典型事故案例分析（課堂PPT）

1、12主要內(nèi)容 一、近年頂板事故概況 二、巷道支護(hù) 三、掘進(jìn)頂板管理 四、掘進(jìn)頂板事故的防治 五、掘進(jìn)頂板事故案例3第一節(jié) 近年頂板事故4 頂板事故雖然不像瓦斯、水害、火災(zāi)事故那樣給煤礦造成滅頂之災(zāi)，但其發(fā)生頻率高，在煤礦各類事故所占比例大。 1、煤礦頂板事故零星多發(fā) 集團(tuán)公司自2003年至2012年為止，共發(fā)生頂板安全事故49起（新莊孜7起、張集、謝橋、潘北各5起、謝一、潘一、孔李各4次），其中死亡事故45起47人，占事故總數(shù)91.84%。5 2、錨桿支護(hù)巷道頂板事故時(shí)有發(fā)生 2003年以來(lái)，集團(tuán)公司和礦追查的錨桿支護(hù)安全事故共17起，除潘一礦“2009.2.11”錨索戳眼導(dǎo)致死亡事故外，其它

2、16起都屬于頂板事故，共造成6人死亡、5人受傷。其中影響比較大的有三起：朱集東礦“2014.1.14”頂板事故，造成2人死亡、4人受傷、21人被堵；潘二礦2011年“73”事故，10人被堵；謝橋礦2006年“1010”事故，8人被堵。62003年以來(lái)錨桿支護(hù)頂板事故統(tǒng)計(jì)表73、事故原因分析按事故類別分：發(fā)生在掘進(jìn)期間6起，占37.5%；發(fā)生在使用期間6起，占37.5%；發(fā)生在巷修期間4起，占25%。按空間位置分：發(fā)生在斷層帶、淋水帶、破碎帶7起，占43.75%；發(fā)生在應(yīng)力集中區(qū)5起，占31.25%；發(fā)生在大斷面、交岔點(diǎn)處3起，占18.75%。8 第二節(jié) 巷道支護(hù)9一、 巷道圍巖壓力的概念（一）

3、巷道圍巖壓力 地下巖體在開挖以前，由于自重和構(gòu)造所引起的應(yīng)力是處于平衡狀態(tài)。 當(dāng)開掘巷道或進(jìn)行回采工作時(shí)，破壞了原來(lái)的應(yīng)力平衡狀態(tài)，就會(huì)引起巖體內(nèi)部應(yīng)力的重新分布。 表現(xiàn)為巷硐周圍煤、巖體產(chǎn)生移動(dòng)、變形甚至破壞，直到煤、巖體內(nèi)部形成一個(gè)新的應(yīng)力平衡狀態(tài)為止。 在此過程中，巷道本身或安設(shè)在其中的支護(hù)物會(huì)受到各種力的作用。這種由于在地下煤巖中進(jìn)行采掘活動(dòng)而在井巷、由于在地下煤巖中進(jìn)行采掘活動(dòng)而在井巷、硐室及回采工作面周圍煤、巖體中和其中的支護(hù)物上所引硐室及回采工作面周圍煤、巖體中和其中的支護(hù)物上所引起的力，起的力，就叫做“礦山壓力礦山壓力”。10 在礦山壓力的作用下，會(huì)引起各種力學(xué)現(xiàn)象，如頂板下沉

4、，底板臌起，巷道變形后斷面縮小，巖體破壞散離甚至大面積冒落，煤被壓松產(chǎn)生片邦或突然拋出，支架嚴(yán)重變形或損壞，充填物被壓縮，以及大量巖層移動(dòng)地表塌陷等等。這些由于礦山壓力作用，使圍巖、煤體和各種人工支護(hù)物產(chǎn)生的種種力學(xué)現(xiàn)象，統(tǒng)稱為“礦山壓力顯現(xiàn)礦山壓力顯現(xiàn)”。 圍巖膨脹、崩解體積增大而施加于支護(hù)上的壓力，稱為膨脹壓力。膨脹壓力與變形壓力的基本區(qū)別在于它是由吸水膨脹而引起的。從現(xiàn)象上看，屬于變形壓力范疇，但兩者的變形機(jī)制截然不同，前者是指與水發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，后者主要是圍巖應(yīng)力與結(jié)構(gòu)效應(yīng)。 11（二）影響巷道圍巖壓力的地質(zhì)因素影響圍巖壓力的因素很多，通?？煞譃榈刭|(zhì)、開采和支護(hù)等類，影響圍巖壓力的地

5、質(zhì)因素有：原巖應(yīng)力狀態(tài)、圍巖力學(xué)性質(zhì)及巖體結(jié)構(gòu)等。(1)原巖應(yīng)力狀態(tài)原巖應(yīng)力是引起圍巖變形、破壞的基本作用力。原巖應(yīng)力隨開采深度的增加而增長(zhǎng)。所以，隨采深的增加，巷道圍巖壓力會(huì)明顯增長(zhǎng)。原巖體中主應(yīng)力的大小和方向不同，對(duì)巷道的影響作用不同，也直接影響到圍巖壓力。(2)圍巖力學(xué)性質(zhì)圍巖力學(xué)性質(zhì)是指它的強(qiáng)度(包括抗壓、抗拉、抗剪等各種強(qiáng)度和粘聚力c、內(nèi)摩擦角等值)和變形性質(zhì)及其它力學(xué)屬性。不言而喻，強(qiáng)度小的巖體，圍巖壓力必然大，反之亦然。C、值大的巖體，其圍巖壓力小，反之亦然。其中的影響要較c大。巖體的變形性質(zhì)是指它的彈性、塑性和粘性。巖體的塑性變形和粘性流動(dòng)是影響圍巖壓力大小的重要因素，許多圍巖

