一、煤礦冒頂事故的常見原因
1. 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜
2. 頂板壓力變化:初次來壓和周期來壓時,頂板下沉和下沉速度都急劇增加,支架受力猛增,頂板破碎時,還會出現(xiàn)平行煤壁的裂隙,甚至出現(xiàn)臺階狀下沉,這時冒頂?shù)目夏苄宰畲蟆?br />
3. 回采工序的影響:采煤機切割煤壁或工作面容易放炮、移架或回柱放頂時,對頂板的影響較大,比進行其他工序時更容易冒頂。
4. 工作面部位不同:輸送機頭和機尾處;不按規(guī)定要求支護的地點;工作面與上下平巷相交的三岔口;工作面煤壁與頂板交接處(特別是厚層分層開采的各種假頂)都比其他地方更容易冒頂。
5. 頂板管理方式:采空區(qū)處理不合理,支護的型式選擇不合理,工作面空頂距過大等原因發(fā)生冒頂。
6. 人的因素
二、冒頂前的預(yù)兆
1. 響聲:巖層下沉斷裂,頂板壓力急劇增大時,木支護就會發(fā)出劈裂聲,并出現(xiàn)折斷現(xiàn)象;金屬支柱的活柱急速下縮,也會發(fā)生很大聲響;液壓支架或支柱,安全閥經(jīng)常開啟,噴出液體時,也有“吱吱”的聲響,有時也可聽到采空區(qū)內(nèi)頂板斷裂的悶雷聲。
2. 掉渣(俗稱“煤雨):頂板嚴重破裂時,折梁斷柱現(xiàn)象增加,并出現(xiàn)頂板掉渣現(xiàn)象。掉渣越多,說明頂板壓力越大。在人工假頂下,如灌漿鋪網(wǎng)效果不好,冒落的碎矸石和煤渣更多,這就是發(fā)生冒頂?shù)奈kU信號。
3. 片幫:冒頂前煤畢所受壓力增加,使煤壁變得松軟,片幫量比平時增加。
4. 裂縫(也稱“放線“):頂板的裂縫,一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙,一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動裂隙。
5. 脫層(也稱“離層”):檢查是否脫層可用“問頂”的方法,如果聲音清脆,表明頂板完好,如果頂板發(fā)出“空空”的響聲,說明上下巖層之間脫離。
6. 漏頂:破碎的偽頂或直接頂,在大面積冒落以前,有時因為背頂不嚴和支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。
7. 瓦斯涌出量突然增加
8. 頂板有淋水而且逐漸增大
三、常見冒頂事故的主要預(yù)防措施
1. 嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度
2. 必須采用金屬前探梁等臨時支護,嚴禁空頂作業(yè)
3. 防止爆破崩歪,崩倒迎頭支架
4. 必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的支護設(shè)計進行巷道支護
5. 遇地質(zhì)條件變化時的安全技術(shù)措施
四、修維巷道冒頂?shù)闹饕A(yù)防措施
1. 巷道變形與冒頂?shù)脑蚍治?br />
(1)巷道變形破壞主要與巷道位置、圍巖性質(zhì)及維護時間長短等因素有關(guān)。并受到支護形式、支撐能力、支護密度、支護質(zhì)量及維修狀況等條件的約束與影響。
(2)當巷道圍巖不穩(wěn)定,維修巷道更換支架、拆修套棚時,未先加固工作地點支架,也未架設(shè)超前臨時支架,就全部拆除原有支架,在空頂下架設(shè)新支架,或在套修時先大拆大回,再在空頂下連續(xù)架設(shè)新支架,或在拆修工作完成前中止作業(yè),均可能發(fā)生冒頂事故。
(3)維修巷道在沒有可靠安全出口,后撤通道不暢通的情況下,多段同時拆修;或臥底刷大套棚后,支架露腳,棚子不接頂不靠幫(俗稱“等勁棚”),未采取填頂背幫措施,或未經(jīng)批準擅自爆破,造成巷道坍塌冒堵人事故。
