煤矿顶板管理措施
1.各煤矿要进一步明确顶板管理的责任。各煤矿矿长是矿井顶板管理的第一责任人,对顶板安全管理负总责;矿总工程师负责支护设计、作业规程、安技措施、变化措施的制定;生产副矿长负责现场生产组织落实,规程措施执行是否到位;机电副矿长负责泵站压力的调整、液压元件的安全使用、支架的日常维护及保养、三机配套的合理选择;安全副矿长负责规程措施贯彻落实是否到位的全面监管;各作业单位负责人和作业人员对作业安全负直接安全责任。要求各矿要根据以上的原则要求,进一步细化责任,明确分工,做到管控无死角。
2.所有支护设计,必须根据本矿实际的煤岩情况及其稳定性分类。按照支护设计的要求,经过严格严密的计算、验算,并进行安全可靠性、稳固性、适用性分析,确定采掘支护方式、方法、支护材料及参数,确保支护设计科学、合理、安全可靠。
3.所有支护设计,必须由矿生产技术部门统一管理,组织设计,并在作业规程中做出详细认真的阐述。支护设计由矿总工程师负责组织审查把关,是设计工作的第一责任人。
4.原则规定,所有生产矿井必须做到:
(1)开掘巷宽在4.5m及以下,巷高在3.5m及以下时,由各矿自行设计;超过以上规定的巷道,无论地质条件如何,均须委托有资质的设计科研院所进行专项设计,设计完成后,矿方要组织工程技术人员进行研讨论证,待确定方案后,报请长治公司审批、备案。
(2)首采工作面或遇特殊地质变化需重新组织支护设计的,必须委托有资质的科研院所进行设计,设计完成后,经矿总工程师组织工程技术人员审核论证后,报请长治公司审批备案,重点工程的设计,还需报请集团公司进行论证把关和审批。
(3)当遇地质构造带、应力变化区、特殊条件顶底板和煤壁变化不稳定区域、大断面、交叉点等状况时,要由矿总工程师负责组织,通过认真的分析研究,并根据实际变化情况,深入研究支护加固补强方案,进行专项设计,确保安全可靠。在无把握的情况下,必须先停止生产作业,聘请科研院所,协助分析研究和编制设计,不得盲目从事,设计完成后经矿总工程师组织初审后报请长治公司审定。
5.针对所有支护设计,各矿必须根据断面大小、施工装备水平、现场施工条件、地质条件等因素,确定安全的施工工艺和方法,并采取有效的安全技术措施,确保施工作业安全。
6.根据设计,必须选用符合设计要求的合格的支护材料,包括水泥、石子、砂、各种砌筑用材、各种型材、锚杆、锚索、金属网、锚固剂等,保证使用合格的、不过期的材料,并同时要注意,除供应商提供的出厂质量检验合格证等质保资料外,各煤矿要根据实际用量、时间长短,由矿生产技术及物资供应部门负责,定期进行批次材料的送检确认工作。
7.必须注重施工质量和特殊条件下的支护补强加固质量。要根据国家出台的施工技术验收规范和标准,严格严肃质量验收制度和程序,认真做实班检验工作,确保施工质量。
8.必须注意巷道和采面应力变化区、变形区、采动影响区、片帮、冒顶、变形破坏造成的关键地点、部位的安全管控和安全防护。
(1)对锚杆、锚索等支护的巷道,要加强顶板离层及煤壁变形程度的监测监控,要根据顶板下沉和变形的速度和量,分析危害程度,在危险区域设置明显的提醒标识,必要时要设置安全隔离带,禁止人员擅自进入危险区,并及时采取防范治理措施。
(2)回采工作面必须建立矿压观测制度。要定期分析矿压显现情况,详细掌握老顶初次来压和周期来压的规律及周边采空区等影响规律,并遵循规律,针对性地采取安全防范措施。
(3)对所有采、掘、开井巷工程,必须建立定期的支护情况检查制度和观测制度。要与每周的安全大检查充分结合起来,尤其是对设有顶板离层仪和重点观测站、重点观测部位,必须严格建立记录台账,并制定严密的分析研究制度,严禁弄虚作假的行为。
(4)针对防止锚索拉断弹出伤人的情况,原则要求:在压力大、回采工作面两巷超前区域、端头尾区域、较大断面、交叉点及作业人员比较集中区域等有拉断危险、有采动变形和地质构造带影响的重点区域,必须对锚索采取预防性的防断伤人措施,并制定作业安全保护措施、执行作业人员站位时不面对锚索、锚杆的措施。
(5)针对其它支护形式(如工字钢棚、料石砌碹、U型钢支护等),当有巷道变形而导致的压力增大时,必须根据实际情况,及时采取补强和安全防护措施。
9.对变形大、断面缩小、影响安全生产需要挑顶、扩帮、卧底时,必须认真分析煤层或围岩特性,科学制定挑顶、片帮、卧底的技术方案、方法和专项安全技术措施,由总工程师负责组织制定,特殊情况报长治公司批准。原则要求:刷扩、挑顶前,必须先对顶板、煤壁一定的范围内进行加固,加固的方法有深、浅孔结合的注浆加固,补打锚索、锚杆、套棚补强,加强逼帮,增设点柱,增设木垛等。要根据具体情况确定补强加固的范围、强度,在加固措施采取后,方可再进行挑顶、扩帮、卧底。待刷扩完成达到安全使用断面后,再根据实际情况进行二次加固,直至达到安全使用要求。对变形刷扩加固区域,必须建立专门的观测点,并认真进行观测记录,要做为安全管理的重点,严格日常的动态监测和检查,及时发现问题,采取对策,确保人身安全。
