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第1篇 顶板管理安全措施规范
一、成立顶板管理领导小组:
组 长:冯奎安
副组长:张进勇 韦明超
组 员:吴耀学 岑喜飞 黄启宁 彭宇桂 韦绍玲 李善宝
二、具体措施:
1、每月召开顶板管理会议,研究解决顶板管理存在的问题和制订防范事故发生的措施。
2、通风大班每月定期或不定期对全矿目前正在使用的巷道进行全面检查维护,发现危岩及时撬下,一时无法撬下的要做好临时支护或永久支护。
3、瓦检员在检查瓦斯的同时,要负责检查巷道的顶板情况及支护质量,发现不符合要求的责令现场工作人员及时处理或返工,现场无工作人员时要想办法独自处理,一时处理不了的也要做好警示标记,注明注意事项。
4、生产、安监、通风等部门管理人员下井检查工作时,要注意观察顶板情况和工作面支护情况,发现安全隐患及时处理。
5、各作业地点人员要认真按作业规程要求作业,做标准工,干标准活,同时要服从矿管理人员的管理,对发现的安全隐患及时处理。
6、井下所有工作人员无论工作或休息均应经常观察所在地点的顶板情况,发现危险及时撤离和采取措施进行处理。
第2篇 机采工作面交接班期间顶板管理规范
1.机采队在班前会布置生产任务时,值班人员、带班人员必须将井下现场情况了解清楚,根据井下情况安排各项工作,特别是在顶板管理方面的重点。
2.每班带班副队长必须在现场进行手拉手交接班,接班时由跟班副队长进行推进度、工程质量的验收,发现工程质量不合格时,必须交接清楚,落实好责任。
3.交班时上一个班的带班队长和班长必须将本班顶板状况、压力显现情况、设备的运行状况等交接清楚。
4.采煤机司机在交班时要将本班的顶、底煤留设情况,提底、卧底情况以及工作面出现上窜和下窜时的加刀情况交接清楚。
5.支架工在交班时要将工作面顶板压力显现情况、顶、底板台阶情况,支架出现“低头”、“高射炮”以及倒架、咬架情况交接清楚,以便下一班采用合理方法调整。
第3篇 顶板支护安全管理规范
一、发生顶板事故的原因:发生顶板事故的原因从地质条件来看是因为矿井地质构造复杂,除此之外还有许多是管理落后和工程质量低劣的问题,顶板事故无论在发生的次数和伤亡的人数上,均排在五大灾害之首,据统计,发生在采煤工作面的占77.5%,发生在掘进工作面的占14.84%。
二、顶板的分类:煤层上面的岩层叫做顶板,煤层下面的岩层叫做底板, 根据顶板是不是容易垮落和距离煤层的远近分为:伪顶、直接顶和老顶。直接位于煤层下面的岩层叫做直接底,直接底下叫老底。
三、伪顶:伪顶直接贴在煤层之上,厚度在0.5m以下,随着放炮或采煤机采煤容易脱落。通常是由粘土、炭质页岩、泥质页岩等强度较低的岩层所组成。有的煤层上面没有伪顶。同一个煤层或同一个工作面伪顶的厚薄也常常发生变化。
四、直接顶:伪顶的上面是直接顶,有的直接顶直接覆盖在煤层上面。直接顶具有一定稳定性。通常是由泥岩、页岩和粉砂岩等比较容易垮落的岩层组成。一般随支架前移或回柱而自行垮落,有时则需人工放顶。
五、老顶:(也称基本顶)在直接顶之上,一般比较厚,大都有坚硬的砂岩、砾岩或石灰岩组成。采空后悬露到一定面积才垮落。少数煤层上面没有直接顶,老顶直接压着煤层。
六、直接底和老底:直接底直接位于煤层之下,通常是有泥岩、页岩、粘土岩等强度较低的岩层组成。有的遇水后容易发生滑动,膨胀隆起等现象,老底位于直接底之下,通常是由砂岩、石灰岩等比较坚固的岩层组成。
七、顶板压力:由于进行采掘活动而在巷道及回采工作面周围岩体中,以及在支架上所引起的力叫做“矿片压力”,人们习惯称为“顶板压力”,在煤层中掘进巷道,如果不支护,顶板就要冒落,最后形成自然平衡拱;支架能承受的压力,主要是拱内破碎岩石的重量。
八、初次来压和周期来压:一个新工作面从开切眼开始向前推进,老顶第一次大面积垮落叫做初次垮落,初次垮落造成的工作面压力突然增大,就是初次来压,工作面继续向前推进,经过一定时间,达到一定距离时,老顶来压又重复出现,就是工作面的周期来压。周期来压时,顶板压力比平时要大30~40%。
九、顶板处理方法:
垮落法:把靠近采空区的支架撤出,让直接顶自行垮落或强制垮落。也就是常说的回柱放顶。
充填法:将沙子、碎矸石充填到采空区。全部充填法多用于开采厚煤层或“三下采煤”(铁路下、水下、建筑物下)。局部充填法一般是垒砌矸石带,适用于开采顶板坚硬的薄煤层。
煤柱支撑法:指工作面推进一定距离后,在采空区内留下适当宽度的煤柱来支撑顶板。这种方法适用于顶板岩石特别坚硬,人工强制放顶也很难垮落的顶板条件。这种方法很少使用,因为一是煤炭回收率低,二是给下部煤层的工作面顶板处理造成极大困难。
缓慢下现法:指顶板岩层韧性较大,回柱后顶板岩层不垮落,而能弯曲下沉,直到与底板自然合拢。这种方法适用于薄煤层工作面。
十、支护形式:巷道里的支架不但受顶底板的作用,还受两帮岩石的作用。因此掘进巷道时就要根据不同的情况选择合理的支架。
木支架:巷道木支架形式有梯形棚子、矩形棚子、完全棚子、加强棚子。采煤工作面木支架的形式有:顶板坚硬完整时用点柱,为了增加托顶面积有时戴上柱帽,顶板压力较大,或有平行工作面的裂缝时用横板棚子,顶板压力较小,或有垂直于工作面的裂缝时用顺板棚子,在压力特别大的地方,一般用木垛或丛柱;在放顶线为了切顶和挡住垮落的矸石时,用密集支柱。
木支架的优点:可就地取材,便于运输、便于加工。顶压大时会折断并发出霹雳声,可作为信号柱。广泛适用于小型煤矿,在重点煤矿的采煤工作面处理冒顶、维修上下顺槽、顶板来压时打木垛、作信号柱子等特殊情况时仍在使用。
木支架的缺点:木支架是一种刚性支柱,可缩量仅为0.5~1.0%,顶板下沉后往往因为它的可缩性不够而压劈压断,失去了支撑顶板的作用,初支撑力小,容易使顶板早期脱层破坏容易造成冒顶。据统计,使用木支架比可缩性金属支架事故高10倍多。
十一、单体金属支架:包括摩擦式支柱和铰接顶梁。金属支柱有两种,急增阻式支柱,适用于顶板稳定,下沉量较小的薄煤层工作面;微增阻式支柱,可用在顶板下沉量较大的工作面。铰接顶梁对起伏不平顶板和金属网假顶的适应性较差。急增阻式支柱可缩量为50~120㎜,最大工作阻力为250~350千牛顿。微增阻式支柱可缩量最大为400mm,最大工作面阻力为350千牛顿。
