冒顶事故防治

冒顶事故防治（精选10篇）

冒顶事故防治 篇1

引言

据统计,在煤矿发生的安全事故中,有2/3的煤矿事故是顶板安全事故,而其中70%的顶板安全事故是发生在采煤工作面中。那么煤矿企业如何消除采煤工作面的顶板安全事故就是值关注的一个重要课题。因此,加强顶板管理是降低采煤工作面顶板安全事故发生率的一项重要措施。本人根据自己的工作经验,就煤矿采煤工作面顶板事故发生的原因和防治措施谈谈自己的看法。

石湖煤矿是阳方口矿业有限责任公司的下属矿井,地处忻州市宁武县东北部,年生产能力90万吨。所采煤层为2#、5#层,地质条件一般,2#煤层顶板易破碎,5#煤层顶板非常坚硬,所以顶板管理就显得尤为重要。防治顶板事故的发生必须严格遵守安全技术规程,从多方面采取综合预防措施。

1 直接顶初次放顶时的冒顶事故原因分析和预防

1.1 初次放顶特点

煤层在开采之前,它同岩层在各个方向受力是平衡的,掘出开切眼后,岩层受力平衡状态遭到破坏,围岩移动变形,寻求新的应力平衡,在顶板上方形成了暂时平衡的岩石松动圈,这时工作面支架主要支撑的是松动圈内岩石重量。工作面开始回采,向前推进,松动圈逐渐扩大,支架受力很快增加,这时如不采取措施,岩层就会压垮支架,以致发生冒顶事故。因此,一般在开切眼推进6m~20m后,就应及时撤回采空区支架,直接顶随回柱而垮落,这就是初次放顶。如果顶板岩石不自行垮落,要向采空区顶板打眼放炮进行“强制放顶”。直接顶初次放顶的特点有:一是工作面控顶面积较大,支柱较多,承受的压力也较大;二是初次放顶时,一次回柱范围较大,顶板冒落范围也较大;三是回柱时人工操作量大,时间较长。

1.2 初次放顶时发生冒顶事故的原因

a)放顶距选择不合理,选择过大时,放顶前顶板压力大于支护阻力,易发生压垮工作面的顶板事故;

b)初次放顶面积过大,冲击力大,容易推倒支柱而造成冒顶;

c)初次放顶后,直接顶没有完全冒落,就继续采煤,使控顶面积越来越大,容易造成冒顶事故;

d)回柱方法不合理,造成顶板压力向局部支柱集中,造成局部顶板破碎,而容易发生局部冒顶事故;

e)支柱未按要求支设,初撑力不足,造成顶板下沉量过大或支护阻力较小,回柱后造成工作面支柱撑不住顶板而发生冒顶事故;

f)回柱一般均为人工直接操作,因此发生伤人事故的机率较大。

1.3 初次放顶时冒顶事故的预防措施

a)针对具体直接顶条件,确定合理的直接顶初次放顶步距;

b)初次放顶时,力争一次放顶成功,使直接顶完全冒落后,才能继续采煤;

c)支柱要按要求支设,保质保量,使支柱都能达到设计的初撑力和支护阻力;

d)加强切顶线的支护强度和支护密度,保证在切顶线处切顶,同时防止冒落矸石窜入工作面推倒支柱;

e)如果强制放顶,必须严格规定炮眼规格、装药量及放炮步骤,防止崩倒支柱,发生冒顶事故;

f)初次放顶时,选择有经验的工人操作,并且有技术人员现场指挥;

g)工作面工人,尤其是班组长必须掌握工作面顶板冒顶的预兆,一旦发现冒顶预兆,现场人员应迅速采取有效应急措施。

2 老顶初次来压和周期来压时的冒顶事故原因分析和预防

2.1 初次来压和周期来压的特点

直接顶初次放顶后,如果直接顶垮落不能填满采空区,老顶就像“梁”一样架在两边煤层上,并支撑着上面的岩石重量,当工作面继续推进,老顶悬露面积越来越大,当超过它本身强度,梁的平衡受到破坏,老顶折断垮落,它给工作面一个很大的突然压力,即老顶的初次来压。老顶初次垮落后,随工作面继续推进,老顶呈悬梁状态存在,当悬臂长度达到一定长度时,折断垮落。随工作面推进,这种垮落有规律,周期性地发生,称老顶的周期来压。

老顶在初次来压和周期来压时,垮落步距较大、面积大、强度高,并且可能伴随发生动压冲击,矿压显现较强烈,一般具有以下特点:一是由于老顶的剧烈活动,使工作面顶板下沉量和下沉速度急剧增加;二是支架受力猛增,出现顶板破碎、裂缝、片帮甚至工作面出现台阶下沉等现象;三是老顶折断垮落时,在采空区深处先产生沉闷雷声,继而采空区出现掉碴,垮落时伴有暴风。

2.2 老顶初次来压和周期来压发生冒顶事故的原因

a)来压前,工作面压力较小,当使用增阻支柱时,支柱不牢,来压时极易失稳,造成切顶事故。

b)来压前,由于支护强度不够,造成直接顶与老顶离层,来压时,老顶对直接顶形成冲击引起推垮工作面事故;

c)工作面支护强度不够或刚性支护(如木支柱),老顶来压时,压垮工作面,造成事故;

d)来压前,支承压力集中,使老顶断裂线附近顶板破碎,当没有防止冒顶措施时,来压时易发生局部冒顶事故;

e)来压时造成煤壁大量片帮,当开采厚度较大时,片帮煤容易造成埋人、伤人事故。另外,片帮后造成空顶面积增大,易发生漏顶事故。

2.3 老顶初次来压及周期来压时冒顶事故的预防措施

a)加强矿井顶板管理的基础工作。认真编制合理的作业规程,严格作业规程的实施。编制作业规程时,应充分利用地质预防和矿压观测得到的基础资料,做好工作面的支护设计和制定顶板管理措施,并切实贯彻执行有关技术政策和先进技术,保证其科学性和针对性,同时还要根据生产条件和地质变化及时制定相应补充措施。组队要认真学习作业规程,并按规定进行考核,按作业规程作业。

b)支护设计应做到:第一,支架的支护特性与顶底板条件相适应。急增阻摩擦支柱适用于顶板下沉量小于100mm、高度1.3m以下的缓斜煤层;微增阻摩擦金属支柱可用于顶板下沉量小于400mm的缓斜或倾斜中厚煤层;单体液压支柱可用于顶板下沉量小于600mm的缓斜或倾斜煤层。另外不同工作特性的支柱不能在同一工作面混用或分段使用。第二,确定合理的支护参数和布置方式。支护强度和支护密度是单体支柱工作面最重要的支护参数。支护强度较小,会引起大面积冒顶或顶板台阶下沉,易引发顶板事故。支护强度过大也带来支架成本高,支设和回柱工作量大等缺点。密集支柱一般在Ⅱ级以上老顶条件下使用;在老顶初次来压和周期来压时,要用戗棚、木垛或增加支护密度等措施。

3 怎样预防煤矿顶板事故的发生

3.1 首先选用合理的采矿方法

a)选择合理的采矿方法、制定具体的安全操作规程、建立正常的生产和作业制度,是预防顶板事故发生的重要措施。

b)要搞好地质调查工作,对于采掘工作经过区域的地质构造必须调查清楚,通过地质构造带时要采取可靠的安全技术措施。

c)加强工作面顶板的支护与维护,防止顶板事故的发生。永久支护与掘进工作面的距离不得超过规程规定要求,不得空顶作业。在掘进工作面与永久支护之间,还应加设临时支护。发现弯曲、倾斜、折断和变形的支架必须进行及时更换或维修。

d)要坚持正规循环作业。严格执行顶板监测制度,必须及时处理采空区。

3.2 坚硬难冒顶板灾害的防治方法

a)防治顶板大面积采压和冒落的基本原则是采取有力措施不使采空区悬顶过大。其中主要方法是提前强制爆破顶板。

b)合理选择支架类型。为了减少顶板的离层,降低顶板对支柱的冲击力,应尽量采用初撑力高的支柱,如单体液压支柱。

c)作业规程中要明确规定正常推进过程中允许的悬顶面积。超过规定时必须强制放顶,超过规程规定的悬顶距离时停止采煤,采取措施进行处理。

3.3 破碎顶板灾害的预防

3.3.1 减少顶板暴露面积和缩短顶板暴露时间

3.3.2 对单体支柱采煤工作面有下列方法

a)及时挂梁或撑板、及时打柱,顶板要用背板插严;如果煤壁松软,煤壁一律用背板背紧。

b)挂梁、撑板和支柱必须保证质量。

c)若顶板极度破碎采用上述方法仍控制不住顶板时,则需要采用撞锲法采煤。

d)减少放炮对顶板的震动破坏,实现措施是:不放顶眼炮,底眼要稀少装药,每次同时放炮眼数要少。在工序安排上,回柱放顶、放煤和割煤三大重要工序要隔开一定距离,一般为15m左右以减少它们对顶板的共同作用。