6、壓力較大的巷道，常常是由它引起的。 12 (3)巖體結(jié)構(gòu)當(dāng)結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度時(shí)，結(jié)構(gòu)對(duì)圍巖壓力的影響極大。通常巖體破壞首先從弱面開始，這是圍巖壓力在節(jié)理和層理等弱面發(fā)育區(qū)、破壞帶、斷層和褶皺區(qū)顯現(xiàn)強(qiáng)烈的重要原因。由于層狀巖體具有定向弱面，所以層狀巖體的走向和傾角也與圍巖壓力密切相關(guān)。如果巖層走向與巷道軸向平行或夾角很小，則巖體結(jié)構(gòu)容易與巷道軸線形成不穩(wěn)定的松動(dòng)體，因而圍巖壓力大。水平巖層沿巷道側(cè)幫的穩(wěn)定性較好，因而幫壓較小，而頂壓較大。 (4)膨脹壓力的影響因素影響膨脹壓力的因素主要有巖石的組成與膠結(jié)狀態(tài)，物理化學(xué)性質(zhì)，圍巖中水分的補(bǔ)給狀況，水與巖石的接觸條件，支護(hù)和充填層的可塑性等。

7、13（三）巷道礦壓控制原理 巷道中的礦壓顯現(xiàn)是客觀的自然現(xiàn)象，除了一些特殊情況外，在采掘過程中企圖完全消除這種現(xiàn)象是不可能的。然而在掌握巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的基礎(chǔ)上，以巖石力學(xué)理論為指導(dǎo)，有可能在不同程度上減輕礦壓顯現(xiàn)對(duì)巷道的危害，從而達(dá)到安全生產(chǎn)和取得較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的目的，這是巷道礦壓控制的基本任務(wù)。 14 巷道礦壓控制的三類方法及途徑： 第一類：巷道保護(hù) 第二類：巷道支護(hù) 第三類：巷道維護(hù)（維修） 目前所采用的各種礦壓控制方法，從其對(duì)付礦壓的原理來(lái)看不外“抗壓”、“讓壓”、“躲壓”、“移壓”等幾種 。15巷道礦壓控制基本原理及途徑控制方法基本原理具體措施舉例主要優(yōu)缺點(diǎn)抵抗礦壓（抗壓）提高支架

8、的支撐能力或支護(hù)密度，用加強(qiáng)支護(hù)的手段去抑制或減少圍巖移動(dòng)，增強(qiáng)巷道抗變形能力以對(duì)付礦壓的作用1.增大型鋼重量，提高支架承載能力2.增加支護(hù)密度3.充填支架背后空間巷道布置地點(diǎn)及掘進(jìn)時(shí)間可不受限制，但為此要消耗大量支護(hù)材料，支護(hù)勞動(dòng)量大，使開采費(fèi)用大幅度提高忍讓礦壓（讓壓）在采用適當(dāng)支護(hù)措施和保持支架本身不遭受嚴(yán)重破前提下，容忍圍巖產(chǎn)生一定變形，以釋放掉一些能量（也稱應(yīng)力釋放）1.采用有一定工作阻力的大可縮支架2.為巷道受壓收縮預(yù)留備用斷面3.容忍巷道底鼓然后進(jìn)行機(jī)械化起底可在一定程度上利用圍巖自承力，減輕支架受載，應(yīng)用得當(dāng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)維修護(hù)巷，對(duì)生產(chǎn)極為有利，但會(huì)增加支架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性或多支出掘進(jìn)

9、與起底費(fèi)用躲避礦壓（躲壓）將巷道布置在應(yīng)力經(jīng)重新分布后巖體已處于卸載狀態(tài)的天然低應(yīng)力區(qū)，從時(shí)間上和空間上躲開高壓力的作用1.在煤體邊緣或煤體下放的低壓區(qū)內(nèi)布置巷道2.錯(cuò)過高壓作用的時(shí)間，等壓力充分穩(wěn)定后再掘巷可在不同程度上減輕巷道受壓，有利于支護(hù)工作，但有時(shí)要多開一些輔助巷道（如聯(lián)絡(luò)眼等），或要求延遲掘進(jìn)時(shí)間，不利于采掘接替工作轉(zhuǎn)移礦壓（移壓）通過人為方法使巷道圍巖受到松動(dòng)，形成卸載槽孔或其他形式的卸載空間，迫使載荷轉(zhuǎn)移到離巷道較遠(yuǎn)的地點(diǎn)，達(dá)到減輕巷道受壓的目的1.在巷道或底板中形成卸載槽孔2.寬面掘進(jìn)或在巷旁故意留出卸載空間3.用跨采工作面使巷道得到卸載巷道布置地點(diǎn)及掘進(jìn)時(shí)間可不受限制，但要

10、增加與采用卸載措施有關(guān)的額外費(fèi)用16二、巷道支護(hù)及其材料 傳統(tǒng)的巷道支護(hù)有木支護(hù)、料石及混凝土砌碹、礦工鋼支護(hù)、U型鋼支護(hù)。目前，廣泛采用的有錨桿支護(hù)以及噴射混凝土支護(hù)。 1、木材支架 2、料石和混凝土砌碹 3、金屬支架： 承載能力大，可多次復(fù)用， 儲(chǔ)運(yùn)方便，安裝容易及迅速等優(yōu)點(diǎn) 。料石支護(hù)的基本形狀17金屬支架 18金屬支架礦用工字鋼剛性支架 微拱形剛性金屬支架 礦用工字鋼梯形可縮性支架U型鋼拱形可縮性支架 U型鋼梯形可縮性支架 4、錨桿支護(hù)1.普通圓鋼粘結(jié)式錨桿2可拉伸錨桿3高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度錨桿4管縫式錨桿5可切割錨桿和可回收錨桿6桁架錨桿7組合錨桿195、噴射混凝土支護(hù)噴射混凝土支護(hù)是用