十二、金属支架的几种形式:戴帽点柱对支护不平整顶板的适应性强但不能在比较破碎的顶板下使用。摩擦支柱与铰接顶梁配合使用。形成支架适用于顶板比较破碎或有局部小地质构造的工作面。摩擦支柱与铰接顶梁可组成悬臂支架,可以减少顶板初期下沉,对破碎顶板的管理非常有利。
十三、单体液压支柱:利用液体压力产生工作阻力的单根可缩性支柱,具有由液压挖制升降,支、回柱速度快,支柱承载力均匀等特点。
十四、单体液压支柱的适用范围:适用于缓倾斜煤层顶板中等稳定,采高3m以下的普、炮采工作面的顶板支护,工作面两巷的超前支护以及综采工作面的端头支护。
十五、使用单体液压支柱注意事项:严禁碰撞、重击支柱,存放时要保持站立状态,架设支柱要在底板挖好柱窝,支柱顶盖要与顶梁接触严密。严禁在挖顶区域内提前摘柱。若有自动卸载降柱,活柱卸载后不升降失效柱,柱体有明显变形的损坏柱,活柱下缩到底的死柱,必须立即恢复或更换。
十六、液压切顶支柱:适用于缓倾斜煤层,顶板中等稳定,顶底板较平稳,采高2.5m以下的回采工作面。液压切顶支柱是由大工作阻力的液压支柱与推移千斤顶组成。它的工作阻力是单体液压支柱的3倍,它的底座大,对底板的比压小。它推移输送机力量大,工人可以不进入机道清浮煤。
十七、自移式液压支架:把支柱和顶梁练成整体,加上底座,以高压液体为动力来升降和推移,就形成了自移式液压支架。它能完成支撑、放顶、移架、推移输送机等一整套工序。
十八、锚杆支护:向巷道围岩打眼,眼内锚入锚杆。锚杆巷道挂上金属网,喷上混凝土,即是锚喷支护。利用围岩自身的强度加固顶板。
十九、顶板事故的常见原因:
地质构造的原因:松软破碎的顶板常有小的局部冒顶,坚硬难冒的顶板会发生大冒顶。少数矿井还有冲击地压。如果采掘过程中遇到断层、褶曲等地质构造,更容易发生冒顶。
顶板压力的变化影响初次来压和周期来压时,顶板下沉量和下沉速度都急剧增加,支架受力猛增,顶板破碎,还会出现平行煤壁的裂缝,甚至顶板出现各阶状下沉,这时冒顶的可能性最大。
回采工序的影响,采煤机切割煤壁或工作面放炮时,改柱、回柱和放顶时,对顶板的震动破坏较大,比进行其他工序时容易冒顶。
工作面部位的影响,输送机机头和机尾处,不按规格要求支护的地方,工作面与回风巷和运输巷连接的上、下出口,工作面煤壁线、放顶线与顶板交接处,都是容易冒顶的地方。
人的因素影响,违章指挥、违章作业是造成顶板事故最根本、最直接的原因。
顶板管理方式的影响:托伪顶、留煤顶开采时,厚煤层用竹笆、塑料网、金属网作假顶开采,工序复杂,管理不好就要冒顶。
二十、冒顶的预兆:
响声:岩层下沉断裂,顶板压力急剧加大时,木支架就会发生霹雳声,紧接着出现折梁断柱现象;金属支架的活柱急速下缩,也发出很大响声。有时也能听到采空区内顶板发生断裂的闷雷声。
掉渣:顶板严重破碎时,折梁断柱增加,随着出现顶板掉渣现象。掉渣越多,说明顶板压力越大。在人工顶板下,掉下的碎矸石和煤渣更多,工人叫“煤雨”这就是发生冒顶的危险信号。
片帮:冒顶前煤壁所受的压力增加,煤变的松软,片帮煤比平时增多。大面积片帮说明冒顶的可能性更大。
裂缝:顶梁的裂缝一种是地质构造产生的自然裂隙,一种是由于采空区顶板下沉引起的采动裂隙。如果裂缝加深加宽,说明顶板继续恶化。人们常常在裂缝中插上木楔子,观察它是不是松动或掉下来。判断裂缝扩大了没有,作出预报。
脱层:顶板快要冒落的时候,往往出现脱层现象。检查脱层要用问顶的方法,如果声音清脆,表明顶板完好;顶板发出“空空”的响声,说明上、下岩层之间已经脱离。
漏顶:破碎的伪顶或直接顶,在大面积冒顶以前,有时因为背顶不严或支架不牢出现漏顶现象。漏顶如不及时处理会使棚顶托空,支架松动。顶板岩石继续冒落,就会造成没声响的大冒顶。
二十一、端头支护:工作面上、下端头是指沿工作面方向,上巷下帮向工作面方向10m,下巷上帮向工作面方向10m的范围内。应使用单体液压支柱支护。运输机头机尾部分要使用4对8根11号工字钢长梁支护,保持一梁三柱交替迈步前移。
二十二、防止煤壁片帮:在采高较大,煤质松软、顶板破碎的回采工作面,冒顶事故多由煤壁片帮引起。新暴漏的顶板要及时支护,炮眼距顶板不要太近。采高大于2米,煤质松软,有片帮现象时,要打横撑。加托梁或超前挂金属铰接顶梁,煤壁要刷直,最好使煤壁向工作面前进方向仰斜一点。
二十三、对回柱放顶的要求:对回柱的要求是安全、快速,支架回收干净,使顶板充分垮落,支架回收复用率高。木柱一般用回柱绞车回撤。回收金属支柱时,如顶板比较稳定,支柱受力不大,可以人工回撤。如顶板比较破碎,支柱插入底板或被垮落的岩块埋住应当用绞车回柱。单体液压支柱不允许用机械设备强行回撤。
二十四、回柱放顶前的准备工作:检查顶板压力是否稳定,工作面支柱有无短缺,折断和歪扭,检查回柱绞车是否完好,戗柱是否打牢,回柱绞车钢丝绳的断丝、断股是否超过规定,回柱钩头是否牢固,绞车操作联系信号是否灵敏等,做好准备工作再进行回柱。
二十五、初次放顶:第一次放顶以放两排柱比较合适,即放够开切眼宽度,沿工作面倾斜方向自下而上顺序回柱,也可以分几段同时回柱。初次放顶时,要密切观察顶板活动和冒落情况,必须有初次放顶安全管理小组人员亲自在场指挥。一般从开切眼向前推进10m左右即可初次放顶,放顶前加固工作面支护,适当增加密度,沿工作面每6-10m增加一个木垛,支上向采空区倾斜的戗柱。
二十六、初次来压时的安全措施:初次来压时,单体支护工作面一般采取下列措施:加强支护提高支架的稳定性。
沿放顶线增设1-2排密集支柱。
沿放顶线每隔5-8m增设一个木垛。
设置一梁三柱的戗棚。
可适当加大工作面控顶距;采取小进度多循环作业方式,落煤后及时支架,并增大支护密度;指派专人严密观察顶压变化,同时在工作面和采空区内设信号点柱,如果劈断折断,便是报警信号。
二十七:周期来压时的安全措施:老顶周期垮落同样会给工作面的安全生产带来不利影响,可以采取同初次来压时一样的安全技术措施。不同的是周期来压时要尽量缩小工作面的控顶距,以减轻老顶对工作面的影响。此外,采空区里的支柱一定要回收干净,使直接顶充分垮落,以缓冲老顶垮落时对工作面支架冲击。
