根據(jù)頂板的性質(zhì)和煤層的厚度等條件,處理采空區(qū)的辦法(也就是頂板管理方法)基本上有下面四種:
垮落法也叫陷落法,就是隨著工作面向前推進(jìn),把工作面靠近采空區(qū)的支架撤出,讓直接頂自行垮落或者強(qiáng)制垮落,也就是我們常說的回柱放頂。垮落下來的巖塊充填了采空區(qū),減小了工作面頂板壓力。工作面沿推進(jìn)方向一次放頂?shù)膶挾冉蟹彭敳骄啵环彭斍肮ぷ髅嫜赝七M(jìn)方向的最大寬度叫最大控頂距;放頂后沿推進(jìn)方向的寬度叫最小控頂距。我國大多數(shù)煤礦的回采工作面采用了垮落法。
充填法:由地面或井下把充填材料(砂子、碎矸石等)送到工作面,充填采空區(qū)支撐頂板,不讓它垮落。把采空區(qū)全部填滿的叫全部充填法(大多數(shù)用水力充填),多用于開采厚煤層或“三下采煤”,局部充填采空區(qū)叫局部充填法,一般是壘砌矸石帶,支撐采空區(qū)頂板,適用于開采頂板堅(jiān)硬的薄煤層。
煤柱支撐法:工作面推進(jìn)一定距離后,在采空區(qū)內(nèi)留下適當(dāng)寬度的煤柱來支撐頂板。這種方法適用于頂板巖石特別堅(jiān)硬、人工強(qiáng)制放頂也很難垮落的頂板條件。不過這種方法很少用,因?yàn)橐环矫婷禾炕厥章实停涣矸矫骈_采近距離煤層群時(shí),當(dāng)下部煤層的工作面通過上部煤層留下的煤柱時(shí)會(huì)產(chǎn)生集中壓力,給工作面頂板管理造成極大困難。
緩慢下沉法:有一種頂板巖層韌性較大,回柱后頂板巖層不垮落,而能彎曲下沉,直到與底板自然合攏。這種方法適用于薄煤層工作面。
安全文明生產(chǎn)包括
1. “以人為本”的原則
要求在生產(chǎn)過程中,必須堅(jiān)持“以人為本”的原則。在生產(chǎn)與安全的關(guān)系中,一切以安全為重,安全必須排在第一位。必須預(yù)先分析危險(xiǎn)源,預(yù)測和評價(jià)危險(xiǎn)、有害因素,掌握危險(xiǎn)出現(xiàn)的規(guī)律和變化,采取相應(yīng)的預(yù)防措施,將危險(xiǎn)和安全隱患消滅的萌芽狀態(tài),
2. “誰主管、誰負(fù)責(zé)”的原則
安全生產(chǎn)的重要性要求主管者也必須是責(zé)任人,要全面履行安全生產(chǎn)責(zé)任。
3. “管生產(chǎn)必須管安全”的原則
指工程項(xiàng)目各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和全體員工在生產(chǎn)過程中必須堅(jiān)持在抓生產(chǎn)的同時(shí)抓好安全工作。他實(shí)現(xiàn)了安全與生產(chǎn)的統(tǒng)一,生產(chǎn)和安全是一個(gè)有機(jī)的整體,兩者不能分割更不能對立起來應(yīng)將安全寓于生產(chǎn)之中。
4.“安全具有否決權(quán)”的原則
指安全生產(chǎn)工作是衡量工程項(xiàng)目管理的一項(xiàng)基本內(nèi)容,它要求對各項(xiàng)指標(biāo)考核,評優(yōu)創(chuàng)先時(shí)首先必須考慮安全指標(biāo)的完成情況。安全指標(biāo)沒有實(shí)現(xiàn),即使其他指標(biāo)順利完成,仍無法實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的最優(yōu)化,安全具有一票否決的作用。
5.“三同時(shí)”原則
基本建設(shè)項(xiàng)目中的職業(yè)安全、衛(wèi)生技術(shù)和環(huán)境保護(hù)等措施和設(shè)施,必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用的法律制度的簡稱。
6.“五同時(shí)”原則
