為保證綜采工作面正規循環,安全生產,防止片幫、冒頂事故的發生,需對其原理加以分析并針對性的采取相關安全技術措施。

現場情況

3372西下綜采工作面位于13水平東翼3石門7煤層,東至3370上山,西至3372老塘,上至3372西中巷,下至3372運輸巷。該工作面煤層沉積穩定,煤層走向110°~130°,煤層傾角30°~39°,平均35°,總體傾角由西向東逐漸變大,煤層厚度變化在2.6~3.4m之間,平均厚度3m。目前該工作面殘余走向長度114.8m,傾斜長98m。7煤層之上老頂為灰色中砂巖,厚7.8米,抗壓強度為100.8Mpa,抗拉強度為5.77Mpa,其結構硅質膠結,主要成分為石英,含礦化木,云母片明顯;直接頂為深灰色粉砂巖,厚2米,抗壓強度為53.2Mpa,抗拉強度為3.31Mpa,其結構泥質膠結,層節理發育,灰色條痕,含植物葉化石,含云母亮星。煤層的普氏硬度系數f=1.2。

片幫、冒頂基理及原因

工作面煤壁片幫主要是因為在工作面前方支承壓力作用下,煤壁發生垂直和水平變形而脫落的現象。支承壓力的大小與煤壁的支撐能力、煤體內聚力和內摩擦角等有關,也就是與煤體本身的強度有關,煤質愈硬,強度愈高支承壓力的峰值愈高,峰值距煤壁的距離愈近,其相應的分布范圍愈小;煤質愈軟,強度愈低支承壓力的峰值愈低,峰值距煤壁的距離愈遠,其相應的分布范圍愈大,這就是硬煤工作面的片幫深度小,片幫率低,而軟煤片幫嚴重,片幫深度大的原因。而工作面發生冒頂事故按力學原因可分為壓垮型、漏冒型與推垮型三大類。壓垮性冒頂是由于垂直于層面的頂板力壓壞采場支架而導致的冒頂;漏冒型冒頂是因已破碎頂板沒有得到有效防護受重力的作用冒落而導致的冒頂;推垮型冒頂則是由平行層面方向的頂板力堆到采場支架而導致的冒頂。在一次冒頂事故中壓、漏、推這三種情況可能綜合出現,需抓住主要方面進行處理。針對于3372綜采工作面主要以發生漏冒型冒頂為主。這主要是由于7煤層傾角較大,直接頂又異常破碎(由于原生、構造以及采動等原因,在一些煤層的直接頂中存在“人字劈”、“升斗劈”或其他形狀的游離巖塊),采場支護系統中如果某個地點支護不及時或支護失效發生局部漏冒,則緊鄰局部冒頂地點支架上方的碎頂在自然安息角以上部分會在重力作用下冒落,從而使該支架失穩傾倒,又使該支架控制的其余碎頂也冒落。這種現象會沿工作面往上逐個支架發生,造成大面積冒頂事故發生。

片幫、冒頂征兆

發生片幫、冒頂事故前,工作面頂板劇烈下沉,由于基本頂的周期性破斷失穩運動,迫使直接頂壓縮支架而迅速下沉,如3372工作面周期來壓前頂板下沉速度為0-1mm/h;支架載荷突增,由于基本頂斷裂,同時發生巖塊回轉失穩,支架載荷普遍加大,如3372工作面周期來壓前平均支架載荷3948KN/架;瓦斯涌出量出現增大的現象。

片幫、冒頂事故的影響因素

工作面片幫、冒頂與采煤工序、工作面推進速度、煤體的硬度、周期來壓、采高等因素均有一定的關系。

安全技術措施

1、工作面偽斜布置,適當的掌握仰斜角度。由于7煤層的傾角在35°左右,工作面傾斜長98m,為防止輸送機下滑,需仰斜一定的角度加以布置,根據生產中對這一參數的現場調整,取仰斜角為10~12°,即回風巷滯后運輸巷8-10m,在這種情況下煤壁片幫及冒頂事故均得到較好控制。

2、合理地布置工作面的采煤工序,采用及時支護的移架方式。這是由于落煤對頂板下沉的影響實質上是由于控頂距加大,支承壓力疊加和前移,使直接頂迅速下沉的作用。放頂或移架對頂板下沉的影響實質上是由于支撐系統的卸載,直接頂失去平衡,在垮落瞬間對控頂區頂板產生的力矩作用。因此工作面避免落煤和放頂在同一地點同時進行,減緩頂板活動程度,是改善頂板穩定狀況的重要措施,一般錯距不少于10-15m。為減少機道空頂面積和時間,移架緊跟采煤機落煤也是改善頂板狀況的一個重要手段。

