煤矿主要灾害及防治精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇煤矿主要灾害及防治，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】煤矿；地质灾害；特点；原因；防治措施

随着经济发展进程的加快，人类对煤炭资源的开采程度不断加大，然而在煤炭的开采过程中伴随的人为或自然因素引起的煤炭地质灾害不断发生，严重影响和制约了煤矿业的发展，给国家经济发展和人民生命安全造成了极大的威胁。如何防治煤炭业的地质灾害成了国家关注的重点问题，本文将详细介绍了煤矿地质灾害发生的特点和类型，并针对煤炭煤矿发生地质灾害的原因做了进一步探讨和研究，提出了相应的防治措施。

1 煤矿地质灾害的特点

1.1 区域性

由于每个地区的地形、地貌、气候、地理位置、地质结构等自然条件的不同，每个地区发生的煤矿地质灾害也不尽相同。因此煤矿地质灾害在分布上具有一定的区域性特点，它是每个特定区域自然现象的反映。例如：煤矿区矿井突发水灾害主要发生在岩溶发育的区域；煤矿区岩溶塌陷主要发生在石灰石广阔的区域。

1.2 群发性

煤矿发生地质灾害是因为人们在开采煤矿的过程中破坏了地质环境的基本平衡，引起地质层的剧烈运动，从而引起的一连串的地质灾害活动。地质灾害并不是独立存在的，总是在同一矿区或同一时间段形成的一个灾害群，一个灾害发生会引起很多灾害发生。例如塌陷灾害、煤层自然灾害、井下突发水灾害等很有可能同时发生。

1.3 衍生性

地质灾害并不是单独孤立存在的，各灾害之间都有着一定的关联性，一旦发生往往会引起一连串的反应，从而诱发一系列的次生灾害，地质灾害的衍生性极大的增强了煤炭地质灾害的严重程度，并且灾害一旦发生，其他环节是不可控制的。比较典型的例子：地面塌陷――地面裂开――破坏地面建筑物等。

2 煤矿地质灾害的类型

2.1 山体滑坡灾害

由于煤矿企业管理不善，在开采过程中随意丢弃废弃的煤矸石等杂物，日积月累，越来越多的杂物堆放在一起使地面支撑的平衡力受到破坏，容易诱发塌陷、滑坡等地质灾害，据煤炭地质灾害研究局统计分析发现，每年，我国因山体滑坡造成的经济损失竟然高达数亿元。

2.2 地面沉降灾害

地面沉降灾害是指地下煤矿被开采之后，原来的实心土地变成了空心，使开采区周围的土地失去了原来的支撑力，这样容易引起矿井周围的地面和地下岩层发生移动、变形，进而造成地面沉降、塌陷灾害等。在我国煤矿区，由地面沉降引起的地质灾害非常严重。

2.3 矿井突水灾害

在煤矿开采过程中，矿井突水造成的灾害是比较普遍的，这是因为在进行井下开采活动时，井下岩层受到破坏，而使周围大量的水受到矿山的压力，通过断层或薄弱层渗入到开采工作区中。水量大、水流快、损失惨重是一般矿井突水灾害的特点，矿井突水灾害已经成为煤炭地质灾害的重大灾害之一。

2.4 煤矿瓦斯爆炸灾害

瓦斯爆炸是煤炭开采过程中发生的最常见最严重的地质灾害。瓦斯是一种无色无味的气体，通常情况下，瓦斯主要吸附或游离在煤层缝隙之间，呈一种封闭的系统存在，稍不小心破坏它的封闭系统就会引起煤炭瓦斯爆炸灾害。在煤矿开采过程中，当煤层周围的地应力受到破坏，煤层发生移动或断层时，就会把瓦斯从煤层中释放出来与空气混合就会引起煤矿瓦斯爆炸。

3 煤矿地质灾害的诱因

煤矿地质灾害的诱因包括很多方面，下面总结了几点：

3.1 很多煤矿企业在煤炭开采、生产过程中，片面的追求经济效益，不顾开采工作工人员的安危，不严格遵循开采规则，采富弃贫、采易弃难，不遵循一定的开采工作顺序，造成了后续煤炭开采工作的困难，甚至无法进行，另外也给后期的煤炭开采工作造成了安全隐患。

3.2 在煤炭开采过程中，开采工作人员不严格按照煤矿企业制定的各项开采规则来进行煤炭开采工作，另外煤炭开采工作人员缺乏对煤矿地质灾害的认识，不清楚煤炭发生地质灾害的严重后果，从而忽视了在煤炭开采过程中的预防工作，由于没有防备心理，极大的增强了煤炭开采过程中煤炭地质灾害发生的机率。例如，很多开采工作人员随着不断增加煤炭的开采深度，只顾开采更深的煤炭，而忽视了煤矿周围地应力的改变，从而没有采取有效措施和手段来处理，最终容易引发大面积的煤炭地质灾害。

3.3 很多煤矿企业在开采过程中，对煤炭开采工作的管理不科学、不合理，使工作人员的开采工作不规范，由于煤炭企业不科学的管理和开采人员不规范的操作，容易引发煤炭地质灾害。例如，煤矿企业在煤矿开采完之后没有对采空区及时进行回填，管理人员不科学的盲目指挥，对生产过程中的废水和废渣没有进行处理随意安放等。

