?1、老頂來壓時的壓垮型冒頂預防

壓垮型冒頂是指因工作面支護強度不足和頂板來壓引起支架大量壓壞而造成的冒頂事故。預防方法如下:

(1)采煤工作面支架的初撐力應能平衡垮落帶直接頂及老巖層的重量。

(2)采煤工作面的初撐力應能保證直接頂與老頂之間不離層。

(3)采煤工作面支架的可縮量應能滿足裂隙帶老頂下沉的要求。

2、破碎頂板大面積漏垮型冒頂預防

由于煤層傾角大,直接頂又異常破碎,工作面支護不及時,在某個局部地點發生冒漏,破碎頂板就可能從這個地方開始沿工作面往上全部漏空,造成支架失穩,導致漏垮型工作面冒頂。預防漏垮型冒頂的措施有:

(1)先用合適的支柱,使工作面支護系統有足夠的支撐力和可縮量。

(2)頂板必須背嚴背實

(3)嚴禁放炮、移溜等工序弄倒支架,防止出現局部冒頂。

3、采煤工作面局部冒頂事故預防

局部冒頂多發生在工作面上下端頭、煤壁區、放頂區等地點,許多垮面事故是由局部冒頂發展而成的,一般預防措施如下:

(1)預防彩煤工作面冒頂的一般措施。

①支護方式需和頂板巖性相適應,不同巖性的頂板要采用不同的支護方式。

②采煤后要及時支護。一般要采用超前掛金屬探梁或打臨時支柱的辦法及時支護,防止局部冒頂。

③工作面上下出口要有特種支架。一般要在上下出口范圍內加設抬棚或木垛等,加強支護。

④防止放炮崩倒棚子,一是炮眼的布置必須合理,裝藥量要適當。二是支護質量必須合格,要牢固有勁,不能打在浮煤浮矸上,三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子,必須及時架設,不充許空頂。

⑤堅持執行必要的制度。例如,敲幫問頂制度、驗收支架制度、崗位責任制、頂板分析制度和交接班制度等。應嚴格遵守作業規程和操作規程,嚴禁違章作業。

(2)預防鑲嵌形頂板局部冒頂的措施。

①從地質方面要盡量可能查明是否有鑲嵌形(俗稱鍋頂)頂板結構,以便在制定作業規程和操作規程,以及選擇支架型式時,制定出針對性的措施和作出有針對性的設計。

②選擇支架型式時,必須選定能及時支護,超前支護的支架型式。

③明確規定支護操作人員必須首先安置探板、掛梁,不得在無支護區工作,其它人員,如攉煤工等均不得在無支護區工作。

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(3)預防脆性支架突然折斷造成局部冒頂的措施。

①木頂梁(大板梁)必須平行木紋理加工。

②帶有疤痕的木板梁絕對禁止使用。

(4)預防局部空頂(空洞)冒落沖擊造成局部冒頂的措施。

①從支護方法上采取措施防止漏頂空頂。對頂板局部破碎處,采取超前支護的方法,將頂板扦嚴背實,防止漏頂。如掏梁窩的辦法。

②對漏頂采取封堵措施。對漏頂,不能任意擴大,形成大面積、大高度的空洞。可用撞楔法和用泡沫封堵材料進行封堵。

③對已形成的空洞應采取預防冒落沖擊的措施。在單體支柱的工作面,空洞下的特殊支架必須是木垛。

(5)預防采煤工作面過斷層時冒頂的措施。

①過斷層前,應先摸清工作面與斷層走向的交角,交角越小,工作面越危險,冒頂的可能性越大。斷層落差小的可直接采過去,落差較大的要采用挑頂臥底,工作面要加強支護。

②在斷層破碎地點,要垂直斷層面打帶帽頂柱,柱根要支在硬底上,在斷層兩側都要打木垛。

③挑頂過斷層時要丟底煤,支柱要穿木鞋,防止下沉臥底,過斷層時要丟底煤,為防止頂煤落下造成空頂,留頂煤處要剎嚴剎緊。

4、掘進工作面冒頂的防治

(1)掘進頭冒頂事故的防治措施:

①堅持敲幫問頂。上班進入掘進工作面后,在打眼放炮前后均應敲幫問頂。

②檢查工作地點支架架設質量。發現不合格支架,必須先處理后施工。

③嚴格控制巷道掘進迎頭的空頂面積。當迎頭掘進中空頂面積超出規定的要求,或頂幫比較破碎時應及時設支架棚子支護裸露的頂板。背頂封幫要嚴實,切忌虛設。

④加強對巷道迎頭附近圍巖穩定狀況的觀察。如果頂板松軟,或巷道接近斷層時,應采用前探梁支護頂板,并縮小棚距。

⑤掘進工作面放炮崩倒的棚子應由外向里逐架扶正背牢。

⑥厚煤層中下分層順槽掘進時,事先要探明頂板冒落矸石的壓實情況,掘進中要及時對前方老巷、構造等情況及時觀察,并及時制定有效控制措施。

⑦在大傾角煤層中掘進順槽時,如果是破頂掘進,則要隨時隨刻注意支架封頂情況,出現空頂要及時打木垛封頂。如果發現上幫破頂處支架受力、變形較大,應及時加大斜撐或抬棚,提高支架的側向承載能力。

