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、工作面支護不好,支護密度不夠,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,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,同時因為巷道初撐力一般較小,使直接頂下沉、松動甚至破壞;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)生預兆
采場發(fā)生局部冒頂?shù)念A兆主要有:發(fā)出聲響。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,支架專頂時嚴重都可能發(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防措施有:防止煤壁附近冒頂應及時支護懸露頂板,加強敲幫問頂;炮采時合理布置炮眼,控制藥量,避免崩倒支架;防止兩出口冒頂時,首先支架必須有足夠的強度,其次系統(tǒng)應具有一定的阻力,防止老頂來壓時將支架推倒;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;隨時注意地質(zhì)構(gòu)造的變化,采取相應的措施。
采場大型冒頂一般包括老頂來壓的壓跨型冒頂、直接頂導致的壓跨型冒頂,大面積漏跨型冒頂,復合頂板推跨型冒頂大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)型冒頂?shù)取R话愦笮兔绊數(shù)闹饕A兆表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、頂板的預兆。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。使用木支架時大量折斷。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。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,老頂來壓時導致的壓跨型冒頂事故的原因為:
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方向等。
巷道頂板事故防治措施
對巷道頂板事故我們采取的主要防治措施有:
1、加強地質(zhì)及水文地質(zhì)工作,根據(jù)地質(zhì)資料、水文資料,科學設計巷道支護,制定相應的施工方法及作業(yè)規(guī)程;
2、掘進巷道時,嚴禁空頂作業(yè);
3、盡量一次成巷,縮短圍巖暴露時間;
4、施工時,設專人觀察頂板;認真執(zhí)行敲幫問頂制度,及時處理隱患;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;
5、維修巷道時,必須保證在冒頂時有人員撤退的出口。獨頭巷道維修時,必須由外向里逐架進行。撤掉支架前,應先加固工作地點的支架。