礦井頂板事故預(yù)防及應(yīng)急處理措施

1、 專業(yè)技術(shù)文件 / Technical documentation 編號(hào)： 礦井頂板事故預(yù)防及應(yīng)急處理措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_礦井頂板事故預(yù)防及應(yīng)急處理措施溫馨提示：該文件為本公司員工進(jìn)行生產(chǎn)和各項(xiàng)管理工作共同的技術(shù)依據(jù)，通過對(duì)具體的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、約束，以確保生產(chǎn)、管理活動(dòng)的正常、

2、有序、優(yōu)質(zhì)進(jìn)行。本文檔可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改和使用。 1、頂板類型 煤層頂板由偽頂、直接頂和老頂構(gòu)成。偽頂是指緊貼在煤層之上, 極易垮落的薄巖層；直接頂是位于偽頂或煤層（無(wú)偽頂時(shí)）之上, 一般由一層或幾層厚度不定的泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖等比較容易垮落的巖層所組成, 直接頂按穩(wěn)定性可分為:不穩(wěn)定頂板, 中等穩(wěn)定頂板, 穩(wěn)定頂板, 堅(jiān)硬頂板；老頂又叫基本頂, 一般指位于直接頂之上（有時(shí)也直接位于煤層之上）厚而堅(jiān)硬的巖層。 頂板分為堅(jiān)硬難冒頂板、破碎頂板和復(fù)合型頂板。堅(jiān)硬難冒頂板是指直接頂巖層比較完整、堅(jiān)硬（固）, 回柱后不能立即垮落的頂板。一般為砂巖、礫巖和石灰?guī)r。破碎頂板指的巖層的強(qiáng)度低、節(jié)理裂隙十

3、分發(fā)育、整體性差, 自穩(wěn)能力低, 并在工作面控頂區(qū)范圍內(nèi)維護(hù)困難的頂板。 2、頂板常見支護(hù)方式 頂板常見支護(hù)方式有單體支柱支護(hù)、液壓支架支護(hù)、錨桿支護(hù)。 單體支柱支護(hù)主要是指采用木支架, 摩擦式金屬支柱、單體液壓支柱支護(hù)。 液壓支架是在摩擦式金屬支柱和單體液壓支柱等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的采煤工作面機(jī)械化支護(hù)設(shè)備。 錨桿支護(hù)主要是指用木錨桿、竹錨桿、金屬錨桿、樹脂錨桿、快硬水泥錨桿結(jié)合錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)的一種支護(hù)方式。 一、 常見冒頂事故的預(yù)兆 （一）局部冒頂?shù)念A(yù)兆 （1）工作面遇有小地質(zhì)構(gòu)造, 由于構(gòu)造破壞了巖層的完整性, 容易發(fā)生局部冒頂。 （2）頂板裂隙張開、裂隙增多, 敲幫問頂時(shí), 聲音不正常。 （

4、3）頂板裂隙內(nèi)卡有活矸, 存在掉碴、掉矸現(xiàn)象, 掉大塊前往往先落小塊矸石。 （4）煤層與頂板接觸面上, 極薄的矸石片不斷脫落。這說(shuō)明劈理（即頂板節(jié)理、裂隙和摩擦滑動(dòng)面）張開, 有冒頂?shù)目赡堋?（5）淋頭水分離頂板劈理, 常由于支護(hù)不及時(shí)面冒頂。 （二）大型冒頂?shù)念A(yù)兆 1、頂板的預(yù)兆 （1）頂板的連續(xù)發(fā)生斷裂聲。這是由于直接頂與老頂發(fā)生離層, 或頂板切斷而發(fā)生的聲響。有時(shí)采空區(qū)頂板發(fā)生像悶雷一樣的聲音, 這是老頂板和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的聲音。 （2）掉碴。頂板巖層破碎下落, 一般由少變多, 由稀變密, 這是發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)信號(hào)。 （3）頂板裂縫增加或裂隙張開。頂板的裂隙, 一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的