3.4 不同的地区，对于开采煤矿的标准是不一样的，因此，在实际的煤矿开过程中，会出现各种问题，举例来讲，有些地区经常出现农民胡乱开采煤矿的现象。他们在实际的煤矿开采过程中，由于没有安全意识方面的防范，经常会出现一些安全事故与问题。加上他们没有资源与环境保护的意识，在实际的煤矿开采过程中， 很容易出现由于乱采乱开导致地区性的环境与资源破坏，直接给开采地区留下安全性的隐患。

3.5 在实际的煤矿开采过程中，很多煤矿开采企业在管理上存在问题，管理极为不规范，没有形成相应的煤矿开采规章制度，导致后期煤矿事故的发生。举例来讲，有些煤矿开采企业对于地区煤矿开采完之后，没有及时对于煤矿进行填充，加上管理人员盲目管理，盲目指挥，煤矿开导致的一些废水、废气、废渣无法进行排放。加上地质人员对于本地区的地质以及水位条件不甚了解，都是得煤矿灾害的产生埋下了隐患。

4 如何防治煤矿地质灾害

4.1 加强科学管理水平

煤矿地质灾害的产生与有关部门的审查与管理力度有着密切的联系，要想提高煤矿地质灾害的预防力度，有关部门必须要做到以身作则，提高对于煤矿地质灾害的预防重视程度，同时采取相应的措施，加强对于煤矿开采的管理力度。煤矿地质灾害的产生是有着一定的规律的，都有着自身的自然属性，同时它还有着偶然性的规律，因此，有关部门在对煤矿地质灾害进行管理的过程中，应该对于这些基本的规律以及性质进行研究与了解。同时，加强煤矿地质灾害的管理力度，严格规范当地有关煤矿开采企业的行为，对于地区性的煤矿进行合理的规划与管理，禁止出现乱采乱挖现象。

4.2 弄清地质构造，健全煤矿通风系统

有些煤矿地质灾害的发生是由于构造的运动引起的，例如断层运动等。因此，查明矿区范围内的构造情况，充分的掌握各种构造的特点、性质及活动的情况，在煤矿开采过程中，对其进行有效的预防，尽最大可能降低灾害的发生。在煤矿生产过程中，无论是个人还是国家、集体的煤矿，都必须严格按照国家的规定，配备有效的通风系统和严格的瓦斯检查制度，禁止工人在矿井中使用明火等，更好的保证矿井的安全生产。因此，做好煤矿地质灾害预防，弄清地质构造，健全煤矿通风系统是极为关键的举措。

5 结语

综上所述，我国在煤矿地质灾害预防方面积累了丰富的经验，取得了重大的进展，但是，在实际的煤矿地质灾害预防过程中，还是存在着很多的问题。作为煤矿开采企业以及有关部门，需要深入研究煤矿地质灾害预防存在的问题，创新煤矿地质灾害预防策略，为我国在煤矿地质灾害预防工作的顺利开展提供借鉴。

【参考文献】

篇2

关键字：煤矿；地质灾害；防治策略

Abstract: Ccoal mining is one of the effect on geological environment serious human engineering activities. The human in the development and utilization of coal resources and change or destroy the geological environment of the mining area, resulting in many geological hazards, has seriously affected the survival of mankind. Practice has proved, a country or region's ecological destruction and environmental pollution, consistent development level in a certain extent and mineral resources. This paper introduces the main types of geological hazards in China due to coal mining caused and the control strategies.

Keywords: Coal mine; geological disaster; prevention strategy

中图分类号：TD82文献标识码A 文章编号

引言

随着社会经济的高速发展，人们的生活需求不断提高，现代人类活动也已经成为强大的地质营力作用到自然地质环境中。自然地质灾害和人为造成的地质灾害的危害越来越突出，不仅给人们的生活带来严重影响，甚至对社会经济的发展产生了直接的影响和制约。矿产资源开采中，煤矿开采诱发的地质灾害最为严重，也是制约经济的主要因素之一，如何有效地防治煤矿开采导致的地质灾害的发生早已成为备受关注的课题。下面重点介绍煤矿的主要地质灾害类型及其相应的防治策略。

煤矿开采对矿区环境的影响主要表现在由矿坑疏干排水所造成的地面塌陷，泉水枯竭，河水断流以及区域地下水位的下降；深井的排水或者注水诱发的地震；地面的开挖和地下的采掘引起的崩塌、滑坡、地面开裂以及沉陷；矿山剥离堆土和矿渣堆积而占用土地以及淤塞河道而导致山洪或矿山泥石流的发生；露天采矿不仅仅会破坏地貌景观，还经常引起滑坡、滑塌、崩塌以及泥石流等地质灾害，形成矿山荒地，加速水土流失。

一、煤矿开采引起的地质灾害类型

（一）煤矿开采造成的地面塌陷与地裂缝

采用地下开采的煤矿，由于采空区上覆岩土体冒落或变形而在地表发生大面积变形破坏的过程，为矿区地面变形地质灾害。如果地面变形呈现面状分布，则为地面塌陷；呈现线状分布，为地裂缝。

地面塌陷与地裂缝不仅破坏土地资源，影响农业生产，还对城镇建筑物、铁路、公路和桥梁、水坝等造成不同程度的损坏，影响正常的生产和生活。据初步统计，我国因采矿引起的地面塌陷面积达1150平方千米，近40个城市发生塌陷灾害。半个世纪以来，山西省大同煤矿累计形成450m的采空区，在地表形成近百个塌陷坑。河北开滦煤矿累计地面塌陷面积约100m等。

