大倾角煤层顶板事故的防治措施.pdf

第 2 2卷第 8期 2 O 0 3年 8月 煤炭技术 C o a l Te c h n o l o a v Vo 1 ． 2 2． No 8 A u g ． ． 2 0 0 3 大倾角煤层顶扳事故的防治措施 姚茂春 友谊县煤管站 ，黑龙 江 友谊 1 5 6 0 0 1 中 图分类号 1 1 3 2 7 ． 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 { 2 0 0 3 0 8 0 0 7 0 0 2 0 引言 友谊县龙 山煤 矿根据煤 层倾角较大 一 般为 3 5 5 0 o 的 特点 ， 对顶板事故采取 了以下针对性 的防治措施 。 1 预测 回采工作面 围岩 动态 根据 倾角煤层 特点 ， 围岩动态量最重 要的指标是顶底 板 的稳定 性。预测前 进行综合性的调查研究 ， 包括在井下对 围 岩动态进 行实际观测 ， 收集并综合有关 工作面开采 的技术 资 料 ， 结合地质勘探资料 ， 进行理 论和实践性研究 ， 最后 汇总 整 理进行预 测。 2 确定合理 的支护强度 大倾角煤层顶板岩石重力垂直于层面的分力相对缓倾 斜煤层较小 ， 顶板垂直 层 面方 向的移动 量也较 小， 相应的工 作支柱所 承受 的载荷也较小 ， 其沿层面 的下 滑运动便成 了控 制的主要 问题 。因为下 滑运动 引起 的顶板事 故在 于不仅会 由顶板下 滑造成推垮 ， 而且可能 因底板下 滑而 带倒支柱造成 顶板事故 。因此在大倾角煤层条件 下 ， 支护设 计不仅要考虑 顶板垂直 面的压力 ， 而且必须考虑顶底板下． 滑运动所造成 的 ．C ’ ．， ● C ’． C ’ ．C ’． C ’． C ’ ．C ’．C ’． C ’ ．C ’．C ’． C ’ ．C ’ ．C ’． C ’ ．C ’．C ’． C ’ ． 部 已垮 落 ， 注水 达不 到 煤体 深 部。从 注水 时 间看 ， 注水 1 O m i l l 以内的 7个 孔 ， 1 O一3 0 n I i r I 的 8个孔 ， 3 O 6 0 m i n的 3个 孔 ， 超过 6 0 r a i n的只有 5个孔 ， 单 孔注水量 超过 1 m ]的只有 5个孔 。注水 时间和单孔 注水量远远达不到要求 。 注水沿钻孔方 向的影 响距离 。在 工作 面距 2号抽 放巷 1 8 号钻孔 1 m时 ， 从 抽放 巷开始 沿工作面向上进行 了煤 体水 分测定 ， 如表 1 、 表 2所示 。测 定情 况表 明， 从抽放 巷沿 工作 面向上 7脚以内， 水分殆加较为明显， 7 I 11 以上影响甚微， 即 只影响了孔内封孔段 以里的很小范围 ， 没有达到钻孔深部。 综 上所述 ， 由于注水效果差 ， 经测定 ， 对工作面突出中的 粉尘浓度及瓦斯涌出没有显著影响 ’o 表 1 注水前后煤体 水分 ％ 情 况 表 2注水前后工作面粉尘浓度 ％ 情况 4 影响注水效果 的原 因分析 1 煤 的硬 度对 注水 的影 响 。试 验 表明 ， 一 号抽 放巷 7 个钻孔注水时 间 8 h 5 3 ra i n ， 总注水 量 1 2 ． 2 8 m 3 ， 二 号抽 放巷 1 6个钻孔 ， 注水时间 5 h 3 4 n fi n ， 总 注水量 7 ． 0 1 m 3 。