在地下采掘過程中，由于礦山壓力的作用，頂板會(huì)垮落。如果頂板管理工作出現(xiàn)漏洞，則會(huì)發(fā)生頂板事故。
??????? 在煤礦井下事故中，以頂板事故的數(shù)量為最多。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)煤礦頂板事故的傷亡人數(shù)約占各類事故總傷亡人數(shù)的40～50%，小煤礦的頂板事故尤為嚴(yán)重。
??????? 一、頂板類型
??????? 煤層頂板巖層依其所處位置分為偽頂、直接頂、老頂。
??????? 偽頂是指緊貼在煤層之上，極易垮落的薄巖層；
??????? 直接頂是位于偽頂或煤層(無偽頂時(shí)）之上，一般由一層或幾層厚度不定的泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖等比較容易垮落的巖層所組成，直接頂按穩(wěn)定性可分為：不穩(wěn)定頂板，中等穩(wěn)定頂板，穩(wěn)定頂板，堅(jiān)硬頂板；
??????? 老頂又叫基本頂，一般指位于直接頂之上(有時(shí)也直接位于煤層之上）厚而堅(jiān)硬的巖層。
??????? 頂板分為堅(jiān)硬難冒頂板、破碎頂板和復(fù)合型頂板。堅(jiān)硬難冒頂板是指直接頂巖層比較完整、堅(jiān)硬(固），回柱后不能立即垮落的頂板。一般為砂巖、礫巖和石灰?guī)r。破碎頂板指的巖層的強(qiáng)度低、節(jié)理裂隙十分發(fā)育、整體性差，自穩(wěn)能力低，并在工作面控頂區(qū)范圍內(nèi)維護(hù)困難的頂板。
??????? 二、礦井頂板事故的危害
??????? 1、一般會(huì)推垮支架、埋壓設(shè)備，造成停電、停風(fēng)，給安全管理帶來困難，對(duì)安全不利。
??????? 2、如果是地質(zhì)構(gòu)造帶附近的冒頂事故，不僅給生產(chǎn)造成麻煩，而且有時(shí)會(huì)引起透水事故的發(fā)生。
??????? 3、在有瓦斯涌出區(qū)附近發(fā)生頂板事故將伴有瓦斯的突出，易造成瓦斯事故。
??????? 4、如果是采掘工作面發(fā)生頂板事故，一旦人員被堵或被埋，將造成人員傷亡。
??????? 三、頂板事故發(fā)生的原因
??????? 1、客觀原因。一是地質(zhì)因素的影響，二是頂板壓力變化的影響，三是采掘工序的影響。
??????? 2、主觀原因。一是因?yàn)楣こ藤|(zhì)量低劣，主要是不堅(jiān)持敲幫問頂，發(fā)現(xiàn)隱患不及時(shí)處理，空頂作業(yè)，違章放炮，冒險(xiǎn)回柱等。二是人的因素影響，管理不善，表現(xiàn)在生產(chǎn)安全管理人員不深入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，不帶班作業(yè)，不嚴(yán)格執(zhí)行三大規(guī)程，違章作業(yè)，違章指揮，紀(jì)律松散等。
??????? 四、易發(fā)生冒頂?shù)牡攸c(diǎn)
??????? 1、采掘工作面易冒頂?shù)牡攸c(diǎn)
??????? 采掘工作面易冒頂?shù)牡攸c(diǎn)可概括為“一道、一線、兩出口”。
??????? “一道”是指煤壁道。破煤后頂板支護(hù)不及時(shí)，頂板失去控制，極易發(fā)生局部冒頂，如果局部冒頂處理不及時(shí)，還會(huì)發(fā)展為大冒頂事故。
??????? “一線”是指采煤工作面放頂線。在采煤工作面放頂線處，頂板最易破碎，頂板壓力也最大。在回柱放頂過程中，由于壓力的重新分布，在回收受力最大的1????? ～2根支柱時(shí)，易發(fā)生冒頂事故。
??????? “兩出口”是指采煤工作面的兩個(gè)安全出口。在采煤工作面安全出口前后10m范圍內(nèi)，由于應(yīng)力集中，壓力很大，加之控頂面積大、頂板破碎，發(fā)生冒頂?shù)拇螖?shù)最多。
??????? 2、掘進(jìn)工作面易冒頂?shù)牡攸c(diǎn)
??????? 掘進(jìn)工作面易冒頂?shù)牡攸c(diǎn)在掘進(jìn)工作面處。由于打眼、放炮工作對(duì)頂板振動(dòng)破壞大、放炮后來不及支護(hù)、放炮打倒支護(hù)棚子等都易造成冒頂。另外不采用前梁支架、不敲幫問頂而空頂作業(yè)還會(huì)發(fā)生冒頂傷人事故。
??????? 五、 常見冒頂事故的預(yù)兆
??????? 主要表現(xiàn)為：響聲、掉碴、片幫、裂隙、漏頂、脫層。
??????? (一）局部冒頂?shù)念A(yù)兆
??????? (1）工作面遇有小地質(zhì)構(gòu)造，由于構(gòu)造破壞了巖層的完整性，容易發(fā)生局部冒頂。
??????? (2）頂板裂隙張開、裂隙增多，敲幫問頂時(shí)，聲音不正常。
