煤矿事故调查与案例.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流煤矿事故调查与案例.精品文档.煤矿事故调查与案例分析论文论采煤、掘进工作面预防顶板事故在不同的生产环节应采取的安全施工措施与预防透水事故应该采取的安全措施 院系：安全与环境工程系 班级：09级采矿（3）班 姓名：李红平 学号：07030903011煤矿事故调查与案例分析论文论采煤、掘进工作面预防顶板事故在不同的生产环节应采取的安全施工措施与预防透水事故应该采取的安全措施【摘要】煤矿井下冒顶事故按照作业地点可分为采煤工作面冒顶事故和掘进工作面冒顶事故，按照冒顶范围可分为局部冒顶事故和大型冒顶事故。矿井水的来源主要有地表水，地下水和老空水。【关键

2、词】采煤工作面、掘进工作面、局部冒顶、大型冒顶、地表水、地下水、老空水。论采掘工作面顶板事故在不同生产环节应采取的安全施工措施煤矿井下顶板事故发生的原因不外乎两种原因：一是对采场顶板、底板情况及活动规律不够清楚；二是缺乏针对性的控制措施。只要能用正确的理论和手段实现对顶板的检测，掌握顶底板情况及其活动规律，并提前采取针对性的控制措施，把顶板控制建立在科学的基础上，绝大部分事故是可以防止的。1. 采煤工作面顶板事故的防治1.1初次放顶顶板事故防治采煤从开切眼开始进行回采工作，随着工作面向前推移，后方顶板非要支撑的面积越来越大，顶板压力也随之加大，当开后的顶板面积达到一定程度时，一次撤掉支架，是顶

3、板自然断裂下沉垮落充填采空区，释放顶板承担的顶板压力，这项工作称为初次放顶工作。回采工作面的初次放顶时极易发生顶板事故，因此必须制定安全措施。初次放顶顶板事故的防治措施有：按规定和需要合理设置密集支柱。防止直接顶垮落后矸石蹿入工作面。人工强制放顶的钻孔深度、角度及装药量符合规定（根据直接顶的岩性和厚度及采高确定）。提高支护密度和强度，增加支架的整体性，稳定性。放顶人员必须站在支架完整、无崩溃、崩柱、甩钩断绳抽人等危险的安全地点工作。1.2初次来压、周期来压顶板事故防治1.2.1初次来压发生顶板事故的原因基本顶岩梁在初次来压前，其两端由煤壁支撑，顶板下沉极少。此时工作面如果采用初撑力较低的增阻式

4、支柱支护时，初次来压前支架支撑力较小，来压时支架极易失稳，很容易被突然运动的直接顶所推倒，引起推垮型事故。1.2.2周期来压发生顶板事故的原因周期来压前，顶板下沉量处于较小的状态，由于支架的工作阻力小，造成直接顶与基本顶离层，结果基本顶来压时，对直接顶形成动压冲击而推垮工作面。采用木支架等刚性支护的工作面，在老顶来压时，刚性支架逐个被压断，最后失去支撑直接顶的能力，而造成压垮工作面的事故。1.2.3周期来压的主要表现形式周期来压的主要表现形式是：顶板下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大；支柱所受载荷普遍增加；煤壁片帮，支柱折损，顶板发生台阶下沉。1.2.4初次来压、周期来压顶板事故防治措施初次来

5、压、周期来压顶板事故防治措施有：及时采区加强支护，保证支架的规格质量，保证支架的密度及支架稳定性，为了控制剧烈的老顶来压，可将工作面与开切眼斜交，此时老顶呈悬板，呈梯形，根据顶板达极限跨距时破断的原理，老顶的破碎将不至于造成工作面全面来压，而呈局部来压。1.3过地质构造而引起的顶板事故的防治煤层形成以后，由于地壳的运动而出现断层、褶皱等地质变化现象，是煤层在整体完整性上发生改变，如果强度降低（顶板破碎、煤层松软等）。而在生产实践中，又要根据需要去通过它，这时如果不采取针对性的具体措施，则会发生冒顶事故。采煤工作面过断层时极易发生顶板事故，因此应采取如下措施：详细掌握断层的位置和产状（断层的走向

