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采煤职业面顶板事故首要预防整合治理方式,试

时间:2019-12-09 09:06来源:产品展示
试述老顶初次来压阶段的顶板控制? 采煤工作面顶板事故主要防治措施 * 一、采煤工作面上下端头及两巷超前支护普、炮采工作面上、下端头及与之连接的回风巷、运输巷是事故多发地

试述老顶初次来压阶段的顶板控制?

采煤工作面顶板事故主要防治措施 * 一、采煤工作面上下端头及两巷超前支护 普、炮采工作面上、下端头及与之连接的回风巷、运输巷是事故多发地点。这是因为,工作面的上下巷一般都在采煤前掘出,巷道顶板暴露时间长,在回采时又受到采动和超前支承压力的作用,机械采煤,有时做上下缺口要放炮,因此顶板下沉量大,破碎比较严重。另一方面,上下出口处在采空区和巷道交叉处,控顶范围大;在上下出口要安装机头、机尾等体积较大的设备,随着工作面的推进,移输送机时这里的支架需要反复支、撤,使顶板更加破碎。 工作面上、下端头是指,沿工作面方向,上巷下帮向工作面方向10米,下巷上帮向工作面方向10米的范围内。支护要求,使用摩擦金属支柱的回采工作面上、下端头部位,应使用单体液压支柱支护;工作面输送机头部位要使用四对八根11号工字钢长梁支护,保持一梁三柱,交替迈步前移。工字钢梁要制成花边,以便与支柱顶盖配合,绝不能把工字钢侧向使用和不成对使用,以保证支护强度。 回采工作面上、下巷道距煤壁线20米范围内需要超前支护:如果两巷原采用的是梯形木棚支护,靠近煤壁线的10米内,要在原棚梁下架设双排金属铰接顶梁和单体液压支柱支护。往外10米到20米范围,可采用单排支护;如果两巷原来采用的是金属可缩性支架(包括裸体、锚杆)或金属棚梁支护,替棚时都要采用十字铰接顶梁与单体液压支柱配套支护。替棚工序应超前工作面进行,超前距离应根据顶板条件在作业规程中规定。 二、防止煤壁片帮 在采高较大、煤质较软、顶板破碎的回采工作面,冒顶事故多数是由煤壁片帮引起的。因为靠煤壁这一侧的顶板是由煤壁支撑,在支承压力的作用下,煤壁很容易被压酥,再加上煤层本身松软,煤帮就很容易片落。这样,破碎顶板在煤壁侧失去支撑,很容易冒落。 在普、炮采工作面防止煤壁片帮,可以采用下面几种办法: 落煤后,工作面煤壁应当采直采齐,及时打上贴煤壁支柱,使新暴露出的顶板得到支护,从而减少对煤壁的压力。 如果采高大于2米,煤壁松软,有片帮现象时,打完贴帮支柱后,还要加打横撑将煤壁撑住。打横撑的方法是,先把半圆木立着贴在煤壁上,用横撑一头顶住,另一头撑在贴帮柱上。如果煤壁很破碎,可以在煤壁和贴帮柱之间横向填塞半圆木或板皮加以维护。 在片帮严重的地方,如果截煤或放炮后煤壁上方已经塌落,应在贴帮柱上加托梁或者超前挂金属铰接顶梁,使托梁或顶梁伸入煤壁片落处,超前支护顶板。 打眼时要合理布置炮眼,掌握好角度,顶眼距顶板不要太近。每个炮眼的装药量要适当控制。 落煤后及时挑顶刷帮,使煤壁不要向采空区方向倾斜,最好使煤壁向工作面前进方向仰斜一点。 防止煤壁片帮不仅可以预防冒顶,还可以减少砸人事故。在截煤或放炮后要及时清除伞檐和底根,保持煤壁齐整,也有利于移设输送机和打支柱。 三、加强初次放顶的安全要求 单体支柱工作面由开切眼向前采煤,叫初采。