第六章_煤礦頂板災害防治.ppt

第六章煤礦頂板災害防治目錄 第一節(jié)基本理論概述第二節(jié)回采工作面頂板的日常管理第三節(jié)回采工作面頂板災害防治技術第四節(jié)巷道頂板災害的防治第五節(jié)頂板事故處理復習題問題思考 第一節(jié)基本理論概述主要內(nèi)容 一 項板事故的形式和特點二 影響頂板事故的主要因素三 支護原理 一 項板事故的形式和特點井下回采工作面和巷道由于其支護要求 方式和支護空間的差異 其冒頂?shù)谋憩F(xiàn)形式通常不同 一 回采工作面頂板事故局部冒頂事故工作面局部冒頂事故多發(fā)生在單體支護工作面 尤其是在木棚及金屬摩擦式鉸接頂梁支護工作面 2 大冒頂事故回采工作面的大冒頂事故也叫采場大面積切頂 落大頂 垮面 第一節(jié)基本理論概述 1 由直接頂運動所造成的垮面事故就其作用力的始動方向可分為以下兩大類 1 推垮型事故 包括走向推進工作面常發(fā)生的傾向推垮型事故 如圖6 1 1a b所示 及傾斜推進工作面容易發(fā)生的向采空區(qū)方向推垮型事故 如圖6 1 1c d所示 圖6 1 1直接頂運動引起的推垮型事故a 頂板沿傾斜方向推垮前 b 頂板頂板沿傾斜方向推垮后 c 頂板向采空區(qū)方向推垮前 d 頂板向采空區(qū)方向推垮后 2 壓垮型事故 包括向煤壁方向壓垮 如圖6 1 2a b所示 及向采空區(qū)方向壓垮型事故 如圖6 1 2c d所示 圖6 1 2直接頂運動引起的壓垮型事故a 頂板向煤壁方向壓垮前 b 頂板向煤壁方向壓垮后 c 頂板向采空區(qū)方向壓垮前 d 頂板向采空區(qū)方向壓垮后 2 由老頂運動所造成的垮面事故就其作用力的性質(zhì)和始動力的性質(zhì)和始動方向不同也可分為以下兩種類型 1 沖擊推垮型 即砸垮型 事故圖6 1 3所示 圖6 1 3老頂運動引起的沖擊推垮 砸垮 型事故a 煤壁片塌和頂板下切 b 老頂把直接頂推垮 2 壓垮型事故 事故過程如圖6 1 4所示 圖6 1 4老頂運動引起的壓垮型事故a 靠近采空區(qū)支柱先壓斷 b 支柱全部壓斷而垮面 應該指出的是 整體液壓支架一般由于其初撐力及其工作阻力比較高 可縮量大 發(fā)生大冒頂?shù)臋C率較小 歸納上述各類頂板事故 大致情況如圖6 1 5所示 圖6 1 5采場頂板事故分類 3 大冒頂事故發(fā)生的時間地點圖6 1 6老頂初次來壓前狀況這是由于老頂巖梁在初次來壓前其兩端由煤壁等高支撐 頂板下沉很小 如圖6 1 6所示 圖6 1 6老頂初次來壓前狀況 二 巷道頂板事故巷道的變形和破壞形式是多種多樣的 巷道中常見的頂板事故按照圍巖破壞部位可分為 巷道頂部冒頂?shù)繇?巷道壁片幫以及巷道頂 幫三面大冒落三種類型 按照圍巖結構及冒落特征又可分為 鑲嵌型圍巖墜矸事故 離層型圍巖片幫冒頂事故 松散破碎圍巖塌漏抽冒事故以及軟巖膨脹變形毀巷事故等幾種形式另外 巷道中的冒頂還會由于斜巷跑車沖倒支架 車輛掉道和車上的物料突出車外引起支護受損以及支護方式選擇不當或質(zhì)量不合格而不能承受礦山壓力等因素引起 二 影響頂板事故的主要因素 一 影響回采工作面頂板事故的因素1 自然因素 1 煤層傾角 煤層傾角對回采工作面礦山壓力顯現(xiàn)的影響是很大的 對于緩傾斜煤層來講 老頂來壓步距較短 來壓較易控制 特別是急傾斜特厚煤層水平分層開采 在頂板為堅硬巖層時 來壓時頂板大面積冒落往往形成強烈的沖擊地壓現(xiàn)象 2 回采工作面的圍巖組成 回采工作面的圍巖 一般是指直接頂 老頂以及直接底的巖層 老頂?shù)氖Х€(wěn) 來壓強度以及老頂和直接頂?shù)南鄬ξ恢藐P系不僅對直接頂?shù)姆€(wěn)定性有直接影響 而且對確定支護強度 支架具備的可縮量以及選擇采空區(qū)處理方法等 都起著決定性作用 3 地質(zhì)構造 4 開采深度 5 煤層厚度 中厚及厚煤層要比薄煤層發(fā)生頂板事故的機率大 其主要原因 一是厚煤層分層開采的下分層在假頂條件下 