巖巷快速施工技術及巷道事故培訓課件

巖巷快速施工技術及巷道事故能源科學與工程學院郜進海博士巖巷快速施工技術及巷道事故能源科學與工程學院1巷道快速施工技術一、爆炸理論二、施工工藝三、施工組織巷道快速施工技術一、爆炸理論2一、爆炸理論（一）爆炸現象與炸藥由于物質內部急驟的物理、化學及原子核變化，瞬間釋放出大量能量，造成對周圍介質作功的現象稱為爆炸。一般伴有聲、光等現象。炸藥是能產生化學爆炸的物質。雷管是引爆炸藥的工具。一、爆炸理論（一）爆炸現象與炸藥3一、爆炸理論（二）雷管結構：一、爆炸理論（二）雷管結構：4雷管參數：雷管全電阻最大安全電流最小發(fā)火電流發(fā)火沖能雷管參數：5炸藥化學變化的三種形式：緩慢分解燃燒爆轟炸藥化學變化的三種形式：6炸藥爆炸三要素：放出大量熱；生成大量氣體；化學反應高速進行炸藥爆炸三要素：7炸藥的組成主要成分C、H、O、N氧氣過剩可能形成NO有毒氣體正氧平衡氧氣不足形成CO同樣是有毒氣體負氧平衡零氧平衡炸藥的組成主要成分C、H、O、N氧氣過剩可能形成NO有毒8三、礦用炸藥硝銨類炸藥以硝酸銨為主要成分的混合炸藥。分子式NH4NO3，代號AN，硝銨類混合炸藥是以硝酸銨為主要成分的混合炸藥，它具有反應完全、爆炸后生成氣體量大，原料來源廣泛，制作工藝簡單，可靠，成本低炸藥性能較好，安全穩(wěn)定等特點。主要品種有：銨梯炸藥、漿狀炸藥、水膠炸藥、乳化油炸藥等。

三、礦用炸藥9炸藥猛度、爆力、敏感度炸藥猛度、爆力、敏感度10四、電爆網路：串聯、并聯、串并聯、并簇聯等四、電爆網路：11五、巖石爆破理論五、巖石爆破理論12自由面：巖石與空氣的交接面。最小抵抗線：藥包到自由面的垂直距離爆炸作用指數：漏斗坑半徑與漏斗深度的比值。炮眼利用率：實際爆破的巖石深度與炮眼深度的比值。自由面：巖石與空氣的交接面。13當n≤0.75時，為松動漏斗（松動爆破），煤巖體只能松動破碎，不能拋擲。當0.75＜n＜1時，為弱拋擲漏斗（弱拋擲爆破），破碎的煤巖塊拋擲在自由面附近；當n＝1時，為標準拋擲漏斗（標準拋擲爆破），破碎的煤巖塊拋離自由面約3～5m；當1＜n＜3時，為強拋擲漏斗（強拋擲爆破），破碎的煤巖塊拋離自由面可達數十米。

當n≤0.75時，為松動漏斗（松動爆破），煤巖體只能松動破碎14柱狀裝藥的爆破特點：自由面的影響：柱狀裝藥的爆破特點：15光面爆破通過合理選擇各種參數，嚴格控制裝藥量，科學布置各種炮眼，按照一定的順序起爆裝藥，在隧道及地下工程掘進爆破后斷面成形規(guī)整、表面光滑，這種人為控制的爆破方法就叫光面爆破。光面爆破的優(yōu)點：巷道成形規(guī)整、光滑，接近于設計輪廓線的要求，受力性能好，應力分布均勻，有利于圍巖穩(wěn)定，自身支承力強，可提高防護能力。對井巷圍巖的炮震擾動范圍明顯減小?？膳c噴射砼支護配合使用，減小巷道的掘進斷面。節(jié)約材料，降低工程造價。光面爆破16光面爆破的質量標準：圍巖面上留下均勻眼痕的周邊眼數應不少于其總數的50％；

超挖尺寸不得大于150mm。欠挖不超過質量標準規(guī)定

；圍巖面上不應有明顯的炮震裂縫。光面爆破的質量標準：17光面爆破形成機理應力波干涉假說自由面假說巖塊碰撞假說殘余應力假說光面爆破形成機理應力波干涉假說18巷道掘進中鉆眼爆破工作要做到以下幾點：爆破后所形成的巷道斷面應符合設計要求和《井巷工程施工及驗收規(guī)范》的標準，巷道的方向與坡度均應符合設計規(guī)定，光面爆破要求巷道超挖不得大于150mm，欠挖不得超過質量標準規(guī)定。爆破的巖石塊度應有利于提高裝巖生產率（一般不大于300mm），有時還要求巖石堆積狀況便于組織裝運，便于鉆眼與裝巖平行作業(yè)。對巷道圍巖的震動和破壞小，以利于巷道的維護。爆破單位體積巖石所需炸藥和雷管的消耗量要低，鉆眼工作量小，炮眼利用率要達85%以上。為了獲得良好的爆破效果，必須正確地布置工作面炮眼，合理確定爆破參數，選用適宜的炸藥和改進爆破技術。二、巖巷施工工藝巷道掘進中鉆眼爆破工作要做到以下幾點：二、巖巷施工工藝19掏槽爆破：斜眼掏槽直眼掏槽混合掏槽掏槽爆破：20斜眼掏槽：單向掏槽楔形掏槽錐形掏槽優(yōu)點是適用于各種巖層，可充分利用自由面，掏槽范圍大，適用于斷面較大的巷道。缺點是掏槽深度較小，受巷道寬度的限制；碎石拋擲距離較遠，易損傷設備和支護，易出現大塊巖石，循環(huán)進度小。斜眼掏槽：21直眼掏槽：直線掏槽：角柱狀掏槽：又可分為三種形式：三角柱狀掏槽菱形掏槽五星掏槽螺旋掏槽直眼掏槽：22混合掏槽（復式掏槽）主掏槽是直眼掏槽，斜眼掏槽擴大槽腔。混合掏槽（復式掏槽）23周邊眼炮眼間距300～600mm，光面爆破時裝藥量按下列要求布置：軟巖：70～120g/m；中硬巖：100～180g/m；硬巖：150～250g/m。裝藥結構：不耦合裝藥、單段空氣柱裝藥、空氣柱間隔裝藥周邊眼24炮眼布置原則：工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即首先選擇掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據斷面大小布置崩落眼。掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下，并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其他設施的可能性。周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上，頂眼和幫眼按光面爆破要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。崩落眼均勻地布置在掏槽眼和周邊眼之間，以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。炮眼布置原則：25目前國內應用的幾種裝巖作業(yè)線⑴氣腿式鑿巖機打眼――耙斗裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑵氣腿式鑿巖機打眼――鏟斗后卸式裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑶氣腿式鑿巖機打眼――鏟斗側卸式裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑷液壓鑿巖臺車打眼――鏟斗側卸式裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑸液壓鑿巖臺車打眼――蟹爪式裝巖機裝巖――膠帶轉載機轉載――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑹液壓鑿巖臺車打眼――蟹爪式裝巖機裝巖――梭式礦車運輸。目前國內應用的幾種裝巖作業(yè)線⑴氣腿式鑿巖機打眼――耙斗裝巖26常用的幾種裝巖機耙斗式裝巖機鏟斗式裝巖機后卸式、側卸式蟹爪式立爪式蟹爪立爪式等常用的幾種裝巖機耙斗式裝巖機27常用的幾種調車方法固定錯車場調車法活動錯車場調車法浮放道岔翻框式調車器風動調車器氣動調車盤利用專用轉載設備雙向菱形浮放道岔單軌浮放雙軌道岔對稱浮放道岔常用的幾種調車方法固定錯車場調車法雙向菱形浮放道岔28提高裝巖生產率的途徑：積極推廣和研究裝巖、運輸機械化作業(yè)線，不斷提高裝巖機工時利用率，縮短循環(huán)中的裝巖時間。積極選用和研制高效能的裝巖機，根據斷面大小選用合適的裝巖機。做好爆破工作，為提高裝巖效率創(chuàng)造條件。發(fā)展一機多用設備，以平行作業(yè)方式縮短循環(huán)時間。加強裝巖調車的組織和管理工作。提高裝巖生產率的途徑：29大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究7－1爆破原始條件表名稱數量名稱數量巷道掘進斷面13.64T320水炸藥膠φ35×200巖石堅固性系數4～6毫秒延期電雷管1～5段礦井瓦斯等級低瓦斯大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究7－130表4－8裝藥量及起爆順序眼號眼名眼數/個眼深/個裝藥量起爆順序連線方式裝藥結構單孔小計卷數/個重量/kg卷數/個重量/kg1空眼12.8串聯2～5掏槽眼42.751.25205Ⅰ連續(xù)裝藥6～26輔助眼212.5418421Ⅱ27～41輔助眼152.5416015Ⅱ42～64周邊眼232.51.50.37534.58.625Ⅳ單段空氣柱65～73底眼92.74.51.12540.510.125Ⅴ連續(xù)裝藥74水溝眼12.54141Ⅴ合計74187.924360.75表4－8裝藥量及起爆順序眼號眼名眼數眼深裝藥31表4－9預期爆破效果名稱數量名稱數量炮眼利用率0.85每米巷道炸藥消耗量/

