煤礦頂板災害的防治措施.doc

煤礦頂板災害防治1回采工作面頂板事故分為哪幾類？各有什么特點？（1）局部冒頂事故特點：這類頂板事故的特點是范圍（一般約2-3m）和冒頂高度較小，每次事故傷亡的人數(shù)不多（1-2個），對生產的影響不是特別嚴重，因而容易被忽視。局部冒頂事故的另一重要特點是事故總是在有人工作的部位發(fā)生，加之預兆又不十分明顯，因此極易造成人身傷亡。（2）大冒頂事故特點：事故的特點是垮落面積大，來勢兇猛，時間持久，常導致重大人身傷亡和設備、器材遭受大量損壞，往往造成生產中斷。2影響回采工作面頂板事故的因素有哪些？ （1）自然因素（2）開采技術3影響巷道頂板事故的因素有哪些？ （1）自然因素：巖石性質及其構造特征；開采深度；(3)煤層傾角；(4)地質構造因素；(5)水的影響；(6)時間因素的影響（2）開采技術因素：巷道與開采工作的關系，(2)巷道的保護方法，(3)巷道本身采用的支架類型和支護方式。4回采工作面和巷道的支護原理分別是什么？（1）.回采工作面支護原理根據礦山壓力的理論，整個回采工作面上覆巖層中，裂隙帶老頂巖層能夠形成一種“大結構”。裂隙帶巖梁“大結構”承擔了其上覆絕大部分巖體重量，工作面支架在其掩護之下，因此支架受力要遠小于覆蓋層重量。裂隙帶巖梁“大結構”是由“煤壁-回采工作面支架-采空區(qū)已冒落的矸石”支撐體系所支撐。工作面支架的工作阻力應保證裂隙帶巖梁“大結構”的穩(wěn)定。 (2).巷道支護原理在開掘巷道以后形成的“支架一圍巖”力學平衡系統(tǒng)中，圍巖通常承受著大部分的巖層壓力，而支架卻只承擔其中一小部分。而且，在支架和圍巖分擔巖層壓力的過程中，巷道支架所承擔的載荷是多變的，其分擔巖層壓力的比重視圍巖本身承擔了多少載荷而定。圍巖分擔的比重愈多，支架分擔的比重將愈少。合理的支護方式應在保證安全的前提下充分利用圍巖的自承力，使支架與圍巖在相互約束的狀態(tài)下共同承載，使得圍巖在承受一定支架阻力的條件下有限制地（而不是自由地）向巷道空間內變形（受控變形）。在此過程中，支架和圍巖雙方的受力和產生的變形大小都和任一方的特性有關，并隨任一方特性的變化而變化。5. 回采工作面單體支護密度如何確定？采煤、控頂之間的時、控關系組織怎樣確定？（ 6-2-1 ）在確定了必要的支護強度PT 后，支護密度 n 即可由下式求出，即：采煤、控頂之間的時、控關系組織：1）對于周期來壓不明顯的采場，特別是直接頂本身巖性強度不高，頂板穩(wěn)定性差的情況下，單體支護工作面應當強調跟隨機后架設臨時支柱、采煤、控頂平行作業(yè)，盡可能縮小采煤、回柱放頂操作間的距離，以增加工作面推進速度。2）對于周期來壓明顯，來壓較大，頂板穩(wěn)定性好的采場，應當在來壓前后采取不同的時、控組織方案。6回采工作面頂板管理的制度要求有哪些？（1）保證支柱有足夠的初撐力，架設時打緊水平楔。（2）防止支柱鉆底。（3）提前打好戧柱、木垛等特種支護，起到雙保險的作用。 （4）在接近來壓時刻要盡可能避免在采場同時進行采煤和放頂工作。7電爆網路形式有哪些？ 8在運輸爆破材料時要注意哪些事項？ 9對于容易發(fā)生冒頂事故的單體支護工作面，從預防冒頂考慮注意哪些問題？