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顶板灾害防治8篇

时间:2023-10-02 08:55:51

顶板灾害防治

顶板灾害防治篇1

【关键词】冲击地压;灾害;防治措施

矿区冲击地压是井巷或工作面周围的煤岩体因其变形能的释放而出现的以急剧的破坏为特征的动力现象,并伴有巨大的声响和强烈的震动,会造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。煤矿技术和管理人员必须注意冲击地压现象,分析和研究冲击地压的产生机理,预测其产生的位置,根据冲击地压的特征和矿井实际采取科学有效的预防措施,做好顶板事故的紧急处理措施。

1、冲击地压的产生机理

冲击地压产生机理非常复杂。一般认为:一是冲击地压是“矿体一围岩”系统平衡状态失稳破坏的结果;二是冲击地压多出现在采掘活动形成的应力集中区,在压力增加超过极限应力,并造成变形速度超过一定极限时即产生冲击地压。

2、冲击地压产生的区域与位置

产生冲击地压的煤层一般是脆性的、硬度较高并干燥的煤层,顶板非常坚硬、完整,大面积不冒落,伪顶与直接顶较薄甚至没有;在地质构造的向斜轴部、断层附近、煤厚或倾角产生突变地点,是冲击地压出现频繁的位置;两侧或三侧临空的半岛或孤岛形煤柱或岩柱附近易产生冲击地压;上层煤回采边界影响带内容易产生冲击地压,在承压区内掘进巷道可能造成冲击地压。

3、冲击地压的特点

冲击地压一般无明显预兆,不容易事先确定出现的时间、地点和冲击强度。冲击地压发生过程短暂,出现前顶板岩层活动加剧,支撑物产生变形,顶板或煤壁伴随巨大声响和强烈震动。它发生形式复杂多样,有煤层冲击,也有顶底板冲击和岩爆,多种条件下都可能发生冲击地压。它的破坏性较大,可能产生煤壁片帮、顶板下沉或底鼓,支架折损、巷道堵塞,出现人员伤亡。

4、冲击地压的防治措施

4.1预测预报。预测预报措施除经验类比法外,还有以下两类:一是以钻屑法为主的局部探测法,包括煤岩体变形观测法、流动地音法、煤岩体应力测量法及岩心“饼化”法等。二是系统监测法,包括地音系统监测法、微震系统监测法及其他地球物理方法等。

4.2开采保护层。多煤层开采时,要首先开采无冲击危险或冲击危险小的煤层作为保护层的方法,以降低潜在危险层的应力。

尽可能少留煤柱和避免孤岛开采。优化井田和采区设计,防止形成应力集中的煤柱和孤岛。

巷道布置尽可能把主要巷道和硐室布置在底板岩层中,回采巷道采用大断面掘进,防止巷道多处交岔。

合理的顶板控制方法。煤层有冲击倾向时,尽可能采用长壁式开采或全部陷落法控制顶板。

优化开采程序。在遇有断层和采空区时,尽可能采用由断层或采空区开始回采的顺序。不可相向开采。回采线尽可能呈直线,并按正确的开采速度推进,推进速度不可太大。

煤层预注水,降低煤体的弹性和强度;顶板预注水,降低顶板的强度和弹性,消除或降低冲击危害。

4.3解危措施

卸载钻孔:通过在煤层钻大直径的钻孔,使煤体应力状态发生变化,峰值向煤体深部转移。

卸载爆破:在高应力区进行钻孔爆破,改变支撑压力带的形态和减小峰值。

诱发爆破:通过爆破人为地诱发冲击地压的发生,以避免人员伤害和设备损失。

煤层高压注水。在工作面前方用高压水注入煤体,使煤体结构破坏,从而降低承载能力和压力。

5、顶板事故的紧急处理措施

对顶板冒落危险的处理要有效处置,可以停止生产,调集人力、物力进行处理,相关人员要无条件配合。

(1)采取有效手段全力控制冒顶区域两侧巷道,使其冒顶波及长度不再扩大。

(2)在冒顶支护稳定的情况下,按不同情况采取如下办法:一是在冒落顶部稳定的情况下,采取打木垛接顶的方式。二是在冒落区域围岩破碎、冒落较高的情况下直接向冒落区打排杆,实施撞楔法,隔断顶部冒落体。三是在冒落区域破碎,在比较技术、经济、安全因素后,可考虑改道。四是组织恢复通风网路,尽量保持冒顶区通风和对风流的调整。在积极处理冒顶的同时,应充分预见冒顶区给通风工作带来的影响,采取应急方案。

同时,在出现冒顶征兆时,在难以采取措施避免顶板冒落时,应组织人员迅速离开危险区,撤退至安全地点;人员在遇险时应靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾。在出现冒顶来不及撤退至安全地点时,要靠煤帮贴身站立避灾,注意煤避片帮伤人;如靠近木垛时,可撤至木垛处避灾。遇险后要马上发出呼救信号;遇险人员要积极开展自救和互救,要采取切实可行的措施设法营救被掩埋人员,并尽可能脱离险区或转移到安全地点等待救援;被隔堵人员要积极配合外部的营救工作。

参考文献

[1]杨琪勇.煤矿井下顶板事故应急救援预案.煤矿现代化,2008.3

[2]孙义民.浅谈煤矿冒顶事故的紧急处理.科技信息,2009.29

[3]吴东亚等.浅析矿井冲击地压评价与防治.科学与管理,2011.4

顶板灾害防治篇2

【关键词 防治水 顶板 水害 充水 预测预报 应急救援

煤矿水害是与瓦斯突出、粉尘爆炸、顶板冒裂、火灾等并列的五大灾害之一,其严重程度仅次于瓦斯列第二。长期以来,因为煤矿水害而造成的国家和人民生命财产及经济损失极为惨重。

1 矿井水害类型

主要包括地表水水害、矿层顶板水害、矿层底板水害、老空积

水水害、断层破碎带水害和岩溶陷落柱水害等6种类型。煤层底板突水机理复杂,预先查明的难度大,造成的矿井突水概率较高,是矿山开采发生频率最高、危害程度最大的一种灾害。老空积水主要储集在矿井本身的采空区、与采空区相连的巷道内或矿井周边小矿采空区。这种积水体分布集中,水压传递迅速,采掘工作面一旦接近或揭露,老空积水便可突然溃出,发生透水事故,是矿山开采过程中普遍存在的一种水害。断层破碎带水害既可能与矿层顶板含水层或底板含水层发生水力联系,也可能与老空水发生水力联系,是矿山水害类型中最为普遍的一类,预防和治理的难度较大且复杂。

2 充水条件分析

矿井充水条件分析,是矿井水文地质工作的重要环节之一,主要包括充水水源、充水通道和充水强度三个方面的内容。矿井充水通道是指连接充水水源与矿井之间的流水通道,它是矿井充水因素中最关键,也是最难以准确认识的因素。在矿井生产中,把地下水涌人矿井内水量的多少称为矿井充水程度,用来反映矿井水文地质条件的复杂程度,通过富水系数和矿井涌水量来表征。