二十八、回收单体支柱的方法:运送、安装和拆除液压支架时,必须有安全措施,明确规定运送方式、安装质量、拆装工艺和控制顶板的措施。(收尾时,工作面每推进一排就新打一排木桩,把替换下来的单体支柱和顶梁由下顺槽外运,拆除机电设备外运,用回柱绞车回收木柱)。
二十九、回收单体液压支柱的安全措施:回采到停采线时要留出支护良好的最小挖顶距空间,作为行人和运料用;用大梁套棚和木垛维护好上出口,保证后路畅通;回柱的次序是由采空区向煤壁,由下向上;对拉工作面及有中巷的工作面,如倾角不大可由两头向中间回收。回柱工作必须由熟悉顶板性质责任心强的工人担任,回柱时还必须有专人观察顶板,采空区内的支柱要回收干净,下部顶板垮落赌塞时,如果工作面温度升高,有害气体积聚,回风巷要安设局部通风机加强通风。
三十、金属网假顶的支护:用倾斜分层垮落法开采缓倾斜及倾斜厚煤层,第一分层工作面要铺设人工顶板。用金属网作假顶材料,在开采分层数目较多的厚煤层时最为适宜。(把金属网托至紧贴顶板,铰接顶梁和金属网之间加板皮使支架牢固,出现“网兜”要在煤壁掏梁窝超前挂梁。放顶线要支戗柱)。
三十一、综采工作面防止顶板事故:
架型与围岩条件不适应:在破碎顶梁下没有采用掩护式支架而使用了垛式支架,引起冒顶和漏矸事故。
支架工作阻力确定不合理:有的工作面顶板压力大,而支架阻力造的偏低,结果活柱下缩量过大,引起冒顶,甚至把支架压死,处理非常困难。解决上面的两个问题的关键是要对顶板进行合理的分类,根据顶板压力及岩性特点正确选择液压支架的架型和工作阻力。
液压支架必须接顶。顶板破碎时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施。
超高采煤:采煤机割煤高度必须保持在支架最大支撑高度的范围内,如果超过支架最大高度,支架失去了支护的作用,致使顶板大量下沉,引起冒顶。端面距大:支架顶梁前端到煤壁这一段顶板没有支护,是引起冒顶的重要原因。端面距一般应不大于300mm。
三十二、加固老巷:老巷就是在工作面推进中遇到的过去掘的废旧巷道,有的老巷和工作面在同一煤层内,有的在工作面的上方或下方。老巷里的支架由于时间长和受工作面超前压力的影响,拆梁断柱较多,顶板破碎,容易冒顶。因此,工作面过老巷时需要采取预防措施。(工作面快到老巷位置时,要在老巷内维修加固,在原有支架下打上一梁二柱和一梁三柱。如果老巷支架上有局部冒落,要用木垛接顶,分层开采时,还要预先铺好金属或塑料顶网。)
三十三、回采工作面应斜过老巷:老巷顶板破碎,压力很大时,工作面不能与老巷平行推进,应在接近老巷时逐步调整工作面推进方向,是工作面与老巷斜交。工作面与老巷斜交处要增加支护密度,加打木垛。
三十四、回采工作面在老巷的上、下方时过老巷:如果老巷在工作面上方,要用大于老巷宽度的长木梁托顶。木梁一头伸入煤壁深窝,打上贴帮柱,长木梁上用木料刹紧背严,再沿倾斜方向打上抬棚。移设运输机以后,靠采空区一侧打上木垛。老巷在工作面下方时,工作面过老巷前应先用矸石和煤填实。工作面推进到老巷时,底板要下长底梁,支柱支在底梁上,防止支柱下沉。在老巷处要加打木垛托顶。
三十五、回采工作面过断层:断层破坏了煤层的完整性,造成裂隙和破碎带。回采工作面过断层时,先把工作面与断层走向的交角弄清。断层交角越小,工作面出现的破碎带宽度越大,冒顶的可能性越大。断层落差小于0.8m可以直接采过去,断层落差较大时要在两侧打好木垛戴帽戗柱。
三十六、回采工作面过褶曲:回采工作面过褶曲,可能要留下顶煤和底煤,如果顶煤留不住,要及时挑落,并在支架上用小木垛接顶。留底煤时柱子不要穿鞋。在挑顶、卧底处附近,要架设木垛,加强支护。褶曲变化平缓,工作面可以直接采过去。褶曲变化较大,要根据情况采用挑顶或卧底的方法。
三十七、工作面过自然裂隙:煤层和岩层中的自然裂隙,如层理面和节理面等,会降低岩体的强度,破坏顶板的完整性,是工作面发生冒顶的一个重要原因。(1、落煤后要马上支柱,支柱初撑力要高,以减少离层。2、顶梁之间要加撑子。3、要使工作面对着主节理的倾向推进,这样顶板的状态好。4、如果顺着主节理的倾向推进,顶板容易沿节理面下沉脱落)。
三十八、工作面过采动裂隙:采动裂隙也叫“压力裂隙”,往往超前煤壁5-15m就已形成,常与节理裂隙互相交切,使顶板形成楔形岩块,很容易冒落。要及时敲帮问顶,挑落活矸并及时支护。顶板如果出现张开的裂隙或台阶下沉,有大冒顶的危险。
三十九、单体支护工作面矿压观测:单体支护工作面矿压观测的主要内容有:顶板下沉量、顶板下沉速度、支柱所能承受的压力和活柱压缩量(1、从测杆上看标尺,测顶板下沉量。2、从测杆上看百分表,记录顶板下沉速度,从测力计上记录支柱所受的压力)。
四十、观测矿压掌握顶板活动规律:观测完顶板岩石顶板下沉速度、支柱所受的压力,支柱压缩量以后,要对测量数据进行综合分析,一方面得出工作面顶板压力活动规律,一方面发现顶板管理存在的问题。
第4篇 机采工作面非来压期间顶板管理规范
1.在生产过程中必须保证工作面“三直两平、两畅通”,所有设备正常运行,杜绝设备“带病”作业。
2.采煤机司机要根据顶板压力、煤层厚度、直接顶岩性等各方面因素合理确定顶煤留设厚度,并根据周期来压步距及压力显现强度合理确定正常来压和周期来压的顶煤留设厚度。
3.机采工作面生产过程中要根据顶板变化、地质构造、工作面涌水情况等合理调整采高。
4.采煤机司机每刀的卧底、提底或降低采高、增大采高的幅度不得超过100mm,连续推采调整量一般不得超过1刀,即调整一刀必须平推一刀。
5.工作面出现运输机上窜或下窜时,采煤机司机在机头或机尾加刀过程中要保证刮板运输机的承受弯度,一般连续加刀不得超过3刀。详细加刀位置和刀数要根据工作面的上窜的程度和距离来确定。
6.支架工移架时,支架顶梁必须全断面接顶,达到初撑力。并根据顶底板平整度合理调整平衡油缸伸缩量,保证支架的合理架型和支架顶梁接顶效果。
7.工作面推移运输机时不能出现急弯,要平缓过渡,当工作面底板坡度大时要停止推移运输机,通知采煤机司机重新进行二次扫底后方可推出。当出现采煤机割顶梁时,应采取利用运输机坡度调整割顶刀的滚筒、拉回运输机重新扫底以及利用采煤机自重反复倾压运输机等方式,保证顶台阶高度不大于规定。