工作面剛開始推進時頂板膠結不好 容易首先發(fā)生局部冒頂 二是采出空間大 不利于老頂形成自穩(wěn)結構 2 開采技術開采技術對回采工作面頂板管理的影響是多方面的 不僅與支護方式有關 還受到回采工藝及其參數(shù) 采高 控頂距 循環(huán)進度等 采空區(qū)處理方式 是否分層開采等開采技術因素的影響 另外 不同的回采工序對頂板下沉量的影響也是不同的 在一定地質(zhì)條件下 采高與控頂距是影響上覆巖層破壞狀況的最重要因素之一 因此 隨采高與控頂距的增大 在支承壓力的作用下 工作面煤壁也越不穩(wěn)定 易于片幫 二 影響巷道頂板事故的因素1 自然因素 1 巖石性質(zhì)及其構造特征 2 開采深度 采深大時 由于上覆巖層重量大 形成的支承壓力較大 3 煤層傾角 煤層傾角不同往往使巷道破壞形式有差別 4 地質(zhì)構造因素 5 水的影響 6 時間因素的影響2 開采技術因素影響巷道頂板事故的開采技術因素主要包括 l 巷道與開采工作的關系 如巷道是處于一側采動還是兩側采動的條件下 是受初次采動還是受多次采功影響 2 巷道的保護方法 如巷道是依靠留煤柱保護還是在巷旁用專門的剛性充填帶保護 3 巷道本身采用的支架類型和支護方式 三 支護原理 1 回采工作面支護原理根據(jù)礦山壓力的理論 整個回采工作面上覆巖層中 裂隙帶老頂巖層能夠形成一種 大結構 如圖6 1 7所示 圖6 1 7回采工作面裂隙帶巖梁 大結構 煤壁支撐影響區(qū) a b B 離層區(qū) b c C 重新壓實區(qū) c d 冒落帶 裂隙帶 彎曲下沉帶 a 支撐影響角 2 巷道支護原理圖如圖6 1 8所示 圖6 1 8支架與圍巖相互作用關系圖 1 圍巖松動破壞前的承載和變形曲線 2 圍巖松動破壞后的承載和變形曲線 3 支架承載變形曲線 巖層應力線 第二節(jié)回采工作面頂板的日常管理主要內(nèi)容 一 回采工作面頂板情況和來壓的預測二 回采工作面頂板管理的技術要求三 回采工作面頂板管理的制度要求 一 回采工作面頂板情況和來壓的預測 一 破碎情況的預測預報工作 1 構造破碎的推斷 2 支承壓力影響分析 3 預測預報頂板情況 二 老頂來壓的預測預報1 在生產(chǎn)中反映老頂動態(tài)情況的主要現(xiàn)象有 1 頂板下沉速度的變化 老頂在兩次強烈運動之間 特別是臨近再次運動前夕 將有一個十分沉靜的階段 在這一階段的頂板下沉速度小而穩(wěn)定 采煤過程如此 放頂過程中可以更明顯的看到 2 支柱的承載情況 支柱受力是頂板運動的結果 3 直接頂中強度較高 支承壓力破壞不嚴重的都分 在上覆巖層相對靜止時期 可能頂板放不下來而出現(xiàn)懸頂現(xiàn)象 4 板炮 鐵柱子 放炮 頂板高速沉縮時發(fā)出雷鳴般的聲響 是老頂活動的標志 頂板愈堅硬 這一現(xiàn)象愈明顯 2 預示來壓的支承壓力顯現(xiàn)主要有 1 頂板的撓曲程度 2 煤壁片幫 3 支柱鉆底 二 回采工作面頂板管理的技術要求 在做好工作而頂板活動和來壓預測的基礎上 搞好日常頂板管理需要抓住如下幾方面關鍵的工作 1 單體支護密度在確定了必要的支護強度PT后 支護密度n即可由下式求出 即 式中RT為支柱在工作面實際能夠達列的平均承載能力 可由下式求得 即 式中KZ 支柱增阻系數(shù) KB一支柱承載不均勻系數(shù) RB一支柱的終工作阻力 6 2 1 6 2 2 2 單體支護控頂方式根據(jù)現(xiàn)場實踐經(jīng)驗和理論上的分析研究 其原則可大致歸納如下 1 周期來壓不明顯的采場 特別是在直接頂松軟或者是采底分層的情況下 應當盡可能的縮小控頂距和放頂步距 2 周期來壓明顯 強度較大的采場 單體支護工作面一般應適當加大控頂步距 3 采煤 控頂之間的時 控關系組織其中 1 對于周期來壓不明顯的采場 特別是直接頂本身巖性強度不高 頂板穩(wěn)定性差的情況下 單體支護工作面應當強調(diào)跟隨機后架設臨時支柱 采煤 控頂平行作業(yè) 盡可能縮小采煤 