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教案 顶板灾害防治 授课人王建军 单位生产科 在我国煤矿的自然灾害中，顶板灾害是不容忽视的一大自然灾害，随着煤矿开采技 术、支护技术、管理水平的不断提高，尽管顶板事故的发生率有所降低，但就死亡人数来 说，仍占相当的比例，必须对其加大预防与监察的力度，以减少顶板事故频发的程度。减少和杜绝事故的发生，必须深入研究顶板事故类型及其形成的条件、机理和防治措施。 第一节 顶板事故分类 顶板事故可分为采场（工作面）顶板事故和巷道顶板事故两大类。根据多年对顶板事故的统计，采场顶板事故死亡人数约占顶板事故死亡人数的70％，而巷道顶板事故约占 顶板事故死亡人数的30％。近年来，随着工作面液压支架等支护水平的提高，采场顶板 事故死亡人数比例有所下降；但随着开采深度的增加，井型的加大，大断面巷道越来越多，巷道顶板事故死亡人数的比例有上升趋势。 一、采场顶板事故的分类 （一）按力源分类 按力源可将采场顶板事故分为压垮型、漏冒型和推垮型三大类。 1.压垮型冒顶 （1）基本顶来压时的压垮型冒顶。 （2）厚层难冒顶的大面积冒顶。 （3）直接顶冒落导致的压垮型冒顶。 2.漏冒型冒顶 （1）大面积漏冒型冒顶。 （2）局部漏冒型冒顶。 （3）靠煤壁附近的局部冒顶。 （4）工作面上下出口的局部冒顶。 （5）地质破坏带附近的局部冒顶。 （6）放顶线及其附近的局部冒顶。 3.推垮型冒顶 （1）复合顶板推垮型冒顶。 （2）金属网下推垮型冒顶。 （3）大块游离顶板旋转推垮型冒顶。 （4）采空区冒矸冲人采场的推垮型冒顶。 （二）按冒顶事故范围分类 煤矿中，习惯于将采场事故分为局部冒顶和大型冒顶两大类。 1.局部冒顶 局部冒顶是指采掘工作空间或井下其他工作地点局部范围内顶板岩石坠落造成的顶板事故。局部冒顶事故的特点是范围小，一次死亡人数只有12人。人们往往错误地认为 这类零打碎敲的偶然性事故缺乏规律性，很难避免。其实不然，对回采工作面发生局部冒顶事故的分析表明，绝大多数局部冒顶事故的发生是有条件的，也是有规律的，只要采用正确的手段实现对顶板的监测，掌握其规律，并提前采取针对性预防措施，将顶板控制建立在科学的基础上，绝大部分局部冒顶事故是可以杜绝的。 局部冒顶实质上是控顶区内已破碎的直接顶失去有效的支护而造成的。从工序与发生的地点看，局部冒顶可分为4类靠近煤壁的局部冒顶；上下出口的局部冒顶；放顶线附近的局部冒顶；地质破坏带附近的局部冒顶。 2.大型冒顶 大型冒顶通常是指冒顶范围较大，伤亡人数较多（每次死亡人数3人及3人以上）的冒顶。它包括两端来压时的压垮型冒顶、厚层难冒落的大面积冒顶、直接顶导致的压垮型冒顶、大面积漏冒型冒顶、复合顶板推垮型冒顶、金属网下推垮型冒顶、大块游离顶板旋转推垮型冒顶及采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶等。 大量采场冒顶事故案例表明，有些冒顶只属于一个基本类型，有不少冒顶属于两个基本类型，不能排除会出现压、漏、推3种基本类型组合的冒顶。 二、采场冒顶事故原因及防治措施 （一）靠近煤壁的局部冒顶 1.冒顶原因 这类事故的发生是由于采煤过程中，裸露的破碎顶板得不到及时支护，或支护不当，支护质量不好造成的。顶板破碎的原因主要是由原生构造和采动等原因，在直接顶中形成具有“人字劈”、“升斗劈”等游离岩块的镶嵌型顶板。这类游离岩块落煤后，如果得不到及时支护或支柱打得不牢受采动影响后，就会逐渐脱离岩体，无约束地自由下移、冒落，以致造成局部冒顶事故。 在采用爆破法落煤时，如果炮眼布置不恰当或装药量过多，也可能在爆破时崩倒支架而导致局部冒顶。在基本顶来压时，煤层强度较低，也可能因煤壁片帮而扩大了无支护空间，也会造成局部冒顶。 2.防治措施 （1）采取正确的支护方法。对刚裸露的顶板要采用及时支护、超前支护的支护方式，例如采用正悬臂交错顶梁支架，正倒悬臂错梁直线柱支架；支护前加强敲帮问顶，支架密度和裂隙间距要相适应；支柱要有足够的初撑力，支得稳、抗得住，力求控制裂隙的发展，岩块的移动、滑落。 （2）爆破时，炮眼布置及装药量要适度、合理，尽量避免崩倒支架。 （3）对易片帮的煤层，尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，一旦片帮，易掏梁窝超前支护。