巷道頂板事故預(yù)防措施

1、巷道頂板事故及預(yù)防措施,能源科學(xué)與工程學(xué)院 郜進海,一、前言,溫家寶總理指出：安全生產(chǎn)責(zé)任重于泰山。搞好安全生產(chǎn)是全面落實科學(xué)發(fā)展觀的必然要求；是建設(shè)和諧社會的迫切需要；是各級政府的重要職責(zé)。經(jīng)濟發(fā)展必須建立在安全生產(chǎn)基礎(chǔ)上，絕不能以損害人民群眾利益甚至犧牲職工生命為代價。,一、前言,1.煤炭工業(yè)是關(guān)系國家經(jīng)濟命脈的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè) 2004年，煤炭在中國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重分別占75.6%和67.7%。 我國煤炭產(chǎn)量由2002年的14.55億t增長到2005年的21.9億t，年均增加2.45億t，保證了經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)。,在未來相當(dāng)長的時期內(nèi)，煤炭仍是我國

2、的主要能源，中國工程院和中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織有關(guān)專家預(yù)測結(jié)果：2020年煤炭需求量將達到25.8億噸，占一次能源消費總量的60以下； 隨著潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，煤炭可以成為比較高效、清潔的能源。,一、前言,二、我國煤礦災(zāi)害及現(xiàn)狀,1.我國煤礦的災(zāi)害事故 我國是世界上煤礦災(zāi)害嚴重、災(zāi)害多的國家，常發(fā)生的災(zāi)害有： 瓦斯災(zāi)害 頂板災(zāi)害 礦井火災(zāi) 水害 沖擊地壓 塵害 熱害,二、我國煤礦災(zāi)害及現(xiàn)狀,2. 我國煤礦災(zāi)害事故現(xiàn)狀 煤礦災(zāi)害事故近年呈下降趨勢，但事故總數(shù)仍然偏高 2005年發(fā)生各類災(zāi)害事故3306余起，死亡5938人，百萬噸死亡率2.81,首次下降至3以下。 重特大災(zāi)害事故有顯著減少，但每年仍在

3、300起左右 一次死亡百人以上的特別重大事故的發(fā)生頻率加快， 1981年2005年全國煤礦發(fā)生一次死亡百人以上特大事故11起，間隔為10年1起、5年1起、4年1起、2年1起、1年2起、1年4起。,二、我國煤礦災(zāi)害及現(xiàn)狀,瓦斯、頂板事故是煤礦的主要災(zāi)害 20012004我國煤礦事故類別,二、我國煤礦災(zāi)害及現(xiàn)狀,瓦斯事故危害性最大， 2005年，事故起數(shù)占總起數(shù)的12.52%，死亡人數(shù)占總?cè)藬?shù)的36 .56 %，平均每起事故造成5.24人死亡； 頂板事故發(fā)生頻率最高， 2005年，占事故總起數(shù)的54.6%，死亡人數(shù)占34.66%，一次事故死亡平均1.14人； 瓦斯與頂板事故起數(shù)、死亡人數(shù)均占總數(shù)的

4、70%左右。,1.我國煤礦災(zāi)害事故原因 煤礦自然條件差，伴生災(zāi)害多 中國大陸是由眾多小型地塊多幕次匯聚形成的，主要煤田經(jīng)受了多期次、多方向、強度較大的改造后，地質(zhì)構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜，給煤礦安全生產(chǎn)帶來了高地應(yīng)力、瓦斯災(zāi)害和地溫等難題。,大地構(gòu)造決定了煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，井工礦開采的生產(chǎn)條件增加了安全的復(fù)雜性。 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜或極其復(fù)雜的煤礦占36%，屬簡單的占23%； 水文地質(zhì)條件復(fù)雜或極其復(fù)雜的煤礦占27%，屬簡單的占34%； 煤層瓦斯含量高，有自然發(fā)火危險，煤塵具有爆炸性的礦井多； 巷道呈管網(wǎng)式空間布置，多種致災(zāi)因素共存于同一環(huán)境，容易發(fā)生致災(zāi)因子相互作用的耦合，形成大災(zāi)難。,鳳凰山礦“8 5”頂板

