巷道頂板事故防治的探討

2006/12/29 0:00:00

近年來(lái)，隨著高檔普采和綜采的逐步發(fā)展，回采工作面頂板事故防治技術(shù)和設(shè)備的逐步提高，回采工作面頂板事故率逐步下降，而巷道頂板事故則相對(duì)上升，因此探討巷道頂板事故的成因和相應(yīng)的防治措施，減少巷道頂板事故已成為當(dāng)務(wù)之急。
    1 巷道頂板事故的種類(lèi)
    巷道頂板事故按圍巖結(jié)構(gòu)及冒落特征分為以下幾類(lèi)：①鑲嵌型圍巖墜矸事故；②離層型圍巖片幫冒頂事故；③松散破碎圍巖塌漏抽冒事故；④塊狀圍巖斷裂冒頂事故；⑤軟巖膨脹變形毀巷事故。
    上述5類(lèi)巷道頂板事故中，鑲嵌型圍巖墜矸事故一般約占50%，在其他頂板事故中，以離層型圍巖片幫冒頂事故和松散破碎圍巖塌漏抽冒事故為主。
    2 巷道頂板事故的原因分析
    2.1 鑲嵌型圍巖墜矸事故原因分析
    （1）開(kāi)工前或放炮后，在無(wú)支護(hù)空頂區(qū)，敲幫問(wèn)頂和找掉不及時(shí)、不徹底或違章操作，對(duì)隱性鑲嵌型頂板未發(fā)現(xiàn)或未采取有效措施。
    （2）空頂范圍大，空頂距離超過(guò)作業(yè)規(guī)程規(guī)定。當(dāng)工作面節(jié)理裂隙發(fā)育時(shí)，未采取有效措施。
    （3）在炮掘工作面，尤其在大斷面巷道或交叉點(diǎn)，炮眼布置不合理，裝藥量過(guò)大，崩倒或崩歪迎頭支架。
    （4）在機(jī)掘工作面，由于斷面大，進(jìn)度快，空頂面積迅速增大，受采動(dòng)支撐壓力和沖擊地壓等外力影響，大型鑲嵌型墜矸在空頂區(qū)失穩(wěn)墜落，甚至推垮不穩(wěn)定的迎頭支架。
    2.2 離層型圍巖片幫冒頂事故原因分析
    （1）工作面出現(xiàn)“傘檐”離層斷裂向下方自由空間滑移導(dǎo)致劈幫。
    （2）錨噴巷道封閉錨噴不及時(shí)或質(zhì)量不符合要求，巷道受淋水、放炮震動(dòng)等外在因素影響，圍巖風(fēng)化剝落。
    （3）空頂面積大，無(wú)超前支護(hù)，迎頭支架不及時(shí)或架設(shè)質(zhì)量差；拱型金屬支架卡纜螺母扭矩小，支撐力不足，整體性差。
    2.3 松散破碎圍巖塌漏抽冒事故原因分析
    （1）在空頂區(qū)，由于空頂范圍大，破碎圍巖懸露時(shí)間長(zhǎng)，支護(hù)未跟到迎頭，造成迎頭塌漏抽冒。
    （2）在迎頭支護(hù)區(qū)，由于放炮崩倒迎頭支架而塌冒，或支架未插嚴(yán)背實(shí)，造成空頂虛幫。
    （3）在地質(zhì)作用破碎帶、采掘影響破碎區(qū)，巷道穿過(guò)老巷或松軟厚煤層、巷道維修及收尾回撤支架區(qū)，未采取有效的安全措施，造成塌漏抽冒事故。
    （4）在巷道交叉點(diǎn)及貫通點(diǎn)，因巷道支撐壓力集中疊加，抬棚上方直接頂冒落范圍及高度擴(kuò)大；抬棚架設(shè)質(zhì)量及材質(zhì)不合格或長(zhǎng)期失修。
    3 巷道頂板事故的防治措施
    由于巷道頂板事故的原因不同，為了有效防止事故的發(fā)生，必須根據(jù)不同類(lèi)型事故有針對(duì)性地采取措施。
    3.1 鑲嵌型圍巖墜矸事故的防治措施
    根據(jù)此類(lèi)頂板事故的特點(diǎn)，應(yīng)采取如下防治措施：
    （1）開(kāi)工前、班中及放炮后，堅(jiān)持按操作規(guī)程敲幫問(wèn)頂，發(fā)現(xiàn)危巖隨時(shí)找掉。
    （2）改進(jìn)人工敲幫問(wèn)頂和找掉方法，研制測(cè)定“危巖”穩(wěn)定性的聲振譜發(fā)射儀和安全找掉工具。
    （3）根據(jù)圍巖性質(zhì)、掘進(jìn)工藝和支護(hù)形式，確定合理的空頂距離。當(dāng)空頂區(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育，有隱性危巖時(shí)，必須縮小空頂距離，采取臨時(shí)支護(hù)或錨桿支護(hù)。