??????? (3）頂板裂隙內(nèi)卡有活矸，存在掉碴、掉矸現(xiàn)象，掉大塊前往往先落小塊矸石。
??????? (4）煤層與頂板接觸面上，極薄的矸石片不斷脫落。這說明劈理(即頂板節(jié)理、裂隙和摩擦滑動(dòng)面）張開，有冒頂?shù)目赡堋?br /> ??????? (5）淋頭水分離頂板劈理，常由于支護(hù)不及時(shí)面冒頂。
??????? (二）大型冒頂?shù)念A(yù)兆
??????? 1、頂板的預(yù)兆
??????? (1）頂板的連續(xù)發(fā)生斷裂聲。這是由于直接頂與老頂發(fā)生離層，或頂板切斷而發(fā)生的聲響。有時(shí)采空區(qū)頂板發(fā)生像悶雷一樣的聲音，這是老頂板和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的聲音。
??????? (2）掉碴。頂板巖層破碎下落，一般由少變多，由稀變密，這是發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)信號(hào)。
??????? (3）頂板裂縫增加或裂隙張開。頂板的裂隙，一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙，一種是由于頂板下沉產(chǎn)生的彩動(dòng)裂隙。人們常常在裂縫中插上木楔子，看它是否松動(dòng)或掉下來，觀察裂縫是否擴(kuò)大，以便做出預(yù)報(bào)。
???????? (4）脫層。頂板快要冒落的時(shí)候，往往出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。檢查是否脫層可用“問頂”的方法，如果聲音清脆，表明頂板完好；如果頂板發(fā)生“空空”的響聲，說明上下巖層之間已經(jīng)脫離。
??????? 2、煤壁的預(yù)兆
??????? 由于冒頂前壓力增加，煤壁受壓后，煤質(zhì)變軟，片幫增多，使用電鉆打眼時(shí)，鉆眼省力，用采煤機(jī)割煤時(shí)負(fù)荷減少。同時(shí)，由于煤壁片幫，導(dǎo)致頂板裸露，破碎的直接頂失去支撐也會(huì)發(fā)行冒頂。
??????? 3、支架的預(yù)兆
??????? 采煤工作面冒頂前反映在支架上的預(yù)兆有活柱下縮速度加快、下縮量增大、支柱被壓折壓彎或整體向一方傾斜推倒。若是使用木支架時(shí)，支架大量折斷、壓劈并發(fā)生聲音。
??????? 在掘進(jìn)工作面，棚子及前探支架被壓彎壓劈。這些都說明頂板壓力極大，而且支架已難以控制頂板，冒頂事故立刻發(fā)生。
??????? 4、工作面其他預(yù)兆
??????? 含有瓦斯的煤層，冒頂前瓦斯涌出量突然增大，有淋水的頂板，淋水量增加。
??????? 　　　　　　　　　　　　　　　　局部冒頂
??????? 　　　　　　　　　　按冒頂范圍　
??????? 六、頂板事故的分類　　　　　　　大型冒頂　　　
??????? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　壓垮型冒頂(支撐力不夠)
??????? 按發(fā)生事故力學(xué)　推垮型冒頂(支架穩(wěn)定型差)
??????? 　　　　　　　　漏垮型冒頂(護(hù)頂效果差)
??????? 七、防止冒頂事故的措施
??????? 總的來說，一是要充分掌握頂板壓力分布及來壓規(guī)律，二是要采取有效的支護(hù)措施，三是要及時(shí)處理局部漏頂，四是要堅(jiān)持敲幫問頂制度，五是特殊條件下要采取有針對(duì)性的安全措施。
??????? 1、老頂來壓時(shí)的壓垮型冒頂預(yù)防
??????? 壓垮型冒頂是指因工作面支護(hù)強(qiáng)度不足和頂板來壓引起支架大量壓壞而造成的冒頂事故。預(yù)防方法如下：
??????? (1）采煤工作面支架的初撐力應(yīng)能平衡垮落帶直接頂及老巖層的重量。
??????? (2）采煤工作面的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間不離層。
??????? (3）采煤工作面支架的可縮量應(yīng)能滿足裂隙帶老頂下沉的要求。
??????? 2、破碎頂板大面積漏垮型冒頂預(yù)防
??????? 由于煤層傾角大，直接頂又異常破碎，工作面支護(hù)不及時(shí)，在某個(gè)局部地點(diǎn)發(fā)生冒漏，破碎頂板就可能從這個(gè)地方開始沿工作面往上全部漏空，造成支架失穩(wěn)，導(dǎo)致漏垮型工作面冒頂。預(yù)防漏垮型冒頂?shù)拇胧┯校?br /> ??????? (1）先用合適的支柱，使工作面支護(hù)系統(tǒng)有足夠的支撐力和可縮量。
??????? (2）頂板必須背嚴(yán)背實(shí)
??????? (3）嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出現(xiàn)局部冒頂。
