顶板灾害防治五大灾害.pptx
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1、教学设计选用4个(巷道维修、巷道掘进、壁式回采工作面、巷道式回采工作面)冒顶事故实例,采用启发式的进行冒顶原因分析,并让学生讨论提出针对性的防治措施,以达到学生会:针对顶板进行安全检查;会对冒顶事故原因进行分析;会编制预防冒顶事故的安全技术措施;会对冒顶事故进行处理。第1页/共216页知识点一、冒顶的类型与原因:(一)、回采工作面冒顶类型:1、压垮型冒顶:老顶来压时的压垮型冒顶;厚层难冒顶板大面积冒落;直接顶导致的压垮型冒顶。第2页/共216页知识点原因:直接顶运动引起的压垮、支护强度不够a-顶板向煤壁方向压垮前;b-顶板向煤壁方向压垮后;c-顶板向采空区方向压垮前;d-顶板向采空区方向压垮后
2、第3页/共216页知识点原因:老顶运动引起的压垮、支护强度不够等第4页/共216页知识点第5页/共216页知识点原因:老顶运动引起的压垮、支护强度不够、支护方式不对等第6页/共216页知识点2、漏冒型冒顶:大面积漏垮型冒顶;局部漏冒型冒顶。第7页/共216页知识点原因:顶板破碎、层理节理发育、支护方式不对、支架密度不够、放炮破坏顶板、再行顶板粘结不好或金属网破坏等第8页/共216页知识点第9页/共216页知识点原因:小断层发育、小构造、支护方式不对、支护密度不够等第10页/共216页知识点3、推垮型冒顶:复合顶板推垮型冒顶;金属网下推垮型冒顶;大块游离顶板旋转推垮型冒顶;采空区冒矸冲入采场的推
3、垮型冒顶;冲击推垮型冒顶。第11页/共216页知识点原因:小断层发育、岩层离层断裂、放炮炸倒支架、支架架设质量不好、再行顶板中有大块并粘结不好等第12页/共216页知识点原因:采空区冒矸冲入采场推垮支柱等第13页/共216页知识点原因:直接顶运动引起的推垮、支护强度不够、支架架设方式不对等a-顶板沿倾斜方向推垮前;b-顶板顶板沿倾斜方向推垮后;c-顶板向采空区方向推垮前;d-顶板向采空区方向推垮后第14页/共216页知识点原因:直接顶运动引起的推垮、支护方式不对、没有加强支护、没有切顶措施等第15页/共216页知识点(二)、掘进工作面冒顶类型:巷道顶部冒顶掉矸;巷道壁片帮巷道顶帮三面大冒落。另
4、外,巷道中的冒顶还会由于斜巷跑车冲倒支架、车辆掉道和车上的物料突出车外引起支护受损以及支护方式选择不当或质量不合格而不能承受矿山压力等因素引起。第16页/共216页知识点原因:岩层层理影响、镶嵌性围岩结构影响岩层节理裂隙及破碎带影响等第17页/共216页知识点原因:岩层节理裂隙及破碎带等影响第18页/共216页知识点原因:支架支设质量差、支架密度不够等第19页/共216页知识点原因:空顶时间过长、空顶距离过长等第20页/共216页知识点原因:锚杆支架支设质量差、没有加金属网等第21页/共216页知识点原因:采掘工程影响、放炮炸倒支架、应力集中影响、没有加强支护等第22页/共216页二、回采工作
5、面顶板事故处理基本原则和方法:基本原则:先看冒顶是否已暂停,冒顶区周围支架支护是否安全可靠,不安全时则必须先进行加强支护,然后两根据以下情况进行处理:(1)顶板冒落范围不大时,如果遇难人员被大块矸石压住,可采用干斤顶、液压起动器等工具把大块岩石顶起,将人迅速救出。(2)顶板沿煤壁冒落,矸石块度比较破碎,遇难人员又靠近煤壁位置时,可采用沿煤壁由冒顶区从外向里掏小硐,架设梯形棚子维护顶板,边支架边掏硐,把遇难人员救出。第23页/共216页(4)工作面冒落范围较小,矸石块度小,比较破碎、并且继续下落、开石扒一点漏一点,则采用木板楔入再加抬棚进行挡漏,然后扒矸救人。(5)分层开采的工作面发生事故,底板