单孔注水 事故 ， 以此作为主要设计依据 ， 确定支护强度。 3 加 强工作面支架 的稳定性 龙 山煤矿针对煤层顶板为复合性顶板 的特点 ， 坚持“ 支 、 护” 并重 的作法 ， 尽可能避免直接 过早地离层 、 抽顶 。支柱支 设前 ， 视底板 的硬度情况 ， 作 出不小于 1 0 0 m i l l 的柱 窝 ， 同时 要使支柱有 3 5 。 的迎 山角 ； 支柱 支设 好后 ， 应沿底板 自下而 上在支柱根部打上撑子 ， 使支柱之间形成相 互联 系的支撑 结 构 ， 增 强采 场支架 的整体稳定性 ， 有效 地防止支柱下 滑。 4 正确选择顶板管理方式 根据龙山煤矿煤层底 板为 细砂岩 ， 硬 度大 ， 直接 顶能 垮 落 的特点 ， 采用 全部垮 落法管理 顶板 。在 实际 工作 中 ， 通 过 以下几点加强采场工程 质量 。 1 要认真搞好采 面支护质量 监测与采场 顶板安 全状 况 评估工作 ， 按采场支 护设计 与工艺 要求进 行施 工 ， 不使用 不 合格的支柱和支护的材料 ， 以确保采场工程 质量符合设计 要 求 。 2 密集充填区内的单体支柱 可采用平行 于煤壁方 向的 单排或双排密集支 柱， 顶板破碎的场合 ，必须 在密集支 柱上 C ’． C ’ ．C ’． C ’． C ’ ．C ’． C ’ ．C ’．C ’． C ’ ．C ’． C ’ ．C ’ ．C ’● C ’． C ’ ．C ’．C ’． C ’ ．C ’ ．C ’． 时间最长 2 0 1 m i n 和单孔 注水量 最大 4 ． 9 8 9 均在 一号 抽 放巷试验 段 内。经 测定 ， 一 号 抽放 巷软 分 层厚 度 均 1 m以 上 ， i l ii _-号抽放巷软分层较薄 ， 最 薄 只有 O ． 2 n l ， 注入 的水 大 部分不能及时渗入煤体 ， 很快从领近孔 流出 。试验说 明 ， ，O ． 7的硬煤 不 易 注 水 。 2 注水与工作面距离 的关 系。图 1 为 一号抽放 巷与 工 作面不 同距离单孔 注水量 和注 水压力 变化 曲线 。在距 工作 面 5～ 6 ． 5 m范围 内， 单孔注水 量与注 水压力均 较大 ， 分别 为 4 ． 9 8 和 7 MP a ， 而其它 钻孔 与邻近 钻孔泄 漏而停 注 ， 单孔 注水量 与注水压力均较小 。 I ． 生 出 * 捌 曲线 距 离L ／ Ⅲ 图 1 注水量和注水压力 曲线 3 孔间距对 注水 的影响 。由于钻孔 间距平 均只有 0 ． 9 7 m， 在注水期间， 极易造成邻近孔串水 ， 影响注水进行。 4 钻孔 深部垮落 对注水 的影 响。经考察 ， 沿工 作面 方 向煤层 中 1 0 m以外均没有钻孔痕迹 ， 说 明钻孔 已经 垮落 ， 压 实 ， 所 以对注水影响甚大。 收稿 日期 2 0 0 3 0 5～ 0 8 ； 修订 日期 2 0 0 3 0 6 0 4 作者简介 姚茂春 1 9 6 7 一 ， 1 9 9 0 年 毕业 于重庆大学采矿工程专业 ，现从 事技术工作。 维普资讯 第 2 2卷第 8期 2 0 0 3年 8 月 煤炭技术 C o a l Te c h n o l o g y V0 1 ． 2 2． No 8 Au g ． ， 2 O O 3 煤矿生产建设中水灾事故的预防与治理 李印龙 七台河精煤集团公 司 龙湖 分公 司，黑龙江 七台河 1 5 4 6 0 0 摘 要 水灾事故是煤矿生产建设过程 中经常发生的事故。