煤矿地质构造与顶板事故关系分析实用版

论 坛
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【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。

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。

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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

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。

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。

煤矿技术2016年12期︱311︱基于煤矿顶板事故与地质构造关系的研究彭 军贵州省水城矿业股份有限公司大湾煤矿西井生产技术组，贵州 六盘水 553000摘要：当前，我国大部分煤矿矿井的地质构造较为复杂，顶板极容易发生破碎的故障，其中，部分矿井的顶板坚硬，在掘进与采煤过程中，非常容易出现冒落的问题，进而诱发顶板事故。

根据相关调查不难发现，煤矿开采过程中引发顶板事故的根本因素还是地质构造，基于此本文重点就煤矿顶板事故与地质构造之间存在的联系及其防治对策展开了具体分析，仅供相关人士参考。

关键词：煤矿；地质构造；顶板事故；关系 中图分类号：TD82 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）12-0311-011 引言 当前，我国社会经济发展迅速，对于煤矿等资源的需求量不断增加，煤矿开采规模持续增大，于此同时安全事故层出不穷。

顶板事故作为我国煤矿开采中的一大常见事故，造成的人员、经济损失十分大，必须得到煤矿企业的高度重视。

顶板事故主要是因为采掘工作面冒顶而造成的，可分为人为原因、自然原因，后者主要表现为地质构造方面的问题，因此在煤矿开采作业中，加强地质构造调查研究十分必要。

此外，还应积极采取针对性措施，对采煤过程中存在的安全隐患进行全面的排除。

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，是基于地质作用而产生的波状弯曲的构造形态，但是岩层整体上还是连续的、完整的。

站在地质力学的角度上来看，褶曲主要是受到的是水平挤压作用的影响，以致于煤层产生塑性流动。

在褶皱构造形态下，岩层不同程度的分布着一些裂缝、节理，尤其是在褶曲轴部节理裂隙发育，使得煤层充分暴露，最终由于吸水产生脱落现象，相应的轴部产状急剧变化。

若是煤层已经出现了严重的挤厚压薄情况，此时再想进行回采，难度十分大，支护困难，安全风险也较大，极易出现冒顶事故，威胁到作业人员的生命安全。

值得注意的是，褶曲轴部煤厚度也会发生突变，一旦出现厚度变大/小的情况，采用小眼掘进措施，就极易出现煤层跨落的危险。

地质条件与煤矿顶板事故的关系作者：葛鹏来源：《农家科技下旬刊》2014年第09期摘要：顶板事故的发生发展一般与矿山地质条件因素有关，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涯。

文章剖析了顶板事故的类型及其发生过程，并在此基础上分析研究煤矿地质构造与煤层顶板的关系，总结规律，进一步阐述防治煤矿顶板事故的对策措施，以期在实践中正确指导煤矿安全生产工作。

关键词：煤层顶板；顶板事故；地质因素；预防措施一、顶板冒落机理地下岩体在未采动以前，处于静止的动态平衡状态，当开掘巷道或进行回采时，原来应力平衡状态的岩体遭到破坏，引起岩体内应力重新分布，重新分布后的应力超过煤、岩的极限强度时，巷道和回采工作面周围的煤、岩层发生破坏。