6、是煤层,遇难人员位置在金属或荆条假顶下面时,可沿底板煤层掏小硐,边支护边掏硐,接近遇难者后将其救出。(6)工作面冒落范围很大时,遇难者的位置在冒落工作面的中间,采用掏小硐和撞楔法处理,但时间长,不安全。(7)如果工作面两头冒顶,把人堵在中间,采用掏小硐和撞楔法穿不过去,可采用另开巷道的方法,绕过冒落区或危险区将遇难人员救出。第24页/共216页救援行动注意事项:(1)闻讯后立即赶到现场,了解事故发生的原因、地点,围岩情况,冒顶附近的安全状况,制定抢救方案。(2)在老工人的配合下进行抢救,一要速度快,二要机智灵活,集体行动。(3)抢救过程中,要用呼喊、敲打的方法判断遇难人员的位置和人数。用千斤顶
7、支撑大块矸石,试探中用木棍,小心地使用工具,以免伤害遇难人员。(4)抢救被埋堵的遇难者时,要迅速用掏小硐等方法接近他们,利用管路和打孔等方法给他们输送新鲜空气、饮料和食物。不要用强光照射遇难著。第25页/共216页(5)必要时,对遇难者要及时在现场进行性医疗抢教,如止血、人工呼吸、包扎等。(6)抢救出的人员要迅速急救包扎,送进医院。搬运受伤人员时,要轻抬轻放,时刻注意伤情变化。(7)救护队要时刻注意冒顶区域顶板变化、瓦斯及有毒有害气体。若有再次冒顶的危险时,要立即支护,并派专人观察顶板,有准备地作好安全退路。同时要注意通风和电源。总之要保护好自身的安全,才能顺利进行抢救。第26页/共216页处
8、理方法:1掏梁窝架棚法B用单腿棚处理局部冒顶A用悬挂金属顶梁处理局部冒顶1-悬臂梁;2-临时金属支柱;3-插顶木垛第27页/共216页具体方法步骤:(1)在掏梁窝或挂顶梁之前,必须先检查冒顶地点附近的支架情况;(2)在冒顶范围内清理出一部分塌矸后,进行掏梁窝架单腿棚子或金属悬臂梁的工作;(3)架好单腿棚子或挂好悬臂梁后,棚梁上的空隙要用木料架设小木垛接到顶;(4)小木垛架好后,便可清理浮煤煤矸,打好贴帮柱,防止片帮。第28页/共216页2撞楔法(处理局部):在顶板冒落矸石块度较小,而且冒顶区顶板碎矸继续往下流或者一动就流的情况下,可采取撞楔法第29页/共216页3小巷法(处理大面积)(a)先整
9、通小巷道用人字形支护;(b)后按原来采高支护第30页/共216页具体方法步骤:(1)从采面冒顶的两头,由外往里,先用双腿套棚维护好顶板,保护后路畅通无阻。梁棚上用板皮刹紧背严,防止顶板继续错动、垮落。(2)边整工作面,边支棚子,把垮落的矸石清理并倒入采空区,每整0.5m支一架板梁棚管理顶板。(3)遇到大块岩石不易破碎,应采用电钻(如有压风,最好是用风钻)打眼放小炮的方法破碎岩石。(4)如顶板垮落的矸石很碎,一次整巷不易通过时,可先沿煤帮运输机道整修一条小巷,支架形式可采用人字形掩护支架。(5)若采煤机在冒顶区前方,当运输机除矸时,应先将采煤机吊起,以便矸石能顺利通过。第31页/共216页4开巷
10、绕道法(处理大面积)图6-5-4 机尾冒顶开补巷绕过1补巷:2冒顶区有三种情况:1)冒顶发生在工作面机尾处可以沿工作面煤壁从回风巷重开一条补巷绕过冒顶区。(l)补巷的支架多数采用一梁二柱或一梁三柱棚子。(2)冒顶区埋压的设备、支架材料的回收方法是:当新开的补巷紧靠冒顶区(无煤柱)时可直接扒开矸石取出。(3)若冒顶区范围较大,岩石堵塞巷道,造成采空区回风角瓦斯积存,可用临时挡风帘或临时安装局扇排除。第32页/共216页2)冒顶区在工作面中部可以平行于工作面留3-5m煤柱重开开切眼。(1)新开切眼的掘进可采用对打的方法,以加快掘进速度。(2)对压埋在冒顶区的设备和材料,用整通小巷的办法,分段进行回