(4)維修斜巷及立眼時,沒有可靠的防倒、防滑、防坍冒的安全措施。挑頂冒落的煤塊及矸石、失修的支架、材料及工具,均容易墜落坍冒發(fā)生砸人事故。
2. 維修巷道冒頂事故的主要防治措施
(1)嚴格執(zhí)行《關(guān)于加強掘進頂板管理,搞好安全生產(chǎn)的通知》及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定:“巷道更換支護時,拆除原有支護前,應(yīng)先加固臨近支護,拆除原有支護后,必須及時排除頂幫活矸,物料滾落和支架歪倒的安全措施。”棚腿柱腳必須接觸實底,不得打在浮矸上。要按專門措施要求進行安全施工,決不允許冒險作業(yè)。撤換支架的工作應(yīng)連續(xù)進行,否則每次工作結(jié)束前,必須及時接頂封幫,確保工作地點的安全。
(2)選擇合理的巷道位置,要求巷道位置即能滿足生產(chǎn)需要,又位于圍巖較穩(wěn)定,能避開支撐壓力帶的高峰區(qū)內(nèi)。
(3)嚴禁空頂作業(yè),必須采用超前支護或內(nèi)注式單體液壓支柱為臨時支護。套修必須堅持架棚一架拆一架,嚴格堅持先架后回的原則。
(4)巷道維修遇地質(zhì)構(gòu)造區(qū)、壓力集中區(qū)或頂板冒落區(qū)時,必須制定安全措施,報礦總工程師審批后執(zhí)行,由區(qū)隊長現(xiàn)場值班監(jiān)督實施。對頂板冒落區(qū)應(yīng)留下詳細記錄,標明冒落時間、高度、范圍,并在該處設(shè)“隱蔽險區(qū)”牌,移交工程時將現(xiàn)場記錄一并移交。
(5)巷道老巷時,必須從由安全出口及支架完好的地點開始,由外向里進行,保持后退通道暢通,嚴禁多段同時拆修。在斜巷及立眼維修時,必須架設(shè)安全操作平臺,加固眼內(nèi)支架,保證行人及煤(矸)溜放暢通不堵塞下眼口,并嚴格執(zhí)行防倒、防滑、防坍冒的安全措施。時間 頂ding
五、巷道頂板事故的基本類型
1. 按造成頂板事故的地質(zhì)因素劃分,主要有以下五種類型
(1)巷道圍巖松軟或極易風化(如煤、泥巖、頁巖等),穩(wěn)定性差。
(2)航道通過斷層、褶曲等構(gòu)造變動劇烈的地帶。由于該地帶煤巖層受到強大構(gòu)造應(yīng)力的作用,巖層內(nèi)產(chǎn)生大量剪切裂隙,比較破碎。
(3)巷道穿過巖性突變地帶時,在其交界處容易出現(xiàn)巖棱,巖檐等,掘進過程中引起坍冒(如石門透煤)。
(4)由于采深大,巷道圍巖受到高應(yīng)力作用,巷道掘進中產(chǎn)生煤、瓦斯突出以及巖爆現(xiàn)象等。
(5)地下水侵入,巷道圍巖的強度明顯削弱,穩(wěn)定性大幅度降低。
2. 按造成事故的巖石冒落形式劃分,有以下幾種類型
(1)空頂型墜落
(2)壓垮型
(3)推跨型
3. 按頂板事故發(fā)生的地點劃分
(1)空頂部位
(2)地質(zhì)構(gòu)造與頂板巖性突變部位
(3)巷道貫穿部位
(4)厚煤層中下分層平巷掘進
(5)大傾角煤層中平巷破頂掘進部位,由于整體性遭受破壞,容易發(fā)生頂板下滑推倒支架事故。
4. 按冒頂長度劃分
(1)凡符合下列情況者為一級非傷亡事故
① 采煤工作面冒頂長度10m(含10m)以上
② 掘進工作面冒頂長度5m(含5m)以上
③ 巷道冒頂長度10m(含10m)以上
(2)凡符合下列情況者為二級非傷亡事故
① 采煤工作面冒頂長度超過5m(含5m)
② 掘進工作面冒頂長度超過3m(含3m)
③ 巷道冒頂長度超過5m(含5m)
(3)凡符合下列情況者為三級非傷亡事故
① 采煤工作面冒頂長度超過3m(含3m)
② 掘進工作面冒頂長度超過3m以下
③ 巷道冒頂長度超過5m以下