工作面出现顶板下沉、离层和裂隙等，如果支护不当，冒顶事故很易发生。

顶板下沉是由于顶板及上覆岩层重量引起的，顶板下沉的倾向是任何支护都不能完全阻止的。

在一定条件下，回采工作面的顶板下沉量和支架的支撑力成反比，顶板下沉量和岩石性质有关系，厚层坚硬顶板的下沉量一般都比较小。

顶板出现裂隙，意味着顶板岩层在结构强度上丧失连续性而发生破坏和断裂。

顶板裂隙分为原生裂隙和次生裂隙。

单体支柱工作面顶板岩层大多被开采裂隙分隔为岩块，冒顶是岩块丧失力平衡的结果。

二、顶板事故发生的类型及过程（一）局部冒顶事故发生条件和发展过程。

具备下列开采条件，支护不及时，容易发生局部冒顶事故：①薄层结构的复合顶板；②开采层埋藏深度、采高、开采宽度较大，采动应力场高峰深入壁前方，即出现内应场的情况下。

上述条件下出现局部冒顶事故的时间和地点，由老顶来压运动的规律决定。

局部冒顶事故绝大多数出现在老顶来压过程中，特别是老顶来压，复合顶板被迫断裂的部位，该部位复合顶板破碎由以下原因导致：老顶断裂，支承压力场明显分为两个部分。

（二）压垮型顶板事故发生的条件和发展过程。

顶板压垮支架等大面积垮塌事故发生在直接顶和老顶大面积来压过程中。

冒顶事故发生的原因分析冒顶事故是煤矿安全事故中最为常见的一种，它是指地下采煤过程中，煤层顶板突然垮塌或坍塌导致事故。

这类事故的发生给煤矿生产带来了巨大的安全隐患，同时也造成了人员伤亡和财产损失。

因此，深入分析冒顶事故的发生原因，对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。

一、地质构造因素煤矿是开采煤层的地下工程，地质构造是影响冒顶事故发生的重要因素。

地质构造是指煤层的褶皱、断层、岩性等情况，这些都可能对煤层的稳定性产生影响。

例如，在一些地质构造较为复杂的煤矿中，煤层的遇到断层和夹层时，煤层的稳定性会受到影响，难以维持完整，从而引起冒顶事故的发生。

二、采煤工艺因素采煤工艺是冒顶事故发生的重要因素，包括采煤方法、支护方式、单个工作面面积等方面。

一个优秀的采煤工艺应该充分考虑到煤层的力学性质和采煤的经济性和实际效果。

然而，在现实情况中，一些煤矿为了追求高产量和高效率，采用了粗放式采煤、不合理的支护方案和超大面积开采等不合理的采煤工艺，这些都极大地加剧了煤层的变形和破坏，引发了冒顶事故的发生。

三、地下水因素地下水是煤矿中普遍存在的一种水源，而煤层内部的水对煤层的稳定性有着重要的影响。

首先，煤层内部的水会影响煤层的力学性质，造成煤层变形和破裂，从而引发冒顶事故的发生。

其次，地下水强化了煤与顶板之间的滑移面，使得遭到压力的煤层很容易突然移动。

因此，在煤矿开采过程中，合理的排水措施和有效的防水措施是非常必要的。

四、采煤机械因素采煤机械是煤矿生产过程中最重要的设备之一，而采煤机械的质量、性能以及操作技能等对冒顶事故的发生也有着重要的影响。

在采煤机械切割煤层的过程中，如果采过程中存在不适当的切割方法或者进行的不当操作，就很容易引发冒顶事故的发生。

因此，在采煤机械的选型、使用、保养和维护上，必须有严格的要求和规范。

总之，冒顶事故是煤矿安全生产中最常见的一种事故，它的发生原因很复杂，涉及多个方面，如地质构造、采煤工艺、地下水以及采煤机械等。

矿山地质构造对煤层顶板事故的影响摘要：煤矿安全事故一直是社会各界对煤矿褒贬不一的一个重要评价方面，煤炭生产本身具有一定的危险性，对过去几年发生的煤矿事故进行统计发现，多数煤层顶板事故是因为地质构造不清导致的，为此掌握煤矿开采地区的地质构造对于减少煤层顶板事故具有重要意义。

在此，文章介绍了煤层顶板的分类，介绍了地质构造对煤层顶板事故的影响，提出了几点防范煤层顶板事故的措施，希望对减少该类事故作出一定贡献。

关键词：煤矿；地质构造；煤层顶板；煤矿事故1引言煤矿生产是一项高危性工作，受到我国煤炭资源主要分布于地下的储存特点，煤矿工人经常需要下探到地下几百米深的位置进行煤炭开采工作。

这需要煤矿地质勘探人员对于开采地区的地质构造有着极高的熟悉程度，相关部门数据显示，当前我国煤层顶板事故的比例大约占据其他事故的六成左右，死伤人数占比高达四成。

为了降低煤矿煤层顶板事故发生的概率，满足煤矿安全生产的要求，需要通过现代化的电子信息技术对煤矿地质构造进行探析，这也是目前较为常用的一种对煤层顶板事故进行预防的有效措施跟防范手段。

2煤层顶板的分类大致来说，煤层顶板的种类主要有以下几种：（1）伪顶板。

和煤层紧密贴在一起，属于垮落度比较单薄的煤岩层，构成伪顶结构的主要是一些软弱性岩层，比如炭质页岩等，其随着采煤作业的进行一般会逐渐垮落，其平均厚度一般在0.5m左右。

（2）直接顶。

是在伪顶上方的岩层，直接顶主要岩石成分为泥质页岩、砂质岩等，具有较强的不稳定性，通伪顶一样会随着煤炭的开采而逐渐脱落下来，在直接顶中，厚度主要是采空区自由垮落的岩层厚度，和岩石属性具有一定的关联性。

（3）老顶。

是位于直接顶上方的岩层，主要由砂岩、砂砾岩等构成，比伪顶厚，大约2m左右，具有较强的抗压能力，同时老顶也具有较强的整体性，且具有自然分层和岩石节理不发育等特点，采空以后可能会出现大面积的悬漏现象。

3地质构造对煤层顶板事故的影响3.1煤层顶板事故受到内部构造的影响进行地质构造的过程中，地质运动会对内部岩层产生影响，在其形态构造方面会发生一系列的变化，产生断层现象，引起相应的断裂，断裂导致的缝隙会伴随地质运动发生，导致两边的岩层互相书院，进而对整个岩层的结构和走向产生影响，不同岩层之间的位移也会导致其形态错位，以至于煤层所处位置的地质结构越加复杂，给煤矿的生产作业带来极大的不稳定因素，提高煤层顶板事故发生概率。