5、自然裂隙, 一種是由于頂板下沉產(chǎn)生的彩動(dòng)裂隙。人們常常在裂縫中插上木楔子, 看它是否松動(dòng)或掉下來(lái), 觀察裂縫是否擴(kuò)大, 以便做出預(yù)報(bào)。 煤壁頂板有裂痕, 冒頂之前茬口新；插上木楔觀動(dòng)向, 不斷監(jiān)控要留神 （4）脫層。頂板快要冒落的時(shí)候, 往往出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。檢查是否脫層可用“問頂”的方法, 如果聲音清脆, 表明頂板完好；如果頂板發(fā)生“空空”的響聲, 說(shuō)明上下巖層之間已經(jīng)脫離。 2、煤壁的預(yù)兆 由于冒頂前壓力增加, 煤壁受壓后, 煤質(zhì)變軟, 片幫增多, 使用電鉆打眼時(shí), 鉆眼省力, 用采煤機(jī)割煤時(shí)負(fù)荷減少。 3、支架的預(yù)兆 使用木支架時(shí), 支架大量折斷、壓劈并發(fā)生聲音。 4、工作面其他預(yù)兆 含有瓦

6、斯的煤層, 冒頂前瓦斯涌出量突然增大, 有淋水的頂板, 淋水量增加。 三、頂板事故的防治措施 1、老頂來(lái)壓時(shí)的壓垮型冒頂預(yù)防 壓垮型冒頂是指因工作面支護(hù)強(qiáng)度不足和頂板來(lái)壓引起支架大量壓壞而造成的冒頂 事故。預(yù)防方法如下: （1）采煤工作面支架的初撐力應(yīng)能平衡垮落帶直接頂及老巖層的重量。 （2）采煤工作面的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間不離層。 （3）采煤工作面支架的可縮量應(yīng)能滿足裂隙帶老頂下沉的要求。 2、破碎頂板大面積漏垮型冒頂預(yù)防 由于煤層傾角大, 直接頂又異常破碎, 工作面支護(hù)不及時(shí), 在某個(gè)局部地點(diǎn)發(fā)生冒漏, 破碎頂板就可能從這個(gè)地方開始沿工作面往上全部漏空, 造成支架失穩(wěn), 導(dǎo)致漏垮

7、型工作面冒頂。預(yù)防漏垮型冒頂?shù)拇胧┯? （1）先用合適的支柱, 使工作面支護(hù)系統(tǒng)有足夠的支撐力和可縮量。 （2）頂板必須背嚴(yán)背實(shí) （3）嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄倒支架, 防止出現(xiàn)局部冒頂。 3、采煤工作面局部冒頂事故預(yù)防 局部冒頂多發(fā)生在工作面上下端頭、煤壁區(qū)、放頂區(qū)等地點(diǎn), 許多垮面事故是由局部冒頂發(fā)展而成的, 一般預(yù)防措施如下: （1）預(yù)防彩煤工作面冒頂?shù)囊话愦胧?支護(hù)方式需和頂板巖性相適應(yīng), 不同巖性的頂板要采用不同的支護(hù)方式。 采煤后要及時(shí)支護(hù)。一般要采用超前掛金屬探梁或打臨時(shí)支柱的辦法及時(shí)支護(hù), 防止局部冒頂。 工作面上下出口要有特種支架。一般要在上下出口范圍內(nèi)加設(shè)抬棚或木垛等, 加

8、強(qiáng)支護(hù)。 防止放炮崩倒棚子, 一是炮眼的布置必須合理, 裝藥量要適當(dāng)。二是支護(hù)質(zhì)量必須合格, 要牢固有勁, 不能打在浮煤浮矸上, 三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子, 必須及時(shí)架設(shè), 不充許空頂。 堅(jiān)持執(zhí)行必要的制度。例如, 敲幫問頂制度、驗(yàn)收支架制度、崗位責(zé)任制、頂板分析制度和交接班制度等。應(yīng)嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)程和 操作規(guī)程, 嚴(yán)禁違章作業(yè)。 （2）預(yù)防鑲嵌形頂板局部冒頂?shù)拇胧?從地質(zhì)方面要盡量可能查明是否有鑲嵌形（俗稱鍋?lái)敚╉敯褰Y(jié)構(gòu), 以便在制定作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程, 以及選擇支架型式時(shí), 制定出針對(duì)性的措施和作出有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。 選擇支架型式時(shí), 必須選定能及時(shí)支護(hù), 超前支護(hù)的支架型式。 明確