8.推溜工要根据工作面支架支撑力情况及时对支架进行二次补压,在支架拉出后及时打开护帮板,护帮板滞后煤机不大于3架,推溜工及时调整前探梁,保证护帮板紧贴煤壁。
第5篇 机采工作面周期来压顶板管理规范
1.工作面周期来压期间,支架工必须紧跟采煤机前滚筒移架,采煤机司机控制好割煤速度,出现煤壁片帮增多、悬顶面积增大等漏顶征兆时,为了保证快速推进,可以适当提高采煤机速度,在保证移架速度和支架初撑力的情况下,增加支架工数量,实现多点移架或隔一架、移一架,推溜工补齐。
2.跟班队长及时观看压力变化,发现连续3架及以上初撑力不足时,要及时查明原因、及时处理。
3.当工作面局部压力较大或有漏顶预兆时,在刮板运输机可弯曲程度内,实行局部反复割煤,快速推过压力集中区。
4.周期来压期间,根据梁端距及前探梁平整度,尽可能超前移架,压力集中区域应采用带压擦顶拉架,但必须保证支架一次拉到位,当工作面出现顶台阶无法处理或不能够及时处理时,必须调整支架架型,保证支架前梁接顶,但调整的总架数应适当控制,防止产生压力集中,压死支架。
5.充分发挥护帮板的作用,提前收回护帮板及滞后采煤机打出护帮板的架数必须严格规定,护帮板必须紧贴煤壁。
6.采煤机司机在割煤过程中要合理控制煤机割煤速度,保证支架能够实现跟机拉架,当工作面周期来压时,若出现片帮增加、悬顶面积增大等漏顶迹象时,合理增加支架工数量,必须采取隔一架、拉一架。
7.如顶板完整,支架滞后采煤机后滚筒不大于3架;如顶板破碎,支架要紧跟采煤机前滚筒;如顶板有漏矸现象,支架工必须根据梁端距尽可能超前拉架,并保证支架接顶效果。
第6篇 金属矿山顶板安全管理规范
金属矿山地质赋存条件复杂,采矿方法多种多样,有些矿山采用不适当的采矿方法,加上不按正规作业,生产管理不善等原因,自50年代以来,冒顶片帮重大伤亡事故不断发生,根据概略的统计,我国金属矿山的冒顶片帮事故一般占井下各类事故总数的20~30%左右,居井下矿山伤亡事故的第一位。从井下冒顶片帮伤亡事故的分类统计结果来看,属于生产管理方面的原因占45.6%,属于物质技术方面的原因占44.2%。但在实际工作中,所谓物质技术方面的原因,往往与人的因素有关,比如设计和工艺的缺陷、设备设计和维修的缺陷等。从金属矿山发生冒顶片帮伤亡事故的地点来看,巷道发生的事故较采场多。冒顶片帮事故中,大多数是由于局部冒落或浮石冒落所引起。
加强顶板管理安全的重要途径是:根据不同的地质条件,选用合理的采矿方法,尽量减少采矿作业人员暴露在大面积的顶板条件下作业,安全、高效的采矿方法,对降低采矿重大伤亡事故非常重要,坚持合理的开采顺序,即自上而下、由顶到底(上盘到下盘),由远而近的开采顺序,集中作业,贫富兼采;避免到处挖富矿造成作业分散,导致破坏顶板平衡,提高回采强度。采取快掘、快采、快出的办法,提高采场单位面积矿石产量,缩短生产周期,不仅可以提高采矿的劳动生产率,而且可以避开地压显现的活动期,在地压相对稳定的状态下进行采掘作业,达到安全生产。
对于暴露面积较大的采场(例如空场法、留矿法,充填法等)必须实行顶板分级管理法,按照不同的地质条件和不同的采矿方法,将顶板分为一级、二级、三级,按照不同的级别,分别提出不同的顶板管理要求。为了避免浮石冒落引起的伤亡事故,矿山实行的顶板三次检查制(斑前、班中,斑后)。检查顶板松石的方法,过去主要靠锤击听声,处理顶板松石主要依靠撬棍,这种方法不仅工效低。劳动强度大,而且处理松石时如果站立位置不当,操作不慎,还可能使自己本身受到伤害。美国,加拿大等国已在井下采场成功地使用浮石处理机,可有效地防止松石冒落伤人事故,并提高工效。70年代以来还曾不断进行利用红外探测仪检查顶板松石的试验,已经取得了很大的进展。我国研制成功的无线电地音仪,可作出危险顶板冒落的预报。
对巷道型掘进工作面和采场的顶板管理措施主要有以下几方面:
(1)合理选择井巷(洞室)位置、断面形状和大小,包括,巷道布置应避开松软岩层,尽量在坚硬均质的岩体内通过,避免在应力集中区布置巷道,尽量使巷道、洞室的轴向与岩石弱面的走向直交或斜交(大于45~65º)。
(2)正确采用支护形式在金属矿山,岩石条件较稳定,但仍有相当部分的井巷需要支护,金属矿山过去常用的支护结构形式有木支架、金属支架、预应力钢筋混凝土支护、料石砌碹,整体浇灌混凝土碹等支护形式,但目前支护效果最好,工效较高的支护方法是锚喷支护。锚喷支护是一种新的支护技术,主要包括锚杆支护、喷射混凝土支护、锚杆——喷射混凝土支护或喷射混凝土——金属网相结合的锚喷支护等。
(3)减少爆破对巷道稳定性的影响。主要措施包括:①采用空隙间隔装药,减少爆破裂隙;②形成减震带,减少爆破震动。在生产实践中,往往在巷道或边坡一侧的爆区边缘,凿一排较密而不装药的空孔,利用孔空减弱爆炸应力波的传播;③减少炸药用量,采用毫秒电雷管起爆,由于各炮孔所产生的爆破震动相互抵消,使总的爆破震动有所降低;④控制爆破作用方向。迎向最小抵抗线的爆破震动,要比背向间最小抵抗线方向的爆破震动小0.8~2倍;⑤减少大爆破所产生的冲击力,减少爆破对采场底部结构的破坏等。
可用地质力学的方法来分析矿区地质构造的类型和历史,结合矿区的开采情况和地压观测的结果,从地质力学的角度划定矿区和地压活动危险区,从而使地压观测的选点和设计比较合理,可提高地压观测的效果。在地压观测的仪器方面,矿山可使用一种、两种或多种仪器同时进行观测,使用得比较普遍的有地音仪、声波仪、光应力计、地震仪等,其中地音仪的推广使用更为普遍。
金属矿山由于岩石比较坚硬,地表移动下沉过程缓慢,遗留的采空区多数未予处理。应在对地压长期观测的基础上,用地质力学的方法,对采空区情况进行分析,有计划地对一些采空区进行充填,做到基本上控制大面积地压活动所造成的危害,保证矿山安全生产。
第7篇 采煤工作面顶板管理规范
一、顶板分类
1、坚硬顶板。没有直接顶,或有直接顶也较坚硬,顶板不能自然冒落,悬顶距离达2刀以上,即使采用常规挑顶手段,挑冒顶高度也达不到采高的1.5倍。
2、复合顶板。这种顶板是直接顶较薄易冒落,能随放随冒,冒落高度小于采高的1.5倍,易冒直接顶上部岩层坚硬,采动后易冒直接顶与上部岩层间易离层,拉架后冒落不同步,产生不同步下沉。
