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煤礦頂板事故的成因與預(yù)防
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時間：2018-10-30 07:30
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頂板管理是否科學(xué)、合理.有效，是工作實(shí)現(xiàn)安全、高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。要科學(xué)劃分頂板等級，分析頂板事故的原因，制定科學(xué)的措施，建立完善的管理制度，改善采煤方法，采用合理的施工工藝，減少對頂板的破壞
近些年來，媒礦安全事故頻發(fā)，其中一半以上是頂板安全事故隱患造成的。這類事故小至個別巖塊掉落，大至工作面大冒頂，頂板事故的頻頻發(fā)生已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。如何消除頂板的不安全狀態(tài)是我們關(guān)注一個主要課題之一。頂板管理是否科學(xué)、合理.有效，是工作實(shí)現(xiàn)安全、高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。探索和研究頂板壓力規(guī)律?？偨Y(jié)頂板管理經(jīng)驗，防止頂板事故發(fā)生，對煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)至關(guān)重要。根據(jù)所在新化煤礦的管理實(shí)踐，就煤礦頂板管理談幾點(diǎn)辦法。
一、采場頂板等級劃分及鑒定辦法
為了對危險程度不同的采場頂板的安全管理，做到突出重點(diǎn)，抓住一般，根據(jù)采場礦巖穩(wěn)定情況進(jìn)行頂板鑒定，分Ⅰ至Ⅲ級進(jìn)行管理。
1、具備下列條件之一的，均列為Ⅰ級頂板
?。?）采場內(nèi)有大斷層通過。（2）采場內(nèi)有較大斷層通過且有交匯；（3）層理、片理、節(jié)理特別發(fā)育；（4）采場頂板暴露面積較大，礦石類型以片巖為主的；（5）采場附近有空區(qū)或陷落區(qū)，可能對本采場構(gòu)成影響的。
2、具備下列條件之一的，均列為Ⅱ級頂板
（1）采場內(nèi)有斷層通過，巖性以片巖為主；（2）層理、片理、節(jié)理比較發(fā)育；（3）采場處于大斷層的下盤；（4）礦體以片巖為主，片理、節(jié)理雖中等發(fā)育，但產(chǎn)狀小于50度的。
3、Ⅲ級頂板
巖質(zhì)堅固，層節(jié)理不發(fā)達(dá)，只有少數(shù)小斷層。生產(chǎn)探礦結(jié)束后，在提交B級礦塊時，地質(zhì)人員要根據(jù)礦塊的礦巖性質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造情況，按頂板等級鑒定標(biāo)準(zhǔn)，提出所提交的礦塊的頂板等級，并在地質(zhì)說明書中注明；采礦設(shè)計人員根據(jù)地質(zhì)人員提供的地質(zhì)資料，在征求安全部門的意見后確定該采場的頂板等級，并在設(shè)計說明書安全欄中說明；計劃部門在下達(dá)月計劃時，在計劃中注明采場的頂板等級。采場頂板揭露后，礦巖性質(zhì)及構(gòu)造發(fā)生變化，頂板等級有必要進(jìn)行調(diào)整時，經(jīng)安全部門與設(shè)計人員協(xié)商后，由設(shè)計人員書面通知有關(guān)部門予以調(diào)整。
二、頂板事故發(fā)生的原因分析
1、地質(zhì)條件
在有斷層、破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造的作業(yè)地點(diǎn)，頂板的維護(hù)特別的困難。斷層帶經(jīng)常含有斷層泥，遇水極易軟化坍塌，斷層上盤和下盤的礦體節(jié)理裂隙也極為發(fā)育、構(gòu)造節(jié)理面縱橫交錯，且節(jié)理面內(nèi)多有泥質(zhì)充填，穩(wěn)固性較差，造成圍巖破碎、穩(wěn)定性差，這種礦巖條件直接制約著采掘頂板的安全管理。 另外破碎巖體給頂幫管理帶來的限制，首先，這種巖體極易受爆破震動的影響發(fā)生微觀結(jié)構(gòu)上的破壞，使巖體發(fā)生變化，當(dāng)結(jié)構(gòu)面上的滑移超過其位移的極限值時，巖體結(jié)構(gòu)解體崩潰，往往無明顯變形而突然冒落。因此這種礦巖條件給頂幫的安全管理工作帶來了極大的難度。
2、采煤方法
在回采過程中，回采工序的不同也會造成頂板事故，比如在煤壁無支護(hù)空間，采煤機(jī)割煤后和爆破落煤后支護(hù)不及時，推移輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾及替換支護(hù)時工作面兩端處，回柱放頂時都會出現(xiàn)冒頂事故，還有象炮眼布置不當(dāng)，裝藥量過多、老頂來壓時等等情況都會產(chǎn)生冒頂事故。
二、頂板安全管理的措施
1、建立完善的管理制度