到一定距离后,除工作面的回采空间外,支柱要顺序回撤,采空区顶板处于无支撑状态。随着悬顶面积增加,开始大面积垮落,叫初次放顶。初次放顶时工作面压力很大,很容易发生冒顶 事故。 初采时,往往因为开切眼施工质量差,掘出时间长,工作面第一次开帮后会发生大小不同的漏顶现象,支架上部形成空顶区,支架失去牢固性,放顶时就容易推垮工作面。因此,掘进开切眼时要做到不空顶,两帮要背满背实。如果是分层开采的第一分层,则顶帮都要铺好金属网。第一次开帮前,要在原有梯形支架棚梁下加打支柱;如果棚顶已空,就要用一梁三柱大板梁套棚,两端插入煤壁,并在棚梁上架木垛接顶。初采时开帮进度不宜过大,新架支架一侧顶紧煤壁,另一侧与开切眼原有支架连锁,以提高工作面支架稳定性。 一般推进10米左右即可初次放顶。放顶前要加固工作面支架,适当增加密度。为防止煤壁处顶板出现采动裂隙和台阶式下沉,要增设贴帮支柱。沿工作面每6~10米增加一个木垛,木垛四角可加戗柱固定。工作面放顶线上应打单排密集支柱。为防止顶板岩石垮落的侧向推力,在密集支柱工作面一侧,支上向老塘倾斜的戗柱。第一次放顶以放两排柱比较合适,即放够开切眼宽度;沿工作面倾斜方向自下而上顺序回柱,也可以分几段同时回柱。初次放顶时,要密切观察顶板活动和冒落情况,必须有初次放顶安全管理小组人员亲自在场指挥。 四、单体支柱回采工作面收尾 回采工作面推进到规定的停采线,就该搬家倒面了。这时要进行收尾工作:撤出全部支架和机电设备,并使顶板垮落。这是一项难度较大的工作,弄不好就会出现顶板事故。 为了防止回收时丢失单体液压支柱,一般在收尾前两三天,工作面每推进一排就新打一排木柱,把替换下来的单体支柱和顶梁由下顺槽外运;等全部替换完毕,便可拆除机电设备外运,然后由下向上用回柱绞车回收木柱。这种收尾办法适用于工作面顶板稳定的条件。因为在替换过程中工作面铁、木柱混用,而两种支柱的可缩性和支撑力不同,使顶板下沉不均,往往形成台阶式沉裂,顶板破碎,甚至冒顶。为了避免这种现象,有的只在回收时超前一段支设零星木柱。 工作面收尾时要采取以下安全措施:回采到停采线是要留出支护良好的最小控顶距空间,作为行人和运料用;用大梁套棚和木垛维护好上出口,保证后路畅通;回柱的次序是由采空区向煤壁,由下向上;对拉工作面及有中巷的工作面,如倾角不大可由两头向中间回收;回柱工作必须由熟悉顶板性质、责任心强的工人担任,一人回柱操作,还必须有专人观察顶板,采空区内的支柱要回收干净;随着下部顶板垮落堵塞,如果工作面温度升高、有害气体聚积,回风巷要安设局部通风机加强通风,等等。 如果倾角不大,也可以由上而下进行工作面收尾的回撤工艺。但这种办法要特别注意顶板垮落岩块向下滚动,需要制定相应的安全技术措施才行。 五、坚硬难冒顶板要及时强制放顶 坚硬难冒顶板是指直接顶很薄或基本上没有,煤层上直接覆盖的是坚硬的砂岩、砾岩等,而且厚度很大。在这类坚硬顶板下采煤回柱后,可以形成几千平方米,甚至几万、几十万平方米的悬顶而不冒落。但是到了一定时候,顶板大面积来压并突然冒落,产生强烈的暴风冲击,引起地层强烈震动,可将巷道和工作面摧毁,造成伤亡事故。 为了预 防大面积顶板垮落,有的矿采用煤柱支撑法管理顶板,即沿走向每采30~50米留一个宽5米的煤柱,用煤柱支撑顶板,把采空区与工作面隔开,并在与生产工作面相邻的采空区进行强制放顶。