頂板事故是指在地下采煤過程中,頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)終止等的事故。過去,頂板事故據(jù)資料顯示占全部死亡人數(shù)的40%以上。現(xiàn)頂板事故雖有減少,但仍是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一。
頂板事故簡介
頂板事故是指在地下采煤過程中,頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)終止等的事故。過去,頂板事故據(jù)資料顯示占全部死亡人數(shù)的40%以上?,F(xiàn)頂板事故雖有減少,但仍是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一。
頂板事故分類
頂板事故按冒頂范圍分局部冒頂和大型冒頂;按力學(xué)分為壓跨型冒頂、漏冒型冒頂和推跨型冒頂。采場局部冒頂常發(fā)生在上下出口、煤壁線、放頂線、地質(zhì)構(gòu)造處及采煤工作面附近。
頂板事故發(fā)生原因
1、采空區(qū)頂板跨落不好,懸頂面積過大;
2、頂板中存在斷層、裂隙、層理等地質(zhì)構(gòu)造,將頂板切割成不連續(xù)的巖塊,回柱后巖塊失穩(wěn),推倒支柱造成冒落;
3、回柱操作順序不合理;
4、工作面支護(hù)不好,支護(hù)密度不夠,初撐力低,迎山角不合理等;
5、在遇見未曾遇見的地質(zhì)構(gòu)造時(shí),沒及時(shí)采取措施;
6、工作面上、下出口連接風(fēng)巷和運(yùn)輸巷,控頂面積大。兩巷掘進(jìn)時(shí)經(jīng)受壓力重新分布的影響,同時(shí)因?yàn)橄锏莱鯎瘟σ话爿^小,使直接頂下沉、松動(dòng)甚至破壞;特別在工作面超前支撐壓力作用下,頂板大量下沉,又在移動(dòng)設(shè)備時(shí)反復(fù)支撐頂板,結(jié)果造成頂板更加破碎。如果又有老巷來壓影響,工作面上下出口更加冒落;
7、煤壁線附近容易形成“人字”、“鍋底”、“升斗”等劈理,有游離塊狀、易冒落。
頂板事故發(fā)生預(yù)兆
采場發(fā)生局部冒頂?shù)念A(yù)兆主要有:發(fā)出聲響。巖層下沉斷裂,頂板壓力急劇增大時(shí),木支架有劈裂聲;金屬支柱活柱下縮,支架專頂時(shí)嚴(yán)重都可能發(fā)出聲響;掉碴;煤體壓酥,片幫煤增多;頂板裂隙增多,裂縫變大;頂板出現(xiàn)離層;漏頂;瓦斯涌出量突然增大;頂板淋水明顯增加。
采場局部冒頂?shù)闹饕A(yù)防措施有:防止煤壁附近冒頂應(yīng)及時(shí)支護(hù)懸露頂板,加強(qiáng)敲幫問頂;炮采時(shí)合理布置炮眼,控制藥量,避免崩倒支架;防止兩出口冒頂時(shí),首先支架必須有足夠的強(qiáng)度,其次系統(tǒng)應(yīng)具有一定的阻力,防止老頂來壓時(shí)將支架推倒;防止放頂線附近局部冒頂要加強(qiáng)地質(zhì)及觀察工作,在大塊巖石范圍內(nèi)加強(qiáng)支護(hù),必要時(shí)用木支架代替單體金屬支架;隨時(shí)注意地質(zhì)構(gòu)造的變化,采取相應(yīng)的措施。
采場大型冒頂一般包括老頂來壓的壓跨型冒頂、直接頂導(dǎo)致的壓跨型冒頂,大面積漏跨型冒頂,復(fù)合頂板推跨型冒頂大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)型冒頂?shù)?。一般大型冒頂?shù)闹饕A(yù)兆表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、頂板的預(yù)兆。頂板連續(xù)發(fā)生斷裂聲,這是由于直接頂和老頂離層或頂板斷裂而發(fā)出的聲響;
2、兩幫的預(yù)兆。由于壓力增加,煤壁受壓后,煤質(zhì)變軟,片幫增多;
3、支架的預(yù)兆。使用木支架時(shí)大量折斷。使用金屬支柱時(shí)活柱快速下沉,連續(xù)發(fā)出“咯咯”聲;
4、瓦斯涌出量增多,淋水加大。大型冒頂一般易發(fā)生在開切眼附近、地質(zhì)破碎帶附近、老巷附近,傾角大的地段、頂板巖層含水地段及局部冒頂附近。
一般來說,老頂來壓時(shí)導(dǎo)致的壓跨型冒頂事故的原因?yàn)椋?/span>
1、 跨落帶老頂巖塊壓壞采場支架
2、跨落帶老頂巖塊沖擊壓壞采場支架。預(yù)防此類冒頂事故主要措施為:采場支架的支撐力能平衡直接頂與老頂巖層重量,且保證直接頂與老頂不離層。
推跨型冒頂事故是由于支架不能抵抗側(cè)向推力造成失穩(wěn)引起的。預(yù)防此類事故要先摸清頂板情況,掌握頂板巖性、巖層分布、厚度、結(jié)構(gòu)及有無軟夾層等。提高支柱支撐離及剛度,合理選擇工作面推進(jìn)方向等。
巷道頂板事故防治措施
對(duì)巷道頂板事故我們采取的主要防治措施有:
1、加強(qiáng)地質(zhì)及水文地質(zhì)工作,根據(jù)地質(zhì)資料、水文資料,科學(xué)設(shè)計(jì)巷道支護(hù),制定相應(yīng)的施工方法及作業(yè)規(guī)程;
2、掘進(jìn)巷道時(shí),嚴(yán)禁空頂作業(yè);
3、盡量一次成巷,縮短圍巖暴露時(shí)間;
4、施工時(shí),設(shè)專人觀察頂板;認(rèn)真執(zhí)行敲幫問頂制度,及時(shí)處理隱患;經(jīng)常檢查巷道支護(hù)情況,加強(qiáng)維護(hù),發(fā)現(xiàn)有變形或折損的支架,應(yīng)及時(shí)加固修復(fù);
5、維修巷道時(shí),必須保證在冒頂時(shí)有人員撤退的出口。獨(dú)頭巷道維修時(shí),必須由外向里逐架進(jìn)行。撤掉支架前,應(yīng)先加固工作地點(diǎn)的支架。