行業(yè)資訊
今年以來(lái),煤礦頂板事故多發(fā)勢(shì)頭明顯,已發(fā)生的煤礦亡人事故中,頂板事故起數(shù)占比超1/4,頂板事故起數(shù)和占比與近兩年相比均呈上升趨勢(shì),尤其是較大以上煤礦事故中頂板事故占比近一半?!绊敯濉笔鹿适鞘裁??怎么防治?遇到又該如何自救?
頂板事故是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一,是指在地下采煤過(guò)程中,頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止等的事故。頂板事故按冒頂范圍分局部冒頂和大型冒頂;按力學(xué)原因分為壓垮冒頂、漏冒型冒頂和推垮型冒頂。1、采場(chǎng)局部冒頂常發(fā)生在上下出口、煤壁線(xiàn)、放頂線(xiàn)、地質(zhì)構(gòu)造處及采煤機(jī)附近。其原因主要有:
1)采空區(qū)頂板支撐不好,懸頂面積過(guò)大。
2)頂板中存在斷層、裂隙、層理等地質(zhì)構(gòu)造,將頂板切割成不連續(xù)的巖塊,回柱后巖塊失穩(wěn),推倒支柱造成冒頂。
3)回柱操作順序不合理。
4)工作面支護(hù)質(zhì)量不好,支護(hù)密度不夠、初撐力低、迎山角不合理等。
5)在遇見(jiàn)未預(yù)見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造時(shí),沒(méi)及時(shí)采取措施。
6)工作面上、下出口連接風(fēng)巷和運(yùn)輸巷,控頂面積大。兩巷掘進(jìn)時(shí)經(jīng)受壓力重新分布的影響,同時(shí)由于巷道初撐力一般較小,使直接頂下沉、松動(dòng)甚至破壞;特別是在工作面超前支撐壓力作用下,頂板大量下沉,又在移動(dòng)設(shè)備時(shí)反復(fù)支撐頂板,結(jié)果造成頂板更加破碎。如果又有老頂來(lái)壓影響,工作面上、下出口更易冒落。
7)煤壁線(xiàn)附近易形成“人字”“鍋底”“升斗”等劈理,有游離巖塊、易冒落。
2、采場(chǎng)局部冒頂?shù)闹饕A(yù)防措施
1)防止煤壁附近冒頂,應(yīng)及時(shí)支護(hù)懸露頂板,加強(qiáng)敲幫問(wèn)頂。
2)炮采時(shí)合理布置炮眼,控制藥量,避免崩倒支架。
3)防止兩出口冒頂時(shí),首先支架必須有足夠強(qiáng)度,其次系統(tǒng)應(yīng)具有一定阻力,防止老頂來(lái)壓時(shí)推倒支架。
4)防止放頂線(xiàn)附近局部冒頂,要加強(qiáng)地質(zhì)及觀察工作,在大塊巖石范圍內(nèi)加強(qiáng)支護(hù),必要時(shí)用木支架代替單體金屬支架。
5)隨時(shí)注意地質(zhì)構(gòu)造的變化,采取相應(yīng)措施。
3、采場(chǎng)大型冒頂?shù)念A(yù)兆及防治
采場(chǎng)大型冒頂?shù)闹饕乐未胧?/span>
1)經(jīng)常檢查巷道支護(hù)情況,加強(qiáng)維護(hù),發(fā)現(xiàn)有變形或折損的支架,應(yīng)及時(shí)加固修復(fù)。
2)維修巷道時(shí),必須保證在發(fā)生冒頂時(shí)有人員撤退的出口。獨(dú)頭巷道維護(hù)時(shí),必須由外向里逐架進(jìn)行。撤掉指甲鉗,應(yīng)加固工作地點(diǎn)支架。
4、巷道冒頂事故防治