对于机采工作面，顶板很破碎时，使用正悬臂交错顶梁支护或正倒悬臂错梁直线柱支护，仍解决不了梁端距过大的问题，应选用煤炭科学研究院北京开采所与徐州矿务局合作研制并试验成功的HLD500型短顶梁，配合铰接顶梁的支护方式。 （二）上下出口的局部冒顶 1.冒顶原因 （1）此处为工作面与工作面巷道的交叉处，控顶范围比较大，加之应力叠加，支护初 撑力一般都很小，很难控制直接顶不下沉、不松动、不破碎。 （2）.此处经常要进行工作面输送机机头、机尾的拆卸工作，难免要替换原来的支护，有时还会碰倒本不该替换的棚子，此时已破碎的直接顶可能局部冒落而造成事故。 （3）工作面不断推进，往往要用工作面支护替换原来巷道的支护，此处始终处于反复支撑状态，在一拆一支间隙中，已破碎的直接顶也可能局部冒落。 （4）由于基本顶来压，如果直接顶中存在与层面斜交的裂隙组，在基本顶下沉的迫使下，直接顶施加给支柱的不仅是垂直压力，还有侧压力，可能推倒部分支柱而造成局部冒顶。 （5）此处的顶板有时会出现台阶下沉，难以支护，也可能造成局部冒顶事故。 2.防治措施 （1）合理布置工作面巷道，尽可能将工作面巷道布置在受地质影响比较小的地段。 （2）合理设计工作面巷道断面，尽量不破坏顶板，不留顶煤，保持巷道顶板的完整性。 （3）适当加大工作面上下出口的支柱密度和强度。增加特殊支架，在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护，每对抬棚随机头机尾的推移逐步前移；或在机头机尾处采用双楔铰接顶梁支护。在工作面与巷道相连处，宜用一对抬棚逐步前移，托住原巷道中的棚架。 （4）支架系统必定具有一定的侧向抗力，以防基本顶来压时推倒支架。使用“十字”铰接顶梁端头支架来提高支架的稳定性，是防治上下出口局部冒顶的比较理想的措施。 （三）放顶线附近的局部冒顶 1.冒顶原因 （1）回柱操作不合理，先回吃劲的柱子时，引起周围破碎顶板冒落，致使回柱工人来不及躲避而造成事故。 （2）顶板中存在断层、层理等切割而成的大块游离岩块时，回柱后游离岩块就会旋转，从而推倒支架导致冒顶。 2.防治措施 （1）采取正确的回柱方法，防止顶板压力向局部支柱集中，造成局部顶板破碎及回柱工作困难。 （2）为保证安全回拆吃劲的柱子，对摩擦支柱来说，可在这些柱子的上、下多支一棵木支柱作替柱，然后回拆金属支柱，最后用绞车回木替柱；对木支柱来说，直接用绞车回柱就可以了。回拆柱子最理想的方法是工人要在有支护的空间进行远距离回柱，例如用弹簧枪或长柄锤退楔，用绞车或倒链拉柱子等方法回拆摩擦支柱。 （3）为防止直接顶中或金属网上大块游离岩块在回柱时旋转推倒采场支架的冒顶事故，应采取下列措施①加强地质及观察工作，记载大块岩石的位置及尺寸。②在大块范围内用木垛等办法加强支护。③当大岩块沿走向尺寸超过一次放顶步距时，在大岩块的局部范围要延长控顶距。④如果工作面使用的是单体金属支柱，应先采用木支柱替换金属支柱，待大岩块全部都处于放顶线以外的采空区，再用绞车回柱。 （四）地质破坏带附近的局部冒顶 1.冒顶原因 （1）在顶板活动过程中，断层附近的破断岩块沿断面下滑，推倒工作面支架导致冒顶。 （2）工作面与断层垂直或斜交，因支护不当导致局部冒顶事故。 2.防治措施 （1）在工作面出现断层破坏带后，要加强支护，背好背板； （2）在放顶线处，断层两侧架好木垛，加强支护； （3）迎着岩块下滑的方向支设戗棚或戗柱。 （五）复合顶板推垮型冒顶 1.冒顶原因及其特征 （1）复合顶板的特征①由下“软”上“硬”不同岩性的岩层组成；②“软”“硬”岩层间夹有煤线或薄层软弱岩层；③下部“软”岩层的厚度通常不小于0.5m，且不大于3.0m。 （2）冒顶机理①离层岩层下沉时，软快硬慢，两层分离；②断裂有多种原因，在顶板下位岩层中断裂出一个六面体且与硬岩离层，下面由单体支柱支撑，如果周围没有约束，此六面体连同支撑它的单体支柱成为一个不稳定的结构。 （3）冒顶特点①顶板压力不大，支架无变形，无折损；②多数情况下，直接顶已沿煤壁断裂；③冒顶后，支柱多数沿煤层向下倾倒；④多数情况下，发生在回柱过程中；⑤冒顶多发生在距切眼不远的地方。 （4）冒顶地点①开切眼附近；②地质破坏带附近；③旧巷附近；④掘进破坏复合顶板的地点；⑤倾角大的地段；⑥顶板岩层含水的地段；⑦局部冒顶区附近；⑧构造尖灭地段。 