论文部分内容阅读
摘要：本文分析了煤矿掘进巷道不同支护情况下发生冒顶事故的原因，提出了预防冒顶措施，并根据巷道的不同类型、不同施工地点及工艺，采取相应的支护形式，保证支护质量，才能有效避免冒顶事故的发生。
关键词：掘进巷道；冒顶事故；防治措施
引言
巷道顶板事故多发生在掘进工作面及巷道交叉口。由于巷道冒顶而导致的死亡事故80%以上发生在这些地点。分析巷道冒顶事故原因，采取针对性的措施，预防事故的发生，对保证安全生产具有重大意义。
1.掘进巷道冒顶事故成因
1.1掘进作业面的冒顶事故成因
在掘进破岩工作完成后，工作面的顶部会有岩块可能和岩体失去联系。如果没有得到及时的支护，这样的岩块就会失去和岩体的联系，进而产生冒落现象。这种原因导致的冒顶事故包括：在断层或褶曲之类的地质构造被破坏的地带进行巷道掘进时顶板浮石冒落的现象；在孕育层理裂隙的岩层中进行巷道掘进时顶板冒落的现象等。如果支护的支撑力不足或者失去效用，也会引发冒落事故。这种原因导致的冒顶事故包括：由放炮不慎引发附近支架崩倒进而引发的冒顶事故；接顶不严实致使支架被岩块砸坏进而引发的冒顶等。
1.2巷道交叉口的冒顶事故成因
巷道交叉口的冒顶事故多发时间是进行巷道开岔作业时。这是由于在开岔口要架设抬棚将原巷道的棚子支腿替换掉，若是交叉口巷道的顶部有岩块失去了和岩体的联系，并且巷道正受到围岩的挤压，而新支设的抬棚又不够强度或稳定性，这就很可能引发冒顶事故了。如果巷道围岩的强度不够，巷道顶部难免会有岩块失去和岩体的联系，巷道也难免受到围岩的挤压，若是此时开岔口恰好又是掘进作业时的冒顶地方，情况将更加糟糕。
新支设的抬棚稳定与否主要取决于这些因素：抬棚在架设以后要经过一段时间才能稳定，如果过早地将原巷道棚腿拆除，抬棚就容易不稳；抬棚的支撑能力和所选择的支护材料的强度有关，如果开口处的围岩尖角被压碎，抬棚失去了依靠也会导致不稳；不合理的交叉点锚杆与锚喷巷道原支护参数，如果得不到及时修正和加密保护，也会影响抬棚稳定性。
1.3锚杆或锚索支护巷道的冒顶事故成因
锚杆或锚索支护巷道的冒顶事故类型主要分成压垮型冒顶和漏垮型冒顶。前者的成因是：巷道顶板及其围岩给锚杆施加过大压力导致锚杆损坏，或者锚杆选择参数不合理只是其阻力过小，进而引起巷道顶部的破碎岩块的冒落现象。后者的成因是：锚杆支护自然失效的巷道顶部有游离岩块存在，在重力作用下这些岩石会发生冒落导致事故发生。
2.巷道冒顶事故的预防和处理
2.1巷道冒顶事故的预防
（1）在采掘施工前应该认真编制采掘工作面的相关规程措施，也就是是对于详细的操作步骤应该以文件的形式编纂下来，确定工作面的支护方式，这样就可以有效的控制顶板，从而消除部分安全隐患。在施工操作时，如果工作面受到的来自地质、顶板的压力很大，那么就要及时采取控制方法，保證安全，同时要完善作业流程，使作业更加标准；
（2）避免迎头支架受到破坏。在钻眼、装药和爆破时都需要按照规定的标准来操作，也就是针对炮眼的距离、大小要严格的设定，尤其是掏挖槽眼，不但要确定其位置，就是开放的角度也需要进行仔细选择，爆破需要的炸药量要选择适合的。在临近断层时，需要注意破碎带的位置，应该采用打撞楔来来防止小炮或者震动炮，以保证炮的位置；