根据充水条件特征,充水条件分析可划分为人为充水条件分析和自然充水条件分析。自然充水水源主要包括基岩裂隙地下水、承压水、潜水、碳酸盐岩岩溶地下水、上层滞水、松散孔隙地下水、地表水、大气降水、顶板水、底板水、周边水等。主要充水通道包括线状断裂、地震通道、点状岩溶陷落柱、窄条状隐伏露头和面状裂隙网络等。人为充水水源主要有袭夺水和老空水。主要充水通道包括底板矿压破坏带、顶板切冒带、顶板冒落裂隙带、顶板抽冒带、底板水压导升带、地面岩溶塌陷带、封孔质量不佳钻孔等。

3 矿井水害预测预报技术方法

目前,矿井防治水必须按照预测预报、有疑必探、先探后掘和先治后采的“16字”基本原则。近年来,主要有下列2类矿井水害预测预报技术方法。

(1)脆弱性指数法

这一方法主要用在煤层底板突水的预测预报。煤层底板突水是我国大部分煤矿在开发过程中普遍面临的工程技术难题。40多年前所提出的突水系数法,已无法满足深部带压开采和现代采煤方法提出的要求,迫切需要一种新的有效方法。脆弱性指数法采用的基本模型就是将具有强大空间信息分析处理功能的GIS与可确定底板突水多种主控因素权重系数的信息融合耦合于一体的评价模型。应用非线性ANN方法,根据大量的已知突水样本,对模型进行训练学习,确定因素的权重系数,建立底板突水评价的脆弱性指数模型。

(2)三图双预测法

这一方法主要用在煤层顶板突水灾害预测预报。“三图”指顶板冒裂安全性分区图、顶板含水层富水性分区图和顶板突水条件综合评价分区图。“双预测”指天然状态下工作面涌水量预测和人为改造状态下工作面涌水量预测。

4 突水事故的应急救援预案

突水事故的应急救援预案包括突水前水灾预测预防预案和突水后水灾现场救援与处置两部分内容。

(1)突水前水灾预测预防预案

要加强矿井防治水的基础工作,重点做好以下工作:健全防治水管理制度,执行防治水有关规程;水文地质勘探和防治水预测预报;机构设置和人员队伍配置及资金;加强职工技术培训,增强抵御水害能力;完善防治水工程设施,建立专业抢险救灾队伍或与专业队伍签订合作协议。

要重点关注以下水灾预兆现象:煤壁“挂汗”;工作面出现雾气;可闻到水的“嘶嘶”声;工作面气温降低,矿压增大,发生片帮冒顶及底鼓;硫化氢气味或PH值很低的强酸性水;煤层变潮湿松软,煤帮现滴水淋水;滴水淋水中可现少量细砂粒物质。

(2)突水后水灾现场抢险救援与处置

突水后的水量估算方法主要有浮标法、水泵标定法和容积法。

被困人员的自救互救要做好以下工作:防止有害气体,躺卧待救;充分利用空间,适度集中;适量饮水,不过度兴奋;及时通告逃生路线;避开主水流;分区隔离。

救援现场的指挥与处置要重点做好以下工作:分析人员位置;判断水灾情况;注意环境,防止疫情;防止突变环境;防止次生事故;排堵截结合;利用压风管;观测流水,监听金属,适度放炮。

5 煤矿水害事故频发原因及对策

对煤矿地质构造、含(导)水体、采空区等煤矿致灾因素探测工作不充分、不到位,在宏观上没有完全准确把握对重点矿区致灾因素赋存状况及其规律,在微观上对煤矿建设、生产区域一些具有隐蔽性的致害因素也不清楚,导致煤矿安全生产处于不完全可知的灰色地带,产生极大的盲目性,是水害事故没有得到根本遏制的主要原因。

矿井防治水工作是煤矿安全生产的一个重要环节,必须一靠技术、二靠管理、三靠工程。近年来,防治水制度要求不断严格,评价方法不断增多,技术与装备不断创新,水文地质基础资料不断详实,水害防治工作取得一定的进展。同时,关闭小矿技术基础材料不全、超层越界开采、煤矿采深的增加所带来的水文地质条件更加复杂应引起高度重视,防治水工作不能有丝毫麻痹与松懈。为此,应重点做好以下几项工作:一是坚定信心,水害事故是可以避免和预防的。二是转变思想,充分认识防治水工作的重要性,把防治水和瓦斯治理放到同等重要的位置。三是强化以总工程师为首的防治水工作管理体系。四是要在隐蔽致灾因素普查上下大功夫。五是不断完善装备系统,机构、人员系统,基础排水系统,应急系统,安全督查系统等,实现机制和体制的专业化。六是建立严格的工作责任制。根据实际情况为防治水工作划分出简易区、复杂区和危险区,并根据具体情况制定合理的责任制。七是强化现场管理,特别是干部现场指挥和班组建设。八是抢救透水事故,一定要坚持,决不放弃。

参考文献

[1]张振,周生举 -煤矿防治水技术措施研究. 《科技信息》 - 2010.

[2]朱振雷,魏辉 - 浅谈采掘工作面水文地质条件分析及水害防治对策.《煤矿现代化》 - 2012.

[3]王长征 - 斜沟煤矿水文地质条件分析与矿井水害防治措施.全国煤矿安全高效开采理论技术及顶板监控新技术研讨会 - 2010.

顶板灾害防治篇3

关键词:中小煤矿;浅埋薄基岩;长壁留煤柱

中图分类号:TD323

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2012)22-0130-03

在煤矿的开采中,顶板的危害是最为严重的。其中中小煤矿在开采过程中发生的顶板垮落是因为薄基岩的整体切落而形成的。其在采空区保留支撑煤柱,由此顶板形成大面积悬露,从而造成顶板的垮落。实践证明,必须对中小煤矿的留煤柱支撑方法进行研究,预防灾变,依据防灾技术,才能防治浅埋薄基岩下开采而形成的灾害。

1 浅埋薄基岩煤层开采的灾害类型

1.1 顶板灾害

由于特殊的埋藏条件,浅埋薄基岩开采与普通埋藏条件的煤层开采相比,有着较大差别的矿压显现规律,其基本特点为:基岩的厚度较薄,工作面上覆岩层只有裂隙带和跨落带。开采煤层之后,顶板岩层形成的破断角非常大,从而引起台阶的下沉,大面积切顶事故也会因此时有发生;作为工作面顶板,一般为单一关键层,如果顶板出现断裂,砌体梁结构就会非常不稳定,易出现动载现象;顶板的破断容易对地表造成影响,其松散的上覆层会形成附加荷载,由于支架受到较大的荷载,因而容易被压垮并造成压塌事故;来压步距非常的小,且强度很大,基岩厚度对来压的影响也较大。

1.2 溃水溃沙灾害

如果矿区的基岩上部为厚松散沙层,且富含潜水,开采煤层后,浅水层就会与水裂隙带相通,破断后的基岩会形成切落并回转,此时水沙流动通道就会有所形成。若潜水顺着通道下流,而松散沙运动正好以此作为自身的动力,就会与覆盖的沙土混合液共同进入工作面,导致溃水溃沙灾害的形成。溃水溃沙灾害的发生因素有:松散沙层有较大含水量,松散沙层位于潜水层下部;开采煤层造成水裂隙带的较高高度,从而与潜水层相通;基岩破断后不易形成稳定结构,基岩厚度对水裂隙带的高度也有一定的影响;含水层的高度会对水流的携沙能力造成影响。

