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【摘 要】结合推跨型冒顶事故案例,对推跨型冒顶原因进行分析。提出破损顶板工作面管理的措施
【关键词】复合顶板;顶板特性;冒顶原因;管理措施
近年来,煤矿企业发生的冒顶事故中,复合顶板事故占有相对较大比重。通过分析、探讨复合顶板的控制对预防顶板事故发生,实现安全生产,具有重要意义
一、复合顶板特性
复合顶板亦称为离层型顶板,从本质上讲是一种在岩性和岩石的力学性等方面特殊组合的直接顶。
典型的复合顶板一般具有以下三个特征:
(一)顶板由下“软”上“硬”不同岩性的岩层所组成。
(二)“软”“硬”岩层间加存煤线与薄煤层软岩层。
(三)下部“软”岩层的厚度一般不小于0.5m,而且不大于3m。
二、复合顶板推跨型冒顶原因
(一)冒顶特点
1.冒顶前工作面顶板压力不大,支架无变形损坏,支柱没有明显下缩。
2.多数情况下,冒顶前工作面伪顶、直接顶已沿煤壁断裂,冒顶前工作面有明显征兆,推跨发生时速度快,靠近采空区的支柱向下倾斜,顶板掉渣等,若判断正确人员能迅速撤离。
3.冒顶多发生在初采、初放阶段及周期来压阶段。
4.冒顶在任何工序都可能发生,但多数是发生在移梁及移溜过程中。
5.冒顶后支柱没有折损,只是倾斜。上部坚硬岩层大面积悬露不冒。
(二)冒顶的原因
1.复合顶板在推采过程中,当支架的初撑力和强度不够时,软岩层就离层。又由于原生及采用裂隙所切割,顶板软岩层中形成一个六面体,当六面体倾斜下方冒空时,易向倾斜或老空有自由面,即有向倾斜方向或老空的推力,如果围岩对六面体的摩擦阻力小于六面体的去路推力,就会发生推跨型冒顶。
2.复合顶板在推采过程中,有时因为维护不及时或背顶不严,支架不牢固出现漏顶现象,漏顶处理不及时,会使支架接顶不实,易造成支架松动,顶板岩石继续冒落,就会造成没有声音的大型冒顶。
案例分析:
白水煤矿21523工作面冒顶事故
21523工作面走向长度466米,倾斜长度112米,煤层厚度3.2米,开采的5#煤层顶板为黑色炭质泥岩,厚度0.8米,直接伪顶为黑色砂质泥岩,局部页岩黄铁矿结核,厚度在5.0-8.0米之间为典型的复合顶板。在初采时,距机尾18米处,爆破后,未及时打贴帮柱,溜子上方有2米范围出现漏顶,漏顶高度为0.9米左右,使支架接顶不实,煤层起伏不平,支柱初撑力不足,稳定性差,引起伪顶及5#煤冒落,造成支架沿回采工作面倾斜方向倾倒的大范围推跨型冒顶11米。
事故原因:
(1)支柱迎山角不合理,支柱初撑力不足。
(2)未及时维护,初采时特殊支护不到位,未及时打贴帮柱、戗柱或戗棚。
(3)局部漏顶支架托空造成大面积伪顶及直接顶垮落推倒基本支架。
三、破碎顶板工作面管理措施
(一)首先要加强矿井生产地质工作。掌握回采工作面复合顶板、底板及水文等情况。根据不同地点、不同情况采取针对性预防措施,把顶板事故消灭在萌芽状态。
(二)对复合顶板进行矿压规律观测,推采时尽量选择相对稳定的层位。
(三)工作面初采,初放、周期来压及过地质变化带易发生冒顶事故,要认真编制切实可行的安全技术措施,工作面初采时不得推采开切眼的另一帮煤柱,以防切眼直接顶离层失稳。对工作面抓重点(两端头,变化带,戗柱、戗棚、贴帮柱),严格工程质量管理。
(四)炮采时工作面采取放小炮,机采时尽量采取前刀割底,后刀扫顶的采煤方法,及时跟炮或跟机维护,并及时打牢贴帮柱,缩短机道空顶时间和面积,控制机道冒顶。必要时,近顶板打眼,加长梁进行预先超前支护,作为临时支护,对于局部漏顶,必须做到背严背实。
(五)适当加大支护密度,不但要满足采场支护强度的要求,而且要有利于护顶,塘材背顶等措施。
(六)在炮采工作面,发现顶板沿煤壁有显著的裂缝或下沉等现象时,工作面应停止爆破,在片帮严重的地方提前移梁或将长梁移近煤壁进行维护。
(七)严格正规循环作业,加快工作面推进进度,改善顶板状况,工作面做的“三直、一平、两畅通”。