（3）定期或不定期的开展企业职工技能培训，以保证施工工人的技术，提高他们的职业技能。尤其是对管理人员或者技术人员，应该首先让他们接受安全第一的理念，让他们了解对地质方面的结构知识、顶板的管理知识，尤其是对新入职的操作人员，一定要在技术熟练的老员工带领下，认真讲解作业规程，了解危险的严重性，提高他们的安全意识，将安全管理工作放在和生产同等重要的位置上；
（4）要不断分析顶板活动的相关规律，并对应的采取措施，及时发现危险所在，以备后期及时采取相应的急救措施。顶板活石冒落是造成生产事故的关键原因之一，要强化顶板的稳固，加强对顶板的管理，并且通过采取相应的安全措施，提高支护的承载力，让巷道处于安全稳定的状态。
2.2 巷道冒顶事故的处理
（1）用撞楔处理巷道冒顶的方法
巷道冒顶范围较小时的处理方法：如巷道顶梁被压坏发生局部顶板垮落，宽度不超过顶梁长，冒落的岩（煤）矸又不多时，可首先加固紧靠冒顶处的支架，防止倒塌，然后沿该棚梁向冒顶区打入撞楔，用荆笆或板皮背严，防止矸石（煤）流入巷道，必要时撞楔可密集排列打入，然后再清理矸石、架设支架，直到穿过冒顶区。
巷道冒顶需要根据范围来确定解决措施：
①采用小断面的快速修复的方式。如果巷道冒顶的范围足够大，压住运输机、影响通风、行人或冒顶区在独头巷道前方有人员被堵住时，可用撞楔法先架设比原巷道规格小得多的临时支架处理冒顶，待抢救出人员或恢复通风、运输后，再返回头来用撞楔法处理大断面冒顶，架设永久支架；
②一次架设永久支护修复法。先用钢钎和木板横挡在矸石堆前，防止矸石继续滚动，然后用削尖且平面向下的撞楔，由最前方支架顶梁上侧向上倾斜用大锤打进冒落岩石堆里，随打随用长钎捅开阻碍撞楔前进的大矸石，并在撞楔间用木板塞严。在巷道两侧掏槽挖柱窝，立柱腿，上顶梁。顶梁与撞楔之间在不影响下次向前打撞楔的情况下应背实，然后在此架顶梁上侧向前打撞楔，直到通过冒顶区。
（2）凉棚处理巷道冒顶。
如果再巷道冒顶出的拱高在1米内，那么超过顶板的岩石还会持续冒落，这样可以运用5-8根比较长的材料，将他们搭在冒顶两头的支架上，这种方法叫做搭凉棚法，但是这种方法在高瓦斯矿井不宜使用。
（3）使用木垛处理巷道冒顶的方法
①当巷道冒顶高度不超过5m、长度在10m以上，冒落空洞以上顶板岩石基本稳定时，可采用这种方法处理巷道冒顶。
②当巷道冒顶高度超过5m时，要采用木垛和小棚子结合的方法处理巷道冒顶，这种方法可节省坑木，而且加快处理速度。
（4）使用锚喷支护处理掘进巷道冒顶的方法。
①当巷道顶板垮落高度较高，整个巷道被矸石堵塞，清理矸石时，极易引起顶板的持续冒落，那么就可以采用先打入楔从而清理下面的一部分矸石，然后运用混泥土固定，这样就可以形成一个临时的支架，防止顶板的继续冒落；②如果顶板垮落的高在3M左右时，那么可以不断观察顶板的活动规律，如果不继续冒落，可采用锚喷支护进行处理。
结语
为防止井下掘进巷道发生冒顶事故，应按照巷道的类型、具体的施工段和技术要求，选用合适的支护结构。在现场操作中，应当参照围岩情况对支护参数进行适当的调整，根据设计要求采取合理的技术措施，严格按照巷道掘进施工的质量规范和操作规程开展井下作业，确保支护质量，避免冒顶事故发生，消除一切安全隐患。
参考文献：
[1] 孟兵.厚层坚硬顶板冒顶的预防及处理[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（06）.
[2] 钟波，顾志明.井巷冒顶的原因、预防措施及处理方法[J].价值工程，2010（35）.