(1）工作面端頭支護形式、材料、規(guī)格必須在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定，總的要求應該是加強支護且有長梁抬棚，抬棚梁的長度應能保證在移動輸送機頭尾且替換支柱時不松動頂板，一般長度應為最大控頂距加循環(huán)進度，通常為2.4m d的型鋼梁或工字鋼梁。一梁四柱，每兩根梁為一組（一對），兩根梁并列交錯排列，形成雙抬棚，兩根梁的交錯長度應為一個循環(huán)進度，并且按照規(guī)程對柱距的要求，連續(xù)相鄰架設4 組，形成所謂的“四對八梁”。以加強端頭支護，同時在移挪刮板輸送機頭尾時，在長梁的掩護下替換立柱，并且保證交錯邁步移梁柱而不松動頂板。(2）工作面支架、煤壁、刮板輸送機都要保持直線，拉線檢查誤差不大于土0.lm 。支架排柱距符合規(guī)程要求，誤差不大于士0.lm ，支架必須堅固完好，迎山有力，不準有缺梁缺柱或折損彎曲和松動空頂?shù)摹暗葎胖薄?3)應提倡和推廣交錯支設方式，交錯長度應為0.6m ，齊頭梁不利于對頂板的有效支護，因此應避免齊頭梁，如果作業(yè)規(guī)程規(guī)定交錯布置，則應杜絕齊頭梁現(xiàn)象。(4）回柱放頂應有明確規(guī)定和安全措施。密集支柱、安全出口及分段放頂?shù)拈_口和合攏位置的選擇，以及分段放頂之間的距離都應明確規(guī)定?；刂彭敳粶逝c割煤平行作業(yè)，回柱放頂時應停止刮板輸送機運轉。人工回柱時應用長柄工具，柄長不小于1.2m ，并要支設臨時護身柱和木質的信號柱。采煤工作面采用密集支柱切頂時，在兩段密集支柱之間，必須留有寬0.5m 以上的出口，出口間的距離和新密集支柱超前的距離，必須在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。采煤工作面采用無密集支柱切頂時，必須有防止工作面冒頂和矸石竄入工作面的措施。 (5）整個回柱工作必須在有經驗的老工人指揮下進行，并且要清理好安全退路，一旦頂板發(fā)生險情，能立即撤離險區(qū)。采空區(qū)要每隔一段距離留有信號柱子。安全出口及回柱方法順序必須符合規(guī)程的要求。木柱密集不準人工回柱，必須用慢速回柱絞車回柱。(6）采煤機割煤時應追機支設臨時貼幫點柱。割煤、移輸送機和支設正式支架的距離在規(guī)程中應有明確規(guī)定，一般應不小于15m、不大于20m，當移輸送機支柱滯后超過規(guī)程規(guī)定時，應停止采煤機割煤。10. 回采工作面局部冒頂事故預防措施有哪些？（1）防止應力集中和放頂不實（2）合理選擇工作面推進方向（3）采取正確的支護方法（4）堅持工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)（5）減少頂板暴露面積和縮短頂板暴露時間11預防回采工作面大冒項的措施有哪些？（1）必須加強礦井生產的地質工作。（2）認真編制采區(qū)設計和工作面作業(yè)規(guī)程。（3）大力開展頂板觀察工作，掌握頂板活動規(guī)律，進行頂板來壓預報。（4）重視初次放頂，加強有效的安全措施。（5）加強工作面支護和管理。12采煤工作面過老巷有哪些要求？（1）維護加固老巷。（2）調整過老巷方向。（3）液壓支架過老巷。（4）老巷在工作面下方。13復合型頂板災害的防治應注意哪些問題？（1）嚴禁仰料開采。（2）掘進工作面平巷不能破壞復合型頂板。（3）初采時不要反向推進。（4）提高支架的穩(wěn)定性。（5）提高單體支柱的初撐力和剛度。