顶板事故防治(00002)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 顶板事故的致因及防治,一 采场顶板事故的致因及防治,（一）顶板事故分类,按冒顶范围可将顶板事故分为,局部冒顶,和,大型冒顶,两类。,局部冒顶是指范围不大，有时仅在35支架范围内，伤亡人数不多(12人)的冒顶，,常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际煤矿生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比较大。,大型冒顶是指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。,（二）局部冒顶事故的致因及防治,1靠煤壁附近的局部冒顶,局部冒顶的原因一般有三种：,一是直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；,二是采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间；,三是放顶煤开采，顶煤破碎。,煤层的直接顶中，常存在多组相交裂隙时，这些相交的裂隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可能突然冒落砸人，造成局部冒顶事故。,靠煤壁附近的局部冒顶事故的预防,（）单体支柱工作面：,采用能及时支护悬露顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架,，,正倒悬臂错梁直线柱支架等，提高支柱的初撑力,。,在金属网下，可以采用长钢梁对棚迈步支架。,尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，避免煤层片帮。煤层一旦片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。,正倒悬臂错梁直线柱支架布置,正悬臂交错顶量支架,（）综采工作面,支架设计上，采用长侧护板，整体顶梁，内伸缩式前梁，增大支架向煤壁方向的水平推力，提高支架的初撑力；,工艺操作上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架，顶梁的俯视角不超过,7,。当碎顶范围较大时（比如过断层破碎带等），则应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。,2采场两端的局部冒顶,（1）单体支柱工作面,原因,：两端机头机尾处，暴露的空间大,;,支承压力集中,;,巷道提前掘进,;,引发了巷道周边的变形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，拆除老支柱支设新支柱时，碎顶可能进一步松动冒落。随着回采工作面的推进，要拆掉原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁，在这一拆一支之间，碎顶也可能冒落。,预防,：,在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护（即四对八梁支护），每对抬棚随机头机尾的推移迈步前移；或在机头机尾处采用双楔铰接顶梁支护。在工作面巷道相连处，宜用一对抬棚迈步前移，托住原巷道支架的棚梁。此外，在采场两端还可以采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。,在超前工作面,10,米以内，巷道支架应加双中心柱，超前工作面,1020,米，巷道支架应加单中心柱以预防冒顶。,（,2,）综采工作面,如果工作面两端没有应用端头支架，则在工作面与巷道相连处，需用一对迈步抬棚。此外，超前工作面,20,米内的巷道支架也应以中心柱加强。,4. 地质破坏带附近的局部冒顶,地质破坏带及附近的顶板裂隙发育、破碎，断层面间多充以粉状或泥状物；断层面都比较尖滑,使上、下盘之间的岩石无粘结力,尤其是断层面成为导水裂隙时，更是彼此分离。,单体支柱工作面,如果遇到垂直于工作面或斜交于工作面的断层时，在顶板活动过程中，断层附近破断岩块可能顺断层面下滑。从而推倒工作面支架，造成局部冒顶。,为预防这类顶板事故，应在断层两侧加设木垛加强维护，并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。,对于有些综采工作面，高档普采和普采工作面,，回采过程中，煤壁的前方顶板和煤层特别破碎，为保证正常割煤，不漏矸子，可采用全楔式木锚杆。,当断层处的顶板特别破碎，用锚杆锚固的效果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注入大量的煤岩裂隙中，进行预加固,。,(三）大型冒顶事故的致因及防治,1. 老顶来压时的压垮型冒顶,发生的条件：,直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的,23,倍,，冒落后不能充填满采空区；直接顶上面老顶分层厚度小于,56m,，,初次来压步距为,2030m,，,或更大一些。工作面中，当支柱的初撑力较低时，老顶断裂在煤壁之内。当工作面推进到老顶断裂线附近时，顶板出现台阶下沉，这时老顶岩块的重量全部由采场支架承担。,致,因：,垮落带老顶岩块压坏采场支架,垮落带老顶岩块,冲击,压坏采场支架,离层,冲击压坏支架,预防措施,采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量,;,采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层,;,采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求,;,遇到平行工作面的断层时,（,1,）如果工作面支护是单体支柱，当断层刚露出煤壁时，在断层范围内就要及时加强工作面支护（最好用木垛），不得采用正常回柱法,;,要扩大控顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进到采空区后再回柱,;,（,2,）如果工作面支护是液压自移支架，若支架的工作阻力有较大的富裕，则工作面可以正常推进，若支架的工作阻力没有太大的富裕，则应考虑使工作面与断层斜交或在采空区挑顶的措施过断层。