5、死亡事故,一、基本情況 鳳凰山礦機掘三隊施工的95311工作面進風(fēng)巷設(shè)計走向長度1400m ，當(dāng)掘進至1198m時，工作面出現(xiàn)了因向斜、背斜擠壓造成的無煤區(qū)。 二、事故經(jīng)過 二00二年八月五日早班，大約上午9 ：30 時分，因頂板離層突然來壓，由于支護不力，致使所回棚及向里兩架棚全部垮落，將在此處工作的趙雙坤、李永雷埋住，窒息死亡。,三、巷道頂板事故案例分析,鳳凰山礦“8 5”頂板死亡事故,三、事故原因 （1）工作地點因地質(zhì)向斜、背斜擠壓，形成的褶曲構(gòu)造，頂板離層、破碎，壓力增大，未按規(guī)程進行支護是造成事故的直接原因。 （2 ）工作現(xiàn)場起底、擴幫、換棚施工時，未按施工措施要求進行，既未使用摩擦

6、柱加強支護，又未正確使用臨時支護，且當(dāng)班班長違章指揮，工人違章作業(yè)，是造成這次事故的主要原因。,鳳凰山礦“8 5”頂板死亡事故,（ 3）機掘三隊安全管理存在重大漏洞，未將己審批的安全技術(shù)措施認真落實，在工作面條件發(fā)生變化時，未按要求采取針對性措施，隊主要領(lǐng)導(dǎo)直接違章指揮，也是造成這次事故的主要原因。 （ 4 ）原煤生產(chǎn)井作為業(yè)務(wù)保安和直接管理部門，安全意識不強，業(yè)務(wù)保安落實不到位，安全技術(shù)措施落實存在重大漏洞，現(xiàn)場安全管理不到位，是造成此次事故的重要原因。,鳳凰山礦“8 5”頂板死亡事故,（ 5 ）礦山安全調(diào)度中心作為全礦的安全監(jiān)督管理部門，安全監(jiān)管不到位，現(xiàn)場監(jiān)督檢查不力，也是造成此次事故的

7、重要原因。 （ 6）礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對本礦的安全管理不善，對職工的安全教育不夠，也是造成此次事故的重要原因。,4 防范措施 （ l ）要加強對職工的安全教育和培訓(xùn)，牢固樹立“安全第一”的思想，正確處理安全與生產(chǎn)的關(guān)系，堅決做到不安全不生產(chǎn)，杜絕違章指揮、違章作業(yè)，增強職工自保、互保意識和能力，防止事故發(fā)生。 （ 2 ）要深刻吸取此次事故教訓(xùn)，加強安全技術(shù)管理工作，堅決執(zhí)行上級有關(guān)技術(shù)規(guī)定，根據(jù)現(xiàn)場實際，及時修訂、補充、完善作業(yè)規(guī)程和安全技術(shù)措施，強化現(xiàn)場技術(shù)管理，切實做到用規(guī)程去指導(dǎo)生產(chǎn)，為生產(chǎn)服務(wù)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。 （ 3 ）要加強對安檢隊伍的管理，進一步理順安全管理體制，落實安檢人員責(zé)任，加大現(xiàn)場

8、監(jiān)管力度，使安全生產(chǎn)得以正規(guī)有序進行。,鳳凰山礦“8 5”頂板死亡事故,（ 4 ）各級管理人員要深入現(xiàn)場加強對作業(yè)規(guī)程的執(zhí)行情況和各作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。進一步落實業(yè)務(wù)保安責(zé)任制，做到措施到位、檢查到位、責(zé)任落實到位、隱患排查到位、重點工程把關(guān)到位。 （ 5 ）要認真吸取此次事故教訓(xùn)，舉一反三，開展一次深刻的事故反思活動，針對各自工作實際，認真開展自查自糾，杜絕各類事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)。,鳳凰山礦“8 5”頂板死亡事故,晉城煤業(yè)集團成莊煤礦9.1事故,（一）、晉城煤業(yè)集團成莊煤礦9.1事故： 1.事故通報 2002 年9 月1 日，成莊礦2229巷工作面發(fā)生了重大冒頂事故，