10.对压力大的区域,为防止锚索、锚杆破断伤人,要采取防护措施。原则要求,大采高工作面超前50米以内、其它工作面超前20米以内必须采取防护措施,并推荐以下三种方式,供各矿借鉴(以锚索防护为例):
一是采用专用的金属网片,通过套绑进行防护,目前中能煤业已使用;
二是采用10#铅丝双丝十字形捆绑固定的方法进行防护,目前多数矿井已采用单丝防护,需进一步改进;
三是采用专用防护管套吊扣的方法进行防护,目前三元、王庄已使用;
要求对锚索的防护不易吊绑过紧,要留有一定的弹性量(松弛度),以利于锚索拉断瞬间能有效释放能量。
11.所有巷道的维护,必须由外向里进行,防止关门。制定安全技术措施后,除在班前会贯彻,还必须到现场,结合实际安排工作(由作业队负责),让作业人员清楚明白、熟练掌握安全作业的要求,做到自主保安。安管技术人员要做好监管和指导工作,及时纠正不正确、不安全的作业方法,做到安全监管有效,杜绝违章指挥、违章作业、确保安全生产。
12.各矿要高度重视,所有工作面在用支架及液压单体柱的初撑力必须达到标准要求。首先要保证泵站的压力不小于30MPa;其次保证支架及液压单体柱安全阀的整定值达到出厂时的设计要求,以确保支架及液压单体柱的工作阻力;三是必须保证支架接顶严密,尤其是放顶煤工作面放煤后的接顶管理,当由于局部空顶支架支撑力达不到设计工作阻力时,必须制定针对性的安全技术措施,并在规程中做出明确的说明。
13.采掘过程中,对已探明的老空巷道或在布置工作面时掘进的措施巷、硐室等,必须在未受工作面采动影响前,提前制定强化加固的方案和措施,要根据类似矿井和本矿已有的经验教训和矿山压力变化规律,提前制定安全技术措施,以减少回采及掘进接近或揭露后,造成的安全威胁和加重治理的难度,原则上要求在空巷、空区前后左右至少10米范围内必须采取加固措施。
14.对揭露未提前探明的老空巷道及老空区,必须立即停止生产,由矿总工程师组织相关工程技术人员,经现场勘察后研究制定科学合理的安全技术措施和实施方案,并按照方案进行处理,达到安全生产效果并经相关部门组织联合验收确认后方可恢复生产。
15.要严格优化矿井设计。在回采工作面布置遭遇地质构造等情况时,要在详细探明构造情况并研究确定施工方案及制定补充措施后,方可继续施工,严禁随意布置措施巷或联络巷。在进行巷道断面设计时,要充分结合煤矿设计规范和巷道的用途,合理选择巷道富余系数,严禁随意变更巷道断面尺寸,人为造成大断面、大交叉点,为顶板管理带来隐患。
16.为减少回采工作面端头尾区域和超前支护区域内的锚索、锚杆对顶板支护管理的影响,避免破断伤人事故的发生,必须制定超前退锚的办法。锚杆直接退丝解压,锚索因为有锁具存在,要使用专用的工具进行解锁,具体退锚的距离和范围,一般要求在进入端头尾架前必须进行,各矿要根据顶板压力变化大小具体确定。
17.经过分析,回采工作面端头尾区域、超前支护区域顶板压力显现最为明显,是煤矿顶板管理的重要区域。为进一步提高上述区域的支护强度,减少顶板下沉量和位移量,提高顶板支护的效果和稳定性,要突出研究顶板管理,尽量提高支护的强度。所以提倡所有矿井,在工作面端头尾使用端头支架,在超前支护区域使用超前自移式液压支架,以提高对顶板的支护能力和支护效果,尤其是一次采全高的煤层,回采15#煤层、8#煤层(包括马堡、福达、新村、晋永泰等煤矿)矿井最适宜,各矿要定出改造计划,要考虑新安装投产的工作面一步到位。
18.要进一步强化监测手段。要积极与科研院所、厂家联系,充分利用先进的矿压监测新技术、新设备、新仪表,提高监测预警防范能力。目前,大部分矿井已使用顶板离层仪,但使用的不好、不理想,有些监测仪器已经逐步淘汰,对重点区域的顶板观测,要尽量使用在线监测,建立定期监测取数制度(包括回采工作面),实现“一周一观测一分析”的制度,对重点部位要增加观测点的密度和观测次数,并配以其它观测手段,积极探索人机合一的管理机制。对锚索的监测,要积极推广应用锚索锚固力、变形量专用监测仪表,确定预警值,当预警后,要及时采取临近补打锚索或采取解压的办法进行处理,防止顶板事故的发生。
19.对高度低于2.2米的锚网索支护巷道,为确保行人安全,要对锚索进行防护或粘贴明显的反光警示条,以提醒人员行走时注意安全,或采取合理避开锚索支护的范围,规定人员行走线路,并有明显的引导路线指示标志和提醒。但最好能从跟本上解决问题,就是要从设计上一步到位,保证巷道的高度,对煤层薄的巷道,掘进时可采取沿顶卧底的方法解决,既增加了巷道的高度,又解决了矿井通风和运输等问题。
20.以上规定,各矿要认真贯彻执行。并根据自身实际制定具体的技术规定和安全责任追究奖励制度,以保证措施落实到位。长治公司将加强监督,对执行不到位或存在技术措施重大缺陷的,将对相关责任人处以5000-10000元的罚款,对造成重大隐患、重大安全威胁的,将处以不少于10000元的处罚,造成事故的按事故责任追究办法严肃追究责任。
2014年5月3日?
