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煤矿顶板事故的成因与预防
时间:2018-10-30 07:30

顶板管理是否科学、合理.有效,是工作实现安全、高效生产的关键。要科学划分顶板等级,分析顶板事故的原因,制定科学的措施,建立完善的管理制度,改善采煤方法,采用合理的施工工艺,减少对顶板的破坏 

近些年来,媒矿安全事故频发,其中一半以上是顶板安全事故隐患造成的。这类事故小至个别岩块掉落,大至工作面大冒顶,顶板事故的频频发生已经引起人们的广泛关注。如何消除顶板的不安全状态是我们关注一个主要课题之一。顶板管理是否科学、合理.有效,是工作实现安全、高效生产的关键。探索和研究顶板压力规律。总结顶板管理经验,防止顶板事故发生,对煤矿实现安全生产至关重要。根据所在新化煤矿的管理实践,就煤矿顶板管理谈几点办法。 
  一、采场顶板等级划分及鉴定办法 
  为了对危险程度不同的采场顶板的安全管理,做到突出重点,抓住一般,根据采场矿岩稳定情况进行顶板鉴定,分Ⅰ至Ⅲ级进行管理。 
  1、具备下列条件之一的,均列为Ⅰ级顶板 
  (1)采场内有大断层通过。(2)采场内有较大断层通过且有交汇;(3)层理、片理、节理特别发育;(4)采场顶板暴露面积较大,矿石类型以片岩为主的;(5)采场附近有空区或陷落区,可能对本采场构成影响的。 
  2、具备下列条件之一的,均列为Ⅱ级顶板 
  (1)采场内有断层通过,岩性以片岩为主;(2)层理、片理、节理比较发育;(3)采场处于大断层的下盘;(4)矿体以片岩为主,片理、节理虽中等发育,但产状小于50度的。 
  3、Ⅲ级顶板 
  岩质坚固,层节理不发达,只有少数小断层。生产探矿结束后,在提交B级矿块时,地质人员要根据矿块的矿岩性质及地质构造情况,按顶板等级鉴定标准,提出所提交的矿块的顶板等级,并在地质说明书中注明;采矿设计人员根据地质人员提供的地质资料,在征求安全部门的意见后确定该采场的顶板等级,并在设计说明书安全栏中说明;计划部门在下达月计划时,在计划中注明采场的顶板等级。采场顶板揭露后,矿岩性质及构造发生变化,顶板等级有必要进行调整时,经安全部门与设计人员协商后,由设计人员书面通知有关部门予以调整。 
  二、顶板事故发生的原因分析 
  1、地质条件 
  在有断层、破碎带等地质构造的作业地点,顶板的维护特别的困难。断层带经常含有断层泥,遇水极易软化坍塌,断层上盘和下盘的矿体节理裂隙也极为发育、构造节理面纵横交错,且节理面内多有泥质充填,稳固性较差,造成围岩破碎、稳定性差,这种矿岩条件直接制约着采掘顶板的安全管理。 另外破碎岩体给顶帮管理带来的限制,首先,这种岩体极易受爆破震动的影响发生微观结构上的破坏,使岩体发生变化,当结构面上的滑移超过其位移的极限值时,岩体结构解体崩溃,往往无明显变形而突然冒落。因此这种矿岩条件给顶帮的安全管理工作带来了极大的难度。 
  2、采煤方法 
  在回采过程中,回采工序的不同也会造成顶板事故,比如在煤壁无支护空间,采煤机割煤后和爆破落煤后支护不及时,推移输送机机头、机尾及替换支护时工作面两端处,回柱放顶时都会出现冒顶事故,还有象炮眼布置不当,装药量过多、老顶来压时等等情况都会产生冒顶事故。 
  二、顶板安全管理的措施 
  1、建立完善的管理制度 
  (1)采取学习培训:将近年来发生的各类顶板事故和先进管理经验汇编成学习手册,下发到各基层队组及外包队进行学习讨论,同时采取闭卷考试、现场实地考试等方法对各队组学习情况严格考核,考试不合格人员进行停工脱产再培训。 