必须 做好 预防、 治理 工作 ， 把 事故造成 的损 失降低 到最 小程度 、 尽快恢 复煤矿 的正常生产 和建设 。 关键词 煤矿 ；矿井 ；透水 中图分类号 T D 7 4 5 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 3 0 8 0 0 7 1 0 2 O 前言 井下水灾是 煤矿经 常发生 的事故 之一 。重 大 的透 水事 故 ， 严重 地影响正常的生产建设 ， 威 胁矿井和矿 工的安全 ， 严 重时会造成矿井 的瘫痪 、 生 产 中断 、 人员伤 亡和 巨大的经 济 损失 。因此 ， 必须引起 煤矿 各级组 织 、 特别是 生产 部门 和采 区的高 度重视。矿井一旦出现透水事故 ， 要认真做 好事 故的 处 理工作 ， 把各种损 失减 到最 小程序 ， 保证 企业生 产 的有序 进 行。 1 煤矿 井下透水和预 防 煤矿生产和建设 经常 受到 天然降雨 、 地 表层水 、 断 层水 等威胁 ， 必须进行 有效 的预防。这就要求从实 际出发运用科 学的手段 ， 准确地掌握水源情况 ， 对井下 水的防治 ， 要有科学 依据 。通过勘{ 昊 5 来 查 明 ， 确定 出矿 井的 积水线 、 探水线 和警 戒线 。要做到心 中有数 ， 预防有方 ， 采取有效的预防措施 。 自然 、 环境 、 地质 、 采掘 、 采煤等 因素的影响 和作 用 ， 在矿 区内可能形 成 不同 程度 的积 水 ， 当采掘 工作 面 接近 积水体 时 ， 容易发生 水 灾事 故。探 水则 是预 防水 患 的一 项重 要 工 作 。矿井积水要有疑必探 、 先探后掘 。在井下生产 中要 注意 下列情 况 如采掘 面已接近溶洞 、 含水层 、 小窑、 老空 ， 已接近 可能与江河、 湖泊、 水库 、 蓄水池 、 水井等与水源相通 的断层 、 破碎带 ， 地表有积 水或 发现 积水征 兆地方 。这时就 必须停 止 掘进 。 探水工作关系到矿井安全和广大矿工 的安全 ， 所 以探水 前应做好充分的准备工作 。如做好临 近工作面的支护 、 检查 排水设施 、 清理水仓 、 进行 水沟 疏通 ， 加大排水 能力 ； 水压较 大时 ， 探 水孔要 设套 管 ， 以便安 装水 阀控制 放水量 。危 险地 带要彻筑水 阀墙 。要 注 意检查 巷 内有无 沼气 和其它 有害气 体 ， 要 加强通气。工作 面要设 置 电话和其 它联 系方式 ， 保持 与调度室 、 中央泵 房等有 关单 位、 岗位和 个人 的联 系。进行 探水时要注意与相邻工作地点保 持联 系 ， 一 旦出现水患要 及 时通知相邻地点 ， 以便抗灾和撤离 。 打钻 时 ， 要时刻观察 钻孔 情况 ， 如 发现地 质松软 等异 常 ‘，● ，．‘ ，●0● 0●0●0● ‘ ， ● ‘ ，●‘ ，●‘ ， ●p●‘ ，●‘ ， ●0●‘ ，●‘ ， ●0●0● ‘ ，● 严密铺设 用于防止漏矸 的荆 条或笆片。 3 要保 证合理 的控 顶距 。实 际生产 经验 表 明， 控顶 距 过大和过 小都 不利于采场顶板管理 ， 一般情况下 ， 控顶距 以 4 5排为宜 。排距为 1 m。 