3、破碎顶板。这种顶板裂隙发育,煤层采动后顶板暴露时间极短,用现有一般支护手段还来不及支护就冒落,其破碎易冒厚度大于或等于采高的1.5倍。
4、稳定顶板。除上述三种情况外,其余的为稳定顶板。这种顶板能自然冒落,一般不出现悬顶,即使局部出现悬顶,采用常规的挑顶手段能使其冒落充分。
二、采煤工作面顶板管理技术基础工作
1、在综采工作面采区设计前,要有地质部门提供的详细地质资料,对工作面的煤层赋存、煤质硬度、煤层倾角、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质、瓦斯涌出量、瓦斯动力、无煤带、火成岩侵入带及有无炭柱等要全面探明、查清。
2、各矿的矿压观测小组,要加强综采工作面矿压观测工作,逐步摸清各煤层综采工作面的矿压显现规律,分析研究液压支架的工作状况,为安全生产和今后支架选型提供科学依据。
3、每个综采队要配备采煤技术人员,负责收集工作面顶板压力情况和有关地质资料,认真分析工作面矿压显现规律,并制定有效的顶板管理措施。
4、各矿采煤工作面必须建立工作面技术档案。记载地质构造带、围岩变化带、积水区域、掘进和开采影响范围内采空区、老巷等情况,为下分层开采提供支护设计依据。
5、每个采煤工作面,都应根据本煤层和邻近采区的地质和矿压观测等资料,确定采煤工作面的顶板管理方法、支护方式,作为编制采煤工作面作业规程的依据和内容。凡没有矿压观测资料和支护设计的作业规程,不得审批。新投产矿井、新开采煤层应在生产中逐步积累矿压观测资料。
6、矿井应制定采煤工作面支护质量、顶板监测及矿压观测预报制度,并认真执行。矿压观测资料的收集处理应及时反馈,指导生产,并定期进行顶板压力预报。
7、采煤工作面初次放顶、老顶来压、过断层、过破碎带、过老窑、工作面收尾等,必须事先拟定周密的安全技术措施,经矿总工程师批准后执行。分管生产的副矿长应组织安全、生产、技术部门人员和区、队长到现场指挥,直至处理完毕为止。
8、采煤工作面在停产或节日放假前必须对工作面加强支护,缩到最小控顶距,防止顶板来压,造成垮冒。
三、初次放顶
1、采煤工作面要编制专门的初次放顶设计,报矿总工程师审批。设计中对炮眼位置、炮眼距离、深度、角度、装药量、放炮方式、放顶步距等都要做具体规定。缓倾斜煤层坚硬顶板挑冒高度不得小于采高的1.5倍。
2、在初次放顶前成立生产矿长为组长,矿、区队有关工程技术人员组成的初放领导小组的初次放顶领导小组,小组成员必须跟班现场指挥,直到初次放顶工作结束。
3、初放期间,两个端头必须备足支护材料,防止端头来压。
4、打眼装药过程前后,必须严格执行敲帮问顶制,防止垮冒伤人。单体支柱架设在煤岩稳定处。
5、液压支架接顶并使之达到初撑力,严格杜绝空顶,防止初次来压后发生冒顶事故。
6、初次放顶期间,两巷出口处及超前支护区内,应严格加强支护,确保安全出口畅通。
四、缓倾斜煤层正常回采顶板管理
1、缓倾斜煤层复合顶板、破碎顶板、稳定顶板顶板管理
(1)缓倾斜煤层复合顶板、破碎顶板、稳定顶板即采煤工作面向前推进后,由于直接顶、老顶抗压强度低,直接顶、老顶随采随落,在回采过程中采用自然跨落法管理老空顶板,充填回采后空间的顶板。
(2)加强工作面矿压观测,技术人员科学分析监测数据,掌握工作面推进情况,及时上图,准确预报来压情况。
(3)回采期间加强端头和超前支护,单体柱布设严格按照规程设计执行。
(4)加强液压系统的检修维护,保证支架支撑质量;严格控制采高,保证顶底板平直。
(5)做好工作面防滑工作,调整好工作面伪斜角,防止输送机上蹿下滑。调整时不得连续推机头或机尾,防止挤架、咬架、倒架。
(6)采煤工作面煤层倾角大于20°时,沿工作面倾斜方向要设置防止块煤滚落的防护网,防护网的个数和间距在作业规程中明确规定。
2、缓倾斜煤层坚硬顶板顶板管理
(1)缓倾斜煤层坚硬顶板采煤工作面必须设专业挑顶小组挑顶,施工人员和钻机台数按作业规程配齐,并有一名队长负责挑顶工作,质量检查人员对挑顶质量要按作业规程检查,挑顶工作未达到作业规程规定标准必须返工。否则,采煤工作面不准前进。
(2)坚硬顶板采煤工作面推广顶板注水软化或深孔松动预裂爆破措施进行弱化处理,放顶煤开采坚硬顶板应在工作面未采动区进行,并制定专门的安全技术措施报总工程师审批后执行。顶板应做到顶板随采随落,严禁超采区设计规定的采空区大面积悬顶作业。若架后出现大面积的悬顶,要根据工作面实际情况制定防止顶板突然冒落、气体涌出专项安全措施并进行人工强制放顶。
(3)缓倾斜煤层坚硬顶板采煤工作面第一次放顶步距要适当加大,一般不应小于3米,同时适当降低采高。放顶步距及采高的大小应在初次放顶的专门措施中详细规定。
(4)工作面不得发生倒架现象,出现倒架,及时调正。
(5)如果出现自降立柱必须及时用单体打点柱,报告区队值班人员,并通知泵工及时处理。
(6)对工作面顶板破碎区段,及时背上冷拔丝金属网和半圆木,确保推进中顶板不大面积的垮冒,诱发冒顶事故。
五、两个安全出口顶板管理
1、回采工作面的两个安全出口,其宽度均不小于0.7米,高度不低于1.8米,出口内无杂物,保证通风、行人、运输畅通无阻。
2、采煤工作面端头支架应与综采支架相配套,两个端头首先推广使用端头液压综采支架,其次选择液压过渡支架与单体铰接梁配套支护。
3、采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20米范围内,必须加强支护,安全出口的顶板要完好,严禁有空顶、空帮现象。
六、超前支护
1、采煤工作面超前支护的单体液压支柱必须加装柱鞋。液压支柱初撑力必须保证达到规定要求。每班应有专人进行检查,作好记录,并纳入工程质量班评估内容。
2、缓倾斜放顶煤回采工作面应沿底板送巷,沿底回采,不留底煤。确保单体液压支柱打在硬底岩石上。
3、“三软”煤层工作面必须有二次注液措施。严禁使用漏液、损坏、失效的液压支柱。
4、推广使用超前液压支架对采煤工作面顺槽进行超前支护。
5、采煤工作面顺槽必须有能对巷道帮、顶离层进行监测的仪器,要有专人定期观察,并记录在案。
七、防止片帮、冒顶
1、液压支架必须接顶。顶板破碎时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施。