kg/m28.52每循環(huán)工作面進尺/m2.13每循環(huán)炮眼總長度/m187.9每循環(huán)爆破實體巖石/m335.57每m3巖體雷管消耗量/

個m32.05炸藥消耗量/kg/m31.71每米巷道雷管消耗量/

個/m34.3表4－9預期爆破效果名稱數量名稱數量炮32大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究33采用中深孔光面爆破技術，炮眼深度為2.5m，炮眼利用率實際為0.87，使巷道的成巷速度在2006年9、10和11月份分別達到了134m、153m和158m，連續(xù)三個月超過了項目要求的指標，比原來的掘進速度（原來的平均月進度為90m）分別提高了48.9%、70%和75.6%，達到了預想目的。采用中深孔光面爆破技術，炮眼深度為2.5m，炮眼利用率實際為34三、施工組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)工作制度采用四八混合作業(yè)制度，每天三班掘進，一班噴射砼支護打眼與裝巖的平行支護與裝巖的平行等三、施工組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)35工業(yè)工程理論工作研究：該理論是工程體系中最重要的基礎技術，以提高生產率和整體效益為目的，利用方法研究和作業(yè)測定（工作衡量）兩大技術，分析影響工作效率的各種因素，幫助企業(yè)挖潛、革新，消除人力、物力、財力和時間方面的浪費，減輕勞動強度，合理安排作業(yè)，用新的工作方法來代替現行的方法，并制定該項工作所需要的標準時間，從而提高勞動生產率和經濟效益的一門現代化的科學管理技術。工業(yè)工程理論36基于此思想，應對巷道施工中的各工序進行時間測定，確定該工序標準作業(yè)時間。作業(yè)時應對工作面炮眼進行分區(qū)，以便鑿巖臺車的每臺鉆機負責一定區(qū)域的打眼任務（將巷道按中線分成兩部分），測定每一個炮眼的鉆眼時間及每臺鉆機所負責的所有炮眼的鉆眼時間，從而確定出工作面鉆眼的時間。測定側卸式裝巖機完成一個裝車循環(huán)所需時間，按每個循環(huán)所爆破的矸石量計算裝巖時間。其它工序則在工作時間內或平行作業(yè)或順序作業(yè)?；诖怂枷?，應對巷道施工中的各工序進行時間測定，確定該工序標37巖巷快速施工技術及巷道事故培訓課件38施工作業(yè)分區(qū)施工作業(yè)分區(qū)39巖巷快速施工技術及巷道事故培訓課件40四、巷道支護理論由于巷道開挖及煤體回采的影響，引起周圍巖層中出現應力重分布，其結果導致應力在巖體中出現了局部高應力區(qū)。它直接影響著巷道支護方案的選擇。隨著煤炭的不斷開采，淺部、易開采的煤層已所剩無幾，目前我國主要產煤礦區(qū)中，除神府煤田及山西的個別礦區(qū)外，大部分地區(qū)均已開采深部煤層或地質條件較復雜、地應力較大、較難以開采的煤層。這樣就給井下巷道維護帶來更高的要求，傳統(tǒng)的巷道支護如棚式支護、砌碹支護等方式已不能滿足煤炭安全生產的要求。四、巷道支護理論由于巷道開挖及煤體回采的影響，引起周圍巖層中41巷道圍巖應力場的各種形式巷道圍巖應力場的各種形式42（一）目前常用的支護方式由于巷道的開挖形成空洞，破壞了原巖體中的原有的應力狀態(tài)，巷道周邊由原來的三向應力狀態(tài)變成了兩向應力狀態(tài)，從而出現了應力重分布與應力集中現象，這二者導致了在巖體中分別出現了較大的剪應力和拉應力的出現，并使巖體向巷道內移動，若不進行及時的支護，巷道會產生嚴重變形，影響到其使用功能，更為嚴重的是由于巖體中構造復雜，節(jié)理裂隙發(fā)育，當變形量達到一定程度后就會產生冒頂片幫等事故，嚴重影響著煤礦的安全生產。（一）目前常用的支護方式由于巷道的開挖形成空洞，破壞了原巖體43目前巷道支護方式主要有：1.棚式支架（木支護，混凝土支架，金屬支架等，其中金屬支架又有普通金屬支架及可縮性金屬支架。）這類支護方式主要用于矩形及梯形巷道。2.砌碹支護：料石砌碹，現澆混凝土3.錨噴支護：錨桿支護、噴射砼支護、錨噴聯合支護、錨噴支護＋（網、鋼帶、梯子梁等）聯合支護。4.