回柱放頂操作間的距離 以增加工作面推進速度 2 對于周期來壓明顯 來壓較大 頂板穩(wěn)定性好的采場 應當在來壓前后采取不同的時 控組織方案 4 單體支護工作面輔助性控頂支護 特種支護 的選用1 周期壓力不明顯 特別是直接頂板強度不高 采空區(qū)無懸頂 或懸頂很小 的情況下 只要基本支柱的承載能力滿足要求 一般無需增設輔助性支護 2 對于周期來壓明顯的采場 應當在來壓前夕增設特種支護加強頂板管理 直接頂強度高 有較大跨度的懸頂 應在靠放頂排打斜撐戧柱棚 5 來壓前頂板的管理單體支護工作面 要求 1 保證支柱有足夠的初撐力 架設時打緊水平楔 2 防止支柱鉆底 對于支承壓力大 來壓步距大 底板強度低的采場 應在來壓前讓支柱穿上 硬鞋 防止來壓時支柱鉆入底板 否則支護密度再大 操作質(zhì)量再好 也起不到作用 3 提前打好戧柱 木垛等特種支護 起到雙保險的作用 4 在接近來壓時刻要盡可能避免在采場同時進行采煤和放頂工作 三 回采工作面頂板管理的制度要求 首先 要嚴格執(zhí)行 煤礦安全規(guī)程 的有關要求 1 采煤工作面必須按照作業(yè)規(guī)程的規(guī)定及時支護 嚴禁空頂作業(yè) 所有支架都必須架設牢固 并有防倒柱措施 2 嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度 在開工前 班 組 長和安全檢查工必須對工作面安全情況進行全面檢查 確認無危險時 方準工人進入工作面 3 采煤工作面必須及時放頂或充填 控頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時禁止采煤 4 用垮落法控制頂板時 回柱放頂?shù)姆椒ê桶踩胧?放頂 爆破 機械落煤等工序平行作業(yè)的安全距離 以及放頂區(qū)內(nèi)支架 木柱 木垛的回收方法 都必須在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定 5 開采近距離煤層 上一煤層采用刀柱法 條帶法或帶狀充填法控制頂板 下一煤層采用垮落法控制頂板時 必須制定控制頂板的安全措施 報礦務局 公司 礦總工程師批準 6 采煤工作面的傘檐不得超過作業(yè)規(guī)程的規(guī)定 不得任意丟失頂煤和底煤 7 采煤工作面必須經(jīng)常存有一定數(shù)星的備用支護材料 8 采用人工假頂分層垮落法開采的采煤工幾作面 人工假頂必須鋪沒好 搭接嚴密 9 采用傾斜分層垮落法回采時 下一分層的采煤工作必須在上一分層頂板垮落的穩(wěn)定區(qū)域下面進行 10 采用綜合機械化采煤時 必須遵守下列規(guī)定 必須根據(jù)礦井各個生產(chǎn)環(huán)節(jié) 煤層地質(zhì)條件 煤層厚度 煤層傾角 瓦斯涌出量 自燃發(fā)火傾向和礦山壓力等因素 編制設計 包括設備選型 選點 運送 安裝和拆除液壓支架時 必須有安全措施 明確規(guī)定運送方式 安裝質(zhì)量 拆裝工藝和控制頂板的措施 工作面煤壁 刮板輸送機和支架都必須保持直線 支架間的煤 矸必須清理于凈 液壓支架必須接頂 采煤機采煤時必須及時移架 嚴格控制采高 嚴禁采高大于支架的最大支護高度 當煤層變薄時 采高不得小于支架的最小支護高度 當采高超過3m或片幫嚴重時 液壓支架必須有護幫板 防止片幫傷人 工作面兩端必須使用端頭支架或增沒其他形式的支護 工作面轉載機安有破碎機時 必須有安全防護裝置 處理倒架 歪架 壓架以及更換支架和拆修頂梁 支柱 座箱等大型部件時 必須有安全措施 另外 對于容易發(fā)生冒頂事故的單體支護工作面 還應該注意如下的問題 1 工作面端頭支護形式 材料 規(guī)格必須在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定 總的要求應該是加強支護且有長梁抬棚 抬棚梁的長度應能保證在移動輸送機頭尾且替換支柱時不松動頂板 一般長度應為最大控頂距加循環(huán)進度 通常為2 4md的 型鋼梁或工字鋼梁 2 工作面支架 煤壁 刮板輸送機都要保持直線 拉線檢查誤差不大于土0 lm 支架排柱距符合 規(guī)程 要求 誤差不大于士0 lm 支架必須堅固完好 迎山有力 不準有缺梁缺柱或折損彎曲和松動空頂?shù)?