采煤顶板风险辨识评估报告

2017年度采煤专业顶板风险辨识 评估报告目录一、确定评估的风险对象 2二、评估小组的构成2三、评估对象的基本情况描述 3四、识别评估对象面临的各种风险因素5五、风险至灾因素的分析7六、确定风险等级11七、制定管控措施12八、专业风险辨识清单说明 15一、确定评估的风险对象本评估报告依据煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）相关要求、2017 年采煤工程衔接安排及正在施工的工作面情 况，对回采在生产过程中可能存在的顶板风险因素进行分析，确定风险 因素导致事故造成损失的严重程度和风险等级，并制定管控措施。据统 计，以往煤矿生产过程中所发生的事故，近成是由于工作面顶板所引 发。而大部分事故发生，是由于煤矿企业的相关管理者对顶板管理不完 善所导致的，另有一部分事故起初仅仅是由于一个小的疏漏蔓延而成， 如果管理及时，完全可以避免，由于本矿井是复采对于顶板的管理更为 重要。为了更好的对采煤巷道顶板风险进行管理，本次风险辨识评估的 对象为大窑沟矿采煤巷道顶板。、评估小组的构成评估小组构成姓名职务职称评估人员签字评估小组组长王福春矿长高级工程师评估小组成员张瑞良生产副矿长工程师梁维江总工程师工程师康友谊生产副总工程师工程师杨万柱米煤主管工程师工程师刘光田采一区区长工程师程立军采二区区长助理工程师宋宝军采三区区长助理工程师三、评估对象的基本情况描述2017年大窑沟矿井主要开采煤层为8煤层。矿井一季度回采工作面为：-600西一区-570阶段西翼工作面； -600东三区-595阶段西翼；-800西一区-775阶段西翼；矿井二季度回采工作面为：-600西一区-570阶段西翼工作面； -600东三区-495阶段东翼；-800西一区-775阶段西翼；-800 西一区-775阶段东翼；矿井三季度回采工作面为：-600西一区-570阶段东翼工作面； -600东三区-495阶段西翼工作面；-1000东二区-850阶段东翼工 作面； -800 西一区 -800 阶段西翼工作面；矿井四季度回采工作面：-600西一区-595阶段西翼工作面：- 1000东二区-850阶段东翼工作面；-800西一区-800阶段西翼工 作面；17年回采各煤层顶底板岩性基本特征如下：附图17年计划回采工作面基本情况介绍：-600西一区工作面：本采区位于大窑沟井田西翼，西起13#勘探 线西215m，东至15#勘探线西30m，平均煤层走向长580m，本次设计 开采上限标高-494m、下限标高-590m、垂高96m，煤层平均倾角 67 于1999年已采完，通过煤巷实际揭露，一、二石门煤层较薄， 下部煤层赋存较稳定，煤厚平均厚度5.0m。上部为-450西一、二区 已采完，下部为-800西二区已采完，东部为-600中央采区已采 完，西部为-600西二区。从已揭露的地质资料综合分析得知，本采区东、西翼分别受 一组斜交逆断层影响，其中：西翼断层走向N8、倾角68、断距2 至5m；东翼断层走向N25、倾角74 、断距3至5m。对采掘巷道 布置有一定影响。-600东三区工作面：本采区位于大窑沟井田东翼，西起23#勘探 线西140m，东至24#勘探线东220m。平均煤层走向长350m，开采上限 标高-470m、下限标高-591m、垂高121m，煤层平均倾角47上部为 -450东三区及东四区已采完，下部为-800东二区已采完，东部为- 600东四区已采完，西部为本水平东二区已复采完。本采区首采时间为 1995年，结束时间为2000年，通过煤巷实际揭露，本采区煤层局部 受火成岩侵蚀较严重，煤厚5.0m至14m，平均厚度7.6m。从已揭露 的地质资 料综合分析得知，本采区煤层赋存不稳定，二石门以上煤层受 火成岩 侵蚀较严重，造成煤层变薄。