6、、倾向、倾角和落差）。调整采煤工作面与断层走向的角度，减少断层的暴露面积，对落差小的断层，工作面可用挑顶和卧底的方法直接读过；对落差较大、影响范围大的断层，工作面通过困难较大时，可另开切眼进行回采。在过断层时，应控制装药量，减少一次爆破钻孔数目，必要时采取手掘。增加支护密度和强度，必要时在断层附近两侧打木垛或戗柱。严格执行敲帮问顶制度。综采工作面通过落差较小的断层时，可采取调整采高、挑顶和卧底、垫矸石、木料或架设木垛及提吊支架等措施直接通过；断层落差大不能通过时，则应另开切眼。1.4片帮兆头顶板事故防治在生产过程中，由于矿压的作用，会使煤壁呈一定角度裂开、下滑，而造成伤亡事故。为避免这类事故发

7、生，要求作业人员在作业前进行“敲帮问顶”。“敲帮问顶”就是利用钢钎等工具去敲击工作面帮顶已暴露的而未加管理的煤体，用此方发出的回音来探明周围煤体是否松动、断离或离层。如果声音清脆说明锁敲击部位的煤体没有脱离母体，顶板不会冒落，煤壁不会片帮，如果发出“空空”声说明所敲击部位的煤体已脱离母体，很可能发生冒顶和片帮。这种方法简单，容易操作，对预防回采工作面和掘进工作面冒顶事故的发生很有效。1.5采煤工作面收尾回柱顶板事故的防治在厚煤层开采中，回采工作面推进到规定的停采线时，就应该停止开采，撤出设备，放严顶板，为下个分层的开采打下基础。在撤出设备前，要将支柱扯到最小控顶距离，然后，撤设备、支柱，放下顶

8、板，撤柱时也是事故多发环节。因此，要求工程技术人员要制定专门的施工措施，提出具体的施工方法和保安措施。由于这时悬顶面积增大，而支柱密度减少，老顶的断裂、下沉现象如没有相应的措施相适应，则会发生冒顶事故。回柱放顶时应该做好以下几点：回柱采用先支后回，由下而上，由里向外回柱法。回柱与支柱距离不小于15m。分段回柱距离大于15m，挡头处打上隔离柱。回柱地点以上5m、以下8m处与回柱无关人员不得停留。回柱人员应该站在安全可靠的作业地点，并清理好退路。 回柱放顶时，指定有经验的人员观察顶板。在撤出最后一根支柱时，如果顶板压力较大不得强行回柱，应在待撤的支柱附近补打临时支柱，然后再行回柱，最后回收临时支柱

9、。2. 掘进工作面的顶板事故的防治2.1空顶过大顶板事故防治掘进工作在爆破后，顶板出现一定的空顶距离空间。因此，应当立即采取临时支护、敲帮问顶等措施，防止在出煤和支护过程中发生事故。对此，作业规程应有具体规定，如一次爆破深度、最大控顶距离、超前支护的规定等，以保证进度和支护相统一，实现安全生产。采高和空顶距离过大，顶板压力会大大增加，使支柱承受较大的压力，最容易发生顶板事故，因此，必须严格控制采高和空顶距离。采高和空顶距离一般根据采幅、矿山压力、地质条件和顶板岩性所决定：厚煤层开采时首幅采高一般不超过2.0m。其他采幅一般不超过2.4m。末幅一般不超过2.2m。空顶距离开帮工作面最大空顶距离为

10、5.5m，采煤工作面最大空顶距离为4.5m。最小空顶距一般不小于1.5m。2.2巷道开门顶板事故这类事故是较多见的掘进冒顶事故。巷道在掘送时，破坏了矿山压力的平衡状态，在这种情况下新掘巷道开门时，会又一次破坏压力的平衡，而增大的空顶面积，形成矿压集中区域，如不采取加固支架的措施，在一定的条件下会发生冒顶事故。2.3抄后路冒顶事故抄后路冒顶事故即巷道在掘送工程中，后方突然冒顶，将工作人员堵在工作面的事故。在矿压作用下，已掘巷道中的支架要逐渐受力、变形，因而，要求在整个掘进过程中，应随时随地的进行检查巷道中的支架，发生失效随时维修。虽然这种事故如发现及时，可能不会造成伤亡后果，但也不能完全杜绝伤亡