3.3.3 选择合理的开采方法

a)为减少开采形成的高压力,应避免形成残留煤柱,实现无煤柱开采;避免上下部残留煤柱或工作面停采线;选择合理的开采顺序,避免形成孤岛型工作面,以减缓破碎顶板的进一步恶化。

b)初采时不得推采开切眼的另一帮煤柱。

c)工作面有条件的尽量布置成俯斜方向,避免仰斜开采,上下平巷与工作面尽可能布置成直角或大于60°的交角,避免出现锐角。并且要沿破碎顶板掘进,避免挑顶掘进。

d)对于节理裂隙发育的破碎顶板,要使工作面对着主节理的倾向推进,否则顶板容易出现钝开裂隙或台阶下沉。

e)合理选择支护形式,破碎顶板采煤工作面支护使用木梁时,应选用横板下联锁形式;柱距以0.5~0.6m为宜;控顶距以三四排为好。

f)推广使用单体液压支柱。破碎顶板采煤工作面支护应尽量使用单体液压支柱和金属铰接顶梁、错梁直线柱的形式。

4 结语

加强矿井地质工作,首先是要对开采煤层的顶底板条件进行研究分析,并切实做好预测预报工作。其次是对小型构造发育的采面,必须采取合理的顶板控制技术。要根据开采煤层的生产技术条件,对采煤方法和工艺进行必要、科学、合理的设计,利用科学合理的技术来控制和防治采煤工作面顶板事故,另外要高度重视作业规程及技术措施的编制、审批、贯彻工作。

综上所述,要想有效预防煤矿顶板事故的发生,归根结底必须严格执行国家制定的一系列方针、政策以及原则。

冒顶事故防治 篇2

关键词：掘进工作面冒顶防治措施

0引言

在现场采煤工作中，由于工作面的不断向前推进，顶板暴露面积也随着加大，致使顶板经常出现弯曲、下沉、裂隙、掉渣等，甚至造成垮面、生产停顿及人身伤亡的严重事故。统计资料表明，我国煤矿顶板事故占总事故数量的40％，而掘进工作面冒顶事故占顶板死亡事故的20％左右，在煤矿事故中占很大的比重。因此，分析煤矿掘进工作面冒顶事故原因，搞好冒顶事故预防，对保护煤矿职工的生命和安全至关重要。

1掘进工作面常见冒顶事故的原因

1.1制度不够完善敲帮问顶制度执行不严，找浮矸危石不及时、不彻底或违章操作，对隐患性危岩未采取必要的临时支护措施，造成危岩突然坠落产生伤亡事故。如1994年2月11日，朔里煤矿综掘预.备队在11319切眼施工时，打眼放炮后，迎头第三棚的梁子掉了一个，迎头左帮棚腿子向后崩歪。出完货后扶棚，施工人员发现迎头项板有裂纹，也用钎子捣了一下，见顶板没动，仍冒险干，结果后顶板突然冒落一斜长1 8m、宽2.0m、厚0,35m的矸石，1人当场砸死。

1.2支架安装不合理支架工作阻力低，可缩量小，支撑及支护密度不足，棚腿架设在浮矸或浮煤上，支架顶上及两帮未插严背实，棚架整体性及稳定性差，造成顶板来压时压垮或推垮支架导致冒顶。如矿用掘进机掘进6197回风平巷时，由于采用不配套的金属拱形支架，开工后在巷道压力增大的情况下，支架卡缆有松动现象，迎头新支设的6架拱形支架接顶不实，稳定性差，当两名工人站在掘进机上掛方向线时，顶板突然来压，冒落长4m、宽2m、厚1.5m的大块镶嵌型危岩，压垮6架拱形支架，造成死亡2人的冒顶事故。

1.3缺乏支护设备掘进工作面迎头没有采用金属前探梁等临时支护。工人在空顶空帮下作业，危岩突然坠落造成伤亡事故。如1978年7月5日，朔里煤矿五一队在南二大巷施工时，围岩为细砂岩，锚喷施工。在迎头空顶5m的情况下，为赶进尺无视安全，开工后既没有认真检查和除掉易落危岩，又无前探梁等临时支护，当工人在空顶区打眼时，由于风锤震动，左上帮岩石突然冒落，砸死正在下方作业的工人宋某。

1.4地质的变化掘进工作面遇到断层破碎带或压力集中区等特殊情况时，未控制爆破作业，未及时采取加强支护等措施导致冒顶。如某矿8691运输顺槽掘进工作面遇到斜断距为3 5m的正断层时，煤层变薄，煤质松软，工作面开始抽冒后采取撞楔棚子施工。由于放炮将迎头第一架棚腿崩歪后未及时扶正，当工作面临近断层时巷道来压没有加强支护。以致沿断层面冒落大量矸石，推垮迎头崩歪失稳的支架，造成冒顶死亡事故。

1.5因爆破不合理而崩倒支架炮眼布置、装药量及爆破顺序不合理，迎头支架稳定性差，发生放炮崩歪，崩倒支架导致冒顶事故。如2001年9月10日，掘进二区施工N325回风联巷时，巷道用2.4m×2.4m×2.4m工字钢支护，迎头下部破0.9m的底板岩石，项板岩石破碎。第一茬炮安然无事，第二茬炮由于放炮员所带雷管段数不够，就没有按爆破图表放炮，下部岩石眼全用一段雷管引爆，爆破顺序不合理，再加上药量偏重，造成放倒10架棚子，冒顶高度达2.5m的事故。

2常见冒顶事故的主要预防措施

2.1严格执行工作制度掘进施工前，必须指派有经验的工人按操作规程严格执行敲帮问顶制度，敲击时，要有专人监护，人要站在安全的地方，用手镐或钢钎由轻而重地敲击顶板和两帮，如果有空声或嗡嗡声，要马上用长柄工具把悬空的石块、煤块撬下来。敲的时候，如果发出清脆的声音，还要继续用手指紧贴顶板或两帮再用镐轻轻敲，如果手指感到有震动，说明顶板或两帮石块已经脱离了整体或破裂，有冒落的危险，就应立即将其撬下来，如撬不下来。必须采取临时支撑措施。如果声音清脆又没有震动，说明顶板坚实。

2.2必须按作业规程规定进行巷道支护采用架棚支护方式的巷道，必须使用拉杆或撑木，把棚子连成一个整体，防止棚子被推垮。当掘进工作面遇到断层、褶曲等地质构造或层理裂隙发育的岩石时，应缩小棚距。拱形棚子卡缆必须使用设计规定的配套卡缆，其扭紧力矩不少于作业规程的规定，施工地点要配备有扭矩指示器的扳手，班长要做到每班检查一次。支架与顶帮之间空隙要按作业规程要求背实、刹紧，不得空帮、空顶、空肩窝。锚杆、锚喷巷道，要严格按照设计要求进行施工，失效锚杆要及时补打，锚杆的初锚力和锚固力必须达到设计要求，每班都必须现场检测，并做好记录。有关职能部门要做好这方面的监测抽查工作，以便对支护设计和工程质量作出评价，及时发现巷道支护的不安全隐患，做到及时改进和加强锚杆支护，确保安全生产。单孔长距离掘进，要经常检查工作面后方巷道支护情况，发现隐患应撤出人员，及时加固修复后再掘进。

2.3严禁空顶作业凡没有使用金属前探梁等临时支护的工作面应一律停止作业。临时支护必须紧跟迎头，放炮后前探梁必须及时移到迎头，然后将前探梁背实，使工人在前探梁等临时支护的掩护下进行作业。

2.4遇地质条件变化时的安全技术措施当地质条件及围岩发生变化，需要改变支护形式时，必须先补报安全技术措施，按规定审批后执行，任何人不得随意改变支护方式。当掘进工作面遇到断层、破碎带或其它地质条件时，应及时采取有效的支护措施，加强管理，防止冒顶。一般在距断层5m时要加密支架，采用拉条等把棚子连成一体，防止棚子被推垮。断层带特别破碎时采取撞楔法通过。有条件时，采用注浆固结或用压注树脂法固化破碎围岩。

2.5防止放炮崩歪、崩倒迎头支架严格按作业规程中爆破说-明书的规定进行钻眼、装药和放炮。要合理布置炮眼，特别是掏槽眼的位置及角度要合适，装药量要合理。临近或通过断层破碎带时，应暂停放炮，采用风镐、手镐掘进，防止放炮崩歪、崩倒迎头支架。崩歪、崩倒支架后，要及时扶正修复，修复工作必须从外向里逐架进行。