9、造成8 名礦工遇難，直接經(jīng)濟損失71. 04 萬元。,成莊礦9.1頂板事故,2、事故原因 （1）直接原因 2229掘進工作面連續(xù)掘進11m，未按作業(yè)規(guī)程要求打注錨索(作業(yè)規(guī)程規(guī)定錨索緊跟工作面安裝，每1.6m打注一根錨索），致使煤頂與巖層之間離層，導(dǎo)致煤頂整體垮落是造成此次事故的直接原因。,（2）間接原因2 1）綜掘四隊干部、工人安全意識淡薄，違章指揮、違章作業(yè)，是造成這起事故的主要原因。 2）綜掘四隊重生產(chǎn)、輕安全，安全管理松散，現(xiàn)場管理混亂， 以包代管，削弱了安全管理，也是造成這起事故的主要原因。 3 ）成莊礦安全、生產(chǎn)等科室業(yè)務(wù)保安責(zé)任制不落實，干部管理作風(fēng)漂浮，對生產(chǎn)現(xiàn)場長達半個月的群

10、體違章突擊生產(chǎn)現(xiàn)象熟視無睹，未能及時發(fā)現(xiàn)和制止；規(guī)程措施審批把關(guān)不嚴肅，現(xiàn)場無人監(jiān)督落實，監(jiān)督機制形同虛設(shè)，是造成這起事故的重要原因。,成莊礦9.1頂板事故,4 ）成莊礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)片面追求產(chǎn)量進尺，對隊組下達生產(chǎn)任務(wù)指標(biāo)不科學(xué)，安排勞動組織不合理，對錨桿錨索支護技術(shù)缺乏深入的研究和足夠的認識，技術(shù)要求不規(guī)范，修改作業(yè)規(guī)程無依據(jù)，對業(yè)務(wù)科室管理不嚴格，未能有效落實頂板管理的各項措施，也是造成這起事故的重要原因。 5 ）成莊礦安全思想教育和安全技術(shù)培訓(xùn)不到位，部分職工未能深刻吸取鳳凰山礦“8 5”頂板死亡事故教訓(xùn)，未能自覺抵制違章指揮、違章作業(yè)行為，自保意識和自保能力差，也是造成這起事故的一個原因。

11、,成莊礦9.1頂板事故,6)有關(guān)業(yè)務(wù)處室未認真落實業(yè)務(wù)保安責(zé)任制，對錨桿錨索支護技術(shù)深入研究的少，對新技術(shù)的應(yīng)用條件缺乏規(guī)范的技術(shù)要求，致使該礦對錨索支護工藝應(yīng)用混亂，同時對該礦的監(jiān)督檢查、重大事故隱患排查不到位，也是造成這起事故的一個原因。 7 ）公司領(lǐng)導(dǎo)未認真貫徹落實黨的安全生產(chǎn)方針，在企業(yè)改制重心西移的過程中注重了瓦斯管理，忽視了頂板管理及其災(zāi)害的預(yù)防，有顧此失彼現(xiàn)象，也是造成這起事故的一個原因。,成莊礦9.1頂板事故,3 防范措施 （ 1 ）技術(shù)防范措施 1 ）嚴格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程、作業(yè)規(guī)程規(guī)定，嚴格按照施工工藝組織施工，嚴禁簡化作業(yè)程序和擅自改變施工工藝施工。 2 ）健全質(zhì)量保證體系

12、，嚴把工程質(zhì)量驗收關(guān)，明確礦、科、隊、班組的責(zé)任，并做到責(zé)任到人，環(huán)環(huán)相扣，使每個班的工程質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。 3 ）加強支護質(zhì)量和頂板的動態(tài)監(jiān)測工作，做到信息反饋及時，監(jiān)測數(shù)據(jù)真實、準確，并由專人負責(zé)對數(shù)據(jù)進行分析處理，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施。 4 ）針對錨桿、錨索支護工藝，加強對基層隊組的技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，提高隊組人員的技術(shù)素質(zhì)和安全意識，杜絕違章指揮、違章作業(yè)。 5 ）加強與科研院所的合作，結(jié)合各礦具體條件，進一步深入地研究和試驗錨桿、錨索支護技術(shù)，使錨桿、錨索支護技術(shù)更加科學(xué)、合理、安全、可靠。,成莊礦9.1頂板事故,（ 2 ）管理防范措施 1 ）各礦要合理調(diào)整基層隊組勞動組織，強化