11、收。(3)回收完设备、支架和材料后,应在煤柱上打眼放炮,人工倒采几个循环,最好采透直达冒顶区,避免煤柱支撑顶板,给以后回采造成困难。中部冒顶重掘开切眼方法第33页/共216页3)冒顶区在工作而的机头侧处理方法基本与处理机尾侧冒顶区相同。就是在离煤帮3-5m处由进风侧向工作面斜打一条补巷和工作面相通。机头冒顶开补巷绕过第34页/共216页三、巷道冒顶事故处理1、木垛法。如果巷道冒顶范围较大,冒落高度较高,且冒落空硐以上顶板基本稳定,可以采用木垛法。(1)“井”字木垛法。冒顶不超过5m,冒落范围已基本稳定。“井”字木垛法处理垮落巷道第35页/共216页(2)“井”字木垛和小棚结合法“井”字木垛和小
12、棚结合法处理垮落巷道第36页/共216页2、搭凉棚法搭凉棚法处理垮落巷道第37页/共216页3、直接支架法在巷道围岩已经稳定,冒落矸石又不多,冒顶范围约为2-3架时,可采用直接支架法。4、绕道法第38页/共216页5、撞楔法撞楔法处理巷道冒顶1-木板;2-圆木撞楔;3-荆芭第39页/共216页知识点四、冒顶前的预兆顶板下沉、断裂,有时会有闷雷声;木支架发生劈裂声或折断;金属支架急剧下缩或变形;煤层变得松软,发生片帮;巷道底鼓、变形严重;顶板离层,敲击有空响;顶板开始掉矸并连续不断;出现裂缝或裂缝加深、加宽等。第40页/共216页技能点一、维修巷道时的安全检查,维修巷道冒顶事故的原因分析、事故处
13、理方法、防治措施的编制。第41页/共216页技能点维修巷道冒顶事故案例分析:第42页/共216页技能点涟源市安平镇浆江三矿“729”顶板重大伤亡事故年月日9时25分,涟源市安平镇浆江三矿二水平回风巷发生了一起顶板事故,造成3人死亡,直接经济损失28万元。经调查认定这是一起责任事故。第43页/共216页一、矿井基本情况浆江三矿位于涟源市安平镇浆江村境内。于1958年由浆江村开办,属村办乡镇煤矿,承包经营管理方式。该矿属“证照”齐全合法煤矿,事故前,新的“证照”正在核发之中。浆江三矿开采渣渡矿区浆江井田下石炭统测水组煤系,主采煤。顶板为砂质泥岩,底板为砂质泥岩。煤层平均厚1m左右,煤层结构复杂,水
14、文地质条件简单。属煤与瓦斯突出矿井。煤尘无爆炸危险,煤层无自燃倾向性。一水平已采完;暗斜井落底标高为+71m,二水平(+71m)为现生产水平,三水平(+50m)正在布置巷道。第44页/共216页发生事故时煤矿的状态:该矿自7月11日起开始进行井下运输巷轨道的维修,7月16日进入二水平煤巷中维修。7月25日回风巷维修开始。该回风巷与二水平沿煤平巷相接,巷道上帮、下帮的煤已采完,沿空维修。7月28日早班(8-15时)带班长刘发现该回风巷(事故地点)顶板松了缝,两指宽,断了两根梁,要支4-5架棚子加固处理。出井后,刘到调度室将此情况告诉了中班(15-22时)带班长吴。在场的安全、生产副矿长听到报告后
15、,立即责令停止当头维修,并要求带班长吴安排老带班长带3个人在29日早班去加固处理。7月28日中班回风巷维修当头停止作业。第45页/共216页二、事故简要经过及抢救过程7月29日早班8时,带班长吴主持召开了进班会,传达了7月28日安全生产副矿长的要求,并问老带班长,“站矿长,回风巷有4-5付支架要加固,你能不能搞好?”老带班长回答说:“我是多年的老带班长,包去搞好,你给我多少工资?”。吴答:“搞好了,给你120元,但要注意安全”。老带班长一口气表示同意。8:30分,带班长吴带8名矿工下井。其中老带班长等4人到二水平回风巷搞维修;3人在三下山维修轨道;1人开绞车。到达井底车场时,吴对老带班长说:“
16、站矿长,我是先去你当头,还是去刘的轨道下山当头?”站矿长回答说:“你去轨道下山,我这里没事”。于是吴带刘去轨道下山搞维修,矿长带3人去风巷维修加固,1人负责运送材料。第46页/共216页8:50分,矿长等4人每人带了2根木材到回风巷维修地点。因当班需要更换4付棚子,1人继续背材料。3人在清理巷道中的煤矸,并拆了一架棚子。背材料的工人到二水平井底车场后,把空车推开,将三下山需要的轨道枕木放到指定位置,然后送材料去回风巷维修点。当送至距回风巷维修点约40m处时,突然听到一声巨响,此时是9:30分。他连忙把材料放下,直奔当头,发现巷道垮塌,3人被埋,1人的脚露在外面。他哭着往外跑,到三下山告诉了正在