(八)加强职工安全教育培训工作,使工人做到按规程规范操作,人人干标准活、放心活。同时,狠反“三违”,把人为因素降到最低点。
【关键词】复合顶板;顶板特性;冒顶原因;管理措施
近年来,煤矿企业发生的冒顶事故中,复合顶板事故占有相对较大比重。通过分析、探讨复合顶板的控制对预防顶板事故发生,实现安全生产,具有重要意义
一、复合顶板特性
复合顶板亦称为离层型顶板,从本质上讲是一种在岩性和岩石的力学性等方面特殊组合的直接顶。
典型的复合顶板一般具有以下三个特征:
(一)顶板由下“软”上“硬”不同岩性的岩层所组成。
(二)“软”“硬”岩层间加存煤线与薄煤层软岩层。
(三)下部“软”岩层的厚度一般不小于0.5m,而且不大于3m。
二、复合顶板推跨型冒顶原因
(一)冒顶特点
1.冒顶前工作面顶板压力不大,支架无变形损坏,支柱没有明显下缩。
2.多数情况下,冒顶前工作面伪顶、直接顶已沿煤壁断裂,冒顶前工作面有明显征兆,推跨发生时速度快,靠近采空区的支柱向下倾斜,顶板掉渣等,若判断正确人员能迅速撤离。
3.冒顶多发生在初采、初放阶段及周期来压阶段。
4.冒顶在任何工序都可能发生,但多数是发生在移梁及移溜过程中。
5.冒顶后支柱没有折损,只是倾斜。上部坚硬岩层大面积悬露不冒。
(二)冒顶的原因
1.复合顶板在推采过程中,当支架的初撑力和强度不够时,软岩层就离层。又由于原生及采用裂隙所切割,顶板软岩层中形成一个六面体,当六面体倾斜下方冒空时,易向倾斜或老空有自由面,即有向倾斜方向或老空的推力,如果围岩对六面体的摩擦阻力小于六面体的去路推力,就会发生推跨型冒顶。
2.复合顶板在推采过程中,有时因为维护不及时或背顶不严,支架不牢固出现漏顶现象,漏顶处理不及时,会使支架接顶不实,易造成支架松动,顶板岩石继续冒落,就会造成没有声音的大型冒顶。
案例分析:
白水煤矿21523工作面冒顶事故
21523工作面走向长度466米,倾斜长度112米,煤层厚度3.2米,开采的5#煤层顶板为黑色炭质泥岩,厚度0.8米,直接伪顶为黑色砂质泥岩,局部页岩黄铁矿结核,厚度在5.0-8.0米之间为典型的复合顶板。在初采时,距机尾18米处,爆破后,未及时打贴帮柱,溜子上方有2米范围出现漏顶,漏顶高度为0.9米左右,使支架接顶不实,煤层起伏不平,支柱初撑力不足,稳定性差,引起伪顶及5#煤冒落,造成支架沿回采工作面倾斜方向倾倒的大范围推跨型冒顶11米。
事故原因:
(1)支柱迎山角不合理,支柱初撑力不足。
(2)未及时维护,初采时特殊支护不到位,未及时打贴帮柱、戗柱或戗棚。
(3)局部漏顶支架托空造成大面积伪顶及直接顶垮落推倒基本支架。
三、破碎顶板工作面管理措施
(一)首先要加强矿井生产地质工作。掌握回采工作面复合顶板、底板及水文等情况。根据不同地点、不同情况采取针对性预防措施,把顶板事故消灭在萌芽状态。
(二)对复合顶板进行矿压规律观测,推采时尽量选择相对稳定的层位。
(三)工作面初采,初放、周期来压及过地质变化带易发生冒顶事故,要认真编制切实可行的安全技术措施,工作面初采时不得推采开切眼的另一帮煤柱,以防切眼直接顶离层失稳。对工作面抓重点(两端头,变化带,戗柱、戗棚、贴帮柱),严格工程质量管理。
(四)炮采时工作面采取放小炮,机采时尽量采取前刀割底,后刀扫顶的采煤方法,及时跟炮或跟机维护,并及时打牢贴帮柱,缩短机道空顶时间和面积,控制机道冒顶。必要时,近顶板打眼,加长梁进行预先超前支护,作为临时支护,对于局部漏顶,必须做到背严背实。
(五)适当加大支护密度,不但要满足采场支护强度的要求,而且要有利于护顶,塘材背顶等措施。
(六)在炮采工作面,发现顶板沿煤壁有显著的裂缝或下沉等现象时,工作面应停止爆破,在片帮严重的地方提前移梁或将长梁移近煤壁进行维护。
(七)严格正规循环作业,加快工作面推进进度,改善顶板状况,工作面做的“三直、一平、两畅通”。
(八)加强职工安全教育培训工作,使工人做到按规程规范操作,人人干标准活、放心活。同时,狠反“三违”,把人为因素降到最低点。