煤礦片幫冒頂危險程度分析

煤礦片幫冒頂危險程度分析XX煤礦M4煤層直接頂板為泥巖和砂質(zhì)泥巖，根據(jù)地質(zhì)報告試驗結(jié)果，其自然狀態(tài)平均抗壓強度59.5～69.1Mpa。老頂多為中、細(xì)粗砂巖，巖性致密堅硬，穩(wěn)定性較好，其自然狀態(tài)平均抗壓強度87.2～104.5Mpa。底板為砂巖和砂質(zhì)泥巖，從整體上看，底板的穩(wěn)定性好于頂板。頂?shù)装遢^穩(wěn)定，易管理，未發(fā)生過冒頂或大型底鼓事故。1、風(fēng)險評價指數(shù)法煤礦片幫冒頂事故多為零打碎敲事故，特殊條件下，也會發(fā)生特大冒頂事故，造成重大人員傷亡的惡性事故，查對表4-2-1知，嚴(yán)重等級為Ⅱ級，嚴(yán)重的；查表4-2-2，可能性等級為D，極少可能發(fā)生；查對表4-2-3知，片幫冒頂事故的風(fēng)險指數(shù)為8，查表4-2-4知，致災(zāi)因素等級為Ⅳ級，稍有危險級。2、評價方法采用預(yù)先危險分析法，分析頂（底）板危險、有害因素4項，見表4-2-20。表4-2-20頂（底）板單元預(yù)先危險性分析表危險有害因素觸發(fā)事件現(xiàn)象形成事故原因事件事故情況后果危險等級措施1、采煤工作面頂板事故1、采煤工作面推進(jìn)困難；2、支護(hù)強度不夠（或泵站壓力小）；3、護(hù)幫板支護(hù)不及時；4、端頭片幫、冒頂時，不到位壓壞支架、不能移架或片幫冒頂1、周期來壓礦壓過大，支護(hù)方法、強度及參數(shù)設(shè)計不合理；2、空頂作業(yè)離層未及時支護(hù)；3、過斷層、松軟帶等構(gòu)造帶；4、頂板大面積來壓；5、未及時超前支護(hù)采煤工作面推進(jìn)困難1、采煤工作面端頭應(yīng)力集中地點發(fā)生冒頂；2、工作面片幫冒頂事故；3、可能造成人員傷亡、工作面停產(chǎn)事故Ⅲ1、合理設(shè)計工作面支護(hù)方式及參數(shù)；2、認(rèn)真進(jìn)行敲幫問頂，及時支護(hù)、更換支柱，修復(fù)支架；3、加快工作面推進(jìn)速度；4、過特殊地帶加強支護(hù)；5、嚴(yán)格控制采高；6、加強順槽安全出口支護(hù)2、掘進(jìn)工作面頂板事故1、支護(hù)質(zhì)量差；2、支架跨落、損壞；3、片幫、冒頂；4、巷道變形；5、運輸、行人造成困難片幫、冒頂1、支護(hù)方式、參數(shù)設(shè)計不合理；2、支架架設(shè)質(zhì)量差；3、空頂作業(yè)，未敲幫問頂，先支后回；4、放炮后未及時修理好損壞支架；5、未及時改變支護(hù)方式；6、支護(hù)未跟上迎頭1、圍巖變形；2、片幫冒頂；3、冒頂漏矸；4、支架損壞可能造成人員傷亡、工作面停產(chǎn)事故，影響礦井通風(fēng)、運輸行人Ⅲ1、合理設(shè)計巷道支護(hù)方法及參數(shù)；2、認(rèn)真進(jìn)行敲幫問頂，鑿掉浮石，及時整修損壞的支柱，提高支護(hù)質(zhì)量；3、嚴(yán)禁空頂作業(yè)；4、遇特殊地帶及時改變支護(hù)方式，強化支護(hù)措施。5、加強對錨噴巷道和支架的觀測及維護(hù)。3、巷道或硐室局部受礦壓影響變形1、斷面變小、風(fēng)量不足、排水溝損壞、運輸翻車，膠帶歪斜；2、巷道支護(hù)變形失效引發(fā)頂板事故斷面變小、巷道或錨頂離層及底臌1、在設(shè)計或施工中，對底臌考慮欠缺；2、受煤柱影響，壓力過大；3、局部受地質(zhì)構(gòu)造影響，頂板破碎硐室底板臌脹，巷道支架損壞1、硐室設(shè)備損壞，設(shè)備不能正常運行；2、巷道斷面縮小后，造成運輸、通風(fēng)、排水、供電、通信等收到不同程度的損害；3、人員安全收到威脅Ⅱ1、設(shè)計與施工時充分考慮底板巖性條件，合理選擇與之配套的頂板支護(hù)方式與參數(shù)；2、及時進(jìn)行巷道修復(fù)與臥底；3、對巷道及時加強支護(hù)，對底板采用特殊加強支護(hù)方式；4、加強地質(zhì)預(yù)報工作4、其他頂板事故1、威脅行人；2、阻礙通風(fēng)；3、對運輸產(chǎn)生阻礙巷道變形、斷面縮小、片幫、露頂、掉矸1、巷道使用時間長，受開采動力和礦山壓力影響；2、巷道支護(hù)缺乏檢查、維修；3、人員缺乏經(jīng)驗，未及時發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