13、隊組安全管理，徹底杜絕以包代管現(xiàn)象，杜絕干部違章指揮、工人違章作業(yè)現(xiàn)象，養(yǎng)成遵章指揮、照章作業(yè)的良好礦風(fēng)。 2 ）各單位業(yè)務(wù)保安部門要認真落實業(yè)務(wù)保安責(zé)任制，管理干部必須轉(zhuǎn)變工作作風(fēng)，深入現(xiàn)場，及時發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，消除重大事故隱患。 3 ）各礦在制定管理制度、作業(yè)規(guī)程和安全技術(shù)措施時必須以煤礦安全規(guī)程、煤礦設(shè)計規(guī)范等為依據(jù)，克服憑主觀靠經(jīng)驗的做法，使規(guī)程、措施更加科學(xué)合理，能夠有效指導(dǎo)生產(chǎn)。 4 ）各礦在生產(chǎn)銜接上要合理安排，科學(xué)組織，搞好采掘接替，同時對采用的新工藝、新設(shè)備、新材料的技術(shù)要加以深入研究，確定 合理的技術(shù)參數(shù)，指導(dǎo)生產(chǎn)。,成莊礦9.1頂板事故,5 ）各單位要加強

14、職工的安全教育培訓(xùn)，深刻吸取本次事故教訓(xùn)，全面提高職工安全素質(zhì)，防止同類事故再次發(fā)生。 6 ）公司機關(guān)各業(yè)務(wù)處室要認真落實業(yè)務(wù)保安責(zé)任制，加強對所屬各礦的安全管理，加大監(jiān)督檢查力度，針對公司各礦全面推廣錨桿支護新技術(shù)，加強技術(shù)指導(dǎo)，深入研究、探討、試驗、總結(jié)成熟的做法，制定不同條件下強制性的技術(shù)要求。 7 ）公司領(lǐng)導(dǎo)要進一步強化“安全第一”的思想，扎扎實實落實“安全第一”方針，在企業(yè)改制重心西移過程中要統(tǒng)籌兼顧，理順職能，在狠抓“一通三防”工作重點的同時，也要切實抓好頂板、水、火、煤塵等其它災(zāi)害的預(yù)防工作。 8 ）認真組織開展百日安全整治活動，切實貫徹落實各項法律、法規(guī)、規(guī)章制度，全面深入進行

15、整治，強化現(xiàn)場三項基礎(chǔ)工作，促進安全生產(chǎn)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。,成莊礦9.1頂板事故,寺河礦“115”11W巷冒頂事故,1、基本情況 寺河礦連采一隊所掘的11W、15W巷，從2003年元月份開始一直處在地質(zhì)構(gòu)造區(qū)，煤質(zhì)疏松，頂板破碎，瓦斯涌出異常，頂板和瓦斯管理難度加大。經(jīng)常出現(xiàn)塌頂片幫、瓦斯超限斷電現(xiàn)象，生產(chǎn)不能連續(xù)進行。,寺河礦“115”11W巷冒頂事故,2、事故經(jīng)過 15日早班連采一隊為生產(chǎn)班，隊安排貫通7#橫川。到工作面接班后，連采機停在7#橫川內(nèi)，錨桿鉆機停在11W巷距掌面10m處。約14時開始割煤，15時將貫通處的煤出完，還沒來得及支護，瓦斯又超限斷電，人員全部撤出7#橫川。16時50分，貫通

16、處頂煤開始垮落，并迅速向11W巷擴散，錨桿、錨索失去穩(wěn)固作用，直接頂與煤頂一起冒落下來。冒落面積：7#橫川貫通處35m、11W巷靠掌面45m，冒落最高高度達4m，頂部呈馬鞍型。冒頂后將錨索拉斷2根，2排頂錨桿冒落。,寺河礦“115”11W巷冒頂事故,3、事故原因 工作面遇斷層，煤體疏松，頂板破碎是造成事故的直接原因，也是主要原因。 現(xiàn)場管理有漏洞，規(guī)程落實有差距，是事故發(fā)生的一個管理原因。規(guī)程規(guī)定錨桿排距為1m ，而現(xiàn)場施工中以片網(wǎng)寬度確保錨桿排距，致使多數(shù)錨桿排距普遍大于1m，最大達1.4m；角錨桿角度普遍達不到規(guī)程規(guī)定的30，巷道超寬致使角錨桿不到幫，失去了角錨桿將壓力分解到兩幫的作用。多

