摘 要:冒頂事故發(fā)生的原因很多,其根本原因在于開采過程中礦山壓力的活動所造成的,本文分析了煤礦掘進巷道不同支護情況下發(fā)生冒頂事故的原因,指出了根據(jù)巷道的不同類型、不同施工地點及工藝,采取相應(yīng)的支護形式,以期減少或消除冒頂事故。
關(guān)鍵詞:掘進巷道;冒頂事故;防治措施
1.引言 :巷道頂板事故多發(fā)生在掘進工作面及巷道交叉口。由于巷道冒頂而導(dǎo)致的死亡事故80%以上發(fā)生在這些地點。分析巷道冒頂事故原因,采取針對性的措施,預(yù)防事故的發(fā)生,對保證安全生產(chǎn)具有重大
2.導(dǎo)致掘進工作面冒頂?shù)脑?/p>
掘進破巖后,頂部存在著將與巖體失去聯(lián)系的巖塊。如果支護不及時,該巖塊可能因與巖體失去聯(lián)系而冒落,或雖然已支護,但支護失效或支撐力不足,就會冒落造成事故。在斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造破壞帶,掘進巷道時頂板浮石的冒落,在層理裂隙發(fā)育的巖層中掘進巷道時,頂板的冒落等,都屬于前者。因放炮不慎崩倒附近支架而導(dǎo)致的冒頂,因接頂不嚴實而導(dǎo)致巖塊砸壞支架的冒頂?shù)?,則屬于后者。此外,前者也可能同時引起后者的發(fā)生,例如,掘進工作面無支護部分片幫冒頂推倒附近棚子導(dǎo)致更大范圍的冒頂?shù)取?/p>
3.掘進工作面冒頂事故的預(yù)控措施
3.1合理布置巷道
礦井主要巷道服務(wù)年限長,斷面大,應(yīng)布置在圍巖強度高的煤層或底板巖層中。工作面上下順槽盡量采用沿空掘巷和沿空留巷,避開支承壓力的影響,并要注意少掘交叉巷道和上下重疊的巷道。
3.2 掘進工作面要及時進行臨時支護,嚴禁空頂作業(yè)
選擇合理的巷道斷面尺寸和斷面形狀,靠近掘進工作面10m內(nèi)的支護,在爆破前必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先行修復(fù),之后方可進入工作面進行作業(yè)。修復(fù)支架時必須先檢查頂、幫,并由外向里逐架進行。
3.3嚴格控制支護間距
掘進巷道時,禁止任意加大棚子或錨桿間距,嚴禁任意修改支護參數(shù)及材料規(guī)格。在堅硬和穩(wěn)定的煤、巖層中,需要加大棚距和不設(shè)支護時,必須制訂安全措施。
3.4保證工程質(zhì)量
嚴格錨桿錨索巷道的工程質(zhì)量,保證錨桿錨索巷道的錨固力,嚴禁使用失效錨固劑和不合格的錨桿、錨索;加強錨桿錨索巷道的頂板巖性探測,依此信息不斷修正支護參數(shù),保證加強錨索的錨固端能夠伸入到深部穩(wěn)定巖層。
此外,巷道掘進通過老巷、地質(zhì)破碎帶及淋水地帶時,應(yīng)根據(jù)情況采用前探支架、連鎖棚子等專門措施進行支護,提高支架的支撐能力;棚子支護時應(yīng)緊靠掘進工作面,并縮小棚距,在掘進工作面附近應(yīng)采用拉條等把棚子連成一體防止棚子被推垮,必要時還要打中柱;錨桿支護時應(yīng)采取“棚錨”聯(lián)合支護的特殊措施,嚴格要求巷道支護的規(guī)格質(zhì)量,應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定,不斷進行檢查和修理巷道,發(fā)現(xiàn)規(guī)格質(zhì)量不合格或損壞的支架,應(yīng)及時更換以防止冒頂事故的發(fā)生,保證通風(fēng)、運輸暢通和行人的安全。撤換支架和刷大巷道時,也必須由外向里逐架進行。撤換支架前,應(yīng)先加固好工作地點前后的支架。在獨頭巷道內(nèi)進行支架修復(fù)工作時,巷道里面應(yīng)停止掘進或從事其他工作,以免頂板冒落堵人。
4.巷道交岔處冒頂事故的原因及預(yù)控措施
4.1巷道交岔處冒頂事故的原因
巷道交岔處冒頂事故往往發(fā)生在巷道開岔的時候,因為開岔口需要架設(shè)抬棚替換原巷道棚子的棚腿,如果開岔處巷道頂部存在與巖體失去聯(lián)系的巖塊,并且圍巖正向巷道擠壓,而新支設(shè)抬棚的強度不夠,或穩(wěn)定性不夠,就可能造成冒頂事故。當(dāng)巷道圍巖強度不是很大時,頂部存在與巖體失去聯(lián)系的巖塊以及圍巖向巷道擠壓在所難免,如果開岔處正好是掘進時的冒頂處,則情況更為嚴重。新支設(shè)抬棚的穩(wěn)定性與以下因素有關(guān):