3结束语

几种大型冒顶事故的防治 篇3

1.1 金属网下推垮型冒顶的特点

冒顶一般出现在初次放顶前或进行初次放顶时。许多是无征兆的突然推垮, 个别工作面有征兆, 如发生支柱向下倾斜等。推垮前支柱受力通常不大。推垮后支柱一般沿倾斜方向被推倒, 也有的向采空区方向推倒, 未被压断、折损。推垮型冒顶出现后, 上位断裂的大块硬岩大面积悬露, 仅有少数工作面上位岩层掉落几块。出现推垮型冒顶时, 速度一般很快, 来势较猛。工作面进行的各种工序均有发生推垮型冒顶的可能, 多数在进行回柱放顶或爆破时出现。推垮型冒顶事故一般出现在采用初撑力较小的金属摩擦支柱的工作面。工作面倾角都比较大。

1.2 金属网下出现推垮型冒顶的原因

1) 因第一分层直接顶板冒落下的矸石不能充满采空区, 金属网上的破碎矸石与基本顶间存在空隙, 工作面金属网下支柱受力较小, 稳定性差。例如, 某煤矿煤层直接顶软岩厚, 基本顶为硬岩, 在开采第一分层时, 打眼爆破挑顶后, 崩落的破碎顶板岩石未充满采空区, 又无注浆胶结, 在开采二、三分层时, 金属网上是1m~2m厚的碎岩块, 它的上方存在空隙, 基本顶悬空面积较大, 工作面支架受力较小, 稳定性差, 断裂大岩块垮落时推垮金属网下支柱, 导致推垮型冒顶事故发生。

2) 因煤层倾角较大, 为22°~35°, 爆破、回柱放顶等工序产生影响, 金属网上碎矸石倾斜下滑, 带动支柱往下倾倒, 使一些支柱由迎山变为反山。支柱失去支撑力和稳定性, 造成上部支架也失去稳定, 部分兜住碎矸的金属网夹杂矸石产生日趋增大的向下推力, 造成推垮型冒顶的出现。

3) 尽管直接顶破碎后可充满采空区, 而未注浆胶结, 破碎岩石未形成整体。网下金属支柱初撑力小, 刚度小, 稳定性差。网上的碎矸也有向下的倾斜推力, 使网上破碎岩石与基本顶硬岩层大块离层, 造成大面积冒顶。

1.3 造成金属网下推垮型冒顶的措施

1) 用提高支柱初撑力和刚度的等措施增加支架稳定性。煤矿要采用液压支架, 提高初撑力, 增加稳定性。或采用单体液压支柱代替摩擦式金属支柱, 提高支架初撑力。

2) 采用“整体支架”增加支架的稳定性。不但能用金属摩擦支柱、铰接顶梁加拉钩式连接器的“整体支架”, 也能用金属支柱、十字顶梁的“整体支架”。也有的煤矿使用拉钩式连接器、工作面单体液压支柱的“整体支架”。

3) 初次放顶时, 应确保将金属网放到底板。如开切眼内错式布置的分层工作面, 初次放顶要将开切眼靠采空区一侧的金属网剪断。

4) 用人工强制放顶的办法增加网上矸石堆积厚度, 增强网下支架的稳定性。如:第一分层直接顶较薄, 基本顶坚硬并不易垮落, 要采用人工打眼爆破强制放顶的办法, 挑顶高度大于开采厚度的1.5倍, 这使下分层的网上有一定厚度的碎矸;无直接顶, 煤层以上是坚硬的砂岩, 要采用注水法弱化岩石, 使顶板易于垮落, 减轻上位极坚硬岩层活动对工作面的影响, 方便下分层开采。

2 压垮型冒顶事故的防治

2.1 压垮型冒顶的机理

采煤工作面从开切眼向前推进, 直接顶的跨度增加, 弯曲下沉也在增加, 在悬顶跨度超过六米时, 直接顶初次垮落下来。如果直接顶垮落后碎矸可充满采空区, 破碎的直接顶岩石被压实, 基本顶岩层就会弯曲、下沉、断裂, 对工作面矿压发生影响。若直接顶冒落的碎矸不能充满采空区, 基本顶在采空区上方呈双固定支点梁状态。

采煤工作面的推进, 梁的跨度日趋增大, 基本顶弯曲下沉, 而断裂, 工作面顶板下沉速度加快, 煤壁严重片帮, 支架受力加大, 可能出现顶板的台阶下沉。在煤层上直接为坚硬岩层的基本顶时, 因其采空区未破碎的矸石作垫层, 基本顶初次来压、周期来压强烈。

矿压观测资料表明, 基本顶一般是在煤壁内断裂。因基本顶岩层与煤层相对强度的不同, 断裂处距工作面煤壁的距离不等。在基本顶折断下沉时, 煤壁片帮, 工作面顶板下沉速度剧增, 支柱受力增加。在工作面推进至基本顶断裂处时, 基本顶使直接顶下沉, 增阻式金属摩擦支柱受压后工作阻力才能增加, 工作面呈现顶板沿煤壁断裂和台阶下沉。在台阶下沉强烈时, 导致信号柱压断。如果支柱支撑力不足, 在顶板台阶下沉中支柱会被破坏, 出现压垮型冒顶事故。

2.2 防治压垮型冒顶的措施

研究顶板活动规律, 进行矿压观测, 把握工作面初次来压和周期来压的步距、顶板下沉量及速度、支柱工作阻力及压缩量、支柱下缩速度等变化状况。对顶板来压实施预测顶报, 不但要用测力计、测杆等进行支柱工作阻力、支柱下缩量、顶板下沉量等观测, 还应在采煤工作面的运输巷、回风巷超前钻孔安设矿压观测仪器, 测出基本顶在煤壁前方断裂的位置, 预报工作面来压台阶下沉危险的时间和工作面来压地点, 按其顶板性质及地质构造预报来压强度。一些工作面, 因其不进行矿压观测, 由于不掌握基本顶的来压规律和合理的支护强度, 造成压垮型胃顶事故发生。通过矿压观测, 调整支护密度, 在基本顶来压期间加强工作面支护, 可以防止压垮型冒顶事故出现。

参考文献

[1]何全洪.大倾角复合顶板工作面推垮型冒顶机理分析[J].矿山压力与顶板管理, 2002.

[2]濮汝岭等.复合顶板推垮型冒顶的机理与综合治理[J]煤矿开采, 2007.

[3]赵延峰.复合顶板推垮型冒顶防治技术[J].山东煤炭科技, 2004.

[4]孔凡贵等.单体支柱工作面复合型顶板推垮型事故的预防[J]煤炭技术, 2006.

冒顶事故防治 篇4

【摘要】在煤矿事故当中，煤矿掘进冒顶事故是其中发生比较频繁的煤矿安全事故，但是却对矿工们的生命安全造成了严重的威胁。近年来，掘进设备开始不断的更新，掘进技术也获得了飞速的进步和发展，这种掘进冒顶事故的发生情况已经获得了有效的改善，但是其中根本性的问题没有获得解决，安全问题依然存在。本文针对煤矿掘进冒顶事故发生的原因进行分析，并为此推出相应的防范对策以供参考。

【关键词】煤矿；煤矿掘进冒顶事故；原因及对策

引言

在煤矿掘进开采的过程的当中，随着掘进工作的不断深入和推进，很容易促使顶板的面积也跟着扩大，而顶板的面积一旦扩大就很容易促使其出现变形弯曲、板体出现裂缝以及下沉、掉渣的情况。针对这些情况，如果沒有做出一个较好的安全方法措施，那么在严重的情况下，就很容易出现生产停顿、跨面的突发事故，从而造成人员的伤亡。根据有效的数据表明，我国煤矿掘进冒顶事故的发生率占据全国事故发生总数的百分之四十以上，而且当其中的事故发生以后，人员的伤亡率通常都在百分之二十作用，这就严重的威胁并影响了煤矿工作人员们的生命安全。所以就必须做好相应的方法和措施，并以此来保护矿工们的生命安全。

1.引发掘进冒顶事故的常见原因

1.1矿区防护支架安装不当

通常在煤矿矿区所安装的支架其工作的阻力一般都比较低，且收缩量也相对较小，在支撑以及支护方面的力度显得不够充足。一般都是因为安装人员将相应的棚腿架设在了浮煤和浮石的上方，从而导致支架顶端的棚子两帮并没有完全的安插紧实，从而直接降低了棚架本身所具有的整体性和稳定性，促使支架完全撑不住顶板的按压力，直接出现堆垮的情况，最终酿成煤矿掘进冒顶事故的发生[1]。也有一些工作人员在工作面上面放炮之后，并没有进行及时的支护操作，这样放炮之后很容易崩倒支架，再加上没有对其进行及时的补充和扶正，从而直接导致两个支架之间所产生的距离越来越大，直接降低了支架本身所具有的承受能力。一旦这种空顶的时间过长，就很容易引发煤矿掘进冒顶事故的发生。