2 长壁留煤柱法的灾害防治机理

2.1 长壁留煤柱法的防灾特征

2.1.1 局部冒顶的预防。保证生产的安全是煤矿采煤方法的重要实践意义,而长壁留煤柱法对长壁布置进行采用,且在作业区有支架设置。没有支护的区域,工人是不得进入的,这也有效地预防了顶板局部的冒落。

2.1.2 跨区域垮落的预防。在煤矿的开采过程中,最重大的灾害为大面积顶板垮落,对小区域隔离进行采用,对大面积顶板垮落进行防治,是目前中小煤矿采煤惯用的方法之一,采出率在小区域内为88.9%,可与长壁的采出率相比。

2.2 长壁留煤柱法的关键技术

长壁留煤柱法的关键技术是对两种性质的煤柱进行的区分,一是区内煤柱,二是区间的隔离煤柱。其中,区域煤柱指小区域开采期间暂时保留的煤柱,对作业区的顶板安全进行了保障;隔离煤柱指小区域内保留的煤柱,对工作区和采空区进行隔离,这样,即使采空区的顶板垮落,也不会对工作区造成任何影响。当一个小区在开采完成之后,在隔离煤柱隔离的情况下,在进行下一个小区的开采时,煤柱在小区内可失稳破坏,即无灾害垮落。整体说来,长壁留煤柱法的关键技术就是对两种煤柱的设计和处理。

3 长壁留煤柱法进行开采时的顶板灾害的力学分析

3.1 开采时围岩运动破坏的分析

3.1.1 在隔离区进行开采时,顶板、煤柱为弹性变形阶段,由于工作的不断推进,顶板的悬露面积会不断增大,煤柱压缩,增大了顶板的下沉量。若工作面推进70m左右时,煤柱下缩1/4,即表明煤柱变形,且超过了一般塑性变形,此时开采区域顶板的裂隙则不断增大。

3.1.2 当煤柱变形增大时,就会增加顶板的下沉量,两者在相互作用的情况下,顶板的裂隙转变为裂缝的贯通,之后形成一个脱离于原岩体的隔离体,即形成六面体,而六面体的形成则是垮落的发生条件。

3.1.3 形成六面体后,其全部重量对支撑它的煤柱群进行作用,增大了煤柱的载荷,使煤柱垮塌,顶板表开始整体垮落,之后,在区域隔离煤柱外进行下一个区域的开采。

3.2 “顶板-煤柱”相互作用下的灾害过程

3.2.1 煤柱体的强度在特定的开采区域内较大,由于煤柱并未被破坏,煤柱支撑的顶板就不会形成六面体,形成几个区域却不会发生垮落,但却有大面积垮落的危险。

3.2.2 若煤柱体强度较小,隔离区开采还未结束时,煤柱支撑的顶板就会形成面积小于隔离区的六面体,对有限煤柱群进行垮压,促成大面积垮落,这样的灾害带来的危害非常严重,在开采区域发生时,还会沿着煤壁切落,对人员的生命安全造成严重威胁。

4 大型顶板事故的防止体系

对于长壁留煤柱开采方法在中小煤矿中的应用,其技术目标是对大型顶板事故的预防,以有效减轻矿区事故的灾害,促使隔离小区域的正常垮落,并有效避免大范围垮落在跨隔离区的形成,来保证采区的正常作业。而矿区灾害防治的关键技术是对不同性质煤柱的合理设计的区分进行识别,只有掌握两种煤柱的设计方案,才能掌控防灾体系的设计核心。通过对长壁留煤柱开采方法在中小型煤矿应用的有效研究,我们可以提出一种有效防治大型顶板事故的防灾体系,即设计、确定、监测、识别、措施。就中小煤矿开采方式的合理选择,可有三种较为适宜的开采方式,其中包括:长壁布置、小区域隔离、在区内实施留煤柱支撑法进行采煤;长壁布置、小区域隔离、实施条带煤柱进行采煤;长壁布置、小区域隔离、实施条带煤柱放顶进行采煤。而这三种方法的有效应用需要关键的技术参数与评价指标作为实施依据,其中包括:区内支撑煤柱参数、破坏适时性评价;开采区域尺寸、生产指标;隔离煤柱的宽度、稳定性;采取“煤柱-顶板”的相互作用;顶板灾害的防治评价。通过各项指标和参数的综合性分析,可促成顶板灾害预计的评价体系。在评价体系当中,最为主要的三方面组成了体系的整体结构,对采取的大面积垮落、冒顶、局部冒顶进行整体评价。另外,要对矿区隔离区内“煤柱-顶板”的变形破坏、顶板破坏隔离体的形成一级顶板垮落的信息必须有所了解,这一信息的重要反馈也是促使矿区对灾害识别的有效手段。从整体而言,中小煤矿的防灾措施一般分为两个内容:一是针对危险性的灾变,实施可行的措施,以有效消除灾变对矿区开采的危害指数;二是难以消除灾变的危害时,应对发生的灾害进行相应措施的处理。但所有步骤的实施还要依据煤层及围岩地质和工程地质的具体调查情况,才能根据相应条件进行合理控制,进而有效促使灾害防治的良好设计,使得灾害得到最大限度的防治。

5 结语

总而言之,对于中小煤矿在浅埋薄基岩下的开采,长壁留煤柱法的开采是比较适用的。其中不同性质煤柱的区分是长壁留煤柱采煤法的关键技术,这当中包括区内和区域间的隔离煤柱。而针对浅埋薄基岩下进行开采而形成的灾害防治,则需有效技术措施的设计、选择、处理、运用,构建防止大型顶板事故的有效体系,才能促进煤矿开采灾害的有效预防。

参考文献

[1] 任满翊.旺格维利采煤法煤柱尺寸的合理确定[J].矿山压力与顶板管理,2004,(1).

[2] 彭成,康丽华.中国煤矿安全生产之现状[J].当代矿工,2003,(1).

[3] 毕华照,宋振骇,乔福祥,等.煤矿顶板事故的防治[M].北京:煤炭工业出版社,1988:57-68.

顶板灾害防治篇4

[关键词]矿井水害 突水 防治措施

中图分类号:TD266 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0379-01

1.引言

煤矿水害在煤矿五大主要灾害中仅次瓦斯灾害,具有普遍性和威胁性,必须要全面认识水灾的主要类型及其灾害发生的主要原因,从而为煤矿水害治理提供有效的参考。防治水是保证煤矿安全生产的重要环节,下面对矿井水害及其发生的原因进行分析,提供一些常用的防治水方法。

2.顶板水的防治

2.1 顶板水的预疏放分析

预疏放法防治矿井水害技术是针对威胁矿井安全生产的主要充水含水层水,通过专门的工程和技术措施在人工受控的条件下进行超前预疏水或疏降水压,进而减少或消除其在矿山建设和生产过程中对矿井安全的威胁。?