等勁柱 3 應提倡和推廣交錯支設方式 交錯長度應為0 6m 齊頭梁不利于對頂板的有效支護 因此應避免齊頭梁 如果作業(yè)規(guī)程規(guī)定交錯布置 則應杜絕齊頭梁現(xiàn)象 4 回柱放頂應有明確規(guī)定和安全措施 密集支柱 安全出口及分段放頂?shù)拈_口和合攏位置的選擇 以及分段放頂之間的距離都應明確規(guī)定 5 整個回柱工作必須在有經(jīng)驗的老工人指揮下進行 并且要清理好安全退路 一旦頂板發(fā)生險情 能立即撤離險區(qū) 采空區(qū)要每隔一段距離留有信號柱子 6 采煤機割煤時應追機支設臨時貼幫點柱 割煤 移輸送機和支設正式支架的距離在規(guī)程中應有明確規(guī)定 一般應不小于15m 不大于20m 第三節(jié)回采工作面頂板災害防治技術主要內(nèi)容 一 局部冒頂事故預防措施 一 局部冒頂事故預防措施應該采取以下幾方面防范措施 1 防止應力集中和放頂不實2 合理選擇工作面推進方向3 采取正確的支護方法4 堅持工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)5 減少頂板暴露面積和縮短頂板暴露時間1 單體支柱采煤工作面 1 及時掛梁或探板 及時打柱 頂板用小板或笆棍插嚴 如果煤壁松軟 煤壁一律背好 2 掛梁 探板和支柱必須保證質(zhì)量 其操作程序和要求為 向煤壁掏梁窩 寬度為200 300mm 高度為300mm 深度以能夠掛一塊鐵梁為準 將鐵梁伸入已構好的梁窩內(nèi) 插上扁銷并打緊 在掛好兩塊鐵梁后 刨兩梁間的頂煤 夠一塊小板寬度時即插上一塊小板 逐步背嚴背實 并墊好梁頭和柱頂 若鐵梁上方頂板已經(jīng)掉空 需用木料填實 并及時打好貼幫柱 將煤壁全部用小板背嚴實 3 減少放炮對頂板的震動破壞或崩倒棚子 2 液壓支架采煤工作面 1 根據(jù)煤層軟硬程度 采高超過2 5 2 8m時 應選用帶護幫裝置的架型 以免煤壁垮落傷人或引起掉矸冒頂 采煤機割到時 放回護幫板 采煤機在護幫裝置下通過 2 采用帶壓移架法 3 當工作面頂板在割煤后很快就要冒落 且冒落面積較大時 可在相鄰支架間超前架設一梁兩柱或一梁三柱的垂直于煤壁方向的支架 在該支架下面再架設1 2架臨時平行于煤壁方向的支架 4 對于破碎易掉矸頂板 可以在頂梁上鋪設金屬 塑料 網(wǎng) 網(wǎng)與網(wǎng)之間的搭接長度應為200mm 每隔100mm連一扣 特別注意新網(wǎng)片應放在舊網(wǎng)片的下面 二 大冒頂?shù)姆乐未胧? 大冒項的原因雖然冒頂事故的根本原因是工作面周圍礦山壓力活動造成的結果 但反映出來發(fā)生冒頂?shù)脑騽t是多種多樣 綜合有以下幾個萬面 1 初次放頂 2 未掌周期來壓規(guī)律 3 過舊巷安全技術措施不利 4 工作面工程質(zhì)量低劣 支架規(guī)格質(zhì)量標準不符臺要求 5 頂板管理不善 6 作業(yè)規(guī)程編制不認真 執(zhí)行不嚴肅 7 地質(zhì)構造 2 預防大冒項的措施 1 必須加強礦井生產(chǎn)的地質(zhì)工作 對每個采區(qū) 每個回采工作面的頂?shù)装鍘r性 組成和物理力學性質(zhì) 2 認真編制采區(qū)設計和工作面作業(yè)規(guī)程 3 大力開展頂板觀察工作 掌握頂板活動規(guī)律 進行頂板來壓預報 4 重視初次放頂 加強有效的安全措施 5 加強工作面支護和管理 三 特殊頂板條件下預防冒頂事故的技術要求1 回采工作面過斷層 褶曲等地質(zhì)構造帶1 回采工作面過斷層 1 過斷層的方法 采煤工作面過斷層時 先把斷層落差 范圍 與走向的交角弄清楚 然后制定過斷層的方法 對于傾斜斷層 