（二）地下开采造成的地压灾害

地下采矿最基本的生产过程就是破碎和挖掘岩石与矿石，同时维护顶板和围岩稳定。如果对地下洞室不加以支撑和维护，则洞室围岩就会在地应力的作用下发生变形或遭到破坏。矿井中，由地压造成的灾害主要有顶板下沉和垮塌、底板隆起、采场冒落、煤与瓦斯突出及岩爆等；对于露天煤矿，常常造成滑坡、崩塌、倾倒等边坡失稳等。

1.煤与瓦斯突出

煤与瓦斯突出是在煤矿地下开采过程中，大量煤粉和瓦斯从煤壁向采掘工作面瞬间突然喷出的现象。煤与瓦斯突出通常是地应力作用的结果，有时会受到瓦斯膨胀力的影响。煤与瓦斯突出不仅可以摧毁井巷设施和通风系统，使井巷充满瓦斯与煤粉，造成井下矿工窒息或被掩埋，甚至可以引起井下火灾或者瓦斯爆炸。

中国属多瓦斯突出灾害的国家之一，在统配煤矿中有煤和瓦斯突出危险的矿井约占47%，发生煤与瓦斯突出的累积次数达8000次以上。迄今为止，发生在我国的最大的一次煤与瓦斯突出事故是1975年8月8日发生在重庆天府矿务局碱汇坝洞主平洞，一次突出岩石1.3×10t，煤8000t，瓦斯140×10m。这次事故是在主平洞揭穿6号煤层放震动炮时发生的。

2.岩爆

岩爆又叫做冲击地压，脆性煤、矿体或岩体因承受强大地压，在其极限平衡状态受到破坏时向自由空间突然释放能量的动力现象，是一种采矿或隧道开挖活动诱发的地震。岩爆发生时，岩石碎块或煤块等突然从围岩中弹出，抛出的岩块大小不等。大型岩爆通常伴有强烈的气浪和巨响，甚至使周围的岩体发生振动。岩爆可使洞室内的采矿设备和支护设施遭到破坏，甚至还会造成人员伤亡。

3.矿井突水

矿井突水是煤矿开采中发生的严重并常见的地质灾害之一。在煤矿开采过程中，随着开采深度的加大以及地下水的深降强排，产生巨大的水头差，使煤层底板受到来自下部灰岩地下水高水压的威胁，；在构造破碎带、陷落柱和隔水层薄的地段经常发生突水事故，严重影响着煤矿的安全生产和经济效益。

(三)露天边坡失稳

露天边坡是露天矿最主要的结构要素，边坡的存在贯穿于整个矿山开采过程中。露天矿边坡稳定性问题是影响矿山生产与安全的重大问题。

抚顺西露天矿是中国最早开采的露天煤矿，1945年发生边坡滑落，移动土石方达750×10m，埋没了全部采煤工作面，导致两个大的运输系统停止运行达12年之久。

煤矿地质灾害的防治策略

（一）查明矿区的地质构造，提前做好减灾防灾工作

各类地质灾害都是在一定的地质构造背景下发生的，特别是一些活动构造如断层等。然而越来越频繁而无节制的人类工程活动在地质营力的基础上只会加速地质灾害的发生，甚至使灾害程度更加严重。因此，查明矿区内构造的性质、特点及其活动程度等，寻找出不稳定的活动构造，认识地质灾害产生的原因，及时分析出地质灾害可能的分布规律，合理规划煤矿开采活动的进行。提前做好地质构造勘查工作，对矿区井下地质灾害危险性评价，做好灾害的预测工作，及时做好防灾减灾工作。

（二）在地下矿井中建立良好的通风系统，以降低瓦斯爆炸的可能性

确保矿井通风是防治矿井内瓦斯聚集的有效预防措施。《煤矿安全规程》中严格规定，所有矿井都应配足风量，实行机械通风、分区通风、上行通风；禁止携带火柴、香烟等易燃物品下井，在瓦斯矿井应选取标准规格的、安全型的电器设备，放炮前后进行瓦斯检测；注意防火；建立瓦斯检查制度及时处理积存的瓦斯。此外，还要注意防止漏风，主要进出风巷道要密闭，控制风流量的设施要严格安标准施工。

（三）边坡维护与加固

对露天煤矿的边坡应进行经常性的检查和维护，以保证边坡稳定，防治灾害的发生。建立一支专业的、专门进行边坡维护加固的队伍，加强检查维修，必要时采取人工植树、种草措施，砌筑局部挡土墙，预埋木桩等进行人工加固。在边坡附近进行爆破作业时，应采取减震爆破法等方法，加密孔距，以防治爆破时发生边坡失稳。

此外，在露天边坡上还应设置排水或隔水系统，防治雨水冲刷边坡或者深入到地下侵入软弱结构体，使边坡内部结构容质灾害防治易遭到破坏。

（四）相关政府部门应加强在地质工作中的领导作用

政府部门作为权威的领导，应发挥好带头作用。首先，相关部门应清楚的认识该地区的地质灾害状况，摸清地质灾害底数，掌握地质灾害分布规律，从而推测该地区哪些地方易发生地质灾害以及这些地质灾害可能的严重性和破坏性，根据这些信息就可以制定初步的防治计划和措施。第二，政府应坚持每年组织专家组进行灾前、灾害中和灾后的检查与研究，遵循“以防为主，综合治理”的原则。最后，政府应完善政府部门执行律法规的机构和体系；建立健全相关法律制度，并加强执法力度；建立并完善该地区地质灾害监测机构体系，以及时掌握地质灾害动态；加强对各相关部门的监督管理，对存在问题的及时进行纠正，问题严重的要加大处分力度，以杜绝对灾害防治工作中的疏忽大意等。