上述錨噴支護再加錨索加強支護目前巷道支護方式主要有：44錨噴支護

前兩類支護方式均屬被動支護，錨噴支護則為主動支護方式，能充分利用圍巖自身的承載能力1.噴射砼支護原理（1）封閉圍巖，防止圍巖風化作用（2）補強圍巖噴射砼具有較高的速度噴射至巖面，其漿體充入巖體表面裂隙中，使得巖體的整體強度得到提高。（3）改善圍巖應力狀態(tài)巷道開挖后巖體變形二向應力狀態(tài)，而噴射砼支護后由于其具有一定的強度，使圍巖由二向應力狀態(tài)變?yōu)槿驊顟B(tài)，圍巖承載能力得到提高。（4）組合拱作用噴射砼與圍巖經裂隙而相互咬合而形成組合拱共同承載。（5）柔性支護結構噴射砼厚度較小，具有一定的變形能力，在圍巖應力較大時可產生一定的變形，以釋放圍巖應力，從而取得較好的支護效果。錨噴支護

前兩類支護方式均屬被動支護，錨噴支護則為主動支護方45錨噴支護2.錨桿支護原理（1）懸吊作用原理1952年路易斯阿·帕內科(LouisA.panek)等發(fā)表了懸吊理論，懸吊理論認為錨桿支護的作用就是將巷道頂板較軟弱巖層懸吊在上部穩(wěn)固的巖層上，在預加張緊力的作用下，每根錨桿承擔其周圍一定范圍內巖體的重量，錨桿的錨固力應大于其所覆蓋的巖體的重力。見圖1-1懸吊作用原理。錨固力Q≥(1.5～2)W錨桿工作拉力Q1=σbA錨桿長度L＝KH＋L1＋L2

錨桿間排距錨噴支護2.錨桿支護原理錨固力Q≥(1.5～246（2）組合梁理論按材料力學理論可知，無錨桿時巷道頂板巖石為疊合梁結構，在受到其上部圍巖的應力作用后，各層單獨變形，層與層之間容易產生滑移從而導致離層；而頂板采用錨桿支護時，錨桿穿過各層狀巖層形成組合梁，共同抵抗圍巖應力，故變形較小，從而起到支護的作用。錨噴支護（2）組合梁理論錨噴支護47錨噴支護（3）擠壓加固拱理論

在沿拱形巷道周邊布置錨桿后，在預緊錨固力的作用下，每根錨桿都有一定的應力作用范圍，只要取合理的錨桿間距，其應力作用范圍會相互重迭，從而形成一連續(xù)的擠壓加固帶——即厚度較大的組合拱，該加固帶的厚度是普通砌碹支護厚度的數倍。故能更為有效地抵抗圍巖應力，減少圍巖變形，其支護效果明顯好于普通砌碹支護。錨噴支護（3）擠壓加固拱理論48錨噴支護（4）三鉸拱理論

危險巖塊在錨桿作用下，巖塊相互搭接，形成一個三鉸拱有效厚度：式中：錨噴支護（4）三鉸拱理論49錨噴支護（5）減小跨度作用在懸吊作用理論及組合梁作用理論的基礎上，提出了減跨理論，該理論認為：錨桿末端固定在穩(wěn)定巖層內，穿過薄層狀頂板，每根錨桿相當于一個鉸支點，將巷道頂板劃分成小跨，從而使頂板撓度降低。錨噴支護（5）減小跨度作用50關于金屬網的作用形成鋼筋混凝土，噴射混凝土強度較高；防止矸石冒落；缺點關于金屬網的作用形成鋼筋混凝土，噴射混凝土強度較高；51五、我國煤礦災害及現狀1.我國煤礦的災害事故我國是世界上煤礦災害嚴重、災害多的國家，常發(fā)生的災害有：瓦斯災害頂板災害礦井火災水害沖擊地壓塵害熱害五、我國煤礦災害及現狀1.我國煤礦的災害事故52二、我國煤礦災害及現狀瓦斯、頂板事故是煤礦的主要災害2001～2004我國煤礦事故類別二、我國煤礦災害及現狀瓦斯、頂板事故是煤礦的主要災害53二、我國煤礦災害及現狀瓦斯事故危害性最大，2005年，事故起數占總起數的12.52%，死亡人數占總人數的36.56%，平均每起事故造成5.24人死亡；頂板事故發(fā)生頻率最高，2005年，占事故總起數的54.6%，死亡人數占34.66%，一次事故死亡平均1.14人；瓦斯與頂板事故起數、死亡人數均占總數的70%左右。二、我國煤礦災害及現狀瓦斯事故危害性最大，2005年，事故54三、巷道頂板事故案例分析鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故一、基本情況

鳳凰山礦機掘三隊施工的95311工作面進風巷設計走向長度1400m，當掘進至1198m時，工作面出現了因向斜、背斜擠壓造成的無煤區(qū)。二、事故經過二00二年八月五日早班，大約上午9：30時分，因頂板離層突然來壓，由于支護不力，致使所回棚及向里兩架棚全部垮落，將在此處工作的兩名工人埋住，窒息死亡。三、巷道頂板事故案例分析鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故55鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故三、事故原因（1）工作地點因地質向斜、背斜擠壓，形成的褶曲構造，頂板離層、破碎，壓力增大，未按規(guī)程進行支護是造成事故的直接原因。（2）工作現場起底、擴幫、換棚施工時，未按施工措施要求進行，既未使用摩擦柱加強支護，又未正確使用臨時支護，且當班班長違章指揮，工人違章作業(yè)，是造成這次事故的主要原因。鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故三、事故原因56鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（3）機掘三隊安全管理存在重大漏洞，未將己審批的安全技術措施認真落實，在工作面條件發(fā)生變化時，未按要求采取針對性措施，隊主要領導直接違章指揮，也是造成這次事故的主要原因。（4）原煤生產井作為業(yè)務保安和直接管理部門，安全意識不強，業(yè)務保安落實不到位，安全技術措施落實存在重大漏洞，現場安全管理不到位，是造成此次事故的重要原因。鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（3）機掘三隊安全管理存57鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（5）礦山安全調度中心作為全礦的安全監(jiān)督管理部門，安全監(jiān)管不到位，現場監(jiān)督檢查不力，也是造成此次事故的重要原因。（6）礦有關領導對本礦的安全管理不善，對職工的安全教育不夠，也是造成此次事故的重要原因。鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（5）礦山安全調度中心58晉城煤業(yè)集團成莊煤礦9.1事故：1.事故通報