2、采煤机采煤时必须及时移架。采煤与移架之间的悬顶距离,应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定;超过规定距离或发生冒顶、片帮时,必须停止采煤。支架的初撑力不小于额定值的80%,移完支架后及时伸出护帮梁。顶板破碎时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施。
3、当采高在3米以上或片帮严重时,液压支架必须有护帮板,防止片帮伤人。
4、人员在采煤工作面煤壁侧作业(钻孔、检修煤机等)时,制定专门的安全技术措施,必须指派专人对人员施工区域的煤壁侧和顶板进行敲帮问顶、处理松动岩石、煤块后,再进行有效支护,防止片帮伤人。必要时要加设防护网。
5、采煤工作面必须做到煤壁直、底板平,不留伞沿,采高符合操作规程规定。特殊情况下,必须制定专门的安全技术措施。
6、在已发生片帮的地段,要停止割煤,立即采取措施,加强端面维护,防止因片帮增加端面空顶面积而发生冒顶。
7、已发生冒顶处封顶时,要首先处理松动岩石及不安全因素,打好临时支护,然后再进行封顶工作。封顶过程中,班、队长要现场组织指挥。
八、过断层顶板管理
1、采煤工作面过断层时,要根据两巷和工作面断层顶板情况进行挑顶或卧底,减缓断层处巷道或工作面倾角。
2、如断层面与工作面夹角小暴露面积大,条件允许时调整工作面方向,减少工作面推进时受断层影响的长度。
3、适当降低采高,煤岩壁要浅打眼、少打眼、超前放震动炮或注水软化,结合手刨镐,在支架前方打钢梁,对顶板进行超前支护,减少片帮冒顶现象发生。
4、增加断层处支护强度,加打戗柱、加密锚杆等。
5、过断层期间,工作面断层区域严禁放煤作业。
6、工作面过断层时应注意断层水的透出,坚持“有疑必探,先探后采”的原则。
九、回撤顶板管理
1、回撤工作面支架前,必须制定专项安全技术措施。
2、回撤通道要保证顶板完好,支护有效。锚网支护质量要符合规定。
3、每次撤架前,必须先清理好退路,确保退路畅通无阻。出架过程中,降架工作由支架工完成,其他人员协同作业,同时密切注意观察顶板情况,确认顶板稳定后再将支架一次降到位。及时检查、支护支架撤除后的顶板,为下架支架出架作好准备工作。
4、要边撤架边检查顶板条件,顶板随采随冒的回撤工作面靠近采空区一侧,要补打一排单体,及时加强支护,防止因支护不及时而导致顶板破碎,从而给撤架带来困难。
5、回撤通道内单体支撑点要稳固,防止单体倒下伤人,单体卸压孔要朝向采空区,回收单体时、必须密切注意顶板变化情况。
6、严禁人员在支架倾倒一侧作业、逗留。
7、严禁在无支护情况下作业。
十、地面塌陷坑系管理
1、地面塌陷坑系指由于井下采煤后对应地面发生的塌陷、垮落、裂缝等。
2、当确定某一区域进行回采时,地测站应在井上下对照图上圈定对应地面可能出现的范围,预计塌陷的时间。预计塌陷的范围内如有农田,建筑物或其他构筑物,应提前搬迁或处理。
3、当井下开始采煤,矿总工程师应指定地测站及其他相关部门有关人员定期到可能塌陷的区域查看,并实际记录塌陷发生的时间、范围、深度及周围裂缝范围,并及时通知领导和有关部门。
4、矿生产副矿长指定专人在可能出现塌陷区域的周围、路口设置警示牌。警示牌要有维汉两种文字写清楚前方是“塌陷危险区”字样。
5、地面出现塌陷时,通风部门要及时对塌陷坑进行回填。对裂缝要用推土机压实,并记录回填时间,回填土方量,出现重复塌陷要重复回填。
6、如果用高压水枪射流对塌陷坑回填,至少滞后工作面对应地表100米。井下指定专人观察并记录脱水量。如果有隐患,必须制定防溃浆措施。
7、在年初开春解冻期,要指定专人定期或不定期到塌陷区巡视,防止大量雪水、洪水进入塌陷区。
8、经过塌陷区域的供水管路,应定期检修,维修,严防跑水。其他工业和民用废水,未经批准不得进入塌陷坑。
9、对已经出现的所有塌陷坑,各矿应认真进行一次清理,并标在井上下对照图上,注明塌陷时间、范围、深度。
10、各矿根据实际情况,制定塌陷区复垦利用规划,协调与环卫、城建部门的关系,控制工业垃圾倾倒的数量和时间,以利安全生产和复垦利用。严禁生活垃圾倒入塌陷坑。
第8篇 某某矿顶板管理安全措施规范
1、施工中必须坚持敲帮问顶制度;每次进入工作面前,班组长必须对工作面顶帮安全情况进行一次全面检查,确认无安全隐患后方可组织人员入内,打眼前、支护前必须由有经验的工人站在安全地点及时清理危岩、浮矸;迎头施工时必须设专人观察顶、帮情况,防止片帮、掉顶伤人;
2、工作面支护严格按由外向里的顺序逐排进行支护,严禁由里向外支护;
3、严禁空顶作业,锚网支护时每循环进尺不超过3.0m,顶板破碎时掘一排支一排;
4、每班必须严格检查后部巷道支护情况,发现锚杆失效时应及时补打锚杆;如发现顶板下沉情况严重,顶板压力大,顶板离层、顶板有响声等现象,要立即停止作业,撤出工作面人员,待顶板稳定后,由外向里进行施工;两帮位移加大时应及时撤出工作面全部人员,进行处理,并采取在巷中补打锚索或其它支护方式加强支护;修复支护时必须坚持由外向里逐段进行,修复合格后方可进入工作面作业;
5、遇有地质条件变化时锚网支护巷道应缩小锚杆(索)间、排距加强支护,并及时向矿生产技术部汇报;
6、锚杆支护要严格按照设计要求的间排距支护,空顶距不得超过3米;
7、安全质量检查员、技术员要加强锚杆锚固力的检查,锚固力不得低于设计的要求;
8、帮部出现围岩破碎时,要及时对帮部补打锚杆进行支护;
9、做好顶板管理工作,及时安装顶板离层观测仪,及时记录顶板变化情况,做好顶板预测预防工作。
第9篇 停机检修前的顶板管理规范
1.在矿井进行预防性停机检修时(或机采队预防性检修大的机电设备时)要和机采队提前联系避开周期来压,,工作面停在合理的位置上进行检修,停机检修前将支架初撑力升到位、护帮板打到位,端梁距大且顶板平整时及时超前拉架。
2.停机检修期间,设置专人巡查工作面来压情况以及支架接顶、梁端距、护帮板和工作面片帮情况,发现问题及时采取预防性措施。
3.当工作面出现设备故障停机时,要安排专人对支架进行二次补压,同时保证护帮板全部打开,并定期巡查工作面顶板管理情况,发现问题及时采取预防性措施;如果工作面顶板状况较差,要根据设备故障的处理时间,采取其他措施加固顶板和煤壁;当工作面压力显现较大时要对支架增加辅助设施,防止支架被压死。