（五）在煤矿企业中全面加强地质灾害宣传教育工作，形成全民防灾意识

做好煤矿地质灾害防治工作，对人们进行防灾知识的宣传教育工作必不可少。煤矿企业应做到广泛宣传各种防灾抗灾知识，通过各种途径做好教育工作，以提高人们的灾害意识，要让人们对煤矿地质灾害有足够的认识和重视。有效帮助人们做好在前预防，发生灾害时不慌乱、及时进行自救，提高生存能力，减少灾害损失。

结语

因为煤矿开采活动的大规模进行，已经严重影响人们正常的生产和生活，煤矿的安全生产越来越受到国家政府和企业的重视。因此，在煤矿地质灾害如此严重和频繁的现状下，国家政府和企业应首先做好防灾减灾工作，合理开发矿山资源，加强科学管理，做好煤矿的安全性评价，只有这样才能保证经济效益的提高，确保煤矿安全稳定的发展。

参考文献：

[1]潘懋,李铁锋.灾害地质学[M].北京.北京大学出版社,2011

[2]隋鹏程.中国矿山灾害[M].长沙:湖南人民出版社,1998.

篇3

关键字：矿井水害；防治水措施；应急措施

中图分类号： X752 文献标识码： A

我国是一个煤炭资源丰富的国家，在煤炭开采过程中，突水频率与水害伤亡人数居高不下，矿井水害仍然是威胁矿井安全生产的重大隐患。在已建成和正在开采的矿井中，多数矿井受周边小窑及老空水威胁，水害十分严重。煤矿水害给国家和人民生命财产造成巨大的损失。所以水害的威胁就成了煤矿生产的重大灾害之一，我们必须提高警惕，做好煤矿防治水工作。

一、煤矿矿井水害发生的原因

总结过去发生的矿井水灾，往往对矿井水害防治的重要性认识不到位，现场管理薄弱，预防措施不当所致。其主要原因有：

对采空区积水和关闭废弃的小煤窑积水特征及其潜在的突水危险性认识不足，导致对废弃矿井采掘空间颁布及其积水淹没情况不清楚。

雨季“三防”工作不到位，地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水(多为雨季降水)大量灌人井下，造成矿井水灾。

水文地质情况不清，许多矿井特别是乡镇煤矿缺乏水文地质专业人员，地下水活动条件的监测监控不到位。井巷位置设计不当，防水煤岩柱的留设不合理，造成断层，措施不当，盲目施工。

针对隐蔽型导水构造的精细探查预测技术落后，测量错误，导致巷道穿透积水区。井巷施工质量伪劣，排水设备能力不足或设备不完好，导致顶板含水透水。

6、井下无防水闸门或虽有但，造成透水时无作用而淹井。

7、出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水。

8、排水设备平时维护不当。

二、矿井水害的防治措施

矿井防治水工作在矿山建设和生产过程中起着重要作用。矿井防治水必须坚持十六字原则：预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采。综合治理措施：防、堵、疏、排、截。各煤矿的自然情况各不相同，可以有针对性地选择相应防治水措施。

l、明确煤矿水害防治工作责任，健全工作体系，煤矿主要负责人是水害防治工作的第一责任人，要对本单位的水害防治工作全面负责；总工程师负责对水害防治相关技术工作的日常管理。配备专职水害防治人员和专职技术负责，做好职工的教育培训。

2、制定矿井防治水规章制度和实施细则，完善煤矿水害防治工作机制，严格落实相关措施，把防洪、防治水工作落到实处。

3、加强矿井水文地质观测工作，煤矿水文地质资料准确与否直接影响到矿井的生产安全。注意收集整理资料，以便进行采掘工程时制定采取相应防范措施。建立健全地下水动态观测系统，煤矿地下的地质条件是复杂的，地下水的情况也很复杂，根据现有资料，对无法确保没有水害威胁地区，探水后消除了水害威胁再向前掘进

地面防治水：查清矿井及附近地面水流系统的汇水情况、疏水能力和有关水利工程情况，建立地面防治水系统。矿井井田范围如有季节性河流，对矿井有危害，有透水的可能，而且不可能排干，就留设防水煤柱；对塌陷区存在积水，须将积水排干，而且在生产过程中要定期查看地面积水；为确保雨季安全，避免矿井周围洪水及山洪爆发的影响，须加高井口标高。

5、老窑水防治：查明周围矿井及小窑采空区积水情况，并绘制图纸，整理相关资料，然后制定方案并实施。在有老空水威胁地区必须进行探放水，控防水设备与钻孔布置必须满足控放水的需要。如有透水征兆，不能起钻，就尽快汇报处理。在控放水时要安装水泵和排水管路，清理好水仓。在未弄清情况、上层煤采空区水未疏干前，禁止顶水采煤。

采空区积水和老巷道积水防治：测量填图要及时、准确，采煤工作面回采时，采空区和老巷道积水对生产有威胁，要打钻把水疏干。巷道掘进工作面必须边探边掘。平巷掘进一般可对正前和巷道上帮进行钻孔探水，一般为三组钻孔，每组l一2个孔；在上山掘进时，一定要在巷道正前和左右两帮进行探水，钻孔不少于5组。

