综放工作面冒顶事故分析及防治

收稿日期 : 2001 - 03 - 22 作者简介 : 皮大峰 (1972 - ) ,男 ,河南商城人 , 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师 ,1995 年毕业于 焦作工学院采矿工程专业 ,现从事采矿设计工作。 综放工作面冒顶事故分析及防治 皮大峰 ,范 　杰 ,李凤彬 ,王学亮 ,万新明 (鹤煤集团公司三矿 ,河南 鹤壁 　458020) 摘要 : 从客观和主观 2 个因素 ,系统分析了综放工作面冒顶事故发生的原因 ,并针对实际情况 ,提出了预防冒顶 事故所采用的措施及治理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。 关键词 : 综放开采 ;冒顶 ;防治 中图分类号 : TD327123 　　　文献标识码 :B 　　　文章编号 :1003 - 0506(2001) 04 - 0060 - 02 1 　工作面概况 3101 工作面位于三水平南翼一采区上部 ,煤层 平均厚度 8 m ,倾角 15～25°,平均倾角 20°,煤层硬度 系数 f = 1～2 ,煤层直接顶板为砂质泥岩 ,厚 4185 m ,基本顶为细粒砂岩 ,厚 3014 m ,二1 煤顶板 S10 砂 岩含水层厚 3 m ,该工作面中部揭露一条落差 6 m 的 断层 ,落差 1 m 以下的断层数条 ,3101 工作面共安装 ZF2000/ 16/ 24ZD 型轻放支架 126 架 ,上下端头采用 单体柱配π型梁支护。 本工作面在试采阶段 ,由于管理及技术上多种 原因 ,工作面发生程度不同的大小冒顶多次 ,严重影 响了生产。针对实际情况 ,我们分析了冒顶事故发 生原因 ,采取了一系列预防措施及处理方法 ,确保了 工作面正常生产。 2 　工作面冒顶事故分析 工作面冒顶是煤炭地下开采过程中主要事故之 一 ,冒顶发生的原因是多方面的 ,条件千差万异 ,诱 发工作面冒顶的因素也各不相同 ,从 3101 工作面具 体回采过程来看 ,有客观因素和主观因素。 211 　客观因素 (1)地质构造方面的原因。3101 综放工作面中 部遇到一条落差 6 m 的倾斜正断层 ,当工作面由下 盘向上盘推进时 ,由于顶板岩层重量沿断层面的垂 直分力指向工作空间 ,工作空间上方顶板一端在采 空区被切断 ,另一端被断层面切断 ,其重量得不到煤 体支托而全部作用在支架上 ,且断层破坏了工作面 顶板完整性 ,容易造成煤壁区片帮。因此工作面过 断层前发生冒顶的危险性最大 (图 1) 。 (2)矿山压力方面的原因。综放工作面基本顶 有明显的周期来压特点 ,来压强度与分层相比较弱 , 随着采面的推进 ,顶煤及直接顶不断冒落 ,基本顶对 直接顶施加压力 ,并通过直接顶影响煤壁 ,其压力的 大小和影响程度 ,一方面取决于直接顶和煤壁的强 度及节理裂隙发育程度 ,另一方面取决于基本顶压 力的大小 ,根据二矿 3101 工作面测定 ,初次来压步 距为 35 m 左右 ,周期来压步距在 15～20 m 之间 ,来 压时顶板端面破碎度和煤壁片帮深度明显增加 ,片 帮深度最大达 2 m 以上 ,造成端面空顶距在 115 m 以上 ,加之顶煤破碎 ,支架空顶 ,支架不能有效及时 支撑顶板而发生架前漏矸和冒顶。 图 1 　倾斜正断层冒顶危险区预测 (3)水的影响。