4 打炮 眼时必 须认 真考 虑钻孔 布置 ， 尽可能 防止放 炮 崩倒采场 支架 ， 应每 隔一定 距离设 置一 道挡煤 矸 板 ， 以控 制溜煤 飞矸 、 飞物砸倒采 场支架 。 5 放顶 回下的支柱要沿底板横放 在沿走 向两棵 支柱之 间 ． 谨 防下滑 。 收稿 日期 2 0 0 3 0 5 1 2 修订 日期 2 0 0 3 0 6 0 5 作者简介 李印龙 ， 现从事技术工作 。 现象 ， 要立 即停钻 、 进行检查 。在探水孔 内如发现有害气体 ， 要立 即停钻切断电源 、 撤离人员。在 岗人员 要戴好安 全防护 器具 ， 要有计划 地放水 、 流 干、 疏放老 空水 、 含水 层水 。要 做 好截水和堵水的准备工作。 2 煤矿 井下透水事故 隐患认定 与水灾处理 1 矿井水灾 发生前 的迹 象。经验证 明 ， 矿井 采掘 面透 水前会 出现许多迹 象 ， 井 下工 作人员要 及 时地观察 、 分析 和 认定 。其 主要迹象有 煤层温度下 降变凉 。这是 因为煤 的含 水量增大 ， 传导 温度较快 。巷 壁和煤 壁发 潮 ， 挂有 水珠 。这 是由于水 渗过裂隙后 ， 凝聚在岩石 和煤层上所形 成的淋水 加 大 ， 出现压力水流 煤层有 水挤 出。这 表 明水源较 近 。 可观 察 水的清 、 浊程度 ， 清 时远、 浊时近 。采 掘工作 面 的沼气 、 二 氧 化碳和硫化氢等有害 气体增 多。如巷 内水有 臭味 和其它 异 味 ， 水有绣红色 。煤体潮湿而无光 。 2 处理煤矿井下水灾的要求 。要 了解水 灾可能 发生 的 地域 、 水量 、 静止水位 ， 可能透水量 的大小程度 、 速度 、 危害和 范围和程度 等 ， 受威 胁 的人员 分 布 ， 井下 有生 存 条件 地 域 。 掌握现有排水能力设 施 ， 加强排 水与抢 救 中的通风 能力 ， 防 有 害气体危害能 力。在抢 险中 ， 要 防 冒顶 ， 掉底 和二次 水灾 的 发生 。 3 煤矿水灾的治理与矿井 的保 护和恢 复。水 灾事故 发 生后 ． 要调动一切可调动的有效力 量 ， 选 用有效 的排 水设备 ， 组织人力进行 排水 ， 增大 排水能 力 ， 力 争直 接排 干。这是 在 受灾并不大 的前提下才能实现 的。在水 量非 常大 的情况下 ， 要先堵后排 ， 堵排并举。排水 期间要采用保 证安全的各项 措 施 ， 要常检查沼气 ， 如果井 筒 中空气含 沼气量 超 限就立 即停 止 向井下送 电 ， 要加强通气 ， 操作工要佩 戴呼吸器 ， 严禁 在井 筒 内或井 口附近用电 ， 消除任何火源 。在 矿井恢复 中要 注意 严防 冒顶事故。 3 被 困矿工的 自救与抢救 1 被困矿工要 进行 自救。水灾 发生后 ， 被 困矿工要 进 行 自我保护和救助 ； 在思想上保持稳定的情绪和心态 ，树立 0‘0●0●0‘ 0●0●0● 0●0●0● 5 加 强特殊支护 与做 好 回柱放顶工作 初次放顶 、 初次 来压 、 周期 来压及 采煤 工作 面过断 层破 碎带期 间 ， 要 加强特殊 支护 ， 打好丛 柱 、 戗 棚 、 戗柱与 密集支 柱 ， 增加木垛个数 ， 并 认真抓 好大倾 角煤层 采 煤工作 面的初 次放顶 与采场收尾时 的顶板管理与 回柱放顶工作 。 6 结语 通过采 取上述措施 ， 龙山煤矿开采大倾 角煤层取得 了一 些成功的经验 ， 获得 到较好的经济 和社会效益 。 维普资讯