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1、試論煤礦冒頂事故的預(yù)兆及其預(yù)防措施64984 摘要:冒頂是煤礦中最常見的事故,經(jīng)常會(huì)影響到煤礦的正常生產(chǎn),在煤礦井下事故中占有較大的比例。大冒頂事故和局部冒頂事故是其兩種表現(xiàn)形式,發(fā)生前各有其具體預(yù)兆。從礦井的客觀實(shí)際出發(fā),有針對(duì)性地采取各種有效的預(yù)防措施進(jìn)行預(yù)防是煤礦的一項(xiàng)重要任務(wù)?！ ￡P(guān)鍵詞:煤礦;冒頂事故;預(yù)兆;預(yù)防 中圖分類號(hào):TD163+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 一、概述 冒頂事故是煤礦五大災(zāi)害之一,掌握冒頂事故的預(yù)兆及其預(yù)防措施是煤礦安全生產(chǎn)的重要保證。煤礦頂板事故是指在煤礦井下采煤過程中,煤層頂板意外冒落而造成的人員傷亡、設(shè)備損
2、壞、生產(chǎn)中止等災(zāi)害事故,冒頂事故對(duì)礦井安全生產(chǎn)危害極大,據(jù)統(tǒng)計(jì),冒頂事故所占的比例占其他事故的60%以上,傷亡人數(shù)占40%左右,尤其是回采工作面發(fā)生冒頂?shù)臋C(jī)會(huì)更大,因此,我們必須分析掌握煤礦發(fā)生冒頂事故的原因、預(yù)兆、研究有效預(yù)防措施,以降低煤礦頂板事故的發(fā)生,保證煤礦安全生產(chǎn)?！ 《?、冒頂事故原因 冒頂事故發(fā)生的原因很多,其根本原因在于開采過程中礦山壓力的活動(dòng)所造成。頂板的礦山壓力活動(dòng)過程中發(fā)生不同程度的變形,先是沿著頂板節(jié)理出現(xiàn)裂隙,產(chǎn)生離層現(xiàn)象。此時(shí),如果頂板管理不當(dāng),支護(hù)質(zhì)量不好,壓力繼續(xù)增大,巖石變形超過彈性變形極限,就會(huì)出現(xiàn)斷裂、垮
3、落、片幫或局部冒頂。從發(fā)生冒頂事故的原因分析,有的屬于對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)不足,而較多的則是現(xiàn)場(chǎng)管理不善所造成?！ ∪?、大冒頂事故 隨著礦井回采工作面的不斷推進(jìn),采場(chǎng)控頂面積逐步加大,當(dāng)厚度不大的直接頂逐漸塌落,而堅(jiān)硬的老頂大面積懸露時(shí),就在工作面頂板巖層形成一個(gè)自然壓力拱,煤壁受壓發(fā)生變化,造成工作面壓力集中,此時(shí),如果支架總支撐力敵不住頂板的壓力就會(huì)出現(xiàn)大冒頂?！ ?一)大冒頂?shù)念A(yù)兆 1.大冒頂出現(xiàn)之前,頂板連續(xù)發(fā)生斷裂聲響。這是由于直接頂和老頂發(fā)生離層,或頂板切斷時(shí)發(fā)出的聲響,大則象悶雷聲,即所謂的板炮,這是老頂和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的
4、聲響。頂板巖層破碎掉碴并由少到多、由稀變密,頂板裂縫增加或裂縫加大,產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。2.冒頂前壓力的增大,煤壁受壓后煤質(zhì)變軟、片幫增多,電鉆打眼和采煤機(jī)割煤時(shí)均能感覺到省力。3.使用木支架時(shí),支架大量折斷。使用金屬支柱時(shí),活柱快速下沉,連續(xù)發(fā)生咯咯的聲響,支柱發(fā)顫,把耳朵貼在柱體上,可微微聽到支柱受壓的響聲,容易出現(xiàn)飛楔現(xiàn)象,即頂梁柱被彈出或擠壓。4.含有沼氣的煤層,工作面沼氣含量增大,有淋水的頂板,淋水增加?！ ?二)大冒頂?shù)念A(yù)防措施 1.回采工作面要適當(dāng)加大支護(hù)密度 回采工作面要適當(dāng)加大支護(hù)密度以加強(qiáng)工作面的總支撐力,其目的是減少頂板下沉量和頂板
5、的臺(tái)階下沉,下沉量小,頂板就比較完整,可減少或消除冒頂事故。但支架過多,其架設(shè)和回收工作量大,工作面空間狹小,工作也不便,總支撐力多大合理,要根據(jù)實(shí)際情況而定,計(jì)算出來后,值要略高一些?！ ?.掌握頂板周期來壓規(guī)律 在工作中要探索頂板初次來壓和周期來壓規(guī)律,如果支架總支撐力只能適應(yīng)當(dāng)時(shí)頂板壓力,當(dāng)有周期來壓時(shí)就會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn),在來壓前要加強(qiáng)支護(hù),增加支架。 3.加快工作面推進(jìn)速度 工作面推進(jìn)速度越慢,頂板下沉量就越大。頂板不完整,木支架折損就多。使用金屬支架時(shí)壓力也大,工作面的總支撐力就相對(duì)減少,這就容易推進(jìn)工作面,而加快工作面推進(jìn)速度時(shí),可相對(duì)增大
6、總支撐力?！ ?.保證支架的規(guī)格和質(zhì)量 冒頂與支架規(guī)格質(zhì)量有直接關(guān)系,在具體工作中要解決支架頂不緊抗不住,起不到支撐作用的問題,使用的支架必須符合安全生產(chǎn)中的工藝條件的質(zhì)量要求。摩擦式金屬支柱也要合乎質(zhì)量要求,其支撐力一般為30t左右,使用過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查,金屬支柱的質(zhì)量,不合格的要及時(shí)更換?！ ∷?、局部冒頂事故 采煤工作面的總支撐力強(qiáng),可以防止或減少大冒頂事故的發(fā)生。但總支撐力大,也可能出現(xiàn)局部冒頂事故的發(fā)生,局部冒頂?shù)陌l(fā)生主要取決于頂板的巖石性質(zhì)以及支架對(duì)某一塊頂板的支撐力。當(dāng)頂板破裂、破碎等現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí),不及時(shí)進(jìn)行支護(hù),地質(zhì)條件復(fù)
7、雜的區(qū)域都容易發(fā)生局總冒頂事故。頂板比較穩(wěn)定的,如果忽視支架的規(guī)格和質(zhì)量,違反操作規(guī)程,也可出現(xiàn)局部冒頂。 (一)局部冒頂事故的預(yù)兆 局部冒頂事故發(fā)生前常有以下情況:頂板裂縫、裂隙張大增多;裂隙內(nèi)夾有活矸,有掉碴、掉矸以至掉大塊矸石;煤層與頂板接觸面上有矸石片不斷脫落;淋頭水分離頂板劈理等情況?！ ?二)預(yù)防局部冒頂事故的措施 1.選擇合理的支護(hù)方式 不同巖石性質(zhì)的頂板,要采用不同的支護(hù)方式,如堅(jiān)硬頂板可采用點(diǎn)柱或帶帽點(diǎn)柱,破碎的頂板需要用連鎖棚、套棚,在梁上還要插入背板。使用金屬支柱時(shí),必須注意選型適當(dāng),急增阻式支柱適用于頂板穩(wěn)定,下沉量小的
8、薄煤層工作面。 2.采煤機(jī)采過后要及時(shí)支柱 采用淺截式采煤機(jī)和可彎曲輸送機(jī)的工作面,采過后