11、噴射機(jī)將混凝土混合物噴射在巖石表面上硬化而成的一種支護(hù)。先將砂、石過篩，按配合比和水泥一同送入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，然后用礦車將拌合料運(yùn)送至工作面，經(jīng)上料機(jī)裝入以壓縮空氣為動(dòng)力的噴射機(jī)，在經(jīng)輸料管吹送到噴頭處與水混合后噴射在巖面上。6、錨噴支護(hù)錨桿和噴射混凝土雖各有優(yōu)點(diǎn)，但也都有不足之處。錨噴聯(lián)合支護(hù)，恰能做到使二者取長(zhǎng)補(bǔ)短，互為補(bǔ)充，是一種性能更好的支護(hù)形式。錨桿與其穿過的巖體形成承載加固拱，噴射混凝土的作用則在于封閉圍巖，防止風(fēng)化剝落，和圍巖結(jié)合在一起，對(duì)錨桿間的表面巖石起支護(hù)作用。 20第三節(jié) 掘進(jìn)巷道頂板管理21一、掘進(jìn)巷道頂板管理的主要內(nèi)容1、掌握巷道開掘后圍巖體的范圍及圍巖應(yīng)力分布情況。根

12、據(jù)影響巷道圍巖應(yīng)力的因素：圍巖的性質(zhì)、巷道所處的深度、巷道周圍的地質(zhì)構(gòu)造、水文變化、巷道的斷面形狀尺寸等 ，了解圍巖應(yīng)力分布情況及在此應(yīng)力作用下圍巖的變化和位移后，才能選擇合適的支護(hù)材料、支護(hù)形式，達(dá)到維護(hù)巷道的目的。2、從有利于巷道圍巖的穩(wěn)定性出發(fā)，合理選擇巷道的施工方法，減少各工序?qū)敯骞芾淼挠绊憽?、按作業(yè)規(guī)程規(guī)定控制工作面空頂距離和臨時(shí)支護(hù)的長(zhǎng)度，盡可能縮短工作面空頂時(shí)間和臨時(shí)支護(hù)巷道的長(zhǎng)度。4、施工中，做好基礎(chǔ)資料的積累和隱蔽工程的記錄工作。施工中和竣工時(shí)，按國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)的井巷工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行檢查和驗(yàn)收22二、掘進(jìn)工作面頂板安全管理分類 A類頂板安全管理類型：巷道坡度20

13、以上、過斷層破碎帶、揭煤以及頂部為煤的半煤巖、采用非常規(guī)方法施工大斷面硐室、綜采擴(kuò)切眼、煤倉(cāng)、交叉點(diǎn)、冒頂處理。 B類頂板安全管理類型：巷道坡度1020、煤巷施工斷面不小于13m2、頂?shù)装逅绍浧扑?、?gòu)造比較復(fù)雜以及巷道撥門、貫通、開鉆場(chǎng)、小水倉(cāng)、過老空老巷等。 C類頂板安全管理類型：不具備A類、B類作業(yè)特征的頂板安全管理類型。23各類頂板安全管理類型應(yīng)采取的管理辦法 A類：必須制定頂板管理專項(xiàng)安全技術(shù)措施、區(qū)隊(duì)長(zhǎng)及主管業(yè)務(wù)科室管理人員現(xiàn)場(chǎng)跟班，當(dāng)班帶班領(lǐng)導(dǎo)到作業(yè)地點(diǎn)巡查一次，發(fā)現(xiàn)問題，落實(shí)責(zé)任，及時(shí)處理。 B類：必須制定頂板管理專項(xiàng)安全技術(shù)措施、跟班班隊(duì)長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)跟班，業(yè)務(wù)主管每天必須有人巡查。

14、C類：按正常作業(yè)管理程序進(jìn)行管理。24三、巷道掘進(jìn)期間日常頂板管理工作 1、敲幫問頂：必須堅(jiān)持“五前二后”（開工前、打眼前、支護(hù)前、裝藥前、出貨前；放炮后、接班后）的動(dòng)態(tài)“敲幫問頂”制度。每次進(jìn)入工作面前，當(dāng)班班長(zhǎng)或跟班隊(duì)長(zhǎng)必須對(duì)工作面頂?shù)装灏踩闆r進(jìn)行一次全面檢查，確認(rèn)無(wú)安全隱患方可進(jìn)入，每次放炮后、支護(hù)前，必須由有經(jīng)驗(yàn)的工人站在安全地點(diǎn)用長(zhǎng)柄工具找盡危矸、懸矸、浮矸。架棚扒腿窩時(shí)，幫部的危矸（煤）先找盡。扒腿窩、放梁子必須安專人監(jiān)護(hù)頂板。 2、控制工作面空頂距離：嚴(yán)禁空頂作業(yè)，掘進(jìn)巷道每次放炮后或綜掘機(jī)切割完畢必須及時(shí)架設(shè)臨時(shí)支護(hù)，超過規(guī)定的空頂距應(yīng)先支護(hù)后掘進(jìn)。25 3、獨(dú)頭長(zhǎng)距離掘進(jìn)，

15、要經(jīng)常檢查工作面后方支架及支護(hù)情況，對(duì)支架變形嚴(yán)重及巷道支護(hù)出現(xiàn)問題的，應(yīng)加固修復(fù)。修復(fù)巷道時(shí)，媳婦地點(diǎn)以里的人員必須全部撤出，預(yù)防冒頂堵人。工作面因放炮，崩倒的支架應(yīng)由外向里逐架扶棚復(fù)位。 4、熟悉掘進(jìn)巷道出現(xiàn)冒頂事故的原因，加強(qiáng)日常檢查，采用針對(duì)性措施，預(yù)防冒頂片幫事故的發(fā)生。26四、掘進(jìn)頂板管理的措施 一）新掘巷道開口安全技術(shù)措施 1、必須加固好開掘處及其附近的巷道支架，若近處有空頂空幫情況，小范圍的可加密支架，背好頂板；大范圍的應(yīng)用木垛接頂處理，同樣用背板背好打緊。對(duì)將受施工影響的棚子進(jìn)行加固，其方法有挑棚、打點(diǎn)柱、設(shè)木垛等。 2、新巷開掘施工，要淺打眼、少裝藥、放小炮，或用手鎬挖掘的