(2)掘進巷道冒頂事故防治措施:

①可能的情況下巷道應布置在穩定的巖體中,并盡量避免采動的影響。

②巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍巖的壓力。

③巷道支架所能承受的變形量,應與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應。

④盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時,盡可能采用有初撐力的支架;特別注意頂與幫的背嚴背實問題,杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現象。

⑤凡因支護失效而空頂的地點,重新支護時應先護頂,再施工。

⑥巷道替換支架時,必須先支新支架,再拆老支架。

⑦在易發生推垮型冒頂的巷道中要提高巷道支架的穩定性,可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定,增加架棚的穩定性,以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大,其支架間拉撐件的強度、密度要適當加大。

(3)掘進巷道交叉點處冒頂事故防治措施:

①開岔口應避開原來巷道冒頂的范圍:

②必須在開口抬棚支設穩定后再拆除原巷道棚腿,不得過早拆除,切忌先拆棚后支架棚。

③注意選用抬棚材料的質量與規格,保證抬棚有足夠的強度。

④當開口處圍巖尖角被壓壞時,就及時采取加強抬棚穩定性的措施。

(4)掘進巷道過斷層等構造變化帶時的安全措施。

①加強巷道掘進地段的地質調查工作,特殊地段,應當有相應的針對性措施,否則不能開工。

②巷道在破碎帶中掘進,應做到一次成巷,盡可能縮短圍巖暴露時間。

③施工中嚴格執行操作規程、交接班和安全檢查制度。

④掘進工作面臨近斷層或穿斷層帶時,巷道支護應盡量采用砌璇或U型鋼可縮性支架支護,棚距要縮小。

⑤減少放炮裝藥量,除低因放炮對斷層附近破碎頂板的震動。

⑥減少空頂距離,及時支設臨時支架,永久支架要跟上,滯后距離不得大于2-4m。

⑦巷道支架背板要嚴實,一方面提高支架對圍巖的支護能力,另一方面要防止掘進中漏頂或漏幫。

⑧當斷層帶處頂板特別松軟、破碎時,要采用超前探梁支護的辦法管理端面不穩定頂板,即用長5m左右的釬桿沿支架頂梁的周邊把斷層破碎帶處頂板裂隙圈起來。

⑨在掘進迎頭挖柱窩時,要先架好探板式撞楔,然后人在撞楔下工作。

⑩在頂板巖性突變地段,要及時打點柱支護突變帶頂板。對傘檐狀危害巖要及明敲掉,敲不下時,要在傘檐下打上撐柱,并在其下加密柱棚,可加打抬板棚。

⑩巷道臨近斷層等構造帶時,放炮前還必須檢查掘進頭瓦斯等有害氣體的積存情況,工作面附近20m內瓦斯等有害氣體濃度不得超過1%。如果斷層與某含水層有水力聯系,事先還必須做好斷層水的疏排工作。

(5)掘進巷道在開幫或貫通時的安全措施

①選好開幫和貫通的地點,要選在頂板和地質條件比較好、遠離交岔點與停采線、煤柱等各種受集中承力影響的地方。

②要在貫通前進行超前探測,在兩巷貫通前15m打好超前鉆,探鉆眼深不得小于3m,并保持1.5m以上的超前探眼,以觀察異常。貫通掘進時放小炮,貫通后再刷大,防止冒頂。

③開幫貫通與被開幫貫通的巷道之間要保持一定的夾角。夾角在45°-90°之間為好。

④開幫貫通點附近的支架要加固好,要將受施工影響的棚子進行加強,其方法有挑棚、打點柱、設木垛等。

⑤開幫貫通巷道的交接處要及時扶上抬棚,抬棚承載能力應視圍巖性質而定,一般選擇大于正常支護材料承載能力的2-3倍。

⑥要處理好被透點的積水及瓦斯等有害氣體。

5、巷道維修冒頂事故的防治

(1)維修井巷支護時,必須有安全措施。嚴防頂板冒落傷人、堵人和支架歪倒。

(2)擴大和維修井巷連續撤換支換時,必須保證有在發生冒頂堵塞井巷人員能撤退的出口。在獨頭巷道維修支架時,必須由外向里逐架進行,并嚴禁人員進入維修地點以里。

(3)撤掉支架前,應先加固工作地點的支架。架設和拆除支架時,在一架未完工之前,不得中止工作。撤換支架的工作應連續進行;不連續施工時,每次工作結束前,必須接頂封幫,確保工作地點安全。

