煤矿顶板事故的原因和防治.pdf

科技信息2009 年第 21 期SCIENCE TECHNOLOGY INATION ● 科 0．引言 近年来,随着煤炭工业科学技术的发展，液压支架的使用，机械化 程度的不断提高，顶板事故所占比例正在大幅度下降，但由于目前我 国煤矿总体技术装备水平还不高以及理论研究相对较弱，特别是某些 地方煤矿、乡镇煤矿的开采方式还很原始，生产技术管理工作相当落 后，导致顶板事故的频率仍然居高不下，据统计，煤矿顶板、瓦斯、水 灾、火灾、粉尘等5类事故中顶板事故死亡人数占总死人数的比例为 36。 因此，研究讨论巷道顶板事故的成因和防治措施，减少巷道顶板 事故的发生已成为当务之急。 通过对煤矿发生的冒顶事故分析得出，绝大多数顶板事故的发生 都是有条件的，也是有规律的。实践证明，只要采用正确的理论和手段 实现对顶底板的监测，掌握其活动规律，并提前采取针对性防治措施， 把顶板管理建立在科学的基础上，绝大部分事故是可以防止的。 冒顶 事故的原因是多方面的，有管理方面的原因，也有技术和安全技术装 备等方面的原因。 1.冒顶的预兆 1.1冒顶出现之前，顶板连续发生断裂声响。 这是由于直接顶和老 顶发生离层，或顶板切断时发出的声响，大则象闷雷声，这是老顶和上 方岩层产生离层或断裂的声响。 顶板岩层破碎掉碴并由少到多、由稀 变密，顶板裂缝增加或裂缝加大，产生下沉现象。 1.2冒顶前压力的增大，煤壁受压后煤质变软、片帮增多，电钻打 眼和采煤机割煤时均能感觉到省力。 1.3使用金属支柱时，活柱快速下沉，连续发生咯咯的声响，支柱 发颤，把耳朵贴在柱体上，可微微听到支柱受压的响声。 1.4含有沼气的煤层，工作面沼气含量增大，有淋水的顶板，淋水 增加。 2.冒顶事故的原因 2.1思想上麻痹大意，违章作业 麻痹大意是发生冒顶事故的思想根源。警惕麻痹这是预防事故发 生搞好安全生产的一条重要经验。 一些局矿的领导认识不足，抓的不 紧，对加强顶板管理的重要性缺乏应有的认识，没有针对本单位采掘 工作进展情况采取得力措施。 另外从全国历年的顶板事故来看，顶板 事故多是由于违章指挥、违章作业造成的，突出表现是不认真执行煤 矿安全规程、作业规程和操作规程。有的职工对三大规程学习较 差，不知道自己是在违章作业，或者明知违章，但存在饶幸心理，认为 违章一次不一定就出事故，因生理、心理原因造成的工作失误。 此外， 由于井下环境恶劣，烟雾、粉尘、噪音、通风、照明、气温等等都会影响 人的生理机能，容易造成错觉，不能作出正确判断，也会造成工作失 误。 2.2技术装备和支护设计跟不上 目前我国仍有不少煤矿回采工作面使用摩擦金属支架和木支架， 其性能差、不稳定。回柱基本上还是人工作业，对工作面顶板和巷道围 岩的监测和预报水平还不高，对矿压观测研究进展还不快，已取得的 成果还没有很好普及。在设计方面，当顶板岩石比较破碎，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。 某些煤矿作业规程公式化、通用化、缺乏针对性，不能根据 地质条件的变化和事故多发地点的施工特点有针对性的控制事故的 具体措施。 2.3地质因素的影响 随着开采深度的增加，巷道上覆岩层重量增大，形成的支承力较 大，从而增大巷道的变形及破坏的可能性。其次，煤层倾角不同也会使 巷道的破坏形式有差异。如水平或倾斜煤层巷道中易出现顶板弯曲下 沉、冒落。急倾斜煤层巷道易出现臌帮、底板滑落及顶板抽条冒落等形 式的破坏。 在地质破坏带内开掘巷道时也很容易产生巷道冒顶事故。 如果我们没有掌握煤层的赋存条件、性质和变化情况，就不可能采取 正确的措施加以管理，这样就难免发生冒顶事故。 