14堅硬難冒頂板災害防治的措施有哪些？ 1）合理確定開采方式（1）聯(lián)合開采。（2）合理選擇支架類型。（3）確定合理的懸頂面積。2）做好預測預報頂板大面積來壓和冒落的預兆有：(1）工作面煤壁片幫或刀柱煤柱炸裂，并伴有明顯的響聲。(2）由于煤體內支承壓力的作用，煤層中的炮眼變形，打完眼不能裝藥，甚至打眼后連鉆桿都拔不出來。(3）頂板下沉急劇增加。(4）頂板有時出現(xiàn)裂隙與淋水，底板局部也可能底鼓，出現(xiàn)裂隙和出水，斷層處滴水增大，有時出現(xiàn)鉆孔中流水混有巖粉現(xiàn)象，嚴重時頂板可能掉矸。(5）如果設有微震儀觀測，可發(fā)現(xiàn)記錄中有較多的巖體破裂與滑移的波形出現(xiàn)，也可記錄到小的頂板冒落。3）軟化頂板強制放頂（1）注壓力水處理堅硬難冒頂板A超前工作面頂板高壓注水理B采空區(qū)注水。（2）強制放頂強制放頂方法有以下幾種： A“循環(huán)式”淺孔放頂。B“步距式”深孔放頂。 C臺階式放頂。 D 超前深孔松動爆破。E地面深孔放頂。4）預防暴風措施15常見巷道頂板事故有哪些？原因分別是什么？常見巷道頂板事故的原因1. 鑲嵌型圍巖墜矸事故原因分析（1）開工前或放炮后，在無支護空頂區(qū)，敲幫問頂和找掉不及時、不徹底或違章操作，對隱性鑲嵌型頂板未發(fā)現(xiàn)或未采取有效措施。（2）空頂范圍大，空頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定。當工作面節(jié)理裂隙發(fā)育時，未采取有效措施。（3）在炮掘工作面，尤其在大斷面巷道或交叉點，炮眼布置不合理，裝藥量過大，崩倒或崩歪迎頭支架。（4）在機掘工作面，由于斷面大，進度快，空頂面積迅速增大，受采動支撐壓力和沖擊地壓等外力影響，大型鑲嵌型墜矸在空頂區(qū)失穩(wěn)墜落，甚至推垮不穩(wěn)定的迎頭支架。2. 離層型圍巖片幫冒頂事故原因分析（1） 工作面出現(xiàn)“傘檐”離層斷裂向下方自由空間滑移導致劈幫。（2） 錨噴巷道封閉錨噴不及時或質量不符合要求，巷道受淋水、放炮震動等外在因素影響，圍巖風化剝落。（3）空頂面積大，無超前支護，迎頭支架不及時或架設質量差；拱型金屬支架卡纜螺母扭矩小，支撐力不足，整體性差。3. 松散破碎圍巖塌漏抽冒事故原因分析（1）在空頂區(qū)，由于空頂范圍大，破碎圍巖懸露時間長，支護未跟到迎頭，造成迎頭塌漏抽冒。（2）在迎頭支護區(qū)，由于放炮崩倒迎頭支架而塌冒，或支架未插嚴背實，造成空頂虛幫。（3）在地質作用破碎帶、采掘影響破碎區(qū)，巷道穿過老巷或松軟厚煤層、巷道維修及收尾回撤支架區(qū)，未采取有效的安全措施，造成塌漏抽冒事故。（4）在巷道交叉點及貫通點，因巷道支撐壓力集中疊加，抬棚上方直接頂冒落范圍及高度擴大；抬棚架設質量及材質不合格或長期失修。16鑲嵌型巷道圍巖墜矸事故的防治措施有哪些？（1） 開工前、班中及放炮后，堅持按操作規(guī)程敲幫問頂，發(fā)現(xiàn)危巖隨時找掉。（2） 改進入工敲幫問頂和找掉方法，研制測定“危巖”穩(wěn)定性的聲振譜發(fā)射儀和安全找掉工具。（3）根據圍巖性質、掘進工藝和支護形式，確定合理的空頂距離。當空頂區(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育，有隱性危巖時，必須縮小空頂距離，采取臨時支護或錨桿支護。