強(qiáng)化頂板管理 預(yù)防冒頂事故

強(qiáng)化頂板管理 預(yù)防冒頂事故 我們知道，煤礦在地下煤層開采活動(dòng)中，其圍巖的原始平衡狀態(tài)會(huì)受到破壞，引起了巖體內(nèi)應(yīng)力的重新分布，圍巖產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，形成所謂的礦山壓力。在其作用下井下采煤工作面，巷道等就會(huì)發(fā)生變形、破壞，甚至垮落，對(duì)井下作業(yè)造成影響，甚至?xí)斐稍O(shè)備損壞、人員傷亡等，這就是所謂的頂板事故。頂板事故是煤礦基建、生產(chǎn)過程中常見事故，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，約占煤礦井下各類事故總數(shù)的三分之一，傷亡人數(shù)及損失占有較大比重。我清醒地認(rèn)識(shí)到頂板事故的嚴(yán)重性，我現(xiàn)在結(jié)合這次培訓(xùn)學(xué)習(xí)，與我礦目前安全工作相聯(lián)系，談?wù)勗诿旱V井下頂板管理及冒頂事故預(yù)防。 根據(jù)圍巖與煤層的相對(duì)位置，現(xiàn)將煤層頂板分為偽頂、直接頂、老頂三種。偽頂即直接貼在煤層上面，厚度一般0.5米以下，隨采掘隨落的巖層；直接頂即在偽頂以上的巖層，但有時(shí)煤層以上無偽頂時(shí)之緊貼煤層；老頂即位于直接頂之上的有一定厚度的堅(jiān)硬巖層，有時(shí)可能緊貼煤層之上。若從頂板管理的角度分析，煤層頂板則可分為易垮落、中等垮落、難垮落、極難垮落和塑性彎曲等五類型頂板，當(dāng)然，它主要是由巖性來決定和區(qū)分。 由于頂板管理不善，采取措施不得力等原因，就會(huì)造成頂板事故，從一次冒落的頂范圍面積及傷亡人員多少、損失大小來說，常見頂板事故可分兩大類：第一類是局部冒頂事故，絕大部分發(fā)生在臨近斷層、褶曲軸部等構(gòu)造部位，其特點(diǎn)是范圍較小，每次傷亡人數(shù)少，損失小，且事故發(fā)生地點(diǎn)大多是在有人工作的部位。第二類是大面積垮落事故，主要是直接頂和老頂大面積運(yùn)動(dòng)造成的，其特點(diǎn)是范圍面積廣，來勢兇猛，后果嚴(yán)重，不僅嚴(yán)重影響井下生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)，往往會(huì)導(dǎo)致重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。 經(jīng)過多年的實(shí)踐，以及通過多人多次的研究、分析和總結(jié)，在正常情況下，多數(shù)頂板冒落事故先都是有預(yù)兆的，就看你是不是會(huì)仔細(xì)發(fā)現(xiàn)并認(rèn)真判斷分析，最后果斷采取有效防范措施，化險(xiǎn)為夷。 頂板發(fā)生冒落前，一般會(huì)出現(xiàn)下列預(yù)預(yù)兆： 一是響聲。巖層下沉斷裂。頂板壓力急劇加大時(shí)，木支架就會(huì)發(fā)生劈裂聲，緊接著出現(xiàn)折粱斷柱現(xiàn)象；金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大聲響。有時(shí)也能聽到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。 二是掉碴。頂板嚴(yán)重破裂時(shí)，折粱斷柱就要增加，隨著就會(huì)出現(xiàn)頂板掉碴現(xiàn)象。掉碴越多，說明頂板壓力越大。在人工頂板下，掉下的碎矸石和煤碴更多，工人叫“煤雨”，這就是發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)信號(hào)。 三是片幫。冒頂前煤壁所受壓力增加，變得松軟，片幫煤比平時(shí)多。 四是裂縫。