1.2管理制度不完善，执行力度不足

在进行现场施工的过程当中，因为管理者缺乏相应的制度执行力度，因此很多工作人员都无法及时的、彻底的找出目标或者直接是进行了违规的操作，从而无法及时的发现其中潜在的危险和隐患，所以就必须要做好相应的防护措施，避免工作面危石突然坠落，从而有效的降低事故伤亡的情况。就比如在94年塑里煤矿当中所发生的掘进冒顶事故，当中的工作人员在真正进行事故的过程当中，通常需要进行打眼和放炮的操作，但是因为迎头第三棚的梁子掉落一个，从而直接导致迎头棚的棚腿开始向后倾斜，而相关的工作人员并没有及时的扶正，而是在出完货物之后再进行扶正。这就导致在进行扶棚的过程当中，突然发现顶板位置开始出现裂缝，于是用钎子顶了一下，结果顶板上方直接掉落下一块大岩石，当场砸死一人。

1.3对于煤矿开采区域的地质构造了解得不够透彻

一般掘进冒顶事故发生的原因也有一部分是由于开采设计人员对于开采地区的地质构造了解得不够透彻，从而导致在进行煤矿开采的过程当中，巷道的围岩密度非常的松软，而且非常容易风化，一些节理裂隙也将越来越多[2]。也有一些煤矿开采的巷道直接通过了岩石的断层以及层和褶皱的地质结构地带，这就直接促使开采巷道内的岩石出现破碎的情况，促使大量的碎石开始坠落，而在支架方面也无法支撑起如此大量的破碎岩石所产生的挤压力，很容易出现崩碎效果，直接砸裂砸垮棚腿，从而造成掘进冒顶事故。

2.防范常见掘进冒顶事故的有效对策

2.1遵循施工制度来进行安全支护

在进行巷道安全支护时，通常都是使用棚架支护的方法来进行，这种方法需要用到撑木、拉杆以及连棚器等，通过这些主要元件来讲整个棚子连接成一个整体，并以此来提升支架整体方面的稳定性，从而有效的防治棚子被推垮。而当掘进的工作面遭遇到褶皱、断层等一些不利的地质构造时，则需要根据这些恶劣地质的发展情况来对棚子之间的间距加以调整。在真正使用拱形棚子时，则必须要设计出和其相互配套的卡缆，通过这个卡缆来扭紧力矩，并保证其不会低于设计方面的规定，而且在施工现场也必须要配置相应扭矩指示器的扳手，并在往后的工作当中做好此类工作的检查。还有一种支护方式则是采用锚杆锚喷巷道来进行支护，这就支护方式就要求相应的施工人员必须要严格的按照设计方面的规定来进行施工和操作，假如发现其中的锚杆失效，则必须要及时的采取相应的补打措施来进行，而且锚杆的补锚力也必须要达到规定的要求，同时也必须做好相应的检查工作。

2.2严格按照施工制度来进行操作

在进行煤矿掘进的过程当中，必须要指派出本身具有一定经验的工人以相应的操作要求来进行敲击检查的工作，在进行敲击时，必须要有专门的人员来对其进行监护，同时操作人员也必须要站在相对安全的位置来进行施工和操作，可以通过手镐或者是一些钢钎来进行敲击检查，在敲击的过程当中可以缓慢的加重力度[3]。这项敲击检查的工作主要是检查在敲击过程当中是否会出现空声或者是嗡嗡的声响，如果存在此类声响，就需要使用长柄的工具来讲处于悬空当中的石块或者是相应的煤块撬下来。而如果敲击时，手指能够感到明显的震动，则说明在顶板位置有石块已经从这个整体当中脱离了出来，很有可能会出现冒落的危险，因此就需要将其撬下来，如果石块过大，则应当及时采取相应的措施来解决。

2.3强化施工人员的专业素质

这主要是要求提升管理以及施工人员方面所具有的综合性素质，这对于矿区掘进工作来说非常的重要。因此就必须针对所有的施工人员进行专业技能素质方面的培训工作，并以此来提升其整体的综合性素质。这就需要各个管理部门的人员都必须深入到施工的现场，从而真正做到对整个工程的地质构造加以熟悉，从而全面提高其在支护、抵押以及松石处理等多方面的技术管理知识。

3.结语

综上所述，要想防范常见掘进冒顶事故就需要遵循施工制度来进行安全支护、严格按照施工制度来进行操作、强化施工人员的专业素质等，这样才能真正对掘进冒顶事故的发生起到良好的防范作用。

参考文献

[1]王果.煤矿掘进巷道冒顶事故原因分析及预防[J].能源与节能，2014（05）.

[2]孙永喜.煤矿掘进冒顶事故分析[J].科技创新与应用，2013（34）.

冒顶事故防治 篇5

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 掘进工作面冒顶事故的原因及预防措施

1.1 导致掘进工作面冒顶的原因

掘进破岩后, 顶部存在着将与岩体失去联系的岩块。如果支护不及时, 该岩块可能因与岩体失去联系而冒落, 或虽然已支护, 但支护失效或支撑力不足, 就会冒落造成事故。在断层、褶曲等地质构造破坏带, 掘进巷道时顶板浮石的冒落, 在层理裂隙发育的岩层中掘进巷道时, 顶板的冒落等, 都属于前者。因放炮不慎崩倒附近支架而导致的冒顶, 因接顶不严实而导致岩块砸坏支架的冒顶等, 则属于后者。此外, 前者也可能同时引起后者的发生, 例如, 掘进工作面无支护部分片帮冒顶推倒附近棚子导致更大范围的冒顶等。

1.2 预防掘进工作面冒顶事故的措施

a) 合理布置巷道。矿井主要巷道服务年限长, 断面大, 应布置在围岩强度高的煤层或底板岩层中。工作面上下顺槽尽量采用沿空掘巷和沿空留巷, 避开支承压力的影响, 并要注意少掘交叉巷道和上下重叠的巷道。

b) 选择合理的巷道断面尺寸和断面形状。

c) 掘进工作面要及时进行临时支护, 严禁空顶作业。靠近掘进工作面10 m内的支护, 在爆破前必须加固。爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复, 之后方可进入工作面进行作业。修复支架时必须先检查顶、帮, 并由外向里逐架进行。

d) 掘进巷道时, 禁止任意加大棚子或锚杆间距, 严禁任意修改支护参数及材料规格。在坚硬和稳定的煤、岩层中, 需要加大棚距和不设支护时, 必须制订安全措施。

e) 严格锚杆锚索巷道的工程质量, 保证锚杆锚索巷道的锚固力, 严禁使用失效锚固剂和不合格的锚杆、锚索。

f) 加强锚杆锚索巷道的顶板岩性探测, 依此信息不断修正支护参数, 保证加强锚索的锚固端能够伸入到深部稳定岩层。

g) 巷道掘进通过老巷、地质破碎带及淋水地带时, 应根据情况采用前探支架、连锁棚子等专门措施进行支护, 提高支架的支撑能力;棚子支护时应紧靠掘进工作面, 并缩小棚距, 在掘进工作面附近应采用拉条等把棚子连成一体防止棚子被推垮, 必要时还要打中柱;锚杆支护时应采取“棚锚”联合支护的特殊措施。

h) 严格要求巷道支护的规格质量, 应按照《煤矿安全规程》的规定, 不断进行检查和修理巷道, 发现规格质量不合格或损坏的支架, 应及时更换以防止冒顶事故的发生, 保证通风、运输畅通和行人的安全。撤换支架和刷大巷道时, 也必须由外向里逐架进行。撤换支架前, 应先加固好工作地点前后的支架。在独头巷道内进行支架修复工作时, 巷道里面应停止掘进或从事其他工作, 以免顶板冒落堵人。

2 巷道交岔处冒顶事故的原因及预防措施

2.1 巷道交岔处冒顶事故的原因

巷道交岔处冒顶事故往往发生在巷道开岔的时候, 因为开岔口需要架设抬棚替换原巷道棚子的棚腿, 如果开岔处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块, 并且围岩正向巷道挤压, 而新支设抬棚的强度不够, 或稳定性不够, 就可能造成冒顶事故。

当巷道围岩强度不是很大时, 顶部存在与岩体失去联系的岩块以及围岩向巷道挤压在所难免, 如果开岔处正好是掘进时的冒顶处, 则情况更为严重。新支设抬棚的稳定性与以下因素有关:

a) 抬棚架设一段时间后才能稳定, 过早拆除原巷道棚腿容易造成抬棚不稳。

b) 开口处围岩尖角如果被压碎, 抬棚腿失去依靠也会失稳。抬棚的支撑性能是与选用的支护材料及其强度有关。

c) 交岔点锚杆、锚喷巷道的原支护参数不合理, 没有及时进行修正, 采取加密支护。

2.2 预防巷道开岔处冒顶事故的措施

a) 开岔口应避开原来巷道冒顶的范围。

b) 提高抬棚的初撑力。必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿, 不得过早拆除, 切忌先拆棚腿, 后支护抬棚。

c) 注意选用抬棚材料的质量与规格, 保证抬棚有足够的强度。

d) 当开口处围岩尖角被挤压坏时, 应及时采取加强抬棚稳定性的措施。

e) 锚杆、锚喷巷道开口前, 必须先对开口前后5 m范围的巷道支护采取缩小锚杆排间距、或增加锚索进行补强支护。

3 支架支护的巷道冒顶事故原因及预防措施

3.1 支架支护的巷道冒顶事故的原因

a) 压垮型冒顶是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大, 损坏了支架, 或支架阻力过小, 从而导致巷道顶部已破碎的岩块冒落。

b) 漏垮型冒顶是因无支护巷道或支护失效 (非压坏) 巷道顶部存在游离岩块, 这些岩块在重力作用下冒落, 造成事故的发生。

c) 推垮型冒顶是因巷道顶板破碎岩石, 在其运动过程中失去了与周围岩石力的联系, 存在平行巷道轴线的分力, 如果这部分巷道支架的稳定性不够, 可能被推倒而发生冒顶。