4.合理安排主运系统与机采工作面检修时间,保证主运系统运行可靠。
5.加强液压系统及设备的日常维护和保养,保证周期来压期间的快速推进。
6.加强液压系统及支架的检修和维护,保证所有支架能够达到初撑力,保证所有支架的立柱、平衡油缸安全阀能够正常开启。
7.加强机器的检修和维护,定期检测刮板链张紧力、有无破损、检查液压马达的完好情况以及机器各电机、减速箱、轴承等运行是否正常,发现异常情况时提前制定检修计划。
8.严格落实好设备点检制度,合理利用检修时间处理设备隐患,防止来压期间的设备故障。
9.保证供电、供排水等系统的可靠性。
第10篇 综采工作面顶板管理措施规范
1、工作面顶板事故的预防
① 加强矿井地质工作,掌握回采工作面的顶、地板和采区的水文地质等情况,有正对性地采取防范措施。
② 认真编制采取设计和工作面作业规程,并由矿技术部门组织有关人员进行会审,报矿总工程师批准。情况发生变化时,必须及时修改作业规程或补充安全措施,并报矿总工程师批准。
③ 严谨选用支护设备并安设仪表,对工作面支护质量进行监测及采取相应安全措施。
④ 保证工作面支护质量,严禁出现挤架、垛架现象,控制支架间隙。如果架间隙超过300mm时,使用单体柱架一梁二架抬棚管理;若架间隙超过500mm时,平行工作面在支架前梁上挑半圆木,然后架一梁二柱单体柱抬棚管理。如果间隙过大,要及时用大板棚进行支护,当间隙大于1.5m时要及时补架。
⑤ 认真执行《安全规程》中顶板管理有关规定,加强管理,严格工程质量。保证机电设备完好,乳化液泵站供液压力达到31.5mpa,确保支架的初撑力,控制采场顶板离层变动,并努力确保液压系统不漏液,不窜液。认真按《煤矿工人技术操作规程》《岗位作业标准》操作,确保工作面采直采平即达“|三直一平两畅通”。
⑥ 工作面顶板破碎,煤墙片帮时,必须超前移架或及时移架护顶和及时伸出侧护板、逼帮板护帮(煤墙)。
⑧ 严格执行敲帮问顶制度,回撤工字钢棚,十字顶量,要先检查顶板完整情况,顶板有离层、掉顶危险时,要坚持先替后回原则。处理冒顶时清理好现场,找好退路,顶板稳定之后派有经验的老工人处理并设专人监护。进入煤墙侧作业时,必须用道木或大板护顶,半圆木逼帮,在停机闭锁大溜专人监护下进行。
⑨ 工作面上下端及安全出口的管理,严格按照《煤矿安全规程》规定执行:
a、采煤工作面所有安全出口与巷道衔接处的20m范围内,必须加强支护,巷道高度不得低于1.6m,综合机械化采煤工作面所有安全出口与巷道衔接处的20m范围内,巷道高度不得低于1.8m,安全出口必须设专人维护,支架有断梁折柱时,必须及时更换。
b、综采工作上下端头要使用端头架管理,端头架与中间架之间尽量用2~3组排头排尾架过渡管理。人行道净宽比少于0.7m,随时清理浮煤及杂物,移架后及时打出支架外邦护帮板,同时打设逼帮柱,沿煤墙打设的逼帮柱一般要求间距为0.8~1.2m,从而实现安全有效地管理外邦煤墙。
c、近水平煤层单层开采或分层开采对三角区和超前支护要严格的要求。(但较一次采全高工作面要求要松,因此,重点低位放顶煤一次采全高工作面上下端头三角区和超前支护的管理措施。)
第11篇 采矿过程中顶板安全管理规范
一、前言
顶板安全是采矿过程中的重要危险源,如何管理好采矿作业面的顶板,预防冒顶事故的发生是每个采矿工作者义不容辞的职责。冒顶事故对矿井安全生产危害极大,因此,加强矿山顶板安全管理,科学预测、预防、预控井下工作面可能存在的顶板安全隐患,及时采取有效的防范措施很有现实意义。
二、顶板事故的表现形式
矿山的顶板岩体冒落事故,依其冒顶片帮的范围和伤亡人数,一般可分为大冒顶、局部冒顶、松石冒落三种。本文主要研究局部冒顶和松石冒落,并统称冒顶事故。
三、冒顶事故产生的原因
这类冒顶事故多发生在以下几种情况:在顶板比较破碎的工作面;在岩层层理、节理、断层比较发育易离层的工作面;在深矿井、超深矿井、爆破后顶板安全隐患排除不当的工作面。
冒顶事故的发生,一般与矿山地质条件、生产技术和组织管理等多方面因素有关。按事故分类统计资料,属于生产组织管理方面的原因占45.6%,属于物质技术方面的原因占44.2%,属于冒险作业等因素引起的事故仅占10.2%。
(一)、 生产组织管理方面
1、 采矿方法选择不合理
采矿方法选择不合理是引发冒顶事故的一个主要原因。据统计,某矿6年*发生9起采场冒顶事故,其中留下不规则矿柱空场法采场的事故占55.6%;房柱法采场的事故占33.3%;浅孔留矿法采场的事故占11.1%。
2、顶板支护方法不合理
采场工作面或大断面掘进,支护方法不合理或支护不及时,是导致冒顶事故的另一个主要原因。当工作面附近的顶板岩石比较破碎,构造比较发育时,支护方法不合理或支护不及时,极易造成顶板突然冒顶或片帮,引发事故。某矿发生的有人员伤亡的9次冒顶事故中,因支护方法不合理或支护不及时造成的有6次,占66.7%。
3、浮石处理不当
巷道内松石冒落多半发生在距工作面10米以内,采场内松石冒落多半发生在采场顶板并不太高的情况下。浮石处理不当,撬毛工技术不熟练,检查不周,疏忽大意甚至没有检查,是造成冒顶伤亡事故的原因之一。浮石处理不当所引起的伤亡事故,大多是由于浮石处理前对工作面顶帮缺乏全面细致的检查,以及浮石处理时站立的位置不当和排除工的技术不熟练等造成的。神农磷矿1991年6月19日顶板冒落事故就是因为当事人在处理顶板安全隐患时站立位置不当,顶板脱落时躲闪不及被砸伤的事故。虽然这几类顶板存在很大的安全隐患,但是也不是不可避免,顶板发生变化之前都有一定的预兆,无论是井下作业人员还是入井检查人员要认真观察顶板,进行危险辨识后,对存在隐患的顶板进行行之有效的处理方法,就可以确保安全的情况下进行巷道的掘进及矿石的回采。
4、防护用品使用不当
在矿井内工作时,由于没有正确使用防护用品而使冒顶事故扩大化的事例常有发生。1999年8月,上坑金矿某民工在上山口出碴时,由于安全帽没系带,低头时安全帽落下,正好被上山顶部顶板落下的一块浮石砸中头部而死亡。
5、人员管理跟不上