疏水降压作为矿井水害防治的技术途径之一,有其特定或合理的应用条件,一般在下列矿井水文地质条件下多采用疏水降压的矿井防治水技术:(1)矿井主要充水含水层属于直接充水含水层。当含水层作为煤层的直接顶板时,一旦巷道进入煤层或工作面回采后,由于缺乏工程层位与含水层之间的隔水保护层,含水层中的水会直接进入巷道或工作面给矿井生产造成影响或灾害。在这种条件下,往往需要采用预疏水技术防治矿井水害。(2)矿井主要充水含水层属于自身充水含水层。由于矿井的主要工程活动位于含水层之中,或者说矿井的采掘活动将直接揭露充水含水层,含水层中的水无法躲避,早晚都要被释放;可在人工受控条件下预先对含水层水进行疏放。(3)矿井主要充水含水层以静储水量为主,动态补给量有限;采用预先疏水技术可以有效的消减峰值水量而达到消除矿井水害的目的。

2.2 顶板水的预疏放方法

对顶板水进行预疏放为工作面回采大幅度降低水压,以防顶板冒落时大流量突水冲溃工作面,减少工作面涌水对回采的影响。一般情况下对顶板上的疏放可采取以下几种形式:

2.2.1 顶板疏放钻孔。在用物探手段查明顶板富水区的前提下,可对煤顶板上覆含水层进行预疏放,降低由于顶板冒落引起顶板水集中涌入工作面的峰值强度,消除或减弱工作面回采时顶板水对开采的威胁。方法是在工作面上巷或下巷施工放水钻孔,将顶板水相对集中的涌水方式改为相对分散的、循序渐进的逐段放水方式排出。

2.2.2 采动放水。通过物探或钻探可能无法探测到的富水区,通过巷道掘进和钻探等手段不能真正揭露地下岩溶水,但在工作面回采过后,随采空区顶板的大面积跨落,在采动影响范围内的顶板水均会被影响,经不同的充水通道被疏干,形成采动放水;采动放水的水量大小无法控制。

2.2.3 泄水巷。当放水钻孔对顶板含水层疏放效果不理想时,可能在采动过程中完成顶板水的疏放,放出的水量可能比较大,而且无法进行控制,因此需要在适当地段修建专门泄水巷道,对顶板溃水进行排泄,保证工作面的正常回采。

2.2.4 疏放水的配套措施。完善井下排水系统:通过完善泄水巷、蓄水坑等井下设施来完善井下排水系统。完善观测系统:在进行疏水降压方案过程中,建议在矿井首采区建立相应的观测系统,掌握不同含水层地下水与煤层开采之间的关系,为今后矿井的开采布置和防治水工作提供依据。

2.2.5 注浆堵水。注浆堵水作为一种重要的煤矿防治水技术手段。目前针对工作面顶板的注浆研究主要集中在两个方面:一是在煤层顶板破碎,支护较为困难的情况下,对煤层顶板3m~5m的破碎带利用玛丽散等材料进行注浆加固;二是对顶板岩性差异比较大的情况下,为减少采后地表的沉陷,在离层带进行注浆。注浆后采用钻探和物探手段进行检查。

3.底板水的防治措施

对底板水的防治应以控制性疏放为主。

3.1 底板水疏放

根据矿井实际情况,对底板水的疏放以巷道疏放为主,如开拓工程巷道布置在底板,可直接利用,如果底板水威胁比较严重,还应根据矿井总体防治水工作的需要,在合适的地点开拓专门的疏水巷道。巷道断面尺寸如果仅考虑排水的需要,可采用小断面掘进。

3.2 疏放水量的控制

对底板水的疏放水量应进行控制,过量的疏降必然造成矿井的大量排水,增加矿井的排水费用,同时疏降过度也将将对地区环境产生不利影响。特别是对一些和大气降水或地表水有联系、贯通的出水点,疏放的水量应根据具体情况进行严格控制。控制方法可采用在出水点埋设放水阀门的方法进行。

3.3 安全措施

掘进疏水巷道,应严格遵守相关的超前探测要求,建立相关的紧急处理预案外,还应特别考虑到有毒有害气体的影响,在巷道施工前建立专业的应急处理办法。

4.掘进巷道的防治水措施

在巷道掘进过程中应严格按照矿井防治水工作条例的要求执行,本着有疑必探,先探后掘的原t,做好超前物探和超前钻探工作。

4.1 超前物探

超前物探作为日常防治水的重要内容,主要方法为井下直流电法,在岩巷掘进时还应增加地质雷达探测。井下直流电法探测掘进头前方的含水构造,在煤巷中使用效果较好;而在砂、泥岩中使用效果较差。

4.2 超前钻探,探放水

巷道掘进过程中,在水文地质异常地段,如断裂带、导水带、向斜轴部等,应进行超前钻探,以便采取防治水措施。

5.回采工作面的防治水措施

采区采煤工作面在形成后,对于赋存条件复杂的矿井,还应该采取一系列措施,来保障防治水工作系统、有序地进行。

5.1 工作面内物探

工作面内的物探建议采用直流电法和音频电透视两种方法结合探测,对各自的探测结果相互印证,以便提高探测精度。探测范围应包括工作面顶、底板各100m范围内各种异常区的分布,主要包括破碎带、溶洞、陷落柱、暗河、断层带等各种异常区范围、分布、大小、位置、充水、富水情况等。

5.2 探测异常区的治理

针对物探的异常区,应利用钻探进行验证,确定异常区的具体情况,分析异常区的富水情况、充水情况,在有条件时应进行简单放水试验,确定异常区地下水与其它含水层(体)的连通情况、受大气降水的影响情况、疏干的可能性等。

如果确定的异常区位于工作面底板,并且水压较高,对工作面回采可能造成影响,首先应考虑对该异常区进行提前注浆,对富水异常区进行改造;其次再考虑疏放,底板水的疏放可利用钻孔或巷道(或在底板巷道内专门施工放水钻孔)进行。

5.3 优化排水路线,提高防灾、抗灾能力

对于水文地质条件复杂的矿井,还对工作面排水路线设计进行优化,使得采动过程中的工作面涌水尽量能够巷道自流排出。

6.结语

在煤矿安全生产过程中,防治水工作非常重要,我们要严格按照规定和规程落实矿井防治水工作,提高矿井防治水能力,保证矿井安全生产。

顶板灾害防治篇5

【关键词】 矿井 主副井 平硐 井巷坍塌 地面沉(塌)陷 地裂缝 含水层

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)35-207-01

一、古桥子采区基本概况

古桥子采区位于辽宁省凌源市西南部,距凌源城区49km。行政区划隶属于沟门子镇管辖,北东部伸入三家子乡。东西长5.4km,宽3.75km,面积1329.9767hm2。