-800西一区工作面：本采区位于大窑沟井田东翼，西起18#勘探 线，东至20#勘探线东75m。平均煤层走向长570m，开采上限标高- 650m、下限标高-795m、垂高145m，煤层平均倾角57上部为-600 东一区及-600东二区西翼已采完，下部为-1000东一、东二区现正在 开采，东 部为-800东一区已采完，西部为采区隔离煤柱。本采区于 2007年已采完，通过煤巷实际揭露，本采区煤层赋存较稳定，煤厚平 均厚度8.0m。从已揭露的地质资料综合分析得知，本采区煤层赋存较稳 定，对采掘影响不大。本采区煤层无火成岩侵入。-1000东二区工作面：本采区位于大窑沟井田东翼，西起20号勘 探线西48米，东到22号勘探线，设计煤层平均走向长580米。设计 煤层开采上限-800，开采下限-1000，垂高200米，煤层平均倾角 67上部为五水平西一区、五水平东一区已采完，东部为六水平东三 区，西部为本水平东一区现正在一石门西翼煤掘，下部无开拓工程。 上部已动 用采区为五水平西一区、五水平东一区，本采区上部煤层赋 存较稳定，煤质较好，煤层平均厚度在2.5米7.7米之间。根据上 部采区实际揭露，本阶段煤层赋存极不稳定，煤层产状变化非常大，西 翼煤层平均倾角49，东翼煤层平均倾角86。四、识别评估对象面临的顶板风险因素由于是复采煤层，煤层破碎 不稳定。在掘进工作面生产过程中，采场和巷道围岩会在地应力作用下 发生变形或破坏，所造成的危害主要表现为顶板离层、底鼓、帮鼓、片 帮、支架变形破坏、局部冒顶等。(一)、采煤工作面施工过程中的顶板隐患辨识与分析1. 井下采煤工作面顶板事故的主要类型分析井下采煤工作面的顶板 事故主要有以下几种类型：(1) 推垮型冒顶事故。这类顶板事故经常会出现在煤矿生产过程中，特别是在工作面开采的初期，这也是煤矿企业防治采煤工作面顶板 事故的重点所在；(2) 漏垮型冒顶事故。这类事故主要发生在采煤工作面破碎顶板中，必须要采取有效顶板控制技术对这类顶板事故；(3) 冲垮型冒顶事故。这类事故主要是发生在回采过程中，工作面 如有巨石块掉下，将会沿倾斜滑向放货口，将支架及特殊支架冲倒，造成顶板事故；2. 发生顶板事故的管理因素顶板事故是煤矿在生产过程中常见的多发事故，且多发生在米掘 工 作面。有短距离局部顶板冒落事故，也有长距离大面积顶板冒落的恶性 事故。从我国煤矿顶板事故案例的统计分析可见，顶板管理方面 主要原因有：(1) 支护质量不符合要求；(2) 安全管理差；(3) 对地质情况、地应力等了解掌握不够；(4) 对顶板性质及其变化不能有效及时的掌握；(5) 采掘工艺参数不科学等。3. 顶板控制危险性分析顶板在采场支撑系统中的地位：顶板和底板是支架能够发挥支撑力 的两个基础，任何一个出现问题，支撑系统就不能正常工作，任何一个的 刚度发生变化，就会影响整个系统的支撑刚度。由底板引发的顶板事故发 生过多起，因此“控顶必先控底”是顶板控制的一条重要 原则。顶板事故分析：顶板事故主要有两类：一是支架引起支护系统失 稳 发生的事故，二是顶板自身在重力作用下滑动而发生的事故。4. 采高和控顶距采高和工作面走向跨度与煤层的赋存条件和工作面所用的工艺方式 有关。采高越大，工作面走向跨度越大，顶板压力越大，直接顶的稳定 性也降低，会增加支架的压力：放顶步距太大，米空区垮落的面积太大将易推倒支架。（二）、回采工作面收尾过程中的顶板隐患辨识与分析1. 工作面回采末期及收尾期间顶板稳定程度。工作面收尾期间的顶板稳定程度可极大影响收尾质量和工作面回撤 期间的安全管理，特别是收尾定位位置要合理选择本煤层相对稳定且不 受其他工作面回采影响的地段，如收尾位置位于上附煤层的隔离 煤柱或 断层多发地段则势必影响顶板支护安全，因此工作面收尾回撤要根据停 采线附近的煤层稳定情况合理选择。