  (2)动态控制:首先制定详细的工程标准,对巷道的支护方式,支护材料的规格,顶板的管理方式,辅助设备的配备,等等都做了详细的规定。在现场操作过程中,严格执行顶板管理质量、监测、事故责任制度,三个保证体系加大了顶板动态控制,强化掘进队组支护质量,发现质量不达标的队组坚决停下来,对其责任人加大处罚。 
  (3)加强顶板安全管理人员的管理职责:要求落实煤矿安全管理人员特别是井下安全人员职责,要求每个采、掘工作面每班均必须有安全管理人员进行巡查,对查出的隐患整改不彻底不得离开作业现场。顶板检查的内容主要有:顶板等级划分是否合理,顶板有否异常变化,安全技术措施是否可靠及执行情况等。 
  I级顶板的检查:安全员每班至少检查一次,若安全情况特别不好应在现场监督处理;班长每班至少检查一次。若安全情况特别不好,应在现场指挥处理;生产技术科长每周至少检查一次;安全科每周至少检查两次。 
  Ⅱ级顶板的检查:矿安全员、值班矿长每班至少检查一次;生产处长、坑长每月至少检查一次;安环处或坑口安全科每周至少检查一次。 
  Ⅲ级顶板的检查:矿安全员、值班矿长每班至少检查一次;井长每月至少检查一次;坑口安全科每周至少检查一次。生产矿长主持参加Ⅰ级顶板采场安全现场会,制定出解决采场安全问题的措施;Ⅱ、Ⅲ级顶板采场安全现场会由矿安全主管部门主持;采场内作业人员至少有一名兼职安全员。顶板检查方法,以查图、观察、敲帮问顶等方法,逐步采用新的现代化仪器进行观察。 
  2、改善采煤方法 
  安全上可靠,技术上先进,经济上合理是应用采矿方法的三个必要的条件,但首要的因素就是安全上可靠,如果安全上不可靠,其他条件再好也经不住历史的考验,不能成为采矿生产的好方法。 减小空顶的跨度,使顶板暴露跨度缩小,暴露面积的缩小,拱顶内岩石重量随之减少,增加了岩体的稳定,顶板的冒落现象就会明显的减少,使顶板的安全管理有了进一步的改善。 
  3、采用合理的施工工艺,减少对顶板的破坏 
  采掘工程顶板的跨度暴露在巷道规格的范围内,如果不采用合理的施工工艺和爆破参数,也会加剧对顶板的破坏或增大暴露面积,不利于顶板的安全管理。合理的施工工艺和爆破参数,能够减少对顶板的爆破震动和破坏,从而达到顶板安全管理的目的。 为此,合理布置采掘工程和施工循序。比如,断层构造带与矿体走向基本一直,施工工程沿着构造方向布置,那么顶板受构造控制就难以形成设计的轮廓,并且将构造直接暴露出来,在顶板形成大的构造及断裂面,不利于顶板的安全管理;与构造方向垂直布置工程,暴露构造较小,便于顶板的安全管理。因此布置工程特别是采矿工程时,应尽量与构造面垂直布置。 
  4、预防为主,强化对顶帮的支护,对于顶板岩石比较破碎,必须采用严格的支护,对顶板的支护形式多种多样,最根本的目的是保证顶板岩石不塌落 
  如果使用锚杆支护形式,应该使支护的网度符合锚杆间距为锚杆长度一半的要求。并且锚杆均应垂直构造,对于30°倾角的构造,锚杆的角度60°左右最为合适,对于顶板比较光滑的也必须采用合理的锚杆支护,因为顶板存在倒三角节理,即使控制的再好,顶板也有构造节理,节理面中有泥质,也极易随震动或淋水而造成冒落。在施工锚杆时,不仅仅是垂直于节理面,必须将锚杆穿透三角节理,使危岩被锚固在好的岩体中或相临进路的顶板上方。 破碎的掘进巷道,应当采用喷锚支护,甚至需要喷锚网支护。金属网必须被喷浆体全部覆盖才能起到真正的作用。 www.tsjfks.com      0538-2109678

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