2.防治措施 （1）掘进工作面运输巷、回风巷时，不破坏复合顶板。 （2）应用伪倾斜工作面，以增加阻力。整体结构。 （3）控制采高，使软岩冒落后超过采高，增加六面体下推的阻力。 （4）采用整体支架，用拉钩联接器把每排支柱连接起来，与铰接顶梁十字交叉，形成整体结构。 （5）利用戗棚、戗柱加强支护。 （6）系统布置树脂锚杆，使开切眼附近和控顶柱内的软硬岩层锚在一起，防止冒顶。 （六）金属网下椎垮型冒顶 1.冒顶原因及其特征 （1）冒顶机理①支护失效，首先形成网兜；②由于支柱初撑力小，刚度小，在碎块压力下支架失稳。 （2）冒顶特点①发生在初次放顶前后及回柱时；②推垮前支柱受力一般不大；③推垮时支柱无折损；④推垮速度快，人力无法抵抗；⑤煤层倾角较大，一般在20度以上；⑥多数工作面采用单体金属摩擦支架。 2.防治措施 （1）提高初撑力与刚度，增加稳定性。 （2）在二分层及以下分层开采时，用内错式布置开切眼，避免网下碎矸之上存在空隙。 （3）用“整体支架”增加支架的稳定性。 （4）初次放顶，要把金属网下放到底板。 （七）大块游离顶板旋转推垮型冒顶 1.冒顶原因及其特征 （1）冒顶机理①顶板由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成游离大岩块；②大岩块形成旋转力矩，将支架推倒。 （2）冒顶特点①发生在回柱时或放顶后；②游离岩块的重力与支反力在同一条作用线上，重力大于支反力，且重力靠采空区侧；③一般将支柱推离煤壁。 2.防治措施 （1）正确判断游离岩块的范围。 （2）对游离岩块加强支护。 （八）压垮型冒顶 1.冒顶原因及其特征 （1）顶板条件①直接顶较薄，厚度小于采高的2～3倍；②直接顶之上基本顶分层厚度小于5～6m。 （2）冒顶类型①基本顶断裂下沉；②基本顶台阶下沉。 （3）待游离岩块全部处于采空区时，再用回柱绞车回柱。 2.防治措施 （1）加强地质工作，摸清直接顶与基本顶的结构和力学特性。 （2）进行常规矿压观测，准确掌握来压步距，加强来压预报。 （3）合理选择支护方式，合理设计工作面支护强度，特别是对末排支柱要加大支护度。 （4）遇到平行于工作面的断层，要加强维护，不得正常回柱，待断层进入采空区后再回柱。 （九）大面积冒顶 1.冒顶原因 （1）煤层之上是厚而坚硬的砂岩，常常大面积悬而不冒，老顶来压步距达50～70m。 （2）当自身强度承受不了自重和上位岩层质（重）量，即弯曲应力超过了极限强度时，出现断裂及垮落。 （3）回采过程中遇到较发育原生裂隙或断层，也会导致冒顶。 2.防治措施 （1）顶板高压注水，周期来压步距可减少60％～70％。 （2）强制放顶。 （3）循环浅孔式放顶（每l2个循环，打一排钻孔）。 （4）步距式深孔放顶（周期来压前，沿工作面向顶板打钻孔）。 （5）超前深孔松动爆破（在工作面运输巷、回风巷，向工作面前方顶板打深孔）。 三、巷道顶板事故的分类 巷道顶板事故按事故发生的地点分为两类掘进工作面冒顶事故，巷道交岔处的冒顶事故。 （一）掘进工作面的冒顶事故 1.冒顶原因 （1）掘进破岩后，顶部岩石与岩体失去联系，若不及时支护，随时可能冒落。 （2）已支护的顶部岩石，若支护失效，可能造成冒落。 2.防治措施 （1）根据岩性控制空顶距，当遇到破碎带或层理、裂隙发育时，应紧跟掘进支护。 （2）严格敲帮问顶制度；危石必须挑下，无法挑下时应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。 （3）在破碎带中掘进巷道，要缩小支护棚距，用拉条将棚连成一体防止推垮。 （4）对破碎带，可超前注速凝剂，固化岩体。 （5）掘进头有空顶区和破碎带必须背严结实，必要时要挂网防止漏空。 （6）炮眼布置及装药量必须与岩石性质，支架和掘进头距离相适应，防止爆破崩倒棚子。 （7）锚杆支护注意眼深和锚杆密度，必要时采用锚喷网联合支护。 （二）巷道交岔处顶板事故的原因与防治 1.冒顶原因 （1）交岔处断面大，岩层松动范围大，巷道压力大，可能发生冒顶。 （2）交岔处支护复杂，有两巷支架，有抬棚，支架稳定性要求高、强度大，支护质量不好可能发生冒顶。 2.防治措施 （1）开岔口应选择岩性较好的位置。 （2）严格按操作规程，先支抬棚，后拆除原棚。 （3）注意选用抬棚材料的质量与规格，保证抬棚有足够的强度。 （4）当开口处围岩夹角被压坏，应及时采取稳定措施。 