3、提高工作面的推進速度,對改善頂板管理是有利的;

4、用水漲錨桿或木錨桿加固煤壁,提高煤體硬度;

5、提高液壓支架的初撐力,并帶壓移架,以求改善近煤壁處圍巖的應力狀態,減小端面頂板的下沉量及減輕煤壁片幫程度。具體的措施是提高支架的初撐力,特別是支架前梁的初撐力,并要求端面冒高不超過300mm,端面距不超過340mm,當采高大于2.5~3.0m時,支架應帶護幫裝置,以免煤壁片幫擴大無支護空間,如果碎頂范圍較大,則應對破碎直接頂注入樹脂類粘結劑使其固化,以防止冒頂。

6、嚴格控制采高,盡量做到不留頂底煤,使支架直接支撐于頂板。實踐證明,當工作面留有頂煤時,往往會由于頂煤的松動和冒落,使支架空頂,從而因支架頂部約束減小而引起支架失穩傾倒,因此,當頂板出現冒頂時,應及時在支架頂部用木料接頂,背嚴查實,以有效地控制頂板。綜采工作面預防片幫、冒頂安全技術措施

篇2:煤礦掘進返修工作面防冒頂片幫安全措施

為了加強掘進及返修工作面的施工安全管理,防止掘進及返修工作面發生冒頂片幫事故,結合我礦井下現場實際情況,對現有的的規程、措施中有關防止冒頂片幫事故的安全措施進行整理、完善,具體如下:

一、掘進及返修工作面防止冒頂的安全技術措施

(一)掘進工作面防止冒頂的安全技術措施

1、掘進工作面發生大冒頂時的預兆:掘進迎頭頂板掉渣、有響聲、裂縫、脫層、漏頂、煤壁片幫等。

2、每個單位巷道開工前,必須有切實可行、會審批準的《作業規程》。《作業規程》中必須對可能遇到斷層、破碎帶、老空、采空區、鉆孔及冒頂處理等特殊安全措施予以規定,在施工過程中,遇到斷層、破碎帶時必須及時編制補充措施,經審批后,傳達貫徹到位。過老空、采空區、鉆孔或距見煤點小于20米前,還必須提前編制補充措施,經審批后,傳達貫徹到位。

3、掘進工作面必須備有:(1)錨、網、噴、錨梁支護的巷道:必須備有數量不少于20根的鋼棚腿、10根木頂梁及相應的背幫背頂材料(包括木楔50塊以上,背板1m2),刀鋸、錛、鎬、大錘各一把。并備有80塊以上道木。(2)其它支護形式的巷道(包括返修巷道)必須備有木棚10架(直徑大于160mm),木楔50塊以上,背板1m2,刀鋸、錛、鎬、大錘各一把。并備有80塊以上道木。要求上述備用材料存放地點距迎頭不得超過100米。鋼棚腿或木棚規格按巷道斷面尺寸加工。施工過程中,遇到地質條件變化,巷道壓力增加等情況,要立即采用錨、網、噴、錨梁支護,并根據現場條件及時支設鋼棚腿或架設木棚進行支護,以加強巷道支護,杜絕冒頂事故發生。

4、嚴格執行敲幫問頂制度。在掘進施工過程中,每個工作人員在工作前及工作中,必須經常認真的進行敲幫問頂,發現有冒頂征兆時,要立即采取有效措施及時進行處理。敲幫問頂的具體操作嚴格執行山東省煤礦安全監察局發《煤礦安全技術操作規程》之規定。

5、掘進工作面嚴禁空頂作業,及時用好前探梁(過頂梁、腰梁)。掘進迎頭的空頂距離、巷道施工用錨桿的形式、規格、間排距、角度、深度、施工工藝;網的規格及搭接質量;噴漿料標號、噴厚、初噴、復噴距離;臨時支護形式及數量,必須在《作業規程》中有明確規定,現場必須嚴格按《作業規程》要求實施。

6、采用架棚支護或錨梁支護的巷道,支架的迎山角、扎角、固定錨桿的施工角度、錨梁及支架的材料、間距、尺寸等,都必須在《作業規程》中明確規定,施工時必須符合《作業規程》的要求。幫頂要剎緊背實,對于破壞的背板,滾翻的棚梁,要及時更換,更換棚腿時必須按先支后換的原則進行。棚腿必須支在實底上,棚棚之間要打好撐木或拉桿,迎頭向外10米范圍內必須有專門防倒措施。更換巷道支護時,在拆除原有支護前,應先加固臨近支護。拆除原有支護后,必須及時除掉頂部活矸和架設永久支護,必要時還應采取臨時支護措施。在傾斜巷道中,必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。上述要求必須在《作業規程》中詳細規定。