[3] 臧树春.巷道冒顶煤炭自燃发火的预防和处理[J].价值工程，2010（04）.
（作者单位：山东鲁泰矿山工程有限公司）
关键词：掘进巷道；冒顶事故；防治措施
引言
巷道顶板事故多发生在掘进工作面及巷道交叉口。由于巷道冒顶而导致的死亡事故80%以上发生在这些地点。分析巷道冒顶事故原因，采取针对性的措施，预防事故的发生，对保证安全生产具有重大意义。
1.掘进巷道冒顶事故成因
1.1掘进作业面的冒顶事故成因
在掘进破岩工作完成后，工作面的顶部会有岩块可能和岩体失去联系。如果没有得到及时的支护，这样的岩块就会失去和岩体的联系，进而产生冒落现象。这种原因导致的冒顶事故包括：在断层或褶曲之类的地质构造被破坏的地带进行巷道掘进时顶板浮石冒落的现象；在孕育层理裂隙的岩层中进行巷道掘进时顶板冒落的现象等。如果支护的支撑力不足或者失去效用，也会引发冒落事故。这种原因导致的冒顶事故包括：由放炮不慎引发附近支架崩倒进而引发的冒顶事故；接顶不严实致使支架被岩块砸坏进而引发的冒顶等。
1.2巷道交叉口的冒顶事故成因
巷道交叉口的冒顶事故多发时间是进行巷道开岔作业时。这是由于在开岔口要架设抬棚将原巷道的棚子支腿替换掉，若是交叉口巷道的顶部有岩块失去了和岩体的联系，并且巷道正受到围岩的挤压，而新支设的抬棚又不够强度或稳定性，这就很可能引发冒顶事故了。如果巷道围岩的强度不够，巷道顶部难免会有岩块失去和岩体的联系，巷道也难免受到围岩的挤压，若是此时开岔口恰好又是掘进作业时的冒顶地方，情况将更加糟糕。
新支设的抬棚稳定与否主要取决于这些因素：抬棚在架设以后要经过一段时间才能稳定，如果过早地将原巷道棚腿拆除，抬棚就容易不稳；抬棚的支撑能力和所选择的支护材料的强度有关，如果开口处的围岩尖角被压碎，抬棚失去了依靠也会导致不稳；不合理的交叉点锚杆与锚喷巷道原支护参数，如果得不到及时修正和加密保护，也会影响抬棚稳定性。
1.3锚杆或锚索支护巷道的冒顶事故成因
锚杆或锚索支护巷道的冒顶事故类型主要分成压垮型冒顶和漏垮型冒顶。前者的成因是：巷道顶板及其围岩给锚杆施加过大压力导致锚杆损坏，或者锚杆选择参数不合理只是其阻力过小，进而引起巷道顶部的破碎岩块的冒落现象。后者的成因是：锚杆支护自然失效的巷道顶部有游离岩块存在，在重力作用下这些岩石会发生冒落导致事故发生。
2.巷道冒顶事故的预防和处理
2.1巷道冒顶事故的预防
（1）在采掘施工前应该认真编制采掘工作面的相关规程措施，也就是是对于详细的操作步骤应该以文件的形式编纂下来，确定工作面的支护方式，这样就可以有效的控制顶板，从而消除部分安全隐患。在施工操作时，如果工作面受到的来自地质、顶板的压力很大，那么就要及时采取控制方法，保證安全，同时要完善作业流程，使作业更加标准；
（2）避免迎头支架受到破坏。在钻眼、装药和爆破时都需要按照规定的标准来操作，也就是针对炮眼的距离、大小要严格的设定，尤其是掏挖槽眼，不但要确定其位置，就是开放的角度也需要进行仔细选择，爆破需要的炸药量要选择适合的。在临近断层时，需要注意破碎带的位置，应该采用打撞楔来来防止小炮或者震动炮，以保证炮的位置；
（3）定期或不定期的开展企业职工技能培训，以保证施工工人的技术，提高他们的职业技能。尤其是对管理人员或者技术人员，应该首先让他们接受安全第一的理念，让他们了解对地质方面的结构知识、顶板的管理知识，尤其是对新入职的操作人员，一定要在技术熟练的老员工带领下，认真讲解作业规程，了解危险的严重性，提高他们的安全意识，将安全管理工作放在和生产同等重要的位置上；