（4）炮掘工作面應嚴格按鉆眼爆破圖表施工。放炮前加固迎頭支架，放炮后及時支架。17松散破碎圍巖塌漏抽冒事故的防治措施有哪些？（1） 炮掘工作面采用對圍巖震動較小的掏槽方法，控制裝藥量及放炮順序。（2） 根據不同情況，采用超前支護、留中心垛掘進法、短段掘砌法、超前導峒法等少暴露破碎圍巖的掘進和支護工藝，縮短圍巖暴露時間，盡快將永久支護緊跟到迎頭。（3）根據圍巖性質、巷道服務年限及用途，合理選擇不同的永久性支護形式，通過壓力異常區(qū)時，應縮小棚距，加強支架的穩(wěn)固性。（4）積極采用圍巖固結及冒落空間充填新技術。對難以通過的破碎帶，采用注漿固結或化學固結新技術。對難以用舊木料充填的冒落空洞，采用水泥骨料、化學發(fā)泡、金屬網構件或氣袋等充填新技術。（5）采上分層工作面時，回凈順槽及開切眼支架，鋪滿假頂，放落頂板，堅持注水或注漿提高再生頂板質量；避免出現(xiàn)網上空洞區(qū)。下分層掘進以預留木橛為導向，必須過無網區(qū)或出入網邊時，必須打撞楔控制頂板。遇有網兜、網下沉、破網或網上空洞區(qū)，必須采取措施處理后再往前掘進。（6）選用大直徑優(yōu)質木抬棚或金屬抬棚，嚴格按抬棚操作規(guī)程架設及維修。要控制一幫扒門裝藥量，無特殊回固措施不得利用抬棚牽吊大件，防止抬棚被運行礦車及設備刮撞。在老巷道利用舊棚 子套改抬棚時，必須先打臨時支柱或托棚。在巷道貫通或通過交叉點前，必須采用點柱、托棚或木垛加固前方支架，控制放炮及裝藥量，防止崩透崩冒。（7）維修老巷時，必須從有安全出口及支架完好的地方開始。在斜巷及立眼維修時，必須架設安全操作平臺，加固眼內支架，保證行人及煤矸溜放暢通。18采煤工作面局部小冒頂?shù)奶幚矸椒ㄓ心男?掏梁窩架棚法具體方法步驟是：（1）在掏梁窩或掛頂梁之前，必須先檢查冒頂?shù)攸c附近的支架情況，發(fā)現(xiàn)有折損、歪扭、變形的柱子，要立即處理好，以防繼續(xù)冒頂和掉矸傷人。（2）在冒頂范圍內清理出一部分塌矸后，進行掏梁窩架單腿棚子或金屬懸臂梁的工作。（3）架好單腿棚子或掛好懸臂梁后，棚梁上的空隙要用木料架設小木垛接到頂。架小木垛前應先挑落浮矸，小木垛必須插緊背實，阻止冒落進一步擴大。（4）小木垛架好后，便可清理浮煤煤矸，打好貼幫柱，防止片幫。2撞楔法19采煤工作面大冒頂?shù)奶幚矸椒ㄓ心男?小巷法如果局部冒頂區(qū)影響范圍不大，冒頂區(qū)不超過15 m，垮下來的巖石不大，用人工或采取一定措施以后可以撤動的，可以采用小巷法處理冒頂，即采取恢復工作面的方法。2開巷繞道法當冒頂范圍大，不宜用整巷法處理時，可采用開補巷繞過冒頂區(qū)的方法，也叫部分重開開切眼或重掘開切眼的方法。有三種情況：1）冒頂發(fā)生在工作面機尾處可以沿工作面煤壁從回風巷重開一條補巷繞過冒頂區(qū)。未冒頂?shù)墓ぷ髅鎸C尾縮至工作面內完整支架處，繼續(xù)推進。如圖圖6-5-4。2）冒頂區(qū)在工作面中部可以平行于工作面留 3-5m煤柱重開開切眼。新切眼支架，一般使用一梁二柱棚。3）冒頂區(qū)在工作而的機頭側處理方法基本與處理機尾側冒頂區(qū)相同。20巷道冒頂事故處理方法有哪些?冒落巷道的處理方法有木垛法、搭涼棚法、直接支架法、撞楔法、錨噴法、繞道法。問題思考1回采工作