地质构造对煤层顶板的影响分析摘要：通过分析潘北矿的地质条件和顶板条件，得出了影响煤层顶板稳定性的因素及煤巷冒落的原因，阐述了煤矿生产中地质构造对煤层顶板的影响，并针对其情况提出了相关的建议。

关键词：地质构造；顶板；煤层冒落0 引言在煤巷掘进过程中，有时会发生煤巷冒顶，引起顶板的大面积冒落，导致掘进头停产，影响了工作面的布置，延长了采掘衔接，不但使生产成本增加，安全生产也受到威胁。

煤巷冒顶的原因是多方面的，地质构造不清、顶板压力显现规律不明是发生冒顶事故的主要因素。

采动容易使构造结构面“活化”，从而影响煤层顶板的稳定性。

1 地质概况淮南矿业集团潘北煤矿是设计年产400万吨现代化的特大型矿井，2005年开工建设，设计于2007年8月正式投产。

为满足安全高产、高效矿井的需要，潘北煤矿决定采用先进的计算机技术来实现矿井现代化管理，从而使地质测量成果能高质量、高效率全面地服务于矿井生产。

1.1 煤层顶底板岩石工程地质特征主要可采煤层顶底板岩性：13-1煤层顶板以粘土岩为主，次为砂质粘土岩，个别为砂岩，底板一般为粘土岩；11-2煤层顶底板为粘土岩及砂质粘土岩，十西线～十一东线顶板常见砂岩；8煤层顶板七—八线～十二东线基本为砂岩，其它部分为粘土岩及砂质粘土岩，底板以粘土岩为主。

砂质粘土岩次之；4-1煤层顶底板九线以东粘土岩、砂质粘土岩为主，次为粉砂岩，九线以西粉细砂岩或砂页岩互层为主，砂质粘土岩、粘土岩次之，底板为粘土岩及砂质粘土岩，偶见粉细砂岩；1 煤层顶底板为粘土岩和砂质粘土岩。

粘土岩及砂质粘土岩的一般特征为致密，性脆，受力易碎呈碎块状，砂质粘土岩比粘土岩稍好；砂岩一般以石英为主，次为长石，含少量暗色矿物或菱铁，泥硅质胶结，较坚硬，局部裂隙比较发育。

受构造影响的部分岩芯破碎；粉砂岩、粉细砂岩、砂页岩互层坚硬程度及破碎情况介于两者之间。

煤层顶底板岩石物理学试样根据勘探设计在13-1、8、1等煤层取样，大巷孔岩样根据省煤矿设计院要求而确定。

煤矿采矿工程中地质条件引发的顶板事故及其措施在煤矿采矿工程中会出现顶板事故，造成事故的主要因素有很多，对于由于自然地质条件因素导致的顶板事故，可以通过对煤矿工程工作面进行详细的分析和研究，找出其原因并提出有效的防治措施。

本文针对煤矿采矿工程中由于地质条件所引发的顶板事故的原因进行了分析，并提出了防治的意见和措施。

标签：煤矿采矿工程;顶板事故;地质条件;防治措施顶板事故是我国煤矿开采过程中一项非常严重的事故，对我国煤矿开采员工的生命安全产生严重的威胁，同时对于我国煤矿采矿工程的可持续发展产生不利的影响，因此，在煤矿采矿工程实施之前要对工作面的自然条件因素进行调查和分析，并根据地质条件提出有效的预防措施。

1 煤矿采矿工程中顶板事故的主要类型分析煤矿采矿工程中顶板事故的发生会对开采工作和矿工的生命安全产生严重的威胁，因此，在采矿工程施工之前应对地质条件进行调查和分析，提前做好防治措施，总结煤矿采矿工程中顶板事故发生的类型主要有以下几种：一种是局部冒顶事故;煤矿采矿应具备的开采条件包括薄层结构的复合顶板以及煤矿开采层埋藏的深度和采高以及开采宽度都较适合，采动应力场高峰深入壁前方，也就是说存在内应时。

在满足这两种开采条件后，如果出现冒顶事故，那么其发生的时间和地点则取决于老顶来压运动的规律。

局部冒顶事故一般都发生在老顶来压的过程当中，尤其是老顶来压和复合顶板开裂的地方。

第二种类型是压垮型顶板事故。

在开采过程中出现的顶板压垮支架从而引发较为严重的垮塌事故，其主要发生在直接顶和老顶大面积来压的过程当中。

第三种类型是推垮型顶板面积垮塌事故。

此类型事故也是发生在顶板来压的过程当中，其垮塌的情况可以有三种，向老塘推垮和向壁推垮以及向倾斜一侧推垮。

导致推垮的动力来自顶板自身，也不排除老顶断裂时所产生的冲击力作用。

2 煤矿采矿工程中由于地质条件引发的顶板事故原因分析（1）地质构造因素分析。

地质构造因素导致的顶板事故主要包括三种形式，一种是褶皱构造导致的顶板事故。