根据顶板的性质和煤层的厚度等条件,处理采空区的办法(也就是顶板管理方法)基本上有下面四种:
垮落法也叫陷落法,就是随着工作面向前推进,把工作面靠近采空区的支架撤出,让直接顶自行垮落或者强制垮落,也就是我们常说的回柱放顶。垮落下来的岩块充填了采空区,减小了工作面顶板压力。工作面沿推进方向一次放顶的宽度叫放顶步距;放顶前工作面沿推进方向的最大宽度叫最大控顶距;放顶后沿推进方向的宽度叫最小控顶距。我国大多数煤矿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,充填采空区支撑顶板,不让它垮落。把采空区全部填满的叫全部充填法(大多数用水力充填),多用于开采厚煤层或“三下采煤”,局部充填采空区叫局部充填法,一般是垒砌矸石带,支撑采空区顶板,适用于开采顶板坚硬的薄煤层。
煤柱支撑法:工作面推进一定距离后,在采空区内留下适当宽度的煤柱来支撑顶板。这种方法适用于顶板岩石特别坚硬、人工强制放顶也很难垮落的顶板条件。不过这种方法很少用,因为一方面煤炭回收率低;另方面开采近距离煤层群时,当下部煤层的工作面通过上部煤层留下的煤柱时会产生集中压力,给工作面顶板管理造成极大困难。
缓慢下沉法:有一种顶板岩层韧性较大,回柱后顶板岩层不垮落,而能弯曲下沉,直到与底板自然合拢。这种方法适用于薄煤层工作面。
安全文明生产包括
1. “以人为本”的原则
要求在生产过程中,必须坚持“以人为本”的原则。在生产与安全的关系中,一切以安全为重,安全必须排在第一位。必须预先分析危险源,预测和评价危险、有害因素,掌握危险出现的规律和变化,采取相应的预防措施,将危险和安全隐患消灭的萌芽状态,
2. “谁主管、谁负责”的原则
安全生产的重要性要求主管者也必须是责任人,要全面履行安全生产责任。
3. “管生产必须管安全”的原则
指工程项目各级领导和全体员工在生产过程中必须坚持在抓生产的同时抓好安全工作。他实现了安全与生产的统一,生产和安全是一个有机的整体,两者不能分割更不能对立起来应将安全寓于生产之中。
4.“安全具有否决权”的原则
指安全生产工作是衡量工程项目管理的一项基本内容,它要求对各项指标考核,评优创先时首先必须考虑安全指标的完成情况。安全指标没有实现,即使其他指标顺利完成,仍无法实现项目的最优化,安全具有一票否决的作用。
5.“三同时”原则
基本建设项目中的职业安全、卫生技术和环境保护等措施和设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的法律制度的简称。
6.“五同时”原则
企业的生产组织及领导者在计划、布置、检查、总结、评比生产工作的同时,同时计划、布置、检查、总结、评比安全工作。
7.“四不放过”原则
事故原因未查清不放过,当事人和群众没有受到教育不放过,事故责任人未受到处理不放过,没有制订切实可行的预防措施不放过。“四不放过”原则的支持依据是《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》(国务院令第302号)6、“三个同步”原则安全生产与经济建设、深化改革、技术改造同步规划、同步发展、同步实施。
根据《煤矿安全规程》对顶板管理的总体要求,采煤工作面顶 板管理的制度要求是。
(1) 采煤工作面必须按照作业规程的规定及时支护,严禁空顶 作业。(2) 严格执行敲帮问顶制度。
(3) 采煤工作面必须及时放顶或充填,控顶距离超过作业规程 规定时禁止采煤。 (4) 开采近距离煤层,上一煤层采用刀柱法、条带法或带状充 填法控制顶板,下一煤层采用垮落法控制顶板时,必须制定控制顶 板的安全措施。
(5) 采煤工作面的伞檐不得超过作业规程的规定,不得任意丢 失顶煤和底煤。工作面的浮煤应清理干净。
(6) 采煤工作面必须经常存有一定数量的备用支护材料。 (7) 采用人工假顶分层垮落法开采的采煤工作面,人工假顶必 须铺设好,搭接严密;采用金属网或矿用塑料网假顶时,必须把网 连接好。
(8) 采用倾斜分层垮落法回采时,下一分层的采煤工作必须在 上一分层顶板垮落的稳定区域下面进行。(9) 工作面支架、煤壁、刮板输送机都要保持直线,拉线检查 误差不大于士 0。
1m。