16、方法，盡量避免震動(dòng)圍巖或因放炮引起冒頂。 3、新巷開掘處要及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，盡量縮短頂板暴露時(shí)間和減小暴露面積。若壓力增大，則應(yīng)及時(shí)采用適合現(xiàn)場(chǎng)情況的特殊支護(hù)。27 二）沿空掘巷頂板破碎時(shí)的頂板管理安全技術(shù)措施 1、避開支護(hù)影響，巷道施工必須在上區(qū)段回采工作結(jié)束，待巖層活動(dòng)完全穩(wěn)定后進(jìn)行。 2、盡量減小掘進(jìn)時(shí)的空頂面積，放炮前支架緊跟到工作面，放炮后支架及時(shí)架設(shè)支架。減少裝藥量，避免對(duì)頂板震動(dòng)。如果放炮難以控制和管理頂板，改用手鎬方法掘進(jìn)。 3、巷道支架要加密，同時(shí)將下幫腿與底板的夾角縮小，將頂幫用木板等背嚴(yán)接實(shí)。 4、擦邊掘進(jìn)時(shí)，如遇上區(qū)段巷道的棚腿外露時(shí)，其下幫棚幫腿不要抽掉，可以捆上木板或笆

17、片，起到擋矸簾的作用。 28 三）有淋水的工作面頂板管理措施 掘進(jìn)工作面有淋水時(shí)，要通過水文地質(zhì)工作，弄清水的來(lái)源，掌握水量的變化，再根據(jù)實(shí)際條件分別采用預(yù)注漿封水、快硬砂漿堵水、截水槽或截水棚截水等方法將水引離工作面。頂板淋水不大時(shí)，用壓風(fēng)邊吹邊噴漿止水。有淋水的地段，要加大支架密度，背嚴(yán)幫頂，提高支架的穩(wěn)定性，防止冒落事故的發(fā)生。29第四節(jié) 掘進(jìn)頂板事故防治管理30一、巷道頂板事故的防治管理 （一）掘進(jìn)工作面常見冒頂事故原因分析與防治 1、原因分析 1.1 制度不夠完善 敲幫問頂制度執(zhí)行不嚴(yán)，找浮矸危石不及時(shí)、不徹底或違章操作，對(duì)隱患性危巖未采取必要的臨時(shí)支護(hù)措施，造成危巖突然墜落產(chǎn)生傷亡

18、事故。 1.2 支架安裝不合理 支架工作阻力低，可縮量小，支撐及支護(hù)密度不足，棚腿架設(shè)在浮矸或浮煤上，支架頂上及兩幫未插嚴(yán)背實(shí)，棚架整體性及穩(wěn)定性差，造成頂板來(lái)壓時(shí)壓垮或推垮支架導(dǎo)致冒頂。 1.3 缺乏支護(hù)設(shè)備 掘進(jìn)工作面迎頭沒有采用臨時(shí)支護(hù)，工人在空頂空幫下作業(yè)，危巖突然墜落造成傷亡事故。 1.4、煤巷錨桿、巖巷錨噴支護(hù)巷道，支護(hù)失效，造成頂板冒落。31 2、主要防治措施 a)合理布置巷道。礦井主要巷道服務(wù)年限長(zhǎng)，斷面大，應(yīng)布置在圍巖強(qiáng)度高的煤層或底板巖層中。工作面上下順槽盡量采用沿空掘巷和沿空留巷，避開支承壓力的影響，并要注意少掘交叉巷道和上下重疊的巷道。 b)選擇合理的巷道斷面尺寸和斷面

19、形狀。 c)掘進(jìn)工作面要及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)?？拷蜻M(jìn)工作面10m內(nèi)的支護(hù)，在爆破前必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先行修復(fù)，之后方可進(jìn)入工作面進(jìn)行作業(yè)。修復(fù)支架時(shí)必須先檢查頂、幫，并由外向里逐架進(jìn)行。 d)掘進(jìn)巷道時(shí)，禁止任意加大棚子或錨桿間距，嚴(yán)禁任意修改支護(hù)參數(shù)及材料規(guī)格。在堅(jiān)硬和穩(wěn)定的煤、巖層中，需要加大棚距和不設(shè)支護(hù)時(shí)，必須制訂安全措施。32e)嚴(yán)格錨桿錨索巷道的工程質(zhì)量，保證錨桿錨索巷道的錨固力，嚴(yán)禁使用失效錨固劑和不合格的錨桿、錨索。 f)加強(qiáng)錨桿錨索巷道的頂板巖性探測(cè)，依此信息不斷修正支護(hù)參數(shù)，保證加強(qiáng)錨索的錨固端能夠伸入到深部穩(wěn)定巖層。 g)巷道掘進(jìn)通過老巷、地質(zhì)

20、破碎帶及淋水地帶時(shí)，應(yīng)根據(jù)情況采用前探支架、連鎖棚子等專門措施進(jìn)行支護(hù)，提高支架的支撐能力；棚子支護(hù)時(shí)應(yīng)緊靠掘進(jìn)工作面，并縮小棚距，在掘進(jìn)工作面附近應(yīng)采用拉條等把棚子連成一體防止棚子被推垮，必要時(shí)還要打中柱；錨桿支護(hù)時(shí)應(yīng)采取“棚錨”聯(lián)合支護(hù)的特殊措施。 h)嚴(yán)格要求巷道支護(hù)的規(guī)格質(zhì)量，應(yīng)按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，不斷進(jìn)行檢查和修理巷道，發(fā)現(xiàn)規(guī)格質(zhì)量不合格或損壞的支架，應(yīng)及時(shí)更換以防止冒頂事故的發(fā)生，保證通風(fēng)、運(yùn)輸暢通和行人的安全。撤換支架和刷大巷道時(shí)，也必須由外向里逐架進(jìn)行。撤換支架前，應(yīng)先加固好工作地點(diǎn)前后的支架。在獨(dú)頭巷道內(nèi)進(jìn)行支架修復(fù)工作時(shí)，巷道里面應(yīng)停止掘進(jìn)或從事其他工作，以免頂板冒落堵