2002年9月1日，成莊礦2229巷工作面發(fā)生了重大冒頂事故，造成8

名礦工遇難，直接經濟損失71.04萬元。晉城煤業(yè)集團成莊煤礦9.1事故：59成莊礦9.1頂板事故2、事故原因（1）直接原因

2229掘進工作面連續(xù)掘進11m，未按作業(yè)規(guī)程要求打注錨索(作業(yè)規(guī)程規(guī)定錨索緊跟工作面安裝，每1.6m打注一根錨索），致使煤頂與巖層之間離層，導致煤頂整體垮落是造成此次事故的直接原因。成莊礦9.1頂板事故2、事故原因60（2）間接原因工人安全意識淡薄，違章指揮、違章作業(yè)，是造成這起事故的主要原因。綜掘四隊重生產、輕安全，安全管理松散，現場管理混亂，以包代管，削弱了安全管理，也是造成這起事故的主要原因。）成莊礦安全、生產等科室業(yè)務保安責任制不落實，干部管理作風漂浮，對生產現場長達半個月的群體違章突擊生產現象熟視無睹，未能及時發(fā)現和制止；規(guī)程措施審批把關不嚴肅，現場無人監(jiān)督落實，監(jiān)督機制形同虛設，是造成這起事故的重要原因。成莊礦9.1頂板事故（2）間接原因成莊礦9.1頂板事故614）成莊礦有關領導片面追求產量進尺，對隊組下達生產任務指標不科學，安排勞動組織不合理，對錨桿錨索支護技術缺乏深入的研究和足夠的認識，技術要求不規(guī)范，修改作業(yè)規(guī)程無依據，對業(yè)務科室管理不嚴格，未能有效落實頂板管理的各項措施，也是造成這起事故的重要原因。5）成莊礦安全思想教育和安全技術培訓不到位，部分職工未能深刻吸取鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故教訓，未能自覺抵制違章指揮、違章作業(yè)行為，自保意識和自保能力差，也是造成這起事故的一個原因。成莊礦9.1頂板事故4）成莊礦有關領導片面追求產量進尺，對隊組下達生產任務指標626)有關業(yè)務處室未認真落實業(yè)務保安責任制，對錨桿錨索支護技術深入研究的少，對新技術的應用條件缺乏規(guī)范的技術要求，致使該礦對錨索支護工藝應用混亂，同時對該礦的監(jiān)督檢查、重大事故隱患排查不到位，也是造成這起事故的一個原因。7）公司領導未認真貫徹落實黨的安全生產方針，在企業(yè)改制重心西移的過程中注重了瓦斯管理，忽視了頂板管理及其災害的預防，有顧此失彼現象，也是造成這起事故的一個原因。成莊礦9.1頂板事故6)有關業(yè)務處室未認真落實業(yè)務保安責任制，對錨桿錨索支護技術63寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故1、基本情況

寺河礦連采一隊所掘的11W、15W巷，從2003年元月份開始一直處在地質構造區(qū)，煤質疏松，頂板破碎，瓦斯涌出異常，頂板和瓦斯管理難度加大。經常出現塌頂片幫、瓦斯超限斷電現象，生產不能連續(xù)進行。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故1、基本情況64寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故2、事故經過

15日早班連采一隊為生產班，隊安排貫通7#橫川。到工作面接班后，連采機停在7#橫川內，錨桿鉆機停在11W巷距掌面10m處。約14時開始割煤，15時將貫通處的煤出完，還沒來得及支護，瓦斯又超限斷電，人員全部撤出7#橫川。16時50分，貫通處頂煤開始垮落，并迅速向11W巷擴散，錨桿、錨索失去穩(wěn)固作用，直接頂與煤頂一起冒落下來。冒落面積：7#橫川貫通處3×5m、11W巷靠掌面4×5m，冒落最高高度達4m，頂部呈馬鞍型。冒頂后將錨索拉斷2根，2排頂錨桿冒落。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故2、事故經過65寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故3、事故原因

⑴工作面遇斷層，煤體疏松，頂板破碎是造成事故的直接原因，也是主要原因。⑵現場管理有漏洞，規(guī)程落實有差距，是事故發(fā)生的一個管理原因。規(guī)程規(guī)定錨桿排距為1m，而現場施工中以片網寬度確保錨桿排距，致使多數錨桿排距普遍大于1m，最大達1.4m；角錨桿角度普遍達不到規(guī)程規(guī)定的30°，巷道超寬致使角錨桿不到幫，失去了角錨桿將壓力分解到兩幫的作用。多數錨桿錨固長度達不到設計要求，規(guī)程規(guī)定錨固長度1.3m，冒落的錨桿長度有1根440mm、有1根650mm、有2根未粘錨固劑。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故3、事故原因66寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故⑶技術管理有漏洞，是造成事故的技術管理原因。1）11W巷遇構造后，生產技術室只考慮到如何探明構造，而忽視了貫通處的頂板管理。連采一隊15日早晨向生產技術室作了匯報，生產技術室雖派人到現場進行了觀察，但對橫川的7#貫通重視不夠，沒有指導隊組進一步采取具體措施。2）規(guī)程規(guī)定“遇地質條件變化，頂板不完整時，應及時縮小控頂距，并可采用錨索補強或縮小排距等措施”，未考慮到使用原來規(guī)定的錨固劑數量能否達到規(guī)定的錨固長度（部分錨固劑進入發(fā)育的裂隙中，支護強度減弱）。3）貫通措施中規(guī)定貫通前提前一個班下達貫通通知單，規(guī)定距離不具體。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故⑶技術管理有漏洞，是造成事67寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故⑷調度室分管巷道支護質量檢測工作，生產隊組支護檢測數據都是標準數據，沒有誤差和現場實際不符。調度室沒有對檢測數據進行分析處理，工程質量把關不嚴，是事故發(fā)生的又一管理原因。⑸安監(jiān)科安全監(jiān)督檢查不到位，雖然平常檢查時對頂錨桿排距、角錨桿角度、邊錨桿不到幫等問題下達了“三定表”，但沒有及時進行落實，也是事故發(fā)生的又一管理原因。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故⑷調度室分管巷道支護質量檢68山西塔山煤礦井下發(fā)生垮頂大同煤礦集團公司塔山礦是二00三年元月六日根據同煤集團聯席會議確定的方案而設計，由株羅紀轉入石炭二疊紀煤層開發(fā)的第一個特大型煤礦。山西塔山煤礦井下發(fā)生垮頂大同煤礦集團公司塔山礦是二00三年692005年3月28日零時四十分左右，山西大同煤礦集團公司的一座基建礦井——塔山礦，井下發(fā)生沖擊礦壓事故，導致頂板塌落，十一人被困。此次事故原因是由于井下一0七0輔運巷在維護過程中，工作面發(fā)生沖擊礦壓，礦井頂板塌落所至。2005年3月28日零時四十分左右，山西大同煤礦集團公司的一70由于地質條件復雜，在搶險過程中又相繼發(fā)生兩次塌方，塌方總長度達到四十五米，11人全部遇難，經濟損失達數千萬元。由于地質條件復雜，在搶險過程中又相繼發(fā)生兩次塌方，塌方總長度71新疆大平灘立井煤礦“2·22”特大頂板事故一、事故報道

2001年2月22日12時30分，新疆維吾爾自治區(qū)昌吉州阜康市三工河鄉(xiāng)大平灘立井礦第7號、8號、9號倉頂板及上水平采空區(qū)頂板大面積冒落，將上水平采空區(qū)中自然火形成的有毒、高溫氣體突然壓人工作區(qū)域，形成強烈氣流，造成11人在逃生過程中嗡窒息死亡，直接經濟損失92萬元。新疆大平灘立井煤礦“2·22”特大頂板事故一、事故報道72吉林省白山市社保公司道清小井

“7·1”特大冒頂潰水事故

2001年7月1日9時30分，吉林省白山市社會保險公司道清小井在處理副斜井井筒冒頂時，上部舊巷積水潰泄，將正在作業(yè)的5名人員當場埋住。在礦主自行組織的事故搶救中，于10時30分再次發(fā)生冒頂及潰水事故，將參加搶救的16人埋在副井井筒內。事故造成井下21人(其中有1名女工)全部死亡，1人受重傷，事故直接經濟損失150萬元。吉林省白山市社保公司道清小井

