煤礦地質(zhì)構(gòu)造與頂板事故關系分析

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-230編號：_煤礦地質(zhì)構(gòu)造與頂板事故關系分析審核：_時間：_單位：_煤礦地質(zhì)構(gòu)造與頂板事故關系分析用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導作用，包括確定問題目標和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進。可通過修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。0前言筆者通過對三明煤礦區(qū)200120xx年各類事故情況分析，發(fā)現(xiàn)頂板事故所占比例大，占事故起數(shù)比例的64.8，是本地區(qū)煤礦的主要災害，冒頂事故對

2、礦井安全生產(chǎn)危害極大。因此，從多角度和深層次剖析研究冒頂事故發(fā)生的原因，認為，冒頂事故的發(fā)生，一般與礦山地質(zhì)條件、生產(chǎn)技術和組織管理等多方面因素有關，其中自然地質(zhì)環(huán)境和惡劣的地質(zhì)條件是孕育慘痛頂板事故的根源。本文通過剖析地質(zhì)構(gòu)造與頂板的關系，總結(jié)規(guī)律，找到一種“科學預測，超前預報，事先防范”的預防頂板事故途徑，以期在實踐中正確指導煤礦安全生產(chǎn)工作。1三明煤礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與頂板特征1.1地質(zhì)構(gòu)造特征三明煤礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復雜，區(qū)內(nèi)斷層、褶曲發(fā)育，伴生的小斷層、小褶曲多，巖漿巖零星分布。由于地質(zhì)構(gòu)造的作用，使該區(qū)煤層的賦存狀況極為復雜，煤層的穩(wěn)定性極差，形態(tài)萬千、煤厚懸殊，基本上難以見到完整穩(wěn)定的煤層，

3、多數(shù)煤層均以小煤包、藕節(jié)狀、瓜藤狀、雞窩狀煤層出現(xiàn)，煤層頂?shù)装宄霈F(xiàn)不協(xié)調(diào)起伏，圍巖破碎。以上地質(zhì)構(gòu)造特征使頂板管理困難，在煤礦掘進和采煤過程中隨時隨地都有構(gòu)造帶出現(xiàn)，容易引發(fā)冒頂事故，不利于安全生產(chǎn)。1.2煤層頂?shù)装逄卣魅髅旱V區(qū)煤層頂板主要特征是：硬度與韌性為弱，偽頂以炭質(zhì)泥巖為主，厚度一般為0.1-0.3m左右，直接頂基本上以泥巖和砂質(zhì)泥巖和粉砂巖為主，厚度一般為3-5m左右，老頂基上以石英砂巖、粗粉砂巖少量，砂質(zhì)泥巖附層為為主，厚度2025m，暴露后易冒落，加之受復雜地質(zhì)構(gòu)造的影響，頂板十分破碎，容易引發(fā)冒頂事故。1.3巷道圍巖特征將煤礦巷道圍巖劃分為5類，I類為非常穩(wěn)定圍巖，由較少裂隙

4、、較少節(jié)理厚層狀石英砂巖、粗粉砂巖、輝灰綠巖、石英閃長玢炭巖等組成；II類為穩(wěn)定圍巖，由較少裂隙、較少節(jié)理厚層狀粉砂巖與砂質(zhì)泥巖組成；III類為中等穩(wěn)定圍巖，由少裂隙，少節(jié)理粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成；IV類為不穩(wěn)定圍巖，由節(jié)理、裂隙較多的泥巖與砂質(zhì)泥巖組成；V類為極不穩(wěn)定圍巖，由節(jié)理、裂隙較發(fā)育的泥巖及松軟泥巖組成。三明煤礦區(qū)巷道圍巖以III類、IV類和V類為主。2煤礦地質(zhì)構(gòu)造與頂板事故的關系2.1褶皺構(gòu)造與頂板事故。褶皺構(gòu)造是巖（煤）層在地質(zhì)作用力的影響下，產(chǎn)生變形而形成波狀彎曲且未失去連續(xù)性的構(gòu)造形態(tài)。從地質(zhì)力學分析，褶曲一般是水平擠壓力或水平擠壓剪切力作用形成，煤層要發(fā)生塑性流動或滑動，巖層