钻孔水害防治：查清钻孔的平面所在位及钻孔的封孔质量。如果钻孔穿透富水层，封孔质量不好，为确保安全需重新封孔。

断层水防治：可用留设断层防水煤柱的办法。采用物探、钻探或化探等手段进行工作面底板富水性异常区的探查工作，然后是根据水量大小采取注浆固定，防治断层面出水发生透水事故。

雨季防水：雨季前须对防治水工作进行全面检查，应当制定雨季防治水措施。同时组织抗洪抢险队伍储备足够的防洪抢险物资。如暴雨威胁矿井安全，必须立即停止生产并撤下全部人员，确认江水隐患彻底消除后才可恢复生产。

加强排水设备检修维护，保持完好。

三、矿井突水事故的应急措施

当井下出现突水征兆时，必须停止作业。矿井一旦发生突水事故，事故地点人员应及时汇报矿调度室，立即报警，矿调度室用电话联系所有受水威胁地点的人员，按规定的避灾路线撤离到安全地点，电话联系时首先通知中央泵房工作人员。矿调度室接到事故电话后应向矿领导汇报，并通知救护队及相关部门。成立救灾指挥部，有组织按步骤处理灾害。救灾指挥部成立后，应迅速判定突水性质、突水点的位置、突水形式、影响范围、突水量等情况，搞清事故前人员分布、统计撤离出井人员，分析被困人员躲避地点；根据突水量大小和矿井排水能力，积极采取措施进行堵水、排水。就地加固工作地点的支架，尽可能设法堵住出水点，阻止范围扩大。在人员撤出后，要及时关闭防水闸门。

在撤离人员的同时，有关技术人员要定时观测水量变化情况，取样进行水质化验，对所有井上、下水文地质观测点及井下各出水点进行定时观测、分析水源、估算预计水量、测定水位上涨速度、计算淹没时间和淹没范围，并及时向矿上汇报。

同时尽快恢复灾区通风，防止瓦斯和其他有害气体积聚和发生熏人事故。排水后，进行侦察抢险时，要防止冒顶，掉底和二次突水事故的发生。

透水事故发生后常常有人被困井下，指挥人员应本着”救人是第一任务”的原则，正确判断遇险人员可能躲避的地点，科学分析该地点是否具有人员生存的条件。对可能生存的遇险人员，应利用一切可能的方法向他们输送新鲜空气、饮料和食物，以延长待救时间。

作为透水事故的抢救人员还有必要掌握井下被困人员的生存条件（空气条件、食物条件等）。在抢救长期被困井下的人员时，如不采取相应措施幸存人员也会死亡。禁止用灯光照射他们的眼睛，保持体温，进行体检并给予必要的治疗(包扎、输液等)；不能立即抬出井口，让其逐渐适应环境；不能吃硬食和过量食物，以免损坏消化系统；短期内不要让其亲友探视，以免过度兴奋造成血管破裂。

篇4

关键词：地质构造、煤层顶板、煤层冒落

中图分类号：P618文献标识码： A

1 地质概况

新疆焦煤（集团）1890煤矿主产气肥煤，核定生产能力年产85万吨，2014年改扩建完成后将达到年产120万吨。

井田处于断陷盆地东南端，地层走向略向南弯曲，总体构造形态为向南西倾斜的单斜构造。岩煤层倾角一般7°～25°,个别露头及受断层破坏影响处的岩煤层倾角局部变化稍大外，井田中部岩煤层倾角较东西两端平缓，深部倾角逐步变陡。

出露的地层从老到新为石炭系，三叠系小泉沟组，侏罗系下统八道湾组、三工河组，侏罗系中统西山窑组。石炭系地层在井田东部、西南部都有少量范围分布，小泉沟组仅在井田东北角有小范围出露，井田东部及东南部有大面积八道湾组地层分布，三工河组地层在井田西北部有小面积分布，西山窑组在井田西部有大面积分布，在井田中部大部分地层被第四系覆盖。

岩性主要由灰白色砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和煤层，局部夹薄层深灰色、灰黑色的粉砂岩、泥岩及炭质泥岩。岩性分层明显，岩相交替出现，总体属河湖沼泽相沉。

主要含煤地层,共含煤18层，依次编为1-1、1-2、1下、2-1、2-2、2下1、2下2、3、4、5上、5、6、7、8、9、10、11、12号煤层。目前主采煤层为4#、5#、6#煤层。

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：

4#煤层顶板以较坚硬的浅灰、浅灰白色细砂岩、中砂岩及粗砂岩为主；其次为易冒落的深灰色泥岩或黑色炭质泥岩。加6线以西为细砂岩，加4-5至4线为泥岩，4～加3线为粗砂岩，3线为中砂岩。底板以灰色粉砂岩为主，少量为软弱的深灰色泥岩及炭质泥岩，偶见较坚硬的浅灰色砂砾岩。

5#顶板多以坚硬的浅灰色细砂岩、粗砂岩及砂砾岩为主，少量为灰色粉砂岩，黑色易冒落的炭质泥岩。4线以北为粗砂岩，3～加3线为细砂岩，加2-2～加2线为泥岩，2线为粗砂岩。底板以灰色粉砂岩及黑色炭质泥岩为主，少量为深灰色泥岩、浅灰色细砂岩、中砂岩及粗砂岩。

6#顶板多以坚硬的浅灰色粗砂岩及砂砾岩为主，少量为灰色粉砂岩及泥岩。加2-2-2号孔附近为粉砂岩，6-6、加4-1号孔附近为细砂岩，加2-2、2-4号孔一线为中砂岩。底板以灰色粉砂岩及黑色炭质泥岩为主，少量为深灰色泥岩。