2.4现场管理不严，工程质量低劣 从对顶板事故的分析来看，将近一半的顶板事故是由于工程质量 低劣造成的。 有的煤矿，井下使用的新工人多，对井下作业环境不了 解。另外缺少安全知识技能的培训，对围岩力学性质认识不够，采取的 技术措施不足、不得力，盲目施工造成冒顶。 3.冒顶事故的预防措施 3.1优化工程设计 支护设计要保证巷道的安全可靠，同时要确保经济合理。 支护设 计方法主要有工程类比法、理论计算法、数值模拟分析法等。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 条件充分了解，并且要进行多方面的地质力学测试，包括围岩强度、围 岩结构、围岩深部位移和破坏范围、地应力等。 对各种影响因素，综合 分析后再进行设计，根据测试结果选择合适的支护设计方法，确定合 理支护参数，设计方案要通过施工、监测、反复实践、检验、调整、完善、 在动态中达到最优。对采煤工作面，控顶距要符合作业规程规定，移溜 后支柱要及时架设。 打好临时支柱、托棚或戗柱。 工作面的上、下安全 出口及上下顺槽的超前支护要及时，回临时柱要先支后回。 发现支架 有断梁坏柱要及时更换并运出，顶、帮要背严、背实，对漏顶、片帮地段 更应加强支护。 3.2从思想上提高认识，加强顶板管理 各级领导必须充分认识预防冒顶事故的重要性，加强顶板管理工 作，建立健全各项顶板管理制度，定期召开顶板分析会，及时研究顶板 问题及治理措施。 作业规程安全措施要符合现场实际情况，当现场情 况发生变化时，要及时修改补充新的措施，严禁使用“通用”的规程措 施。 严格各工种交接班制度和班组安全检查制度，班长和安全员在接 班时必须了解工作面顶板情况和薄弱环节，向职工交底，提出预防措 施，危险地点要派有经验的老工人操作或监护。 3.3加强安全教育，提高业务素质 牢固树立“安全第一”思想，搞好安全教育和技术培训工作。 所有 管理和施工人员都应认真学习和掌握顶板压力形成机理、过程和管理 方法等，提高整体队伍的技术素质。加强安全检查监督力度，及时堵塞 漏洞，做到防患于未然。对刚下井的人员要特别注意加强培训教育，坚 持帮带制度，做好思想工作，提高警惕，逐步学会分析、判断和处理顶 板事故能力，及时采取紧急应变措施，减少顶板事故带来的损失。 3.4加强对煤巷锚杆支护工程监测 锚杆支护质量的监测，包括锚杆、锚索支护工程质量的监测和巷 道围岩稳定性的监测。 锚杆、锚索支护工程质量的监测主要是锚固力 和预紧力。 发现锚杆锚固力达不到要求时必须补打，预紧力包括锚杆 和锚索施工时必须班班专人负责达到要求。 由于锚杆支护的隐蔽性， 仅从表面现象看很难准确判断，况且一旦围岩破坏失稳，一般没有明 显的预兆，不易被人们察觉，破坏往往具有突发性。 因此，应用科学可 靠的仪器进行锚杆支护监测工作，以便井下现场人员可以随时观测巷 道围岩位移情况。通过科学的监测，判定围岩的稳定程度和安全性，便 于及时采取措施。 作者简介苗江平（1967），男，甘肃文县人，本科，工程师。 采矿工程毕业 后从事煤矿安全生产工作19年， 现任新疆兵团十师屯南煤业有限责任公司副 总经理，主要从事煤矿安全管理工作，协助煤矿生产技术管理。 ［责任编辑张慧］ 煤矿顶板事故的原因和防治 苗江平 （塔城和丰县和什托洛盖屯南煤业公司新疆塔城834407） 【摘 要】近年来,随着煤炭工业科学技术的发展,顶板事故所占比例正在大幅度下降，但某些地方煤矿顶板事故的频率仍然居高不下。 因 此,研究讨论巷道顶板事故的成因和防治措施,减少巷道顶板事故的发生已成为当务之急。 【关键词】顶板事故；原因；防治 ○矿业论坛○ 374