2. 施工单位的收尾方案和工程质量。工作面准备收尾期间，施工单位要根据工作面地质条件和设备布置 制定安全有效的收尾方案以及高标准的工程质量，施工中对各个环节都 应严格把关。3. 翻替棚的现场操作管理工作面进行翻替棚工作时必须先对周围顶板支护情况要进行排查观 察金属支架及顶板的情况，翻替棚顺序必须是由里向外逐架进行，架设 和拆除金属支架时，在一架未完工前不得终止工作。必须严格执行先给 木棚后拆除铁棚的原则，并预刹好帮顶。新给木支护巷道断面 要符合要 求。金属支架替除后及时接顶封帮，帮、顶刹严刹实，保证 作业地点的 安全。翻替棚的操作方法和现场管理对顶板管理工作十分有利。五、风险至灾因素的分析（一）、利用作业条件危险性评估法对采煤系统进行分析如下： 点危险有害因素|L|E| C |D=LEC|危险程 度600 西 一区工 作面煤层倾角大，运输顺槽自掘小道 或翻棚易发生冒顶危险。131545一般危险-600 东三区工作面运输顺槽自掘小道或翻棚，支架 上方漏顶，造成支架失稳。16721一般危险-800 西 一区工 作面煤层冉生胶结充分，局部压力 大，造成支架变形，背帮背顶支 护易损坏。121530一般危险-1000 东一区工作面煤质坚硬难冒，工作面面积大， 大块岩石易冲击放货口支护。131545一般危险1.顶板来压、破碎冒落：(1) 找掉不及时、找掉不彻底；(2) 没进行超前支护、支护滞后、空顶作业、控顶距离过大；(3) 过断层、地质构造期间没有按制定专项措施落实。(4) 过老巷、贯通老巷、回采巷道贯通等没有按制定专项措施落实。造成找掉片帮伤人，冒顶掩埋等事故。2. 采煤工作面易发生大面积顶板事故的地点：(1) 反井附近；(2) 地质破坏带(断层、褶曲等)附近；(3) 老巷附近。由于老巷顶板被破坏；(4) 倾角大的地段。这些地段由于重力作用，大岩块沿倾斜下滑力大；(5) 顶板岩层淋水段。顶板岩层含水使顶板裂隙容易张开或沿裂隙面滑动；(6) 局部冒顶区附近。由于局部冒顶破坏了顶板的完整性，引起了顶 板压力的变化，因而可导致大冒顶。3. 采煤工作面冒顶事故的一般规律：(1) 局部冒顶比大面积冒顶发生次数频繁；(2) 初次来压阶段比正常回采冒顶次数多；(3) 地质破碎带是采煤工作面冒顶事故的多发地点；(4) 落煤时(放炮落煤)；接班开工、快下班时，是采煤工作面冒顶 事故的多发时间；(5) 隐蔽工程或工程质量低劣是重大冒顶事故的祸根；(6) 图省事、怕麻烦、撞大运、不在乎、麻痹大意、违章指挥、违章 作业、安全第一思想不牢是发生事故的根源。通过对2017年回采衔接工作面冒顶片帮至灾因素分析，冒顶片帮 事故是煤矿中最常见的事故。在顶板事故中，主要是回米工作面、维 修 巷道的冒顶事故，它的发生频率高，相对危险系数较大。冒顶片帮顶板事故危险、有害因素的分析，采用“作业条件危险性 评价法”对工作面发生冒顶事故的危险程度进行评价。顶板来压、破碎冒落危险等级I级，属一般危险；巷道失修漏垮 型 冒顶等级I级，属可能危险；其它地点危险等级也为I级，属可能 危 险。综上，2017回采工作面发生冒顶片帮顶板事故的危险等级为I 级，属可以承受风险序号易发生冒顶事故的 场所LECD=LEC等级危险程度1顶板来压、破碎冒落121530I一般危险2巷道失修漏垮型冒 顶16742I一般危险3其它地点111515I一般危险（二）、利用作业条件危险性评估法对安拆工作面顶板分析如下：冒顶片帮事故是煤矿中最常见的事故。在工作面顶板事故中尽管冒顶一 次伤亡人数不多，可是由于它的发生频率高，所以危险性较大。2017年的-600西一区工作面顶板存在不稳定因素，煤层破碎有 可能发生造成片帮垮落或小面积冒顶。小断层较发育，造成局部煤层反 倾对米掘有一定影响。