頂板的裂縫，一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂縫；一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動(dòng)裂隙。老工人的經(jīng)驗(yàn)是：“流水的裂縫有危險(xiǎn)，因?yàn)樗?；縫里有煤層，水銹的不危險(xiǎn)，因?yàn)樗抢峡p； 口新的有危險(xiǎn)，因?yàn)樗切律摹?。如果這種裂縫加深加寬，說明頂板繼續(xù)惡化。 五是脫層。頂板快要冒落的時(shí)侯，往往出現(xiàn)脫層的現(xiàn)象。 六是漏頂。破碎的偽頂或直接頂，在大面積冒頂以前，有時(shí)因?yàn)楸稠敳粐?yán)和支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂若不及時(shí)處理，會(huì)使棚頂托空，支架松動(dòng)，頂板巖石繼續(xù)冒落，就會(huì)造成沒有聲響的大冒頂。 另外還可以利用一些簡單易操作的方法來試探有無冒頂危險(xiǎn)。比如木楔法，在裂縫中打入小木楔，過一段時(shí)間，如果發(fā)現(xiàn)木楔松動(dòng)或夾不住了，說明裂縫在擴(kuò)大，有冒落的危險(xiǎn)。再此如敲幫問頂法，用鋼釬或手鎬等工具敲頂板，聲音清脆響亮的頂板完好；發(fā)出“空空”或“嗡嗡”聲的，表明頂板巖層已離層，應(yīng)把脫離的巖層挑下來。還有震動(dòng)法，右手持鑿子或鎬頭，左手指尖扶頂板，用工具敲擊頂板，如感到頂板震動(dòng)，即使聽不到破裂聲，也說明此巖石已與整體頂板分離，盡快處理。 我煤礦目前正處基建時(shí)期，井下作業(yè)當(dāng)然以巷道掘進(jìn)為主，如何預(yù)防掘進(jìn)工作面冒頂片幫事故是現(xiàn)場安全管理班中的重中之重。掘進(jìn)工作面發(fā)生冒頂片幫的原因，我認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行分析和考慮： 一是地質(zhì)方面。巷道圍巖松軟或極易風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育；巷道通過斷層、褶皺等構(gòu)造變動(dòng)劇烈地帶；巷道穿過巖層的巖性突然發(fā)生變化，在其交界處易發(fā)生冒頂片幫等。 二是設(shè)計(jì)方面。巷道位置選擇不當(dāng)，使巷道處于松軟破碎巖層中；缺乏較詳細(xì)的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，使施工缺乏指導(dǎo)，缺少應(yīng)變措施；支護(hù)結(jié)構(gòu)與形式不合理等。 三是施工方面。對(duì)巷道穿過松軟破碎巖層缺乏準(zhǔn)備，施工措施不當(dāng)或錯(cuò)誤；不是一次成巷，圍巖暴露時(shí)間過長，造成風(fēng)化松動(dòng)，引起塌冒；支護(hù)不符合設(shè)計(jì)要求，不按作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程施工，忽視質(zhì)量，支架失穩(wěn)引起塌冒；工作面空頂距離過長，臨時(shí)支護(hù)失效；在松軟破碎巖層中施工，裝藥量過多，破壞了圍巖穩(wěn)定性；不執(zhí)行工作面敲幫問頂制度，檢查處理浮石不及時(shí)或方法不得當(dāng)，引起浮石墜落，造成傷亡事故等。掘進(jìn)工作面頂板事故的類型按造成冒落的形式，主要可分為空頂事故、壓垮型事故和推垮型事故三類。實(shí)踐中，頂板冒頂事故有時(shí)同時(shí)具有三種類型的特征，比如由于空頂墜落，可能導(dǎo)致巖塊回轉(zhuǎn)推倒支架引發(fā)推垮型冒頂事故。這三類事故的比例，據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，空頂事故占到60%，其次是壓垮型冒頂事故。掘進(jìn)工作面頂板事故發(fā)生區(qū)域也有其規(guī)律性，其中發(fā)生在交岔點(diǎn)煤巷開門處及構(gòu)造變化帶的約占到50%以上，因這三個(gè)區(qū)域均屬高應(yīng)力區(qū)，且交岔點(diǎn)的斷面大，圍巖懸露時(shí)間長。