?。?）采取學(xué)習(xí)培訓(xùn)：將近年來發(fā)生的各類頂板事故和先進(jìn)管理經(jīng)驗匯編成學(xué)習(xí)手冊，下發(fā)到各基層隊組及外包隊進(jìn)行學(xué)習(xí)討論，同時采取閉卷考試、現(xiàn)場實(shí)地考試等方法對各隊組學(xué)習(xí)情況嚴(yán)格考核，考試不合格人員進(jìn)行停工脫產(chǎn)再培訓(xùn)。
（2）動態(tài)控制：首先制定詳細(xì)的工程標(biāo)準(zhǔn)，對巷道的支護(hù)方式，支護(hù)材料的規(guī)格，頂板的管理方式，輔助設(shè)備的配備，等等都做了詳細(xì)的規(guī)定。在現(xiàn)場操作過程中，嚴(yán)格執(zhí)行頂板管理質(zhì)量、監(jiān)測、事故責(zé)任制度，三個保證體系加大了頂板動態(tài)控制，強(qiáng)化掘進(jìn)隊組支護(hù)質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的隊組堅決停下來，對其責(zé)任人加大處罰。
?。?）加強(qiáng)頂板安全管理人員的管理職責(zé)：要求落實(shí)煤礦安全管理人員特別是井下安全人員職責(zé)，要求每個采、掘工作面每班均必須有安全管理人員進(jìn)行巡查，對查出的隱患整改不徹底不得離開作業(yè)現(xiàn)場。頂板檢查的內(nèi)容主要有：頂板等級劃分是否合理，頂板有否異常變化，安全技術(shù)措施是否可靠及執(zhí)行情況等。
I級頂板的檢查：安全員每班至少檢查一次，若安全情況特別不好應(yīng)在現(xiàn)場監(jiān)督處理；班長每班至少檢查一次。若安全情況特別不好，應(yīng)在現(xiàn)場指揮處理；生產(chǎn)技術(shù)科長每周至少檢查一次；安全科每周至少檢查兩次。
?、蚣夗敯宓臋z查：礦安全員、值班礦長每班至少檢查一次；生產(chǎn)處長、坑長每月至少檢查一次；安環(huán)處或坑口安全科每周至少檢查一次。
Ⅲ級頂板的檢查：礦安全員、值班礦長每班至少檢查一次；井長每月至少檢查一次；坑口安全科每周至少檢查一次。生產(chǎn)礦長主持參加Ⅰ級頂板采場安全現(xiàn)場會，制定出解決采場安全問題的措施；Ⅱ、Ⅲ級頂板采場安全現(xiàn)場會由礦安全主管部門主持；采場內(nèi)作業(yè)人員至少有一名兼職安全員。頂板檢查方法，以查圖、觀察、敲幫問頂?shù)确椒ǎ鸩讲捎眯碌默F(xiàn)代化儀器進(jìn)行觀察。
2、改善采煤方法
安全上可靠，技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理是應(yīng)用采礦方法的三個必要的條件，但首要的因素就是安全上可靠，如果安全上不可靠，其他條件再好也經(jīng)不住歷史的考驗，不能成為采礦生產(chǎn)的好方法。 減小空頂?shù)目缍?，使頂板暴露跨度縮小，暴露面積的縮小，拱頂內(nèi)巖石重量隨之減少，增加了巖體的穩(wěn)定，頂板的冒落現(xiàn)象就會明顯的減少，使頂板的安全管理有了進(jìn)一步的改善。
3、采用合理的施工工藝，減少對頂板的破壞
采掘工程頂板的跨度暴露在巷道規(guī)格的范圍內(nèi)，如果不采用合理的施工工藝和爆破參數(shù)，也會加劇對頂板的破壞或增大暴露面積，不利于頂板的安全管理。合理的施工工藝和爆破參數(shù)，能夠減少對頂板的爆破震動和破壞，從而達(dá)到頂板安全管理的目的。 為此，合理布置采掘工程和施工循序。比如，斷層構(gòu)造帶與礦體走向基本一直，施工工程沿著構(gòu)造方向布置，那么頂板受構(gòu)造控制就難以形成設(shè)計的輪廓，并且將構(gòu)造直接暴露出來，在頂板形成大的構(gòu)造及斷裂面，不利于頂板的安全管理；與構(gòu)造方向垂直布置工程，暴露構(gòu)造較小，便于頂板的安全管理。因此布置工程特別是采礦工程時，應(yīng)盡量與構(gòu)造面垂直布置。
4、預(yù)防為主，強(qiáng)化對頂幫的支護(hù)，對于頂板巖石比較破碎，必須采用嚴(yán)格的支護(hù)，對頂板的支護(hù)形式多種多樣，最根本的目的是保證頂板巖石不塌落
如果使用錨桿支護(hù)形式，應(yīng)該使支護(hù)的網(wǎng)度符合錨桿間距為錨桿長度一半的要求。并且錨桿均應(yīng)垂直構(gòu)造，對于30°傾角的構(gòu)造，錨桿的角度60°左右最為合適，對于頂板比較光滑的也必須采用合理的錨桿支護(hù)，因為頂板存在倒三角節(jié)理，即使控制的再好，頂板也有構(gòu)造節(jié)理，節(jié)理面中有泥質(zhì)，也極易隨震動或淋水而造成冒落。在施工錨桿時，不僅僅是垂直于節(jié)理面，必須將錨桿穿透三角節(jié)理，使危巖被錨固在好的巖體中或相臨進(jìn)路的頂板上方。 破碎的掘進(jìn)巷道，應(yīng)當(dāng)采用噴錨支護(hù)，甚至需要噴錨網(wǎng)支護(hù)。金屬網(wǎng)必須被噴漿體全部覆蓋才能起到真正的作用。 www.tnrc.com.cn 0538-2109678
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