9、規(guī)定支護(hù)操作人員必須首先安置探板、掛梁, 不得在無(wú)支護(hù)區(qū)工作, 其它人員, 如攉煤工等均不得在無(wú)支護(hù)區(qū)工作。 （3）預(yù)防脆性支架突然折斷造成局部冒頂?shù)拇胧?木頂梁（大板梁）必須平行木紋理加工。 帶有疤痕的木板梁絕對(duì)禁止使用。 （4）預(yù)防局部空頂（空洞）冒落沖擊造成局部冒頂?shù)拇胧?從支護(hù)方法上采取措施防止漏頂空頂。對(duì)頂板局部破碎處, 采取超前支護(hù)的方法, 將頂板扦嚴(yán)背實(shí), 防止漏頂。如掏梁窩的辦法。 對(duì)漏頂采取封堵措施。對(duì)漏頂, 不能任意擴(kuò)大, 形成大面積、大高度的空洞。可用撞楔法和用泡沫封堵材料進(jìn)行封堵。 對(duì)已形成的空洞應(yīng)采取預(yù)防冒落沖擊的措施。在單體支柱的工作面, 空洞下的特殊支架必須是

10、木垛。 （5）預(yù)防采煤工作面過斷層時(shí)冒頂?shù)拇胧?過斷層前, 應(yīng)先摸清工作面與斷層走向的交角, 交角越小, 工作面越危險(xiǎn), 冒頂?shù)目赡苄栽酱?。斷層落差小的可直接采過去, 落差較大的要采用挑頂臥底, 工作面要加強(qiáng)支護(hù)。 在斷層破碎地點(diǎn), 要垂直斷層面打帶帽頂柱, 柱根要支在硬底上, 在斷層兩側(cè)都要打木垛。 挑頂過斷層時(shí)要丟底煤, 支柱要穿木鞋, 防止下沉臥底, 過斷層時(shí)要丟底煤, 為防止頂煤落下造成空頂, 留頂煤處要?jiǎng)x嚴(yán)剎緊。 4、掘進(jìn)工作面冒頂?shù)姆乐?（1）掘進(jìn)頭冒頂事故的防治措施: 堅(jiān)持敲幫問頂。上班進(jìn)入掘進(jìn)工作面后, 在打眼放炮前后均應(yīng)敲幫問頂。 檢查工作地點(diǎn)支架架設(shè)質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)不合格支架,

11、 必須先處理后施工。 嚴(yán)格控制巷道掘進(jìn)迎頭的空頂面積。當(dāng)迎頭掘進(jìn)中空頂面積超出規(guī)定的要求, 或頂幫比較破碎時(shí)應(yīng)及時(shí)設(shè)支架棚子支護(hù)裸露的頂板。背頂封幫要嚴(yán)實(shí), 切忌虛設(shè)。 加強(qiáng)對(duì)巷道迎頭附近圍巖穩(wěn)定狀況的觀察。如果頂板松軟, 或巷道接近斷層時(shí), 應(yīng)采用前探梁支護(hù)頂板, 并縮小棚距。 掘進(jìn)工作面放炮崩倒的棚子應(yīng)由外向里逐架扶正背牢。 厚煤層中下分層順槽掘進(jìn)時(shí), 事先要探明頂板冒落矸石的壓實(shí)情況, 掘進(jìn)中要及時(shí)對(duì)前方老巷、構(gòu)造等情況及時(shí)觀察, 并及時(shí)制定有效控制措施。 在大傾角煤層中掘進(jìn)順槽時(shí), 如果是破頂掘進(jìn), 則要隨時(shí)隨刻注意支架封頂情況, 出現(xiàn)空頂要及時(shí)打木垛封頂。如果發(fā)現(xiàn)上幫破頂處支架受力、

12、變形較大, 應(yīng)及時(shí)加大斜撐或抬棚, 提高支架的側(cè)向承載能力。 （2）掘進(jìn)巷道冒頂事故防治措施: 可能的情況下巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中, 并盡量避免采動(dòng)的影響。 巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖的壓力。 巷道支架所能承受的變形量, 應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。 盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí), 盡可能采用有初撐力的支架；特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實(shí)問題, 杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象。 凡因支護(hù)失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn), 重新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂, 再施工。 巷道替換支架時(shí), 必須先支新支架, 再拆老支架。 在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性, 可以在巷道的支架之間用拉