(4)維修傾斜井巷時,應停止行車;需要通車作業時,必須制定行車安全措施。嚴禁上、下段同時作業。

篇2:高瓦斯礦井堅硬頂板控制瓦期防治措施

雙鴨山礦業集團有限公司東保衛礦是高瓦斯礦井,該礦一采區左部41層頂板堅硬,周期來壓明顯,采面初次放頂及周期來壓期間頂板管理相當困難,伴有采空區大量的瓦斯涌出,增加了采面安全管理的難度。針對這種情況,我們進行了專項研究,摸索出一套行之有效的辦法,保證了采面的安全生產。

1采區概況

東保衛礦一采區位于井田東翼,以—200m水平為界上下山布置,上至煤層露頭,下至—370m水平。東西走向長度1200m,共有36、41兩個主采煤層,煤層厚度1.7~1.9m,煤層傾角7°~31°,平均20°。煤層發育穩定,地質構造中度復雜,頂板均為灰色細砂巖,底板均為灰色中砂巖。

一采區左部瓦斯含量較高,絕對瓦斯涌出量為4.8m3/min,工作面瓦斯量的大小與采空區活動有關。41層直接頂為III類穩定頂板,老頂為III級頂板,老頂來壓強烈,周期來壓嚴重。老頂初次來壓及周期來壓期間采空區瓦斯大量涌出,初次放頂時最高瓦斯涌出濃度達10%,周期來壓時最高瓦斯涌出濃度達9%。

2初次來壓及周期來壓期間瓦斯涌出機理及規律

在老頂巖層尚未斷裂時,整個已采區由四周的煤柱支撐,頂板下沉量不大,隨著工作而向前推進,頂板懸露面積逐漸加大,頂板壓力增加,四周煤體逐漸被壓酥、壓裂,煤體里釋放出大量的瓦斯。由于風流是沿工作面弧形流動的,靠工作面一側風流速度大,到工作面四、五排支柱時風流速度逐漸減小,到采空區時風流速度極小,采空區內無風或微風,沖淡不了瓦斯,采空區上部和里部就成為瓦斯聚集的倉庫。

老頂的壓力通過直接頂作用于支架上,支架的支撐力通過直接頂對老頂進行控制。當老頂將要斷裂、垮落前,采空區上方老頂彎曲下沉,煤壁內的支承壓力達到最大,此強大的支承壓力使直接頂及煤壁被剪切破壞。老頂懸露面積達到極限時,老頂斷裂、垮落?？迓涞闹苯禹敿袄享敂D占了采空區內瓦斯的存在空間,大量的瓦斯被擠出采空區,進入上隅角,導致初次來壓期間采空區瓦斯大量涌出。

隨工作面繼續推進,老頂初次斷裂后裂隙帶巖石應力按照“穩定——失穩——再穩定”的變化規律,形成了周期來壓。周期來壓時,垮落的巖塊同樣擠占瓦斯的存在空間,使采空區瓦斯周期性地大量涌出。

3初次放頂及周期來壓的對策

一采區41層—270m左面第一次放頂,經歷了1個月的時間,工作面上頭推進71m,下頭推進65m,放頂面積較大,初次放頂十分困難。該面周期來壓步距17~25m,周期來壓時局部頂板沿煤壁切斷,對工作面支護的破壞十分嚴重。針對這種情況,我們采取了如下措施。

(1)合理設計采場支護,使采場支護具有足夠的初撐力、工作阻力和可縮量。工作面選用單體液壓支柱4~5排管理控制頂板,并保證有5%的備用支柱。初次放頂及周期來壓期間,在軟幫第一排上打設一排戧柱加強支護,防止推掌子。上下端頭使用4對八根長鋼梁支護,交替邁步前移。

(2)根據采面現場實際,決定放頂形式。一采區41層—270m左面偽斜布置,初次放頂時采取調采方式,上端頭調采,使上半部頂板先冒下來,依次逐段放頂。調采方法為扇形調采,即工作面溜子頭不動,調溜子尾。調采時采用3短1長或4短1長的進刀方式。工作面每次推進一個整循環都要把煤壁采直,防止工作面煤壁出現“大肚子”彎。調采的同時打設信號頂子,用來觀察頂板壓力情況。信號頂子用直徑16cm的圓木制作,中部砍5cm深的缺口。工作面推進6m后開始打設信號頂子,柱距30m,每隔7個循環打設一次,信號頂子不回撤。調采時必須注意,工作面調正后立即停止調采恢復正常推進,工作面不能調成里偽,防止上部頂板垮落到下部支柱上造成推垮型冒頂事故。結果工作面上部推進74m后上部頂板沿走向先冒落40m,頂板壓力得到有效釋放,實現了預期的放頂效果。