工作面在推进过程中 ,在砂岩含 水从工作面顶板流出 ,煤岩层受水的长期浸泡而变 软 ,从而减小了煤岩的抗压强度。同时 ,水流至工作 面 ,对设备的运行及维护造成极大的影响 ,发生事故 的隐患增多 ,减缓了工作面的推进度 ,给顶板管理带 来困难 ,致使顶部煤岩离层 ,变软甚至冒落。 212 　主观因素 (1)管理方面的因素。回采过程中 ,常因管理不 到位 ,致使工作面冒顶事故的发生 ,诸如 :在割煤过 程中煤壁不直 ,造成压力集中 ;采煤过程中 ,采高过 大 ,煤壁片帮而没有及时支护 ;机电设备运转事故 多 ,设备无法正常运转 ,致使工作面推进度慢引起冒 顶 ;工人技术水平参差不齐 ,操作规程没有严格掌 握 ,技术不熟练等。 (2)支架工作状况因素的影响。液压系统漏液、 窜液、泵站输出压力偏低 ,平均不足 25 MPa ,阀组供 液不足 ,工作面支架的初撑力往往达不到额定初撑 ·06· 2001 年第 4 期 　　　　　　　　　　　　　　　中州煤炭　　　　　　　　　　　　　　　总第 112 期 力的要求 ,使刚暴露的顶煤得不到及时支护 ,顶煤因 煤壁前方的支承压力产生较多裂隙 ,进而变成破碎 或裂隙发育的碎顶 ,给架前冒顶创造了有利条件。 工作面浮煤多 ,底板不平 ,致使支架挤压 ,咬架 , 造成移架阻力大 ,一次不能将支架移到位 ,需反复升 降支架 ,人为地破坏了顶板的完整性 ,诱发了冒顶事 故的发生。 (3)架前顶板空顶距的影响。工作面架前顶板 空顶距大和空顶时间长是诱发架前大冒顶的重要因 素 ,支架的端面距一般 300 mm 左右 ,当采煤机割一 刀后 ,架前实际空顶距达 800 mm 左右 ,因溜槽前清 煤等工作 ,有时使架前顶板的空顶时间较长 ,当遇到 周期来压或架前顶板较破碎时 ,易引发架前冒顶 ,处 理不及时 ,可能引发架前大冒顶。 (4)支护质量方面的原因。工作面支架不成一 条直线 ,参差不齐 ,移架后没有及时调整支架 ,出现 支架歪扭、咬架现象 ,支架与顶板没严密接触 ,支架 没有达到初撑力要求 ,从而导致顶板压力集中 ,而发 生冒顶事故。 (5)割煤及放煤质量方面的原因。割煤时 ,进刀 参差不齐 ,引起煤壁片帮 ,使支架不能有效支护顶板 引起冒顶 ;放煤时 ,放煤不匀 ,局部放得多 ,引起支架 上方空顶 ,也易引起架前冒落。 综放工作面冒顶事故的发生是上述一种或几种 因素造成的 ,而且往往是一种因素的发生引起另几 种因素相伴发生 ,工作面生产处于恶性循环。 3 　冒顶事故的防治 311 　防止冒顶的措施 (1)准确掌握回采工作面的地质情况 ,对断层进 行预测 ,并在工作面每推进 5～10 m 对预测进行一 次修改 ,以便采取针对性的围岩控制措施。 (2)过断层时 ,先要把工作面与断层走向的夹角 弄清楚 ,如断层线与煤壁夹角的大小 ,断层破碎带暴 露范围大小。当顶板维护困难 ,条件允许时 ,可以提 前调整工作面方向 ,保持夹角在 25～30°,以减少工 作面每次推进时受断层影响地段的长度。 (3)综采工作面直接推过断层时 ,可采取调整采 高 ,挑顶卧底 ,垫矸石或木板 ,架设木垛等措施。打 眼放炮挑顶卧底时 ,在支架前方应悬挂挡矸皮带 ,防 止崩坏液压支架。过断层顶板恶化时 ,随着采煤机 前滚筒割煤要立即带压移架 ,以尽量减少顶板的下 沉。 (4)综采工作面在破碎顶板条件下 ,应采用带压 移架法 ,确保移架一次到位 ,尽量避免液压支架反复 升降 ,如果片帮深度达到未割煤先移架也不影响割 煤时 ,应采取超前移架。 (5)在移架有可能冒顶的情况下 ,采用先移顶板 完整的支架 ,并在顶梁上放顺山长木梁护住附近不 完整顶板 ,然后再移相邻支架 ,如遇破碎漏矸顶板 , 还要在顺山长木梁上铺金属网片、荆芭片或木板等 护顶材料。 (6)在片帮严重时 ,利用超前移架缩小端面距控 制顶板的方法失效后 ,局部地区可利用木锚杆控制 煤壁片帮。 (7)控制采高在 212 m 以下 ,减少顶板端面破碎 度 ,使支架保持良好的支护状态。 (8)严格保证割煤质量 ,使液压支架能有效地接 触顶板 ,充分发挥液压支架的性能 ;放煤时 ,尽量做 到均匀放煤 ,在顶板破碎和煤层厚度较小处 ,采用单 轮间隔放煤方式 ,防止支架上方抽空引起冒顶。 (9)提高液压支架工作的可靠性 ,加强正常维修 工作 ,杜绝漏液和窜液的发生 ,确保支架的初撑力不 低于额定值的 85 % ,支护强度达到要求 ,提高支架 —围岩体系的整体刚度。 (10)搞好工作面机电设备管理 ,工作面生产过 程中 ,为加快推进度 ,减小煤壁暴露时间 ,以减少煤 壁片帮冒顶的可能性 ,在机电设备管理上实行包机 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ,确保设备运行正常 ,不留隐患。 312 　冒顶事故的治理 (1)当支架上方冒顶时 ,可采用在支架上方架设 木垛接顶的方法处理。 (2)当煤层容易片帮 ,支架没有护帮设施时 ,可 靠近煤壁打临时支柱 ,支承走向木梁的一头 ,另一头 则架在支架前梁上。 (3)当工作面顶板在割煤后很快冒落 ,且冒落面 积较大时 ,可在相邻支架间超前架设一梁二柱或三 柱的走向棚 ,在走向棚下面再架设 1～2 架临时顺山 抬棚 ,当前移一架支架托住顺山棚梁后 ,即可撤除顺 山抬棚支柱 ,棚顶用木料绞实背严 ,相邻支架可在顺 山梁和走向棚保护下前移 ,最后拆除走向棚支柱。 4 　结束语 通过一年多来的实践探索 ,我们基本上摸清了 综放工作面冒顶事故发生的原因 ,掌握了一些预防 措施及处理方法 ,基本上解决了 3101 综放工作面的 冒顶问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,实现了高产高效的目标 ,通过分析研究 , 有以下几点体会 : (1)综放工作面冒顶与分层相比 ,具有冒顶范围 大、片帮严重、处理困难等特点 ,为此 ,必须制定专项 安全技术措施 ,加强顶板管理。 (2)防止冒顶事故 ,应从地质、矿压、管理、支架 状况及技术手段等方面全面考虑 ,综合治理。 (3)支架初撑力、移架方式是控制架前顶板稳定 的重要条件 ,一旦端面距较大 ,移架不及时 ,使架前 空顶面积大 ,时间长 ,而支架初撑力又小 ,就容易发 生冒顶事故。 (4)工作面发生冒顶的处理方法 ,应根据冒顶区 冒落的高度 ,冒顶位置和影响范围的大小来决定 ,不 要盲目处理 ,查明原因 ,待顶板稳定后再进行处理。 (5)加强职工业务技能 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 和安全知识教育 ,增强 安全意识 ,提高职工的操作技能和业务技术水平。② ·16· 2001 年第 4 期 　　　　　　　　皮大峰等 :综放工作面冒顶事故分析及防治 　　　　　　　　总第 112 期