??????? 3、采煤工作面局部冒頂事故預(yù)防
??????? 局部冒頂多發(fā)生在工作面上下端頭、煤壁區(qū)、放頂區(qū)等地點(diǎn)，許多垮面事故是由局部冒頂發(fā)展而成的，一般預(yù)防措施如下：
??????? (1）預(yù)防彩煤工作面冒頂?shù)囊话愦胧?br /> ??????? ①支護(hù)方式需和頂板巖性相適應(yīng)，不同巖性的頂板要采用不同的支護(hù)方式。
??????? ②采煤后要及時(shí)支護(hù)。一般要采用超前掛金屬探梁或打臨時(shí)支柱的辦法及時(shí)支護(hù)，防止局部冒頂。
??????? ③工作面上下出口要有特種支架。一般要在上下出口范圍內(nèi)加設(shè)抬棚或木垛等，加強(qiáng)支護(hù)。
??????? ④防止放炮崩倒棚子，一是炮眼的布置必須合理，裝藥量要適當(dāng)。二是支護(hù)質(zhì)量必須合格，要牢固有勁，不能打在浮煤浮矸上，三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子，必須及時(shí)架設(shè)，不充許空頂。
??????? ⑤堅(jiān)持執(zhí)行必要的制度。例如，敲幫問頂制度、驗(yàn)收支架制度、崗位責(zé)任制、頂板分析制度和交接班制度等。應(yīng)嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章作業(yè)。
??????? (2）預(yù)防鑲嵌形頂板局部冒頂?shù)拇胧?br /> ??????? ①?gòu)牡刭|(zhì)方面要盡量可能查明是否有鑲嵌形(俗稱鍋頂）頂板結(jié)構(gòu)，以便在制定作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程，以及選擇支架型式時(shí)，制定出針對(duì)性的措施和作出有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。
??????? ②選擇支架型式時(shí)，必須選定能及時(shí)支護(hù)，超前支護(hù)的支架型式。
??????? ③明確規(guī)定支護(hù)操作人員必須首先安置探板、掛梁，不得在無支護(hù)區(qū)工作，其它人員，如攉煤工等均不得在無支護(hù)區(qū)工作。
??????? (3）預(yù)防脆性支架突然折斷造成局部冒頂?shù)拇胧?br /> ??????? ①木頂梁(大板梁）必須平行木紋理加工。
??????? ②帶有疤痕的木板梁絕對(duì)禁止使用。
??????? (4）預(yù)防局部空頂(空洞）冒落沖擊造成局部冒頂?shù)拇胧?br /> ??????? ①?gòu)闹ёo(hù)方法上采取措施防止漏頂空頂。對(duì)頂板局部破碎處，采取超前支護(hù)的方法，將頂板扦嚴(yán)背實(shí)，防止漏頂。如掏梁窩的辦法。
??????? ②對(duì)漏頂采取封堵措施。對(duì)漏頂，不能任意擴(kuò)大，形成大面積、大高度的空洞。可用撞楔法和用泡沫封堵材料進(jìn)行封堵。
??????? ③對(duì)已形成的空洞應(yīng)采取預(yù)防冒落沖擊的措施。在單體支柱的工作面，空洞下的特殊支架必須是木垛。
??????? (5）預(yù)防采煤工作面過斷層時(shí)冒頂?shù)拇胧?br /> ??????? ①過斷層前，應(yīng)先摸清工作面與斷層走向的交角，交角越小，工作面越危險(xiǎn)，冒頂?shù)目赡苄栽酱蟆鄬勇洳钚〉目芍苯硬蛇^去，落差較大的要采用挑頂臥底，工作面要加強(qiáng)支護(hù)。
??????? ②在斷層破碎地點(diǎn)，要垂直斷層面打帶帽頂柱，柱根要支在硬底上，在斷層兩側(cè)都要打木垛。
??????? ③挑頂過斷層時(shí)要丟底煤，支柱要穿木鞋，防止下沉臥底，過斷層時(shí)要丟底煤，為防止頂煤落下造成空頂，留頂煤處要?jiǎng)x嚴(yán)剎緊。
??????? 4、掘進(jìn)工作面冒頂?shù)姆乐?br /> ??????? (1）掘進(jìn)頭冒頂事故的防治措施：
??????? ①堅(jiān)持敲幫問頂。上班進(jìn)入掘進(jìn)工作面后，在打眼放炮前后均應(yīng)敲幫問頂。
??????? ②檢查工作地點(diǎn)支架架設(shè)質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)不合格支架，必須先處理后施工。
??????? ③嚴(yán)格控制巷道掘進(jìn)迎頭的空頂面積。當(dāng)迎頭掘進(jìn)中空頂面積超出規(guī)定的要求，或頂幫比較破碎時(shí)應(yīng)及時(shí)設(shè)支架棚子支護(hù)裸露的頂板。背頂封幫要嚴(yán)實(shí)，切忌虛設(shè)。