掘进工作面预防冒顶技术探讨

掘进工作面预防冒顶技术探讨

淮南矿业集团张集煤矿安徽淮南232001

摘要:煤矿掘进中顶板事故是经常发生的事故,为此广大的科研机构和煤矿技术人员一直在不懈的研究预防顶板事故的技术措施,文章主要对顶板事故进行了介绍,并对相关技术进行了探讨。

关键词:冒顶;片帮;技术

煤矿掘进巷道的顶板事故主要是指采煤人员在采煤的过程中,顶板突然冒落,最终导致采煤人员伤亡、采煤设备损坏、采煤工程停止。由于煤矿掘进巷道的顶板事故对煤矿的安全生产会造成很大的影响,因此,为了保障煤矿日常生产安全,就应该进一步加强煤矿掘进巷道顶板管理,采取安全的防护措施。

1冒顶事故发生规律

在冒顶事故发生前,会有一些相关的预兆,这是针对已发生的煤矿掘进事故进行分析而得出的经验。比如在冒顶事故发生时,顶板可能会出现下沉或者断裂的现象,这样支架所要承受的力度就会大幅度增加,所以支架之间会发生摩擦,发出一些声音,可以凭借这种声音来判断冒顶事故是否会发生。而且如果在施工的过程中出现顶板掉渣等类似现象时,也说明冒顶事故可能会发生,因为这种现象的发生说明顶板承受的压力在增加,这样顶板很可能会发生断裂从而导致冒顶现象的出现。同时如果在工作的过程中出现瓦斯涌出量和顶板淋水量突然增多的现象,也证明冒顶事故很有可能会发生。再加上通过对多起事故的分析,发现一些冒顶事故发生的规律。如果施工时使用金属摩擦支柱也会更容易发生冒顶事故,而且当顶板暴露时间过长或者暴露面积较大时也易发生冒顶事故

2迎头冒顶事故的原因及防治

2.1掘进工作面迎头冒顶事故的原因

(1)压垮型冒顶是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大,压垮了支架,从而导致巷道顶部已破碎的岩块冒落。

(2)漏垮型冒顶是因无支护巷道或支护失效(非压坏)巷道顶部存在游离岩块,这些岩块在重力作用下冒落,造成事故的发生。

(3)推垮型冒顶是因巷道顶帮破碎岩石,在其运动过程中存在平行巷道轴线的分力,如果这部分巷道支架的稳定性不够,可能被推倒而发生冒顶。

(4)掘进破岩后,顶部存在将与基岩岩体失去联系的岩块,如果支护不及时,该岩块可能与岩体完全失去联系而冒落。

(5)掘进迎头附近支架已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块,一旦支护失效,就会冒落造成事故。

(6)工作面迎头空顶时间过长,造成顶部松软的岩层得不到及时支承而受压,大面积掉落。

(7)顶板破碎严重,帮顶未及时背严背牢,随着少量的冒落频繁的出现而导致顶部大面积空顶及空帮,持续一定时间后,围岩压力猛然释放造成冒顶片帮事故。

2.2防治措施

(1)作业人员进入工作面时,必须沿途检查巷道的支护情况,发现安全隐患及时整改。处理损坏的支架必须由外往里逐架修复。

(2)施工中必须坚持敲帮问顶制度。每班进入工作面前,班组长必须对工作面顶帮部安全情况进行一次全面检查,确认无安全隐患后方可入内,作业前、支护前必须由有经验的工人站在安全地点及时清理危岩、浮矸。

(3)迎头施工时必须设专人观察顶、帮情况,防止片帮、冒顶伤人。

(4)每班作业前必须对工作面附近10m的支护进行检查,如有架设不符合施工要求或不牢固的棚子,要立即进行处理,否则严禁继续施工。

(5)加强掘进工作面巷道巡查工作,发现巷道压力较大、支护失效、等问题,必须当班及时维护处理,隐患没有得到处理,严禁进入掘进工作面施工。

3巷道交岔处冒顶、片帮事故的原因及防治

3.1巷道交岔处冒顶、片帮事故的原因

巷道交岔处冒顶、片帮往往发生在巷道开岔的时候,因为开岔口需要架设抬棚替换原巷道的棚腿,如果开岔处巷道顶、帮部存在与岩体失去联系的岩块,并且围岩正向巷道挤压,而新支设抬棚强度不够,或稳定性不够,就能造成冒顶、片帮事故。

