浅谈煤矿顶板事故的防控防范措施.pdf

第5期总第229期 监理与管理■ 浅谈煤矿顶板事故的防控防范措施 吴慕腾 福建煤电股份有限公司，福建龙岩364014 摘要基于在煤矿的安全生产管理工作实践，对福建煤电股份有限公司在公司层面和所属生产矿井的历年来顶 板事故的防控防范措施进行了总结分析，针对在巷道开口、大断面嗣室施工、采面上下运巷出口、采煤工作初采末采和初 次来压、周期来压时的顶板防控措施进行了分析，主要是在组织措施、管理措施、技术措施等方面提出一些具体措施，对 于防控顶板事故具有参考意义。 关键词 煤矿;五大灾害；顶板事故;事故机理；防控防范 0引言 煤矿工作面顶板事故占煤矿伤亡事故的比例较大，是煤 矿“五大”水、火、瓦斯、顶板、煤尘灾害之一。顶板灾害是指 煤矿巷道或采区顶上的岩层发生的各种垮塌或冒落事故。顶 板管理也是煤矿安全生产管理过程中的一项非常重要工作， 因此有必要深入总结和分析常见顶板事故的事故机理，认真 地研究防止发生顶板事故的办法,实现有效防控防范顶板事 故发生。 1常见顶板事故分类及其特点 1.1局部冒顶事故 局部冒顶事故的特点是范围小，每次伤亡人数较少，很 容易被人忽视，以致于这类事故不断发生。局部冒顶触发原 因主要有三个方面一是已破碎的顶板未能及时支护而局部 冒落。二是老顶下沉迫使直接顶破坏支护系统，而造成局部 冒落。这类事故存在一定的规律性，绝大部分发生在临近断 层、褶曲轴部等构造带范围。在正常顶板条件下，多数发生在 老顶来压前后，特别是发生在宜接顶是由强度较低、分层厚 度较小的岩层组成的条件下。三是个别巷道的支架因折损腐 坏稣及时进行修护,造成支护强度降低发生冒顶事故。 1.2大面积切顶事故 主要发生在采煤工作面，俗称垮面事故,主要分直接顶 运动造成的垮面事故，包括推垮型事故、压垮型事故;分老顶 运动所弓I起的垮面事故，包括冲击推垮型事故、压垮事故。 2顶板事故影响因素 2.1自然因素 ⑴岩石性质及构造特征。对于坚硬岩层，受力后不易变 形和破坏，巷道掘进过程中也不易发生冒落，如砂岩等。 2开采深度。随着开采深度的增加，巷道上覆岩层重量 增大,形成的支承应力较大，从而增大巷道变形及破坏的可 能性,而且有些地温升高会使围岩由脆性向塑性转化。 ⑶煤层倾角。倾角不同会使巷道的破坏形式有差异，水 平或倾斜煤层巷道多出现顶板弯曲下沉、冒落;急倾斜巷道 多出现鼓帮、底板滑落等破坏形式。 4地质构造因素。地质破碎带内的岩层通常由松散的 岩块组成,在掘进时易发生冒顶事故。 2.2开采技术因素 1 巷道与开采工作关系。巷道是受一侧采动影响还是 受两侧采动影响,或是受初次采动影响还是多次采动影响所 产生的顶板应力集中是不一样的。 2 巷旁支护的方法。如留煤柱护巷还是巷旁浇注刚性 充填带护巷。 ⑶巷道支护。巷道支护所采用的支架类型、支护材料及 所对应的支护方式。 4巷道掘进方式。如上下区段平巷是否采取平行掘进, 还是超前掘进;对于大断面碉室采取一次全断面掘进,还是 小断面分次掘进。 2.3安全管理因素 1 对采场顶板、底板情况及活动规律包括可能运动的 范围、方向及时间不够清楚。 2 缺乏针对性的控制措施。如巷道开口未及时支设开 口抬棚，开口位置选择不合理;支架巷道掘进时前探梁未正 常使用;采面顶板来压时,特殊支护不及时;敲帮问顶制度落 实不到位，支护形式材料选择不当。 3顶板事故常见易发生地点及时段 1 巷道掘进遇到强度较低的软弱岩层时很容易发生冒 顶,但一般情况下规模及强度较小,如泥质胶结的页岩等。 2 巷道掘进或采面小眼掘进遇断层、褶曲轴部等构造 带时，由于受顶板弱面煤线、弱层理面影响时，就容易引起 顶板岩层的离层甚至冒顶，而且冒顶规模一般较大。 3 巷道开口时,特别是交岔点施工时,由于破坏原有岩 层应力平衡,造成顶板暴露,若支护不及时或支护强度不够 造成冒顶。 97 ■监理与管理 2020 年 4 两巷贯通时，由于贯通点支护未加固易造成冒顶。 5 各种岩石的强度和各种支护材料都有一定的时间效 应,由于所处的自然环境较差,在时间和其他因素的作用下, 个别巷道由于失修易造成冒顶。 6 采煤工作面老顶的初次来压阶段和周期来压阶段易 发生冒顶事故。 