企業(yè)的生產(chǎn)組織及領(lǐng)導(dǎo)者在計(jì)劃、布置、檢查、總結(jié)、評比生產(chǎn)工作的同時(shí),同時(shí)計(jì)劃、布置、檢查、總結(jié)、評比安全工作。
7.“四不放過”原則
事故原因未查清不放過,當(dāng)事人和群眾沒有受到教育不放過,事故責(zé)任人未受到處理不放過,沒有制訂切實(shí)可行的預(yù)防措施不放過。“四不放過”原則的支持依據(jù)是《國務(wù)院關(guān)于特大安全事故行政責(zé)任追究的規(guī)定》(國務(wù)院令第302號(hào))6、“三個(gè)同步”原則安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、深化改革、技術(shù)改造同步規(guī)劃、同步發(fā)展、同步實(shí)施。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》對頂板管理的總體要求,采煤工作面頂 板管理的制度要求是。
(1) 采煤工作面必須按照作業(yè)規(guī)程的規(guī)定及時(shí)支護(hù),嚴(yán)禁空頂 作業(yè)。(2) 嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度。
(3) 采煤工作面必須及時(shí)放頂或充填,控頂距離超過作業(yè)規(guī)程 規(guī)定時(shí)禁止采煤。 (4) 開采近距離煤層,上一煤層采用刀柱法、條帶法或帶狀充 填法控制頂板,下一煤層采用垮落法控制頂板時(shí),必須制定控制頂 板的安全措施。
(5) 采煤工作面的傘檐不得超過作業(yè)規(guī)程的規(guī)定,不得任意丟 失頂煤和底煤。工作面的浮煤應(yīng)清理干凈。
(6) 采煤工作面必須經(jīng)常存有一定數(shù)量的備用支護(hù)材料。 (7) 采用人工假頂分層垮落法開采的采煤工作面,人工假頂必 須鋪設(shè)好,搭接嚴(yán)密;采用金屬網(wǎng)或礦用塑料網(wǎng)假頂時(shí),必須把網(wǎng) 連接好。
(8) 采用傾斜分層垮落法回采時(shí),下一分層的采煤工作必須在 上一分層頂板垮落的穩(wěn)定區(qū)域下面進(jìn)行。(9) 工作面支架、煤壁、刮板輸送機(jī)都要保持直線,拉線檢查 誤差不大于士 0。
1m。
1、控制頂板事故發(fā)生是減少目前煤礦安全事故的重要內(nèi)容。為此,要強(qiáng)化安全技術(shù)培訓(xùn),嚴(yán)格落實(shí)現(xiàn)場管理責(zé)任,切實(shí)加強(qiáng)煤礦頂板管理,確保煤炭行業(yè)安全發(fā)展。 1、強(qiáng)化培訓(xùn),提高管理技能。提高煤礦從業(yè)人員的頂板管理意識(shí)和技能,是預(yù)防和減少頂板事故的前提。行業(yè)管理部門要聘請煤礦頂板管理方面的專家,對所有煤礦安全技術(shù)管理人員和采煤隊(duì)長、班組長進(jìn)行一次培訓(xùn),全面分析煤礦頂板管理工作的難點(diǎn)和重點(diǎn),并就典型頂板事故做出科學(xué)剖析,圍繞煤層頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究、加強(qiáng)礦壓監(jiān)測預(yù)報(bào)、改善支護(hù)質(zhì)量、強(qiáng)化現(xiàn)場管理、依靠科技進(jìn)步促進(jìn)管理等方面,提出做好煤礦頂板管理的工作思路和方法。
