頂板事故及其防治
頂板事故是指在井下采掘過程中,因頂板意外冒落造成的人員傷亡、設備損壞、生產中止等事故,一般稱為冒頂。頂爆事故常發生在采煤工作面或掘進巷道。
一、頂板事故的類型
1.按其發生的力學原理分類
頂板事故按其發生的力學原理分為3類:
①壓垮型冒頂②漏垮型冒頂③推垮型冒頂
2.按其發生的規模分類
頂板事故按其發生的規模分為2類:① 局部冒頂,是指冒頂范圍不大、傷亡人數不多的冒頂,常發生在煤壁附近、采煤工作面兩端、放頂線附近、掘進工作面及年久失修的巷道等作業地點。② 大面積冒頂,是指冒頂范圍大、傷亡人數多的冒頂,常發生在采煤作業面、采空區、掘進工作面等作業地點。
二、頂板事故的預兆及防治
(一)采煤工作面冒頂事故的預兆及防治
1.采煤工作面冒頂的預兆
(1) 掉渣,頂板破裂嚴重。(2) 煤體壓酥,煤壁片幫增多。
(3) 裂縫變大,頂板裂隙增多。
(4) 發出響聲,巖層下沉斷裂,如木支柱會發出劈裂聲、金屬支柱的活柱急速下縮發出的響聲;或者采空區頂板斷裂垮落時發出的悶雷聲。
(5) 頂板出現離層,用“問頂”方式試探頂板,如頂板發出“咚咚”聲,說明頂板巖層之間已經離層。
(6) 有淋水的采煤工作面,頂板淋水有明顯增加。
(7) 在含瓦斯煤層中,瓦斯涌出量會突然增大。
(8) 破碎的偽頂或直接頂有時會因背頂不嚴或支架不牢出現漏頂現象。
2.采煤工作面冒頂的預防措施
(1) 及時支護懸露頂板,加強“敲幫問頂”。
(2) 炮采時炮眼布置及裝藥量要合適,避免崩倒支架。
(3) 盡量使工作面與煤層節理垂直或斜交以避免片幫,一旦片幫,應掏梁窩超前支護。
(4) 綜采工作面采用長側護板,整體頂梁、內伸縮式前梁,增大支架向煤壁方向的推力,提高支架的初撐力。
(5) 采煤機移過后,及時伸出伸縮梁,及時接頂帶壓移架。
(6) 破碎直接頂范圍較大時,可注入樹脂類黏結劑固化,支護形式宜采用交錯梁直線柱布置,必要時要支設貼幫柱。綜采工作面宜選用掩護式液壓自移支架。
3.采煤工作面冒頂的處理
采煤工作面發生冒頂后,要立即查清情況、及時處理。處理采煤工作面冒頂的方法常用的有探板法、撞楔法、小巷法和繞道法等。
(二)掘進巷道冒頂事故預兆及防治
當掘進巷道圍巖應力較大、支架的支撐力不夠時,就可能損壞支架,形成巷道冒頂。巷道冒頂事故多發生在掘進工作面及巷道交匯處。
1.巷道冒頂事故的預兆
(1) 掉渣、漏頂。破碎的偽頂或直接頂有時會因背板不嚴和支架不牢固出現漏頂現象,造成空頂、支架松動而冒頂。
(2) 頂板有裂縫,裂縫迅速變寬、增多。
(3) 頂板發出響聲。頂板壓力急劇加大時,頂板巖層下沉,頂板內有巖層斷裂的聲響;另外,木質支架或木板也會出現壓彎斷裂而發出響聲。
(4) 頂板出現離層,掘進面片幫次數明顯增多。
(5) 有淋水的巷道頂板淋水量增加。
2.掘進巷道冒頂事故的預防措施
(1) 根據巖石性質及有關規定,嚴格控制控頂距,嚴禁空頂作業。
(2) 嚴格執行“敲幫問頂”制度,頂幫必須背嚴背實,危石必須挑下,無法挑下時要采取臨時支撐措施。
(3) 在破碎帶或斜巷掘進時,要縮小支架間距,并用拉撐件把支架連在一起,防止推垮。
(4) 支護失效替換支架時,必須先護頂,支好新支架,再拆老支架。
(5) 斜巷維修巷道頂梁時,必須停止行車,必要時制定安全措施。
3.巷道冒頂事故的處理
(1) 先加固好冒落部位前后的支架,使用工字鋼支架、u型鋼支架等支護的,根據壓力情況加密支架間距。
(2) 支架要及時封頂,頂板要背嚴插實,防止冒頂范圍擴大,可用撞楔法在冒頂區打入鐵釬或小圓木,用竹笆或板皮背嚴。
(3) 清理冒落的煤矸,在無冒落危險情況下,盡快架好冒落部位的支架。