3.2 支架支护巷道冒顶事故的预防措施

a) 巷道应布置在稳定的岩体中, 并避免采动的不利影响。

b) 巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。

c) 巷道支架所能承受的变形量, 应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。

d) 尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时, 尽可能采用有初撑力的支架;支架施工时要严格按工序质量要求进行, 并特别注意顶与帮的背严背实问题, 杜绝支架与围岩间的空顶与空帮现象。

e) 凡因支护失效而空顶的地点, 重新支护时应先护顶, 再施工。

f) 更换巷道支护时, 在拆除原有支护前, 应先加固临近支护, 拆除原有支护后, 必须及时除掉顶板活矸和架设永久支护, 必要时还应采取临时支护措施。

g) 支架间应设牢固的撑木或拉矸。可缩性金属支架应用金属支拉杆, 并用机械或力矩扳手拧紧卡缆。在倾斜巷道中必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。

此外, 在掘进工作面10 m内、地质破碎带附近10 m内、巷道交岔点附近10 m内, 冒顶处附近10 m内, 都是容易发生顶板事故的地点, 巷道支护必须适当加强。

4 锚杆 (索) 支护的巷道冒顶事故的原因及预防措施

4.1 锚杆 (索) 支护的巷道冒顶事故的原因

a) 压垮型冒顶是因巷道顶板或围岩施加给锚杆 (索) 的压力过大, 损坏了锚杆 (索) , 或锚杆 (索) 的参数选择不合理, 阻力过小, 从而导致巷道顶部已破碎

的岩块冒落。

b) 漏垮型冒顶是因锚杆 (索) 支护失效 (非压坏) , 巷道顶部存在游离岩块, 这些岩块在重力作用下冒落, 造成事故的发生。

4.2 锚杆 (索) 支护的巷道冒顶事故的预防措施

a) 巷道应布置在稳定的岩体中, 并避免采动的不利影响。

b) 合理选择锚杆 (索) 的参数, 使之应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。

c) 巷道在掘进过程中应及时进行顶板探测, 随时掌握顶板岩性的变化, 合理调整锚杆、锚索的参数, 使其锚固端在围岩松动圈以外, 保证有效的锚固长度。

d) 锚杆 (索) 巷道的锚杆 (索) 必须及时支护, 避免空顶。尽可能做到锚杆 (索) 及早与围岩共同承载, 充分发挥锚杆 (索) 的主动支护作用。锚杆 (索) 选型时, 必须有足够的承载力;施工时要严格按工序质量要求进行, 并特别注意按要求施加足够的预应力。

e) 锚杆 (索) 巷道掘进遇构造时, 必须实施严密措施提高其支护强度, 或采取棚锚联合支护以达到有效的支护。

f) 对已掘的锚杆 (索) 巷道不定期的观测, 及时掌握巷道支护的变化情况, 发现锚杆 (索) 失效、矿压显现明显变化时, 应及时采取加棚或其他修护措施。

5 结语

为防止井下掘进巷道发生冒顶事故, 必须根据巷道的不同类型、不同的施工地点及工艺采取相应的支护形式, 且实际生产中, 要根据巷道的围岩状况及时修正支护参数, 技术上制订切实可行的安全措施, 严格按技术措施执行, 坚持正规操作, 保证其支护质量, 才能有效避免冒顶事故的发生。

能源知识

摘要：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, 指出, 为了防止井下掘进巷道发生冒顶事故, 必须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。

煤矿掘进冒顶事故分析 篇6

在现场采煤工作中, 由于工作面的不断向前推进, 顶板暴露面积也随着加大, 致使顶板经常出现弯曲、下沉、裂隙、掉渣等, 甚至造成垮面、生产停顿及人身伤亡的严重事故。

1 掘进工作面常见冒顶事故的原因

1.1 制度不够完善

敲帮问顶制度执行不严, 找浮矸危石不及时、不彻底或违章操作, 对隐患性危岩未采取必要的临时支护措施, 造成危岩突然坠落产生伤亡事故。如1994年2月11日, 朔里煤矿综掘预备队在II319切眼施工时, 打眼放炮后, 迎头第三棚的梁子掉了一个, 迎头左帮棚腿子向后崩歪。出完货后扶棚, 施工人员发现迎头顶板有裂纹, 也用钎子捣了一下, 见顶板没动, 仍冒险干, 结果后顶板突然冒落一斜长1.8m、宽2.0m、厚0.35m的矸石, 1人当场砸死。

1.2 工程质量差, 支架不受力

支架不迎山、不受力, 巷道掘进到第11架棚子后, 发现了一条0.2m的正断层, 顶板以20°的倾角向巷道前进方向下扦, 没有采取破顶措施, 而是沿着顶板掘进, 到第l7架棚时, 巷道高度仅lm, 但支架还是垂直架设, 并未随着顶板变化迎山架设, 造成支架不能受力, 易于推垮。没有按作业规程抬双边楼。该巷从5yJ1日中班开门掘进, 但直到5月4日早班才开始抬了四付中楼, 而且发生事故前jI当头三架棚子没抬楼, 使支护的稳定性降低。

支架棚距太宽, 降低了支架的支护强度。该巷设计棚距650mm, 但开门后12m架设的l7架棚子平均棚lmm~700mm, 最宽的达到800ram。并且没有及时根据有关规定要求, 在过断层、构造带, 应加密棚距、加强支架, 或采取其他特殊支护措施。1.4地质的变化。掘进工作面遇到断层破碎带或压力集中区等特殊情况时, 未控制爆破作业, 未及时采取加强支护等措施导致冒顶。如某矿8691运输顺槽掘进工作面遇到斜断距为3.5m的正断层时, 煤层变薄, 煤质松软, 工作面开始抽冒后采取撞楔棚子施工。由于放炮将迎头第一架棚腿崩歪后未及时扶正, 当工作面临近断层时巷道来压没有加强支护, 以致沿断层面冒落大量矸石, 推垮迎头崩歪失稳的支架, 造成冒顶死亡事故。

1.3 生产技术管理混乱

该补充巷没有作业规程, 而是套用12311溜子道的作业规程, 溜子道采用的是金属支架支护, 棚~650mm, 而补充巷改成了木支架支护, 棚距还是650ram, 掘进补充巷本来就是事故多发地点, 这里的支护强度反而降低了。该巷道掘进第十一架棚子时, 已经发现了有一条0.2m的正断层, 而且顶板约0°的倾角向前方下插, 这本来就是给了我们一个警惕的信号, 但并未引起生产技术管理部门的重视, 现场管理也视而不见, 没有及时补充安全技术措施、及时加固支架、加强支护, 以致酿成重大顶事故。

随便开门、乱作补充巷现象严重。掘补充巷具有突然性和临时性, 很难引起各级领导的重视, 没有作业观程就施工, 或者套用其它巷道的作业规程也施工, 没有严格的审批程序手续。由于作业规程, 或规程无针对性, 加上地质情况的变化, 就很容易造成冒顶事故的发生。

2 常见冒顶事故的预防措施

严格执行工作制度掘进施工前, 必须指派有经验的工人按操作规程严格执行敲帮问顶制度, 敲击时, 要有专人监护, 人要站在安全的地方, 用手镐或钢钎由轻而重地敲击顶板和两帮, 如果有空声或嗡嗡声, 要马上用长柄工具把悬空的石块、煤块撬下来。敲的时候, 如果发出清脆的声音, 还要继续用手指紧贴顶板或两帮再用镐轻轻敲, 如果手指感到有震动, 说明顶板或两帮石块已经脱离了整体或破裂, 有冒落的危险, 就应立即将其撬下来, 如撬不下来, 必须采取临时支撑措施。

3 结语

防治事故措施除上文中介绍外, 还应考虑人的素质的培养及管理的加强, 对基层管理干部和作业人员要定时进行安全技术培训, 提高人的素质, 各级管理人员到采掘工作面, 使他们能了解地质构造、地压、支护、松石处理等方面的技术知识和顶板管理的基础知识, 若都能够认真检查工作面顶板和支护情况, 严于把关, 则很多顶板管理问题将得到解决, 从而搞好顶板管理, 这也是防止事故发生的重要措施, 因此, 在掘进工作面中, 做好安全管理, 并且应用适当的安全技术措施, 就能够很好地防止事故的发生, 从而使掘进工作稳定安全进行, 保证安全生产。

参考文献

[1]郭奉贤, 魏胜利.矿山压力观测与控制[M].北京:煤炭工业出版社, 2005.