一是井下使用的新工人多,对井下作业环境不了解,又缺少安全知识技能的培训,新老交替衔接不上,不能及时有效地“敲帮问顶”而引发事故。宜昌福宜隧道建筑工程公司2007年8月8日的冒顶事故,就是由于新工没有经过安全教育上岗,当事人缺乏必要的安全知识,在进行锚杆支护处理顶板险岩时被冒落顶板砸伤,造成死亡事故。
二是井下管理人员对顶板管理不重视,没有行之有效的顶板管理办法和监督约束机制,以致顶板管理松懈,无人员伤亡的小冒顶事故不断,有人员伤亡的冒顶事故也就不可避免了。
三是冒险作业,受经济利益的驱动,矿山井下的险、累、脏活都由劳务工来做,且不少矿山撤消了井下专职排险工,井下排险作业一般由劳务工兼职。这些劳务工经常会出现冒险作业现象,并由此引发一些冒顶伤亡事故。某矿2000年6月就发生一次因劳务工在井下冒险作业,导致2人受轻伤的冒顶事故。
(二)、顶板自身结构差
1、破碎带顶板:在靠近断层、裂隙的岩性比较破碎,岩层层理、节理比较发育,影响生产的正常进行且容易出现安全事故,而且很容易给回采造成隐患。
2、大面积空顶顶板:由于地质条件的影响,造成工作面空顶区域。
3、伴有滴水顶板:很多切割的顶板伴有滴水,由于滴水的存在,致使顶板层与层之间的摩擦力逐渐变小,存在安全隐患。
4、页岩顶板:页岩顶板的显著特性是层状分布且脆而薄,层与层之间比较光滑,摩擦力较小,容易脱层。
5、采空区顶板:房柱法开采后形成了大量采空区,随时间推移,矿柱的岩体强度下降,采空区面积增大,造成部分矿柱因应力转移而使荷载增加,在外力作用下容易使矿柱发生连锁垮塌,并且大面积顶板容易在较短时间内冒落,对生产设施、人员造成很大的隐患。
四、顶板冒落前的预兆
在正常情况下,顶板冒落前都有预兆:
1、掉碴:顶板严重破裂时,折梁断柱就会增加,随着就出现顶板掉碴现象,掉碴越多,说明顶板压力越大,在这种情况下就会出现冒落。
2、片帮:冒顶前巷道或采区帮壁或矿柱所受压力增加,变得松软,片帮规模增大,次数增多。
3、裂缝:顶板的裂缝,一种是地质构造产生的自然裂隙,一种是由于巷道掘进过程中顶板下沉引起的采动裂隙,尤其是采空区采动裂隙更加明显。观察裂缝的经验是:流水的裂缝有危险,因为它深;缝里有黄泥、水锈的不危险,因为它是老缝;茬口新的有危险,因为它是新生的,如果这种裂缝加深加宽,说明顶板继续恶化易冒落。
4、脱层:顶板快要冒落的时候,问顶时往往有空音发出,出现这种现象顶板易脱落。
5、漏顶:破碎的伪顶或直接顶,在大面积冒项以前,有时因为木支护位置不当容易出现漏顶现象,漏顶如不及时处理,会使顶板岩继续冒落,造成没有声响的大冒顶。
五、防止顶板冒落事故的措施
1、冒顶危险试探
通过冒顶危险试探,对顶板隐患进行检查,发现有冒顶危险的区域,严禁作业人员进入作业。具体方法有:
a、木楔法:在裂缝中打入小木楔,这一段时间,如果出现木楔松动或夹不住了,说明裂缝在扩大,有冒顶危险。
b、敲帮问顶法:用大锤敲击顶板,声音清脆响亮的,表明顶板完好;发出空空或嗡嗡的声响时,表明顶板岩层已离层,如敲不下来,就用木支护在危险地方支起;如大面积空顶,又敲不下来,应把脱离的岩层压下来。
c、震动法:右手持撬棍,左手指尖扶顶板,用工具敲击时,如果感到顶板震动,即使听不到破裂声,也说明此岩石与整体顶板分离。
2、及时调整采矿工艺,保证合理的暴露空间和回采顺序,有效控制地压要加强矿井地质工作和采矿方法的实验研究,对原设计的采矿方法不断进行改进,找出适合本矿山不同地质条件下的高效安全的采矿方法,加大采矿强度,及时处理采空区。要控制好采场顶板的稳定性,必须要有一个合理的开采顺序,因此要合理确定相邻两组矿脉的回采顺序;要根据不同的地质条件和采矿方法,严格控制采场暴露面积和采空区高度等技术指标,使采场在地压稳定期间采完。
3、要加强顶板的检查、观测和处理,提高顶板的稳定性。顶板松石冒落往往是造成人员受伤的重要原因。对顶板松石的检查与处理,是一项经常性而又十分重要的工作,必须固定专人按规定的制度工作,才能确保顶板安全生产,防止松石冒落顶板事故发生。对一些危险性较大的采场,在技术、经济允许的条件下,应尽量采用科学方法观测顶板。目前国内较经济简便的观测手段有光应力计、地音仪及岩移观测等。要观测摸索不同岩石岩移的规律,科学地掌握顶板情况。对已发现的不稳定工作面顶板,要及时进行处理,并尽可能采用科学有效的措施(如喷锚支护等)防止冒顶事故发生。
4、科学合理地布置巷道及采场的位置、规格、形状和结构 要避免在地质构造线附近布置井巷工程,因为垂直于地质构造线方向的压应力最大,是岩体产生变化和破裂的主要因素。要避免在断层、节理、层里破碎带、泥化夹层等地质构造软弱面附近布置井巷工程。因为在这些地方布置的工程更易产生冒顶。如井巷工程必须通过这些地带,也应采取相应的支护措施或特殊的施工方案。井巷、采场的形状和结构要尽量符合围岩应力分布要求。因此,井巷和采场的顶板应尽量采用拱形。因为围岩的次生应力不仅与原岩应力和侧压系数有关,而且还与巷道形状有关。采用拱形形状时,施工难度不大且顶板压力不会太集中,顶板稳定性较好。
5、加强顶板管理,提高顶板管理的技术水平一是加强安全教育和安全技术知识的培训工作,提高各级安全管理人员的技术水平,树立“安全第一”的思想,遵章守纪,建立群查、群防、群治的顶板管理制度。在各工作面备有撬棍、大锤、木支护材料,设立专人或兼管人员具体负责各工作面的排险工作,设立警告标志,做好交接班制度等。二是结合矿山实际,总结顶板管理的经验教训,从地质资料的提供、井巷设计、井巷维护技术、施工管理,制订出一套完整的井巷施工顶板管理标准,为科学有效地管理顶板提供技术支持。
6、掌握正确的顶板隐患处理方法。作业人员要遵守正确的敲帮问顶程序,通过看、问、听、撬、支、压、撤等一系列的检查手段,了解和处理顶板安全隐患。例如:“一人照明、一人敲”、“先外后里,先两帮后中间”等等,对作业面顶板进行认真清理,打炮辅助人员在作业过程中认真注意观察顶板变化情况,发现隐患及时进行处理。大面积空顶区域,要认真敲顶,如撬不下来,就采用支护材料将危险区域支撑;如确实存在安全隐患,就要进行压顶处理或者停止作业。针对采空区采场,要对危险区域使用木滑尺,对其进行观察记录;对特危险采空区采场,要采用“三强”进行采矿;已经采完的空区要拉警戒线或者封闭。