7、對于砌碹巷道,初次支設碹骨時,必須同時架設至少兩架碹骨,并用至少三組固定錨桿固定。碹骨之間按《作業規程》要求上齊拉桿,其材料符合《作業規程》規定。砌體灰縫、接茬、灰漿標號、壁后充填、充填材料及使用的腰梁、過頂梁的規格、數量均符合《作業規程》要求。

8、獨頭長距離的掘進工作面,必須有防止冒頂堵人的安全措施。

9、架棚巷道放炮前,必須加固支架,爆破崩倒、崩壞的支架,必須先行修復,方可進入工作面作業。修復支架時必須先檢查頂、幫,并由外向里逐架進行。遇圍巖破碎時,棚梁或錨梁必須緊跟迎頭。

10、巷道開門口、交岔點、貫通時,必須制定專項頂板管理安全措施,經審批后,傳達貫徹執行。

11、巷道施工支護質量要求,必須嚴格按操作規程執行,特別是巷道的初次支護:錨桿錨盤必須緊貼巖面并預緊,錨梁、木棚、鋼棚背頂必須剎緊,以便巷道支護體對頂板有足夠的初撐力,防止頂板下沉冒頂。巷道施工支護質量要求必須在作業規程或施工措施中明確規定。

12、區隊管理人員、班組長、職能科室有關人員,必須經常檢查施工工程質量,發現不合格的,要立即停止作業進行處理。對歪斜的支架,要及時修復,按由外向里,逐架進行,先頂后幫、先支后撤的原則進行。

13、強化井下現場的巡檢工作,區隊必須每班安排專人對后方巷道進行檢查,發現有急劇下沉,變形嚴重的地段,要及時采取措施進行加固處理,防止頂板事故發生。

14、加強巷道礦壓觀測工作,提供信息,做到預防為主,徹底杜絕頂板事故的發生。

(二)返修工作面防止冒頂安全技術措施

1、巷道返修前必須編制、審批施工措施,并貫徹到每個相關人員,巷道返修施工必須保證一工程一措施。

2、巷道返修前首先進行敲幫問頂,敲幫問頂必須按由外及里、由上而下的順序進行,敲幫問頂的具體操作嚴格執行山東省煤礦安全監察局下發《煤礦安全技術操作規程》之規定。

3、返修施工必須使用好臨時支護,嚴禁空頂作業。臨時支護必須在施工措施中明確規定。

4、巷道返修施工時,必須清理浮矸危石雜物等,保證出口退路暢通。

5、撤換支架必須編制施工措施,并由外向里進行,嚴禁人員進到里邊作業,撤支架前應先對工作地點附近的支架進行加固。

6、維修巷道過程中有專人檢查頂幫支架情況,發現問題立即進行處理。

7、返修施工措施必須詳細規定施工工藝、施工方法,明確規定施工材料、質量要求。

8、巷道返修施工迎頭必須保證至少有一個安全、暢通的出口。

9、擴大和維修井巷連續撤換支架時,必須保證有在發生冒頂堵塞井巷時人員撤退的出口。

10、在主要回風巷進行返修時,必須加強通風管理,在圍巖較為破碎的情況下,返修前必須在返修迎頭與未返修段之間鋪設不少于4根兩端開口的四寸管,防止由于頂板矸石冒落堵塞巷道斷面而影響通風。

10、獨頭巷道維修支架,必須由外向里逐架進行。

11、維修傾斜巷道時,嚴禁上、下段同時作業。

二、掘進及返修迎頭防止片幫的安全技術措施

1、嚴格執行敲幫問頂制度,每班班組長應安排專人隨時對迎頭進行敲幫問頂工作,并派有經驗的老工人專門擔負施工期間的安全監護工作,監護人員沒有得到班組長的通知,不得隨意撤除。

2、巷道掘進期間,以及返修破除量及臥底量較大時,施工迎臉必須呈一斜坡,斜坡坡度沿施工方向與鉛垂線夾角不小于15°,必須在掘進作業規程及措施內確定頂板超前底板距離,且按照要求施打腰梁。