二、古桥子采区地质灾害现状

(一)地质灾害危险性预测

古桥子矿区铁矿层赋存在蓟县系下马岭组含铁砂页岩夹菱铁矿岩段中下部地层中,直接顶板围岩为含铁砂页岩夹薄层菱铁矿,直接顶板之上为粘土质页岩段。含矿层直接底板围岩为砂岩夹砂页岩,其下为铁岭组薄层灰岩段。采场内留有规则的或不规则矿柱,矿柱规格2~3m×2~3m,间距为12m,矿柱担负的面积150m2左右。根据古桥子矿区范围内地质环境条件,结合矿山工程建设方案,预测矿山建设可能引发、加剧地质灾害,矿山建设可能遭受地质灾害,并对其危险性进行评估。

1、井巷坍塌冒顶地质灾害

一期矿体走向长2100m,平均厚度2.47m,平均倾角21°~26°。矿体最低地表出露标高为470m,最高地表出露标高为575m,最深控制标高为64m,向下尚未封闭。地下岩层在采矿以前处于原始应力平衡状态,当开掘巷道和采铁矿时,围岩的原始应力遭到破坏,围岩应力将重新进行分布。采空区上部岩体应力会向矿井壁上方转移,引起应力升高。顶板岩层因失去支撑而在水平应力和自重作用下,弯曲下沉,在其底部出现拉力和剪应力,当这种应力超过极限强度时,顶板岩层遭到破坏。矿山在开采过程中有引发、加剧及遭受井巷坍塌冒顶地质灾害的可能性,危害对象为施工人员及设备安全.

2、地面沉(塌)陷与地裂缝地质灾害

地面沉(塌)陷与地裂缝地质灾害的形成主要原因是由于铁矿开采形成较大范围的采空区,使其顶板应力场发性变化,当顶板围岩强度不足以抵抗上覆岩体重力,超过围岩抗拉张强度时,在围岩脆弱带发生破坏。使岩体在采空内首先矿井坍塌冒顶。矿井顶板坍塌冒顶临空后,受重力拉张及围岩节理裂隙或断裂破碎带的影响,进一步形成裂隙发育带并使岩体下沉,波及地面形成地面沉(塌)陷与地裂缝。

3、矿坑突水地质灾害

矿山开采施工井巷工程开拓系统,矿体顶部有岩层裂隙小,矿区有F7断裂,长2000m,断裂破碎带较宽,透水性强,曾发现上盘大量漏水,矿层围岩破碎,坍塌严重。该断裂如沟通岩溶裂隙水和地表水,将引起矿井突水地质灾害。矿山建设可能会引发、加剧及遭受矿井突水地质灾害,可能性为中等,危害对象为井下作业人员和设备.

(二)对含水层影响

开采对第四系孔隙水含水层影响较小。基岩裂隙水含水层与矿床上下分别有40、70m厚页岩隔水层,开采对其影响较小。孔隙裂隙水含水层与矿层间一般有近50m的页岩相隔,开采对其影响较小。岩溶裂隙水含水层弱含水,开采对其影响较小。根据矿山地质环境影响程度分级表,预测含水层破坏较轻。

(三)对地形地貌景观影响

矿区地形地貌有构造剥蚀低山、坡洪积裙及冲洪积谷地。开采形成的几处工业场地对地形地貌影响较小,废石场和临时表土场处于山区内,虽然破坏了原来的地形、地貌,但只是轻微改变了局部原有的自然景观,对矿区整体的地形地貌景观影响较小。

对土地资源影响

对土地资源影响包括主副井工业场地、东风井工业场地、中央风井工业场地、二期进风井工业场地、二期回风井工业场地、平硐、废石场、运输道路、临时表土场、地面沉(塌)陷与地裂缝破坏土地等十个方面,总共挖损、压占破坏土地面积370.4597hm2。

三、治理恢复工程

(一)地质灾害治理恢复

1、矿井突水地质灾害

(1)工作面开采或巷道掘进时,应采取适当措施,提前打钻探水、泄水,防止地下水、断层充水突然涌出灾害的发生。同时完善排水设施。开采遇断层时断层两侧必须留设20 m防水矿柱。

(2)矿山开采时,防止断层涌水,注意井巷中漏水、突水的观察,完善排水设施。

(3)矿山要加强防排水工作,作好各坑口地表防洪工作,各井口地表附近要挖好防洪沟,避免雨季地表洪水涌入坑内。在井巷掘凿接近含水断层时必须实行超前探水,按安全规程有关防排水的规定做好有关工作,防止透水事故发生。

2、井巷坍塌、冒顶地质灾害

(1)严格按照国家有关规范和设计要求进行施工。

(2)矿山生产过程中要加强矿岩稳固性监测工作,积累掌握地压活动规律,及时支护不稳定地段,采取安全措施,避免事故发生。敲帮问顶,巡视。

(3)提高单体支柱的初撑力和刚度,有条件可采用单体液压支架。提高支架的稳定性。

(4)掘进回风、运输巷道时不要破坏复合顶板。

(5)应在井巷施工和开采过程中加强井巷特别是顶板的监测,对裂隙发育带、断裂带定时观察,发现异常及时采取支护措施。

(6)井巷可采用锚喷喷浆支护,围岩破碎巷道加U形钢棚作辅助支护。

3、地面塌(沉)陷、地裂缝地质灾害

(1)对地下斜井及运输巷道等硐室进行必要的支护。特别要注意硐顶崩落对采矿安全的威胁。可利用废石对形成的采空区进行回填。

(2)在铁矿开采过程中,按工作面、盘区开采情况,布设观测断面,进行长期地面变形观测,加强地面沉陷监测,设置固定观测标志,定期进行专职人员巡视,发现异常、险情及时报告,根据观测和研究结果,总结该区沉陷变形的规律。

(3)地表岩移范围内设置警示措施,防止人员进入地表岩移范围。对地表岩移范围内的主要的建筑进行避让迁移。

(4)如发现地面突发性沉陷和地裂缝,应及时组织人员回填。防止人员伤亡和财产损失。

(二)含水层治理恢复

矿山开采对含水层影响较轻,矿区生产采用井下涌水和河套取水相结合的办法。矿井涌水,废石场淋溶水等基本不含有害物质,经沉降澄清后外排。生活污水,经化粪池净化后排放,未污染周边水质。定期对矿山排放的废水进行监测,防止污染含水层。

(三)地形地貌景观和土地资源治理恢复

进行表土剥离,剥离的表土堆存在临时表土场,临时表土场种植紫花苜蓿。在运输道路两侧种植防护林带,两侧修建排水沟。闭矿后,拆除井口设施,回填井口,平整,绿化。废石场、表土场进行覆土、绿化。对工业场地拆除废弃附属设施,平整,覆土,绿化。

参考文献:

顶板灾害防治篇6

关键词:地质灾害 煤矿安全 防治措施

地质环境是人类赖以生存的条件,一旦人类栖息地遭到破坏,将会给人民生命财产、国家建设带来巨大灾难,严重阻碍国家经济建设的健康发展,因而备受国民关注。在煤矿生产实际中,经常会遇到各种地质构造,而这些构造往往对安全生产有着重大的影响。矿井地质工作是煤矿生产技术工作的基础。对于地质、水文、瓦斯及其他相关资料的收集、整理、总结,能够保证为生产环节的多个侧面提供基础参数,从而实现安全指导生产。优化矿井地质工作,可以有效地避免多类事故的发生,对促进煤矿的安全生产具有极其重要的意义。

