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巷道頂板事故防治的探討

2006/12/29 0:00:00       
近年來,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和設備的逐步提高,回采工作面頂板事故率逐步下降,而巷道頂板事故則相對上升,因此探討巷道頂板事故的成因和相應的防治措施,減少巷道頂板事故已成為當務之急。
    1 巷道頂板事故的種類
    巷道頂板事故按圍巖結構及冒落特征分為以下幾類: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)開工前或放炮后,在無支護空頂區(qū),敲幫問頂和找掉不及時、不徹底或違章操作,對隱性鑲嵌型頂板未發(fā)現或未采取有效措施。
    (2)空頂范圍大,空頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定。當工作面節(jié)理裂隙發(fā)育時,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,炮眼布置不合理,裝藥量過大,崩倒或崩歪迎頭支架。
    (4)在機掘工作面,由于斷面大,進度快,空頂面積迅速增大,受采動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“傘檐”離層斷裂向下方自由空間滑移導致劈幫。
    (2) 錨噴巷道封閉錨噴不及時或質量不符合要求,巷道受淋水、放炮震動等外在因素影響,圍巖風化剝落。
    (3)空頂面積大,無超前支護,迎頭支架不及時或架設質量差;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,破碎圍巖懸露時間長,支護未跟到迎頭,造成迎頭塌漏抽冒。
    (2)在迎頭支護區(qū),由于放炮崩倒迎頭支架而塌冒,或支架未插嚴背實,造成空頂虛幫。
    (3)在地質作用破碎帶、采掘影響破碎區(qū),巷道穿過老巷或松軟厚煤層、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)在巷道交叉點及貫通點,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大;抬棚架設質量及材質不合格或長期失修。
    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,必須根據不同類型事故有針對性地采取措施。
    3.1 鑲嵌型圍巖墜矸事故的防治措施
    根據此類頂板事故的特點,應采取如下防治措施:
    (1) 開工前、班中及放炮后,堅持按操作規(guī)程敲幫問頂,發(fā)現危巖隨時找掉。
    (2) 改進人工敲幫問頂和找掉方法,研制測定“危巖”穩(wěn)定性的聲振譜發(fā)射儀和安全找掉工具。
    (3)根據圍巖性質、掘進工藝和支護形式,確定合理的空頂距離。當空頂區(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育,有隱性危巖時,必須縮小空頂距離,采取臨時支護或錨桿支護。
    (4)炮掘工作面應嚴格按鉆眼爆破圖表施工。放炮前加固迎頭支架,放炮后及時支架。
    3.2 離層型圍巖片幫冒頂事故的防治措施
    此類事故多發(fā)生在圍巖層理極其發(fā)育、圍巖風化及空頂面積過大條件下,主要應采取以下措施;
    (1) 易風化剝落的巷道,應在一晝夜內封閉錨噴到迎頭,封閉噴漿厚度至少20mm。
    (2) 合理確定空頂距離及超前支護形式。在炮掘工作面,應根據圍巖條件和永久支護形式,采用穿梁超前支護、固定前探梁或鉸接前探梁支護、托鉤架梁無腿棚支護或錨桿超前支護等形式。在機掘工作面,應發(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時間,根據離層型圍巖特征,采用適應的錨桿支護或金屬拱型可縮性支架。圍巖壓力大的巷道應縮小棚距,選用限位卡纜。服務年限較長,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
    此類事故隱患比較明顯,同時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) 炮掘工作面采用對圍巖震動較小的掏槽方法,控制裝藥量及放炮順序。
    (2) 根據不同情況,采用超前支護、留中心垛掘進法、短段掘砌法、超前導峒法等少暴露破碎圍巖的掘進和支護工藝,縮短圍巖暴露時間,盡快將永久支護緊跟到迎頭。
    (3)根據圍巖性質、巷道服務年限及用途,合理選擇不同的永久性支護形式,通過壓力異常區(qū)時,應縮小棚距,加強支架的穩(wěn)固性。
    (4)積極采用圍巖固結及冒落空間充填新技術。對難以通過的破碎帶,采用注漿固結或化學固結新技術。對難以用舊木料充填的冒落空洞,采用水泥骨料、化學發(fā)泡、金屬網構件或氣袋等充填新技術。
    (5)采上分層工作面時,回凈順槽及開切眼支架,鋪滿假頂,放落頂板,堅持注水或注漿提高再生頂板質量;避免出現網上空洞區(qū)。下分層掘進以預留木橛為導向,必須過無網區(qū)或出入網邊時,必須打撞楔控制頂板。遇有網兜、網下沉、破網或網上空洞區(qū),必須采取措施處理后再往前掘進。
    (6)選用大直徑優(yōu)質木抬棚或金屬抬棚,嚴格按抬棚操作規(guī)程架設及維修。要控制一幫扒門裝藥量,無特殊回固措施不得利用抬棚牽吊大件,防止抬棚被運行礦車及設備刮撞。在老巷道利用舊棚 子套改抬棚時,必須先打臨時支柱或托棚。在巷道貫通或通過交叉點前,必須采用點柱、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,必須從有安全出口及支架完好的地方開始。在斜巷及立眼維修時,必須架設安全操作平臺,加固眼內支架,保證行人及煤矸溜放暢通。

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