篇2：浅谈煤矿顶板管理措施与办法
一、概述
我矿矿区内含煤岩系为上二叠系龙潭组之碎屑岩,矿区地表为山坡、农田、水沟,地层稳定,地质构造简单。主采煤层为C5、C8、C11、C12煤层,其中C8煤层厚度1.5米左右,煤层顶板均为页岩,直接顶稳定。自2010年至今,我矿共发生了3起安全事故,其中有2起属于顶板事故,其中未执行敲帮问顶引发事故1起;因支护质量差引发事故1起。在总结事故原因与教训中发现,每一起事故都有个共同的特点:事故的主要原因都是工人严重违章作业造成的自身伤害。
吸取了教训之后,我们不能不对如何强化顶板管理工作进行深刻的反思与进一步探索。
二、探索顶板管理的措施与办法
1合理布置回采工作面,认真编制作业规程
我们要求工程技术人员应积极探索适合我矿地质条件和有利于顶板管理的工程设计方案,编制作业规程应从多方面考虑,尽可能周全,充分具有科学性、可执行性及可操作性。我们要求回采巷道要合理布置,沿煤层顶板掘进,这样掘进巷道时施工条件好,在源头上减少了顶板事故发生的可能性。此外,合理选择采煤方法,选用走向长壁式回采方法。
2严格执行《作业规程》审批、学习制度
《作业规程》是煤矿指导生产、保证生产安全的纲领性文件。因此,要求采掘作业规程编制之前都要事先进行水患论证,编制时依据地质资料与矿压观测资料,包括顶板来压规律,进行切合实际的编写。矿长、总工程师应严格把关,制定“四不批”制度,即地质构造不清不审批;顶板管理措施不具体不审批;规程编写不认真不审批;措施没有针对性不审批。“三大规程”出台后必须组织干部和职工认真学习,让大家领会和掌握,同时通过考核合格后才能上岗作业。
3加强工程技术管理,严把工程质量关
我们矿顶板事故绝大多数是由于现场管理不严或采掘工作面工程质量低劣造成的。采掘工程质量是顶板管理的基础,从抓好现场管理入手,提高工程质量是防止顶板事故的一条极其重要的措施。因此,要求工程技术人员及现场管理人员经常深入井下作业现场检查指导,发现问题及时处理解决,遇地质构造变化等意外情况,应编制补充安全技术措施并组织全体施工人员学习领会后方可继续施工。日常工作中由安全员对采掘工作面支护质量进行巡回检查,发现隐患及时消除。每个月末组织相关技术人员对工程质量进行验收,验收时应严把质量关,坚决做到工程质量不合格不验收。
4密切关注回采工作面顶板动态,掌握初次与周期来压规律
回采工作面初次来压和周期来压容易造成冒顶事故,特别是对于断层、裂隙发育的顶板,一旦采面某个地点的支架失效,就有可能发生局部漏冒,破碎顶板从这点开始沿工作面往上全部漏空,造成大片支架失去平衡,导致漏垮工作面。因此,必须认真搞好初次放顶和周期来压期间的顶板管理,预防大型恶性顶板事故发生。日常工作中要摸索和掌握来压步距,在来压之前采取加强支护的措施,如加木垛、从柱等,确保安全无事故。
5加强现场检查监督,及时消除安全隐患
(1)强化事故多发地点的顶板管理
局部冒顶实质是控顶区内已破碎的直接顶失去有效支护而造成的,采掘工作面较容易发生冒顶事故的位置:一是地质构造破坏附近;二是采面靠近煤壁处、顺槽处及掘进工作面;三是巷道、顺槽交叉口及回采工作面上下出口处;四是回采工作面放顶线附近。这四个位置是顶板事故多发区域,因此也是顶板管理的重点部位。下面针对这四个区段产生冒顶的原因与特点,结合我矿实际情况,提出六条防范措施。
①严格控制控顶距,工作面随采随支,遇顶板破碎时严格执行超前支护。
②严格执行“敲帮问顶”制度,危岩必须挑下,无法挑下时应采取临时支护措施,严禁空顶作业。
③架设支柱要有足够的初撑力,支柱要有3-5度的迎山角,支柱的顶部要背紧背牢。
④布置炮眼时,应使最小抵杭线处在相邻两柱之间,装药量要适度、合理,尽量采用小范围放炮方式。
⑤巷道、顺槽交叉口架设抬棚支护,工作面上下出口的支护必须加密,必要时增设特殊支架。
⑥每班末进行一次安全检查,发现支架歪斜、断梁折柱等情况应及时更换。
(2)强化班组建设,定期培训教育
区队及班组是企业管理和职工从事生产劳动的最基本单位;是有效控制事故发生的基本环节;也是企业实现生产安全的基础。要实现安全生产,关键问题就是要把安全管理的各项工作,包括规章制度、作业规程、安全措施和监督检查等都要在采掘班(组)当中落实,只有这样,才能让国家安全生产的方针和企业的安全工作部署变成每个职工的自觉行动,把安全生产的标准、制度和措施等安全管理工作真正落实到生产工艺流程第一线的人和物的不安全因素上,达到有效避免各种灾害事故。为此,要切实加强班组建设,特别是加强对班组长的培训和安全教育,提高他们的素质,使他们在顶板管理中发挥积极作用。
(3)加大安全管理力度,充分发挥安全监管部门的作用
安全管理部门应严格执行《煤矿安全管理条例》,对“三违”人员一经查出,都要进行严肃处理,任何人不准讲情,不得护短。对于预防重大顶板事故的有功人员给予重奖。井下一旦发生顶板事故,必须按照“四不放过”原则,认真分析原因,严格追究事故责任人,同时以血的教训教育群众,并制定防范措施,杜绝同类事故再次发生。
三、结语
安全技术措施完善可行是顶板管理的基础,生产现场管理到位是搞好顶板管理的保证,职工安全意识高是顶板管理的关键,这三个环节环环相扣,缺一不可。冒顶事故的发生是有条件的,也是有规律的,只要采用正确的手段对顶板实行鉴测,掌握其规律,并提前采取针对性预防措施,将顶板管理建立在科学基础上,绝大多数顶板事故是可以避免的。