四、冒顶事故预兆及一般预防措施 各类冒顶事故发生前有其预兆。从矿井的客观实际出发，有针对性地采取各种有效的预防措施预防冒顶，是煤矿的一项重要任务。当事故发生了，如果能果断地采取正确的措施，会把事故损失降到最低，而且能防止新的更大的事故接着发生。 （一）冒顶事故预兆 在正常情况下，冒顶事故事先有如下预兆 （1）发出响声。岩层下沉断裂，顶板压力急剧加大时，木支架会发出劈裂声，紧接着出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大声响。 （2）掉渣。顶板严重破裂时，出现顶板掉渣，掉渣越多，说明顶板压力越大。 （3）片帮煤增多。因煤壁所受压力增大，变得松软，片帮煤比平时要多。 （4）顶板裂缝。顶板有裂缝并张开，裂缝增多。 （5）顶板出现离层。检查顶板要用“问顶”的方法，俗称“敲帮问顶”。如果声音清脆表明顶板完好；顶板发出“空空”的响声，说明上下岩层之间已经脱离。 （6）漏顶。大冒顶前，破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严和支架不牢固出现漏顶现象，形成棚顶托空，支架松动而造成冒顶。 （7）有淋水。顶板的淋水量有明显增加。 （二）一般预防措施 一般应从以下几个方面人手，有效防止冒顶事故 （1）支架方式需与顶板岩性相适应，不同岩性的顶板要采取不同的支护方式。如较坚硬的顶板可采用点柱；而松软易碎的顶板就要用棚子，并在梁上插上背板、背上竹笆。 （2）采煤后要及时支护。采煤机割煤后，受到输送机弯曲度的限制，在一定范围内不能及时打基本柱，顶板悬露面就大，因此，一般要采用超前挂金属梁或打临时支柱的办法及时支护，防止局部冒顶。 （3）整体移输送机时要采取有效措施。有较大面积的顶板不能用支柱支撑，对容易冒顶的比较破碎的顶板，必须采取相应的措施，如采取边移输送机边回临时支柱和边支基本支柱的快速支、回柱办法。 （4）工作面上下出口要有特种支架。工作面上下出口，空顶面积大，暴露时间长，在超前支撑压力作用下，顶板下沉量大。另外，机头、机尾设备移动时反复支撤支柱，顶板容易破碎，因此，一般要在上下出口范围内加设抬棚或木垛等。 （5）防止爆破崩倒棚子。一是炮眼布置必须合理，装药量要适当；二是支护质量必须合格，要牢固有劲，不能打在浮煤浮矸上；三是留出炮道。如果爆破崩倒柱子，必须及时架设，不允许空顶。 （6）坚持正规循环作业。正规循环作业规定工作面每天的进度、控顶距及支柱、回柱等工序按顺序进行，因此顶板悬露面积小、压力小，支柱不易折断，使顶板得到控制。 （7）坚持必要的制度。例如“敲帮问顶”制度、验收支架制度、岗位责任制、金属支柱检查制度、顶板分析制度和交接班制度等，防止麻痹大意，方可避免冒顶事故的发生。 （8）采取正确的回柱操作方法，防止顶板压力向局部支柱集中，造成局部顶板破碎及回柱工作的困难，严格执行作业规程、操作规程，严禁违章作业。 五、冒顶事故案例分析 [案例1]山东某矿一初采工作面，其下、中部有两条落差分别为0.5m和1.2m的 断层。断层带内顶板破碎，支护困难，加上管理不善，13天内只推进了4m。一天采煤区副区长带人处理断层处的局部冒顶，由于条件较差，当班没有处理完。夜班班长又带人继续处理，在处理过程中，在距刮板输送机35m以上的断层带处，’一名工人发现顶板来压出现掉渣，立即跑了出来，其他几个人没来得及撤出，被矸石埋住，造成4人死亡的冒顶事故。 这起事故的直接原因是工程质量差，技术措施不落实，没按煤矿安全规程规定进行支柱、背顶，造成顶板离层、局部漏顶，以致酿成事故。 矿领导对“安全第一”的方针执行不严，没有真正把安全措施落实到区队、班组和个人，是造成事故的主要原因。 施工组织不当，隐患处理不及时，没有按煤矿安全规程规定的“断层顶板破碎处应超前处理”的要求组织生产，断层处理滞后，造成顶板破碎，应力集中。尽管有关部门提出该区有重大危险，但未能及时采取有效措施整改。 安全检查员责任不落实、安全监察力度不够，没有按煤矿安全规程规定制订初次放顶措施和认真做好安全监察工作，这也是造成事故的又一原因。 [案例2]山西某矿1998年8月在回采1207工作面时，中部顶板突然发生冒落，造成大面积冒顶事故，正在工作面作业的15名职工遇险，第5天将最后一名遇难者找到。这次事故造成12人死亡、3人重伤。 