1、煤矿地质灾害的主要类型

我国地质条件复杂,因此煤矿遭受的自然灾害种类也很多,主要有地表沉陷、煤与瓦斯突出、矿井突水淹井、井筒破裂及采矿废弃物污染灾害、水土流失等,严重地危及着矿山正常生产和人民生活。

1.1 地表沉陷

这是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。由地下采空区顶板的冒落所造成的地面变形。在长期承载过程中,采空区矿柱系统中一些最薄弱部位往往会因风化、地震等作用而首先破坏。局部破坏的累积,最终波及整个系统。一般当矿柱的破坏率超过60%时,采空区顶板就要发生冒落,并或多或少地波及到地表。大范围的采空区顶板冒落通常是突发性的,往往伴随有强烈的气浪冲击,且多引起地表沉陷和张裂,造成地上或井下建筑物的破坏。有时,沉陷中形成的裂缝还可使地表水或地下水大量流入井下,直接威胁采矿工作的安全。如湖南锡矿山南矿就曾多次发生大规模的采空区冒落。最大一次冒落面积达34000平方米,使地表产生急剧的下沉和张裂,最大下沉量达1.075米,下沉范围近96000平方米,致使地表的一些井架和烟囱偏斜和弯曲。通常,地表沉陷的范围大于采空区。沉陷洼地的边界与采空区边界连线的倾角称移动角,是预测沉陷范围的重要数据。

1.2 煤与瓦斯突出

地质构造往往是造成同一矿区内瓦斯含量不同的主要因素。通常,张性断层是通达地表的张性断层,有利于瓦斯的排放;压型断裂不利于瓦斯排放,甚至有一定的封闭作用,促进瓦斯在煤层内聚集。褶皱构造对瓦斯分布也有重要影响。当顶板为致密岩层且未暴漏地表时,一般在背斜瓦斯含量由两翼向轴部增大,在向斜槽部瓦斯减少。当顶板为脆性岩层且裂隙较多时,瓦斯易于扩散,因而脆性岩层顶板的煤层背斜顶部瓦斯含量减少,在向斜轴部瓦斯含量增加。大量的瓦斯地质调查资料说明,与地质构造有关的突出点所占的比例很大,地质构造与突出的关系极为密切。有些突出点虽然其附近的地质条件并无明显异常,但却处于某些封闭构造劝闭的范围,或受某些特殊的构造边界所控制。

据统计,我国在1984—1995年的11年间,煤矿中发生煤与瓦斯突出近10万余次,造成的经济损失约100亿元。1991年4月21日,山西省洪洞县三交河煤矿瓦斯煤尘爆炸,死亡147人。无论是从经济效益上看,还是从人民的人身安全来看,灾害的防治都是刻不容缓的。

1.3 矿井突水及淹井灾害

受开采破坏与影响,通过各种自然的或人为的通道进入井巷和采掘工作面空间的水,称为矿井水。煤矿中突水事故是比较常见的,并且严重影响了煤矿的生产、效益和安全。比如1975年9月26日,徐州矿务局权台矿南二采区-225水平325工作面刮板输送机道掘进放炮时,透老下山发生突水事故,最大突水量40m3/min,几分钟刮板输送机道全被水、煤块和矸石杂物淹没淤塞,共29人遇险。当时跑出14人,其中1人被水冲出时受轻伤。被堵在独头切眼上山15人,经过12小时清淤抢救,全部脱险。给矿井带来严重的人员伤亡和重大的经济损失。

2、地质灾害防治措施

为了保持经济持续稳定发展和维持社会的安定,必须切实重视对煤矿地质灾害的防御,制定防御自然灾害的对策和措施。

2.1 加强科学管理

地质灾害有着偶然性,但也有一定的规律可循。作为煤矿开采来说,要合理规划开采范围,杜绝私挖乱采现象。要在煤矿采掘资料的基础上结合矿区实际情况,建立健全矿井地质观测,查明影响煤矿正常生产和建设的各种地质因素,是矿井地质工作的首要任务之一。因此要再矿井地质工作中队煤系、煤层、地质构造等进行观测。还要建立地质灾害预报制度,并提出相应的防治措施。总之,地质灾害预防和管理工作是一项长期的、艰苦的工作,只有做好这项工作,才能够做到来雨绸缪,防患于未然,才能彻底减轻灾害带来的损失。

2.2 加强政府部门对地质灾害防治工作的领导

首先,要摸清地质灾害底数,掌握地质灾害分布规律,制定出地质灾害易发区和危险区,在此基础上拟定防治规划、计划。其次,坚持每年组织有关专家进行汛前、汛期和灾后的检查研究,以防为主,综合治理。第三,加强行政管理执法力度,健全完善5个体系:建立地质灾害防治的法律法规体系;完善政府部门执行法律法规的机构和体系;建立完善的地质灾害监测机构体系;建立一套完善的信息体系,及时掌握地质灾害动态;建立政府预测预报体系,分定期、不定期、长期、中期、近期及临灾警报等,对问题严重的要进行通报、曝光。

2.3 加强地质灾害宣传教育以形成全民防灾意识

广泛宣传各种地质灾害知识,培养全民灾害意识,可以做到灾前有防,灾中不慌,灾后自救,提高生存能力,减少灾害损失。在广大人民群众中,通过各种途径做好防灾抗灾的宣传教育工作,引起人们对灾害的足够重视,增强人们的防灾意识,达到心中有数、居安思危的效果。

3、结语

总之,矿井地质工作是煤矿安全工作的一个重要组成部分。加强矿井地质工作的预防,对减少和杜绝各类事故发生,实现安全生产,有着重要的基础性意义。

参考文献

顶板灾害防治篇7

关键词:煤矿,地质灾害,防治

近年来随着国家经济建设的发展,对矿产资源的需求与日俱增,不同规模的矿山都在进行开发,其中小型矿山占很大比例。矿山开采为国家带来了很大的经济效益的同时,也引发了很多地质灾害,主要表现在崩塌、滑坡、地面沉陷(矿山采空区沉陷)及泥石流等方面。因此,对矿区进行地质灾害的有效预测并根据矿山开采的实际情况提出相应防治措施,在尽最大努力避免和减轻地质灾害造成的损失的同时,更能维护矿区的正常作业、人身和财产安全。

1矿区开采现状及地质背景

1.1矿区开采现状

从解放前至二十世纪九十年代间一直进行生产,采空区大面积存在,标高+30米以上已采空,后因某种原因而停止开采,。

该矿山设计开采方式为斜井片盘开拓方式,设计采区回采率80%,主要利用现有两条井筒,一条为主井、一条为副井,主竖井井口标高为+65.69m,井底标高-60m,主要用于提升煤炭、提矸、升降材料和人员、进新鲜风灯;副竖井井口标高为+65.4m,井底标高为-40.0m,为回风井。