“7·1”特大冒頂潰水事故73邢臺東龐煤礦冒頂2004年9月21日早上5時，邢礦集團東龐煤礦發(fā)生冒頂事故，5名在井下作業(yè)的礦工被埋，造成3人死亡，2人受傷。邢臺東龐煤礦冒頂2004年9月21日早上5時，邢礦集團東龐74淮南新集二礦發(fā)生煤礦冒頂事故

８月４日下午２時２０分，淮南市國投新集二礦發(fā)生一起冒頂事故，導致１人當場死亡，１人受傷，另外２人被埋，于８月５日上午挖出。據了解，死亡的３個人都是綜采準備隊的，當時他們正潛往井下處理一處冒頂事故，由于支架處頂板破碎，然后推倒棚面，造成埋人事故。淮南新集二礦發(fā)生煤礦冒頂事故８月４日下午２時２０分，淮南市75長春九臺煤礦發(fā)生冒頂事故

十二日凌晨四時三十分許，長春九臺市羊草溝煤礦發(fā)生冒頂事故，有四名礦工死亡，六人受傷。冒頂事故發(fā)生在井下一百四十米深處，是該煤礦在十月一日后新開辟的作業(yè)面，當時井下有四十六名礦工正在工作。事發(fā)后，長春市有關部門立即組織搶險工作，并對事故原因展開調查。截至當日中午，搶險工作已經結束。目前，四名死者的遺體已從井下運出，六名傷者分別被送往長春的兩家醫(yī)院進行救治，無生命危險。長春九臺煤礦發(fā)生冒頂事故

十二日凌晨四時三十分許，長春九臺市76河南宜陽一煤礦發(fā)生冒頂事故

2004年07月21日08:17

新社鄭州七月二十日電(記者朱曉娟)河南省宜陽縣城關鄉(xiāng)焦家洼竹園煤礦日前發(fā)生一起冒頂事故，造成六名礦工遇難。

七月十七日十一時，河南省宜陽縣城關鄉(xiāng)焦家洼竹園煤礦發(fā)生冒頂事故，當時十二名當班礦工正在井下作業(yè)，其中六人逃離危險，另有六人被困井下，生死不明。事故發(fā)生后，洛陽市和宜陽縣有關官員立即帶領搶險人員趕赴現場，全力以赴組織搶救，制定搶險方案。十八日下午三時三十分，搶險通道打通，搶險隊員發(fā)現被困井下的六名礦工已遇難，經鑒定全部為窒息死亡.河南宜陽一煤礦發(fā)生冒頂事故2004年07月21日08:1777鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占總死亡人數的70%,國有地方占15%,國有重點占15%.

頂板與瓦斯事故死亡人數約占總死亡人數的70%左右(其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占70%).

頂板事故死亡人數中:鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占76%,國有地方占16%,而國有重點僅8%

瓦斯事故死亡人數中:鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占69%,國有地方占8%,國有重點為23%

2005年瓦斯死亡2157人,冒頂1995人,水害593人,運輸559人.近幾年各類事故死亡人數量鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占總死亡人數的70%,國有地方占15%,國有重點占178謝謝大家謝謝大家演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！巖巷快速施工技術及巷道事故能源科學與工程學院郜進海博士巖巷快速施工技術及巷道事故能源科學與工程學院81巷道快速施工技術一、爆炸理論二、施工工藝三、施工組織巷道快速施工技術一、爆炸理論82一、爆炸理論（一）爆炸現象與炸藥由于物質內部急驟的物理、化學及原子核變化，瞬間釋放出大量能量，造成對周圍介質作功的現象稱為爆炸。一般伴有聲、光等現象。炸藥是能產生化學爆炸的物質。雷管是引爆炸藥的工具。一、爆炸理論（一）爆炸現象與炸藥83一、爆炸理論（二）雷管結構：一、爆炸理論（二）雷管結構：84雷管參數：雷管全電阻最大安全電流最小發(fā)火電流發(fā)火沖能雷管參數：85炸藥化學變化的三種形式：緩慢分解燃燒爆轟炸藥化學變化的三種形式：86炸藥爆炸三要素：放出大量熱；生成大量氣體；化學反應高速進行炸藥爆炸三要素：87炸藥的組成主要成分C、H、O、N氧氣過剩可能形成NO有毒氣體正氧平衡氧氣不足形成CO同樣是有毒氣體負氧平衡零氧平衡炸藥的組成主要成分C、H、O、N氧氣過?？赡苄纬蒒O有毒88三、礦用炸藥硝銨類炸藥以硝酸銨為主要成分的混合炸藥。分子式NH4NO3，代號AN，硝銨類混合炸藥是以硝酸銨為主要成分的混合炸藥，它具有反應完全、爆炸后生成氣體量大，原料來源廣泛，制作工藝簡單，可靠，成本低炸藥性能較好，安全穩(wěn)定等特點。主要品種有：銨梯炸藥、漿狀炸藥、水膠炸藥、乳化油炸藥等。

三、礦用炸藥89炸藥猛度、爆力、敏感度炸藥猛度、爆力、敏感度90四、電爆網路：串聯、并聯、串并聯、并簇聯等四、電爆網路：91五、巖石爆破理論五、巖石爆破理論92自由面：巖石與空氣的交接面。最小抵抗線：藥包到自由面的垂直距離爆炸作用指數：漏斗坑半徑與漏斗深度的比值。炮眼利用率：實際爆破的巖石深度與炮眼深度的比值。自由面：巖石與空氣的交接面。93當n≤0.75時，為松動漏斗（松動爆破），煤巖體只能松動破碎，不能拋擲。當0.75＜n＜1時，為弱拋擲漏斗（弱拋擲爆破），破碎的煤巖塊拋擲在自由面附近；當n＝1時，為標準拋擲漏斗（標準拋擲爆破），破碎的煤巖塊拋離自由面約3～5m；當1＜n＜3時，為強拋擲漏斗（強拋擲爆破），破碎的煤巖塊拋離自由面可達數十米。

當n≤0.75時，為松動漏斗（松動爆破），煤巖體只能松動破碎94柱狀裝藥的爆破特點：自由面的影響：柱狀裝藥的爆破特點：95光面爆破通過合理選擇各種參數，嚴格控制裝藥量，科學布置各種炮眼，按照一定的順序起爆裝藥，在隧道及地下工程掘進爆破后斷面成形規(guī)整、表面光滑，這種人為控制的爆破方法就叫光面爆破。光面爆破的優(yōu)點：巷道成形規(guī)整、光滑，接近于設計輪廓線的要求，受力性能好，應力分布均勻，有利于圍巖穩(wěn)定，自身支承力強，可提高防護能力。對井巷圍巖的炮震擾動范圍明顯減小?？膳c噴射砼支護配合使用，減小巷道的掘進斷面。節(jié)約材料，降低工程造價。光面爆破96光面爆破的質量標準：圍巖面上留下均勻眼痕的周邊眼數應不少于其總數的50％；

