苗美荣
鄂尔多斯市华兴能源有限责任公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 010300
摘要：煤矿掘进巷道顶板事故属于常见安全事故，对煤矿生产产生严重的不利影响。基于煤矿安全事故调查得知，顶板事故在安全事故中占比高达40%之多，顶板死亡事故中，掘进工作面冒顶事故较为常见。因此，务必做好顶板事故的预防措施，为煤矿安全生产提供可靠保障。
关键词：煤矿；巷道掘进；顶板事故；预防措施
前言：煤矿巷道顶板事故，即顶板突然崩塌引起的安全事故。煤矿生产期间，巷道掘进施工会遭遇断层，较易产生顶板松动或是破碎等情况，对煤矿掘进巷道产生严重影响。因此，务必重视对断面形状做出深入仔细研究，制定科学合理的支护方式，通过对受力情况的合理改变，使顶板变形得到有效控制，预防煤矿顶板事物的频发出现，确保煤矿生产安全稳定。
一、科学合理优化断面，预防顶板事故发生
（一）运用合理措施，优化巷道断面
煤矿巷道断面以拱形顶板和直墙、弧形底角的形状为主，不但有利于方便施工，同样可以对巷道围岩受力状态做出有效改变，使巷道围岩承载能力得到明显的增加。基于数字模拟软件和图像处理技术，对弧形底角与常规直角形式的巷道断面做出科学对比，并对受力与变形情况做出准确计算。基于检测得知，弧形底角同常规直角断面记性对比，剪应力出现明显的降低，最大主应力以及最小主应力同样得到明显减少，巷道顶板下沉量以及底鼓量得到有效控制，有效预防顶板事故发生[1]。
（二）科学优化结构，防止巷道冒顶
关于煤矿掘进巷道，通常以锚杆与锚索结合的组合拱为主要支护方式，组合拱所具备的关键作用在于，悬吊与加固拱。组合拱能够承受冒落岩层与软弱演示重量，同样可使岩体硬度得到相应的提高，避免巷道围岩出现松动变形，起到加固拱的关键作用。
巷道走向同岩层倾向所形成的夹角相对较小的情况下，可在岩层中锚入长度达到1.8m的锚杆。若巷道顶板并未出现破碎，锚杆方向可同巷道拱形边缘保持垂直，此时，锚杆悬吊作用相对较小。若巷道顶板出现破碎的情况下，锚杆方向需随岩层倾向发生相应的变化。
二、煤矿井下掘进工作面智能监测与安全预警技术
（一）超循环作业预警系统
超循环作业预警问题，主要是监测掘进机每次掘进作业的掘进距离，并在超出安全距离时及时发出报警信息。整个系统主要由矿用无线摄像机、无线信号收发器、声光报警器、后台软件服务系统等组成。无线摄像机实时采集掘进机工作视频，后台服务系统通过相关软件算法首先确定并记录掘进机在开始掘进前的初始位置，然后持续跟踪掘进机的工作进度并实时分析掘进机的行进距离，从而得到掘进的实际距离，当实际距离超过预先设定的安全循环距离后，即可视为超循环作业。此时软件系统会控制硬件做出相应声光报警提示，报警信息同时传送到调度中心和井下工作现场并产生声光报警信号，在后台形成超循环作业报警记录。
（二）危险区域预警系统
危险区域预警问题，主要是在掘进作业时期监测危险区域，并在有人员进入或停留时，及时发出报警信息。在非掘进作业时期，当有人员穿过时，预警系统发出安全提示信息。危险区域预警系统主要由矿用无线摄像机、无线信号收发器、声光报警器、跑偏开关、后台软件服务系统等组成。
在需要监测的危险区域合适位置安装矿用摄像机实时采集图像。
掘进作业时，关闭安全围栏，安装在围栏上的跑偏开关关闭，此时人员穿越或停留使新采集到的一帧图像与背景图像特征发生变化，则可判定为危险区域出现违规作业事故，此时后台软件系统会控制井下硬件做出相应声光报警提示，报警信息同时传送到调度中心，并在后台形成空顶作业报警记录。