导致这起事故的直接原因一是由于直接顶厚度大，顶板不易垮落，导致空顶面积大；二是在工作面前方有条与其相平行的原生裂隙，顶板在煤壁前方已经断开，随着工作面的推进，空顶面积加大，距裂隙越近顶板的力学状态越不稳，当推进到距裂隙一定距离时，顶板稳定状态完全打破，造成冒顶。 这起事故的教训和整改措施有3点 （1）要加强和提高顶板控制水平，防止大面积空顶。 （2）要提高地质勘探与测量工作，搞准搞清开采区域内大构造，及时为开采提供资料。 （3）要开展顶板观测工作，不能仅靠经验控制顶板，要应用先进的观测手段预测顶板活动的预兆，以便及时采取有效的安全措施。 [案例3]江苏徐州矿务局某矿夜班14人下井，计划掘进进尺3.2m。当掘进2m时，停机准备打锚杆和扶棚，顶板突然冒落一块长为9.2m，宽为2.53.2m，高为2.5m，的“草帽滑”，导致一起伤亡2人的冒顶事故。从事故的致因看，“草帽滑”厚度已超过锚杆长度，锚杆没起作用，套棚加固没能有效地控制。从表面上看此事故不可避免，其实不然，出事的前一天，技术员已经发现预兆，例如，迎头有淋水，打锚杆比较容易等，但没有引起警惕，没有安全措施；再者打眼的碎屑是砂岩碎屑，连续几天打不到基本顶，锚杆就不会起作用。这时若考虑地质变化，加长锚杆长度，或改用其他支护方式，可避免事故的发生。 第二节 顶板事故的抢险救灾 灾害事故发生后，如何安全、迅速、有效地抢救人员，保护设备，控制和缩小事故影响范围及其危害程度，将事故造成的人员伤亡和财产损失降低到最低程度，是救灾的关键。任何救灾环节决策不力，都会造成难以弥补的重大损失，甚至造成救护人员不应有的伤亡。据不完全统计，19491993年，在救灾过程中，造成救护队自身伤亡事故168起，死亡救护队指战员300多人。尤其是1995年救护队共发生自身伤亡事故10起，矿山救护指战员死亡43名。矿山救护队伤亡后，不仅影响了灾变事故的处理，而且会造成不良的影响。因此，了解事故的特点，掌握事故处理的原则、方法和技术是十分必要的。 一、顶板事故的特点 由于我国煤矿的地质条件、生产环境和管理水平不同，顶板事故的发生往往具有偶然性和独特性，造成的后果不尽相同；但总体而言，所有顶板灾害事故都有其共同的特征。 （一）突发性 顶板灾害事故往往具有突发性，使人措手不及，它给人们的心理冲击极为严重。它的突发，使现场人员及事故处理指挥者毫无思想准备，如果不冷静、理智地考虑问题，制订出行之有效的救灾措施，特别是在抢救的初期如果出现失误，就会使事故造成的损失扩大。 （二）灾难性 重大顶板灾害事故会造成多人伤亡或使井下人员的生命受到严重威胁。处理事故过程中，指挥者得知已有人员伤亡或意识到有众多人员受到威胁时，若心理慌乱增加，容易造成决策失误或救灾措施不力，酿成重大恶性事故。 （三）破坏性 重大灾害事故，往往使矿井生产系统遭到破坏。它不但使生产中断，井巷工程和生产设备损坏，给国家造成重大损失；同时，给抢险救灾增加了难度，特别是通风系统的破坏，增加了救灾的难度，还可能引起瓦斯积聚引发瓦斯爆炸，会造成更多人员的伤亡。这就要求指挥者在作救灾决策时，要充分考虑通风系统的情况，通风系统破坏与否，对救灾方案起关键作用。 （四）继发性 一场重大顶板灾害事故发生后，在较短的时间里重复发生同类事故或诱发其他事故，称为事故的继发性。例如，在原发事故地点附近，如果处理不及时，可能会继续发生冒顶，扩大冒顶面积和冒顶高度，造成更加严重的后果。因此，事故发生后，要及时、正确地处理，消除顶板冒落隐患。事故继发性的存在，要求指挥者在制定救灾措施时，多作些预想，要有充分的思想准备，采取有效措施避免出现继发性事故；一旦发生继发性事故，要能作出正确的决策，不能“顾此失彼”，不能只顾处理目前发生的情况，不顾及事故的发展变化。 正由于存在上述特性，要求指挥者在重大灾害事故面前，冷静、理智、果断、全面地考虑问题，提高指挥决策能力，有针对性地作出正确的决策，以减少事故造成的损失。国内外有些煤矿在重大灾害事故的突然冲击下，指挥者缺乏应有的救灾知识或缺少冷静、缺少全面的考虑，出现指挥失常，使事故扩大的案例多次发生，这些血的教训应引起足够的重视。 二、顶板事故的处理技术及基本原则 （一）重大事故的处理技术 多年来，处理重大灾害事故依靠的是指挥者个人的专业技术素质、处理事故的经验以及对井下情况的熟悉程度。