超挖尺寸不得大于150mm。欠挖不超過質量標準規(guī)定

；圍巖面上不應有明顯的炮震裂縫。光面爆破的質量標準：97光面爆破形成機理應力波干涉假說自由面假說巖塊碰撞假說殘余應力假說光面爆破形成機理應力波干涉假說98巷道掘進中鉆眼爆破工作要做到以下幾點：爆破后所形成的巷道斷面應符合設計要求和《井巷工程施工及驗收規(guī)范》的標準，巷道的方向與坡度均應符合設計規(guī)定，光面爆破要求巷道超挖不得大于150mm，欠挖不得超過質量標準規(guī)定。爆破的巖石塊度應有利于提高裝巖生產率（一般不大于300mm），有時還要求巖石堆積狀況便于組織裝運，便于鉆眼與裝巖平行作業(yè)。對巷道圍巖的震動和破壞小，以利于巷道的維護。爆破單位體積巖石所需炸藥和雷管的消耗量要低，鉆眼工作量小，炮眼利用率要達85%以上。為了獲得良好的爆破效果，必須正確地布置工作面炮眼，合理確定爆破參數，選用適宜的炸藥和改進爆破技術。二、巖巷施工工藝巷道掘進中鉆眼爆破工作要做到以下幾點：二、巖巷施工工藝99掏槽爆破：斜眼掏槽直眼掏槽混合掏槽掏槽爆破：100斜眼掏槽：單向掏槽楔形掏槽錐形掏槽優(yōu)點是適用于各種巖層，可充分利用自由面，掏槽范圍大，適用于斷面較大的巷道。缺點是掏槽深度較小，受巷道寬度的限制；碎石拋擲距離較遠，易損傷設備和支護，易出現大塊巖石，循環(huán)進度小。斜眼掏槽：101直眼掏槽：直線掏槽：角柱狀掏槽：又可分為三種形式：三角柱狀掏槽菱形掏槽五星掏槽螺旋掏槽直眼掏槽：102混合掏槽（復式掏槽）主掏槽是直眼掏槽，斜眼掏槽擴大槽腔。混合掏槽（復式掏槽）103周邊眼炮眼間距300～600mm，光面爆破時裝藥量按下列要求布置：軟巖：70～120g/m；中硬巖：100～180g/m；硬巖：150～250g/m。裝藥結構：不耦合裝藥、單段空氣柱裝藥、空氣柱間隔裝藥周邊眼104炮眼布置原則：工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即首先選擇掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據斷面大小布置崩落眼。掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下，并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其他設施的可能性。周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上，頂眼和幫眼按光面爆破要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。崩落眼均勻地布置在掏槽眼和周邊眼之間，以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。炮眼布置原則：105目前國內應用的幾種裝巖作業(yè)線⑴氣腿式鑿巖機打眼――耙斗裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑵氣腿式鑿巖機打眼――鏟斗后卸式裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑶氣腿式鑿巖機打眼――鏟斗側卸式裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑷液壓鑿巖臺車打眼――鏟斗側卸式裝巖機裝巖――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑸液壓鑿巖臺車打眼――蟹爪式裝巖機裝巖――膠帶轉載機轉載――礦車運輸――固定或活動錯車場調車。⑹液壓鑿巖臺車打眼――蟹爪式裝巖機裝巖――梭式礦車運輸。目前國內應用的幾種裝巖作業(yè)線⑴氣腿式鑿巖機打眼――耙斗裝巖106常用的幾種裝巖機耙斗式裝巖機鏟斗式裝巖機后卸式、側卸式蟹爪式立爪式蟹爪立爪式等常用的幾種裝巖機耙斗式裝巖機107常用的幾種調車方法固定錯車場調車法活動錯車場調車法浮放道岔翻框式調車器風動調車器氣動調車盤利用專用轉載設備雙向菱形浮放道岔單軌浮放雙軌道岔對稱浮放道岔常用的幾種調車方法固定錯車場調車法雙向菱形浮放道岔108提高裝巖生產率的途徑：積極推廣和研究裝巖、運輸機械化作業(yè)線，不斷提高裝巖機工時利用率，縮短循環(huán)中的裝巖時間。積極選用和研制高效能的裝巖機，根據斷面大小選用合適的裝巖機。做好爆破工作，為提高裝巖效率創(chuàng)造條件。發(fā)展一機多用設備，以平行作業(yè)方式縮短循環(huán)時間。加強裝巖調車的組織和管理工作。提高裝巖生產率的途徑：109大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究7－1爆破原始條件表名稱數量名稱數量巷道掘進斷面13.64T320水炸藥膠φ35×200巖石堅固性系數4～6毫秒延期電雷管1～5段礦井瓦斯等級低瓦斯大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究7－1110表4－8裝藥量及起爆順序眼號眼名眼數/個眼深/個裝藥量起爆順序連線方式裝藥結構單孔小計卷數/個重量/kg卷數/個重量/kg1空眼12.8串聯2～5掏槽眼42.751.25205Ⅰ連續(xù)裝藥6～26輔助眼212.5418421Ⅱ27～41輔助眼152.5416015Ⅱ42～64周邊眼232.51.50.37534.58.625Ⅳ單段空氣柱65～73底眼92.74.51.12540.510.125Ⅴ連續(xù)裝藥74水溝眼12.54141Ⅴ合計74187.924360.75表4－8裝藥量及起爆順序眼號眼名眼數眼深裝藥111表4－9預期爆破效果名稱數量名稱數量炮眼利用率0.85每米巷道炸藥消耗量/

kg/m28.52每循環(huán)工作面進尺/m2.13每循環(huán)炮眼總長度/m187.9每循環(huán)爆破實體巖石/m335.57每m3巖體雷管消耗量/