1.2 煤层顶底板类别

煤层顶底板的控制对象分为：伪顶、直接顶、老顶及直接底。这是最常用的煤层顶底板分类，各类的基本含义如下：

1.2.1 伪顶：极易垮落的较薄煤岩层，紧贴煤层之上。一般由炭质泥岩等软岩层组成，厚度小于0.5m，其特征是随采随落。

1.2.2 直接顶：位于伪顶或煤层之上的一层或几层相同或不同的岩层。一般由泥质页岩、页岩、砂岩等不稳定岩层组成，具有随回柱放顶而垮落的特征。

1.2.3 老顶：位于直接顶之上的岩层，由砂岩、砂砾岩等坚硬岩石所组成，其厚度大于2m，岩层内节理裂隙不发育，自然分层比较大，整体性较强（裂隙间距和分层厚度一般大于1m），采空后能悬露较大面积。

1.2.4 直接底：直接底是位于开采层下面的岩层。

2 煤矿顶板事故的地质原因分析

2.1 顶板岩性岩相组合导致顶板事故

随着沉积环境的变化，顶底板岩性就出现变化，顶底板岩性就不稳定，形成复合顶板。顶底板组合形成了下软上硬的岩层结构，中间夹一层松软岩层。当回采工作面支架的初撑力不足时，软岩层就会出现垮落离层，加上采动切割影响，顶板软岩层中形成一个多面体岩块，当多面体岩块倾斜下方冒空区或工作面按伪仰斜布置时，多面体岩块向倾斜下方或向采空区有移动空间，就会发生推垮性冒落。这类事故发生前，因预兆不明显，又是在回柱时突然发生，所以灾害性特别严重。

2.2 地质构造导致顶板事故

在大断层两侧，往往伴生中、小断层和裂隙，其形状大致与主断层相近，落差在1- 2m，在顶底板为厚层砂岩的工作面最常见。尽管断层落差小，不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，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顶事故也有影响，例如当工作面推进方向与断层倾向相同时，顶板较难控制，冒顶事故多，而两者相反时，冒顶事故就较少。因为同向断层下盘岩块的重量直接作用在支柱上，岩块易离层下落砸人或推垮工作面。另外，也有可能岩层应力分布的不均衡和应力差异的新平衡产生褶曲和断层。岩层间的位移往往利用岩层作中性面，通过层间滑动达到应力新平衡。因此，层间滑动是伴随岩层褶皱、断裂过程产生的一种地质现象，其影响范围大的可达数个采区，小的仅工作面局部，它使岩层发生滑动揉褶或变薄。层间滑动使岩层顶板破碎，容易离层脱落，控制困难。

2.3 上下岩层岩性结构差别导致顶板事故

对巷道掘进来说，围岩的岩性结构很大程度上决定了巷道的稳定性，成分单一的块状结构砂岩组成的岩体，巷道稳定性好，含有软弱黏土夹层的岩体，巷道稳定性差，容易片帮或掉块。

2.4 顶板水导致顶板事故的发生回采后覆岩导水裂隙带波及的砂岩、石灰岩含水层水、断层水进入工作面，使岩石浸泡后软化或裂隙活化。在复合顶板或伪顶厚的工作面，顶板淋水可促使抽顶加速发展引起冒顶事故。

2.5 岩浆侵入导致顶板事故岩浆侵入不但破坏了岩层的连续性和完整性，而且岩浆侵入岩层所形成的岩体，其边缘极不规则，在侵入体前缘的岩层中往往出现特殊的揉皱现象，具有漩涡状褶曲等小构造。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。

3 可采煤层的顶底板的特征

各主采煤层顶底板力学性质表1

主采煤层 岩性 力学性质

煤层号 顶底板 抗压 抗拉 凝聚力

强度 强度 （MPa）

4 底板 细砂岩 79.6-93.0

86.3(2)

中砂岩 50.5 5.46 9.32

粗砂岩 100.8 2.8 3.74

5 顶板 粉砂岩 47.2

中细 70.9-100 2.28-7.91 8.66-

砂岩 83.9(7) 5.60(5) 14

粗砂岩 66.6-100.8 3.75-7.91 3.74-

砾岩 81.5(5) 5.99(3) 11.3

底板 粉砂岩 49.2

细砂岩 68.6-88.9 4.5 12.6

78.9(4)

6 顶板 中砂岩 67.2 12.1

粗砂岩 54.2-84.6 2.77-6.32 6.88-

砾岩 71.1(6) 3.99(4) 12.2

中细 74.2-92.2 3.14 8.30-

砂岩 78.6(5) 11.4

粗砂岩 49.2-56.2 1.76 7.97

砾岩 53.2(3)

1890煤矿主要可采煤层的顶板以中砂岩和粗砂岩为主，其次为粉

砂岩和细砂岩；底板以粉砂岩、细砂岩为主。据物理力学测试成果，岩石的抗压强度与层位、深度、容重的关系不明显，主要与岩性有关。

各主煤层顶底板力学性质见表1。

4 生产中遇到的工程地质问题及解决方法

4.1 复合顶板的控制问题复合顶板又称离层型顶板，由下软上硬岩层组成，下部软岩层易于上部硬岩层离层。1890煤矿的5#煤层多为复合顶板，夹有软岩薄层，因此，直接顶难以支托住，顶板容易冒落，严重影响生产与煤质。通过多年的实践，对复合顶板的冒落规律及管理取得了许多经验，已能较好地控制复合顶板。

