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煤礦頂板重特大事故分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用安全技術(shù)的研究

作者:趙日峰  
評(píng)論: 更新日期:2011年12月24日

???? 據(jù)統(tǒng)計(jì),煤礦歷年來(lái)發(fā)生的重特大安全事故,占全部死亡事故的39%;因此,分析重特大事故發(fā)生的原因和規(guī)律,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用安全技術(shù)研究,在管理上、技術(shù)上、裝備上采取針對(duì)性的防范措施,實(shí)行重點(diǎn)治理和監(jiān)察監(jiān)控,對(duì)遏制重特大事故的發(fā)生具有十分重要意義。
1山東煤礦重特大安全事故多發(fā)專業(yè)分析(見(jiàn)表1)

*:表中市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦重特大事故為1972年到2004年統(tǒng)計(jì)數(shù)
從表1分析,重特大事故多發(fā)專業(yè):
(1)事故起數(shù)為:頂板占39%、水災(zāi)占27%、瓦斯占24%。
(2)死亡人數(shù)為:頂板占17%、瓦斯占40%,水災(zāi)占35 %。
???? 2頂板重特大事故分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用管理技術(shù)措施
??? 山東省煤礦在1980年以前,頂板事故占60%左右,垮面、大冒頂重特大事故常有發(fā)生,究其原因,主要是“兩個(gè)不清楚”:(1)對(duì)頂板來(lái)壓規(guī)律不清楚;(2)對(duì)支柱性能及實(shí)際支撐能力不清楚。因此,有針對(duì)性的開(kāi)展了“兩測(cè)”工作:(1)進(jìn)行礦山壓力觀測(cè)和底板比壓測(cè)定,摸清采場(chǎng)上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律和底板破壞規(guī)律;(2)對(duì)支柱檢修試壓和進(jìn)行實(shí)際支撐能力測(cè)定。經(jīng)過(guò)全省技術(shù)人員十年的艱苦努力,“兩測(cè)”工作取得了巨大成績(jī):(1)對(duì)頂板來(lái)壓規(guī)律和底板破壞規(guī)律心中有數(shù);;(2)對(duì)支柱性能和支撐能力心中有數(shù)。在此基礎(chǔ)上對(duì)全省煤礦主采煤層進(jìn)行了頂?shù)装宸诸?,采取了針?duì)性管理技術(shù)措施,進(jìn)行了大量的支護(hù)改革,1990年以來(lái),全省杜絕了大冒頂垮面特大事故,零打碎敲頂板事故大幅度下降,全省頂板事故下降30%。但是,2000年以來(lái),全省煤礦重大頂板事故時(shí)有發(fā)生,零打碎敲頂板事故也頻繁發(fā)生,頂板事故上升到占全部事故的50%左右;;2001年全省煤礦原煤死亡165人,其中,頂板事幫死亡58人,占35 % ;2002年全省煤礦原煤死亡104人,其中,頂板事故死亡53人,占51 % ;2003年全省煤礦原煤死亡97人,其中,頂板事故死亡27人,占27 .8 % ,2004年全省煤礦原煤死亡49人,其中,頂板事故死亡18人,占36 .7%。
2 .1頂板事故分析
??? (1)發(fā)生時(shí)間:早班占34.8%,中班占26.1%,夜班占39.1%。夜班事故較多的原因,主要是工人休息不好,精力不集中,容易忽視工程質(zhì)量;另外,礦領(lǐng)導(dǎo)夜班下井少,放松了安全管理和安全檢查。
??? (2)頂板條件:砂巖等堅(jiān)硬頂板比較完整,容易麻痹大意,事故占全部頂板事故的53.6%;泥、碳質(zhì)頁(yè)巖等較碎頂板,因易發(fā)生漏冒頂事故而引起重視,因此,事故僅占6%。
??? (3)發(fā)生地點(diǎn):采煤面上下端頭、出口是頂板事故多發(fā)地點(diǎn),此處是支承壓力疊加區(qū),當(dāng)前移運(yùn)輸機(jī)頭、機(jī)尾時(shí)造成大面積空頂,加之平時(shí)支護(hù)密度小,特殊支護(hù)質(zhì)量差,造成的冒頂事故占20%。
??? (4)發(fā)生工序:
??? ①放炮:采煤工作面放炮后或采煤機(jī)過(guò)后支護(hù)不及時(shí),長(zhǎng)時(shí)間大面積空頂擂煤,此時(shí)測(cè)定的頂板下沉速度是日常的3倍以上,極易發(fā)生離層冒頂,頂板事故占37%以上。
??? ②回柱:采煤工作面回撤支柱,頂板活動(dòng)加劇,頂板下沉速度是日常的10倍,頂板極易跟下傷人,頂板事故占32%。
??? (5)支護(hù)強(qiáng)度低:采煤工作面90%的頂板事故是由于支柱初撐力低,底板軟支柱鉆底,支護(hù)強(qiáng)度底,造成頂板下沉、離層、冒落。
??? (6)地質(zhì)構(gòu)造:采煤工作面因過(guò)斷層,過(guò)老酮子,煤層條件、頂?shù)装鍘r石性質(zhì)發(fā)生變化,沒(méi)有及時(shí)采取特殊支護(hù)措施,發(fā)生冒頂事故占11 .7 %。
??? (7)掘進(jìn)工作面:掘進(jìn)放炮后的頂板下沉速度是距迎頭2m以外的2倍,不使用前探梁,空頂作業(yè),前十架棚不聯(lián)鎖加固,造成片幫冒頂事故。
??? (8)巷道交叉點(diǎn)三叉門、四叉門處,支承壓力疊加,空頂面積大,不使用雙抬棚加強(qiáng)支護(hù),造成片幫冒頂事故。
??? (9)整修巷道:不先進(jìn)行加固支護(hù),不先支后回,造成片幫冒頂事故。
??? (10)沖擊地壓:沖擊地壓發(fā)生主要與礦井的開(kāi)采深度、煤巖物理力學(xué)性質(zhì)、采掘工藝及其它誘發(fā)因素有關(guān)。山東省從1966年到2004年共發(fā)生破壞性沖擊地壓229次,死亡23人,重傷44人。
2 .2現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用頂板管理技術(shù)措施
??? (1)采煤工作面主要抓好“二個(gè)質(zhì)量,三個(gè)環(huán)節(jié)”
??? 二個(gè)質(zhì)量:①支柱(架)的質(zhì)量,必須按規(guī)定定期檢修、試壓,確保零部件完好;使用木支柱,材質(zhì)必須符合規(guī)定要求;②支設(shè)質(zhì)量,支柱必須迎山有力,按規(guī)定支設(shè)整齊、穩(wěn)固、接實(shí)頂、底板。三個(gè)環(huán)節(jié):①泵站壓力,單體液壓支柱必須達(dá)18MPa,乳化液濃度1-2%;綜采支架必須達(dá)30 MPa,乳化液濃度3-5%。 ②底板松軟,要穿鐵柱鞋,支柱鉆底不得超過(guò)10cm;③每班必須進(jìn)行二次(多次)補(bǔ)液。升柱時(shí),若活柱一觸頂即停止注液,初撐力僅達(dá)55kN/根。因此支柱注液時(shí),活柱觸頂后應(yīng)繼續(xù)注5s。

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