[2]鲍道亮.采煤工作面局部冒顶的地质原因分析[J].煤矿安全, 2002.

[3]姚庆汉, 余开清.地质条件与开采安全[J].矿山压力与顶板管理, 2002.

冒顶事故防治 篇7

2014-05-15T18:46, 某矿21412材料道发生一起冒顶事故, 迎头向后约80 m处巷道发生冒顶, 5名职工被堵在迎头。该矿救护队接到调度室事故召请电话后, 立即召集人员按事故性质携带装备奔赴现场, 与现场采掘区队一起, 先后参与现场灾情侦察、落实救灾方案、灾区安全监控、掘小洞打通安全通道等工作, 至当日20:59, 安全营救出5名被困人员。本次事故救援也为救护队处置冒顶、冲击地压等类似事故积累了一定经验。

1 事故现场简况

某矿21412材料道设计长1 150 m, 斜梯形断面, 净宽4.2 m、净高2.4 m。直接顶为泥质粉砂岩, 厚1.8~3.5 m (冒顶处厚3 m) , 节理较发育;老顶为泥质粉砂-细砂岩互层, 含泥质较多, 局部偶见煤线, 厚18~22 m;煤层倾角13°~16°。巷道采用锚网索联合支护, 顶板采用￠20×2 000 mm的等强螺纹钢锚杆, 间排距800 mm×800 mm;两帮采用￠16×1 800 mm, 间排距900 mm×800 mm;顶板加强支护采用￠15.24×6 250 mm的锚索, 五花布置, 间排距3 000 mm×4 000 mm, 均采用树脂端头锚固。压风管路、防尘供水管路、电缆、安全监控、通信电话线路敷设在巷道上帮。巷道下帮敷设有风筒、瓦斯抽放管路。截止2014-05-15中班, 该头已掘进487 m。在该中班18:46, 迎头向后约80 m处巷道发生冒顶, 5名职工被堵在迎头。该班当班出勤8人。

2 事故救援经过

2.1 矿山救护队侦察探险

救护队赶到现场后, 及时组织灾情侦察, 发现冒顶处长9 m、宽3 m、高3~6.5 m, 该班当班5人被堵在迎头。风筒、皮带机被冒落的矸石等埋压, 压风管路、防尘供水管路、电缆、安全监控、通信电话线路、瓦斯抽放管路完好。通过电话与迎头班长李某取得联系, 进一步询知迎头瓦斯、压风、冒顶处顶板等情况, 同时恢复了冒顶区外侧的通风。检测发现冒顶区外侧CH4为0.08%, 巷道迎头的CH4为0.8%。

2.2 及时启动应急预案, 制定抢险方案

该矿和集团公司接到灾情报告后, 及时启动应急预案, 分别成立了应急救援指挥部, 根据矿山救护队侦察探险的结果, 研究制定了抢险方案:①立即切断21412材料道电源。②通过电话与迎头班长李某保持联系, 及时了解迎头瓦斯、压风、冒顶处顶板等情况, 同时安抚遇险人员, 帮助其克服惊恐情绪, 组织遇险人员利用迎头皮带架杆、圆木等对冒顶处进行加固自救, 打开压风管路阀门, 并对迎头全面洒水防尘。③矿在21412材料道安全地点设立井下救援基地, 分管矿领导担任井下救援基地指挥, 根据矿应急救援指挥部决策、指令, 协调组织采掘区队转运木垛料、接顶料等, 救护队组织安全监护。在井下救援基地安设直通矿调度室的联系电话。④救护队现场监护下, 组织采掘队伍在冒顶区外侧打3个木垛, 防止二次冒顶, 保证退路安全畅通, 保证救援人员的安全, 视现场情况组织人员轮流清理冒顶区的堵塞物, 打点柱跟进, 安排专人随时观察周围顶板的变化。⑤视21412材料道迎头瓦斯情况, 必要时将防尘供水管路改成压风管路, 加大向迎头供风供氧量, 将瓦斯抽放管路从冒顶区外侧卸开, 进行回风。安排救护队设专人在打开的瓦斯抽放管口检测瓦斯。⑥井下救援基地随时与矿应急救援指挥部保持联系, 汇报救援进程、灾情变化等, 以便及时调整抢险救灾方案。最后, 根据矿、集团公司应急救援指挥部指令, 救援人员结合现场实际, 在冒顶区巷道的左帮压力较小的位置, 开掘出一条断面为500 mm×500 mm的小洞, 作为安全通道与遇险人员取得联系。至当日20:59, 安全营救出5名被困人员。

3 经验与教训

3.1 经验

(1) 应急预案启动及时。矿应急救援指挥部由分公司主要领导担任总指挥, 并及时设立井下救援基地。集团公司应急救援指挥部通过相关通信、网络设备, 实施远程指挥, 提供救援技术支持, 协调相关救援保障工作。两级应急预案衔接有序, 三级救援指挥体系指挥有力, 提高了救援效率, 保证了安全救援。

(2) 救援决策正确及时。救援期间, 21412材料道迎头CH4一度上升到1.61%。指挥部及时调整决策, 安排将防尘供水管路改成压风管路, 形成2趟管路向冒顶区内供压风, 加大了迎头风供量, 将瓦斯抽放管路从冒顶区外侧卸开, 进行回风, 及时将迎头瓦斯浓度降了下来, 保证了遇险人员的安全。首先组织采掘队伍在冒顶区外侧打3个木垛, 防止二次冒顶, 保证退路安全畅通, 防止次生灾害。集团公司应急救援指挥部强调立即切断21412材料道电源, 也是必要的正确决策。

(3) 现场救援人员经验丰富, 落实救灾抢险决策果断, 积极提出救援合理化建议。救援期间, 矿山救护队队长、掘进工区区长等骨干一直战斗在抢险救援第一线, 组织打木垛、打点柱, 组织人员轮流清理冒顶区的堵塞物, 安排专人随时观察周围顶板的变化, 组织专人检测气体变化等。结合现场实际, 建议在冒顶区巷道的左帮压力较小的位置, 开掘出一条断面为500 mm×500 mm的小洞, 作为安全通道与遇险人员联系的救援方案, 被矿、集团公司应急救援指挥部采纳, 为安全营救出5名被困人员作出了重要贡献。

(4) 煤矿紧急避险“六大系统”以及其他生产系统的完善也为成功救援提供了基础条件。该掘进工作面发生冒顶事故后, 其压风自救系统、供水施救系统、安全监控系统、通信联络系统、人员定位系统均完好, 瓦斯抽放系统等也完好。仅风筒、皮带机等被冒落的矸石等埋压, 紧急避险“六大系统”、其他生产系统的完善在事故救援中发挥了积极作用。

(5) 这起掘进工作面冒顶事故的应急处置有不少有利条件, 压风、防尘、抽放等管路系统完好, 为形成进回风系统、降低灾区有限空间的有害气体浓度创造了条件。如果压风、防尘、抽放等管路系统不完好, 遇险人员就应及时佩用自救器待救。如果遇险人员所在地点通风不好, 救援人员还可采取开掘巷道、打钻孔等方法, 向遇险人员输送新鲜空气、饮料和食物。

3.2 教训

(1) 救援初期, 现场有指挥人员、矿山救护队员、采掘区队职工, 集中进行救援指挥协调、安全监护、转运救援物资等, 21412材料道较短时间内集中了100多名干部职工, 于安全是不利的。

(2) 21412材料道采用锚网索联合支护, 冒顶事故发生后, 由于矿山救护队缺少先进的剪切设备, 清理冒顶区的锚网、锚索等堵塞物进度较慢。

总之, 这起掘进工作面冒顶事故的应急救援是十分成功的, 表明集团公司和矿应急预案可操作性较强, 指挥部制定抢险方案科学合理, 应急处置措施比较切合实际, 救援队伍的应急响应比较迅速。同时, 煤矿在掘进施工过程中, 要进一步加强工程质量管理, 加强巷道支护日常监测, 加强巷道矿压、支护参数分析与完善, 制定并落实掘进工作面过地质构造带的针对性措施, 加强夏季巷道普查工作, 从源头上消除隐患。

摘要：某矿煤巷掘进工作面发生一起冒顶事故, 5名职工被堵在迎头。事故发生后, 该矿及时启动应急预案, 成立了应急救援指挥部, 组织救护队及采掘队伍经过2个多小时的紧张救援, 安全营救出5名被困人员。这是一起十分成功的救援案例。介绍了集团公司及矿两级快速启动应急预案, 救援队伍的应急响应, 侦察探险, 为指挥部制定抢险方案提供的依据和应急处置措施的落实以及应汲取的经验教训。

关键词：掘进工作面,冒顶事故,应急处置

参考文献

[1]黄侃, 扬立兴.煤矿重大灾害事故救灾与勘探技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2000.