由于是复米煤层的影响，有可能造成围岩破碎， 发生顶板事故，造成人员伤害，还可能造成通风巷道堵塞，造成通风 事 故。收尾期间受原有采空区煤柱和本煤层回采影响，顶板多为破碎 状 态、支护效果差等因素的影响可能发生冒顶事故，导致的巷道局部冒顶 风险。-600东三区由于煤层倾角比较缓，所以对采掘期间的顶板 影响 不大，但局部受火成岩侵蚀较严重。-800西一区虽为复采但煤层 再生 条件较好，顶板危险性较低。-1000东二区为原生煤层并且煤质坚硬 顶板稳定，不易发生顶板事故。通过对上述工作面顶底板危险、有害因素的分析，采用“作业条 件危险性评价法”对工作面发生冒顶事故的危险程度进行评价。通过对上述工作面主要危险、有害因素的辨识分析，危险等级为II级，属一般 危险；工作面回风顺槽、运输顺槽冒顶危险等级为I级，属可能危 险。序号易发生冒顶事故的场 所LECD=LEC等级危险程度1工作面放货口0.561545I一般危险2反井口拉门点16742I一般危险3掘进期间冒顶区域采煤翻棚区域0.561545I一般危险4断层构造带0.561545I一般危险5 六、确火成岩侵入区域El定风险等级0.561545I一般危险通过“作业条件危险性评价法”对2017年回采工作面冒顶片帮顶板事故进行评价，得出顶板事故的危险等级为I级，属可以承受的风 险。通过“作业条件危险性评价法”对2017年安拆工作面冒顶片帮顶 板事故进行评价，得出顶板事故的危险等级为I级，属可以承受的风险。七、制定管控措施（一）、工作面回采期间顶板管理安全技术措施1. 回采工作面施工前编制作业规程和措施，确定施工工艺及支护参 数，以回采工作面安全顺利施工。2. 每周组织不少于一次顶板专项排查质量标准化验收工作，对检 查 出问题确定整改期限、负责人等，确工作面保支护质量合格有效。3. 回采工作面施工期间加强顶板管理、支护方式及防止冒顶措施。4. 过断层或顶板破碎带时，及时与地测科联系，根据断层性质、 落差和现场实际情况等制定专项有针对性措施；顶板冒落严重时要采用 撞楔法，严禁采用出货法施工。先由有经验的人员打好穿楔做好超 前控 顶。控制好顶板后及时架设永久支架，并将冒空处打好木垛背实 接顶。 根据现场情况，可适当缩小棚距施工。5. 回采施工中必须严格执行“敲帮问顶，安全确认”制度；每班 开 工前、放炮后，班组长都要对作业地点的支护情况进行检查；班中作业 人员也要勤检查，发现顶空、支架变形等问题，必须由外向里逐 架处理 好后，才准开工；放炮后要及时进行临时支护，严禁空顶作业；过地 质变化带时必须制定安全技术措施。巷道使用期间，发现巷道支 架变 形、巷道掉渣时，必须及时进行处理。6. 回采施工中，坚持“敲帮问顶，安全确认”制度。找掉时使用 专用的 找掉工具。现场由班组长指派有经验人员进行找掉工作并有一名监护人 员，找掉时按由外向里，先顶后帮的顺序进行，将活矸找净。7. 放货口放货时，首先加固防货口对棚，放货口附近20m范围内 的支护要加强检查维护，帮顶必须刹严刹实撑木打齐打牢。8. 进行戳棚腿和上梁等工作时，施工人员严禁背对迎头，必须在 有效或可靠支护范围内进行作业。9. 回采时随时注意顶板变化，如遇顶板压力突然增大时，应及时 将迎头人员撤到安全地点，并汇报区领导、矿调度室，待制定具体措施 后再开工。（二）、采煤工作面顶板管理安全技术措施1. 一般规定 每班开工前，进入到工作地点必须执行“敲帮问顶、安 全确认”制度。对工作面内支护情况进行一次全面检查，确认无安全隐 患后方 可入内作业。如有失效要及时进行更换，对局部顶板压力较大的 地段及时处理。工作面放货口必须采用对棚支护保证支护完整，在放货 口 20m范围内要加强支护，必要时采用密集支护。