摘要:冒頂是煤礦中最常見的事故,經常會影響到煤礦的正常生產,在煤礦井下事故中占有較大的比例。大冒頂事故和局部冒頂事故是其兩種表現形式,發生前各有其具體預兆。從礦井的客觀實際出發,有針對性地采取各種有效的預防措施進行預防是煤礦的一項重要任務。
關鍵詞:煤礦;冒頂事故;預兆;預防
一、概述
冒頂事故是煤礦五大災害之一,掌握冒頂事故的預兆及其預防措施是煤礦安全生產的重要保證。煤礦頂板事故是指在煤礦井下采煤過程中,煤層頂板意外冒落而造成的人員傷亡、設備損壞、生產中止等災害事故,冒頂事故對礦井安全生產危害極大,據統計,冒頂事故所占的比例占其他事故的60%以上,傷亡人數占40%左右,尤其是回采工作面發生冒頂的機會更大,因此,我們必須分析掌握煤礦發生冒頂事故的原因、預兆、研究有效預防措施,以降低煤礦頂板事故的發生,保證煤礦安全生產。
二、冒頂事故原因
冒頂事故發生的原因很多,其根本原因在于開采過程中礦山壓力的活動所造成。頂板的礦山壓力活動過程中發生不同程度的變形,先是沿著頂板節理出現裂隙,產生離層現象。此時,如果頂板管理不當,支護質量不好,壓力繼續增大,巖石變形超過彈性變形極限,就會出現斷裂、垮落、片幫或局部冒頂。從發生冒頂事故的原因分析,有的屬于對客觀事物的認識不足,而較多的則是現場管理不善所造成。
三、大冒頂事故
隨著礦井回采工作面的不斷推進,采場控頂面積逐步加大,當厚度不大的直接頂逐漸塌落,而堅硬的老頂大面積懸露時,就在工作面頂板巖層形成一個自然壓力拱,煤壁受壓發生變化,造成工作面壓力集中,此時,如果支架總支撐力敵不住頂板的壓力就會出現大冒頂。
(一)大冒頂的預兆
1.大冒頂出現之前,頂板連續發生斷裂聲響。這是由于直接頂和老頂發生離層,或頂板切斷時發出的聲響,大則象悶雷聲,即所謂的“板炮”,這是老頂和上方巖層產生離層或斷裂的聲響。頂板巖層破碎掉碴并由少到多、由稀變密,頂板裂縫增加或裂縫加大,產生下沉現象。2.冒頂前壓力的增大,煤壁受壓后煤質變軟、片幫增多,電鉆打眼和采煤機割煤時均能感覺到省力。3.使用木支架時,支架大量折斷。使用金屬支柱時,活柱快速下沉,連續發生咯咯的聲響,支柱發顫,把耳朵貼在柱體上,可微微聽到支柱受壓的響聲,容易出現“飛楔”現象,即頂梁柱被彈出或擠壓。4.含有沼氣的煤層,工作面沼氣含量增大,有淋水的頂板,淋水增加。
(二)大冒頂的預防措施
1.回采工作面要適當加大支護密度
回采工作面要適當加大支護密度以加強工作面的總支撐力,其目的是減少頂板下沉量和頂板的臺階下沉,下沉量小,頂板就比較完整,可減少或消除冒頂事故。但支架過多,其架設和回收工作量大,工作面空間狹小,工作也不便,總支撐力多大合理,要根據實際情況而定,計算出來后,值要略高一些。
2.掌握頂板周期來壓規律
在工作中要探索頂板初次來壓和周期來壓規律,如果支架總支撐力只能適應當時頂板壓力,當有周期來壓時就會出現危險,在來壓前要加強支護,增加支架。
3.加快工作面推進速度
工作面推進速度越慢,頂板下沉量就越大。頂板不完整,木支架折損就多。使用金屬支架時壓力也大,工作面的總支撐力就相對減少,這就容易推進工作面,而加快工作面推進速度時,可相對增大總支撐力。
4.保證支架的規格和質量
冒頂與支架規格質量有直接關系,在具體工作中要解決支架“頂不緊”“抗不住”,起不到支撐作用的問題,使用的支架必須符合安全生產中的工藝條件的質量要求。摩擦式金屬支柱也要合乎質量要求,其支撐力一般為30t左右,使用過程中應有專人負責檢查,金屬支柱的質量,不合格的要及時更換。
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