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巷道顶板事故的防治措施

来源:本网编辑

浏览:81

发布:2019-08-07 10:37

近年来,随着高档普采和综采的逐步发展,回采工作面顶板事故防治技术和设备的逐步提高,回采工作面顶板事故率逐步下降,而巷道顶板事故则相对上升,因此探讨巷道顶板事故的成因和相应的防治措施,减少巷道顶板事故已成为当务之急。

  1 巷道顶板事故的种类

  巷道顶板事故按围岩结构及冒落特征分为以下几类:①镶嵌型围岩坠矸事故;②离层型围岩片帮冒顶事故;③松散破碎围岩塌漏抽冒事故;④块状围岩断裂冒顶事故;⑤软岩膨胀变形毁巷事故。

  上述5类巷道顶板事故中,镶嵌型围岩坠矸事故一般约占50%,在其他顶板事故中,以离层型围岩片帮冒顶事故和松散破碎围岩塌漏抽冒事故为主。

  2 巷道顶板事故的原因分析

  2.1 镶嵌型围岩坠矸事故原因分析

  (1)开工前或放炮后,在无支护空顶区,敲帮问顶和找掉不及时、不彻底或违章操作,对隐性镶嵌型顶板未发现或未采取有效措施。

  (2)空顶范围大,空顶距离超过作业规程规定。当工作面节理裂隙发育时,未采取有效措施。

  (3)在炮掘工作面,尤其在大断面巷道或交叉点,炮眼布置不合理,装药量过大,崩倒或崩歪迎头支架。

  (4)在机掘工作面,由于断面大,进度快,空顶面积迅速增大,受采动支撑压力和冲击地压等外力影响,大型镶嵌型坠矸在空顶区失稳坠落,甚至推垮不稳定的迎头支架。

  2.2 离层型围岩片帮冒顶事故原因分析

  (1) 工作面出现“伞檐”离层断裂向下方自由空间滑移导致劈帮。

  (2) 锚喷巷道封闭锚喷不及时或质量不符合要求,巷道受淋水、放炮震动等外在因素影响,围岩风化剥落。

  (3)空顶面积大,无超前支护,迎头支架不及时或架设质量差;拱型金属支架卡缆螺母扭矩小,支撑力不足,整体性差。

  2.3 松散破碎围岩塌漏抽冒事故原因分析

  (1)在空顶区,由于空顶范围大,破碎围岩悬露时间长,支护未跟到迎头,造成迎头塌漏抽冒。

  (2)在迎头支护区,由于放炮崩倒迎头支架而塌冒,或支架未插严背实,造成空顶虚帮。

  (3)在地质作用破碎带、采掘影响破碎区,巷道穿过老巷或松软厚煤层、巷道维修及收尾回撤支架区,未采取有效的安全措施,造成塌漏抽冒事故。

  (4)在巷道交叉点及贯通点,因巷道支撑压力集中叠加,抬棚上方直接顶冒落范围及高度扩大;抬棚架设质量及材质不合格或长期失修。

  3 巷道顶板事故的防治措施

  由于巷道顶板事故的原因不同,为了有效防止事故的发生,必须根据不同类型事故有针对性地采取措施。

  3.1 镶嵌型围岩坠矸事故的防治措施

  根据此类顶板事故的特点,应采取如下防治措施:

  (1) 开工前、班中及放炮后,坚持按操作规程敲帮问顶,发现危岩随时找掉。

  (2) 改进人工敲帮问顶和找掉方法,研制测定“危岩”稳定性的声振谱发射仪和安全找掉工具。

  (3)根据围岩性质、掘进工艺和支护形式,确定合理的空顶距离。当空顶区节理、裂隙发育,有隐性危岩时,必须缩小空顶距离,采取临时支护或锚杆支护。

  (4)炮掘工作面应严格按钻眼爆破图表施工。放炮前加固迎头支架,放炮后及时支架。

  3.2 离层型围岩片帮冒顶事故的防治措施

  此类事故多发生在围岩层理极其发育、围岩风化及空顶面积过大条件下,主要应采取以下措施;

  (1) 易风化剥落的巷道,应在一昼夜内封闭锚喷到迎头,封闭喷浆厚度至少20mm。

  (2) 合理确定空顶距离及超前支护形式。在炮掘工作面,应根据围岩条件和永久支护形式,采用穿梁超前支护、固定前探梁或铰接前探梁支护、托钩架梁无腿棚支护或锚杆超前支护等形式。在机掘工作面,应发展配套的液压迈步前移超前支架。

  (3)合理选择巷道位置及掘进时间,根据离层型围岩特征,采用适应的锚杆支护或金属拱型可缩性支架。围岩压力大的巷道应缩小棚距,选用限位卡缆。服务年限较长,断面在10m2以上,围岩压力较大的巷道,支架之间必须用金属拉杆稳固连接。

  3.3 松散破碎围岩塌漏抽冒事故的防治措施

  此类事故隐患比较明显,同时也最容易由较小的冒落迅速发展成大面积高拱冒落。防治措施主要有以下几种:

  (1) 炮掘工作面采用对围岩震动较小的掏槽方法,控制装药量及放炮顺序。

  (2) 根据不同情况,采用超前支护、留中心垛掘进法、短段掘砌法、超前导峒法等少暴露破碎围岩的掘进和支护工艺,缩短围岩暴露时间,尽快将永久支护紧跟到迎头。

  (3)根据围岩性质、巷道服务年限及用途,合理选择不同的永久性支护形式,通过压力异常区时,应缩小棚距,加强支架的稳固性。

  (4)积极采用围岩固结及冒落空间充填新技术。对难以通过的破碎带,采用注浆固结或化学固结新技术。对难以用旧木料充填的冒落空洞,采用水泥骨料、化学发泡、金属网构件或气袋等充填新技术。

  (5)采上分层工作面时,回净顺槽及开切眼支架,铺满假顶,放落顶板,坚持注水或注浆提高再生顶板质量;避免出现网上空洞区。下分层掘进以预留木橛为导向,必须过无网区或出入网边时,必须打撞楔控制顶板。遇有网兜、网下沉、破网或网上空洞区,必须采取措施处理后再往前掘进。

  (6)选用大直径优质木抬棚或金属抬棚,严格按抬棚操作规程架设及维修。要控制一帮扒门装药量,无特殊回固措施不得利用抬棚牵吊大件,防止抬棚被运行矿车及设备刮撞。在老巷道利用旧棚 子套改抬棚时,必须先打临时支柱或托棚。在巷道贯通或通过交叉点前,必须采用点柱、托棚或木垛加固前方支架,控制放炮及装药量,防止崩透崩冒。

  (7)维修老巷时,必须从有安全出口及支架完好的地方开始。在斜巷及立眼维修时,必须架设安全操作平台,加固眼内支架,保证行人及煤矸溜放畅通。

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