篇3：煤矿顶板事故预兆预防措施
简要描述顶板事故的分类,产生的原因、预兆、预防及处理方法。
矿井在开采过程中采掘工作面或已掘的巷道内所发生的冒顶、片帮、掉矸等造成的人身伤亡和生产事故统称为顶板事故。
顶板事故是煤矿五大灾害之一,掌握冒顶事故的预兆及其预防措施是煤矿安全生产的重要保证。顶板事故对矿井安全生产危害性极大,据统计冒顶事故所占的比例占其他事故的60%以上,伤亡人数40%左右。因此我们必须掌握煤矿安全冒顶事故的原因、预兆,研究有效预防措施,以降低煤矿顶板事故的发生,保证煤矿的安全生产。
第一节?顶板事故分类
一、顶板的分类
1、伪顶:直接位于煤层之上较薄的软岩层。通常是泥质页岩、泥岩,富含植物化石,在采煤时随落煤面垮落,不易支护,容易影响煤质。
2、直接顶:位于伪顶或煤层(无伪顶时)之上的泥岩、页岩、粉砂岩或细砂岩,具有一定的稳定性,它随回柱面垮落。
3、老顶(基本顶):位于直接顶(无直接顶时)之上较坚硬的岩层,多为砂岩、砾岩、石灰岩,它能在采空区较长时间内维持很大面积不垮落。
二、顶板事故的分类
1、按造成冒顶的力源及施力方向分
①压垮型冒顶
因支护强度不足,顶板来压时压垮支架而造成的冒顶事故。
②漏垮型冒顶
由于顶板破碎,支护不严而引起的顶板岩石冒落的冒顶事故。
③推垮型冒顶
因复合型顶板条件下或大块游离顶板作用使大量支架倾斜而造成的冒顶。
2、按冒顶的范围分
①局部冒顶
指顶板冒落范围不大,伤亡人数不多(1-2人)的冒顶。实际生产中局部冒顶的次数远大于大型冒顶,约占采面顶板事故的70%,危害也比较大。
②大型冒顶
指冒顶范围较大,伤亡人数多,而且来势凶猛,处理起来难度较大的冒顶。
第二节?工作面冒顶事故的基本规律
?一、事故频率
顶板破碎或不稳定顶板事故多,约占全部工作面顶板事故的70%-80%。中等稳定和部分稳定顶板事故少,约占全部工作面顶板事故的20%-30%,坚硬顶板事故冒落面积大,往往造成重大恶性事故。
二、冒顶地点
大多发生在煤壁线、切顶线和工作面端头附近地点。
三、支护形式和机械化程度
安全状况:综合机械化采煤>普通机械化采煤>高档炮采>炮采
四、顶板来压
冒顶事故多发生在顶板来压期间,约占顶板事故的60%-70%,尤其在直接顶和老顶来压期间事故更多。
五、煤层条件
煤层倾角越大,煤层厚度越厚,其事故发生频率越高,复合煤层顶板的事故率超过简单构造煤层事故率。
六、回采工序
回柱放顶事故率约占30%-50%,且炮采和普采采煤最后回柱的瞬间发生事故的概率较高。
七、地质构造
顶底板起伏不平或大采高很容易造成片帮和推倒支架,断层破碎带容易发生冒顶。
第三节?冒顶的预兆、原因、防治措施
一、冒顶的预兆
在顶板事故发生前一般都有预兆,这些预兆可分为以下几个方面:
1、声音方面的预兆:老顶断裂时会发出鸣炮声、闷雷声,在老顶的压力下直接顶破碎、发出破裂声,支护设备有劈裂声。
2、直接顶上的预兆:在压力作用下直接顶下沉速度加快,下沉量增大,直接顶裂隙条数增多并加宽,出现掉渣、“下矸石雨”现象,顶板弯曲下沉。
3、支护设备上的预兆:在压力作用下,采掘空间的支柱受力增大出现钻底。活柱下缩速度加快,下缩量加大现象,有时支柱被压裂、压断或有支柱整体向一侧倾斜。
4、煤壁上的预兆:煤壁在压力作用下被压酥,出现片帮速度加快,片帮量加大现象。
5、压力显现预兆:地板鼓起、瓦斯增大、淋水增大。
二、冒顶的原因
1、因作用在支架上的载荷过大引起的冒顶。
①由于岩石容重过大;②由于煤层厚度增大;③由于采空区矸石垫形成缓慢;④由于采空区充填不满;⑤由于覆盖岩层的岩石自承能力降低;⑥由于采空区冒落矸石碎涨系数小。
2、因临近岩石的滑动而引起的顶板冒落
①由于岩石容重增大;②由于顶板或地板地质构造的变化;③由于岩石倾角的意外变化;④由于裂隙的摩擦系数减少。
3、因支护不及时引起的顶板冒落
①在时间上(如:支架性能不合适,地板突然破坏);②在空间上(如:倾斜工作面因矸石下滑面推到支架,煤壁附近顶板支护不好,偏心载荷作用在支架上,顶梁与顶板接触不好)。
4、因煤壁片帮引起的顶板冒落
①由于重力(如:工作面片帮、煤壁向倾斜方向下滑);②由于煤层开采释放的各种力(如煤岩突出);③由于煤层内瓦斯压力所作用的力(如:煤和瓦斯突出)。
三、防治冒顶的措施
1、支护方式要与顶板的岩性相适应,不同岩性的顶板要采取不同的支护方式。
2、采煤以后要及时支护,特别是对于破碎松软顶板,一定要及时支护,缩短顶板的悬露时间。普采工作面要及时挂梁,综采工作面要跟紧采煤机后移架,掘进工作面要采用前探梁支护。
3、普通机械化采煤,在整体推移运输机时要采取有效措施,采用边移运输机边去掉临时柱,并紧跟着打基本支柱的方法。
4、工作面上下出口处要设有特殊支护。因为在上下出口处空顶面积大,顶板外露时间长,在超前压力作用下顶板下沉量大,另外在移机头机尾时,反复支撤支柱,对顶板破坏很大更易冒顶。所以在上下出口处一般都加设抬棚和大梁。
5、炮采工作面防止放炮崩到棚子。一是炮眼布置必须合理,装药量要适当;二是支护质量必须合格,要牢固有劲,不搭在浮煤上(如放炮崩到棚子,必须及时架设,不许空顶)。
6、坚持工作面正规循环作业,有效缩短工作面顶板悬露的时间,从而减小顶板下沉量,实现正规循环作业,工作面支护整齐有力,不易折断,使顶板有效得到控制。