2、推進(jìn)改革,淘汰落后方式。結(jié)合資源整合、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和煤礦災(zāi)后重建,進(jìn)一步貫徹落實(shí)小煤礦基礎(chǔ)管理指導(dǎo)意見,全面推行煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),督促各煤礦借鑒和學(xué)習(xí)成功的經(jīng)驗(yàn)和做法,強(qiáng)力推行礦井支護(hù)材料改革。要在所有煤礦采煤工作面全面采用金屬支柱支護(hù),取消技改擴(kuò)能礦井開拓巷道和準(zhǔn)備巷道木支護(hù),積極推廣巖巷錨噴(錨網(wǎng)噴)支護(hù)和煤巷錨桿支護(hù)技術(shù),壁式回采工作面要求實(shí)現(xiàn)單體液壓支架支護(hù)和摩擦支架支護(hù),實(shí)現(xiàn)“以鋼代木”的支護(hù)材料改革。對頂板長期懸空暴露的采空區(qū),采取人工放炮強(qiáng)制放頂卸壓,推廣應(yīng)用頂板支護(hù)新技術(shù)、新工藝、新材料,推廣采掘機(jī)械化,推廣錨桿、錨索、錨網(wǎng)、錨噴等支護(hù)技術(shù),徹底改變煤礦頂板管理薄弱的狀況。
3、嚴(yán)把關(guān)口,加強(qiáng)現(xiàn)場管理。一是技術(shù)規(guī)范關(guān)。煤礦工程技術(shù)人員在制定技術(shù)措施和編制采掘計(jì)劃時(shí),要嚴(yán)格依照有關(guān)政策規(guī)范,要做到切實(shí)可行,不能照抄照搬其他煤礦的技術(shù)規(guī)范。積極探索適合本礦地質(zhì)條件和有利于頂板管理的設(shè)計(jì)方案,從源頭上減少頂板事故發(fā)生的可能性。在沒有明顯脫落征兆的巷道也必須明確規(guī)定臨時(shí)和永久支護(hù)措施,編制規(guī)程決不能粗制濫造。二是規(guī)程審批和學(xué)習(xí)關(guān)。要根據(jù)地質(zhì)資料和礦壓觀測資料,編制每個(gè)采掘工作面的采掘作業(yè)規(guī)程,使規(guī)程真正起到指導(dǎo)生產(chǎn)、保證安全的作用;對地質(zhì)構(gòu)造不清、頂板管理措施不具體、措施沒有針對性的規(guī)程嚴(yán)格執(zhí)行“三不批”制度,班次安排上要合理,確保掘進(jìn)放炮后立即出碴支護(hù),及時(shí)消除冒頂因素。要組織干部和職工認(rèn)真學(xué)習(xí)“三大規(guī)程”,讓大家領(lǐng)會(huì)和掌握。三是工程質(zhì)量關(guān)。采掘工程質(zhì)量是頂板管理的基礎(chǔ),煤礦井下各單項(xiàng)工作必須嚴(yán)格按照單項(xiàng)工作作業(yè)規(guī)程施工。要嚴(yán)把支護(hù)質(zhì)量關(guān),由安監(jiān)員對每個(gè)采掘面的支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行安全檢查,實(shí)行動(dòng)態(tài)管理,做到工程質(zhì)量不合格不驗(yàn)收。四是初次和周期來壓關(guān)。初次來壓和周期來壓時(shí)易造成大冒頂垮面事故。要摸索和掌握來壓步距,在來壓前采取加木垛、叢柱等加強(qiáng)支護(hù)的措施,確保不發(fā)生事故。五是事故多發(fā)地點(diǎn)頂板管理關(guān)。
1、加大投入
煤炭企業(yè)要保證煤炭開采的安全,首先必須加強(qiáng)對安全裝備的控制,保證質(zhì)量數(shù)量;另外要積極引進(jìn)應(yīng)用煤礦支護(hù)的新技術(shù)、新材料、新工藝以及新設(shè)備等,從科技上提升裝備水平。
2、加強(qiáng)管理
以煤礦采掘質(zhì)量管理為基本,全面綜合加強(qiáng)工程的質(zhì)量管理,從管理方面控制頂板事故的發(fā)生。
3、技術(shù)控制
煤礦企業(yè)需要根據(jù)自身的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的分析處理,對工程開展?fàn)顩r組織專門的監(jiān)督管理部門進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。