(3)加強現場管理,確保工程質量。礦成立初次放頂及周期來壓領導小組,由生產礦長擔任組長,總工程師擔任副組長,生產科長、采煤工程師、采煤區區長、生產副區長、采煤區技術員、采煤段長、副段長任主要成員。負責跟班檢查采面工程質量,出現質量問題及時監督整改;發現漏液、卸液單體支柱及時組織升井維修并及時補充不足部分;觀察信號頂子及硬幫煤壁出現的來壓預兆,提出初次來壓及周期來壓預報,并根據現場實際情況補充制定針對性安全技術措施;遇到險情及時組織作業人員撤出,確保初次放頂及周期來壓期間安全生產。

(4)加強回柱放頂管理,防止回柱傷人事故。初次放頂及周期來壓期間回柱十分困難,回柱放頂時始終堅持兩人一組作業,實現兩人聯保。一人回撤,一人觀察頂板,嚴禁單人冒險作業?；刂鶗r,作業人員必須站在被撤支柱的斜上方,在一、二排支住間進行回撤?；爻返男挂恒^繩長度不少于3m,回柱人員必須站在支架完整處,避免崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩等事故發生。分段回柱時,必須堅持由下向上的原則,防止冒落矸石下滾傷人?；爻贩侄谓唤缣幾詈髱赘е疤幚砺駢褐е鶗r,必須打好護身支住,堅持先打后撤的原則。

4頂板來壓期間采空區瓦斯的防治措施

(1)加強通風系統管理,防止風流短路。采區車場風門實現聯鎖,通車時一道風門打開,另一道風門關閉,保證通車時的采面正常通風。

(2)增加工作面新風量,防止瓦斯積聚。將工作面風量加大到410m3/min,并在上巷設風機吹上隅角,加大風量沖淡并及時帶走瓦斯。

(3)加強采區瓦斯監測,防止瓦斯超限。工作面設專職瓦檢員,班班看守,跟機檢查槽口及上隅角瓦斯情況,發現一次瓦斯超限獎勵30元。通風科、安監科設專人抽查瓦檢員上崗情況,防止瓦檢員漏檢與假檢。值班段長、瓦檢員、入井干部都攜帶便攜式瓦斯檢測儀,上隅角懸掛一臺便攜式瓦檢儀,回風道設瓦斯斷電儀,作業人員配備報警礦燈,瓦斯超限及時組織作業人員撤出工作面。

(4)加強機電設備管理,防止電器失爆。機電科設專職防爆員,檢查機電設備防爆情況,發現失爆設備及時維修、更換。采區供電實現“三專兩閉鎖”即雙電源供電,專用變壓器、專用供電線路、專用開關,風電、瓦斯電聯鎖。

(5)加強放炮管理,防止放炮事故。放炮必須使用水炮泥、炮泥和乳化炸藥。嚴格執行“三人放炮制”和“一炮三檢制”。

(6)加強入井檢查,嚴禁攜帶煙火。入井人員必須帶自救器,無自救器禁止入井。對入井人員一律檢查,發現攜帶煙火者,罰款一萬元。

經過長期的探索,東保衛礦摸清了一采區的堅硬頂板及采空區瓦斯活動規律,總結出一整套堅硬頂板管理及高瓦斯控制辦法。目前該采區的—200m標高以上部分已采完,下山部分36層采至—270m標高,41層采到—320m標高,沒有發生頂板及瓦斯事故,保證了安全生產。

(郎峰岐蔡雷林顯玉張慶平)

篇3:煤礦頂板事故防治措施

防治頂板事故的發生,必須嚴格遵守安全技術規程,從多方面采取綜合預防措施。

(1)選用合理的采礦方法。選擇合理的采礦方法,制定具體的安全技術操作規程,建立正常的生產和作業制度,是防治頂板事故的重要措施。

(2)搞好地質調查工作。對于采掘工作面經過區域的地質構造必須調查清楚,通過地質構造帶時要采取可靠的安全技術措施。

(3)加強工作面頂板的支護與維護。為防止頂板事故的發生,永久支護與掘進工作面的距離不得超過規程規定要求,不在空頂下作業。在掘進工作面與永久支護之間,還應衛行臨時支護。發現彎曲、斜歪、折斷和變形的支架,必須進行及時更換或維修。

(4)堅持正規循環作業。

(5)嚴格頂板監測制度。

(6)及時處理采空區。