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2024年金属矿山顶板安全管

金属矿山地质赋存条件复杂，采矿方法多种多样，有些矿山采用

不适当的采矿方法，加上不按正规作业，生产管理不善等原因，自50

年代以来，冒顶片帮重大伤亡事故不断发生，根据概略的统计，我国

金属矿山的冒顶片帮事故一般占井下各类事故总数的20～30％左右，

居井下矿山伤亡事故的第一位。从井下冒顶片帮伤亡事故的分类统计

结果来看，属于生产管理方面的原因占45.6％，属于物质技术方面的

原因占44.2％。但在实际工作中，所谓物质技术方面的原因，往往与

人的因素有关，比如设计和工艺的缺陷、设备设计和维修的缺陷等。

从金属矿山发生冒顶片帮伤亡事故的地点来看，巷道发生的事故较采

场多。冒顶片帮事故中，大多数是由于局部冒落或浮石冒落所引起。

加强顶板管理安全的重要途径是：根据不同的地质条件，选用合

理的采矿方法，尽量减少采矿作业人员暴露在大面积的顶板条件下作

业，安全、高效的采矿方法，对降低采矿重大伤亡事故非常重要，坚

持合理的开采顺序，即自上而下、由顶到底(上盘到下盘)，由远而近

的开采顺序，集中作业，贫富兼采；避免到处挖富矿造成作业分散，

导致破坏顶板平衡，提高回采强度。采取快掘、快采、快出的办法，

提高采场单位面积矿石产量，缩短生产周期，不仅可以提高采矿的劳

动生产率，而且可以避开地压显现的活动期，在地压相对稳定的状态

下进行采掘作业，达到安全生产。

对于暴露面积较大的采场(例如空场法、留矿法，充填法等)必须

实行顶板分级管理法，按照不同的地质条件和不同的采矿方法，将顶

板分为一级、二级、三级，按照不同的级别，分别提出不同的顶板管

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理要求。为了避免浮石冒落引起的伤亡事故，矿山实行的顶板三次检

查制(斑前、班中，斑后)。检查顶板松石的方法，过去主要靠锤击听

声，处理顶板松石主要依靠撬棍，这种方法不仅工效低。劳动强度

大，而且处理松石时如果站立位置不当，操作不慎，还可能使自己本

身受到伤害。美国，加拿大等国已在井下采场成功地使用浮石处理

机，可有效地防止松石冒落伤人事故，并提高工效。70年代以来还曾

不断进行利用红外探测仪检查顶板松石的试验，已经取得了很大的进

展。我国研制成功的无线电地音仪，可作出危险顶板冒落的预报。

对巷道型掘进工作面和采场的顶板管理措施主要有以下几方面：

(1)合理选择井巷(洞室)位置、断面形状和大小，包括，巷道布置

应避开松软岩层，尽量在坚硬均质的岩体内通过，避免在应力集中区

布置巷道，尽量使巷道、洞室的轴向与岩石弱面的走向直交或斜交(大

于45～65)。

(2)正确采用支护形式在金属矿山，岩石条件较稳定，但仍有相当

部分的井巷需要支护，金属矿山过去常用的支护结构形式有木支架、

金属支架、预应力钢筋混凝土支护、料石砌碹，整体浇灌混凝土碹等

支护形式，但目前支护效果最好，工效较高的支护方法是锚喷支护。

锚喷支护是一种新的支护技术，主要包括锚杆支护、喷射混凝土支

护、锚杆喷射混凝土支护或喷射混凝土金属网相结合的锚喷支护等。

(3)减少爆破对巷道稳定性的影响。主要措施包括：①采用空隙间

隔装药，减少爆破裂隙；②形成减震带，减少爆破震动。在生产实践

中，往往在巷道或边坡一侧的爆区边缘，凿一排较密而不装药的空

孔，利用孔空减弱爆炸应力波的传播；③减少炸药用量，采用毫秒电

雷管起爆，由于各炮孔所产生的爆破震动相互抵消，使总的爆破震动

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有所降低；④控制爆破作用方向。迎向最小抵抗线的爆破震动，要比

背向间最小抵抗线方向的爆破震动小0.8～2倍；⑤减少大爆破所产生

的冲击力，减少爆破对采场底部结构的破坏等。

可用地质力学的方法来分析矿区地质构造的类型和历史，结合矿

区的开采情况和地压观测的结果，从地质力学的角度划定矿区和地压

活动危险区，从而使地压观测的选点和设计比较合理，可提高地压观

测的效果。在地压观测的仪器方面，矿山可使用一种、两种或多种仪

器同时进行观测，使用得比较普遍的有地音仪、声波仪、光应力计、

地震仪等，其中地音仪的推广使用更为普遍。

金属矿山由于岩石比较坚硬，地表移动下沉过程缓慢，遗留的采

空区多数未予处理。应在对地压长期观测的基础上，用地质力学的方

法，对采空区情况进行分析，有计划地对一些采空区进行充填，做到

基本上控制大面积地压活