4、重點(diǎn)監(jiān)督
綜合性管理十分必要,另外還需要進(jìn)行重點(diǎn)控制的管理方式。
5、人員培訓(xùn)
將頂板安全管理及技術(shù)培訓(xùn)制定到員工培訓(xùn)計(jì)劃中,對相關(guān)管理技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。使管理及技術(shù)人員能夠及時(shí)掌握及更新并合理、科學(xué)地應(yīng)用到生產(chǎn)中,從而保障工程的安全高效運(yùn)行。
6、檢查監(jiān)督
加強(qiáng)質(zhì)量檢查工作,成立煤礦安全檢查小組,定期對煤礦頂板的質(zhì)量進(jìn)行檢查和檢驗(yàn),及時(shí)處理檢查中的安全隱患。
應(yīng)該是一般強(qiáng)度的頂板,隨采隨冒型,這樣壓力容易釋放,只要支護(hù)及時(shí),不至于出事情。
那種堅(jiān)硬類型的頂板,大面積不垮落,壓力集中,來壓強(qiáng)烈,倒是很難管理,一般都是強(qiáng)制放頂。頂板類型劃分根據(jù)頂?shù)装鍘r層相對煤層的位置和垮落性能,強(qiáng)度等特征的不同,從上至下頂板劃分為基本頂(老頂)、直接頂、偽頂三個(gè)部分;底板分為偽底、直接底及老底三個(gè)部分。
不過,對于某個(gè)特定的煤層來說,其頂?shù)装宓倪@六個(gè)組成部分不一定發(fā)育俱全。可能缺失某一個(gè)或幾個(gè)組成部分的巖層。
1.1煤層的頂板 1.1.1偽頂:是緊貼煤層之上的,極易隨煤炭的采出而同時(shí)垮落的較薄巖層,厚度一般為0.3~0.5m,多由頁巖、炭質(zhì)頁巖等組成。 1.1.2直接頂:是直接位于偽頂或煤層(如無偽頂)之上巖層,常隨著回撤支架而垮落,厚度一般在1~2m,多由泥巖、而巖、粉砂巖等較易垮落的巖石組成。
1.1.3基本頂:又叫老頂,是位于直接頂之上或直接位于煤層之上(此時(shí)無直接頂和偽頂)的厚而堅(jiān)硬的巖層。常在采空區(qū)上方懸露一段時(shí)間,直到達(dá)到相當(dāng)面積之后才能垮落一次,通常由砂巖、礫巖、石灰?guī)r等堅(jiān)硬巖石的組成。
1.2煤層底板 1.2.1偽底:直接位于煤層之下的薄層軟弱巖層,多為炭質(zhì)頁巖或泥巖,厚度一般為0.2~0.3m。 1.2.2直接底:直接位于煤層之下硬度較低的巖層,厚度一般由幾十厘米到1米左右,通常由泥巖、頁巖或粘土巖。
若直接底為粘土巖,則遇水后易膨脹,可能造成巷道底鼓與支架插底現(xiàn)象,輕者影響巷道運(yùn)輸與工作面支護(hù),重者可使巷道遭受嚴(yán)重破壞。 1.2.3老底:指位于直接底之下,比較堅(jiān)硬的巖層,多為砂層,石灰?guī)r等。
2 采煤工作面頂板分類 根據(jù)工作面頂板冒落的難易程度,將頂板分為五類。 2.1易冒落的松軟頂板。
該類頂板的特點(diǎn)是煤層頂板是易垮落的松軟巖層,回柱后頂板能立即冒落,且能填滿采空區(qū)。這類頂板由于冒落比較充分,使位于裂隙帶的老頂巖層,在回采過程中,很容易取得平衡,因而老頂?shù)拈_裂,彎曲下沉,對工作面幾乎沒有什么影響,工作面來壓比較緩和,無明顯的周期壓力,靠采空區(qū)一側(cè)的頂板下沉量較穩(wěn)定,頂板容易管理。
2.2中等冒落性的頂板。該類頂板的特點(diǎn)是直接頂,厚度一般小于煤層平等的6~8倍,其上部為比較堅(jiān)硬的老頂,雖然回柱后直接頂隨之垮落,但因厚度不大,不能填滿采空區(qū),老頂則置于懸露狀態(tài),當(dāng)工作面推進(jìn)一段距離后老頂才開始垮落,此時(shí)因采空區(qū)落差較大,致使工作面呈現(xiàn)周期來壓狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)可使采場切頂垮面。