的頂幫危險并及時排除1、圍巖變形；2、片幫冒頂；3、漏矸；4、支架損壞1、可能造成人員傷亡；2、工作面停產(chǎn)；3、影響礦井通風(fēng)、運輸、行人、通信、供電、供水Ⅱ1、合理安排巷道整修，減少失修率；2、認(rèn)真執(zhí)行敲幫問頂，先支后回鑿掉浮石，更換壓斷、損壞的支柱，提高支護(hù)質(zhì)量；3、及時全面檢查巷道，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；4、加強人員培訓(xùn)，提高職工素質(zhì)與應(yīng)變能力表中可以看出，片幫冒頂危險程度：Ⅲ級：危險的2項，占50％；Ⅱ級：臨界的2項，占50％。礦井已經(jīng)采取了多種行之有效的安全技術(shù)措施，如回采工作面液壓支柱二次補液，加打貼幫支柱，上、下兩端超前支護(hù)。掘進(jìn)工作面使用前探梁，拉桿背木等等。3、冒頂片幫危險度評價運用布爾代數(shù)等數(shù)學(xué)理論可以得出冒頂片幫的危險度計算公式：W頂=A(B+C+D+E+J+F)式中：W頂——礦井冒頂片幫危險度；A——礦井地質(zhì)構(gòu)造因素因子；B——頂板巖石性質(zhì)因素因子；C——掌握頂板規(guī)律因素因子；D——機械化程度和支護(hù)方式因素因子；E——采掘工人技術(shù)素質(zhì)因素因子；J——領(lǐng)導(dǎo)執(zhí)行安全第一方針因素因子；F——頂板管理五化因素因子。礦井冒頂片幫的危險度級別，見表4-2-21。表4-2-21冒頂片幫危險度級別表危險度分值危險度級別危險度表示符號>30I級極危險W頂1>20～≤30Ⅱ級很危險W頂2>5～≤20Ⅲ級比較危險W頂3≤5Ⅳ級稍有危險W頂44、評價過程根據(jù)該礦實際情況，可得各評價因子值，見表4-2-22。表4-2-22礦井冒頂片幫各評價因子值序號評估因子礦井實際情況因子取值得分1礦井地質(zhì)構(gòu)造（a）⑴礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬于第Ⅲ、Ⅳ類32⑵礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬于第Ⅱ類2⑶礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬于第Ⅰ類1⑷井田范圍內(nèi)無斷層、五褶皺、無陷落柱02頂板巖石性質(zhì)（b）⑴直接頂屬于不穩(wěn)定或堅硬頂板，或老頂周期來壓顯現(xiàn)極強烈31⑵直接頂屬于中等穩(wěn)定，老頂周期來壓顯現(xiàn)強烈2⑶直接頂穩(wěn)定或老頂周期來壓顯現(xiàn)明顯1⑷屬于容易控制的頂板03掌握頂板規(guī)律（C）⑴沒有礦壓觀測資料、對礦井頂板壓力規(guī)律敘述沒有科學(xué)規(guī)矩，作業(yè)規(guī)程中支架和工作面放頂步距沒有科學(xué)根據(jù)30⑵礦壓觀測資料不全，但已掌握無斷層，無褶皺影響下的壓力規(guī)律，在地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下，作業(yè)規(guī)程中的技術(shù)措施沒有科學(xué)依據(jù)2⑶能掌握頂板壓力規(guī)律，作業(yè)規(guī)程有科學(xué)依據(jù)，但班組作業(yè)人員未掌握頂板壓力規(guī)律1⑷頂板管理水平高，基本上能控制頂板冒落04機械化程度和支護(hù)方式（d）⑴炮采，單體液壓支柱支護(hù)33⑵炮采，滑移頂梁支護(hù)2⑶高檔普采，滑移頂梁支護(hù)1⑷綜合機械化采煤，液壓支架支護(hù)05采掘工人技術(shù)素質(zhì)(e)⑴技術(shù)素質(zhì)差31⑵技術(shù)素質(zhì)一般2⑶技術(shù)素質(zhì)良好16領(lǐng)導(dǎo)執(zhí)行安全第一方針(j)⑴不重視安全31⑵基本執(zhí)行安全方針2⑶執(zhí)行安全第一的方針良好17頂板管理五化（f）(1)頂板管理五化很不規(guī)范31(2)頂板管理五化不太規(guī)范，管理不到位2(3)頂板管理五化規(guī)范、到位1將各因子值代入礦井冒頂片幫危險度評價函數(shù)，經(jīng)計算得該礦井冒頂片幫危險度分值：W頂=2×(1+0+3+1+1+1)=14（>5～≤20）查表4-2-21可知，危險級別為Ⅲ級，