（4）要不断分析顶板活动的相关规律，并对应的采取措施，及时发现危险所在，以备后期及时采取相应的急救措施。顶板活石冒落是造成生产事故的关键原因之一，要强化顶板的稳固，加强对顶板的管理，并且通过采取相应的安全措施，提高支护的承载力，让巷道处于安全稳定的状态。
2.2 巷道冒顶事故的处理
（1）用撞楔处理巷道冒顶的方法
巷道冒顶范围较小时的处理方法：如巷道顶梁被压坏发生局部顶板垮落，宽度不超过顶梁长，冒落的岩（煤）矸又不多时，可首先加固紧靠冒顶处的支架，防止倒塌，然后沿该棚梁向冒顶区打入撞楔，用荆笆或板皮背严，防止矸石（煤）流入巷道，必要时撞楔可密集排列打入，然后再清理矸石、架设支架，直到穿过冒顶区。
巷道冒顶需要根据范围来确定解决措施：
①采用小断面的快速修复的方式。如果巷道冒顶的范围足够大，压住运输机、影响通风、行人或冒顶区在独头巷道前方有人员被堵住时，可用撞楔法先架设比原巷道规格小得多的临时支架处理冒顶，待抢救出人员或恢复通风、运输后，再返回头来用撞楔法处理大断面冒顶，架设永久支架；
②一次架设永久支护修复法。先用钢钎和木板横挡在矸石堆前，防止矸石继续滚动，然后用削尖且平面向下的撞楔，由最前方支架顶梁上侧向上倾斜用大锤打进冒落岩石堆里，随打随用长钎捅开阻碍撞楔前进的大矸石，并在撞楔间用木板塞严。在巷道两侧掏槽挖柱窝，立柱腿，上顶梁。顶梁与撞楔之间在不影响下次向前打撞楔的情况下应背实，然后在此架顶梁上侧向前打撞楔，直到通过冒顶区。
（2）凉棚处理巷道冒顶。
如果再巷道冒顶出的拱高在1米内，那么超过顶板的岩石还会持续冒落，这样可以运用5-8根比较长的材料，将他们搭在冒顶两头的支架上，这种方法叫做搭凉棚法，但是这种方法在高瓦斯矿井不宜使用。
（3）使用木垛处理巷道冒顶的方法
①当巷道冒顶高度不超过5m、长度在10m以上，冒落空洞以上顶板岩石基本稳定时，可采用这种方法处理巷道冒顶。
②当巷道冒顶高度超过5m时，要采用木垛和小棚子结合的方法处理巷道冒顶，这种方法可节省坑木，而且加快处理速度。
（4）使用锚喷支护处理掘进巷道冒顶的方法。
①当巷道顶板垮落高度较高，整个巷道被矸石堵塞，清理矸石时，极易引起顶板的持续冒落，那么就可以采用先打入楔从而清理下面的一部分矸石，然后运用混泥土固定，这样就可以形成一个临时的支架，防止顶板的继续冒落；②如果顶板垮落的高在3M左右时，那么可以不断观察顶板的活动规律，如果不继续冒落，可采用锚喷支护进行处理。
结语
为防止井下掘进巷道发生冒顶事故，应按照巷道的类型、具体的施工段和技术要求，选用合适的支护结构。在现场操作中，应当参照围岩情况对支护参数进行适当的调整，根据设计要求采取合理的技术措施，严格按照巷道掘进施工的质量规范和操作规程开展井下作业，确保支护质量，避免冒顶事故发生，消除一切安全隐患。
参考文献：
[1] 孟兵.厚层坚硬顶板冒顶的预防及处理[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（06）.
[2] 钟波，顾志明.井巷冒顶的原因、预防措施及处理方法[J].价值工程，2010（35）.
[3] 臧树春.巷道冒顶煤炭自燃发火的预防和处理[J].价值工程，2010（04）.
（作者单位：山东鲁泰矿山工程有限公司）