通過(guò)地質(zhì)鉆孔、巖層柱狀圖等多種途徑,摸清地質(zhì)構(gòu)造及頂板結(jié)構(gòu)、巖性變化、水文地質(zhì)情況;在地質(zhì)圖上標(biāo)明地質(zhì)構(gòu)造、裂隙發(fā)育帶的位置、產(chǎn)狀、層厚等;弄清與采煤工作面相對(duì)空間位置與時(shí)間的關(guān)系,分析受采動(dòng)影響的程度等。巷道掘進(jìn)施工的全過(guò)程要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》,堅(jiān)持進(jìn)行敲幫問(wèn)頂,發(fā)現(xiàn)活矸和傘檐要及時(shí)處理。選擇合理的支護(hù)技術(shù),嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,是防治冒頂事故的主要措施。②提高支護(hù)質(zhì)量和保證支護(hù)阻力。所有支架必須架設(shè)牢固,并有防倒措施。要嚴(yán)格防止支架支設(shè)在浮矸上,不見(jiàn)實(shí)底不能架設(shè)。使用摩擦式金屬支柱時(shí),必須使用液壓升柱器架設(shè),初撐力不得小于50kN。④搞好支架與圍巖間的充填。支架與圍巖間的空間必須及時(shí)填嚴(yán)背實(shí),改善支架承載狀態(tài),提高其支撐能力,減少?lài)鷰r變形,提高圍巖的穩(wěn)定性。⑥及時(shí)支護(hù)。根據(jù)作業(yè)循環(huán)和圍巖條件,盡可能及時(shí)支護(hù),縮小空頂作業(yè)面積與延續(xù)時(shí)間。巷道頂板事故大都是在空頂作業(yè)的情況下發(fā)生的,因此對(duì)掘進(jìn)迎頭新懸露的頂板,應(yīng)采用及時(shí)或超前支護(hù)的臨時(shí)支架,以保證作業(yè)安全。
5、采煤工作面頂板事故防治
①合理設(shè)計(jì)采煤工作面支護(hù),使支護(hù)具有足夠的支撐力和可縮量,當(dāng)老頂來(lái)壓比較強(qiáng)烈時(shí),要選用可縮量較大的支柱,有時(shí)要選用具有大流量安全閥的支柱,并加強(qiáng)后排支柱的支撐強(qiáng)度。2)厚煤層難垮頂板大面積冒頂預(yù)防措施②采用長(zhǎng)壁法采煤時(shí),或超前工作面用鉆孔爆破法、高壓注水法預(yù)先松動(dòng)或弱化頂板,也可用在采空區(qū)用循環(huán)淺孔及步距式深孔法崩落頂板。 ①采煤工作面支護(hù)強(qiáng)度要能自始至終平衡直接頂或垮落帶巖層的重量,底軟時(shí)必須穿鞋,力求以支柱的支撐力就能平衡直接頂或垮落帶的巖重,以避免直接頂或垮落帶離層。 ③在構(gòu)造或采動(dòng)破壞嚴(yán)重的區(qū)域,除應(yīng)縮小控頂距及加強(qiáng)放頂支柱的初撐強(qiáng)度外,應(yīng)采用絞車(chē)遠(yuǎn)距離回柱。①選用合適的支護(hù),使工作面支護(hù)有足夠的支撐力和可縮量。③嚴(yán)防放炮、移輸送機(jī)等工序推倒支架,防止出現(xiàn)局部冒頂。①對(duì)每一工作面進(jìn)行實(shí)地觀測(cè),根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析影響端面頂板冒落穩(wěn)定性指標(biāo),對(duì)支護(hù)質(zhì)量與頂板進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),使頂板在形成冒頂事故前消除其隱患。③炮采時(shí),炮眼布置及裝藥量應(yīng)合理,盡量避免崩倒支架。⑤盡可能保證工作面具有較快的推進(jìn)速度。⑦在工作面的地質(zhì)破壞帶要特別加強(qiáng)支護(hù)。⑨分段回柱回拆最后兩根支柱時(shí),如果工作面用的是摩擦支柱,可以在這些柱子的上下各支一根木支柱作為替柱,然后回拆摩擦支柱,最后用絞車(chē)回木替柱;采用單體液壓支柱的工作面,工人也可以在有支護(hù)的工作空間,用帶鏈條的工具來(lái)卸載,并用機(jī)械遠(yuǎn)距離拉柱;如果工作面用的是木支柱,則可以直接用絞車(chē)回柱。