(4) 排好護頂木垛。
一、頂板事故的類型
1.按其發生的力學原理分類
頂板事故按其發生的力學原理分為3類:
①壓垮型冒頂②漏垮型冒頂③推垮型冒頂
2.按其發生的規模分類
頂板事故按其發生的規模分為2類:① 局部冒頂,是指冒頂范圍不大、傷亡人數不多的冒頂,常發生在煤壁附近、采煤工作面兩端、放頂線附近、掘進工作面及年久失修的巷道等作業地點。② 大面積冒頂,是指冒頂范圍大、傷亡人數多的冒頂,常發生在采煤作業面、采空區、掘進工作面等作業地點。
二、頂板事故的預兆及防治
(一)采煤工作面冒頂事故的預兆及防治
1.采煤工作面冒頂的預兆
(1) 掉渣,頂板破裂嚴重。(2) 煤體壓酥,煤壁片幫增多。
(3) 裂縫變大,頂板裂隙增多。
(4) 發出響聲,巖層下沉斷裂,如木支柱會發出劈裂聲、金屬支柱的活柱急速下縮發出的響聲;或者采空區頂板斷裂垮落時發出的悶雷聲。
(5) 頂板出現離層,用“問頂”方式試探頂板,如頂板發出“咚咚”聲,說明頂板巖層之間已經離層。
(6) 有淋水的采煤工作面,頂板淋水有明顯增加。
(7) 在含瓦斯煤層中,瓦斯涌出量會突然增大。
(8) 破碎的偽頂或直接頂有時會因背頂不嚴或支架不牢出現漏頂現象。
2.采煤工作面冒頂的預防措施
(1) 及時支護懸露頂板,加強“敲幫問頂”。
(2) 炮采時炮眼布置及裝藥量要合適,避免崩倒支架。
(3) 盡量使工作面與煤層節理垂直或斜交以避免片幫,一旦片幫,應掏梁窩超前支護。
(4) 綜采工作面采用長側護板,整體頂梁、內伸縮式前梁,增大支架向煤壁方向的推力,提高支架的初撐力。
(5) 采煤機移過后,及時伸出伸縮梁,及時接頂帶壓移架。
(6) 破碎直接頂范圍較大時,可注入樹脂類黏結劑固化,支護形式宜采用交錯梁直線柱布置,必要時要支設貼幫柱。綜采工作面宜選用掩護式液壓自移支架。
3.采煤工作面冒頂的處理
采煤工作面發生冒頂后,要立即查清情況、及時處理。處理采煤工作面冒頂的方法常用的有探板法、撞楔法、小巷法和繞道法等。
(二)掘進巷道冒頂事故預兆及防治
當掘進巷道圍巖應力較大、支架的支撐力不夠時,就可能損壞支架,形成巷道冒頂。巷道冒頂事故多發生在掘進工作面及巷道交匯處。
1.巷道冒頂事故的預兆
(1) 掉渣、漏頂。破碎的偽頂或直接頂有時會因背板不嚴和支架不牢固出現漏頂現象,造成空頂、支架松動而冒頂。
(2) 頂板有裂縫,裂縫迅速變寬、增多。
(3) 頂板發出響聲。頂板壓力急劇加大時,頂板巖層下沉,頂板內有巖層斷裂的聲響;另外,木質支架或木板也會出現壓彎斷裂而發出響聲。
(4) 頂板出現離層,掘進面片幫次數明顯增多。
(5) 有淋水的巷道頂板淋水量增加。
2.掘進巷道冒頂事故的預防措施
(1) 根據巖石性質及有關規定,嚴格控制控頂距,嚴禁空頂作業。
(2) 嚴格執行“敲幫問頂”制度,頂幫必須背嚴背實,危石必須挑下,無法挑下時要采取臨時支撐措施。
(3) 在破碎帶或斜巷掘進時,要縮小支架間距,并用拉撐件把支架連在一起,防止推垮。
(4) 支護失效替換支架時,必須先護頂,支好新支架,再拆老支架。
(5) 斜巷維修巷道頂梁時,必須停止行車,必要時制定安全措施。
3.巷道冒頂事故的處理
(1) 先加固好冒落部位前后的支架,使用工字鋼支架、u型鋼支架等支護的,根據壓力情況加密支架間距。
(2) 支架要及時封頂,頂板要背嚴插實,防止冒頂范圍擴大,可用撞楔法在冒頂區打入鐵釬或小圓木,用竹笆或板皮背嚴。
(3) 清理冒落的煤矸,在無冒落危險情況下,盡快架好冒落部位的支架。
(4) 排好護頂木垛。
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