13、撐件連接固定, 增加架棚的穩(wěn)定性, 以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大, 其支架間拉撐件的強(qiáng)度、密度要適當(dāng)加大。 （3）掘進(jìn)巷道交叉點(diǎn)處冒頂事故防治措施: 開岔口應(yīng)避開原來(lái)巷道冒頂?shù)姆秶? 必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿, 不得過早拆除, 切忌先拆棚后支架棚。 注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格, 保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。 當(dāng)開口處圍巖尖角被壓壞時(shí), 就及時(shí)采取加強(qiáng)抬棚穩(wěn)定性的措施。 （4）掘進(jìn)巷道過斷層等構(gòu)造變化帶時(shí)的安全措施。 加強(qiáng)巷道掘進(jìn)地段的地質(zhì)調(diào)查工作, 特殊地段, 應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的針對(duì)性措施, 否則不能開工。 巷道在破碎帶中掘進(jìn), 應(yīng)做到一次成巷, 盡可能縮短圍巖暴露時(shí)間。

14、施工中嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程、交接班和安全檢查制度。 掘進(jìn)工作面臨近斷層或穿斷層帶時(shí), 巷道支護(hù)應(yīng)盡量采用砌璇或U型鋼可縮性支架支護(hù), 棚距要縮小。 減少放炮裝藥量, 除低因放炮對(duì)斷層附近破碎頂板的震動(dòng)。 減少空頂距離, 及時(shí)支設(shè)臨時(shí)支架, 永久支架要跟上, 滯后距離不得大于2-4m。 巷道支架背板要嚴(yán)實(shí), 一方面提高支架對(duì)圍巖的支護(hù)能力, 另一方面要防止掘進(jìn)中漏頂或漏幫。 當(dāng)斷層帶處頂板特別松軟、破碎時(shí), 要采用超前探梁支護(hù)的辦法管理端面不穩(wěn)定頂板, 即用長(zhǎng)5m左右的釬桿沿支架頂梁的周邊把斷層破碎帶處頂板裂隙圈起來(lái)。 在掘進(jìn)迎頭挖柱窩時(shí), 要先架好探板式撞楔, 然后人在撞楔下工作。 在頂板巖性突變

15、地段, 要及時(shí)打點(diǎn)柱支護(hù)突變帶頂板。對(duì)傘檐狀危害巖要及明敲掉, 敲不下時(shí), 要在傘檐下打上撐柱, 并在其下加密柱棚, 可加打抬板棚。 巷道臨近斷層等構(gòu)造帶時(shí), 放炮前還必須檢查掘進(jìn)頭瓦斯等有害氣體的積存情況, 工作面附近20m內(nèi)瓦斯等有害氣體濃度不得超過1%。如果斷層與某含水層有水力聯(lián)系, 事先還必須做好斷層水的疏排工作。 （5）掘進(jìn)巷道在開幫或貫通時(shí)的安全措施 選好開幫和貫通的地點(diǎn), 要選在頂板和地質(zhì)條件比較好、遠(yuǎn)離交岔點(diǎn)與停采線、煤柱等各種受集中承力影響的地方。 要在貫通前進(jìn)行超前探測(cè), 在兩巷貫通前15m打好超前鉆, 探鉆眼深不得小于3m, 并保持1.5m以上的超前探眼, 以觀察異常。貫

16、通掘進(jìn)時(shí)放小炮, 貫通后再刷大, 防止冒頂。 開幫貫通與被開幫貫通 的巷道之間要保持一定的夾角。夾角在45-90之間為好。 開幫貫通點(diǎn)附近的支架要加固好, 要將受施工影響的棚子進(jìn)行加強(qiáng), 其方法有挑棚、打點(diǎn)柱、設(shè)木垛等。 開幫貫通巷道的交接處要及時(shí)扶上抬棚, 抬棚承載能力應(yīng)視圍巖性質(zhì)而定, 一般選擇大于正常支護(hù)材料承載能力的2-3倍。 要處理好被透點(diǎn)的積水及瓦斯等有害氣體。 5、巷道維修冒頂事故的防治 （1）維修井巷支護(hù)時(shí), 必須有安全措施。嚴(yán)防頂板冒落傷人、堵人和支架歪倒。 （2）擴(kuò)大和維修井巷連續(xù)撤換支換時(shí), 必須保證有在發(fā)生冒頂堵塞井巷人員能撤退的出口。在獨(dú)頭巷道維修支架時(shí), 必須由外向