1、控制顶板事故发生是减少目前煤矿安全事故的重要内容。为此,要强化安全技术培训,严格落实现场管理责任,切实加强煤矿顶板管理,确保煤炭行业安全发展。 1、强化培训,提高管理技能。提高煤矿从业人员的顶板管理意识和技能,是预防和减少顶板事故的前提。行业管理部门要聘请煤矿顶板管理方面的专家,对所有煤矿安全技术管理人员和采煤队长、班组长进行一次培训,全面分析煤矿顶板管理工作的难点和重点,并就典型顶板事故做出科学剖析,围绕煤层顶板运动规律研究、加强矿压监测预报、改善支护质量、强化现场管理、依靠科技进步促进管理等方面,提出做好煤矿顶板管理的工作思路和方法。
2、推进改革,淘汰落后方式。结合资源整合、标准化建设和煤矿灾后重建,进一步贯彻落实小煤矿基础管理指导意见,全面推行煤矿安全质量标准化建设,督促各煤矿借鉴和学习成功的经验和做法,强力推行矿井支护材料改革。要在所有煤矿采煤工作面全面采用金属支柱支护,取消技改扩能矿井开拓巷道和准备巷道木支护,积极推广岩巷锚喷(锚网喷)支护和煤巷锚杆支护技术,壁式回采工作面要求实现单体液压支架支护和摩擦支架支护,实现“以钢代木”的支护材料改革。对顶板长期悬空暴露的采空区,采取人工放炮强制放顶卸压,推广应用顶板支护新技术、新工艺、新材料,推广采掘机械化,推广锚杆、锚索、锚网、锚喷等支护技术,彻底改变煤矿顶板管理薄弱的状况。
3、严把关口,加强现场管理。一是技术规范关。煤矿工程技术人员在制定技术措施和编制采掘计划时,要严格依照有关政策规范,要做到切实可行,不能照抄照搬其他煤矿的技术规范。积极探索适合本矿地质条件和有利于顶板管理的设计方案,从源头上减少顶板事故发生的可能性。在没有明显脱落征兆的巷道也必须明确规定临时和永久支护措施,编制规程决不能粗制滥造。二是规程审批和学习关。要根据地质资料和矿压观测资料,编制每个采掘工作面的采掘作业规程,使规程真正起到指导生产、保证安全的作用;对地质构造不清、顶板管理措施不具体、措施没有针对性的规程严格执行“三不批”制度,班次安排上要合理,确保掘进放炮后立即出碴支护,及时消除冒顶因素。要组织干部和职工认真学习“三大规程”,让大家领会和掌握。三是工程质量关。采掘工程质量是顶板管理的基础,煤矿井下各单项工作必须严格按照单项工作作业规程施工。要严把支护质量关,由安监员对每个采掘面的支护质量进行安全检查,实行动态管理,做到工程质量不合格不验收。四是初次和周期来压关。初次来压和周期来压时易造成大冒顶垮面事故。要摸索和掌握来压步距,在来压前采取加木垛、丛柱等加强支护的措施,确保不发生事故。五是事故多发地点顶板管理关。
1、加大投入
煤炭企业要保证煤炭开采的安全,首先必须加强对安全装备的控制,保证质量数量;另外要积极引进应用煤矿支护的新技术、新材料、新工艺以及新设备等,从科技上提升装备水平。
2、加强管理
以煤矿采掘质量管理为基本,全面综合加强工程的质量管理,从管理方面控制顶板事故的发生。
3、技术控制
煤矿企业需要根据自身的实际情况进行科学的分析处理,对工程开展状况组织专门的监督管理部门进行实时监督,及时发现并解决问题。
4、重点监督
综合性管理十分必要,另外还需要进行重点控制的管理方式。
5、人员培训
将顶板安全管理及技术培训制定到员工培训计划中,对相关管理技术人员进行培训。使管理及技术人员能够及时掌握及更新并合理、科学地应用到生产中,从而保障工程的安全高效运行。
6、检查监督
加强质量检查工作,成立煤矿安全检查小组,定期对煤矿顶板的质量进行检查和检验,及时处理检查中的安全隐患。
应该是一般强度的顶板,随采随冒型,这样压力容易释放,只要支护及时,不至于出事情。
那种坚硬类型的顶板,大面积不垮落,压力集中,来压强烈,倒是很难管理,一般都是强制放顶。顶板类型划分根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能,强度等特征的不同,从上至下顶板划分为基本顶(老顶)、直接顶、伪顶三个部分;底板分为伪底、直接底及老底三个部分。
不过,对于某个特定的煤层来说,其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。
1.1煤层的顶板 1.1.1伪顶:是紧贴煤层之上的,极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层,厚度一般为0.3~0.5m,多由页岩、炭质页岩等组成。 1.1.2直接顶:是直接位于伪顶或煤层(如无伪顶)之上岩层,常随着回撤支架而垮落,厚度一般在1~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。