7 采煤工作面的上下出口位置易发生冒顶。上下出口 位置位于采煤工作面与巷道交接处，控制范围较大,支架初 撑力一般都很小，直接顶容易下沉、松动，甚至破碎;上下出 口直接顶中若存在与层面斜交的裂隙组，支架要承受垂宜压 力和侧压力，更易发生局部冒顶事故。 8 采煤工作面使用折损的坑木、失效的单体液压支柱; 在地质条件复杂的工作面使用不同类型的支柱时未制定安 全措施或措施不当时,均易发生顶板事矿故。 4顶板事故主要防范防控措施 1 施行开口专项审批管理制度。要求工作面进行开口 作业时，必须进现场查勘验证，编制开口审批单，进行开口 设计;由矿井的生产股长、安全股长、机电股长、生产副矿长、 安全副矿长、机电副矿长等人员确认并签字。 2 施行“四类面”工作面管理制度。将工作面开口作业 作为重点面进行管理，由矿井当天值班领导进行专项布置, 强调开口作业时，技术员、安全员、队长等三员必须到位,抓 好安全技术措施的有效落实。巷道开口时必须支设好开口架 和抬棚，开口掘进时要多打眼,少装药,放震动炮，严禁放大 炮。过破碎带时应采用多打眼、打浅眼、少装药、放小炮，进行 多循环作业。巷道开口必须由技术员在现场布置，队长要跟 班指挥，开口前必须架设抬棚;对开口附近20m范围内的巷 道加强维护。 3 施行“四类面”工作面管理制度。由矿井当天值班领 导进行专项布置,强调并将采煤面收尾作业作为重点面进行 管理,收尾作业时，要求对工作面顶板压力集中情况进行观 察，做好从柱、木垛、切顶密柱等特种支护等防范措施，做好 采面顶板初次来压、周期来压的防范措施，防止顶板大面积 来压造成顶板事故。 4 施行掘进工作面前探梁使用制度。在支架巷道掘进 时，必须使用前探梁进行超前支护，防止顶板事故。前探梁由 矿井统一配备，采用两根长3.0m的矿用槽钢，配四根吊环 链条，前探板厚度0.03m 8片。 5 施行敲邦问顶制度。工作面必须配有长、短两根撬 棍,每班在开工前和放炮后都应进行敲帮问顶,检查围岩情 况，及时处理工作面隐患。每位作业人员应随时注意所处位 置的顶帮情况，发现问题及时处理。敲帮问顶时人员必须站 在侧上方有掩护的安全地点，并派有经验的老工人在旁观 察。对于空顶作业行为进行经济处罚。 6 施行巷道维修制度。每班必须负责检查整条巷道围 岩及支护情况,发现巷道围岩有异常、支架断梁折柱等现象 应及时组织维护,在确保安全的前提下，组织施工作业。 7 开展顶板压力观测专项研讨，编制顶板动态仪 KY-82型、顶板离层指示仪LBY-3型的操作规程，对个 别工作面进行压力观测试用，加强顶板离层监测和采面顶板 动态、采面支护质量监测。 8 开展支护改革活动。对于生产巷道推广型钢制作金 属支架支护;开拓巷道依据围岩性质和稳定程度，选用锚网 喷支护、砌雀支护等形式;对适宜的采煤工作面使用DW型 单体液压支柱支护,提高支柱强度。 5结语 由此可见,在煤矿安全生产管理过程中，只要能用正确 的理论和手段实现对顶板的监测监控,掌握顶板情况及活动 规律，并提前采取针对性的控制措施,把顶板控制建立在科 学的基础上，绝大部分事故是可以避免的。 参考文献 [1] 吴德伦，黄质宏，赵明阶.岩石力学[M].重庆重庆大学出 版社;乌鲁木齐新疆大学出版社,2001. [2] 耿献文.矿山压力测控技术[M].徐州中国矿业大学出版 社,2001. 作者简介吴慕腾1981-，男，本科，采矿高级工程师，主 要从事煤矿生产技术管理工作。 上接第89页 解决了企业镀膜玻璃膜面因胶辐残留物引起膜面发蓝问题, 提高了镀膜玻璃光电转化率。本清洁装置和使用方法，具有 操作简单、使用效率高，已被推广至集团其他子公司投入应 用。 参考文献 [1] 张慧敏，焦冬梅.胶棍的成型工艺及设备口特种橡胶制忌 2004,254. [2] 夏功文，赖博润.超白压花玻璃减反射棍涂镀膜生产工艺浅 析 Q].玻璃,20137. [3]赵俊涛，阎红.光伏玻璃鶴涂法膜头印的对策口中国科技 纵横,201619. 作者简介庞立业1966-，男，本科,工程师，从事浮法 玻璃技术与光伏太阳能双玻、汽车玻璃、镀膜玻璃、钢化玻 璃、中空玻璃等复合玻璃设计、生产、晶控及其工程管理。 98