抬棚架設(shè)一段時間后才能穩(wěn)定過早拆除原巷道棚腿容易造成抬棚不穩(wěn);開口處圍巖尖角如果被壓碎,抬棚腿失去依靠也會失穩(wěn)。抬棚的支撐性能是與選用的支護材料及其強度有關(guān);交岔點錨桿、錨噴巷道的原支護參數(shù)不合理,沒有及時進行修正,采取加密支護。
4.2預(yù)防巷道開岔處冒頂事故的措施
開岔口應(yīng)避開原來巷道冒頂?shù)姆秶?,提高抬棚的初撐力。必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿,不得過早拆除,切忌先拆棚腿,后支護抬棚,注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格,保證抬棚有足夠的強度;當(dāng)開口處圍巖尖角被擠壓壞時,應(yīng)及時采取加強抬棚穩(wěn)定性的措施;錨桿、錨噴巷道開口前,必須先對開口前后5m范圍的巷道支護采取縮小錨桿排間距、或增加錨索進行補強支護。
5.錨桿(索)支護的巷道冒頂事故的原因及預(yù)控措施
5.1錨桿(索)支護的巷道冒頂事故的原因
壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給錨桿(索)的壓力過大,損壞了錨桿(索),或錨桿(索)的參數(shù)選擇不合理,阻力過小,從而導(dǎo)致巷道頂部已破碎的巖塊冒落;漏垮型冒頂是因錨桿(索)支護失效(非壓壞),巷道頂部存在游離巖塊,這些巖塊在重力作用下冒落,造成事故的發(fā)生。
5.2錨桿(索)支護的巷道冒頂事故的預(yù)控措施
巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中,并避免采動的不利影響;合理選擇錨桿(索)的參數(shù),使之應(yīng)有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力;巷道在掘進過程中應(yīng)及時進行頂板探測,隨時掌握頂板巖性的變化,合理調(diào)整錨桿、錨索的參數(shù),使其錨固端在圍巖松動圈以外,保證有效的錨固長度;錨桿(索)巷道的錨桿(索)必須及時支護,避免空頂。盡可能做到錨桿(索)及早與圍巖共同承載,充分發(fā)揮錨桿(索)的主動支護作用。錨桿(索)選型時,必須有足夠的承載力;施工時要嚴格按工序質(zhì)量要求進行,并特別注意按要求施加足夠的預(yù)應(yīng)力;錨桿(索)巷道掘進遇構(gòu)造時,必須實施嚴密措施提高其支護強度,或采取棚錨聯(lián)合支護以達到有效的支護;對已掘的錨桿(索)巷道不定期的觀測,及時掌握巷道支護的變化情況,發(fā)現(xiàn)錨桿(索)失效、礦壓顯現(xiàn)明顯變化時,應(yīng)及時采取加棚或其他修護措施。
結(jié)語
為防止井下掘進巷道發(fā)生冒頂事故,必須根據(jù)巷道的不同類型、不同的施工地點及工藝采取相應(yīng)的支護形式,且實際生產(chǎn)中,要根據(jù)巷道的圍巖狀況及時修正支護參數(shù),技術(shù)上制訂切實可行的安全措施,嚴格按技術(shù)措施執(zhí)行,除此之外,還應(yīng)考慮人的素質(zhì)的培養(yǎng)及管理的加強,對基層管理干部和作業(yè)人員要定時進行安全技術(shù)培訓(xùn),提高人的素質(zhì),這也是防止事故發(fā)生的重要措施,因此,在掘進工作面中,做好安全管理,并且應(yīng)用適當(dāng)?shù)陌踩夹g(shù)措施,就能夠很好地防止事故的發(fā)生,從而使掘進工作穩(wěn)定安全進行,保證安全生產(chǎn)。
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作者簡介:
肖太斌,男,1970年出生,工程師,畢業(yè)于遼寧煤校采礦工程專業(yè),現(xiàn)工作于龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司富力煤礦一開拓區(qū),主要從事煤礦掘進技術(shù)及安全管理工作。