放顶良好的采空区,一般不再出现大面积来压。如果采空区已经封闭,可以由地面打钻到采空区,进行深孔爆破,强制放顶。这样,在有压力显现区域可以促使顶板早期分次冒落,减轻顶板压力;在压力不明显区域,可以崩落部分顶板,造成顶板裂缝,形成人为的顶板薄弱带,以利来压后分次冒落。 消除坚硬顶板冒顶事故的根本办法,是采用长壁全部垮落采煤法。即当工作面推进20~30米时,由工作面向顶板钻孔,一次装药爆破,进行初次放顶。以后随着工作面的推进,当悬顶过大时,继续进行深孔爆破强制放顶。这样就极大消除了大面积来压及冒落对矿井和人身的危害。 此外,采用顶板预注水软化,破坏坚硬岩层的整体性,使其强度降低,也是处理坚硬难冒顶板的一种好方法。 *六、综采工作面防止顶板事故 使用自移式液压支架的综采工作面,并不能完全消除顶板事故。与炮采、普采不同的是,自移式液压支架工作面的冒顶事故大都发生在顶梁前端的空顶区内。根据我国综采工作面的实践,冒顶主要在下面几种情况下发生: 1、架型与围岩条件不适应 有的矿在破碎顶板下没有采用掩护式支架,而使用了垛式支架,引起冒顶和漏矸事故。 2、支架工作阻力确定不合理 有的工作面顶板压力大,而支架阻力选得偏低,结果活柱下缩量过大,引起冒顶,甚至把支架压死,处理非常困难。解决上面两个问题的关键是要对顶板进行合理的分类,根据顶板压力及岩性特点正确选择液压支架的架型和工作阻力。 3、煤壁片邦 采高大、煤质软、顶板破碎的工作面,冒顶大多数是由片帮引起的。防止的办法除在第十六课中已介绍过的之外,片帮严重时,液压支架必须有护帮板。 4、超高采煤 采煤机割煤高度必须保持在支架最大支撑高度的范围内,如果超过支架最大高度,支架失去支护的作用,致使顶板大量下沉,引起冒顶。所以要严格掌握采高;不能超过支架允许的高度。 5、端面距大 支架顶梁前端到煤壁这一段顶板没有支护,是引起冒顶的重要原因。端面距一般应保持不大于300毫米。 此外,还有分层开采时铺网和灌浆质量不好,移架操作不当等原因,所以还应在提高操作水平和工程质量上下功夫。工作面倾角大于15℃时,要采取防倒防滑措施;倾角大于25℃时,必须有防止煤窜出刮板输送机伤人的措施。底板松软也要采取相应的措施。 思考题 1、普、炮采工作面哪些地方是顶板事故多发地点? 2、采煤工作面一般推进多少米时即可初次放顶?3、消除坚硬顶板冒顶 事故的根本办法应采用哪种采煤方法?

答案:①进行工作面支护质量与顶板动态监测,掌握老顶初次来压步距,在来压前增大支护密度,提高工作面支架的总支撑力。②在来压前沿放顶线增设1~2排密集支柱或丛柱以增加基本支架的支撑力并隔离采空区。③沿放顶线每隔5~8m架设一个木垛,或增设一梁三柱的戗棚或抬棚。也可架设双排交叉布置的木垛。④对坚硬顶板,必须随回采进行强制放顶。⑤采空区的支柱要回收干净,使直接顶充分垮落。在顶板大面积来压时,回撤某一根"吃劲"支柱时,要在其周围补打木替柱,用镐刨出近1/2柱窝后,再用回柱绞车直接回柱,回柱时所有人员均应撤到安全地点。⑥顶初次来压强烈,有大面积切顶预兆时,应迅速撤出工作面所有人员,按预定措施进行处理。

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