影响的工作面。
2、在通常情况下冒顶有以下预兆：压力大，爆破或截割后常出现放煤炮、片帮、掉顶、漏顶；支架变形，棚腿蹬出，背板折断；锚杆托板变形折裂，锚杆、锚索拉断；片帮、底鼓；喷浆体开裂掉渣；顶板出现裂缝，甚至有断裂声，顶板离层指示刻度值超过警戒线；锚杆拉力计压力指针刻度值超过锚杆设计锚固力。
3、掘进工作面冒顶事故预防措施
(1)、综合掘进工作面煤、岩性质，矿压规律及周围巷道关系等相关因素制定出科学合理的支护设计。
(2)、根据掘进工作面煤、岩性质，严格控制空顶距。 (3)、严格执行敲帮问顶制度，各掘进工作面必须配备1～2根敲帮问顶探杆，五根木柱和两套超前支护，用于迎头临时支护，确保工作面顶板支护及时，不出现空顶作业。
(4)、过老空及破碎带应针对性地制定出合理的支护措施。
(5) 、劳动组织科学合理并严格组织施工，当班作业当班支护至迎头。
(6)、加强对职工的安全教育和培训，严格现场管理，护帮和护顶锚网锚索按作业要求同时跟进，杜绝盲目生产的思想观念。
(7)、要坚持做锚杆拉拔试验和锚索的锁紧力试验。抽查锚杆（索）锚固质量。锚杆必须垂直于顶板，轮廓线锚杆不得小于75°顶锚杆扭矩不低100N〃M,帮锚杆扭矩不低于50 N〃M,并作好记录，发现隐患时，立即停止掘进，撤出人员，并报告有关部门和领导。
（8）、超宽超高巷道要根据情况采取增补锚索加强支护加强支护措施。或采用加长钢筋托梁或锚索进行补强。顶板铺网时，要拉直接紧，网间搭接长度不小于100mm。
（9）、严格工程施工标准化作业，并有严格的监督考核体系。