個m32.05炸藥消耗量/kg/m31.71每米巷道雷管消耗量/

個/m34.3表4－9預期爆破效果名稱數量名稱數量炮112大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究大斷面巖巷高效快速施工綜合技術與工藝研究113采用中深孔光面爆破技術，炮眼深度為2.5m，炮眼利用率實際為0.87，使巷道的成巷速度在2006年9、10和11月份分別達到了134m、153m和158m，連續(xù)三個月超過了項目要求的指標，比原來的掘進速度（原來的平均月進度為90m）分別提高了48.9%、70%和75.6%，達到了預想目的。采用中深孔光面爆破技術，炮眼深度為2.5m，炮眼利用率實際為114三、施工組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)工作制度采用四八混合作業(yè)制度，每天三班掘進，一班噴射砼支護打眼與裝巖的平行支護與裝巖的平行等三、施工組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)115工業(yè)工程理論工作研究：該理論是工程體系中最重要的基礎技術，以提高生產率和整體效益為目的，利用方法研究和作業(yè)測定（工作衡量）兩大技術，分析影響工作效率的各種因素，幫助企業(yè)挖潛、革新，消除人力、物力、財力和時間方面的浪費，減輕勞動強度，合理安排作業(yè)，用新的工作方法來代替現行的方法，并制定該項工作所需要的標準時間，從而提高勞動生產率和經濟效益的一門現代化的科學管理技術。工業(yè)工程理論116基于此思想，應對巷道施工中的各工序進行時間測定，確定該工序標準作業(yè)時間。作業(yè)時應對工作面炮眼進行分區(qū)，以便鑿巖臺車的每臺鉆機負責一定區(qū)域的打眼任務（將巷道按中線分成兩部分），測定每一個炮眼的鉆眼時間及每臺鉆機所負責的所有炮眼的鉆眼時間，從而確定出工作面鉆眼的時間。測定側卸式裝巖機完成一個裝車循環(huán)所需時間，按每個循環(huán)所爆破的矸石量計算裝巖時間。其它工序則在工作時間內或平行作業(yè)或順序作業(yè)。基于此思想，應對巷道施工中的各工序進行時間測定，確定該工序標117巖巷快速施工技術及巷道事故培訓課件118施工作業(yè)分區(qū)施工作業(yè)分區(qū)119巖巷快速施工技術及巷道事故培訓課件120四、巷道支護理論由于巷道開挖及煤體回采的影響，引起周圍巖層中出現應力重分布，其結果導致應力在巖體中出現了局部高應力區(qū)。它直接影響著巷道支護方案的選擇。隨著煤炭的不斷開采，淺部、易開采的煤層已所剩無幾，目前我國主要產煤礦區(qū)中，除神府煤田及山西的個別礦區(qū)外，大部分地區(qū)均已開采深部煤層或地質條件較復雜、地應力較大、較難以開采的煤層。這樣就給井下巷道維護帶來更高的要求，傳統(tǒng)的巷道支護如棚式支護、砌碹支護等方式已不能滿足煤炭安全生產的要求。四、巷道支護理論由于巷道開挖及煤體回采的影響，引起周圍巖層中121巷道圍巖應力場的各種形式巷道圍巖應力場的各種形式122（一）目前常用的支護方式由于巷道的開挖形成空洞，破壞了原巖體中的原有的應力狀態(tài)，巷道周邊由原來的三向應力狀態(tài)變成了兩向應力狀態(tài)，從而出現了應力重分布與應力集中現象，這二者導致了在巖體中分別出現了較大的剪應力和拉應力的出現，并使巖體向巷道內移動，若不進行及時的支護，巷道會產生嚴重變形，影響到其使用功能，更為嚴重的是由于巖體中構造復雜，節(jié)理裂隙發(fā)育，當變形量達到一定程度后就會產生冒頂片幫等事故，嚴重影響著煤礦的安全生產。（一）目前常用的支護方式由于巷道的開挖形成空洞，破壞了原巖體123目前巷道支護方式主要有：1.棚式支架（木支護，混凝土支架，金屬支架等，其中金屬支架又有普通金屬支架及可縮性金屬支架。）這類支護方式主要用于矩形及梯形巷道。2.砌碹支護：料石砌碹，現澆混凝土3.錨噴支護：錨桿支護、噴射砼支護、錨噴聯合支護、錨噴支護＋（網、鋼帶、梯子梁等）聯合支護。4.

上述錨噴支護再加錨索加強支護目前巷道支護方式主要有：124錨噴支護

前兩類支護方式均屬被動支護，錨噴支護則為主動支護方式，能充分利用圍巖自身的承載能力1.噴射砼支護原理（1）封閉圍巖，防止圍巖風化作用（2）補強圍巖噴射砼具有較高的速度噴射至巖面，其漿體充入巖體表面裂隙中，使得巖體的整體強度得到提高。（3）改善圍巖應力狀態(tài)巷道開挖后巖體變形二向應力狀態(tài)，而噴射砼支護后由于其具有一定的強度，使圍巖由二向應力狀態(tài)變?yōu)槿驊顟B(tài)，圍巖承載能力得到提高。（4）組合拱作用噴射砼與圍巖經裂隙而相互咬合而形成組合拱共同承載。（5）柔性支護結構噴射砼厚度較小，具有一定的變形能力，在圍巖應力較大時可產生一定的變形，以釋放圍巖應力，從而取得較好的支護效果。錨噴支護

前兩類支護方式均屬被動支護，錨噴支護則為主動支護方125錨噴支護2.錨桿支護原理（1）懸吊作用原理1952年路易斯阿·帕內科(LouisA.panek)等發(fā)表了懸吊理論，懸吊理論認為錨桿支護的作用就是將巷道頂板較軟弱巖層懸吊在上部穩(wěn)固的巖層上，在預加張緊力的作用下，每根錨桿承擔其周圍一定范圍內巖體的重量，錨桿的錨固力應大于其所覆蓋的巖體的重力。見圖1-1懸吊作用原理。錨固力Q≥(1.5～2)W錨桿工作拉力Q1=σbA錨桿長度L＝KH＋L1＋L2

錨桿間排距錨噴支護2.錨桿支護原理錨固力Q≥(1.5～2126（2）組合梁理論按材料力學理論可知，無錨桿時巷道頂板巖石為疊合梁結構，在受到其上部圍巖的應力作用后，各層單獨變形，層與層之間容易產生滑移從而導致離層；而頂板采用錨桿支護時，錨桿穿過各層狀巖層形成組合梁，共同抵抗圍巖應力，故變形較小，從而起到支護的作用。錨噴支護（2）組合梁理論錨噴支護127錨噴支護（3）擠壓加固拱理論

在沿拱形巷道周邊布置錨桿后，在預緊錨固力的作用下，每根錨桿都有一定的應力作用范圍，只要取合理的錨桿間距，其應力作用范圍會相互重迭，從而形成一連續(xù)的擠壓加固帶——即厚度較大的組合拱，該加固帶的厚度是普通砌碹支護厚度的數倍。故能更為有效地抵抗圍巖應力，減少圍巖變形，其支護效果明顯好于普通砌碹支護。錨噴支護（3）擠壓加固拱理論128錨噴支護（4）三鉸拱理論

危險巖塊在錨桿作用下，巖塊相互搭接，形成一個三鉸拱有效厚度：式中：錨噴支護（4）三鉸拱理論129錨噴支護（5）減小跨度作用在懸吊作用理論及組合梁作用理論的基礎上，提出了減跨理論，該理論認為：錨桿末端固定在穩(wěn)定巖層內，穿過薄層狀頂板，每根錨桿相當于一個鉸支點，將巷道頂板劃分成小跨，從而使頂板撓度降低。錨噴支護（5）減小跨度作用130關于金屬網的作用形成鋼筋混凝土，噴射混凝土強度較高；防止矸石冒落；缺點關于金屬網的作用形成鋼筋混凝土，噴射混凝土強度較高；131五、我國煤礦災害及現狀1.我國煤礦的災害事故我國是世界上煤礦災害嚴重、災害多的國家，常發(fā)生的災害有：瓦斯災害頂板災害礦井火災水害沖擊地壓塵害熱害五、我國煤礦災害及現狀1.我國煤礦的災害事故132二、我國煤礦災害及現狀瓦斯、頂板事故是煤礦的主要災害2001～2004我國煤礦事故類別二、我國煤礦災害及現狀瓦斯、頂板事故是煤礦的主要災害133二、我國煤礦災害及現狀瓦斯事故危害性最大，2005年，事故起數占總起數的12.52%，死亡人數占總人數的36.56%，平均每起事故造成5.24人死亡；頂板事故發(fā)生頻率最高，2005年，占事故總起數的54.6%，死亡人數占34.66%，一次事故死亡平均1.14人；瓦斯與頂板事故起數、死亡人數均占總數的70%左右。二、我國煤礦災害及現狀瓦斯事故危害性最大，2005年，事故134三、巷道頂板事故案例分析鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故一、基本情況

