礦井冒頂事故是煤礦中最常見的事故，根據國內外統計資料表明，冒頂事故發生雖然不會造成特別重大傷亡事故，但發生頻率較頻繁，比例居煤礦各類事故之首。冒頂事故危險源一般分為回采工作面冒頂、掘進工作面冒頂和采空區冒頂三大類，回采工作面冒頂事故發生最嚴重。

　　事故致因理論中三類危險源思想，明確地將礦井頂板事故危險源的影響因素分為三類，第一類危險源為靜態危險源，如自然地質條件，第二類危險源和第三類危險源統稱為動態觸發型危險源。礦井頂板事故危險源是一個很復雜的礦山壓力顯現問題，往往與自然地質條件,開采技術水平、人的操作技術因素和管理總體水平有關，其中自然地質條件是影響頂板穩定性的第一類危險源，開采技術水平和人的操作技術因素屬于第二類危險源，管理技術總體水平則為第三類危險源。

　　1礦井頂板事故危險源主要影響因素

　　1）自然地質條件（第一類危險源）

　　煤層頂板巖石的性質，層理、裂隙和構造作用是造成回采工作面冒頂的根本原因。一般來說，頂板巖層比較堅硬，分層厚度較大，完整性好，賦存穩定，地質構造簡單時，冒頂事故就比較少，反之就多[61]。

　　作者：張超（1978.7~），男，漢族，碩士，華北科技學院安全工程學院教師

　　（1）頂板巖體巖性主要有砂巖、泥巖(包括粉砂巖，粉砂質泥巖、炭質泥巖、粘土巖、頁巖等)。砂巖具有剛性特征，一般不易變形和破壞，所以由砂巖組成的巖層是相對穩定的部分，但剛性巖體受到強載荷作用時容易產生脆性斷裂和剪切破壞。泥巖具有塑性，受力后容易變形產生塑性流動，易形成不同的幾何形態，

　　有些粘土巖類還有遇水膨脹的性質，不僅使自身的穩定性降低，而且會影響上下巖層的穩定性。

　　（2）頂板的分層厚度越大，直接頂越不易彎曲變形，穩定性越好。各個煤層的頂板形式是不一樣的，有的有偽頂，有的沒有偽頂，還有的沒有直接頂，只有老頂，對頂板性質如果不清楚，也易發生頂板事故，造成人員傷害。

　　（3）層理發育與否、發育類型影響著巖體的穩定性。當層理特別發育時，巖體及層間結合力要弱得多。

　　（4）地質現象中的斷層、褶曲、裂隙是引起局部冒頂的主要原因之一。形成這些地質現象的過程中，煤巖層受地質作用而形成局部破碎帶，采動破壞了破碎帶的應力平衡狀態，易造成冒頂事故。

　　2）開采技術水平

　　（1）巷道與開采工作的關系。如巷道是受一側采動影響還是受兩側采動的影響,是初次采動影響還是多次采動的影響。

　　（2）巷旁支護的方法。如留煤柱護巷還是巷旁澆注鋼性充填帶護巷。

　　（3）巷內支護。巷內采用的支架類型及支護方式。

　　支架的不正常工作狀態嚴重影響支架力學特性發揮，對支架本身結構造成破壞，從而對工作面頂板的控制能力減弱。支架工程質量的好與壞對頂板管理工作的影響較大，比如：支柱初撐力、支柱迎山角、支架密度是否合理、支架是否有扭斜現象、支架梁與頂板接觸是否嚴密等；特別是在頂板不平整或頂板破碎時，更要求支架的工程質量要高，支柱要迎山有力，并且梁頂上一定要用塑料網(金屬網)或是用稍枝、背板背嚴實；否則頂部碎石塊在頂板壓力作用下極有可能推垮支架造成冒頂事故，危及安全生產。

　　3）人的操作技術水平

　　違章作業是引起頂板事故的直接原因，例如，空頂作業,巷道迎頭不及時支護,頂板暴露時間過長；操作施工人員不按規定進行支護,支架架設不穩,空幫空頂等。采掘工人技術素質低是造成違章指揮、違章作業和工程質量低劣的直接原因。在諸多冒頂事故中，采掘工人既是直接責任者，又是直接受害者。實踐證明，工人的技術素質越高，就越能的把事故消滅在萌芽狀態，防患于未然。否則，不但不能消滅事故，反而會造成或擴大事故。

　　4）管理技術總體水平

　　根據不同的地質資料，認真編制和執行作業規程，是控制頂板事故發生的重要措施。管理人員應根據不同的地質條件，規定不同的開采方法、安全措施、通風方法、支護方式、規格質量等。如果對工作面彎曲不直，不按要求支護、空頂面積大、柱距排距不按規定、隨意摘掉不應摘的支柱等現象不予理睬，都容易發生頂板事故。另外，按正規循環作業也是非常重要的因素。按正規循環作業，如果工作面回采進度快，則頂板壓力小；反之，工作面進度慢，頂板下沉量大，放頂回柱就困難，處理時非常容易冒頂。

　　2建立頂板事故危險源評價指標體系

　　頂板事故危險源有許多定性因素決定，評價指標的合理選擇，直接影響所建體系的準確度，根據三大危險源原理，把影響頂板事故危險源的因素分別設為D1、D2、D3、D4和D5，每一因素又細分為若干小因素，如表1所示：

表1 礦井頂板事故危險源評價指標體系

項目	因素
礦井頂板巖石性質D1 （第一類危險源）	頂板有相變，巖石力學性質差異大，分層厚度小，水的影響大，圍巖性質為第Ⅴ類
	頂板有相變，巖石力學性質差異小，水的影響小，圍巖性質為第Ⅳ類
	巖層較穩定，基本無水的影響，圍巖分類為第Ⅲ類
	巖層穩定，無水，圍巖分類為第Ⅰ、Ⅱ類
礦井地質構造D2 （第一類危險源）	礦井地質構造復雜，屬于復雜、極復雜型
	礦井地質構造屬于中等型
	礦井地質構造屬于簡單型
	礦井區域內無斷層、無褶皺、無陷落柱
開采技術及支護水平D3 （第二類危險源）	炮采工作面，用摩擦金屬支柱或木支柱，炮掘工作面
	普采、高檔采煤工作面
	綜采工作面或機采工作面
	綜采或綜掘工作面，安全裝備齊全
人的操作技術水平D4 （第二類危險源）	工人文化水平低，素質差，為經過培訓，有“三違”操作，
	工人文化水平低，工齡一般在1年以下，雖經過培訓，但人有部分不懂得專業技術
	工人文化水平一般，經過專業培訓，抽查有少部分不合格
	工人素質基本合格
頂板管理水平D5 （第三類危險源）	頂板作業管理無標準，支護形式無依據，工程質量不可靠
	頂板作業管理有標準，但無保障措施，質量不穩定，工程質量合格
	能認真執行管理標準，有較可靠的保障措施，循環作業安排一般
	嚴格執行質量標準，根據不同地質資料，制定合理的開采方法，質量穩定，循環作業安排合理

　　3確定評價指標體系權重值

　　根據層次分析法原理確定礦井頂板事故危險源評價指標權向量，如表2所示。

表2 礦井頂板事故危險源評價指標權向量

　　求得的 ，判斷矩陣D可以接受，權重值合理。