2019年11月25日12時51分,重慶市榮昌區(qū)雙河煤業(yè)有限責任公司井下04402采煤工作面發(fā)生一起頂板事故,死亡1人。
礦井頂板事故防治頂板事故是煤礦生產(chǎn)的主要災害之一,是指在地下采煤過程中,頂板意外冒落造成人員傷亡、設備損壞、生產(chǎn)中止等的事故。頂板事故按冒頂范圍分局部冒頂和大型冒頂;按力學原因分為壓垮冒頂、漏冒型冒頂和推垮型冒頂。采場局部冒頂原因、預兆及防治1采場局部冒頂?shù)脑虿蓤鼍植棵绊敵0l(fā)生在上下出口、煤壁線、放頂線、地質(zhì)構造處及采煤機附近。其原因主要有:
1)采空區(qū)頂板支撐不好,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),推倒支柱造成冒頂。
3)回柱操作順序不合理。
4)工作面支護質(zhì)量不好,支護密度不夠、出撐力低、迎山角不合理等。
5)在遇見未預見的地質(zhì)構造時,沒及時采取措施。
6)工作面上、下出口連接風巷和運輸巷,控頂面積大。兩巷掘進時經(jīng)受壓力重新分布的影響,同時由于巷道初撐力一般較小,使直接頂下沉、松動甚至破壞;特別是在工作面超前支撐壓力作用下,頂板大量下沉,又在移動設備時反復支撐頂板,結(jié)果造成頂板更加破碎。如果又有老頂來壓影響,工作面上、下出口更易冒落。
7)煤壁線附近易形成“人字”“鍋底”“升斗”等劈理,有游離巖塊、易冒落。
2采場局部冒頂?shù)念A兆
1)發(fā)出響聲。巖層下沉斷裂,頂板壓力急劇增大時,木支架有劈裂聲;金屬支柱活柱下縮,支柱鉆底嚴重都可能發(fā)出響聲。
2)掉碴。
3)煤體壓酥,片幫煤增多。
4)頂板裂隙增多,裂縫變大。
5)頂板出現(xiàn)離層。
6)漏頂。
7)瓦斯涌出量突然增大。
8)頂板淋水明顯增加。
3采場局部冒頂?shù)闹饕A防措施
1)防止煤壁附近冒頂,應及時支護懸露頂板,加強敲幫問頂。
2)炮采時合理布置炮眼,控制藥量,避免崩倒支架。
3)防止兩出口冒頂時,首先支架必須有足夠強度,其次系統(tǒng)應具有一定阻力,防止老頂來壓時推倒支架。
4)防止放頂線附近局部冒頂,要加強地質(zhì)及觀察工作,在大塊巖石范圍內(nèi)加強支護,必要時用木支架代替單體金屬支架。
5)隨時注意地質(zhì)構造的變化,采取相應措施。
采場大型冒頂?shù)念A兆及防治1采場大型冒頂?shù)念A兆 采場大型冒頂一般包括老頂來壓時的壓垮型冒頂、直接頂導致的壓垮型冒頂、大面積漏垮型冒頂、復合頂板推垮型冒頂和大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)型冒頂?shù)。一般大型冒頂主要預兆表現(xiàn)在以下幾個方面:1)頂板的預兆。頂板連續(xù)發(fā)出斷裂聲,這是由于直接頂和老頂離層或頂板斷開而發(fā)出的響聲。
2)兩幫的預兆。由于壓力增加,煤壁受壓后,煤質(zhì)變軟,片幫增多。
3)支架的預兆。使用木制家時被大量折斷。使用金屬支柱時活柱快速下沉,連續(xù)發(fā)出“咯咯”聲。
4)瓦斯涌出量增多,淋水加大。
2采場大型冒頂?shù)闹饕乐未胧?nbsp;1)經(jīng)常檢查巷道支護情況,加強維護,發(fā)現(xiàn)有變形或折損的支架,應及時加固修復。
2)維修巷道時,必須保證在發(fā)生冒頂時有人員撤退的出口。獨頭巷道維護時,必須由外向里逐架進行。撤掉指甲鉗,應加固工作地點支架。
1.掌握地質(zhì)資料與開采條件。
通過地質(zhì)鉆孔、巖層柱狀圖等多種途徑,摸清地質(zhì)構造及頂板結(jié)構、巖性變化、水文地質(zhì)情況;在地質(zhì)圖上標明地質(zhì)構造、裂隙發(fā)育帶的位置、產(chǎn)狀、層厚等;弄清與采煤工作面相對空間位置與時間的關系,分析受采動的程度等。
2.嚴格頂板安全檢查制度。
巷道掘進施工的全過程要嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》,堅持進行敲幫問頂,發(fā)現(xiàn)活矸和傘檐要及時處理。
3.加強支護質(zhì)量管理。
選擇合理的支護技術,嚴格按操作規(guī)程施工,是防治冒頂事故的主要措施。