5、受構(gòu)造應力的作用，不同部位會產(chǎn)生一系列的裂隙、小斷層、節(jié)理等內(nèi)部小構(gòu)造。特別是在褶曲軸部往往烈隙、節(jié)理更發(fā)育、巖層破碎，煤層暴露后吸水脫落，同時其軸部產(chǎn)狀變化急劇，煤厚發(fā)生急劇擠厚壓薄現(xiàn)象，回采中不易支護，易發(fā)生片幫及冒頂事故。其次褶曲軸部煤厚度易突變(變厚或變薄)，小眼掘進時易發(fā)生煤層跨落事故。2.2斷裂構(gòu)造與頂板事故。由于斷層的存在，使煤、巖層斷開，兩側(cè)巖塊相對位移，破壞了煤層的連續(xù)性。斷層廣泛發(fā)育于不同構(gòu)造環(huán)境中,類型很多，特別是構(gòu)造復雜的礦區(qū)，其斷距、破碎帶大小不一，對圍巖破壞程度也不同,破碎帶是產(chǎn)生頂板事故的主要部位；另外,常在斷層兩側(cè)出現(xiàn)牽引褶曲、揉皺、擠壓和破碎等現(xiàn)象，煤層和頂、

6、底板中裂隙也顯著增加,且常導致煤層厚度突增或壓薄，生產(chǎn)中該部位煤（巖）層暴露后容易產(chǎn)生冒頂事故；還有一些頂斷底不斷或底斷頂不斷的小斷層及層間滑動構(gòu)造部位，由于受到構(gòu)造應力的作用，圍巖易脫落，且脫落面積較大，沒有預兆，也易發(fā)生頂板事故。2.3巖漿侵入與頂板事故。巖漿侵入不但破壞了煤層的連續(xù)性和完整性，而且?guī)r漿侵入煤層所形成的巖體，其邊緣極不規(guī)則，在侵入體前緣的煤（巖）層中往往出現(xiàn)特殊的揉皺現(xiàn)象，煤理紊亂，具有旋窩狀褶曲等小構(gòu)造，如果沒有掌握巖漿侵入體分布的特征和接觸變質(zhì)的規(guī)律，如果支護不當，容易發(fā)生局部冒頂現(xiàn)象。2.4煤巖組合與頂板事故。煤層的頂、底板巖層的巖石性質(zhì)、厚度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖石強度、含

7、水性是煤礦生產(chǎn)中確定支護方式、采空區(qū)處理方法的重要依據(jù)，它們是引發(fā)頂板事故的重要地質(zhì)因素。由于煤系地層受到地質(zhì)應力及后期構(gòu)造變動影響，煤巖層均已產(chǎn)生形變，導致圍巖破碎，頂板多變不平整，煤層形態(tài)多變，經(jīng)實踐證實,通常易引發(fā)頂板事故的煤巖組合情況有：A、圍巖節(jié)理和劈理發(fā)育地段，易產(chǎn)生煤巖層脫落傷人，尤其是雨季期間，水沿裂隙滲入，更易造成冒頂及跨幫事故；B、煤層偽頂完整性差，強度低，如果支護沒有及時跟上，或支護手段、方式?jīng)]有適應煤層頂板變化，也極易產(chǎn)生頂板事故；C、巖層膠結(jié)物以泥質(zhì)、粘土質(zhì)為主的，容易產(chǎn)生頂板滑移和冒頂事故；D、煤層厚度急劇變化地段造成頂板穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生頂板事故；E、急傾斜煤層一