[2]方裕璋.抢险救灾[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2002.

浅谈采煤工作面冒顶事故的防控 篇8

一、采面冒顶事故的因素

1.1技术方面

根据多年来部分矿井冒顶事故资料可以看出:77%的顶板事故来自第一次来压阶段, 23%的事故出现在周期来压阶段。也就是说, 顶板第一阶段的来压步距要比周期来压阶段大很多, 在悬臂比较短的时候, 老顶岩梁受不了重压时, 单独顶的重量一旦小于支护的强度, 工作面支架就只承受老顶的压力。防止了直接顶和老顶离层过早, 也对支架自身的稳定是一种保护。

采煤工作面支护条件和工艺技术不同, 冒顶事故的比例也不同。一般情况下木支柱和摩擦金属支柱出现冒顶事故的几率较大, 单体液压支柱工作面冒顶事故出现几率较小。主要原因是由于金属支柱的初撑力小, 也没有可靠的操作质量, 对安全生产产生不良影响;而木支柱自身本来就不具备初撑力, 没有强大的稳定能力, 可缩性很小, 老顶来压时经常出现大量的折断现象。冒顶事故主要是由于老顶和直接顶来压过大形成的, 因此, 只要有好的技术作为保障, 对老顶和直接顶来压的位置和时间提前判断, 然后根据以往的规律, 采取相应的防范措施, 避免重大冒顶事故的出现。

1.2管理方面

安全第一的生产口号在企业内的贯彻执行不力, 没有引起重视。因此, 要对下井的人员进行安全规范的教育, 下井后要做的第一件事就是敲帮问顶, 对支架、煤壁进行检查。一旦发现安全隐患, 立刻进行解决处理。从最近几年采煤时出现的冒顶事故可以看出, 大型冒顶事故占到29%, 局部冒顶事故占到71%, 所以, 矿井的冒顶事故多数都是局部冒顶事故。主要原因如下表所示:

一般情况下, 落煤后一段时间是冒顶事故高发的时间段, 原因在于矿山的压力及顶板受采煤使机械震动的影响, 顶板的稳定性出现问题。所以在落煤后的一段时间, 一定要加强对支护和顶板的安全检查, 防止事故发生。

对浮石处理操作不当, 也会引起冒顶事故, 主要原因在于处理之前没有对顶板进行仔细的检查, 对浮石情况没有弄清楚。处理浮石的操作人员所在位置失当或操作技术不成熟等都会造成冒顶事故;有的是对片头帮事故没有正确的安全知识, 违规作业造成的;还有就是由于支架的质量较差, 没有承受住顶板的压力, 出现冒顶。因此, 对于操作人员要加强思想意识教育和技术培训, 提高其操作水平。

二、采煤工作面冒顶事故的防控

一般情况下, 采面发生冒顶事故最主要是原因是由于原生裂缝以及采动裂缝的作用, 老顶与直接顶之间形成的大块岩体过早的分离开, 和原直接顶断开, 支架的支撑力又过小, 岩块产生的压力过大, 支架在无法承受巨大压力的时候, 会造成大面积的冒顶事故, 局部的冒顶其实就是直接顶失去支护造成的。根据现场实践可知, 对冒顶事故主要可以采取以下措施进行防控:

(1) 加强单体支柱的初撑力与刚度。现阶段, 我国长壁采煤法还存在采用悬臂梁及摩擦金属作为支柱, 由于其刚度小, 初撑力小, 经常会导致煤层复合顶板离层, 采面的支架稳定性受影响。根据这个问题, 采取单体液压支柱来替代就可解决, 其初撑力和刚度都较大, 可以有效的防止大面积的冒顶事故。

(2) 在现有金属铰接顶梁和摩擦支柱中, 可以把每排支柱从工作面顶部到底部进行连接, 在走向方向上铰接顶梁和支架连起来, 采煤工作面上就可以形成一个稳定的整体支架, 大块岩体的压力也就被化解。

(3) 对上下出口处局部冒顶事故的防控。一般把顺槽要布置在受地质条件影响小的位置;要合理的设计巷道的断面, 适当增加支护和特殊支架, 一般采用初撑力大的支架支护, 建议使用“十字”铰接顶梁端头支架, 这样可以有效的防止上下出口的局部冒顶事故。

(4) 严格控制采高。尤其是要对煤层的第一分层采高进行严格控制, 这样直接顶板冒出后膨胀可以达到原来的采高, 其目的在于堵住冒落的大块岩石的滑动。

(5) 防止放顶线附近局部冒顶。支架和支护的稳定性要合理的选择, 避免顶板破碎, 还要加快采面的推进度, 对顶板的压力也是一种降低;回柱操作方法要规范, 避免出现顶板压力集中到局部支柱, 致使局部顶板破碎或者回柱不容易。

(6) 靠煤帮附近防止冒顶。要根据煤层的层理来选择合理的推进工作面, 适时的进行超前支护和贴帮柱;在支架架设之前必须进行敲帮问顶;容易破碎的顶板, 要放小炮, 避免悬露的空顶出现, 对于片帮的煤层, 采煤工作面尽量和煤层的纹理斜交或垂直, 一旦出现片帮, 要提前支护, 防止出现冒顶。

摘要：采煤的过程中, 随着工作面不断向前推进的同时, 顶板暴露的面积也随之增大, 造成顶板经常出现弯曲、下沉、冒落、掉渣、裂缝等现象出现, 严重的会出现垮塌事故, 造成生产停止, 人员伤亡现象。本文主要根据对采煤工作面的现场分析与观测进行总结, 对冒顶事故进行仔细分析, 从而提出一些措施对其进行防范。

关键词：采煤,工作面,冒顶,事故,措施

参考文献

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[2]王世潭.浅析推垮型冒顶事故的发生机理[J].龙岩师专学报.2003 (6) .

[3]范福生.采煤工作面冒顶事故原因及其防治[J].煤矿开采.1996 (2) .

冒顶事故防治 篇9

摘要：本文论述了复合顶板推垮型冒顶的机理及对复合顶板推垮型冒顶的防治措施，具有一定借鉴意义。

关键词：复合顶板;推垮型冒顶;机理;防治

一、复合顶板推垮型冒顶的机理

（一）煤层具有复合顶板同时还必须具备下列四个条件，才会发生推垮型冒顶。

1.离层。多数情况是由于支柱的初撑力较小，在顶板下位软岩层的自重作用下支柱下缩或下沉，而顶板上位硬岩层未下沉或下沉较慢，也就是软、硬岩层的下沉不同步，软快而硬慢，从而导致软岩层与其上部硬岩层离层。

2.断裂。由于各种原因，在顶板下位软岩层中断裂出一个软岩六面体。下位软岩层断裂出六面体有三方面原因：第一是地质构造原因、即下位软岩层中存在原生的断层裂隙或尖灭构造;第二是巷道布置原因，即在工作面开采范围内存在沿走向或沿倾斜的老巷，由于巷道支架没有多大初撑力，抑制不住巷道上方下位软岩层的下沉断裂;第三是支柱初撑力低的原因，由于支柱初撑力低，导致下位软岩层沿煤帮断裂 。

3.去路和倾角。当六面体周围出现一个自由空间，使六面体有了去路，而且六面体向去路方向又有一定的倾角时，在自重作用下，六面体就具有向去路方向的推力。

如果沿工作面自上而下至某点处，复合顶板下位软岩层尖灭，这就等于六面体在其倾斜下方有一个天然的去路，再加上煤层有一定的倾角，那就非常危险。

4.推力大于阻力。假设六面体下侧有自由空间，则六面体就具有沿倾斜向下的推力。当六面体有向下推的趋势时，岩层断裂面将产生阻止六面体下推的摩擦阻力，老塘碎矸将对六面体产生阻止下推的摩擦阻力;上侧断裂面也会由于岩层似断未断，而有阻止六面体下推的向上拉力;此外，支柱的迎山角也会对六面体的下推有个阻力。只有当总阻力小于六面体向下的推力时，才会发生推垮型冒顶。从支护观点考察复合顶板推垮型冒顶问题可以看出，问题不在于支护的支撑力不够，而在于支护的失稳，六面体是因为支护失稳而才发生推垮的。换句话说，如果六面体下是稳定性好的能抵抗来自层面方向推力的支架，则也能阻止六面体下推。