    （4）炮掘工作面應(yīng)嚴(yán)格按鉆眼爆破圖表施工。放炮前加固迎頭支架，放炮后及時(shí)支架。
    3.2 離層型圍巖片幫冒頂事故的防治措施
    此類(lèi)事故多發(fā)生在圍巖層理極其發(fā)育、圍巖風(fēng)化及空頂面積過(guò)大條件下，主要應(yīng)采取以下措施；
    （1）易風(fēng)化剝落的巷道，應(yīng)在一晝夜內(nèi)封閉錨噴到迎頭，封閉噴漿厚度至少20mm。
    （2）合理確定空頂距離及超前支護(hù)形式。在炮掘工作面，應(yīng)根據(jù)圍巖條件和永久支護(hù)形式，采用穿梁超前支護(hù)、固定前探梁或鉸接前探梁支護(hù)、托鉤架梁無(wú)腿棚支護(hù)或錨桿超前支護(hù)等形式。在機(jī)掘工作面，應(yīng)發(fā)展配套的液壓邁步前移超前支架。
    （3）合理選擇巷道位置及掘進(jìn)時(shí)間，根據(jù)離層型圍巖特征，采用適應(yīng)的錨桿支護(hù)或金屬拱型可縮性支架。圍巖壓力大的巷道應(yīng)縮小棚距，選用限位卡纜。服務(wù)年限較長(zhǎng)，斷面在10m2以上，圍巖壓力較大的巷道，支架之間必須用金屬拉桿穩(wěn)固連接。
    3.3 松散破碎圍巖塌漏抽冒事故的防治措施
    此類(lèi)事故隱患比較明顯，同時(shí)也最容易由較小的冒落迅速發(fā)展成大面積高拱冒落。防治措施主要有以下幾種：
    （1）炮掘工作面采用對(duì)圍巖震動(dòng)較小的掏槽方法，控制裝藥量及放炮順序。
    （2）根據(jù)不同情況，采用超前支護(hù)、留中心垛掘進(jìn)法、短段掘砌法、超前導(dǎo)峒法等少暴露破碎圍巖的掘進(jìn)和支護(hù)工藝，縮短圍巖暴露時(shí)間，盡快將永久支護(hù)緊跟到迎頭。
    （3）根據(jù)圍巖性質(zhì)、巷道服務(wù)年限及用途，合理選擇不同的永久性支護(hù)形式，通過(guò)壓力異常區(qū)時(shí)，應(yīng)縮小棚距，加強(qiáng)支架的穩(wěn)固性。
    （4）積極采用圍巖固結(jié)及冒落空間充填新技術(shù)。對(duì)難以通過(guò)的破碎帶，采用注漿固結(jié)或化學(xué)固結(jié)新技術(shù)。對(duì)難以用舊木料充填的冒落空洞，采用水泥骨料、化學(xué)發(fā)泡、金屬網(wǎng)構(gòu)件或氣袋等充填新技術(shù)。
    （5）采上分層工作面時(shí)，回凈順槽及開(kāi)切眼支架，鋪滿假頂，放落頂板，堅(jiān)持注水或注漿提高再生頂板質(zhì)量；避免出現(xiàn)網(wǎng)上空洞區(qū)。下分層掘進(jìn)以預(yù)留木橛為導(dǎo)向，必須過(guò)無(wú)網(wǎng)區(qū)或出入網(wǎng)邊時(shí)，必須打撞楔控制頂板。遇有網(wǎng)兜、網(wǎng)下沉、破網(wǎng)或網(wǎng)上空洞區(qū)，必須采取措施處理后再往前掘進(jìn)。
    （6）選用大直徑優(yōu)質(zhì)木抬棚或金屬抬棚，嚴(yán)格按抬棚操作規(guī)程架設(shè)及維修。要控制一幫扒門(mén)裝藥量，無(wú)特殊回固措施不得利用抬棚牽吊大件，防止抬棚被運(yùn)行礦車(chē)及設(shè)備刮撞。在老巷道利用舊棚子套改抬棚時(shí)，必須先打臨時(shí)支柱或托棚。在巷道貫通或通過(guò)交叉點(diǎn)前，必須采用點(diǎn)柱、托棚或木垛加固前方支架，控制放炮及裝藥量，防止崩透崩冒。
    （7）維修老巷時(shí)，必須從有安全出口及支架完好的地方開(kāi)始。在斜巷及立眼維修時(shí)，必須架設(shè)安全操作平臺(tái)，加固眼內(nèi)支架，保證行人及煤矸溜放暢通。

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