3.2巷道交岔处冒顶事故的防治措施

(1)开岔口应避开原来巷道冒顶的范围。

(2)必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿,不得过早拆除,切忌先拆棚腿后支抬棚;

(3)注意选用抬棚材料的质量与规格,保证抬棚有足够的强度。

(4)当开口处围岩尖角被压坏时,应及时采取加强抬棚稳定性的措施。

4预防冒顶事故的注意事项

4.1合理合计支护参数

(1)选用合适的支护,巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。(2)支架选型时,采用有初撑力足够的支架,支架施工时要严格按工程质量要求进行,并特别注意顶与帮的背严背实问题。(3)凡因支护失效而空顶的地点,切换支护时应先护顶,再进行更换支护。(4)优化巷道及回采工作面的布置设计,对掘进巷道的布置,尽量布置在地质变化较少的地段,回采工作面布置要尽量实形跳采,避免掘进巷道受回采采动影响。

4.2做好地质条件变化的应急工作

每种地质条件对应一种或几种支护方式,所以当地质条件突然发生变化时,原有支护方式会失效,还要对支护方式进行更改,但更改过程是严谨的,相关的设计方案和建议还要在短时间内经过审核,确保其可行性与有效性。支护方式的更改设计及实施都要经多方人员负责,所以要做好监督与审核工作,确保地质条件确实已发生改变。在断层现象或破碎带大面积出现时,说明地质条件已经很差,相关人员在落实更改后的支护措施时,一定要镇定,以加速支护过程,降低损失,如此煤矿顶板发生坍塌的时间会延缓,或停止坠落,矿井工作人员在进行接下来的掘进工作时,除了做好必要的安全防范措施外,还要注意自己的操作行为规范,不会对顶板安全产生威胁。在对断层带进行煤矿掘进时,要选择较为特殊的撞楔法,这种方法对断层带的震动及其他破坏影响要小一些。在将这些方法应用时,要注意进行施工质量检查。

4.3强化安全作业的业务水平

(1)加强对(煤矿安全规程)、作业规程、安全技术措施的学习,使各项工作有章可循,每位职工都能按规定进行作业。(2)加强对三大标准的学习,规范每位职工作业行为。违章的事决对不干,严格按标准进行操作。

4.4保证巷道支护质量

架棚支护是巷道安全支护的必要设置,要保证整个顶板范围内的安全,就要使棚子架设位置都到位,没有忽略的地方,还要保证支架结构的抵抗力和稳定性、整体结构的稳定性比较强,所以还要做好棚子的连接工作。棚子间距也要随着地质构造异状而发生改变,以提高棚子整体稳定性。拱形棚子是架棚支护中的一种,在使用时,要注意准备好相关的配套设施和工具,如卡缆和扳手等。相关人员还要注意顶帮和支架之间的空隙,要将其缩小到最小。锚杆锚喷支护应用也很多,主要注意事项是锚杆位置、质量、构造和锚固力都必须在标准范围内,都不会对支护作用发挥产生负面影响。这些支护施工都要在管理人员的监督范围内,且还要做好质量检查工作,以保证所涉及的支护工程在质量和安全方面有保证。

5结束语

只有对顶板事故采取了健全的预防措施,才能有效确保煤矿的安全生产,为工作人员的生命财产安全提供保障,从而为煤矿的稳定发展奠定基础。

参考文献:

[1]谭永荀康康.煤矿掘进冒顶事故的常见原因及防范对策[J].科技与企业,2015(12):27.

[2]徐兵,郭伟.探析煤矿掘进冒顶事故原因及防治对策[J].中国科技纵横,2014(18):17.

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