可提前調(diào)整改變工作面方向 圖6 3 2遇斷層打搶柱1 加強木垛 2 加密支柱 3 迎山搶柱 4 支撐木 2 過斷層常用的支架方式 如圖6 3 2所示 圖6 3 2遇斷層打搶柱1 加強木垛 2 加密支柱 3 迎山搶柱 4 支撐木 工作面遇大斷層 采高在2 5 3m左右時 如圖6 3 3及圖6 3 4所示 2 回采工作面過褶曲回采工作面過褶曲時需事先挑頂或臥底 使底板起伏變化平緩 3 回采工作面過沖刷帶沖刷帶在采煤工作面破碎范圍較大 使煤層變薄 甚至尖滅 4 回采工作面過陷落柱 無炭柱 遇陷落柱的預兆和斷層很相似 其不同是陷落柱的邊緣多呈凹凸不平的鋸齒狀 有各種不同巖石的混合體 5 遇劈口支護方法劈口是在地質(zhì)應力作用下 使巖層產(chǎn)生裂隙和節(jié)理 這些裂隙和節(jié)理把巖層分割成不同的形狀 即所謂的劈口 劈口的冒落頂兆很不明顯 一般采用敲幫問頂方法和眼睛觀察法 劈口比節(jié)理和裂隙開的縫要大 使頂板失去了連續(xù)性和完整性 有時有掉渣現(xiàn)象 2 回采工作面過老巷采煤工作面過老巷預防冒頂?shù)拇胧┩ǔ?1 維護加固老巷 2 調(diào)整過老巷方向 3 液壓支架過老巷 見圖6 3 5 4 老巷在工作面下方 開采厚煤層時 老巷大都在采煤工作面下方 位于老巷處要加打木垛托頂 見圖6 3 6 圖6 3 5液壓支架過老巷 圖6 3 6厚煤層過采空區(qū)l一上分層 2一中分層 3一下分層4一采空區(qū) 5一底梁 6一頂梁 1 嚴禁仰料開采 2 掘進工作面平巷不能破壞復合型頂板 3 初采時不要反向推進 在圖6 3 7中工作面應由開切眼向左邊推采 4 提高支架的穩(wěn)定性 5 提高單體支柱的初撐力和剛度 圖6 3 7工作面初采時反向推進 4 金屬 塑料 網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)姆乐谓饘?塑料 網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)姆乐畏椒ǔ伺c復合型頂板推垮型冒頂?shù)姆乐畏椒ㄏ嗤酝?按其特點還應增加以下措施 l 開采第一分層時 從切眼推采開始到初次放頂 由采空區(qū)向頂板打深孔 3 5m 爆破將煤崩出 直接頂崩碎 充填網(wǎng)上冒落空隙 以阻止六面體的去路 2 注意提高鋪網(wǎng)質(zhì)量 3 開采第二分層時 其開切眼位置應采用內(nèi)錯式布置 避免網(wǎng)上碎矸上方存有空隙 4 盡可能延長第一分層與第二分層的開采間隔時間 5 為了使金屬 塑料 網(wǎng)不出現(xiàn)網(wǎng)兜 在開采第一分層時沿工作面傾斜方向每隔0 6 1 Om鋪設一根底梁 長度為1 2 1 6m 底梁可以采用對接方式 也可以采用搭接方式 5 堅硬難冒頂板頂板大面積來壓主要的危險是由頂板冒落而形成的沖擊荷載和暴風 具體的辦法可有以下幾種 1 合理確定開采方式2 做好預測預報頂板大面積來壓和冒落的預兆有 1 工作面煤壁片幫或刀柱煤柱炸裂 并伴有明顯的響聲 2 由于煤體內(nèi)支承壓力的作用 煤層中的炮眼變形 打完眼不能裝藥 甚至打眼后連鉆桿都拔不出來 3 頂板下沉急劇增加 4 頂板有時出現(xiàn)裂隙與淋水 底板局部也可能底鼓 出現(xiàn)裂隙和出水 斷層處滴水增大 有時出現(xiàn)鉆孔中流水混有巖粉現(xiàn)象 嚴重時頂板可能掉矸 5 如果設有微震儀觀測 可發(fā)現(xiàn)記錄中有較多的巖體破裂與滑移的波形出現(xiàn) 也可記錄到小的頂板冒落 3 軟化頂板強制放頂 軟化頂板是指通過鉆孔向頂板灌注壓力水 軟化和壓裂頂板 1 注壓力水處理堅硬難冒頂板可分別采用不同的方法 A 超前工作面頂板高壓注水 如圖6 3 8所示 B 采空區(qū)注水 圖6 3 8頂板注水鉆孔布置方式及其參數(shù)a一四老溝礦8205工作面頂板注水鉆孔的布置方式 b一云崗礦8305工作面頂板注水鉆孔的布置方式 2 