7、坚持“敲帮问顶”制度,人员进入工作面后首先进行“敲帮问顶”工作,检查顶板,对已经离层的顶板要处理下来,处理不下来时要打点柱支撑,防止冒顶伤人。
8、采取正确的回柱方法,严格执行放顶程序,特别是对每茬的交接处的最后一两棵柱子要特别小心,严禁违章回柱。
第四节?处理冒顶的原则及方法
一、处理顶板事故的一般原则
处理顶板事故的主要任务是抢救遇险人员,恢复通风和尽快恢复生产等。
尽快抢救遇险人员是处理冒顶事故的第一要务,整个抢救遇险人员的工作应遵循下列原则:
1、发生事故后,必须按照《煤矿安全规程》《矿井灾害预防处理计划》的要求积极、及时地进行处理事故工作。严禁盲目蛮干和惊慌失措。
2、充分利用现有的人力、设备和材料,全力以赴地进行抢救工作,行动中必须坚持统一指挥和严密的组织,严禁各行其事和单独行动。
3、要根据事故的情况和客观条件,采取合理有效的措施,将事故控制在最小程度,防止事故扩大。
4、抢救过程中必须切实注意安全,要有防止事故区条件恶化、保证抢救人员人身安全的措施,特别要避免顶帮二次垮落等再生事故的发生。
5、抢救遇险人员时,抢救人员首先要检查冒顶地点附近支架情况,对折损、歪扭、变形的支架,要立即处理好,以保证在抢救埋压人员时的退路安全。其次要根据顶板情况,在保证抢救人员和抢救工作方便的情况下,因地制宜的进行支护,阻止冒顶进一步扩大。在检查架设的支架牢固可靠后,先指派专人观山,然后才能清理埋压人员附近冒落的矸石、浮煤,直把遇险人员抢救出来。在抢救过程中可用长木棍向遇险人员送饮料和食物,利用压风管向遇险人员送入新鲜空气。利用喊话,振奋遇难者的精神,稳定情绪。在清理矸石时,要小心使用工具,以免伤害遇险人员。如果有遇险人员被大块岩石压住,应采用液压千斤顶等工具把大块岩石顶起,将人员迅速救出。在遇险者肢体被埋压环境条件特别恶劣,对遇险人员及抢救人员生命有较大威胁时,可采取被压者截肢的办法立即将遇难者救出。
.二、冒顶的处理方法
1、采煤工作面发生小范围冒顶,顶板没有冒实,顶板矸石已暂时停止下落,一般采用陶梁窝、探大梁、单体柱、单腿棚或悬挂铰接顶梁进行处理。
2、当冒顶范围大且冒顶区稳定一般采取从冒顶两端向中间进行探梁架棚处理。若冒顶矸石不停往下流,冒顶区不稳定要采取撞楔法处理。
3、当冒顶范围大,人员堵在中间,处理难度大时可沿煤壁开小洞,架设梯形棚子接近被埋压人员。
4、当冒顶范围大处理困难但无埋压人员时,可将运输机机尾缩短到冒顶区下方向前推进3-5m时,再向上掘进甩掉冒顶区。
5、在处理冒顶前首先对冒顶区两端进行加固,防止冒顶扩大,大坡度采煤工作面必须坚持自上而下进行处理。
篇4：煤矿生产与顶板灾害防治措施
一、煤矿生产
(一)煤的形成
煤是由古代植物遗体变化而成的。在矿区煤层和顶底板岩层中经常见到植物枝叶等化石。煤的形成过程大致分为三个阶段。
1、泥炭化阶段
该阶段是由植物遗体变成泥炭的阶段。在古代泥炭沼泽中,植物生长十分茂盛。植物不断地繁殖、生长和死亡,其遗体倒在水中,被水淹没而隔绝了空气,不断聚积加厚;同时又不断分解、化合,形成了泥炭。
2、煤化阶段
该阶段是由泥炭变成褐煤的阶段。泥炭层形成以后,由于地壳下降,被泥沙等沉积物复盖掩埋,在压力和地热的作用下,泥炭层开始脱水、压紧,体积缩小,密度和硬度增加,碳含量逐渐增加,氧含量进一步减小,从而形成褐煤。
3、变质阶段
该阶段是由褐煤变成无烟煤的阶段。褐煤形成以后,如果地壳继续下沉,则在温度和压力更大的条件下,褐煤内部成份将进一步变化,最终变成了烟煤,烟煤继续变质就形成了无烟煤。
(二)煤的埋藏特征
1、煤层结构
根据煤层中有无夹石层,可把煤层分为简单和复杂结构两种。简单结构煤层不含夹石层;复杂结构煤层含夹石层。夹石层有的为一层,有的有多层,而且夹石层厚度也不一样。
2、煤层厚度
煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。煤层厚度差别很大,从几厘米,到几十厘米,有的厚达几十米,甚至百余米。根据采煤方法的需要,将煤层厚度分为三类:
(1)薄煤层:煤层厚度小于1.30米。
(2)中厚煤层:煤层厚度在1.30-3.50米
(3)厚煤层:煤层厚度大于3.50米。
在生产工作中,习惯将厚度在6米以上煤层称为特厚煤层。
3、煤层倾角
煤层倾角是指煤层倾斜面相对水平面的夹角。根据煤层倾角大小将煤层分为四类:
(1)近水平煤层:煤层倾角小于8度。
(2)缓倾斜煤层:煤层倾角在8-25度。
(3)倾斜煤层:煤层倾角在25-45度。
(4)急倾斜煤层:煤层倾角在于45度。
(三)煤层顶底板
位于煤层上面的岩层称为顶板,煤层下面的岩层称为底板。
煤层顶板自下而上分为伪顶、直接顶和基本顶;
煤层底板自上而下分为直接底和基本底。
煤层顶底板岩性及赋存条件与顶板安全管理关系十分密切。顶板破碎容易冒顶;顶板过于坚硬,放顶时不冒落,采煤工作面形成很大的压力,常常将工作面摧垮,使附近巷道塌冒,甚至造成矿毁人亡。对这些特殊的顶板必须采取有效的技术措施,确保顶板安全。
(四)地质构造
煤层形成以后,由于受到地壳运动作用力的结果,使其形态发生变化,形成多种多样的地质构造。煤田地质构造主要有以下三大类。
1、单斜构造
单斜构造就是在一定范围内,煤层大致向同一方向倾斜。煤层倾斜的方向称为倾向;煤层倾斜面与水平面的交线方向称为走向。
2、褶皱构造