事故发生后，指挥者依据每年编制的矿井灾害预防和处理计划和井下有关工程图纸，以及事故现场侦察得来的各种信息，对事故进行分析判断，作出事故处理决定。这种处理事故的方法属于经验型的，其成功与否在很大程度上取决于指挥者判断的准确性和抢险救灾所需材料设备的充足程度，以及救护队的行动是否正确。有时由于重大灾害事故的突发性，往往使指挥者不能冷静沉着地分析问题或因救护队违章作业或救灾材料的供应不足，造成救灾工作被动，以至贻误战机，使事故扩大；有时矿井发生重大事故后，指挥者急于救人抢险，不管客观条件允许与否，作出一些脱离实际的错误决策，结果事与愿违，使伤亡人数增多，事故范围扩大；有的矿在处理事故过程中，指挥人员之间意见分歧，没有形成一个完善的指挥中心，在指挥上缺少统一性，造成事态扩大；也有的矿井指挥者经验不足或缺乏预想方案，应变能力差，造成指挥失误指挥者及有关人员在事故发生后不能够沉着、冷静、迅速而有条不紊地各司其职，协调配合，准确无误地进行抢险救灾工作，尽快消除灾害或把灾害控制在最小程度，是一个亟待解决的问题，这也是经验型处理事故方法较难解决的问题。它是造成我国煤炭系统事故伤亡人数偏多的原因之一。随着煤炭工业的迅速发展，矿井生产规模扩大，开采向深部延伸，大型和特大型矿井的建成，机电设备与设施日益增多，过去在小型矿井、浅部开采中很少出现或不曾发生的自然灾害逐渐发生和增多，危害程度增大，凭经验处理事故已经远不能满足实际需要。为此，探讨重大灾害事故处理新技术、新装备，提高指挥决策能力就显得十分迫切。 （二）处理冒顶事故的基本原则 冒顶事故主要由救护队处理，他们担任抢救遇险人员及恢复通风等工作。抢救遇险人员时，首先应直接与遇险人员联络（呼叫、敲打、使用地音探听器等），来确定遇险人员所在的位置和人数。如果遇险人员所在地点通风不好，必须设法加强通风。若因冒顶遇险人员被堵在里面，应利用压风管、水管及开掘巷道、打钻孔等方法，向遇险人员输送新鲜空气、饮料和食物。在抢救中，必须时刻注意救护人员的安全。如果觉察到有再次冒顶危险时，首先应加强支护，有准备地做好安全退路。在冒落区工作时，要派专人观察周围顶板变化，注意检查瓦斯变化情况。在消除冒落矸石时，要小心地使用工具，以免伤害遇险人员。在处理时，应根据冒顶事故的范围大小、地压情况等，采取以下不同的抢救方法。 （1）工作面冒落范围较小，矸石块度小，比较破碎，并且继续下落，矸石扒一点、漏一些时，救护人员可采用撞楔法处理，控制住顶板。 （2）如果底板是岩石，掏不动，遇险者位置在金属网或荆条假顶下面时，可沿煤壁掏小洞寻找遇险人员。 （3）如果工作面两头冒落，把人堵在中间，采用掏小洞和撞楔法穿不过去，可采用另开巷道的方法，绕过冒落区或危险区将遇险人员救出。 （4）顶板冒落范围不大时，如果遇险人员被大块矸石压住，可采用千斤顶等工具把大块岩石顶起，将人迅速救出。 （5）独头掘进巷道发生冒顶事故将人员压住或堵住，可参照以上方法抢救遇险人员。 （6）如果遇险者位置靠近放顶区时，可采用沿放顶区由外向里掏小洞，架设梯形棚子，木板背带背顶，或用前棚边支护边掏洞，把遇险人员救出。 （7）工作面冒落范围很大时，遇险者的位置在冒落工作面的中间，采用掏小洞和撞楔法处理时间长，不安全，可沿煤层重开开切眼的方法处理。新开切眼与原工作面距离一般为35m左右，边支护边掘进；也可以沿煤壁用掏洞法处理，但靠冒落区的一帮必须用木板背好，防止漏矸石。 （8）顶板沿煤壁冒落，矸石块度比较破碎，遇险人员又靠近煤壁位置时，可采用沿煤壁由冒顶区从外向里掏小洞，架设梯形棚维护顶板，边支护边掏洞，直到把遇险人员救出。 （9）分层开采的工作面发生事故，底板是煤层，遇险人员位置在金属网或荆条人工顶板下面时，可沿底板煤层掏小洞，边支护边掏洞，接近遇险者后将其救出。 三、加强顶板事故抢险救灾工作 原煤炭部安全司对抢险救灾工作提出以下要求一是抓紧落实煤矿救护规程中各项内容，主管领导和救护人员必须熟悉矿山救护方面的知识和战术指挥原则，保证抢险救灾工作的顺利进行。二是进行矿井安全技术工作和抢救事故时严禁违章指挥、违章救护，严禁在窒息区摘掉口具，救护人员对违章指挥有权拒绝执行。三是救护队要提高自身素质，要从难、从实战出发进行技术、业务和体质训练，主管单位必须重点保证救护人员必要的生活、管理和训练经费。四是改善救护仪器、装备，各救护队必须按煤矿救护规程规定，配齐、更新必要的救护装备、仪器。五是强化培训。无论是指挥员或者战斗员都要经过严格的培训，持证上岗。