该井田为斜井片盘开拓方式,主井设提升绞车设备,主要担负提升煤炭、升降材料设备、进新鲜风流。副井井筒为总回风井。矿井通风方式为中央并列抽出式通风。该矿正在做生产准备,对批准可采的3个煤层赋存情况和地质储量,依据以前和现已掌握的地质资料情况,对井田地质储量和煤层情况基本清楚,本次矿井设计生产能力为1.0万吨/年。采煤方法设计为走向长壁和短壁后退式开采,采用打眼放炮、人工攉煤、木支架,全部跨落管理顶板,井下人力推车,绞车提升,机械通风。

1.2地质背景

该矿区内主要的出露地层有石炭系本溪组、太原组和第四系。

矿区范围的北部边缘有一条逆断层,走向近东西向,倾向北,倾角60°~70°断裂性质为压扭性,破碎宽度在10m以上。

矿区内岩浆岩不发育,没有发现较大岩浆岩侵入体,局部可见煌斑岩穿插地层间,而规模小,对煤层开采影响较小。

评估区域内断裂构造较发育,地质构造条件较复杂。

1.3地震

根据国家地震局出版的第四代1/400万《中国地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期区划图》,该矿区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,地震基本烈度为Ⅵ度。

2地质灾害及其特征

该矿区开采时间较早,且企业性质由国企到私营的变换,历经多次开采,地下开采情况复杂,采空区大面积存在,标高+30米以上已采空,现场调查未发现明显的塌陷、沉陷反映,但随时间的推移,依然是安全的隐患。

根据现场调查,该矿自建矿以来未发生过井巷坍塌冒顶和矿坑突水等灾害,但该矿区为烟台煤田的老矿区,开采活动强烈,老窑的存在不容忽视,在开采过程中应给与高度重视。

3地质灾害发展趋势预测

3.1 矿井突水:

由于该矿区开采时间较长,历经多次复采、残采,井下情况复杂,其内部可能积水蓄水,本矿在生产过程中,井下涌水量较大,最大涌水量可达12.0m3/h,断裂构造比较发育,若疏于防范、局部遇到断裂带,可能会引发、加剧矿井突水的可能性大,易发程度高,直接威胁矿工安全。

该矿区矿体间距为3-6米,,在开采下部矿体时,若不小心打穿顶板,使上部煤层开采留下的老窑积水涌出,可能引发矿井突水事故,威胁矿工生命安全和生产设备的安全,在开采时应给与高度重视,其危险性中等。

该煤矿采空区顶板为第四系松散岩类透水性良好,在雨季,大气降水易通过地表进入采空区内,造成采空区积水,通过渗透作用进入矿井小,从而加大矿井的涌水量,若排水不及时或受其他因素影响,也有可能引发矿井突水灾害,其危险性中等。

3.2 井巷坍塌、冒顶:

井巷坍塌、冒顶一般是由地质条件、生产技术条件、组织管理等多方面的主观和客观因素综合作用的结果。

地质条件:矿山开采煤层属于缓倾斜煤层,层数较多,开采厚度较小,煤层顶、底板泥岩、泥质细砂岩,岩层完整性一般,强度较低,稳定性较差,受地压影响,易发生局部坍塌、冒顶。

采矿条件:主要采用走向长壁法,顶板管理为自然冒落,势必导致井巷坍塌、冒顶,特别是复采和残采,加剧地面变形,容易导致地面塌(沉)陷。

生产管理方面:如果支护不及时、支护间距不合理,支护材料强度低,矿工安全意识淡薄,则更容易造成井巷坍塌、冒顶事故。

综上所述,预测矿山开采可能引发、加剧井巷坍塌、冒顶事故,主要是危害井巷内人员、设备等安全,危险性中等。

3.3 地面塌(沉)陷、地裂缝:

根据本矿条件,开采垂深约120m,开采厚度一般在1.2~2.5m,地表风化岩石移动角 为45°,基岩段岩石移动角为75°,根据公式W0=m·η·cosα,经计算其最大沉降值可达0.85米。采空区顺岩层倾向倾斜向下,开采和残采结果将全部形成采空区,其距离地表垂高范围为80~130m,结合矿床开拓,地下采空区累计开采高度最大约3.2m。煤层顶板随开采工作面的推进而自然冒落,进而形成采空区的垂直“三带”和上覆岩层的移动变形。采空结果随着时间的推移,煤层顶板将出现冒落带、裂隙发育带,其煤层顶板稳定性较差,在岩层自重压力和复采情况下,可能引发、加剧地面塌(沉)陷地质灾害,并伴随有地裂缝的产生。

地面移动和变形与采深采厚比有关:本矿山地面标高50~90m,开采深度-60m标高,这样,本矿山已经形成采空区的覆岩厚度为110~150m,开采高度按3.2米估计,a、在覆岩厚度小于96米的条件下,即H/m

该矿区开采时间久,地下开采情况复杂,根据记录,该矿区附近有过乱采乱掘,也不排除有老的采空区,进而可能引发、加剧地面塌(沉)陷、地裂缝地质灾害,威胁矿工的生命安全、设备的安全和地面建筑物的安全,其危险性中等。

4、地质灾害防治措施

4.1 对地面塌(沉)陷、地裂缝地质灾害的防治措施

(1)矿山开采时应及时做好支护,确保人员在巷道的安全。

(2)对采空区定期回填,减少地面下沉,留设保安矿柱以防地面塌(沉)陷。

(3)对地面陷坑、地裂缝进行回填,防治地表水流入井下,软化岩土体,降低岩土体的稳定性。

(4)矿山建设过程中和结束后应建立地面塌(沉)陷、地面沉陷等灾害观测点,了解地面沉陷速率,闭坑后应在地表设置危险标志,以确保人身、财产安全。

4.2 对井巷坍塌、冒顶地质灾害的防治措施

(1)加强掘进工作面的顶板管理,重视井巷的支护与维修工作。

(2)做好顶板鉴定与分级管理工作。

(3)加强对顶板松石的检查和处理。

(4)坚持必要的制度,如“敲帮问顶”制度,支架验收制度、岗位责任制度,防止麻痹大意。

(5)向井下工作人员普及井巷坍塌、冒顶前兆知识,发现问题及时处理。

(6)工作面顶板松软或破碎、过断层、过老窿或冒顶区以及托顶开采时必须制定安全措施,实行短壁式开采和后退开采,是复采矿山的一项安全措施。

(7)严格执行作业规程,操规程,严禁违章作业。

4.3 对矿井突水地质灾害的防治措施

(1)开采掘进过程中要做到探采结合,特别是对老采空区的监测,若遇到断裂构造和老窑积水,应先放后采,加强防护。

(2)开采掘进时,时刻注意顶底板的稳定性和完整性,下部煤层开采时,避免上部煤层采空区的滞留水进入,威胁矿工和设备的安全。

(3)增加排水设备,以备应急,对井下工人进行避险培训。

(4)矿井正常涌水量为8m3/h,最大涌水量为12.0m3/h,必须做好矿井水的监测及排水工作,防止水患发生,确保矿井安全生产。

参考文献

[1]张祖培.国际地质工程与地质灾害新技术研讨.国际学术动态,武汉,2007.