褶皱构造指的是煤层因受地壳运动的作用力,被挤成弯弯曲曲的状态,但仍保持完整性。其中每一个弯曲部分称为“褶皱构造”,褶曲又分为背斜和向斜。背斜指的是煤层向上凸起的褶曲;向斜指的是煤层向下?的褶曲。
3、断裂构造
断裂构造就是煤层因受地壳运动的作用力而遭到断裂,失去了原来的连续完整性。断裂构造又可分为裂隙和断层。
裂隙指的是断裂面两侧的煤层没有发生显著的错动。
断层指的是断裂面两侧的煤层已经发生了显著的错动。
断层对采掘安全影响极大。
断层根据断裂面两侧煤层错动的方向分为三种类型
(1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升。
(2)逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降。
(3)平移断层:两侧煤层沿断层面做水平移动。
(五)巷道掘进
为了开采地下煤炭,需要从地面向地下开掘一系列巷道通达煤层。巷道通达煤层以后,需要形成采煤工作面,才能对煤炭进行开采。开采出来的煤炭需要运到井底,然后由井底提升到地面。这些环节涉及到矿井一系列系统,如开拓系统、采煤系统、运输提升系统和通风系统、供电系统、防排水系统等。(详见掘进工艺)
(六)工作面回采
采煤的基本工序是:破煤、装煤、运煤、支护和回柱放顶。
由于使用的采煤工艺和支护设备不同,采煤工作面分为三种类型:
1、炮采工作面。指的是使用煤电钻打眼、放炮落煤、人工装煤的工作面。
2、普采工作面。指的是使用采煤机破煤和装煤的工作面。
3、综采工作面。指的是使用液压自移支架的工作面。其采煤工序为:割煤--降柱--移架--升柱--移溜,全部实现机械化作业。综采工作面安全好、产量高、效率高、消耗低,是实现煤炭工业发展和安全生产的重要技术途径之一。
二、顶板灾害防治
顶板事故是指:在井下建设和生产过程中,因为顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏和生产中止等事故。任何一个井下作业人员每时每刻都在和顶板打交道,疏忽了就要挨砸。
顶板事故是煤矿五大自然灾害之一。它的特点是:占全国煤矿事故总起数的比例和总死亡人数的比例最高;在特大事故中所占比例较小和一次死亡人数较少。据统计,2005年全国煤矿顶板事故起数占全国煤矿事故总起数的52.92%;顶板事故死亡人数占死亡总人数的33.33%;顶板事故一次死亡平均人数为1.13人。
(一)冒顶原因
井下采掘工作面发生冒顶的原因很多,也很复杂。但总的来说主要有以下两个方面的原因。
1、客观原因
(1)采煤过程中因围岩应力重新分布、采煤方法选择不当和巷道布置位置不合理,所需支承压力大于支护的支撑力,从而造成顶板垮落冒顶事故。
(2)工作面遇到突然出现的地质构造,在按章作业情况下,因设计时资料不全,也会发生冒顶现象。如采煤工作面出现小断层,工作中没有注意分析与观察,采取通常的支护方法往往发生冒顶事故。
2、主观原因
(1)采掘工作面规格质量低劣。作业时不坚持敲帮问顶,发现隐患不及时排除;控顶距离掌握不当;空顶作业;违章放炮;冒险回柱作业。
(2)管理不善。煤矿生产管理不同于其他行业,井下生产条件随时有所变化,生产管理者不深入现场,不带班作业,不严格按三大规程办事,盲目开采、违章指挥、纪律松驰等,常常会造成事故。
(二)冒顶预兆
(1)响声:顶板压力急剧增大时,支架或支柱下缩发生很大声响,有时还会出现顶板发生断裂的闷雷声(即煤炮、板炮)。
(2)掉碴:顶板严重破裂时,出现顶板掉碴现象,掉碴越多,说明顶板压力越大。
(3)片帮:冒顶前,煤壁所承受的支承压力增加,煤变松软,片帮煤比平时增多,甚至还有煤的压出和突出。
(4)裂隙:一旦出现新的裂隙或裂隙加宽加深时,就有冒顶的可能。
(5)漏顶:破碎的伪顶或直接顶,在大面积冒落以前,有时会因背顶不严或支架不牢出现漏顶现象。漏顶后,支架棚梁托空,支架松动,当岩石继续冒落时,就会出现大面积冒顶事故。
(6)脱层:顶板将要冒落时,往往出现顶板脱层现象,采用敲帮问顶法不容易发现,当基本顶冒落时,则将发生没有预兆的大面积冒顶或切顶。
(三)采煤工作面顶板灾害防治
按照发生冒顶事故的力学原因分析,可将采煤工作面顶板灾害分为三大类。它们的防治措施也不相同。
1、坚硬顶板压垮型冒顶
坚硬顶板压垮型冒顶是指采空区内大面积悬露的坚硬顶板在短时间内突然塌落,将工作面压垮而造成的大型顶板事故。
坚硬顶板压垮型冒顶事故的预防措施是:改变顶板岩层的物理力学性质及减小顶板悬露面积,加强工作面支护。
(1)顶板高压注水。从工作面平巷向顶板打深孔,进行高压注水,通过顶板注水可以弱化顶板和扩大岩体中的裂隙及弱面,使顶板岩石强度显著降低。
(2)强制放顶。采用爆破方法人为地将顶板切断,控制顶板悬露和冒落面积,减弱顶板冒落时对工作面产生的冲击力。爆破时主要在工作面内向放顶线处进行钻孔,也有的在工作面上下平巷内向顶板钻孔。
(3)加强支护。在工作面加打木垛、抬棚、戗柱等特殊支护,加密支柱等。或选择工作阻力大的液压自移支架。
2、破碎顶板漏垮型冒顶
在采煤工作面某个地点由于支护失效而发生局部漏冒,破碎顶板就有可能从该处开始沿工作面往上全部漏完,造成支架失稳,导致漏垮型冒顶事故。
破碎顶板漏垮型冒顶事故的预防措施是:首先要求支护完整,不致出现顶板局部漏洞;若出现局部漏洞;立即加以堵塞,以防其进一步扩大。