4.2 顶板砂岩体相变问题煤层顶板砂岩是网状、数枝状、掌状

1890煤矿为河流沉积环境，砂岩分布与厚度变化大，常常相变为砂质泥岩或泥岩，煤矿开采表明，顶板异常冒落往往发生在岩体相变的部位，近几年来研究应用三维地震反演技术，解释煤层顶底板岩体的分布范围，研究岩相变化与开采矿压显示的关系，进行有效的顶板控制与管理已取得初步成果。

5 结束语

煤矿顶板事故是煤矿开采过程中的多发事故，顶板控制成了煤矿生产的重要环节，必须认真分析研究煤层顶底板特性，掌握顶板事故发生的原因和内在联系，做好预测预报工作，采取符合本矿实际的科学对策，煤矿顶板事故才能的到有效防范。

参考文献：

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一、明确指导原则与工作目标

（一）指导原则：以深入贯彻落实科学发展观，坚持“以人为本、安全发展”的理念，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针，以深入贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》为核心，深入开展“安全生产年”活动，进一步深化安全生产“三项行动”和“三项建设”，按照“十项要求”、“十条禁令”，以建立健全煤矿安全生产排查治理体系为目标，强化落实企业安全生产主体责任，进一步落实安全隐患排查治理责任、进一步加大安全隐患排查治理的监督管理力度，着力解决影响地方煤矿安全的突出问题，确保全市地方煤矿安全生产形势持续稳定好转。

（二）工作目标：杜绝较大以上事故，控制和减少零星事故，确保实现省、市下达的安全生产控制考核指标以内。

二、建立健全隐患排查治理责任制

（一）突出隐患排查治理的主体责任。煤矿企业是隐患排查治理的责任主体，其主要负责人对本企业事故隐患的排查、治理和防控负全面责任，企业法定代表人是隐患排查治理的主要负责人。煤矿企业每月要组织开展一次全面排查，覆盖率要达到100%。

（二）落实隐患排查治理的监管责任。县（区）煤炭管理局是辖区内地方煤矿安全隐患排查治理工作的监管主体，应加强领导和组织协调；针对薄弱环节和重大隐患，研究制定和实施深化隐患排查治理的具体工作方案；加大安全投入，保障隐患排查治理和体系建设的需要；要认真组织开展定期检查、专项检查和重点抽查，每月至少开展一次全面隐患排查，实现安全监管和隐患排查治理无缝化管理。

（三）严格隐患的闭合管理制度。排查出的所有隐患必须按“五定”（定整改及验收人员、定整改和验收时间、定整改标准、定整改措施、定整改资金）原则落实整改责任，重大隐患实行挂牌督办，做到“无盲区、无盲点、无空档、无缝隙”，扎实有效地推动隐患排查治理工作。

三、突出隐患排查治理工作重点

（一）“一通三防”与瓦斯治理。矿井是否按照《省煤矿瓦斯综合治理与利用办法》要求，建立健全了“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系；矿井严格矿井通风管理，是否做到矿井通风系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定；矿井监测监控系统是否做到装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速；矿井综合防尘系统和综合防灭火系统是否健全；火工品贮存、管理、领退、使用和销毁是否符合《煤矿安全规程》规定；是否认真落实“十条禁令”的要求，严格落实区域和局部“两个四位一体”综合防突措施，实现防突效果达标。

（二）防治水。矿井是否按照《煤矿防治水规定》等文件规定设立专门防治水机构，配备专职人员和物资设备，制定完善的防治水管理规章制度；主要管理人员和各职能部门防治水责任制是否落实，是否坚持“有疑必探、先探后掘、有水必治、先治后采”的防治水原则。水文地质条件复杂以及杨庄矿周边矿井，是否建立和科研院所合作关系，是否制定针对性的防治水方案，并认真落实。

（三）安全供电与顶板管理。矿井供电系统是否合理，是否符合《煤矿安全规程》规定具备可靠的双电源，井下中央变电所、主排水泵房及地面主要车间等是否具备供电双回路；是否按期淘汰国家明令淘汰的机电设备、产品及工艺；是否制定并严格执行电气设备定期检查、维修、保养制度；是否落实了顶板管理的各项措施等。

（四）技术管理。作业规程、措施的编制是否严格执行“一工程，一措施”的原则，作业规程、措施是否具有指导性，能够围绕现场定措施，围绕措施抓落实；审批是否符合规定。

（五）依法开采。矿井是否存在无证或证照不全生产、建设；是否存在超层越界或擅自提高上限开采行为；是否违反建设项目安全设施“三同时”规定进行项目建设的；是否存在超能力、超强度、超定员组织生产行为；是否存在重大隐患隐瞒不报或不按规定期限予以整治的；是否存在拒不执行安全监管指令、抗拒安全执法的；设计、措施是否按规定进行了审批以及是否存在其他非法违法生产、经营、建设行为。

（六）管理及培训。矿井是否按照《关于加强地方煤矿安全基础管理深化整顿关闭工作的规定》（皖经信煤炭〔2010〕174号）要求配齐安全生产管理人员和工程技术人员；特殊工种是否经煤炭管理部门三级安全培训机构培训并经考试合格持证上岗；新进从业人员是否按规定参加四级安全培训，获得煤矿安全生产有关知识并经考试合格后上岗；矿井是否按核定劳动定员数严格控制入井人员。