21、人。 33（二）巷道交岔處冒頂事故的原因及預(yù)防措施1、原因分析巷道交岔處冒頂事故往往發(fā)生在巷道開岔的時(shí)候，因?yàn)殚_岔口需要架設(shè)抬棚替換原巷道棚子的棚腿，如果開岔處巷道頂部存在與巖體失去聯(lián)系的巖塊，并且圍巖正向巷道擠壓，而新支設(shè)抬棚的強(qiáng)度不夠，或穩(wěn)定性不夠，就可能造成冒頂事故。當(dāng)巷道圍巖強(qiáng)度不是很大時(shí)，頂部存在與巖體失去聯(lián)系的巖塊以及圍巖向巷道擠壓在所難免，如果開岔處正好是掘進(jìn)時(shí)的冒頂處，則情況更為嚴(yán)重。新支設(shè)抬棚的穩(wěn)定性與以下因素有關(guān)： a)抬棚架設(shè)一段時(shí)間后才能穩(wěn)定過早拆除原巷道棚腿容易造成抬棚不穩(wěn)。 b)開口處圍巖尖角如果被壓碎，抬棚腿失去依靠也會(huì)失穩(wěn)。抬棚的支撐性能是與選用的支護(hù)材料及其強(qiáng)

22、度有關(guān)。 c)交岔點(diǎn)錨桿、錨噴巷道的原支護(hù)參數(shù)不合理，沒有及時(shí)進(jìn)行修正，采取加密支護(hù)。34 2、主要防治措施 a)開岔口應(yīng)避開原來(lái)巷道冒頂?shù)姆秶?b)提高抬棚的初撐力。必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿，不得過早拆除，切忌先拆棚腿，后支護(hù)抬棚。 c)注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格，保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。 d)當(dāng)開口處圍巖尖角被擠壓壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)抬棚穩(wěn)定性的措施。 e)錨桿、錨噴巷道開口前，必須先對(duì)開口前后5m范圍的巷道支護(hù)采取縮小錨桿排間距、或增加錨索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。35(三)支架支護(hù)巷道冒頂事故的分析與防治 1、原因分析 a)壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓力過大，損壞了

23、支架，或支架阻力過小，從而導(dǎo)致巷道頂部已破碎的巖塊冒落。 b)漏垮型冒頂是因無(wú)支護(hù)巷道或支護(hù)失效(非壓壞)巷道頂部存在游離巖塊，這些巖塊在重力作用下冒落，造成事故的發(fā)生。 c)推垮型冒頂是因巷道頂板破碎巖石，在其運(yùn)動(dòng)過程中失去了與周圍巖石力的聯(lián)系，存在平行巷道軸線的分力，如果這部分巷道支架的穩(wěn)定性不夠，可能被推倒而發(fā)生冒頂。36 2、主要防治措施 a)巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中，并避免采動(dòng)的利影響。 b)巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖壓力。 c)巷道支架所能承受的變形量，應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。 d)盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí)，盡可能采用有初撐力的支架；支架施

24、工時(shí)要嚴(yán)格按工序質(zhì)量要求進(jìn)行，并特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實(shí)問題，杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象。 e)凡因支護(hù)失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn)，重新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂，再施工。37 f)更換巷道支護(hù)時(shí)，在拆除原有支護(hù)前，應(yīng)先加固臨近支護(hù)，拆除原有支護(hù)后，必須及肘除掉頂板活矸和架設(shè)永久支護(hù)，必要時(shí)還應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施。 g)支架間應(yīng)設(shè)牢固的撐木或拉矸?？煽s性金屬支架應(yīng)用金屬支拉桿，并用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊卡纜。在傾斜巷道中必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。 此外，在掘進(jìn)工作面10m內(nèi)、地質(zhì)破碎帶附近10m內(nèi)、巷道交岔點(diǎn)附近10m內(nèi)，冒頂處附近10m 內(nèi)，都是容易發(fā)生頂板事故的地點(diǎn)，巷道支護(hù)必須適當(dāng)加強(qiáng)。3

25、8（四）錨桿(索)支護(hù)巷道冒頂事故的分析與防治 1、原因分析 a)壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給錨桿(索)的壓力過大，損壞了錨桿(索)，或錨桿(索)的參數(shù)選擇不合理，阻力過小，從而導(dǎo)致巷道頂部已破碎的巖塊冒落。 b)漏垮型冒頂是因錨桿(索)支護(hù)失效(非壓壞)，巷道頂部存在游離巖塊，這些巖塊在重力作用下冒落，造成事故的發(fā)生。 39 2、防治措施 a)巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中，并避免采動(dòng)的不利影響。 b)合理選擇錨桿(索)的參數(shù)，使之應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖壓力。 c)巷道在掘進(jìn)過程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行頂板探測(cè)，隨時(shí)掌握頂板巖性的變化，合理調(diào)整錨桿、錨索的參數(shù)，使其錨固端在圍巖松動(dòng)圈以外，保證有效