运输顺槽棚距不得大 于0.8m，超过时必须加备木棚，回风顺槽工作面以外20m范围内要采 用“一梁三柱”加强支护。在采煤作业期间设置专人随时注意观察顶板 状态，加强工作面顶板监测。发现有顶板垮落预兆和顶板压力突然 增 大、片货频繁、支架有响动、帮鼓等顶板压力增大现象，应立即将现场 所有人员撤离至安全区域，并同时向有关单位汇报采取相应的有 效措施 进行处理，待隐患排除后方可继续施工。每班结束作业后，由现场班组长及时将工作面情况汇报给区队2. 处理冒顶安全技术措施 工作面发生冒顶后，现场班长必须立即清 点现场工作人员情况，并汇报有关部门和当班跟班区长，待情况稳定 后，根据现场实际采取 有效措施进行处理，要先对未冒顶区域进行加固 支护，方可进行处理 冒顶工作，并确保后路畅通。现场由跟班区长组织 处理冒顶工作，由 跟班区长现场指派一名有经验的人员进行找掉工作， 找掉期间作业人员作业时必须有人监护，监护人员要观察作业地点支护 帮顶情况及作 业人员的的撤退路线，找掉使用专用找掉工具。冒顶距离 较大时，采用撞楔法进行施工，严禁采用出货法施工。穿楔要打到实处 控制好顶 板，防止二次冒顶发生。待冒顶区域处理结束，顶板无隐患 后，方可继续回撤工作。3. 其他安全技术措施工作面施工人员严格按照标准工序及人员定额要求为29人，施工 中按照人员配置严禁其他无关人员进入施工范围。在阶段石门料场内常 备有50根穿楔等物料，以便发生冒顶时即及时处理。（三）、回采期间工作面自掘小道顶板管理安全技术措施1. 一般规定每班开工前，进入到工作地点必须执行“敲帮问顶、 安全确认”制度，对工作面内支护情况进行检查，及时将工作面的浮 石、浮煤进行找掉，确认安全后方可施工。自掘小道反井的断面按作业 规程规定 的尺寸施工。反井拉门地点要避开原冒顶区或高顶区。反井内 有人作 业时，下方要设专人监护。施工时，随时注意观察顶板情况，发 现有顶板压力突然增大等异常现象，及时将现场所有人员撤离至安全区 域，待隐患排除后方可继续施工。反井拉门口附近的棚子要进行加固， 保 证帮顶刹严刹实，撑木齐全牢固。码放垛盘要求不准留空顶，四周刹严刹实。2. 处理冒顶安全技术措施工作面发生冒顶后，现场班长必须立即清点现场工作人员情况，并 汇报有关部门和当班跟班区长，待情况稳定后，根据现场实际采取有效 措施进行处理，要先对未冒顶区域进行加固支护，方可进行处理冒顶工 作，并确保后路畅通。处理冒顶时，必须停止其他工作，待冒 顶区域处 理结束无隐患后，方可继续工作。期间后路要清理好，时刻保持安全畅 通无阻。3. 其他安全技术措施工作面施工人员严格按照标准工序及人员定额要求为29人，施工 中按照人员配置严禁其他无关人员进入施工范围。在阶段石门料场内常 备有50根穿楔等物料，以便发生冒顶时即及时处理。八、风险辨识清单经2017年度采煤专业顶板风险辨识评估报告结果得知，2017 年回采专业无重大安全风险。回采专业施工过程中，如遇特殊情况有 可 能引发重特大事故时及时补充完善2017年度采煤专业顶板风险辨 识评估报告及重大安全风险清单。顶底板名称l-J-4 7 石石名称平均厚度（m）抗压强度MPa抗拉强度MPa岩性特征老顶灰白色粗、细砂LL4 石5.015.64.75凝灰质基底式胶结，岩性粗 糙，颗粒不均匀，偶含科达 树化石及植物碎屑化石。直接 顶浅灰色粉、细砂LL4 石3.048.25.75泥质胶结，水平层理发育，有植物碎屑化石，含科达树化石。伪顶深灰色粉砂岩0.52.070.64泥质胶结，水平层理发育， 划痕灰白色，含科达树及植 物碎屑化石。（局部缺失）直接底深灰及 褐灰色 粉砂岩1.93.160.63泥质胶结，褐灰色划痕，含植物碎屑化石。老底浅灰色粉、细砂LL4 石5.85.640.69泥质及凝灰质胶结，含植物 碎屑化石。8煤层顶底板岩性特征