17、數(shù)錨桿錨固長度達不到設(shè)計要求，規(guī)程規(guī)定錨固長度1.3m，冒落的錨桿長度有1根 440mm 、有1根650mm、有 2根未粘錨固劑。,寺河礦“115”11W巷冒頂事故,技術(shù)管理有漏洞，是造成事故的技術(shù)管理原因。 1 ） 11W巷遇構(gòu)造后，生產(chǎn)技術(shù)室只考慮到如何探明構(gòu)造，而忽視了貫通處的頂板管理。連采一隊15日早晨向生產(chǎn)技術(shù)室作了匯報，生產(chǎn)技術(shù)室雖派人到現(xiàn)場進行了觀察，但對橫川的7#貫通重視不夠，沒有指導(dǎo)隊組進一步采取具體措施。 2 ）規(guī)程規(guī)定“遇地質(zhì)條件變化，頂板不完整時，應(yīng)及時縮小控頂距，并可采用錨索補強或縮小排距等措施”，未考慮到使用原來規(guī)定的錨固劑數(shù)量能否達到規(guī)定的錨固長度（部分錨固劑進入

18、發(fā)育的裂隙中，支護強度減弱）。 3 ）貫通措施中規(guī)定貫通前提前一個班下達貫通通知單，規(guī)定距離不具體。,寺河礦“115”11W巷冒頂事故,調(diào)度室分管巷道支護質(zhì)量檢測工作，生產(chǎn)隊組支護檢測數(shù)據(jù)都是標(biāo)準數(shù)據(jù)，沒有誤差和現(xiàn)場實際不符。調(diào)度室沒有對檢測數(shù)據(jù)進行分析處理，工程質(zhì)量把關(guān)不嚴，是事故發(fā)生的又一管理原因。 安監(jiān)科安全監(jiān)督檢查不到位，雖然平常檢查時對頂錨桿排距、角錨桿角度、邊錨桿不到幫等問題下達了“三定表”，但沒有及時進行落實，也是事故發(fā)生的又一管理原因。,寺河礦“115”11W巷冒頂事故,4 、防范措施 生產(chǎn)技術(shù)室要及時指導(dǎo)隊組進一步完善規(guī)程措施，今后在編制巷道貫通措施時，必須將貫通對面的頂板狀

19、況考慮在內(nèi)，遇地質(zhì)構(gòu)造、頂板破碎等特殊情況時，具體規(guī)定使用錨固劑的數(shù)量。 加強對規(guī)程措施的貫徹學(xué)習(xí)，把規(guī)程措施貫徹到每一個管理人員和施工人員中，并根據(jù)現(xiàn)場情況及時補充修改規(guī)程措施。,寺河礦“115”11W巷冒頂事故,完善工程質(zhì)量驗收制度，加強對巷道支護質(zhì)量的檢查和驗收。 各井下職能科室要經(jīng)常深入井下現(xiàn)場，了解情況，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，幫助隊組解決安全和技術(shù)難題。發(fā)現(xiàn)規(guī)程、措施與現(xiàn)場情況不相符、不能指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)時，及時督促修訂、補充、完善。 各單位必須認真學(xué)習(xí)本次事故案例，舉一反三吸取成莊事9.1故和本次事故教訓(xùn)，加強頂板管理，要把頂板管理和瓦斯治理視為同等重要，杜絕同類事故發(fā)生。,山西塔山

20、煤礦井下發(fā)生垮頂,大同煤礦集團公司塔山礦是二00三年元月六日根據(jù)同煤集團聯(lián)席會議確定的方案而設(shè)計，由株羅紀轉(zhuǎn)入石碳二疊紀煤層開發(fā)的第一個特大型煤礦。,2005年3月28日零時四十分左右，山西大同煤礦集團公司的一座基建礦井塔山礦，井下發(fā)生沖擊礦壓事故，導(dǎo)致頂板塌落，十一人被困。此次事故原因是由于井下一0七0輔運巷在維護過程中，工作面發(fā)生沖擊礦壓，礦井頂板塌落所至。,由于地質(zhì)條件復(fù)雜，在搶險過程中又相繼發(fā)生兩次塌方，塌方總長度達到四十五米，經(jīng)濟損失達數(shù)千萬元。,邢臺東龐煤礦冒頂,2004年9月21日早上5時，邢礦集團東龐煤礦發(fā)生冒頂事故，5名在井下作業(yè)的礦工被埋，造成3人死亡，2人受傷。,淮南新集