,30m,17-21,高压注水,爆破放顶,3. 漏垮型冒顶的致因及防治,致因,：由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从这个地点开始沿工作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致漏垮工作面。,预防预防方法漏垮型冒,：,选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量；顶板必须背严实；严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。,工作面漏垮示意图,预防措施,应用伪俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下倾角达,4,6;,掘进上下顺槽时不破坏复合顶板,;,工作面初采时不要反推,;,控制采高，使软岩层冒落后能超过采高,;,尽量避免上下顺槽与工作面斜交,;,灵活地应用戗柱戗棚，使它们迎着六面体可能推移的方向支设,;,在开切眼附近于控顶区内，系统地布置树脂锚杆,;,但是，在采用这个措施时应考虑采场中打锚杆钻孔的可能性和顶板硬岩层折断垮落时，由于没有已垮落软岩层作垫层，来压是否会过于强烈。,除上述措施外，还有两条应该采用的,。,第一,，在使用摩擦支柱和金属铰接顶梁的回采工作面中，用拉钩式连接器把每排支柱从工作面上端至工作面下端连接起来，由于在走向上支架已由铰接顶梁连成一体，这就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”。,第二,，必须提高单体支柱的初撑力，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。,预防掘进工作面冒顶事故的措施:,（1）,严格控制空顶距。当遇到断层褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子支护时应紧靠掘进工作面，并缩小棚距，在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；,（2）,严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，无法挑下进应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。,（3）,掘进工作面冒顶区及破碎带必须背严接实，必要时要挂金属网防止漏空。,（4）,掘进工作面炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架与掘进工作面距离相适应，以防止因放炮而崩倒棚子。,（5）,采用“前探掩护式支架”，使工人在顶板有防护的条件下出渣，支棚腿，以防止冒顶伤人。,（二）巷道交叉处的冒顶事故,原因：,巷道交叉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却联系的岩块，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。,预防巷道开岔处冒顶的,措施,如下。,（1）,开岔口应避开原来巷道冒顶的范围；,（2）,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；,（3）,注意选用抬棚材料的质量与规格，保证抬棚有足够的强度；,（4）,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。,8）在易发生推垮型冒顶的巷道中要提高巷道支架的稳定性，可以在巷道的架棚之间严格地用拉撑件连接固定，增加架棚的稳定性，以防推倒。倾斜巷道中架棚被推倒的可能性更大，其架棚间拉撑件的强度要适当加大。,根据冒顶的原因，提出如下几条预防措施：,1）巷道应布置在稳定的岩体中,尽量避免采动的不利影响.,2）巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力.,3）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.,4）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；,5）凡因支护失效而空顶的地点，重新支护时应先护顶，再施工,6）巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆老支架.,7）锚喷巷道成巷后要定期检查危岩石并及时处理.,(一)概念冲击地压是采场周围煤岩体，在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。,是一种特殊矿压显现。,三、冲击地压,冲击地压:,矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。,矿山压力现象，特殊的矿山压力现象。,冲击地压、顶板大面积来压、岩爆、矿震、煤与瓦斯突出、地表突然塌陷等现象，由于其发生过程突然，且具有典型的动力特征，通常情况下，统称为矿山动力现象。,巷道冲击地压描述,冲击地压、岩爆、矿震,冲击地压,：,煤岩体在高应力作用下产生的动力破坏现象。,岩 爆,：,高地应力下硬脆性围岩因弹性应变能突然释放,而产生的爆裂、剥落、弹射甚至抛掷。,矿 震,：,采矿活动而引起的诱发地震。,既有联系，又有显著差异,震级、烈度、震源,分级分类：应以破坏为主,失稳、,破坏、,过程、,局部性,(四)类型,重力型、构造型、复合型。