11、情况的出现。3.局部冒顶事故的防治从事故发生的地点来看，局部冒顶可分为靠近煤壁附近的局部冒顶、上下出口局部冒顶，回柱放顶线附近的局部冒顶和断层附近的局部冒顶。3.1靠近煤壁附近的局部冒顶防止靠煤帮附近的局部冒顶的措施有以下几点：采用能及时支护悬露顶板的支架，如横板联锁棚子、正悬臂交错金属顶梁支架，悬臂梁支架和贴帮支柱等。在架设支架前必须敲帮问顶，以防落矸伤人，炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽可能避免崩倒支柱。工作面采用液压控制的滑移顶梁支护。尽量使工作面与煤层的主节理方向垂直或斜交，避免煤壁片帮。综采时，对破碎直接顶可注入树脂胶结剂，使顶板固化，以防冒顶发生。3.2上下出口局部冒顶的防治措施

12、支架必须有足够的支撑力，不仅要支撑松动意冒落的直接顶，还要支撑基本顶来压时造成的压力。支护系统必须始终没有发生局部冒落的“空档”。支护系统要具有一定的侧向抗力，防止基本顶来压推倒支架。3.3放顶线附近的局部冒顶的防止措施加强地质观察工作，记载大块岩块的位置及尺寸。如果工作面采用的是金属摩擦支柱支护，可在这些支柱上各支一棵，木支柱作为替柱，然后回撤金属支柱，最后用绞车回撤木支柱。为了防止直接顶中或金属网上大块游离岩块在回柱时旋转而推倒工作面支架，造成冒顶事故，应在大岩块下采用打木垛等特殊支护手段加强支护。在放顶线上架设具有液压操纵其移置的切顶支架，以能防止大块游离岩块旋转推到支架的冒顶事故。3.

13、4断层附近的局部冒顶断层附近往往顶板裂隙发育、破碎。断层面间多含有层状或泥状物、断层面间比较光滑，上下盘的岩石无粘结力，当断层面存在导水裂隙时，彼此分离更为严重。所以，断层面附近时常发生局部冒顶，必须加强断层面附近的顶板控制。4. 大型冒顶事故4.1复合顶板推垮型冒顶事故的防治复合顶板推垮型冒顶事故的防治措施有以下几点：提高单体支柱的初撑力和刚度。采用“整体支架”。应用俯斜工作面。工作面推进时不要反向推进。严格控制采高。利用戗柱（斜撑柱）、戗棚（斜撑抬棚）。在开切眼附近空顶区内布置树脂锚杆。尽量避免区段巷道与工作面斜交。4.2压垮型冒顶事故的防治措施压垮型冒顶事故的防治措施有以下几点：通过矿压

14、观测，调整支护密度，在基本顶来压期间加强工作面支护，在工作面增设抬棚、丛柱、密集支护，避免压垮型冒顶事故的发生。当煤层顶板是极坚硬顶板时，可采用人工强制放顶或高压注水弱化顶板，或挑顶冒落一部分矸石来增加垫层的厚度，减少顶板活动时对采煤工作面的影响。一般来说，老顶初次来压比周期来压更凶猛，因此，可在老顶初次来压阶段，加大工作面空顶距离或减少依次放顶距，这样可使支架合力工作点后移，增加其切顶能力。论采煤、掘进工作面预防透水事故应该采取的安全措施煤矿矿井水害的形式是多种多样的，水害的存在范围也是非常广泛的。矿井水害发生的原因有自然和人为的两大原因。自然原因主要是自然界复杂条件，人为原因主要是对水害的

15、防御措施不够。造成矿井水害的因素主要有以下几点：人们对水害的认识和重视程度不够，少数领导的工作不力。业务人员技术水平不够（防治水理论研究掌握不够，探查手段落后，积累资料，查清水文地质条件、掌握规律性、分析盐焗不够）。只顾眼前经济效益，不严格执行煤矿安全规程，乱采乱掘，忽视安全生产。防治水工程投资力度不够，必要的防治水工作不做，或偷工减料，擅自修改设计，忽视工程质量要求等。无严格防治水害的规章管理制度，发现水害预兆，疏忽大意，不重视、不及时汇报、研究、处理，以致贻误时机，酿成大祸。1.矿井水害的水源分类矿井水害的水源可以分为地表水灌井事故；地下水淹井事故；透老空水事故。1.1地表水灌井事故是指开

