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        頂板災害性事故及其防治

        2016-07-13 20:41:09劉國
        中國科技博覽 2016年13期
        關鍵詞:防治頂板事故

        劉國

        [摘 要]本文針對頂板的局部冒頂事故,支護突然失效局部冒頂事故,空頂冒落沖擊局部冒頂事故,工作面上下端頭局部冒頂,大型冒頂事故等產(chǎn)生的原因和有效的防治措施進行了論述。

        [關鍵詞]頂板 事故 防治

        中圖分類號:X9 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)13-0037-01

        頂板事故與水、火、瓦斯、煤塵并列,被稱為煤礦五大災害。一直是影響安全生產(chǎn)的主要因素。

        據(jù)統(tǒng)計,在上世紀90年代以前,因頂板事故死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的45%以上,目前,雖然隨支護技術的進步有所降低,但仍占25%左右,給國家財產(chǎn)和人民生命安全帶來極大威脅。所以必須重視頂板災害事故,采取措施,杜絕隱患,實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

        局部冒頂事故的防治

        一、鑲嵌型頂板局部冒頂事故的防治:

        1. 結構:鍋底石、魚背石,局部煤頂

        2. 產(chǎn)生原因:落煤后,無支護,在無支護區(qū)冒險作業(yè),沒有前兆

        3. 措施:

        調查;選及時支護架型;不許在無支護區(qū)工作; 敲幫問頂; 嚴格架設質量、插嚴背實,補換支柱

        二、支護突然失效局部冒頂事故的防治:

        1. 產(chǎn)生原因: 支架內(nèi)傷

        2. 措施(1)支架無損(2)合理設計結構,使彎距較小

        三、空頂冒落沖擊局部冒頂事故的防治:

        1. 局部空頂(空洞)的形成:

        (1)局部漏頂沒填實——糊頂,不充填空間加大

        (2)頂板冒落抽空——α>30°頂碎,網(wǎng)上冒落抽空

        (3)上分層大塊矸石參差冒落——最初穩(wěn)定,下層開采翻滾

        (4)上分層支架回收不凈——留有空間,下層開采易冒

        (5)上分層冒落不充分——采空區(qū)四周形成(初采、上下端頭)

        (6)分層頂板離層——下沉量加大,離層空間,再冒,形成沖

        2. 防治冒頂措施:

        (1)防止漏頂空頂:

        超前支護——掏梁窩,提前掛梁,插嚴背實(圖一)

        超前錨桿——頂碎時(圖二)

        (2)封堵漏頂:打樁楔;泡沫封堵材料(圖三)

        (3)處理空洞:

        調查上分層位置、大小、標示

        空洞較小時——點柱+木垛接頂(先加固空間周邊支架)

        空洞較大時——3m以下打高柱支柱(先加固空間周邊支架),

        在其下架設木垛(最后回收),

        空洞再大則繞行開采

        3. 空頂處回柱放頂措施:

        (1)加大控頂距——上下周邊各5m不回,留安全空間(圖四)

        (2)對空洞區(qū)周圍充填——超過邊界1.5~2.0m(圖五)

        (3)空頂區(qū)“拉大網(wǎng)”回柱——嚴禁人員進老塘

        四、工作面上下端頭局部冒頂:

        1. 端頭礦壓顯現(xiàn)特點:

        (1)上下順槽已產(chǎn)生較大變形和破壞——時間1-2年,1000mm

        (2)上下順槽支護基本無初撐力,促使離層下沉

        (3)支承壓力產(chǎn)生疊加,加劇對圍巖破壞作用

        (4)面積大,煤巖體承載能力低,支架控頂負擔重

        (5)端頭移溜改柱,支架多工作在初撐階段,阻力低,穩(wěn)定性差,頂板下沉量大。

        2. 端頭冒頂類型:

        (1)推垮型冒頂——掘巷破壞、離層、漏頂、有空間

        (2)端頭大面積懸頂壓跨型——頂硬、懸露、突冒

        (3)移留時壓垮——回撤機頭機尾支架,支撐力降低、突冒

        3. 防止端頭冒頂措施:

        (1)十字頂梁支護

        (2)端頭回梁八柱支護(倒移)

        (3)提高支護強度為正常時的1.6倍(增支柱密度、特殊支架)

        (4)局部錨桿一端頭支架混合支護

        5)選用端頭支架

        五、大型冒頂事故的防治

        一、復合型頂板條件下的冒頂事故

        1. 復合頂板巖性與結構:

        下軟上硬層狀巖層

        2. 礦壓特點:平時頂板壓力小,支架承載不大;離層后,形成不穩(wěn)定結構,有橫向移動傾向; 支護失穩(wěn),推垮。 堅硬頂板放頂后,懸頂,斷裂,沖擊推垮。

        3. 防治措施:

        (1)合理布置工作面:

        嚴禁爬山開采;嚴禁下順槽與工作面銳角相交——階梯形布置

        2)減少對頂板破壞:

        不得挑頂掘進;

        切眼錨桿加固(錨桿+液柱)

        3)安全控制:

        提高初撐力;

        初次放頂時,沿傾斜分段布置錨桿;

        降低初步階段采高,充填、炮崩;(調整采高有一定限度)

        復合頂薄時,挑頂開采;

        增大控頂距。

        2. 防治措施:

        (1)調研頂分層冒落狀況,危險區(qū)標注;

        (2)預防處理:煤壁深孔爆破(第一分層);

        (3)金屬網(wǎng)假頂控制:

        1)盡可能延長分層開采間隔時間;

        2)適當降低第二分層工作面初采高度;

        3)適當加大控頂距——特殊情況下

        ; 4)及時處理網(wǎng)兜——放矸,托板;

        5)上分層開采不扯網(wǎng),及時補網(wǎng)。

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