,二、冲击地压事故分析,我省1966-2005年3月，共有13个煤矿发生破坏性冲击地压353次，死亡28人，重伤65人，破坏摧毁巷道8184m。,事故案例1,一、事故基本经过：,1、时间、地点：1977年3月22日9时55分；9195工作面上出口以下2米处。,2、伤亡者概况,（1）孙某，死者，男，35岁，采煤四级，本工种工令14年，生前任采煤四队副队长，籍贯：淄川区西河公社龙湾峪村。,（2）李某，死者，男39岁，采煤五级，本工种工令19年，籍贯：河北省海兴县狼虎山公社，李家 村。,二、事故原因：,1、采煤四队管理干部重生产，轻安全的思想严重，对现场顶板管理重视不够，有章不循，空顶作业，规程规定柱距和排距都是0.8米，而实际上却空顶4米长、宽2.6米，特别是此处顶板有了变化仍然违章作业，是造成这些事故的直接责任。,2、管理制度不落实，安全教育不正常。对安全生产没有坚持“四个同时”。,事故案例2,安全规程抛耳后 自酿苦果自己吞,刘某死亡事故案例解析,一、事故基本情况,1、时间、地点：1998年9月24日，-310水平北部1200采区1204上面。,2、死者概况：刘某，男，33岁，淄川区张庄乡瑶峪村人，西河镇包工队员。,3、事故情况：1998年9月24日，采煤一队包工队员刘某在-310水平北部1200采区1204工作面回柱，当回到最后一棵密集时，被长1米，宽0.4米，厚0.7米的石头压住，当场死亡。,二、事故原因：,没有严格执行“三角回撤法”和“先支后回”制度,三、有关安全规定,采煤作业规程规定，回柱时，必须严格执行敲帮问顶和先支后回制度。,事故教训,五、加强职工的安全教育，让职工时时刻刻崩紧安全弦，先安全后生产，如果刘宗法在回撤最后一棵柱子，严格按制度办事，不急躁，不冒失，先支好临时柱子，这起事故完全可以避免,事故案例3,按措施来施工 空顶作业要了命,一、事故情况,1、时间、地点：1998年11月29日，-550水平北部9429皮带道迎头以里3米处。,2、死者概况：刘某，男，29岁，原籍系新泰市龙廷乡尚志庄村，口头包工队员。,二、事故简要经过：,1998年11月29日9点19分，刘某在-550水平北部9420皮带道迎头作业，因该迎头6米没有使棚，顶板坠开，冒下长3米，宽1.7米，厚0.35米的石头，将其压住，当场死亡。,三、事故原因,1、死者某在加固整理棚子时，本应先检查顶板，再进行施工，但由于其图省劲怕麻烦，冒险作业，是造成事故的直接原因。,2、现场施工人员安全意识淡薄，相互保安没做好，是造成事故的主要原因。,三、安全有关规定,掘进作业规程规定，掘进过程中，顶板遇滑纹，或有破碎处须进行使棚支护。,四、事故损失及危害,根据局1998年安全1号文对矿罚款10万元，对有关责任者罚款8000元，加上其它费用，造成直接损失35万元。,事故案例4,低头清理路档石，麻痹大意遭祸殃,扈某死亡事故案例解析,-133-,一、事故基本情况,1、时间、地点：1999年5月30日，-550水平南副巷联络巷迎头以外12米处。,2、死者概况：扈某，男，38岁，原籍系邹县商河乡，淄河镇包工队员。,，接受事故教训，杜绝各类事故发生。,3、事故经过：1999年5月30日，重点队职工扈某在-550水平南副巷联络巷迎头施工，放炮后在清理路档碴石时，被顶板冒落长1.4米，宽0.7米，厚0.33米的三角石砸伤头部，当场死亡。,二、事故原因：,放炮后现场施工人员没有及时对顶板进行检查，盲目蛮干，是造成事故的直接原因。,三、有关安全规定,掘进作业规程规定，迎头放炮后，要由外而里检查巷道变化情况，并将隐患问题及时处理，确认安全后方准施工。,四、事故损失及危害,根据局、矿有关规定，对矿及有关责任者进行罚款处理，加上其它方面的损失，直接经济损失达38万元。事故的发生，给家庭造成了极大的痛苦和不幸。,五、事故教训,1、掘进迎头放炮后，要等炮烟出净后，由外向里检查顶板变化情况，确认安全后再进行施工。,2、区队要加强对职工的安全教育，对事故举一反三，接受事故教训，杜绝各类事故发生,事故案例5,空顶作业是猛虎 盲目蛮干命归西,王某、冯某死亡事故案例解析,-134-,一、事故基本情况,1、时间、地点：1999年7月28日，-130水平南部4075下面。,2、死者概况：王某，男，33岁，原籍系在东平县彭集镇。冯某，男，34岁，原籍系邹城市石墙镇韩庄村。,3、事故简要情况：1999年7月28日，采五队包工队员王某、冯某二人在-130水平南部4075下面卷炭，当卷至溜头以下8米处时，顶板冒落，二人被长2.5米，宽2.5米，厚0.5米的石头埋住，当场死亡。,二、事故原因,1、该面为新开面，柱子没有运齐，面上存在大档和个别空顶现象是造成事故的主要原因。,2、现场工作人员思想麻痹、安全意识淡薄，没有按规定支设临时支柱，是造成事故的直接原因。,三、有关安全规定：,采煤作业规程规定，放炮后 卷炭时必须先问除活石，使上交接顶梁，每一米一棵支上临时支柱。,四、事故损失及危害,这起事故不仅给我矿造成经济损失40万元，而且破坏了两个美满的家庭。,五、事故教训,这起事故再一次告诫人们，井下作业必须按章作业，千万不可蛮干，千万不可空顶作业，存有侥幸心理。如果王营、冯尊福在 卷炭时，支上临时支柱，事故完全可以避免。,事故案例6,一、 事故基本情况,1、时间、地点：2002年1月5日，四水平南部7430总回迎头以外15米处。,2、死者概况：杨某，男，31岁，章丘市文祖镇人。于某，男，29岁，章丘市文祖镇人。,二、事故原因,1、巷道不按规程措施施工，偷工减料，把两米长的锚杆最短截到0.5米，埋下事故隐患，是造成事故的直接原因。,2、现场工作人员安全意识淡薄，自主保安意识差，没有对顶板进行全面检查，是造成事故的主要原因。,三、有关安全规定,掘进作业规程规定，锚杆间排距0.8米，锚杆眼深度不低于1.5米。,四、事故损失,这起事故发生后，全矿停产整顿一周，被局罚款20万元，对有关责任者罚款2.1万元，总共经济损失500多万元。,五、事故教训,全面提高职工的自主保安意识，严格按规程标准施工，并对锚杆进行拉力实验，确保安全生产。,谢谢大家,再 见,