21、二礦發(fā)生煤礦冒頂事故,月日下午時分，淮南市國投新集二礦發(fā)生一起冒頂事故，導(dǎo)致人當(dāng)場死亡，人受傷，另外人被埋，于月日上午挖出。據(jù)了解，死亡的個人都是綜采準備隊的，當(dāng)時他們正潛往井下處理一處冒頂事故，由于支架處頂板破碎，然后推倒棚面，造成埋人事故。,長春九臺煤礦發(fā)生冒頂事故,十二日凌晨四時三十分許，長春九臺市羊草溝煤礦發(fā)生冒頂事故，有四名礦工死亡，六人受傷。 冒頂事故發(fā)生在井下一百四十米深處，是該煤礦在十月一日后新開辟的作業(yè)面，當(dāng)時井下有四十六名礦工正在工作。事發(fā)后，長春市有關(guān)部門立即組織搶險工作，并對事故原因展開調(diào)查。 截至當(dāng)日中午，搶險工作已經(jīng)結(jié)束。目前，四名死者的遺體已從井下運出，六名傷者分

22、別被送往長春的兩家醫(yī)院進行救治，無生命危險。,河南宜陽一煤礦發(fā)生冒頂事故,2004年07月21日08:17 新社鄭州七月二十日電(記者朱曉娟)河南省宜陽縣城關(guān)鄉(xiāng)焦家洼竹園煤礦日前發(fā)生一起冒頂事故，造成六名礦工遇難。 七月十七日十一時，河南省宜陽縣城關(guān)鄉(xiāng)焦家洼竹園煤礦發(fā)生冒頂事故，當(dāng)時十二名當(dāng)班礦工正在井下作業(yè)，其中六人逃離危險，另有六人被困井下，生死不明。事故發(fā)生后，洛陽市和宜陽縣有關(guān)官員立即帶領(lǐng)搶險人員趕赴現(xiàn)場，全力以赴組織搶救，制定搶險方案。十八日下午三時三十分，搶險通道打通，搶險隊員發(fā)現(xiàn)被困井下的六名礦工已遇難，經(jīng)鑒定全部為窒息死亡.,鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占總死亡人數(shù)的70%,國有地方占15%,國有

23、重點占15%. 頂板與瓦斯事故死亡人數(shù)約占總死亡人數(shù)的70%左右(其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占70%). 頂板事故死亡人數(shù)中:鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占76%,國有地方占16%,而國有重點僅8% 瓦斯事故死亡人數(shù)中:鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占69%,國有地方占8%,國有重點為23% 2005年瓦斯死亡2157人,冒頂1995人,水害593人,運輸559人.,近幾年各類事故死亡人數(shù)量,四、巷道支護理論,由于巷道開挖及煤體回采的影響，引起周圍巖層中出現(xiàn)應(yīng)力重分布，其結(jié)果導(dǎo)致應(yīng)力在巖體中出現(xiàn)了局部高應(yīng)力區(qū)。它直接影響著巷道支護方案的選擇。 隨著煤炭的不斷開采，淺部、易開采的煤層已所剩無幾，目前我國主要產(chǎn)煤礦區(qū)中，除神府煤田及山西的個別礦區(qū)外，大

24、部分地區(qū)均已開采深部煤層或地質(zhì)條件較復(fù)雜、地應(yīng)力較大、較難以開采的煤層。這樣就給井下巷道維護帶來更高的要求，傳統(tǒng)的巷道支護如棚式支護、砌碹支護等方式已不能滿足煤炭安全生產(chǎn)的要求。,巷道圍巖應(yīng)力場的各種形式,（一）目前常用的支護方式,由于巷道的開挖形成空洞，破壞了原巖體中的原有的應(yīng)力狀態(tài)，巷道周邊由原來的三向應(yīng)力狀態(tài)變成了兩向應(yīng)力狀態(tài)，從而出現(xiàn)了應(yīng)力重分布與應(yīng)力集中現(xiàn)象，這二者導(dǎo)致了在巖體中分別出現(xiàn)了較大的剪應(yīng)力和拉應(yīng)力的出現(xiàn)，并使巖體向巷道內(nèi)移動，若不進行及時的支護，巷道會產(chǎn)生嚴重變形，影響到其使用功能，更為嚴重的是由于巖體中構(gòu)造復(fù)雜，節(jié)理裂隙發(fā)育，當(dāng)變形量達到一定程度后就會產(chǎn)生冒頂片幫等事故