还必须深入开展质量达标活动，提高矿山救护队的战斗力。六是各单位要认真贯彻全国煤矿救护工作紧急会议精神，加强管理，严格要求；结合典型事故案例，认真组织救护队员进行分析、总结，吸取教训，防止类似事故的发生。 第三节 事故性质认定与事故报告 一、事故性质认定 （一）技术鉴定 对于事故的发生以及发展起重要作用的设施、物质、材料，如现场围岩条件、物证、支护材料的材质及应力等，应在有关技术部门或科研单位参与下，进行技术鉴定。 （二）确定异常现象 （1）事故之前出现什么异常现象 （2）异常现象发生在什么地方 （3）何时第一次发现异常现象 （4）异常现象是怎样出现的 （三）模拟试验 必要时对事故的机理、作用过程以及防范设施进行模拟试验。人证、物证、现场勘查记录、照片、技术鉴定以及模拟试验等，从不同角度或不同侧面揭示事故发生、发展过程及其原因。 （四）相互验证 对事故现场勘察和事故情况的调查要及时交流，前者为事故的情况调查提供线索与依据，后者可弥补现场勘察工作的不足。正确的事故结论只有一个，因此，所有的证据、材料内容，应该是一致的，如有矛盾，必须辨明真伪。尤其是对人证材料，必须进行调查核实，确保事故调查真实准确。 （五）开好事故原因分析会 要认真听取有关方面的意见，最后以事实为根据，以安全法规为准绳，作出符合实际情况的结论，包括事故的原因、造成的后果和对责任者的处理意见等，并制定防范措施。 二、事故报告 事故调查报告的字数不限，字数的多少取决于事故性质和调查研究的情况。事故调查报告一般包括6个方面的内容。 （一）基本情况资料 （1）事故发生的时间、地点。 （2）涉及到的人员和事物。 （3）操作人员和其他证人。 （二）事故的说明 （1）事件的结果。 （2）损害的程度。 （3）事故类型。 （4）致灾介质或事故源（能源或危险物质）。 （三）事故分析 （1）直接原因（能源、危险物质）。 （2）间接原因（不安全行为和不安全条件）。 （3）基本原因（管理的、个人的、环境的因素）。 （四）结论 对事故原因、条件和环境进行一个总的分析，对造成事故的操作人员及其行为给予定论。 （五）建议需立即采取的措施 （1）加强安全管理，注意个人因素和环境因素对安全生产的影响。 （2）杜绝不安全行为和不安全条件。 （3）减少能源或危险物质数量，采用防护装置和构筑物。 （六）制定长远安全规划 （1）实施安全工作分析，提高安全管理水平。 （2）人员委派（重新委派）。 （3）教育和培训（工作安全分析，提高安全自律性和自律能力）。 （4）研究和开发安全技术，提高安全技术水平。 （5）工程设计，物资供应的改进。 （6）加强安全监察工作，发挥安全监督的作用。 （7）制定维护计划，做好财产及设备的管理及保护。 第四节 冒顶事故处理案例及其分析 [案例] 平顶山救护队处理平顶山矿务局某矿戊018072采煤工作面冒顶事故案例某年2月10日1时45分，平顶山矿务局某矿戊，采区戊18072采煤工作面发生了冒顶事故，有3名正在工作的人员被埋遇险。经平顶山救护队指战员和该矿职工的积极抢救，遇险人员全部脱险。 一、矿井概况 平顶山矿务局某矿原设计生产能力为0.6Mt，经技术改造后，已成为一个年产1.4Mt的大型现代化矿井。原来采用压人式通风，现改为抽出式通风。该矿为低瓦斯矿井，个别采区按高瓦斯管理。煤层倾角510，属主焦煤，易燃，煤尘具有爆炸性。竖井提升。顶板为砂岩。该矿采用多水平分区、分层走向长壁全部冒落后退式采煤方法 二、事故发生原因 戊18072工作面是新布置的工作面为长壁后退式炮采工作面。其长为40余m，采高2m。开采的是下分层煤（上分层在1978年已采完）。柱距0.5m，排距1.2m，采用见四回一的回柱法。该采面2月份初开始回采，从切眼到冒顶地点刚回了两排柱子。由于该采面的采煤队大多数是轮换工，加上春节的到来，出勤人数不多。在2月7日下午4时班，就发现冒顶处上方煤层顶板空顶面积大，当班工人曾向队领导反映过这个情况，但是没有引起队领导的重视。2月10日8时班，工作面工人数只有5人，其中1名采煤队长，当时采煤班长向队长提出，该处有大冒顶的危险，应进行处理。队长说“我到外面找点料，留3人利用现场材料维护顶板”，队长走后不久，顶板突然冒落。冒顶长度9.5m，宽4.5m，3名正维护顶架的人员遇险，另1位未遇险的人员立即向矿调度室作了事故报告。调度室接到报告的时间是14时05分。 