3、施打幫部錨桿時,嚴禁任何人員在距迎頭2米范圍內背對迎頭作業。施打幫部錨桿時,班長必須對兩幫末支護巖體進行敲問,除掉活矸、危巖方可開始作業,作業過程中,班長必須隨時監護兩幫情況,發現問題及時示警撤人。

4、掘進期間,每小班必須施打腰梁,第一道腰梁在頂、腮錨網完畢后施打(扒迎頭前),距頂板1000;第二道腰梁在扒完迎頭進行兩幫錨網前敲幫問頂后進行。腰梁間距1000,腰梁施打完畢后,必須用背板背緊背牢。然后施打幫部錨桿(高度在4米以上時,必須施打3道腰梁,)。

5、拆除迎頭腰梁時,必須自上而下逐架拆除,隨拆隨對迎頭進行敲問工作,敲落浮矸、危巖,工作過程中必須由班組長或由班組長指定的一名有經驗的老工人,站在安全退路暢通的地點,進行監護。發現險情及時示警,待腰梁全部撤除后,對迎頭進行全面敲問工作,確認無安全隱患后,方可組織人員進入迎頭工作。

6、若迎頭壓力大,巖體松散,造成迎頭迎臉破碎,片幫嚴重時,嚴禁爆破,只可以用風鎬掘刷,并將循環進尺縮至0.6米。頂腮每擴刷夠布置一根錨桿時,及時打錨桿并加掛木錨盤護頂腮,每夠掛設一張網時及時掛網。掛網時,一次只準撤一根錨桿的錨盤,掛網后上緊錨盤;嚴禁集中掛網上錨盤。

7、大斷面掘進時,必須根據現場實際情況制定迎頭防片幫安全措施。

篇3:工作面順槽冒頂煤壁片幫裝頂措施

(一)工作面裝頂

1、裝頂工作要由隊長統一指揮,平行作業距離內停止其它與裝頂無關的工作。

2、裝頂前應首先敲幫問頂,人站在安全地點用長把工具處理完懸矸、危巖,要有專人監護,確定無掉頂危險后方可作業。

3、采取臨時支護措施,嚴禁空頂、空幫作業。

4、裝頂時不得操作或維修裝頂的支架及相鄰支架,人員不得在冒頂區下的溜子里行走或逗留。

5、裝頂應停止前、后溜工作并閉鎖,并有專人看管閉鎖。

7、要專人操作支架,并與裝頂人員協調一致,不得隨意或誤操作支架。

(二)兩巷維護及回撤

⑴回柱應先清理好退路,用長把工具將液壓支柱放液后用導鏈拉出,然后再撤鉸接頂梁,嚴禁人員進入老塘作業。

⑵上下兩順槽回棚要與放煤口相齊,最多拖后不得超過一排,嚴禁超前回棚。

⑶回柱時,不得跨在運轉的轉載機或站在運輸機頭尾上作業。回柱前應提前觀察好頂板煤幫,及時用好水平銷。

⑷維護工在前移一梁三柱時,應提前打緊所有水平銷掛好防飛鏈,采取可靠的措施防止棚梁墜落,挪移棚梁嚴禁人員在其下方行走或站立。

⑸回貼幫支柱時應首先檢查煤壁片幫及支護情況,支柱受煤幫壓力較大時,人員必須站在可靠的安全地點回柱。嚴禁人員站在支柱歪倒、煤壁片幫所能波及的范圍內。

⑹放頂線打好密集支柱,一般不少于2棵,人要站在受力方向的反方向。

⑺回棚時要有專人在安全地點觀察頂幫,看好退路。

⑻回柱或改柱時,嚴格執行先支后回的制度,人要站在支護完好的安全地點。

⑼回棚時要先對相鄰工字鋼棚進行支護再回棚,頂板破碎時,用半圓木支好臨時套棚,控制好頂幫,并對周圍的工字鋼棚支護牢固,再回棚。

⑽在用回柱絞車回撤工字鋼棚時,組長應首先派專人檢查絞車的安全設施,必須做到齊全、靈敏、有效。回料時,鉤頭上要掛一個2m的保險繩,所有人員要閃開繩道和棚梁下落、片幫掉頂以及鉤頭打滑可能波及地點,并有專人在作業點前后站崗,以防其他人員進入作業地點。

⑾支棚后,要及時打貼幫點柱,背好幫。

⑿回出的物料和剩余物料應放在指定地點分類碼整齊,清理好道路。

⒀如有工字鋼棚變形時,應及時打點柱或加抬棚維護好。

⒁換棚時,必須有三人以上進行操作。

⒂如巷道冒頂,裝頂時執行“工作面裝頂”措施。