強制放頂式中H 放頂高度 米 M一采高 米 KP一爆破后形成巖塊的碎脹系數(shù) 強制放頂方法有以下幾種 A 循環(huán)式 淺孔放頂 B 步距式 深孔放頂 如圖6 3 9所示 C 臺階式放頂D 超前深孔松動爆破 如圖6 3 10所示 E 地面深孔放頂4 預防暴風措施在有大面積來壓危險的礦井或區(qū)域 可采取預防措施 以免對生產(chǎn)和安全造成危害 進行預防 一般是采用堵和泄的辦法 圖6 3 9 步距式 深孔放頂 圖6 3 10超前深孔松動爆破 在工作面未采到以前進行爆破 預先破壞頂板的完整性 鉆孔布置如圖6 3 11所示 圖6 3 11刀柱法的深孔放頂 第四節(jié)巷道頂板災害的防治主要內(nèi)容 一 掘進工作面頂板管理的制度要求及注意事項二 常見巷道頂板事故的預防 一 掘進工作面頂板管理的制度要求及注意事項 1 掘進工作面嚴禁空頂作業(yè) 2 支架間應設牢固的撐木或拉桿 3 更換巷道支護時 在拆除原有支護前 應先加固臨近支護 拆除原有支護后 必須及時除掉頂幫活矸和架設永久支護 必要時還應采取臨時支護措施 4 采用錨桿 錨噴等支護形式時 應遵守下列規(guī)定 錨桿 錨噴等支護的端頭與掘進工作面的距離 錨桿的形式 規(guī)格 安裝角度 混凝土標號 噴體厚度 掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等 必須在施工組織設計或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定 采用鉆爆法掘進的巖石巷道 必須采用光而爆破 打錨桿眼前 必須首先敲幫問頂 將活砰處理掉 在確保安全的條件下 方可作業(yè) 使用錨固劑固定錨桿時 應將孔壁沖洗于凈 砂漿錨桿必須灌滿填實 軟巖使用錨桿支護時 必須全長錨固 采用人工上料噴射機噴射混凝土 砂漿時 必須采用潮料 并使用除塵機對上料口 余氣口除塵 作業(yè)人員必須佩戴勞動保護用品 錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗 煤巷還必須進行頂板離層監(jiān)測 并用記錄牌板顯示 錨桿必須用機械或力矩扳手擰緊 確保錨桿的托板緊貼巷壁 巖幫的涌水地點 必須處理 處理堵塞的噴射管路時 噴槍口的前方及其附近嚴禁有其他人員 5 開鑿或延深斜井下山時 必須在斜井及下山的上口設置防止跑車裝置 以防跑車沖倒支架造成巷道冒頂 6 由下向上掘進250以上的傾斜巷道時 必須將溜煤 矸 道與人行道分開 防止煤 矸 滑落傷人 除上述有關要求外 由于巷道掘進迎頭臨時支護存在問題以及在交叉點施工以及砌碹支護時處理不當 常導致事故的發(fā)生 還應注意如下一些問題 1 堅強掘進迎頭臨時支護 掘進工作面施工時為了防止空頂作業(yè) 永久支護前必須有臨時支護措施 掘進工作面的循環(huán)進尺必須依據(jù)現(xiàn)場條件在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定 巷道頂部錨桿施工時應由外向里逐個逐排進行 不得在所有的錨桿眼施工完后再安裝錨桿 采用架棚支護時 應對巷道迎頭至少10m的架棚進行整體加固 2 巷道交岔點支護 巷道交岔點的位置盡量選在巖性好 地質(zhì)條件穩(wěn)定的地點 在安全技術措施中對支護的技術參數(shù) 監(jiān)測點的布置及監(jiān)測方法等進行規(guī)定 監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)支護問題及時采取措施進行處理 架棚巷道的交岔點采用抬棚支護時 要進行抬棚設計 根據(jù)設計對抬棚材料專門加工 抬棚梁和插梁要焊接牙殼 3 砌碹支護施工 砌碹用的料石材質(zhì)和幾何尺寸必須符合規(guī)程要求并經(jīng)檢驗合格 不準用風化石料 拼棚必須有專門安全措施 工作臺搭設的材料和規(guī)格必須符合規(guī)程規(guī)定 做到牢固平穩(wěn) 