三、抢救经过 2月10日14时30分，局救护大队直属中队四小队接到局总调度室通知立即赶赴事故现场抢救。在1名中队长的带领下，救护人员以最快的速度赶到了该矿。正当中队长到矿调度领取任务，小队作战前检查时，大队政委率领战训科的两名科长赶到矿上，并送来了1台苏生器。矿领导给救护人员介绍了事故情况，并指出了进人灾区的行动路线一条是走丁7大带式输送机巷，巷道高而宽，行走比较方便，但路程比较远，虽然有一段路程不用步行（大带式输送机可乘人），但因路程远所需时间较长；另一条是沿戊7，轨道下山（30）行走，这条路线短，但行走困难（平时这里就很少行人）。为了抢救阶级弟兄，必须赢得时间，所以救护人员果断决定走戊7，轨道下山，迎着乏风前进。在未到达事故地点前，救护人员遇到了矿上工人抬着1名奄奄一息的遇险者，指挥员立即命令1名有经验的老队员，对伤员进行苏生急救，并护送到医院进行抢救，其他人员继续前进。到达事故现场后，救护人员发现冒顶区面积大，垮落高度很高，并有继续掉渣现象，而在现场抢救的人员又很多，秩序非常混乱，这对抢救工作十分不利。为此，救护人员首先和矿上现场指挥员取得联系，并采取了以下抢救措施。 （1）针对现场的混乱局面，救护人员提出救灾工作必须统一指挥，抢救人员必须服从现场指挥人员的命令。这项措施采取后，对于稳定现场抢救人员的情绪，排除抢救中的混乱局面，防止在抢救过程中发生意外，起了重要作用。 （2）根据现场情况，救护人员立即采取了三项紧急措施①派两名有经验的老队员观察顶板变化，配合矿上工人维护顶板；②指派2名队员配合矿上工人扩大进风安全出口，防止继续冒顶把进风口堵死，给抢救工作带来新的困难；③集中优势兵力，利用呼喊、敲击、观察的方法，尽快判断遇险者的位置。在矿上工人的配合下，救护人员很快就和遇险人员取得了联系。 （3）由于遇险者被几根圆木夹在中间，压在下边，于是，救护人员在清理冒落碎煤矸时，先清理遇险者头部上边的，接着，小心地清理口鼻腔附近阻碍呼吸的碎煤矸。清理好后，发现有两段圆木夹着遇险者，人员抢救不出来。救护人员立即用锯锯断圆木，并清理现场的冒落煤矸，终于将第一名遇险人员抢救了出来。这名人员抢救出来后，救护人员在现场进行了急救处理，并派1名队员带1台苏生器及两个2L的氧气瓶，将其护送到医院，以防止伤员在运送途中发生意外。 （4）第1名遇险者抢救出来后，冒落处的险情仍然很严重。根据现场情况，在压力最大、有继续冒顶可能的位置，迅速打了一个木垛。这样，有效地控制了顶板，缓和了险情。 （5）抢救第2名遇险者时，是在遇险者周围挖一个1.5m深的大坑，在大坑的上部用大板和圆木盖住，并留一个口由救护人员进出抢救。这不仅对遇险人员起到了保护作用，也给救护人员抢救人员提供了安全条件。就在这时，顶板又冒落了。有一块约15kg重的大矸石向遇险者头部滚来。在这千钧一发的时刻，1名队员用自己的身体挡住了这块石头，避免了遇险者二次受伤。由于有两根金属支柱压在了遇险者的腿上，若全部清理冒落堆积物，情况紧急，时间不允许。救护人员就安装手拉葫芦，将压在遇险者腿上的两根金属支柱拉出，使这位人员脱险得救。 四、几点体会 （1）这次事故的成功处理，关键是指挥得力，指挥人员以身作则，措施果断。 （2）全队指战员齐心协力，在抢救过程中不怕苦，不怕累，作风过得硬，这是安全迅速完成任务的另一重要因素。 （3）救护人员选择了最短行动路线，从时间上掌握了主动权，这也是不可忽视的。 （4）在处理冒顶事故抢救遇险人员时，救护队与矿有经验的老工人的密切配合，应视为救护人员进行抢救工作的准则。 （5）救护队应掌握基本的现场急救常识，以便在现场及时进行急救处理。正确处理现场伤员，对遇险伤员进行急救，应列入矿山救护队战斗准备标准和检查办法。 （6）随着煤矿开采技术的发展和金属支护材料的广泛应用，救护队在处理冒顶事故时，应配备能迅速截断金属材料的救护装备。 复习思考题 1.采场顶板事故有哪几类 2.简述采场不同地点局部冒顶的发生原因及其预防措施。 3.简述采场推垮型冒顶的产生原因及其预防措施。 4.试述采场压垮型冒顶的产生原因及其预防措施。 5.巷道顶板事故有哪几类 6.简述巷道顶板事故的产生原因及其预防措施。 7.冒顶事故发生前有哪些预兆 8.经验型处理灾变有哪些缺点在经验型处理灾变时，救灾的成败取决于哪些因素 9.试述处理冒顶事故时应遵循的基本原则。 10.事故调查报告一般应包括哪些内容