(1)选用合适的支柱,使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩性。
(2)顶板必须插严背实。
(3)严禁因放炮、移输送机、回柱放顶和移绞车等工序撞、刮倒工作面基本支护,防止出现局部冒顶。
(4)一旦出现局部冒顶,即使是很小范围内的一个漏洞,也必须及时将其维护好,不再漏冒碎矸。
3、复合顶板摧垮型冒落
所谓复合顶板就是由下软上硬多层岩石组成的顶板。在工作面开采过程中,由于下部软岩下沉,与上部硬岩离层,支架处于失稳状态。一旦遇有外力作用,工作面支架因水平方向的推力而发生倾倒,造成摧垮型冒顶事故。
复合顶板摧垮型冒顶事故的预防措施是:
(1)在工作面上下平巷掘进时不要破坏其复合顶板,应托伪顶施工。
(2)工作面初次回采时不要向采空区侧前进。
(3)避免上下平巷与工作面斜交形成三角形。
(4)严禁仰斜开采。
(5)提高支柱的初撑力。
(6)用拉钩器将工作面支架上下连成一体。
(7)灵活地应用戗柱或戗棚,使它们迎着顶板岩层可能推移的方向支设。
(四)巷道顶板灾害防治
井下巷道常发生冒顶的部位有三处,冒顶原因和预防措施如下。
1、掘进工作面碛头冒顶事故的预防措施
掘进工作面碛头支架架设时间短,未压上劲,容易被爆破崩倒;人员作业经常在空顶条件下进行;同时受到地质构造变化影响,所以掘进碛头冒顶事故较多。
(1)根据掘进工作面顶板岩石性质,严格控制空顶距,坚持使用超前支护(前探梁)。
(2)严格执行敲帮问顶。
(3)在地质破碎带或层理裂隙发肓区等压力较大处要缩小棚距。
(4)合理布置炮眼和装药量,以防崩倒支架或崩冒顶板。
(5)在掘进碛头10米范围内采用金属拉杆或木拉条把棚子连成一体,必要时还须打中柱以抵抗顶板突然来压和爆破冲击。
2、巷道交叉处冒顶事故的预防措施
巷道交叉处控顶面积大,支护复杂,是预防巷道冒顶的重点部位。
(1)开岔口应尽量避开原来巷道冒顶范围、废弃巷道和硐室。
(2)必须在开口抬棚支设稳定后,再拆除原巷道棚腿。
(3)注意选用抬棚材料的质量与规格,保证其强度。
(4)当开口处围岩尖角被压坏时,应及时采取加强抬棚稳定性措施。
(5)抬棚上顶空洞必须堵塞严实,空洞高度较大时必须码木垛接顶。在码木垛时,作业人员应站在安全地点,并设专人看安全。
3、锚杆支护巷道冒顶事故的预防措施
锚杆支护巷道发生冒顶事故,除地质因素外,主要是由于锚杆支护的锚固力不足所造成的。提高锚杆的锚固力的措施有:
(1)合理选择锚杆间、排距。
(2)科学选择锚杆支护材料。
(3)提高锚杆支护施工质量。
(五)冒顶处理
1、冒顶处理的一般原则
在处理冒顶时,首先必须注意防止冒顶范围继续扩大,确保抢救人员自身安全,做到“五先五后”
(1)先外后里。先检查冒落带以外5米范围内支架的完整性,有问题先处理。如巷道一段范围冒顶,坚持先处理外面的,再逐渐向里处理。
(2)先支后拆。更换巷道支护时,先加打临时支护或架设新支架,再拆除原有支架。
(3)先上后下。处理倾斜巷道冒顶事故时,应该由上端向下端进行,以防矸石、物料滚落和支架歪倒砸人。
(4)先近后远。一条巷道内多处冒顶时,必须先处理离安全出口较近的一处,再向前处理离安全出口较远的一处。
(5)先顶后帮。在处理顺序上,必须注意先维护、支撑好顶板,再护好两帮,确保抢救人员的安全。
2、冒顶处理的方案
(1)全断面处理,即整巷法或一次成巷法。当冒顶范围不大,垮落矸石块较小时可采取全断面处理方案。这时,沿冒顶范围的两端,由外向里,一次架设的新棚子与原棚子断面基本一致。它的优点是可避免多次松动原已破碎的顶板,缺点是进度较慢。
(2)小断面处理。如果顶板冒落的矸石非常破碎,采取全断面处理方案不易通时,可沿煤壁在底部先刷出一条小巷,以此作为临时通风、运输和行人之用,然后再扩大为原断面永久支架。它的优点是处理冒顶进度快,缺点是需要二次支护。
(3)绕道处理。在冒顶范围很大、冒落高度很大和顶板岩石极不稳定的条件下,采用(1)和(2)两种处理方案相当困难、危险时,可采用开补绕道,然后由绕道向冒落带进行处理的方案。
3、冒顶处理的特殊施工方法
冒顶处理要根据冒顶的范围、冒顶高度、顶板岩性和当时当地的采掘设备等因素而确定最佳施工方法。
(1)撞楔法。当冒落范围内仍在冒落顶板岩石,或者一动顶板碎矸就止不住地往下流,应该采取撞楔法。撞楔法是交预先制定的楔棍(铁或木)用力撞进冒落的碎矸中,抢救人员在撞楔保护下清除煤矸等物,然后进行支架。
(2)探板法。在冒顶范围不大,顶板没有冒落且矸石暂时停止下落时可采用探板法。这时先观察顶板,加固冒落带附近的支架,然后探木板,木板上方的空隙要背严。在木板保护下清除煤矸等物。
(3)木垛法。当冒落高度较大、原支架基本完整和冒落范围内顶板比较稳定,不再继续冒落矸石时,可采用木垛法。这时在原支架上方码放木料,直至接顶。码木垛时要注意顶要接实背好,防止掉矸,并抵住冒落周边,以防止片帮掉矸。
(4)搭凉棚法。当冒顶高度不大,顶板岩石不再继续冒落、冒顶范围又不大时,可用采搭凉棚法。这时用5-8根长木料搭在冒落区两端完好的支架上,抢救人员在凉棚保护下进行清理煤矸、架棚等工作,架好棚子后,再在凉棚上用木料把顶板接实。
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篇5：浅谈中小煤矿顶板管理措施与办法
一、概述