8、旦發(fā)生局部冒頂時，由于頂板向下滑移，可能擴大成為大面積的冒頂；F、以沼澤相、泥炭沼澤相為主的煤巖組合，在原始沉積時部分沉積物的表層可能發(fā)生風化，形成土壤層，高嶺土化作用顯著，這些地段容易發(fā)生冒頂；G、煤巖結(jié)構(gòu)復雜的煤層中往往含有多層夾矸層，開采中易發(fā)生夾矸至上分層脫落傷人事故。3防治煤礦頂板事故對策3.1掌握地質(zhì)構(gòu)造和頂?shù)装逄卣?，做好預測預報工作必須認真研究工作對象的地質(zhì)構(gòu)造和頂?shù)装逄匦?，掌握其與頂板事故的內(nèi)在聯(lián)系，做好預測預報工作。一是認真編制工作面作業(yè)規(guī)程，針對工作面具體的地質(zhì)條件，制定詳細的地質(zhì)說明書和頂板管理措施；二是根據(jù)生產(chǎn)實際情況的變化及時提出修改和補充措施；三是遇到地質(zhì)條件特殊地

9、段如斷層、褶曲、擠壓帶和頂板特別破碎地點要采取與之相適應的特殊支護方式。32科學合理地開拓設計，布置巷道在充分查清礦區(qū)地質(zhì)條件的基礎上，井巷工程設計過程中，要避免在地質(zhì)構(gòu)造線附近布置巷道，因為垂直于地質(zhì)構(gòu)造線方向的壓應力最大，是巖體產(chǎn)生變化和破裂的主要因素。要避免在斷層、節(jié)理破碎帶、泥化夾層等地質(zhì)構(gòu)造軟弱面附近布置巷道。圍巖的次生應力與原巖應力和側(cè)壓系數(shù)有關，應將巷道布置在頂板壓力不會太集中，頂板穩(wěn)定性較好的部位。3.3強化現(xiàn)場管理及生產(chǎn)技術管理對頂板的檢查與處理，是一項經(jīng)常性而又十分重要的工作。技術人員要觀測摸索本礦區(qū)不同巖石巖移的規(guī)律，科學地掌握頂板情況，在構(gòu)造帶附近的井巷工程、掘進面迎頭

10、、采煤面上下出口、切眼口，順槽三角區(qū)等地點，要制定與之相適應的有效的防范措施，加強支護；管理人員要經(jīng)常深入生產(chǎn)第一線，明確職責、及時發(fā)現(xiàn)、解決頂板問題。礦井要建立群查、群防、群治的頂板管理制度，使一線作業(yè)人員及時處理頂板問題。施工中根據(jù)煤巖特征，合理布置炮眼，控制裝藥量，避免人為造成圍巖破碎引起冒頂事故。3.4及時調(diào)整采煤方法，保證合理的暴露空間和回采順序要加強礦井地質(zhì)工作和采煤方法的研究，不斷改進，找出適合本礦山不同地質(zhì)條件下的高效安全的采煤方法。要控制好采煤面頂板的穩(wěn)定性，必須要有一個合理的開采順序，嚴格按照由里往外由上自下的開采順序進行作業(yè)。要根據(jù)不同的地質(zhì)條件和采礦方法，嚴格控制采煤面暴露面積和采空區(qū)高度等技術指標，使采煤面在地壓穩(wěn)定期間采完。3.5搞好班組建設，充分發(fā)揮班組長在煤礦頂板管理中的作用班組是煤礦安全生產(chǎn)工作貫徹落實的落腳點，是降低事故發(fā)生率的關鍵點。隊長和班組長是生產(chǎn)一線的指揮官、又是戰(zhàn)斗員，接觸生產(chǎn)一線的時間長，對井下情況、頂板情況、自然條件的變化、出現(xiàn)的難點問題等最早知道。必須充分發(fā)揮班組長作用，切實加強班組建設，加強班組長的培訓和安全教育，提高