①檢查支架規(guī)格尺寸。支架的架型、形狀、尺寸、結(jié)構件搭接等是否符合設計要求;支架間距、支架間連接是否符合作業(yè)規(guī)程要求。
②提高支護質(zhì)量和保證支護阻力。所有支架必須架設牢固,并有防倒措施。要嚴格防止支架支設在浮矸上,不見實底不能架設。使用摩擦式金屬支柱時,必須使用液壓升柱器架設,初撐力不得小于50kN。
③單體液壓支柱的初撐力,柱徑為100mm不得小于90kN,柱徑為80mm不得小于60kN。
④搞好支架與圍巖間的充填。支架與圍巖間的空間必須及時填嚴背實,改善支架承載狀態(tài),提高其支撐能力,減少圍巖變形,提高圍巖的穩(wěn)定性。
⑤提高支架的穩(wěn)定性。在放炮前應加固迎頭支架,使靠近迎頭10m內(nèi)支架之間的連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,防止放炮崩倒;對圍巖裂隙發(fā)育較成熟或較松軟的地段、受采動影響強烈的地區(qū)或掘進傾斜巷道時,應在支架間用連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,預防冒頂或片幫范圍的擴大。
⑥及時支護。根據(jù)作業(yè)循環(huán)和圍巖條件,盡可能及時支護,縮小空頂作業(yè)面積與延續(xù)時間。
4.進行臨時支護。
巷道頂板事故大都是在空頂作業(yè)的情況下發(fā)生的,因此對掘進迎頭新懸露的頂板,應采用及時或超前支護的臨時支架,以保證作業(yè)安全。
①合理設計采煤工作面支護,使支護具有足夠的支撐力和可縮量,當老頂來壓比較強烈時,要選用可縮量較大的支柱,有時要選用具有大流量安全閥的支柱,并加強后排支柱的支撐強度。
②要進行頂板斷層情況的預測預報。遇到平行于工作面的斷層時,當斷層剛露出煤壁,就要加強該段工作面的支護,并擴大該段工作面的控頂距;如果工作面用的是金屬支柱,還要用木支柱替換金屬支柱。
①采用煤柱支撐法(即刀柱采煤法)時,如果煤柱上方頂板需懸露大面積才垮落,則應在刀柱之間的采空區(qū)內(nèi)用鉆孔爆破法強制放頂。
②采用長壁法采煤時,或超前工作面用鉆孔爆破法、高壓注水法預先松動或弱化頂板,也可用在采空區(qū)用循環(huán)淺孔及步距式深孔法崩落頂板。
①采煤工作面支護強度要能自始自終平衡直接頂或垮落帶巖層的重量,底軟時必須穿鞋,力求以支柱的支撐力就能平衡直接頂或垮落帶的巖重,以避免直接頂或垮落帶離層。
②開采下分層時不要留煤皮,以免增加支架的載荷,如因條件限制非留煤皮不可,要相應增加執(zhí)著的初撐力或支柱密度。
③在構造或采動破壞嚴重的區(qū)域,除應縮小控頂距及加強放頂支柱的初撐強度外,應采用絞車遠距離回柱。
①選用合適的支護,使工作面支護有足夠的支撐力和可縮量。
②頂板必須背嚴接實。
③嚴防放炮、移輸送機等工序推倒支架,防止出現(xiàn)局部冒頂。
①對每一工作面進行實地觀測,根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律分析影響端面頂板冒落穩(wěn)定性指標,對支護質(zhì)量與頂板進行動態(tài)監(jiān)測,使頂板在形成冒頂事故前消除其隱患。
②采用能及時支護懸露頂板并能減少端面距的支架;要使支架處于良好的工作狀態(tài),尤其應避免頂梁過分抬頭或低頭;提高第一排支柱的初撐力,以減小直接頂?shù)南鲁亮俊?/span>
③炮采時,炮眼布置及裝藥量應合理,盡量避免崩倒支架。
④盡量使工作面與煤層的主節(jié)理方向垂直或斜交,避免煤壁片幫,一旦片幫應超前支護。
⑤盡可能保證工作面具有較快的推進速度。
⑥機頭機尾應各采用四對八梁支護;巷道與工作面出口相接的一側(cè)要架設一對長鋼梁抬棚,托住原巷道支架的梁頭;距工作面煤壁20m范圍內(nèi)的巷道要超前進行處理。
⑦在工作面的地質(zhì)破壞帶要特別加強支護。
⑧放頂線要支設墩柱。
⑨分段回柱回拆最后兩根支柱時,如果工作面用的是摩擦支柱,可以在這些柱子的上下各支一根木支柱作為替柱,然后回拆摩擦支柱,最后用絞車回木替柱;采用單體液壓支柱的工作面,工人也可以在有支護的工作空間,用帶鏈條的工具來卸載,并用機械遠距離拉柱;如果工作面用的是木支柱,則可以直接用絞車回柱。