對于這類頂板應(yīng)注意老頂?shù)幕顒?dòng)規(guī)律。 2.3難冒落的堅(jiān)硬頂板。
這類頂板的特點(diǎn)是老頂直接賦于煤層之上,或有一偽頂,無直接頂,由于老頂垮時(shí)采空區(qū)的落差太大,使工作面呈現(xiàn)明顯的周期來壓,工作面平時(shí)的下沉量及下沉速度較小,而當(dāng)周期來壓時(shí)下沉速度急劇增加,工作面頂板情況迅速惡化,應(yīng)當(dāng)注意及時(shí)采取措施。 2.4極難冒落的堅(jiān)硬頂板。
這類頂板的特點(diǎn)是煤層板為極其堅(jiān)硬的整體性厚巖層,在采空區(qū)能懸露上萬平方米而不垮落,當(dāng)垮落時(shí)則能形成暴風(fēng),致使工作面造成垮面和嚴(yán)重破壞。 2.5可塑性彎曲的頂板。
該類頂板的特點(diǎn)是直接頂,雖是具有一定厚度的堅(jiān)硬巖層(如砂巖、石灰?guī)r),但由于其中存在有平行于工作面的節(jié)理裂隙,采煤后頂板下沉,在移動(dòng)過程中斷裂成塊,但仍互相擠在一起具有傳遞水平的能力,就像“砌體梁”一樣,各巖塊互相牽制而成平衡,隨工作面推進(jìn)頂板彎曲下沉接觸底板采煤工作面頂板事故的分類及預(yù)防在地下煤層中采煤時(shí),煤層上面的巖層稱為頂板,頂板分為偽頂、直接頂和基本頂。直接頂就是直接在煤層上面、有一定強(qiáng)度、并會(huì)隨回柱放頂而冒落的巖層,常見的有頁巖、砂頁巖等;直接在直接頂上面,強(qiáng)度比較大、厚度在1.5m以上,大面積暴露后才冒落的巖層叫基本頂,常見的有砂巖、砂礫巖、石灰?guī)r等;有時(shí)在煤層和直接頂(或基本頂)之間,存在一層厚度小于0.5m、隨采隨冒的軟弱巖層,叫偽頂,常見的偽頂有炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖等。
頂板管理主要是管好直接頂和基本頂。 人們在地下煤層中采煤,如果對頂板管理不當(dāng),頂板就會(huì)冒落下來,輕則影響生產(chǎn),重則造成人員傷亡,這就是頂板事故。
頂板事故是煤礦不容忽視的重要災(zāi)害事故之一,它不同于瓦斯煤塵爆炸,群死群傷的重特大惡性事故通常比較少見,而零散事故卻頻繁發(fā)生,凡是有人工作的地點(diǎn),都有可能發(fā)生這類事故,分布范圍也特別廣泛。也正因?yàn)橐淮嗡劳鋈藬?shù)難以構(gòu)成群死群傷的惡果,往往人們的重視程度不夠,管理不細(xì),忽視其累計(jì)的惡果,這一點(diǎn)特別要引起煤礦廣大管理干部和職工的警覺。
實(shí)現(xiàn)煤礦的安全開采,根據(jù)不同的地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)條件,不僅要有針對性的安全措施和制度,而且要有較強(qiáng)的工作責(zé)任心和科學(xué)態(tài)度。科學(xué)而嚴(yán)格的管理是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵,馬虎僥幸的行為即人為因素是事故多發(fā)的重要原因,從大量的事故統(tǒng)計(jì)中可知,由于管理不善而造成的頂板事故所占比例相當(dāng)大。
據(jù)1950-2003年煤礦各類事故發(fā)生次數(shù)及傷亡人數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,瓦斯煤塵爆炸事故次數(shù)占事故總數(shù)的29.5%,傷亡人數(shù)占總傷亡人數(shù)的52.31%,居各類事故之首;其次是頂板。
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