6、掘進(jìn)片幫、冒頂事故的防治
沖擊地壓是指在礦井開(kāi)采過(guò)程中,引起煤(巖)體內(nèi)所積聚的彈性變形能釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動(dòng)力現(xiàn)象。影響沖擊地壓的主要因素有采深、地質(zhì)構(gòu)造、煤(巖)體結(jié)構(gòu)及開(kāi)采技術(shù)。防治沖擊地壓主要從兩方面著手:一是在大范圍內(nèi)避免形成高應(yīng)力集中的條件;二是在局部范圍內(nèi)改變煤(巖)體的物理力學(xué)性能,減緩已形成的應(yīng)力集中的程度。前者稱(chēng)防危措施,后者稱(chēng)解危措施。主要防危措施有:開(kāi)采解放層;合理確定開(kāi)采方法;無(wú)煤柱開(kāi)采。主要解危措施有:高壓注水;放松動(dòng)炮;鉆孔槽卸壓;強(qiáng)制放頂。生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際,加強(qiáng)預(yù)測(cè)工作,總結(jié)沖擊地壓規(guī)律。同時(shí)提高支護(hù)質(zhì)量,嚴(yán)禁剛性支護(hù)。
7、冒頂事故時(shí)的自救和互救
01 迅速撤退到安全地點(diǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作地點(diǎn)有即將發(fā)生冒頂?shù)恼髡?,而?dāng)時(shí)又難以采取措施防止采面頂板冒落時(shí),最好的避災(zāi)措施是迅速離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū),撤退到安全地點(diǎn)。
02遇險(xiǎn)時(shí)要靠幫貼身站立或到木垛處避災(zāi)。從采面發(fā)生冒頂?shù)膶?shí)際情況來(lái)看,頂板沿巖壁冒落是很少見(jiàn)的。因此,當(dāng)發(fā)生冒頂來(lái)不及撤退到安全地點(diǎn)時(shí),遇險(xiǎn)者應(yīng)靠巖幫貼身站立避災(zāi),但要注意幫壁片幫傷人。另外,冒頂時(shí)可能將支柱壓斷或摧倒,但在一般情況下不可能壓垮或推倒質(zhì)量合格的木垛。因此,如遇險(xiǎn)者所在位置靠近木垛時(shí),可撤至木垛處避災(zāi)。
03遇險(xiǎn)后立即發(fā)出呼救信號(hào)。冒頂對(duì)人員的傷害主要是砸傷、掩埋或隔堵。冒落基本穩(wěn)定后,遇險(xiǎn)者應(yīng)立即采用呼叫、敲打(如敲打物料、巖塊可能造成新的冒落時(shí),則不能敲打,只能呼叫)等方法,發(fā)出有規(guī)律、不間斷的呼救信號(hào),以便救護(hù)人員和撤出人員了解災(zāi)情,組織力量進(jìn)行搶救。
04遇險(xiǎn)人員要積極配合外部的營(yíng)救工作。冒頂后被巖石、物料等埋壓的人員,不要驚慌失措,在條件不允許時(shí)切忌采用猛烈掙扎的辦法脫險(xiǎn),造成事故擴(kuò)大。被冒頂隔堵的人員,應(yīng)在遇險(xiǎn)地點(diǎn)有組織的維護(hù)好自身安全,構(gòu)筑脫險(xiǎn)通道,配合外部的營(yíng)救工作,為提前脫險(xiǎn)創(chuàng)造良好條件。