我矿矿区内含煤岩系为上二叠系龙潭组之碎屑岩,矿区地表为山坡、农田、水沟,地层稳定,地质构造简单。主采煤层为C5、C8、C11、C12煤层,其中C8煤层厚度1.5米左右,煤层顶板均为页岩,直接顶稳定。自2010年至今,我矿共发生了3起安全事故,其中有2起属于顶板事故,其中未执行敲帮问顶引发事故1起;因支护质量差引发事故1起。在总结事故原因与教训中发现,每一起事故都有个共同的特点:事故的主要原因都是工人严重违章作业造成的自身伤害。
吸取了教训之后,我们不能不对如何强化顶板管理工作进行深刻的反思与进一步探索。
二、探索顶板管理的措施与办法
1合理布置回采工作面,认真编制作业规程
我们要求工程技术人员应积极探索适合我矿地质条件和有利于顶板管理的工程设计方案,编制作业规程应从多方面考虑,尽可能周全,充分具有科学性、可执行性及可操作性。我们要求回采巷道要合理布置,沿煤层顶板掘进,这样掘进巷道时施工条件好,在源头上减少了顶板事故发生的可能性。此外,合理选择采煤方法,选用走向长壁式回采方法。
2严格执行《作业规程》审批、学习制度
《作业规程》是煤矿指导生产、保证生产安全的纲领性文件。因此,要求采掘作业规程编制之前都要事先进行水患论证,编制时依据地质资料与矿压观测资料,包括顶板来压规律,进行切合实际的编写。矿长、总工程师应严格把关,制定“四不批”制度,即地质构造不清不审批;顶板管理措施不具体不审批;规程编写不认真不审批;措施没有针对性不审批。“三大规程”出台后必须组织干部和职工认真学习,让大家领会和掌握,同时通过考核合格后才能上岗作业。
3加强工程技术管理,严把工程质量关
我们矿顶板事故绝大多数是由于现场管理不严或采掘工作面工程质量低劣造成的。采掘工程质量是顶板管理的基础,从抓好现场管理入手,提高工程质量是防止顶板事故的一条极其重要的措施。因此,要求工程技术人员及现场管理人员经常深入井下作业现场检查指导,发现问题及时处理解决,遇地质构造变化等意外情况,应编制补充安全技术措施并组织全体施工人员学习领会后方可继续施工。日常工作中由安全员对采掘工作面支护质量进行巡回检查,发现隐患及时消除。每个月末组织相关技术人员对工程质量进行验收,验收时应严把质量关,坚决做到工程质量不合格不验收。
4密切关注回采工作面顶板动态,掌握初次与周期来压规律
回采工作面初次来压和周期来压容易造成冒顶事故,特别是对于断层、裂隙发育的顶板,一旦采面某个地点的支架失效,就有可能发生局部漏冒,破碎顶板从这点开始沿工作面往上全部漏空,造成大片支架失去平衡,导致漏垮工作面。因此,必须认真搞好初次放顶和周期来压期间的顶板管理,预防大型恶性顶板事故发生。日常工作中要摸索和掌握来压步距,在来压之前采取加强支护的措施,如加木垛、从柱等,确保安全无事故。
5加强现场检查监督,及时消除安全隐患
(1)强化事故多发地点的顶板管理
局部冒顶实质是控顶区内已破碎的直接顶失去有效支护而造成的,采掘工作面较容易发生冒顶事故的位置:一是地质构造破坏附近;二是采面靠近煤壁处、顺槽处及掘进工作面;三是巷道、顺槽交叉口及回采工作面上下出口处;四是回采工作面放顶线附近。这四个位置是顶板事故多发区域,因此也是顶板管理的重点部位。下面针对这四个区段产生冒顶的原因与特点,结合我矿实际情况,提出六条防范措施。
①严格控制控顶距,工作面随采随支,遇顶板破碎时严格执行超前支护。
②严格执行“敲帮问顶”制度,危岩必须挑下,无法挑下时应采取临时支护措施,严禁空顶作业。
③架设支柱要有足够的初撑力,支柱要有3-5度的迎山角,支柱的顶部要背紧背牢。
④布置炮眼时,应使最小抵杭线处在相邻两柱之间,装药量要适度、合理,尽量采用小范围放炮方式。
⑤巷道、顺槽交叉口架设抬棚支护,工作面上下出口的支护必须加密,必要时增设特殊支架。
⑥每班末进行一次安全检查,发现支架歪斜、断梁折柱等情况应及时更换。
(2)强化班组建设,定期培训教育
区队及班组是企业管理和职工从事生产劳动的最基本单位;是有效控制事故发生的基本环节;也是企业实现生产安全的基础。要实现安全生产,关键问题就是要把安全管理的各项工作,包括规章制度、作业规程、安全措施和监督检查等都要在采掘班(组)当中落实,只有这样,才能让国家安全生产的方针和企业的安全工作部署变成每个职工的自觉行动,把安全生产的标准、制度和措施等安全管理工作真正落实到生产工艺流程第一线的人和物的不安全因素上,达到有效避免各种灾害事故。为此,要切实加强班组建设,特别是加强对班组长的培训和安全教育,提高他们的素质,使他们在顶板管理中发挥积极作用。
(3)加大安全管理力度,充分发挥安全监管部门的作用
安全管理部门应严格执行《煤矿安全管理条例》,对“三违”人员一经查出,都要进行严肃处理,任何人不准讲情,不得护短。对于预防重大顶板事故的有功人员给予重奖。井下一旦发生顶板事故,必须按照“四不放过”原则,认真分析原因,严格追究事故责任人,同时以血的教训教育群众,并制定防范措施,杜绝同类事故再次发生。
三、结语
安全技术措施完善可行是顶板管理的基础,生产现场管理到位是搞好顶板管理的保证,职工安全意识高是顶板管理的关键,这三个环节环环相扣,缺一不可。冒顶事故的发生是有条件的,也是有规律的,只要采用正确的手段对顶板实行鉴测,掌握其规律,并提前采取针对性预防措施,将顶板管理建立在科学基础上,绝大多数顶板事故是可以避免的。
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