在非掘进作业时，打开安全围栏，跑偏开关开起，允许工作人员通过。当监测区域有人员穿过时，最新采集到的图像与背景图像特征发生变化，此时可判断为正常作业，后台软件系统会控制井下硬件发出相应声光信号，提示工作人员安全通过。
三、 掘进管理技术
在煤矿资源的挖掘过程中，先进的挖掘设备固然起着重要作用，但采用新的管理方式也具有重要的现实意义，通过先进的管理技术也可以形成生产力，在提高产量的前提下保证工程的安全可靠性。高效率并且具有实际应用价值的掘进管理技术包括以下几个方面：
（一）信息管理技术
对于任何一项管理技术而言，作为最基础的管理数据，信息的采集尤为重要。煤炭资源开采的最根本目的在于经济利益，影响煤炭价格变动的因素很多，譬如：交通运输成本、国际国内市场需求、政治因素、新型替代能源等，因此煤炭价格数据的及时采集更新显得尤为重要，根据价格的变动，若是提早发现其呈上升涨幅状态，增加开采量，则会大幅增长利润；同理可得，若是发现价格下跌，从而降低煤炭的开采量，则可降低因价格暴跌所带来的损失；若是在价格变动方面能掌握第一手信息，那么相对其他开采者而言，则具有策略优势，可预先制定相应措施，从而尽可能的降低风险，增长利润。
???????（二） 安全管理技术
任何工程项目中最重要但又最容易被忽视的则是安全生产问题，管理者往往为了追求利益最大化，开采者往往因为惰性而不规范化操作，最终造成重大事故而导致井道坍塌、人员伤亡的惨剧，不仅对企业名誉造成损伤，也大大增加了企业意外支出成本。历年发生的矿难中，最常见也是危害最大的事故主要分为两类：矿井渗水事故和井道易燃气体爆炸事故。针对矿井渗水事故，一方面从设备着手，通过对设备的强化管理，采取定期检查排水系统方式，检测排水管是否有漏水、堵塞等隐患；检测排水泵是否故障，有无替代排水泵和替换应急电源，以及备用泵和备用应急电源是否能正常运行等等。另一方面，从人员安全意识着手，制定健全的安全规章制度和完整的安全规章体系，通过完善甘泉考核机制，并确定年度安全目标，来将安全责任落实到个人。
（三） 人员管理技术
任何工程项目中，最终执行者还是人本身，机器设备、管理技术只是起辅助作用。在煤炭挖掘工程中，人员更是重中之重，人员不仅仅是煤矿的开采者，其整体素质也影响着煤矿企业产品的产量和质量，代表着同行业的核心竞争力之一。首先，采取从上而下的管理制度，管理者必须以身作则，其素质影响到整个团队。加强管理管理者的自身素质和能力主要包括以下几个方面：（1）管理者对信息技术的理解水平。（2）管理者对紧急事故的处理和应变能力。（3）管理者对新型工具的实际应用水平。（4）管理者对安全措施的灌输和督促。（5）管理者对人员调动情况清楚且合理。
?结语
现在我国的经济发展较快，人们生活水平提高的同时也加大了对煤炭资源的需求量。由于煤矿不断开采，其难度也日益提高，而且井下煤矿巷道地应力也愈发提高，这就需要技术人员做好巷道支护和预防，只有确保煤矿掘进支护的稳定性和安全性，才能令煤矿开采顺利进行。通过上述支护方式，可以使围岩松动区域扩展的情况得到控制，在实现有效控制后，需要进一步通过强度更高的永久性支护来保证巷道围岩不变形。
参考文献：
[1]韩帅,李安邦,李兴东,等.煤矿巷道掘进工序和时序优化研究[J].煤炭工程,2018,(2):51-54,58.
[2]王学成.我国煤矿巷道快速掘进技术与装备发展现状[J].煤矿机械,2017,(6):1-3.