開挖基礎 砌墻 立拱架 支模 混凝土碹支盒子板 鋪拱板 拆拱架等在作業(yè)規(guī)程中要有具體現(xiàn)定 砌墻和扣拱必須做到灰漿飽滿 不準有干縫瞎縫 不準出現(xiàn)重縫現(xiàn)象 拱架之間必須有撐桿拉手 拱架要支穩(wěn)支牢 保證巷道中腰線符合規(guī)定 壁后必須做好充填 做好隱蔽工程記錄 充填物不準用煤炭等易碎易燃物 要用片石 較大空頂空棚要用木垛充填 砌體要保證足夠的養(yǎng)護期 不準提前拆拱架 頂板不好時要有專門措施 實行短掘短砌 要明確最大空頂距 并不準超過最大空頂距 一 常見巷道頂板事故的原因1 鑲嵌型圍巖墜矸事故原因分析 1 開工前或放炮后 在無支護空頂區(qū) 敲幫問頂和找掉不及時 不徹底或違章操作 對隱性鑲嵌型頂板未發(fā)現(xiàn)或未采取有效措施 2 空頂范圍大 空頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定 3 在炮掘工作面 尤其在大斷面巷道或交叉點 炮眼布置不合理 裝藥量過大 崩倒或崩歪迎頭支架 4 在機掘工作面 由于斷面大 進度快 空頂面積迅速增大 受采動支撐壓力和沖擊地壓等外力影響 2 離層型圍巖片幫冒頂事故原因分析 1 工作面出現(xiàn) 傘檐 離層斷裂向下方自由空間滑移導致劈幫 2 錨噴巷道封閉錨噴不及時或質(zhì)量不符合要求 3 空頂面積大 無超前支護 迎頭支架不及時或架設質(zhì)量差 二 常見巷道頂板事故的預防 3 松散破碎圍巖塌漏抽冒事故原因分析 1 在空頂區(qū) 由于空頂范圍大 破碎圍巖懸露時間長 支護未跟到迎頭 造成迎頭塌漏抽冒 2 在迎頭支護區(qū) 由于放炮崩倒迎頭支架而塌冒 或支架未插嚴背實 造成空頂虛幫 3 在地質(zhì)作用破碎帶 采掘影響破碎區(qū) 巷道穿過老巷或松軟厚煤層 巷道維修及收尾回撤支架區(qū) 4 在巷道交叉點及貫通點 因巷道支撐壓力集中疊加 抬棚上方直接頂冒落范圍及高度擴大 二 常見巷道頂板事故的防治措施1 鑲嵌型圍巖墜矸事故的防治措施2 離層型圍巖片幫冒頂事故的防治措施 1 易風化剝落的巷道 應在一晝夜內(nèi)封閉錨噴到迎頭 封閉噴漿厚度至少20mm 2 合理確定空頂距離及超前支護形式 3 合理選擇巷道位置及掘進時間 根據(jù)離層型圍巖特征 采用適應的錨桿支護或金屬拱型可縮性支架 3 松散破碎圍巖塌漏抽冒事故的防治措施此類事故隱患比較明顯 同時也最容易由較小的冒落迅速發(fā)展成大面積高拱冒落 防治措施主要有以下幾種 1 炮掘工作面采用對圍巖震動較小的掏槽方法 控制裝藥量及放炮順序 2 根據(jù)不同情況 采用超前支護 留中心垛掘進法 短段掘砌法 超前導峒法等少暴露破碎圍巖的掘進和支護工藝 縮短圍巖暴露時間 盡快將永久支護緊跟到迎頭 3 根據(jù)圍巖性質(zhì) 巷道服務年限及用途 合理選擇不同的永久性支護形式 通過壓力異常區(qū)時 應縮小棚距 加強支架的穩(wěn)固性 4 積極采用圍巖固結及冒落空間充填新技術 5 采上分層工作面時 回凈順槽及開切眼支架 鋪滿假頂 放落頂板 堅持注水或注漿提高再生頂板質(zhì)量 避免出現(xiàn)網(wǎng)上空洞區(qū) 6 選用大直徑優(yōu)質(zhì)木抬棚或金屬抬棚 嚴格按抬棚操作規(guī)程架設及維修 7 維修老巷時 必須從有安全出口及支架完好的地方開始 在斜巷及立眼維修時 必須架設安全操作平臺 加固眼內(nèi)支架 保證行人及煤矸溜放暢通 應當指出 影響巷道頂板事故的因素是多方面的 因此 巷道頂板事故的防治應該采取綜合治理的措施 第五節(jié)頂板事故處理主要內(nèi)容 一 頂板事故處理基本原則二 采煤工作面冒頂事故處理三 巷道冒頂事故處理四 救護隊處理冒頂事故的行動 1 采煤工作面冒頂?shù)奶幚碓瓌t 1 頂板冒落范圍不大時 如果遇難人員被大塊矸石壓住 可采用干斤頂 液壓起動器等工具把大塊巖石頂起 將人迅速救出 2 頂板沿煤壁冒落 矸石塊度比較破碎 