26、的錨固長(zhǎng)度。 d)錨桿(索)巷道的錨桿(索)必須及時(shí)支護(hù)，避免空頂。盡可能做到錨桿(索)及早與圍巖共同承載，充分發(fā)揮錨桿(索)的主動(dòng)支護(hù)作用。錨桿(索)選型時(shí)，必須有足夠的承載力；施工時(shí)要嚴(yán)格按工序質(zhì)量要求進(jìn)行，并特別注意按要求施加足夠的預(yù)應(yīng)力。40 e)錨桿(索)巷道掘進(jìn)遇構(gòu)造時(shí)，必須實(shí)施嚴(yán)密措施提高其支護(hù)強(qiáng)度，或采取棚錨聯(lián)合支護(hù)以達(dá)到有效的支護(hù)。 f)對(duì)已掘的錨桿(索)巷道不定期的觀測(cè)，及時(shí)掌握巷道支護(hù)的變化情況，發(fā)現(xiàn)錨桿(索)失效、礦壓顯現(xiàn)明顯變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加棚或其他修護(hù)措施。41二、冒頂事故的處理 (一)基本原則 冒頂事故發(fā)生后，應(yīng)迅速搶救被困人員、恢復(fù)通風(fēng)。 首先，應(yīng)直接與被困人

27、員聯(lián)絡(luò)(呼叫、敲打、使用地音探聽器等)來(lái)確定被困人員所在的位置和人數(shù)。如果被困人員所在地點(diǎn)通風(fēng)不好，必須設(shè)法加強(qiáng)通風(fēng)，并利用壓風(fēng)管、水管及開掘巷道、打鉆孔等方法，向被困人員輸送新鮮空氣、飲料和食物。如果覺察到有再次冒頂危險(xiǎn)時(shí)，首先應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，有準(zhǔn)備地做好安全退路。在冒落區(qū)工作時(shí)，要派專人觀察周圍頂板變化，注意檢查瓦斯變化情況。在清除冒落殲石時(shí)，要小心地使用工具，以免傷害被困人員，應(yīng)該根據(jù)冒頂事故的范圍大小、地壓情況等，采取不同的搶救方法。42 （二）掘進(jìn)工作面冒頂事故的處理 在處理垮落巷道之前，應(yīng)采用加補(bǔ)棚子和架挑棚的方法，對(duì)冒頂處附近的巷道加強(qiáng)維護(hù)。在維護(hù)巷道的同時(shí)，要派專人觀察頂板，以防擴(kuò)

28、大冒頂范圍。處理垮落巷道的方法有木垛法、撞楔法、打繞道法四種。 1、木垛法：這是處理垮落巷道較常用的方法，一般分為“井”字木垛和“井”字木垛與小棚相結(jié)合的兩種處理方法。 2、撞楔法：當(dāng)頂板巖石很碎而且繼續(xù)冒落，無(wú)法進(jìn)行清理冒落物和架棚時(shí)，可采用撞楔法處理垮落巷道。 3、打繞道法 ：當(dāng)冒頂巷道長(zhǎng)度較小，不易處理，并且造成堵人的嚴(yán)重情況時(shí)，為了想辦法給被困人員輸送新鮮空氣、食物和飲料，迅速營(yíng)救被困人員，可采取打繞道的方法，繞過冒落區(qū)進(jìn)行搶救。43第五章 掘進(jìn)頂板事故案例44潘二礦“7.3”冒頂堵人事故2011年7月3日12時(shí)，潘二礦1811（1）下順槽發(fā)生一起冒頂堵人事故。一、事故經(jīng)過2011年7

29、月3日早班,掘進(jìn)三隊(duì)302班共出勤16人，因綜掘機(jī)出現(xiàn)故障，綜合班安排1名電工到該頭維修綜掘機(jī)。302班值班人員黃勇安排6人配合電工維修綜掘機(jī)，副班長(zhǎng)張xx帶領(lǐng)9人打運(yùn)減速箱及材料，清理環(huán)境。11時(shí)左右，因試檢漏后送不上電，張xx便到外面去查看原因，并匯報(bào)當(dāng)班情況。此時(shí)迎頭有2名技術(shù)員、1名安監(jiān)員、1名電工及6名掘進(jìn)工在迎頭工作。11時(shí)50分，張xx向迎頭打電話時(shí)無(wú)法接通，就朝迎頭方向走，中途發(fā)現(xiàn)風(fēng)筒脫節(jié)，繼續(xù)前行，發(fā)現(xiàn)SZ24測(cè)點(diǎn)前巷道冒實(shí)，巷道頂部不斷有碎矸淌漏，風(fēng)筒被壓扁，皮帶機(jī)架壓趴，便迅速打開壓風(fēng)，隨即跑出來(lái)安排外面人員扛料打木垛，并向礦調(diào)度及隊(duì)匯報(bào)。經(jīng)全力施救， 7月4日7時(shí)30分

30、，10名被困人員全部脫險(xiǎn)。45 二、事故原因 直接原因：錨索網(wǎng)支護(hù)失效，挑棚失穩(wěn)，是造成這次冒頂事故的直接原因。 間接原因： 1、頂板地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，未及時(shí)修改錨索網(wǎng)支護(hù)參數(shù)或變更支護(hù)方式。 2、在巷道頂板下沉、底鼓嚴(yán)重時(shí)，采取的措施缺乏可操作性，后也未制定補(bǔ)強(qiáng)加固措施。 3、采用走向挑棚加固時(shí)，挑棚支護(hù)強(qiáng)度不足，穩(wěn)定性不夠。46 三、防范措施 1、加強(qiáng)錨索網(wǎng)支護(hù)巷道頂板巖性探查，在地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)變更支護(hù)設(shè)計(jì)。 2、錨索網(wǎng)支護(hù)巷道在淋水大、巷道壓力大、巷道變形嚴(yán)重段，要及時(shí)采取架棚等可靠加固措施。 3、加強(qiáng)錨索網(wǎng)支護(hù)巷道動(dòng)態(tài)巡查，發(fā)現(xiàn)斷錨斷索時(shí)，要及時(shí)采取加補(bǔ)等措施。47潘二煤