25、，嚴重影響著煤礦的安全生產(chǎn)。,目前巷道支護方式主要有： 1. 棚式支架（木支護，混凝土支架，金屬支架等，其中金屬支架又有普通金屬支架及可縮性金屬支架。 ）這類支護方式主要用于矩形及梯形巷道。 2. 砌碹支護：料石砌碹，現(xiàn)澆混凝土 3. 錨噴支護：錨桿支護、噴射砼支護、錨噴聯(lián)合支護、錨噴支護（網(wǎng)、鋼帶、梯子梁等）聯(lián)合支護。 4. 上述錨噴支護再加錨索加強支護,錨噴支護 前兩類支護方式均屬被動支護，錨噴支護則為主動支護方式，能充分利用圍巖自身的承載能力,1. 噴射砼支護原理 （1）封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化作用 （2）補強圍巖 噴射砼具有較高的速度噴射至巖面，其漿體充入巖體表面裂隙中，使得巖體的整體強

26、度得到提高。 （3）改善圍巖應(yīng)力狀態(tài) 巷道開挖后巖體變形二向應(yīng)力狀態(tài)，而噴射砼支護后由于其具有一定的強度，使圍巖由二向應(yīng)力狀態(tài)變?yōu)槿驊?yīng)力狀態(tài)，圍巖承載能力得到提高。 （4）組合拱作用 噴射砼與圍巖經(jīng)裂隙而相互咬合而形成組合拱共同承載。 （5）柔性支護結(jié)構(gòu) 噴射砼厚度較小，具有一定的變形能力，在圍巖應(yīng)力較大時可產(chǎn)生一定的變形，以釋放圍巖應(yīng)力，從而取得較好的支護效果。,錨噴支護,2. 錨桿支護原理 （1）懸吊作用原理 1952年路易斯阿帕內(nèi)科(Louis A.panek)等發(fā)表了懸吊理論，懸吊理論認為錨桿支護的作用就是將巷道頂板較軟弱巖層懸吊在上部穩(wěn)固的巖層上，在預(yù)加張緊力的作用下，每根錨桿承擔(dān)

27、其周圍一定范圍內(nèi)巖體的重量，錨桿的錨固力應(yīng)大于其所覆蓋的巖體的重力。見圖1-1懸吊作用原理。,錨固力 Q (1.52)W 錨桿工作拉力 Q1=bA 錨桿長度 LKHL1L2 錨桿間排距,（2）組合梁理論 按材料力學(xué)理論可知，無錨桿時巷道頂板巖石為疊合梁結(jié)構(gòu)，在受到其上部圍巖的應(yīng)力作用后，各層單獨變形，層與層之間容易產(chǎn)生滑移從而導(dǎo)致離層；而頂板采用錨桿支護時，錨桿穿過各層狀巖層形成組合梁，共同抵抗圍巖應(yīng)力，故變形較小，從而起到支護的作用。,錨噴支護,錨噴支護,（3）組合拱理論 在沿拱形巷道周邊布置錨桿后，在預(yù)緊錨固力的作用下，每根錨桿都有一定的應(yīng)力作用范圍，只要取合理的錨桿間距，其應(yīng)力作用范圍會

28、相互重迭，從而形成一連續(xù)的擠壓加固帶即厚度較大的組合拱，該加固帶的厚度是普通砌碹支護厚度的數(shù)倍。故能更為有效地抵抗圍巖應(yīng)力，減少圍巖變形，其支護效果明顯好于普通砌碹支護。,錨噴支護,（4）三鉸拱理論 危險巖塊在錨桿作用下，巖塊相互搭接，形成一個三鉸拱 有效厚度： 式中：,錨噴支護,（5）減小跨度作用 在懸吊作用理論及組合梁作用理論的基礎(chǔ)上，提出了減跨理論，該理論認為：錨桿末端固定在穩(wěn)定巖層內(nèi)，穿過薄層狀頂板，每根錨桿相當(dāng)于一個鉸支點，將巷道頂板劃分成小跨，從而使頂板撓度降低。,因此在開采過程中，必須意識到地應(yīng)力的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，尤其在多層開采時要防止應(yīng)力的疊加事實上這種應(yīng)力疊加常常是造成支護困難，甚至發(fā)生動力現(xiàn)象的根源這時必須優(yōu)化開采設(shè)計（參數(shù)及工作面推進方向等）盡量避免應(yīng)力的過分集中由于巖體的非均質(zhì)和采動影響至使 “