（七）制度完善。是否建立隐患排查治理制度；企业是否建立安全资金使用专项制度，是否保证隐患排查治理所需的资金；企业是否与员工依法签订劳动合同，是否按规定配备劳动防护用品；是否健全岗位安全生产责任制；是否落实领导干部下井带班制度；企业主要负责人、安全管理人员及特种作业人员是否持证上岗；职业卫生管理是否成立相应机构，建立职工健康档案；是否严格执行入井人员检身制度和出入井人员清点制度。

（八）应急救援。各矿是否成立应急救援机构、队伍是否健全；是否按规定配置应急救援物资、设备；是否制定有事故应急救援预案并按规定组织演练；煤矿负责人和调度值班人员是否熟悉应急救援措施；井下作业人员是否熟悉避灾路线。

四、完善隐患排查治理制度

（一）建立隐患排查治理公告制度。对排查出的各类隐患，煤矿企业在进行登记建档的同时，要采取适当形式，向全体职工进行公告，接受监督。市、县（区）煤炭管理局对查出重大隐患的矿井，要依法进行停产整顿并在主要媒体上公告。

（二）建立重大隐患挂牌督办制度。对查出的重大隐患各县（区）煤炭局负责挂牌督办。对突出的重大隐患由市煤炭局进行挂牌督办。督办要实现档案化管理，安排专人负责，按“五落实”（整改措施、责任、资金、时限和预案）原则督促企业落实整改，严格落实督办责任，直至隐患消除。

（三）完善隐患排查治理报告制度。各煤矿企业必须建立隐患排查治理报告制度。一是建立隐患分级排查工作机制，矿井主要负责人或总工程师必须每月组织各部门对全矿井生产全面排查，并对排查情况进行统计分析，对隐患进行确认，制定治理措施，按隐患级别、类别登记造册。并于每月3日前将隐患排查及治理整改情况以书面形式上报县（区）煤炭管理部门。二是按规定报告。煤矿企业必须于每季度第一周将上季度重大隐患排查及治理整改情况以书面的形式上报煤炭管理部门、煤矿安全监察机构，其中，市直管煤矿向市煤炭局报告，其他煤矿向县（区）煤炭局报告。报告须经煤矿企业主要负责人签字。三是完善整改制度。煤矿企业要按照“五定”原则制定隐患治理方案和隐患治理保障措施，隐患治理必须做到及时有效、先急后缓、先安全后生产，不安全不生产，不得冒险作业和施工。四是完善督查和验收制度。一般隐患由煤矿主要负责人指定隐患整改责任人，责成立即整改或限期整改。重大隐患整改结束后，煤矿企业应当按照重大隐患整改验收标准，由煤矿主要负责人组织自检。煤矿企业在重大隐患整改后，必须按照《省煤矿重大安全隐患排查治理和监管监察办法》规定向上级煤炭管理部门提出验收书面申请报告，上级煤炭管理部门收到煤矿验收申请报告后，应当在10个工作日内进行现场验收。验收合格的，对事故隐患进行核销，验收不合格的，隐患不得消除。

（四）建立专家“把脉”制度。各县（区）煤炭局应聘请“一通三防”、采掘、机电、运输、地测防治水等煤矿专家，对煤与瓦斯突出及高瓦斯矿井、受水害威胁矿井开展安全开采技术“会审”和检查，进一步完善安全隐患治理和监控防范措施，严密防范较大以上事故发生。县（区）煤炭管理部门对辖区水害、瓦斯等灾害严重矿井每季度必须组织专家开展至少一次隐患排查。

（五）建立安全生产约谈制度。对存在以下行为的，市煤炭局将对县（区）煤炭管理部门、煤矿企业主要负责人进行约谈：1、违规违法生产、建设的；2、重大隐患隐瞒不报或不按规定期限予以整治的；隐患排查治理制度不健全、责任不明确、措施不落实、安全隐患治理不到位的；3、安全质量标准化建设开展不力，安全质量标准化未实现动态达标的；4、不按规定淘汰国家明令淘汰机电设备、产品、工艺的；5、“一通三防”、瓦斯治理、水害防治措施落实不到位的；6、谎报瞒报和拖延不报事故的；7、拒不执行安全监管指令的。凡年度内三次或三次以上约谈的矿井，将取消评先评优资格，并提请免去主要负责人任职资格。

（六）完善管理干部考核制度。市煤炭局将按照《关于印发煤矿管理人员任职考核办法的通知》要求，进一步完善我市地方煤矿法人、矿长、煤矿安全生产管理干部考核制度，对考核不合格的不得在安全生产岗位任职。

（七）建立隐患排查责任追究制度。对隐患排查工作不力、隐患不能限期整改销号的，将依法严肃追究有关责任人的责任。情节严重的，对矿井实施停产整顿，并依法实施处罚。

五、落实隐患排查治理的保障措施

（一）提高认识，加强隐患排查治理工作的领导。县（区）煤炭管理部门和煤矿企业要继续深入学习贯彻《国务院办公厅关于进一步开展安全生产隐患排查治理工作的通知》、《煤矿隐患排查和整顿关闭实施办法》、《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》（安全管理总局令第16号）等一系列文件，深刻领会精神，熟悉掌握有关政策规定内容和要求，强化全员隐患排查治理工作的意识，增强做好隐患排查治理工作的主动性和自觉性，在矿区形成人人查隐患、治隐患、防隐患的浓厚氛围。