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1、采掘頂板的安全管理措施【收藏本頁】【打印】?2009-8-25?來源：中煤網礦山的安全問題隨著礦山生產的產生而產生，隨著開采深度的發(fā)展而發(fā)展。在礦山的開采過程中，由于受到人的不安全行為，物的不安全狀態(tài)和環(huán)境的不安全因素的影響和限制，導致傷、亡事故的頻頻發(fā)生，已經引起人們的廣泛關注。礦山安全生產管理的重點和難點是井下的采掘頂幫的安全管理工作。深入現場作業(yè)及服務的人員越來越想有一個良好的安全環(huán)境，消除頂板的不安全狀態(tài)。一、頂板安全管理的制約1、地質狀況礦體走向為NE30°~40°w左右，傾向NW，傾角25°~45°左右，主斷層有5~20cm的斷層泥，遇水極易軟化坍塌，斷層上盤為蝕變極為強烈的
2、絹英巖化花崗巖，其巖石極為破碎，且含有泥質和裂隙水，對下盤礦石開采極為不利;位于主斷層下盤的礦體節(jié)理裂隙極為發(fā)育、構造節(jié)理面縱橫交錯，且節(jié)理面內多有泥質充填，穩(wěn)固性較差;礦體下盤的圍巖破碎、穩(wěn)定性差，賦存于黃鐵娟英質碎裂巖及硅化花崗巖蝕變帶碎裂巖中，構造裂隙極其發(fā)育。黃鐵娟英質碎裂巖f=6~8，上盤巖石f=4~6;其抗拉強度僅為單軸抗壓強度的1/9~1/19，垂直于結構面的抗拉強度趨近于0。這種礦巖條件直接制約著采掘頂板的安全管理。2、破碎巖體給頂幫管理帶來的限制其一，極易受爆破震動的影響發(fā)生微觀結構上的破壞，使巖體發(fā)生變化，當結構面上的滑移超過其位移的極限值時，巖體結構解體崩潰，往往無
3、明顯變形而突然冒落。其二，對于采掘工程在施工過程中，由于巖體的抗拉強度較小，頂板自撐拱形之內的巖體重量就變成了巖體的抗拉強度，在一定的暴露面積和一定的時間內，當頂板承受的拉應力(巖體的自身重量)超過巖體本身的抗拉強度時，便使頂板在拱頂范圍內的巖石發(fā)生冒落。因此這種礦巖條件給頂幫的安全管理工作帶來了極大的難度。二、頂板安全管理的措施1、不斷改善采礦方法，逐步改變頂板的暴露面積和暴露形式安全上可靠，技術上先進，經濟上合理是應用采礦方法的三個必要的條件，但首要的因素就是安全上可靠，如果安全上不可靠，其他條件再好也經不住歷史的考驗，不能成為采礦生產的好方法。1)頂板暴露面積的改善采用上向水平分層
4、充填采礦法，其采場空頂跨度在8米左右，長度為礦體的水平厚度，并且分一、二步回采，二步采難度更大，采取了錨桿支護頂板，經常出現塌方冒頂現象，并且非常嚴重，直接威脅著作業(yè)人員的安全。采場采用了巷道掘進式進路采礦，進路空頂的跨度保持在3m左右，使頂板暴露跨度比原來縮小了60%以上，暴露面積的縮小，拱頂內巖石重量隨之減少，增加了巖體的穩(wěn)定，頂板的冒落現象有了明顯的減少，使頂板的安全管理有了進一步的改善。頂板暴露的跨度進行了進一步的研究，對于三類巖石為中等破碎巖石，跨度在3~5m，頂板暴露時間在一個周之內，四類巖石為特別破碎巖石，頂板跨度在2.5m暴露時間只有10小時，便會出現塌方;隨著開采深度的
5、加深，巖石的應力將會進一步的加大。2)暴露形式的改變采用上向進路開采，雖然頂板的跨度只有3m，但是頂板仍然為不斷變化的巖石，對于極其破碎、泥質構造較多且淋水的地點，即使采取較密的錨桿支護及其他支護也不能保證其安全，也經常出現塌方，仍然威脅著作業(yè)人員的安全;采場進行生產頂板暴露跨度只有3.0m左右，頂板是鋼筋混凝土假底像樓板一樣，只要假底嚴格按照設計要求進行施工，頂板一般不會變化。從而改善了破碎地點的頂板狀況。2、采用合理的施工工藝，減少對頂板的破壞采掘工程頂板的跨度暴露在巷道規(guī)格的范圍內，如果不采用合理的施工工藝和爆破參數，也會加劇對頂板的破壞或增大暴露面積，不利于頂板的安全管理。合理的
6、施工工藝和爆破參數，能夠減少對頂板的爆破震動和破壞，從而達到頂板安全管理的目的。1)合理布置采掘工程和施工循序斷層構造帶與礦體走向基本一直，施工工程沿著構造方向布置，那么頂板受構造控制就難以形成設計的輪廓，并且將構造直接暴露出來，在頂板形成大的構造及斷裂面，不利于頂板的安全管理;與構造方向垂直布置工程，暴露構造較小，便于頂板的安全管理。因此布置工程特別是采礦工程時，應盡量與構造面垂直布置。后退式順序回采，特別是相臨進路一幫為充填體，一幫為巖石實幫，一旦充填體一側不接頂，采取適當的措施將不接頂充填體進行木垛接頂，頂板暴露面積也能保證在設計的范圍內，有利于頂板的安全管理。鑿眼爆破的順序也決定
7、頂板的暴露面積，進路采礦掏槽布置在進路的中間能避免充填體一側的爆破破壞，減少尾砂的塌落，關鍵是爆破順序和裝藥量。2)頂板控制爆破是解決采掘工程頂板最有效、主動的頂板管理方式對于掘進工程和進路采礦工程要求的頂板形狀是不一樣的，掘進工程頂板形狀要求為三心拱形，這種頂板形狀符合巖石的受力情況。而采礦工程是進路采礦，頂板要求平整，以減少礦石的損失與貧化，但這種頂板的平整不利于頂板的安全管理，因此要求形成一個微拱形，既能保證頂板的安全又能確保