此外，過已有老巷、煤層變薄破頂掘進(jìn)等也易發(fā)生頂板事故。 鑒于上述原因，以及煤層頂板生冒落前的一些預(yù)兆，我認(rèn)為我礦在基建過程中，可采取以下措施有效地預(yù)防掘進(jìn)工作面發(fā)生冒頂和片幫：全面掌握地質(zhì)資料，認(rèn)真編制施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程，采用合理的施工方法和安全措施；盡力堅(jiān)持一次成巷，縮短圍巖暴露時(shí)間和減少圍巖暴露面積；嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中對(duì)打眼放炮的相關(guān)規(guī)定，實(shí)行光面爆破，不損壞支護(hù)；掘進(jìn)工作面支護(hù)要緊跟迎頭，堅(jiān)持使用前探粱或臨時(shí)支架護(hù)頂，嚴(yán)禁空頂作業(yè)；在裝藥放炮前，必須檢查并加固工作面的支架，防止因爆破破壞支護(hù)，造成巷道空幫和冒頂事故；巷道斷面大，圍巖破碎松軟、壓力大時(shí)，可縮小支架距離或采用加強(qiáng)支架，砌碹巷道注漿等措施強(qiáng)化支護(hù)；巷道支護(hù)與圍巖之間，嚴(yán)禁空頂空幫，堅(jiān)持碹后充填，背好幫頂；加強(qiáng)工作面圍巖變化情況的觀測，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，根據(jù)具體情況及時(shí)采取有效措施，防患于未然；經(jīng)常檢查掘進(jìn)工作面后方的巷道支護(hù)情況，及時(shí)修復(fù)、更換問題支護(hù)，消除事故隱患；嚴(yán)格按照工程質(zhì)量和支護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，若發(fā)現(xiàn)不合格或已損壞的支架，應(yīng)及時(shí)返工處理，絕不姑息遷就。 我礦是資源整合改擴(kuò)建礦井，原被整合小煤礦都有十幾年，甚至幾十年的井下開采活動(dòng)，在目前建設(shè)施工過程中，在建巷道與已有老巷道難免有穿叉現(xiàn)象，針對(duì)此特殊問題，為防止掘進(jìn)施工中冒頂或掉底事故發(fā)生，我認(rèn)為應(yīng)采取以下措施確保施工安全。首先應(yīng)認(rèn)識(shí)到新掘巷道穿過已有老巷道時(shí)有三種情形：第一種是新掘巷道與已有老巷道平面交叉；第二種是新掘巷道在上，已有老巷道在下；第三種是新掘巷道在下，已有老巷道在上。在施工中事先要準(zhǔn)確測定新掘巷道與已有老巷道在空間上的相對(duì)位置和距離，然后再及時(shí)做出安排。其次，撇過通風(fēng)、排水安全不說，在新掘巷道距被透點(diǎn)5米左右時(shí)，要用3米左右的釬桿打探眼，以便準(zhǔn)確掌握掘透距離；在新掘巷迎頭距離已有老巷2米左右時(shí)，要根據(jù)巖性情況采取具體措施，當(dāng)上、下巷道之間垂距較近時(shí)，可采取淺打眼、少裝藥、放小炮或鎬掘的辦法，尤其應(yīng)控制頂眼（上透時(shí)）或底眼（下透時(shí)）的裝藥量。再次，在被透點(diǎn)前后5米左右內(nèi)的支架要加固牢靠，將幫頂背實(shí)剎嚴(yán)，修復(fù)好壞棚；架設(shè)順抬棚或打木垛；支架之間設(shè)置拉桿、撐木、連鎖等，以增加支架的整體性和穩(wěn)固性，防止冒頂（新掘巷道在下，已有老巷道在上）或掉底（新掘巷道在上，已有老巷道在下）事故。 通過此次安全培訓(xùn)教育，結(jié)合我多年從事采礦作業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，以及從此以后不懈努力，會(huì)使我們煤礦安全、有序、規(guī)范建設(shè)，依法快速標(biāo)準(zhǔn)化投產(chǎn)，和諧穩(wěn)定安全發(fā)展！