遇難人員又靠近煤壁位置時 可采用沿煤壁由冒頂區(qū)從外向里掏小硐 架設梯形棚子維護頂板 邊支架邊掏硐 把遇難人員救出 4 工作面冒落范圍較小 矸石塊度小 比較破碎 并且繼續(xù)下落 開石扒一點漏一點 5 分層開采的工作面發(fā)生事故 底板是煤層 遇難人員位置在金屬或荊條假頂下面時 可沿底板煤層掏小硐 邊支護邊掏硐 接近遇難者后將其救出 6 工作面冒落范圍很大時 遇難者的位置在冒落工作面的中間 采用掏小硐和撞楔法處理 時間長 不安全 一 頂板事故處理基本原則 7 如果工作面兩頭冒頂 把人堵在中間 采用掏小硐和撞楔法穿不過去 可采用另開巷道的方法 繞過冒落區(qū)或危險區(qū)將遇難人員救出 2 巷道冒頂?shù)奶幚碓瓌t 1 先外后里 先檢查該處前后5m范圍內(nèi)支架的完整情況 有問題先處理 必要時可采取臨時加固措施 2 先支后拆 換巷道支護時 在拆除原有支護前 應先加固臨近支護 3 先上后下 傾斜巷道維修支架和處理冒頂時應該由上至下進行 4 先近后遠 5 先頂后幫 為了保證操作人員的人身安全 在處理程序上必須注意先維護 支撐住頂板 再維護好兩幫 二 采煤工作面冒頂事故處理 采煤工作面冒頂事故的處理要主要有以下4種 一 局部小冒頂?shù)奶幚矸椒? 掏梁窩架棚法如圖6 5 1 1 懸臂梁 2 臨時金屬支柱 3 插頂木垛A 用懸掛金屬頂梁處理局部冒頂 B 用單腿棚處理局部冒頂圖6 5 1回采工作面局部小冒頂?shù)奶幚?具體方法步驟是 1 在掏梁窩或掛頂梁之前 必須先檢查冒頂?shù)攸c附近的支架情況 2 在冒頂范圍內(nèi)清理出一部分塌矸后 進行掏梁窩架單腿棚子或金屬懸臂梁的工作 3 架好單腿棚子或掛好懸臂梁后 棚梁上的空隙要用木料架設小木垛接到頂 4 小木垛架好后 便可清理浮煤煤矸 打好貼幫柱 防止片幫 2 撞楔法6 5 2撞楔法處理采煤工作面冒頂在頂板冒落矸石塊度較小 而且冒頂區(qū)頂板碎矸繼續(xù)往下流或者一動就流的情況下 可采取撞楔法 見圖6 5 2 6 5 2撞楔法處理采煤工作面冒頂 二 大冒頂?shù)奶幚矸椒? 小巷法 1 從采面冒頂?shù)膬深^ 由外往里 先用雙腿套棚維護好頂板 保護后路暢通無阻 梁棚上用板皮剎緊背嚴 防止頂板繼續(xù)錯動 垮落 2 邊整工作面 邊支棚子 把垮落的矸石清理并倒入采空區(qū) 每整0 5m支一架板梁棚管理頂板 3 遇到大塊巖石不易破碎 應采用電鉆 如有壓風 最好是用風鉆 打眼放小炮的方法破碎巖石 4 如頂板垮落的矸石很碎 一次整巷不易通過時 可先沿煤幫運輸機道整修一條小巷 支架形式可采用人字形掩護支架 1 補巷 2 冒頂區(qū) 5 若采煤機在冒頂區(qū)前方 當運輸機除矸時 應先將采煤機吊起 以便矸石能順利通過 見圖6 5 3 圖6 5 3小巷法處理采煤工作面冒頂 a 先整通小巷道用人字形支護 b 后按原來采高支護 2 開巷繞道法有三種情況 1 冒頂發(fā)生在工作面機尾處可以沿工作面煤壁從回風巷重開一條補巷繞過冒頂區(qū) 如圖圖6 5 4 l 補巷的支架多數(shù)采用一梁二柱或一梁三柱棚子 2 冒頂區(qū)埋壓的設備 支架材料的回收方法是 當新開的補巷緊靠冒頂區(qū) 無煤柱 時可直接扒開矸石取出 圖6 5 4機尾冒頂開補巷繞過1 補巷 2 冒頂區(qū) 3 若冒頂區(qū)范圍較大 巖石堵塞巷道 造成采空區(qū)回風角瓦斯積存 可用臨時擋風簾或臨時安裝局扇排除 2 冒頂區(qū)在工作面中部可以平行于工作面留3 5m煤柱重開開切眼 1 新開切眼的掘進可采用對打的方法 以加快掘進速度 2 對壓埋在冒頂區(qū)的設備和材料 用整通小巷的辦法 分段進行回收 3 回收完設備 支架和材料后 應在煤柱上打眼放炮 人工倒采幾個循環(huán) 最好采透直達冒頂區(qū) 避免煤柱支撐頂板 給以后回采造成困難 如圖6 5 5 圖6 5 5中部冒頂重掘開切眼方法 3 冒頂區(qū)在工作而的機頭側處理方法基本與處理機尾側冒頂區(qū)相同 圖6 5 6 就是在