31、礦“2011.7.3”事故現(xiàn)場(chǎng)示意圖1811(1)下順槽1811(1)下順槽迎頭16米冒頂區(qū)10人被困48朱集東礦“1.14”頂板事故 2014年1月14日9時(shí)55分，朱集東礦1122（1）工作面上風(fēng)巷巷修時(shí)發(fā)生一起頂板事故，冒頂長(zhǎng)度13.5m、寬度4.8m。事故造成2人死亡、4人受傷，21人被堵（經(jīng)全力救援脫險(xiǎn)）。 一、基本情況 1122（1）工作面上風(fēng)巷于2011年7月份開始掘進(jìn)，2012年5月完工，其中冒頂段巷道為2011年12月份施工，該段巷道距冒頂時(shí)已使用25個(gè)月。1112（1）工作面于2012年7月1日正式回采，2013年10月25日收作，2013年11月6日開始對(duì)沿空留巷從外向里

32、進(jìn)行修巷。49 巷修由外向里依次進(jìn)行，迎頭采用臥底、拆除木垛、延車并加強(qiáng)頂板管理后續(xù)采用臥底、人工或放炮方式擴(kuò)刷最后采用支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)和臥底成巷，分段多茬多工序平行作業(yè)。1122（1）工作面上風(fēng)巷巷修支護(hù)設(shè)計(jì)根據(jù)礦計(jì)劃安排，1112(1)工作面下順槽作為1122（1）工作面上風(fēng)巷，該條巷道設(shè)計(jì)為1122（1）工作面的運(yùn)輸順槽。1122（1）工作面上風(fēng)巷修巷方案設(shè)計(jì)類比中國(guó)礦大（徐州）編制的1121（1）工作面軌順修巷設(shè)計(jì)方案，見右圖所示。 1121（1）軌順巷修支護(hù)設(shè)計(jì)圖（刷擴(kuò)時(shí)前超前20m布置兩排單體支柱）50 1122（1）工作面上風(fēng)巷巷修設(shè)計(jì)為矩形斷面，寬高=4.82.8m，頂板采用錨梁網(wǎng)（索

33、）聯(lián)合支護(hù)。先施工錨桿加固，再使用錨索梁加固，梁采用20#槽鋼，橫向布置，一梁三孔，孔間距為800mm；幫部采用錨桿配合鋼帶加固，錨桿間排距為800800mm，鋼帶橫向放置，詳見下圖所示。1122（1）工作面上風(fēng)巷巷修支護(hù)設(shè)計(jì)圖511122（1）工作面上風(fēng)巷修巷措施v 1122（1）上風(fēng)巷修巷采用錨 梁網(wǎng)（索）支護(hù)，局部頂板壓 力大處采用工字鋼棚和點(diǎn)錨索 加強(qiáng)支護(hù)。擴(kuò)刷處頂板采用錨 桿、錨索交替布置配合20#槽 鋼支護(hù)，間排距800800mm。 幫部采用錨桿配合L=2800mm 的橫向鋼帶加固，錨桿間排距 為700800mm，詳見右圖所示。1122（1）工作面上風(fēng)巷刷幫支護(hù)示意圖52 1122

34、（1）上風(fēng)巷修護(hù)措施中的支護(hù)參數(shù)與修巷方案設(shè)計(jì)不相同，修巷方案設(shè)計(jì)中的頂部槽鋼橫向布置，修巷安全技術(shù)措施為沿走向布置，且錨桿（索）數(shù)量也不相同；修巷方案設(shè)計(jì)要求，“巷內(nèi)超前20m布置兩排單體支柱，一排距離充填墻體1000mm，另一排距離實(shí)體煤壁800mm?！?，但編制的修巷安全技術(shù)措施未采納該條款。修巷安全技術(shù)措施中要求，“在原巷道內(nèi)頂板條件較差的地方，靠近擴(kuò)刷側(cè)頂板補(bǔ)打一排點(diǎn)錨索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，錨索規(guī)格為22-8300mm”，措施審批時(shí)，會(huì)審意見中取消了該錨索規(guī)格，更改為22-6300mm。53事故原因：1、設(shè)計(jì)管理不規(guī)范（1）采后留巷二次復(fù)用巷道布置方式不合理，傳統(tǒng)的巷道是工作面推過去后就廢棄

35、了，而留巷要受到兩次采動(dòng)影響，服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，巷道支護(hù)沒有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)過程中難以滿足安全需要。（2）瓦斯治理方式由1121（1）工作面的底抽巷更改為1122（1）工作面的頂抽巷布置方式，穿層鉆孔的密集施工及施工工藝對(duì)頂板的支護(hù)帶來(lái)很大影響，由此帶來(lái)了頂板巖性的破碎及頂板支護(hù)強(qiáng)度的削弱（頂板巷內(nèi)每隔10m施工一組穿層鉆孔，每組鉆孔設(shè)計(jì)9個(gè)，控制巷道兩幫各15m，終孔間距5m）。（3）根據(jù)關(guān)于采煤工作面設(shè)計(jì)管理的補(bǔ)充規(guī)定（集政【2013】291號(hào)），要求保護(hù)層為突出煤層的綜采工作面設(shè)計(jì)必須報(bào)集團(tuán)公司審批，礦未履行報(bào)批手續(xù)。（4）1122（1）工作面上風(fēng)巷為沿空留巷修巷，作為工作面運(yùn)輸順槽使用，

36、該巷巷修不同于常規(guī)巷修，其主要是為了成巷，做為工作面回采巷道使用。巷修設(shè)計(jì)應(yīng)該由礦總工程師組織會(huì)審，實(shí)際情況是僅由礦技術(shù)科分管科長(zhǎng)編制，未經(jīng)審批就組織實(shí)施，設(shè)計(jì)管理不規(guī)范。542、技術(shù)管理不到位。（1）1122(1)上順槽修巷方案設(shè)計(jì)和1122（1）上順槽修巷安全技術(shù)措施違反集團(tuán)公司進(jìn)一步加強(qiáng)頂板安全管理規(guī)定（集辦【2009】98號(hào)）第四條、淮南礦業(yè)集團(tuán)煤巷錨桿支護(hù)及沿空留巷支護(hù)的若干規(guī)定（集技【2009】99號(hào)）第二條第四項(xiàng)、第五項(xiàng)和淮南礦業(yè)集團(tuán)煤巷錨桿支護(hù)管理暫行規(guī)定（集政【2011】244號(hào)）第四條第八項(xiàng)等有關(guān)規(guī)定，具體條款內(nèi)容詳見附件3。（2）1122（1）工作面上風(fēng)巷與1121（1）