16、采江、河、湖、水库等地表水影响范围内的煤层，雨季洪水爆发直接（或通过开采后顶板的裂隙）灌入井下而造成的事故。这种事故的原因是地面防洪、防水措施不周密，或措施执行不认真，或矿井根本无防洪措施而造成的。在建井时要考虑附近河湖的最高水位，是矿井的井口标高高于最高水位。1.2地下水淹井事故是指掘进巷道和强含水层通过断层相连，而引起的涌水淹井事故。这种事故常有预兆，比较少见。1.3空老空水事故是指在掘送时，对于老空水的查、探、放、堵等措施的失误，而发生的水害事故。事故原因常是：老空水资料不全，水量不清，探查不清、探放水措施失误，破坏防水煤柱，测量上图错误等，在水害事故中，这类事故最多见。老空水是指已开采

17、报废的矿井内的积水、已开采采空区内积水、已掘报废巷道内的积水。2 .矿井主要防水技术2.1地面防水地面防水是矿井防水的第一道防线，应该重视地面防水工作。特别是山前位置的矿井，经常遇有大雨、暴雨且雨期长的地区，附近有地表水体在洪水期有泛滥的可能，井口位置标高低于最大洪水位标高的矿井，地面有大量隐伏老窖、废井以及有大量塌陷坑、塌陷破裂的矿区。总之，有降水和地表水能渗入、涌入的矿井在雨季来临之前，都要有领导专门分工负责此项工作，成立防洪指挥部，做好矿区地面防水工作。主要工作有以下几个方面：修建山区排洪渠道和山区小水库，将山区洪水拦截引出矿区。筑坝修堤，抬高井口标高阻止地表水倒灌入井。堵废井、填平塌陷

18、坑，阻止洪水向矿井内渗入。排积水，铺河渠防渗层。2.2井下防水2.2.1水体下采煤水体下采煤要按“三下采煤”规程中留设防水、防砂、防塌煤岩柱，煤柱尺寸及强调要求要按规程计算。其关键技术是探测回采后煤层顶板的冒落带高度，留设各种煤岩柱的目的就是不允许冒落带高度波及相关的覆岩，覆岩采后形成三带的概念及其矿井充水的关系。2.2.2老空水防治最关键的要求是探明积水老空的位置（平面及垂向的积水边界范围，如果位置不清则一定要按煤矿安全规程坚决执行“有疑必探，先探后掘”的原则，地面进行物探，井下进行钻探。2.2.3加大排水能力，确保防水设施的正常使用如防水闸门，分区隔离，快速注浆堵水，加大水仓容量，排水系统

19、畅通等。2.2.4了解防治底板突水的先进理论和探查、防治技术防治底板突水的学说理论很多，其中常用的和著名的有“突水系数”的概念、“主通道”学说、“关键层”学说、“水-岩-应力耦合”学说、“下三带”理论等，其中具有代表性的是“下三带”理论。2.2.5煤层开采后底板将产生三带底板导水破坏带；保护层带（完整岩层带）；承压水导高带。2.3防治水技术 可以概括为防、排、探、疏、截、堵7个字。 防：即井上下防水设施及防水措施； 排：即井下排水设施和排水能力； 探：即井下探水； 疏：即疏水降压或疏干有害含水层； 截：即留设各种防水煤柱阻隔有害水源； 堵：即注浆堵住出水口，或加固裂隙带，加固底板等。 3. 矿

20、井突水预测矿井在 各种水害发生前都有一定的预兆，一般会出现如下情况：巷道迎头空气温度降低，感到发凉。迎头空气潮湿，湿度异常增大。煤壁或迎头，两帮岩层潮湿（俗称“发汗”），有水锈（俗称“挂红”）。迎头壁帮渗水，且逐渐增大。有时可听见“嘶嘶”水流声或“底爆”响声。矿压增大，煤岩破碎，裂隙发育，出现片帮。冒顶及底鼓等现象。局部冒顶，有涌水或淋水，且逐渐增大并浑浊含泥沙等。参考文献1煤矿事故调查与案例分析 主编 张岱玉 2煤矿地质学 李增学 主编 北京煤炭工业出版社20083煤炭安全法规 主编 张岱玉 张钦祥4孙和应，陈雄.矿山救护.煤炭工业出版社，20075王国臣.矿井通风与安全.哈尔滨地图出版社，2006