17、里逐架進(jìn)行, 并嚴(yán)禁人員進(jìn)入維修地點(diǎn)以里。 （3）撤掉支架前, 應(yīng)先加固工作地點(diǎn)的支架。架設(shè)和拆除支架時(shí), 在一架未完工之前, 不得中止工作。撤換支架的工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行；不連續(xù)施工時(shí), 每次工作結(jié)束前, 必須接頂封幫, 確保工作地點(diǎn)安全。 （4）維修傾斜井巷時(shí), 應(yīng)停止行車；需要通車作業(yè)時(shí), 必須制定行車安全措施。嚴(yán)禁上、下段同時(shí)作業(yè)。 四、采煤工作面冒頂時(shí)的避災(zāi)自救措施 （1）迅速撤退到安全地點(diǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作地點(diǎn)有即將發(fā)生冒頂?shù)恼髡? 而當(dāng)時(shí)又難以采取措施防止采煤工作面頂板冒落時(shí), 最好的避災(zāi)措施是迅速離開危險(xiǎn)區(qū), 撤退到安全地點(diǎn)。 （2）遇險(xiǎn)時(shí)要靠煤幫貼身站立或木垛處避災(zāi)。從采煤工作面發(fā)生冒頂

18、的實(shí)際情況來(lái)看, 頂板沿煤壁冒落是很少見的, 因此, 當(dāng)發(fā)生冒頂來(lái)不及撤退到安全地點(diǎn)時(shí), 遇險(xiǎn)者應(yīng)靠煤幫貼身站立避災(zāi), 但要注意煤壁片幫傷人。另外, 冒頂時(shí)可能將支柱壓斷或推倒, 但在一般情況下是不可能壓垮或推倒質(zhì)量合格的木垛。因此, 如遇險(xiǎn)者所在位置靠近木垛時(shí), 可撤至木垛處避災(zāi)。 （3）遇險(xiǎn)后立即發(fā)出呼救信號(hào), 冒頂對(duì)人員的傷害主要是砸傷、掩埋或隔堵。冒落基本穩(wěn)定后, 遇險(xiǎn)者應(yīng)立即采用呼叫、敲打, 如敲打物料、巖塊（可能贊成新的冒落時(shí), 則不能敲打, 只能呼叫）等方法, 發(fā)出有規(guī)律、不間斷的呼救信號(hào), 以便救護(hù)人員和撤出人員了解災(zāi)情, 組織力量進(jìn)行搶救。 遇險(xiǎn)人員要積極配合外部的營(yíng)救工作。冒頂后被煤矸、物料等埋壓的人員, 不要驚慌失措, 在條件不允許時(shí)切忌采用猛烈掙扎的辦法脫險(xiǎn), 以免造成事故擴(kuò)大。被冒頂隔堵的人員, 應(yīng)在遇險(xiǎn)地點(diǎn)有組織地維護(hù)好自身安全, 構(gòu)筑脫險(xiǎn)通道, 配合外部的營(yíng)救工作, 為提前脫險(xiǎn)創(chuàng)造良好的條件。 五、獨(dú)頭巷道迎頭冒頂被堵人員應(yīng)急措施 （1）遇險(xiǎn)人員要正視已發(fā)生的災(zāi)害, 切忌驚惶失措, 堅(jiān)信礦領(lǐng)導(dǎo)和同志 們一定會(huì)積極進(jìn)行搶救。應(yīng)迅速組織起來(lái), 主動(dòng)聽從災(zāi)區(qū)中班組長(zhǎng)和有經(jīng)驗(yàn)的老工人的指揮。團(tuán)結(jié)協(xié)作