37、工作面上風(fēng)巷相比較，南盤區(qū)相對(duì)于北盤區(qū)埋藏深、構(gòu)造復(fù)雜，巷修斷面增加，其原始支護(hù)、采前加固、巷修方案參照1121（1）上風(fēng)巷，本應(yīng)該提高支護(hù)強(qiáng)度，但實(shí)際上未能加強(qiáng)。與1121（1）工作面上風(fēng)巷相比，1122（1）工作面上風(fēng)巷頂部錨索減少，幫部錨桿變短、間距增加，且取消了錨索梁，降低了支護(hù)強(qiáng)度；采前加固錨索垂直施工，減小了對(duì)頂板的牽引能力；巷修措施中減少了部分加強(qiáng)支護(hù)程序，加速了頂板的離層和斷裂。（3）在安徽省煤礦安全監(jiān)察局組織的事故調(diào)查組調(diào)查取證期間，調(diào)查組要求礦提供1111（1）首采面兩巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)集團(tuán)公司的批復(fù)，礦因資料丟失未能提供，技術(shù)及基礎(chǔ)資料管理不到位。553、勞動(dòng)組織不合理：同一

38、地點(diǎn)安排不同工種平行作業(yè)，相互干擾、相互影響，安全退路不暢通；獨(dú)頭巷道修巷違反規(guī)定，安排多茬長(zhǎng)距離（大于50米）平行作業(yè)。事故當(dāng)班，1122（1）上風(fēng)巷有綜采二隊(duì)、機(jī)電安裝隊(duì)兩個(gè)單位57人現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)（其中：采煤隊(duì)7人延鏈板機(jī)、3人施工點(diǎn)柱、3人擴(kuò)刷、迎頭12人臥底，機(jī)電安裝隊(duì)6人拆除瓦斯管），事發(fā)時(shí)冒頂區(qū)域下方有13人同時(shí)工作，由于勞動(dòng)組織不合理，多茬、多工種平行作業(yè)，造成一次冒頂埋壓、被堵多人的惡性頂板事故發(fā)生。4、現(xiàn)場(chǎng)管理不到位：修巷安全技術(shù)措施執(zhí)行不到位。幫部刷擴(kuò)沒有及時(shí)完成永久支護(hù)；刷擴(kuò)期間，3#聯(lián)巷向前30m范圍內(nèi)頂板沒有采取加強(qiáng)支護(hù)措施；擴(kuò)刷臥底期間，巷道兩側(cè)單體臨時(shí)支護(hù)沒有達(dá)到措施

39、規(guī)定的數(shù)量。多單位多人多茬多工種平行作業(yè)，且后路不暢、撤無(wú)退路，現(xiàn)場(chǎng)缺乏統(tǒng)一指揮，管理不到位。5、其它現(xiàn)場(chǎng)頂板離層監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能真實(shí)有效的反映頂板離層情況。冒頂區(qū)向外90m（G138點(diǎn)）處有一臺(tái)頂板離層儀（2013年12月底安裝），顯示頂板離層位移量為19mm，實(shí)際上頂板離層儀安裝時(shí)頂板已經(jīng)下沉約1m。56l 事故教訓(xùn)（一）采后沿空留巷二次復(fù)用技術(shù)不成熟，理論支撐不夠，不能保證安全生產(chǎn)需要。（二）沒有按照集團(tuán)公司下發(fā)的相關(guān)技術(shù)管理規(guī)定執(zhí)行，礦總工程師沒有組織綜采工作面、巷修設(shè)計(jì)審查，巷修時(shí)沒有根據(jù)圍巖結(jié)構(gòu)、頂板下沉速度、礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù)等變更設(shè)計(jì)和完善修巷安全技術(shù)措施，用于指導(dǎo)安全生產(chǎn)，技術(shù)管理基礎(chǔ)

40、工作不扎實(shí)。（三）事故反映了工程技術(shù)人員和管理人員對(duì)集團(tuán)公司相關(guān)文件不了解，對(duì)錨桿支護(hù)原理不清楚，技術(shù)管理不到位。這次事故，對(duì)生產(chǎn)部而言，教訓(xùn)深刻。綜采工作面設(shè)計(jì)沒有督促礦上報(bào)審批，沿空留巷修巷2個(gè)多月，生產(chǎn)部無(wú)人到過現(xiàn)場(chǎng)，沒有及時(shí)捕捉到信息，監(jiān)管失控，對(duì)這次事故負(fù)有重大的監(jiān)管不到位責(zé)任。57l 防范措施1、采用沿空留巷的巷道只準(zhǔn)使用一次，嚴(yán)禁修復(fù)使用。2、嚴(yán)格執(zhí)行集團(tuán)公司關(guān)于印發(fā)頂板管理安全動(dòng)態(tài)監(jiān)管考核辦法的通知（淮礦生201492號(hào)）的文件要求，加強(qiáng)頂板管理。3、加強(qiáng)技術(shù)管理，重點(diǎn)檢查監(jiān)管設(shè)計(jì)、規(guī)程、措施的編制、審批、貫徹、落實(shí)，對(duì)需要報(bào)集團(tuán)公司審批的各類采掘設(shè)計(jì)及時(shí)監(jiān)管，不得出現(xiàn)漏報(bào)、遲報(bào)，發(fā)現(xiàn)違反規(guī)定的，對(duì)礦總工程師、分管領(lǐng)導(dǎo)嚴(yán)肅處理。4、加強(qiáng)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，采取多種手段，提高工程技術(shù)人員和管理人員的業(yè)務(wù)技能和綜合管理水