顶板灾害防治篇8

[关键词]煤矿 顶板事故 事故原因 预防措施

中图分类号:TD8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0149-01

在我国,煤矿生产安全的现状仍然不容乐观,瓦斯爆炸、顶板灾害、矿井水灾、冲击地压、热害等常见的煤矿灾害所造成的危险依然潜伏在煤矿生产中。而顶板事故是其中主要的灾害事故,对于煤矿安全有着很大的威胁。经统计,巷道顶板事故死亡率为80%以上,可见巷道顶板事故的严重性,为了保障工人的生命安全,必须采取预防措施,降低事故发生概率。由于巷道周边岩石应力较大,围岩本身又比较软弱,所以过强应力很容易使围岩破碎,必要的预防必不可少。巷道事故发生影响因素较多,事故预防必须全面考虑,做好有效预防,以此为工人生命提供保障。

1、煤矿掘进巷道顶板事故预防的重要性

安全是煤炭事业发展的基石,是煤矿顺利开采的前提。煤矿一旦发生重大矿难事故,不仅会给社会带来不良影响,更会给伤者家庭带来打击,给国家带来损失,另外,事故的发生给企业带来的负面影响不可预期,煤矿事故影响巨大。煤矿掘进巷道顶板事故是目前煤矿事故中死亡率较高的事故之一,对煤矿掘进巷道顶板事故必须给予相应的重视。我国是煤炭采矿大国,虽然在煤炭开采方面已经取得了一定成绩,但实际上我国煤矿开展不论是开采技术上、还是开采设备上都与发达国家有着一定距离,并且煤矿开采环境较为恶劣,这都增加了煤矿事故预防难度。煤矿事故制约着煤炭企业发展,做好煤矿事故预防不仅是为了企业利益着想,更是为了施工人员生命安全着想,煤矿掘进巷道顶板事故预防具有重要意义。煤炭企业想要在未来的市场中站稳脚步,必须保证煤矿安全,煤矿掘进巷道顶板事故预防势在必行。

2、煤矿掘进巷道顶板事故发生的主要原因

2.1 地质构造

中国地域辽阔,地质构造比较复杂,无疑增加了煤矿开采的难度,再者,煤矿的生产条件也决定了煤矿生产安全不能完全得到保障,危险系数比较高。调查数据显示,我国的主要煤矿中,38%的煤矿处于非常复杂的地质环境中,相对来说地质比较简单的只占据了21%。另外,在煤矿生产中,瓦斯在煤层中的含量较高,稍不注意,就容易引发火灾。管网式的煤矿开采巷道空间布置,由使许多容易引发灾害的因素聚集在一起,互相影响碰撞,更加容易造成重大煤矿灾害的发生。

2.2 采矿方过失

重大煤矿灾害如此多发,煤矿所处地质条件复杂固然是重要原因,但采矿方的过失才是根本原因。例如近日某矿发生的重要顶板灾害事故,9名矿工死亡,开采设备损坏,人力物力损失巨大。究其原因,便是矿工在作业过程中,不间断掘进十多米以后未遵照要求安放锚索,最终导致煤顶与岩层的分离,进而煤顶垮落形成严重顶板事故。而造成这一事故的更深层次原因有以下几个方面:矿方追求生产效益重于生产安全,在管理方面比较松弛,对工人在安全方面没有进行足够的思想教育,导致工人没有强烈的安全意识,不按照要求来进行开采作业,直接导致了这场灾害的发生;矿方安全、生产等部门没有进行有力的监督管理,没能及时发现开采现场的工人违章作业现象并进行制止,也是导致这场事故发生的重要原因;矿方没有对矿工进行严格的技能培训,并且没有科学的下达生产任务的指标及合理的安排劳动组织。同时在技术方面,对于开采过程中所用到的锚索支护技术应用的不够规范和娴熟,没有按照相关规程对作业要求进行修改,这也是造成事故发生的技术漏洞;矿方的相关领导部门没能严格遵守安全生产的要求,在安全防范方面比较重视对瓦斯的管理,而对于顶板灾害的预防没有到位,顾此失彼,也间接造成了此次事故的发生。

3、掘进巷道顶板事故预防措施

3.1 技术方面

1)矿方要制定健全的保证施工质量的体系,在对工程进行验收的时候严格把关,把矿、科、队、人的责任都分配清楚,出了什么问题可以具体到人,一环紧扣一环,把每个班的工程质量都纳入控制范围。

2)积极联系相关科研院所并进行合作研究,更加深入的对锚杆、锚索支护技术进行研究,力求在开采过程中,针对各矿所处的不同的条件,在作业要求方面作出相应的技术调整,增加锚杆、锚索支护技术的合理性及科学性,进而使开采更加安全可靠。

3)在开采过程中,对支护质量与顶板的情况进行不间断的监测,及时有效的传达反馈监测信息,并派遣专门人员分析处理监测数据,以做到一发现问题就及时解决。

3.2 管理方面

1)严格制定管理制度。矿方在对管理制度、作业要求进行制定时必须严格遵守《煤矿安全规程》、 《煤矿设计规范》等相关规定,而不能说依据自己的主观想法和以往的作业经验,因为不同条件必须不同对待,务必使作业规程、作业措施等符合规定,更加的具有科学性,能对煤矿生产及安全更有帮。

2)加强监督管理。矿方各个相关部门要以严谨的态度做好煤矿生产组织、调度协调和指挥管理工作,切实认真对业务保安责任制进行有效的落实,部门干部更要放下身段,亲自进入生产现场进行观察,对生产过程的每个环节进行了解与监督,对生产过程中有可能出现的问题进行预测,在其出现的时候及时发现并解决,以防更大问题甚至是灾害的发生。

3)合理分配人员。矿方在对煤矿开采进行人员组成和任务分配的时候,一定要从实际情况出发,进行合理科学的调整并加强管理,使领导不依靠章程指挥、矿工不依靠章程作业的现象彻底的被杜绝,在施工现场形成领导遵守章程进行合理指挥、矿工依照章程进行安全作业的好风气。

4)重视安全防范。矿方领导部门注重生产效益不为过,但在安全方面也要加强防范,生产过程中稳扎稳打,严格贯彻“安全第一”的要求,不能突击冒进。在企业改革中心西移的同时不可顾此失彼,在重视矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防灭火的同时,也不能忽视对可能发生的顶板灾害的预防工作。

4、结语

煤矿事故预防意义重大,关系着企业稳定和国家经济发展,关乎着每一位施工人员的生命安全,煤矿掘进巷道顶板事故预防必须引起高度重视,并采取有效措施进行预防,最大限度减小事故发生的可能性。

参考文献:

[1]鞠路超,史继武,梁俊岭.煤矿掘进巷道顶板事故预防及断面优化设计[J]. 能源与节能,2013,02:38-40.

[2]宋晓彪.煤矿掘进巷道顶板事故分析及预防措施[J].科技风,2013,17:148.

[3]林大力.煤矿掘进巷道顶板事故预防及断面优化研究[J].现代矿业,2011,04:40-42.

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