鳳凰山礦機掘三隊施工的95311工作面進風巷設計走向長度1400m，當掘進至1198m時，工作面出現了因向斜、背斜擠壓造成的無煤區(qū)。二、事故經過二00二年八月五日早班，大約上午9：30時分，因頂板離層突然來壓，由于支護不力，致使所回棚及向里兩架棚全部垮落，將在此處工作的兩名工人埋住，窒息死亡。三、巷道頂板事故案例分析鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故135鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故三、事故原因（1）工作地點因地質向斜、背斜擠壓，形成的褶曲構造，頂板離層、破碎，壓力增大，未按規(guī)程進行支護是造成事故的直接原因。（2）工作現場起底、擴幫、換棚施工時，未按施工措施要求進行，既未使用摩擦柱加強支護，又未正確使用臨時支護，且當班班長違章指揮，工人違章作業(yè)，是造成這次事故的主要原因。鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故三、事故原因136鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（3）機掘三隊安全管理存在重大漏洞，未將己審批的安全技術措施認真落實，在工作面條件發(fā)生變化時，未按要求采取針對性措施，隊主要領導直接違章指揮，也是造成這次事故的主要原因。（4）原煤生產井作為業(yè)務保安和直接管理部門，安全意識不強，業(yè)務保安落實不到位，安全技術措施落實存在重大漏洞，現場安全管理不到位，是造成此次事故的重要原因。鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（3）機掘三隊安全管理存137鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（5）礦山安全調度中心作為全礦的安全監(jiān)督管理部門，安全監(jiān)管不到位，現場監(jiān)督檢查不力，也是造成此次事故的重要原因。（6）礦有關領導對本礦的安全管理不善，對職工的安全教育不夠，也是造成此次事故的重要原因。鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（5）礦山安全調度中心138晉城煤業(yè)集團成莊煤礦9.1事故：1.事故通報

2002年9月1日，成莊礦2229巷工作面發(fā)生了重大冒頂事故，造成8

名礦工遇難，直接經濟損失71.04萬元。晉城煤業(yè)集團成莊煤礦9.1事故：139成莊礦9.1頂板事故2、事故原因（1）直接原因

2229掘進工作面連續(xù)掘進11m，未按作業(yè)規(guī)程要求打注錨索(作業(yè)規(guī)程規(guī)定錨索緊跟工作面安裝，每1.6m打注一根錨索），致使煤頂與巖層之間離層，導致煤頂整體垮落是造成此次事故的直接原因。成莊礦9.1頂板事故2、事故原因140（2）間接原因工人安全意識淡薄，違章指揮、違章作業(yè)，是造成這起事故的主要原因。綜掘四隊重生產、輕安全，安全管理松散，現場管理混亂，以包代管，削弱了安全管理，也是造成這起事故的主要原因。）成莊礦安全、生產等科室業(yè)務保安責任制不落實，干部管理作風漂浮，對生產現場長達半個月的群體違章突擊生產現象熟視無睹，未能及時發(fā)現和制止；規(guī)程措施審批把關不嚴肅，現場無人監(jiān)督落實，監(jiān)督機制形同虛設，是造成這起事故的重要原因。成莊礦9.1頂板事故（2）間接原因成莊礦9.1頂板事故1414）成莊礦有關領導片面追求產量進尺，對隊組下達生產任務指標不科學，安排勞動組織不合理，對錨桿錨索支護技術缺乏深入的研究和足夠的認識，技術要求不規(guī)范，修改作業(yè)規(guī)程無依據，對業(yè)務科室管理不嚴格，未能有效落實頂板管理的各項措施，也是造成這起事故的重要原因。5）成莊礦安全思想教育和安全技術培訓不到位，部分職工未能深刻吸取鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故教訓，未能自覺抵制違章指揮、違章作業(yè)行為，自保意識和自保能力差，也是造成這起事故的一個原因。成莊礦9.1頂板事故4）成莊礦有關領導片面追求產量進尺，對隊組下達生產任務指標1426)有關業(yè)務處室未認真落實業(yè)務保安責任制，對錨桿錨索支護技術深入研究的少，對新技術的應用條件缺乏規(guī)范的技術要求，致使該礦對錨索支護工藝應用混亂，同時對該礦的監(jiān)督檢查、重大事故隱患排查不到位，也是造成這起事故的一個原因。7）公司領導未認真貫徹落實黨的安全生產方針，在企業(yè)改制重心西移的過程中注重了瓦斯管理，忽視了頂板管理及其災害的預防，有顧此失彼現象，也是造成這起事故的一個原因。成莊礦9.1頂板事故6)有關業(yè)務處室未認真落實業(yè)務保安責任制，對錨桿錨索支護技術143寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故1、基本情況

寺河礦連采一隊所掘的11W、15W巷，從2003年元月份開始一直處在地質構造區(qū)，煤質疏松，頂板破碎，瓦斯涌出異常，頂板和瓦斯管理難度加大。經常出現塌頂片幫、瓦斯超限斷電現象，生產不能連續(xù)進行。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故1、基本情況144寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故2、事故經過

15日早班連采一隊為生產班，隊安排貫通7#橫川。到工作面接班后，連采機停在7#橫川內，錨桿鉆機停在11W巷距掌面10m處。約14時開始割煤，15時將貫通處的煤出完，還沒來得及支護，瓦斯又超限斷電，人員全部撤出7#橫川。16時50分，貫通處頂煤開始垮落，并迅速向11W巷擴散，錨桿、錨索失去穩(wěn)固作用，直接頂與煤頂一起冒落下來。冒落面積：7#橫川貫通處3×5m、11W巷靠掌面4×5m，冒落最高高度達4m，頂部呈馬鞍型。冒頂后將錨索拉斷2根，2排頂錨桿冒落。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故2、事故經過145寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故3、事故原因

⑴工作面遇斷層，煤體疏松，頂板破碎是造成事故的直接原因，也是主要原因。⑵現場管理有漏洞，規(guī)程落實有差距，是事故發(fā)生的一個管理原因。規(guī)程規(guī)定錨桿排距為1m，而現場施工中以片網寬度確保錨桿排距，致使多數錨桿排距普遍大于1m，最大達1.4m；角錨桿角度普遍達不到規(guī)程規(guī)定的30°，巷道超寬致使角錨桿不到幫，失去了角錨桿將壓力分解到兩幫的作用。多數錨桿錨固長度達不到設計要求，規(guī)程規(guī)定錨固長度1.3m，冒落的錨桿長度有1根440mm、有1根650mm、有2根未粘錨固劑。寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故3、事故原因146寺河礦“1·15”11W巷冒頂事故⑶技術管理有漏洞，是造成事故的技術管理原因。1）11W巷遇構造后，生產技術室只考慮到如何探明構造，而忽