（二）在具有复合顶板的采场中容易发生推垮型冒顶的地点：

1.开切眼附近，在这个区域顶板上部硬岩层两侧都有煤柱支撑，不容易下沉，这就给下部软岩层的下沉离层创造了有利的条件。

2.地质破坏带（断层、裂隙等）附近，在这些地点，顶板下部软岩层容易形成六面体。

3.尖灭构造附近，采场顶板存在尖灭构造，既容易形成六面体，又可能给六面体以去路。

4.老巷附近，由于老巷顶板已破坏，增加了在顶板岩层中形成六面体的可能性。

5.掘进上下顺槽时，破坏了顺槽的复合顶板，可能给六面体开创一个去路;而破坏了下顺槽的复合顶板，则既增加产生六面体的可能性，又减小已产生六面体下推时的阻力。

6.局部冒顶区附近 ，这些地点也存在“去路”、增加产生六面体的可能性和减小已产生六面体下推时的阻力等问题。

总之，在上述地点发生推垮型冒顶的可能性比其它地点要大，生产中要引起重视。

二、防治复合顶板推垮型冒顶的综合治理措施

在目前有相当多的采煤工作面具有复合顶板，由于各种因素不能采用综采或俯斜长壁开采，因此针对使用单体支架的走向长壁工作面，提出防治复合顶板推垮型冒顶的措施。

（一）从破坏形成推垮型冒顶的条件出发，采取以下措施能有效地防止推垮型冒顶事故。

1.布置伪俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下倾角达到4～6°。

2.掘进上下顺槽时不破坏复合顶板。

3.工作面初采时不要反推。

4.控制采高，使软岩层冒落后能超过采高。这个措施的目的在于：第一、堵住六面体向老塘的去路;第二、在六面体要向工作面下方推移时，增加阻止六面体下推的摩擦阻力。

5.尽量避免上下顺槽与工作面斜交。

（二）从解决采场支架稳定性出发是更有效的更应该采用的措施：

1.采用“整体支架”：在使用摩擦式金属支柱和金属铰接顶梁的回采工作面中，采取在开切眼附近使用拉钩式连接器把每排支柱从工作面上端至工作面下端都连接起来、或用十字铰接顶顶梁与单体支柱组成整体支架、也可以在金属支柱、铰接顶梁支架下，加两排木梁金属柱的倾斜对接抬棚或戗棚和沿倾斜方向隔一段距离增设木垛等方法，使支架在采场中组成了一个稳定的可以阻止六面体下推的“整体支架”。

2.提高单体支柱的初撑力及刚度：由于支柱的初撑力小刚度差导致复合顶板离层，反过来又使工作面支架不稳定。为解决这个问题，必须提高单体支柱的初撑力及刚度，使初撑力不仅能支承住顶板下位软岩层，而且能把软岩层贴紧硬岩层，让其间的摩擦力足够阻止软岩层下滑，从而支架本身也能稳定。为此我们根据公式P0=15rh0（cosα+sinα/f）/n计算支柱应具有的初撑力。

式中：

P0——每根支柱的初撑力，KN/根;

n——支柱密度，根/m2;

r —— 软岩层平均容重，t/m3;

h0—— 软岩层厚度，m;

α——煤层和岩层的倾角，度;

f—— 软硬岩层间滑动摩擦系数;

15——安全系数和重量与力转化系数的综合系数。

根据以上公式，当n=2根/m2、r=2.5 t /m3、f= 0.3，可计算出15?、20?、25?不同时，h0所需的支柱初撑力。

三、结语

冒顶事故防治 篇10

1 锚网支护巷道冒顶类型及原因分析

近年来对实际生产过程中对锚网巷道冒顶事故的统计, 以按冒顶形式可划分大致可分为:掘进迎头区冒落型、大范围压垮型冒顶、局部漏垮型冒顶。

掘进迎头区冒落型, 主要是因地质构造发生变化, 巷道顶板结构复杂, 岩性破碎节理发育明显等造成顶板完整性和强度低, 自稳能力差。巷道开挖下部煤岩后, 上部煤岩失去下部煤岩的支撑力, 当该岩块的下滑力大于四周原岩所施加的侧向摩擦力时, 岩体就会发生下滑造成冒顶事故。此类事故主要发生在顶板支护不及时的掘进迎头和整修头, 冒顶后顶板呈:三角锥型、梯型、倒梯型、矩型等。

大范围压垮型冒顶。主要由两方面造成:一是支护设计不当, 巷道顶板或围岩施加给锚杆 ( 索) 的压力超过锚索的破断载荷所致, 锚杆 ( 索) 的支护参数选择不合理没有正真的将锚索固定在松动权以外的坚硬原岩中, 导致锚索锚固力达不到设计要求;二是掘进施工过程中施工工艺不合理, 原岩遭到人为破坏、施工工程质量把关不严、支护材料材质不合格;三是顶板监管不到位。没有及时对岩层压力和锚杆 (索) 的锚固力进行监测, 顶板离层下沉后没有及时采取相应的补充措施。

局部漏垮型冒顶。主要是因巷道顶板岩性松软破碎, 长期遇到风水浸蚀风化严重, 尤其是顶板支护强度不够时岩石下沉挤压进一步破坏表层顶板岩石, 继而顶板表层开始出现不间断的局部掉砟, 并逐渐向内部岩层延续, 最终导致锚杆 (锁) 等锚杆 ( 索) 支护失效, 最终导致巷道顶部破碎岩层在重力作用下冒落。

2 煤巷锚杆支护巷道冒顶的特点

煤巷锚杆支护巷道冒顶事故与架棚支护巷道的冒顶事故相比, 大部分冒顶事故都发生在地质条件变化的地点, 冒顶宽度一般小于巷道宽度, 冒顶高度一般是巷道高度的1~3 倍。其具有以下三方面特点:第一频发性。锚网巷道支护质量 顶板压力和支护效果很难把关, 监测监管落实不到位, 煤层顶板的破坏隐蔽性强, 许多冒顶没有明显的预兆, 加强支护的补充措施跟不上去。第二广泛性。矿井巷道分布复杂、范围广, 任何一个地点无论是井筒、巷道和硐室, 是采掘工作面随时都有发生顶板事故的可能。第三突发性。煤矿地质条件复杂, 大多发生在瞬间, 随机性大, 呈突发性。平时支护良好的采掘工作面会突然在冲击地压的作用下, 锚网支护强度瞬间达不到要求, 造成冒顶、 片帮等顶板事故。

3 预防措施

3.1 合理选择巷道的位置

从巷道生产设计中, 必须严格考虑巷道的布置和层位间的相互关系, 巷道应布置在稳定的围岩强度高的煤层或底板岩体中, 且尽量避开应力集中区和地质构造带, 少掘交叉巷道和上下重叠的巷道。

3.2 合理选择巷道支护设计方法

根据生产需求, 尽量减少巷道断面尺寸和掘进量, 巷道围岩是一个极其复杂的地质体, 在进行支护设计时应对围岩各类地质力学条件进行分析比较, 确定合理支护参数, 使之应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。应根据不同围岩的力学性质采取不同的支护参数, 即使是同一巷道在不同地质条件下, 也要及时根据变化的地质情况, 及时调整支护参数。设计方案要通过实际生产施工, 对其顶板进行监测, 反复实践、检验。巷道在掘进过程中应及时进行顶板探测, 随时掌握顶板岩性的变化, 合理调整锚杆、锚索的参数, 在动态中逐步优化完成, 使每一根锚固均能达到设计需要的锚固力。

3.3 确保煤巷锚杆支护的施工质量

根据支护设计要求, 对支护材料详细的质量验收, 确保支护材料强度达到设计要求。强化施工质量, 定期对锚杆 (锁) 进行拉拔力实验, 使每一个根锚杆 (锁) 都具有相应的初锚力, 减少外围岩层与深部围岩的离层。锚杆 ( 索) 巷道的必须及时支护, 避免空顶。尽可能做到锚杆 ( 索) 及早与围岩共同承载, 充分发挥锚杆 ( 索) 的主动支护作用。严格要求巷道支护的工程质量, 保证锚杆安装质量, 充分发挥锚杆在支护中的作用。帮锚网要及时跟头, 做到一次成巷。放炮前必须加固, 如二次紧固锚杆螺母等。掘进工作面要及时进行临时支护, 严禁空顶作业。

3.4 加强特殊巷道的支护强度

巷道掘进遇到地质构造破碎带、老空带及交叉巷道时, 必须根据巷道岩性特点, 重新核对支护参数, 选择符合要求的支护设计。

4 结束语

为更好的推广煤巷锚网支护新工艺, 我们必须扬其所长避其所短, 严格控制煤巷锚杆支护冒顶事故的发生。为此, 在选择煤巷锚杆支护之前, 我们必须严格审核, 对巷道顶板岩性、四邻关系、支护参数、施工工艺、等认真分析。加强生产管理, 注重顶板监管, 在生产过程中不断优化支护方案。严格按技术措施执行, 坚持正规循环, 保证其支护质量, 才能有效避免冒顶事故的发生。

参考文献

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[3]孔凡虎.三角模糊数层次分析法在煤巷布置评估的应用[J].山东煤炭科技, 2011 (04) .

[4]王平.关于煤矿巷道支护技术的浅析[J].低碳世界, 2014 (19) .