1.1.3基本顶:又叫老顶,是位于直接顶之上或直接位于煤层之上(此时无直接顶和伪顶)的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间,直到达到相当面积之后才能垮落一次,通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。
1.2煤层底板 1.2.1伪底:直接位于煤层之下的薄层软弱岩层,多为炭质页岩或泥岩,厚度一般为0.2~0.3m。 1.2.2直接底:直接位于煤层之下硬度较低的岩层,厚度一般由几十厘米到1米左右,通常由泥岩、页岩或粘土岩。
若直接底为粘土岩,则遇水后易膨胀,可能造成巷道底鼓与支架插底现象,轻者影响巷道运输与工作面支护,重者可使巷道遭受严重破坏。 1.2.3老底:指位于直接底之下,比较坚硬的岩层,多为砂层,石灰岩等。
2 采煤工作面顶板分类 根据工作面顶板冒落的难易程度,将顶板分为五类。 2.1易冒落的松软顶板。
该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层,回柱后顶板能立即冒落,且能填满采空区。这类顶板由于冒落比较充分,使位于裂隙带的老顶岩层,在回采过程中,很容易取得平衡,因而老顶的开裂,弯曲下沉,对工作面几乎没有什么影响,工作面来压比较缓和,无明显的周期压力,靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定,顶板容易管理。
2.2中等冒落性的顶板。该类顶板的特点是直接顶,厚度一般小于煤层平等的6~8倍,其上部为比较坚硬的老顶,虽然回柱后直接顶随之垮落,但因厚度不大,不能填满采空区,老顶则置于悬露状态,当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落,此时因采空区落差较大,致使工作面呈现周期来压状态,严重时可使采场切顶垮面。
对于这类顶板应注意老顶的活动规律。 2.3难冒落的坚硬顶板。
这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上,或有一伪顶,无直接顶,由于老顶垮时采空区的落差太大,使工作面呈现明显的周期来压,工作面平时的下沉量及下沉速度较小,而当周期来压时下沉速度急剧增加,工作面顶板情况迅速恶化,应当注意及时采取措施。 2.4极难冒落的坚硬顶板。
这类顶板的特点是煤层板为极其坚硬的整体性厚岩层,在采空区能悬露上万平方米而不垮落,当垮落时则能形成暴风,致使工作面造成垮面和严重破坏。 2.5可塑性弯曲的顶板。
该类顶板的特点是直接顶,虽是具有一定厚度的坚硬岩层(如砂岩、石灰岩),但由于其中存在有平行于工作面的节理裂隙,采煤后顶板下沉,在移动过程中断裂成块,但仍互相挤在一起具有传递水平的能力,就像“砌体梁”一样,各岩块互相牵制而成平衡,随工作面推进顶板弯曲下沉接触底板采煤工作面顶板事故的分类及预防在地下煤层中采煤时,煤层上面的岩层称为顶板,顶板分为伪顶、直接顶和基本顶。直接顶就是直接在煤层上面、有一定强度、并会随回柱放顶而冒落的岩层,常见的有页岩、砂页岩等;直接在直接顶上面,强度比较大、厚度在1.5m以上,大面积暴露后才冒落的岩层叫基本顶,常见的有砂岩、砂砾岩、石灰岩等;有时在煤层和直接顶(或基本顶)之间,存在一层厚度小于0.5m、随采随冒的软弱岩层,叫伪顶,常见的伪顶有炭质页岩、泥质页岩等。
顶板管理主要是管好直接顶和基本顶。 人们在地下煤层中采煤,如果对顶板管理不当,顶板就会冒落下来,轻则影响生产,重则造成人员伤亡,这就是顶板事故。
顶板事故是煤矿不容忽视的重要灾害事故之一,它不同于瓦斯煤尘爆炸,群死群伤的重特大恶性事故通常比较少见,而零散事故却频繁发生,凡是有人工作的地点,都有可能发生这类事故,分布范围也特别广泛。也正因为一次死亡人数难以构成群死群伤的恶果,往往人们的重视程度不够,管理不细,忽视其累计的恶果,这一点特别要引起煤矿广大管理干部和职工的警觉。
实现煤矿的安全开采,根据不同的地质条件和生产技术条件,不仅要有针对性的安全措施和制度,而且要有较强的工作责任心和科学态度。科学而严格的管理是安全生产的关键,马虎侥幸的行为即人为因素是事故多发的重要原因,从大量的事故统计中可知,由于管理不善而造成的顶板事故所占比例相当大。
据1950-2003年煤矿各类事故发生次数及伤亡人数的统计结果,瓦斯煤尘爆炸事故次数占事故总数的29.5%,伤亡人数占总伤亡人数的52.31%,居各类事故之首;其次是顶板。
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