巷道顶板事故多发生在掘进工作面及巷道交岔口,巷道顶板死亡事故80%以上是发生在这些地点。
(一)掘进工作面冒顶事故的原因及预防措施
1.掘进工作面冒顶事故的原因
1)掘进破岩后,顶部存在将与岩体失去联系的岩块,如果支护不及时,该岩块可能与岩体失去联系而冒落;
2)掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块,一旦支护失效,就会冒落造成事故。
2.预防掘进工作面冒顶事故的措施
1)根据掘进工作面岩石性质,严格控制空顶距。当掘进工作面遇到断层、褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时,棚子支护时应紧靠掘进工作面,并缩小棚距,在掘进工作面附近应采用拉条等把棚子连成一体,防止棚子被推垮,必要时还要打中柱;锚杆支护时应有特殊措施。
2)严格执行敲帮问顶制度,危石必须挑下,无法挑下时应采取临时支撑措施,严禁空顶作业。
3)掘进工作面冒顶区及破碎带必须背严接实,必要时要挂金属网防止漏空。
4)掘进工作面炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架、掘进工作面距离相适应,以防止因放炮而崩倒棚子。
5)采用“前探掩护式支架”,使工人在顶板有防护的条件下出渣、支棚腿,以防止冒顶伤人。
(二)巷道交岔处冒顶事故的原因及预防措施
1.巷道交岔处冒顶事故的原因
巷道交岔处冒顶事故往往发生在巷道开岔的时候,因为开岔口需要架设抬棚替换原巷道的棚子的棚腿,如果开岔处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块,并且围岩正向巷道挤压,而新支设抬棚的强度不足,或稳定性不够,就可能造成冒顶事故。
当巷道围岩强度不是很大时,顶部存在与岩体失去联系的岩块以及围岩向巷道挤压在所难免,如果开岔处正好是掘进巷道的冒顶处,则情况更为严重。新支设抬棚的稳定性与两方面因素有关:
1)抬棚架设一段时间后才能稳定,过早拆除原巷道棚腿容易造成抬棚不稳;
2)开口处围岩尖角如果被压碎,抬棚腿失去依靠也会失稳。至于抬棚的强度,那是与选用的支护材料及其强度有关。
2.预防巷道开岔处冒顶事故的措施
1)开岔口应避开原来巷道冒顶的范围;
2)必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿,不得过早拆除,切忌先拆棚腿后支护抬棚;
3)注意选用抬棚材料的质量与规格,保证抬棚有足够的强度;
4)当开口处围岩尖角被挤压坏时,应及时采取加强抬棚稳定性的措施。
(三)支架支护巷道冒顶事故的原因及预防措施
1.支架支护巷道冒顶事故的原因
1)压垮型冒顶是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大,损坏了支架,从而导致巷道顶部已破碎的岩块冒落;
2)漏垮型冒顶是因无支护巷道或支护失效(非压坏)巷道顶部存在游离岩块,这些岩块在重力作用下冒落,造成事故的发生;
3)推垮型冒顶是因巷道顶帮破碎岩石,在其运动过程中存在平行巷道轴线的分力,如果这部分巷道支架的稳定性不够,可能被推倒而发生冒顶。
2.支架支护巷道冒顶事故的预防措施
1)巷道应布置在稳定的岩体中,并尽量避免采动的不利影响;
2)巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力;
3)巷道支架所能承受的变形量,应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应;
4)尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时,尽可能采用有初撑力的支架;支架施工时要严格按工序质量要求进行,并特别注意顶与帮的背严背实问题,杜绝支架与围岩间的空顶与空帮现象;
5)凡因支护失效而空顶的地点,重新支护时应先护顶,再施工;
6)巷道替换支架时,必须先支新支架,再拆旧支架;
7)在易发生推垮型冒顶的巷道中要提高巷道支架的稳定性,可以在巷道的架棚之间严格地用拉撑件连接固定,增加架棚的稳定性,以防推倒。
(四)掘进工作面冒顶事故的处理
处理冒顶巷道的方法有以下几种:
1.木垛法。这是处理冒落巷道较常用的方法。当冒落的高度不超过5m,而且冒落的范围已基本稳定,不再继续冒落矸石时,就可以将冒落的煤岩清除一部分,使之形成自然堆积坡度,留出工作人员上下及运送材料的空间。然后就可以在冒落的煤(岩)上架设木垛,直接支撑空顶。
2.撞楔法。当顶板岩石较破碎而且继续冒落,无法用木垛法处理时,可采用打撞楔的办法处理冒落巷道。
3.绕道法。当冒顶巷道长度较小,不易处理,并且造成堵人的严重情况时,为了尽快给遇难人员送入新鲜空气、食物和饮料,迅速营救遇难人员,可采用打绕道的方法,绕过冒落处进行抢救。在遇难人员救出后,再对冒落处进行处理。
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