17、维修轨道的带班长吴。带班长吴立即向地面调度室作了报告,“回风巷发生顶板事故,3名维修工被埋”,同时组织三下山维修人员到事故地点开始抢救。第47页/共216页9:40分,矿记码员万将事故情况报告在安平镇人民政府办事的矿长刘。刘立即给安全、生产副矿长打电话,迅速组织抢救,然后迅速赶回煤矿,并按程序向有关部门作了事故报告。与此同时,安全、生产副矿长组织了10多个人下井抢救。经过近2个小时的抢救,于11:30分左右,将被埋3人翻出,均已死亡。全部呈葡伏状,头部、躯干均不同程度地被矸石砸伤。大工站矿长手里拿着岩镐、1名小工拿着扒子、1名小工两手呈拿箢箕姿式。至此抢救工作结束。第48页/共216页第49页
18、/共216页技能点三、事故原因(一)、直接原因1、经现场勘察:回风巷维修地点顶板存在砂质泥岩、薄层煤线(厚0.2m)的离层弱面。由于弱面存在,促使软弱岩层的下沉量大于上位较坚硬岩层而产生离层。是此次离层型顶板事故的直接原因之一。2、维修作业人员有章不循,撤掉支架前,图快省事,没有先加固工作地点的支架,违反煤矿安全规程第92条规定。相反在顶板出现下沉、离层的情况下,不执行敲帮问顶制度,冒险清空巷道矸石,锤打斧敲变形棚子,空顶作业,也是导致事故发生的直接原因。第50页/共216页技能点(二)、间接原因1、现场管理混乱,工程质量低劣。一是没有编制巷道维修措施,违反煤矿安全规程第92条之规定;二是沿空
19、修复回风巷,空帮、空顶严重,且支架间没有牢固的撑木或拉杆。违反煤矿安全规程第42条之规定。三是现场把关不严。带班长吴知道回风巷存在事故隐患,过于相信老带班长的能力,没有去回风巷维修当头,检查和指导。2、教育培训不够。维修作业人员缺乏或不懂维修操作技术,也不知道冒顶预兆。从遇难的姿式分析,发生事故时,3名遇难人员无撤退迹象。3、安平镇和涟源市煤炭局驻矿(镇)安监员对浆江三矿进行维修缺乏检查或指导,未能及时发现事故隐患,安全监管不力。第51页/共216页技能点评 述:没有严格按照煤矿安全规程的要求制定和落实巷道维修安全措施,矿井安全管理混乱是本次事故的主要原因,事故现场作业人员忽视安全,违章作业也
20、是本次事故的主要原因。第52页/共216页技能点提问:现场存在哪些问题?讨论回答第53页/共216页技能点存在的主要问题:存在的主要问题:1 1、维修作业人员违章作业,有章不循;不执行敲帮问顶制度,冒险清空巷道矸石;锤打斧敲变形棚子,空顶作业。2、没有编制巷道维修措施。3、工程质量低劣,支架间没有牢固的撑木或拉杆。4、现场管理混乱,安全意识差。带班长吴知道回风巷存在事故隐患,过于相信老带班长的能力,没有去回风巷维修当头,检查和指导。第54页/共216页技能点5、教育培训不够。维修作业人员缺乏或不懂维修操作技术,也不知道冒顶预兆。6、安平镇和涟源市煤炭局驻矿(镇)安全监管不力。第55页/共216
21、页技能点提问:怎么进行安全检查?讨论回答第56页/共216页技能点检查方法检查方法1、看顶帮稳定情况顶板和两帮有无裂缝变形,有无松岩危石,有无掉渣漏矸,是否在构造地带。2、敲帮问顶听顶板有无离层。3、看梁柱(或围岩)的受力情况梁柱(或围岩)有无变形、断裂。4、看支护质量看支架的密度是否符合要求,支架是否架设牢固,支架是否与顶帮接实,是否需要加抬棚;5、看是否空顶作业6、听有无顶板或梁柱断裂的声音。第57页/共216页技能点提问:怎么进行处理冒顶部位?讨论回答第58页/共216页技能点冒顶部位的处理方案冒顶部位的处理方案1、先看冒顶处附近支架是否稳定安全,如不安全则必须先加固;2、试着扒矸看顶板
22、是否继续冒落,如不冒落则扒矸救人,再采用木垛法进行处理;如否继续冒落,则采用撞楔法进行处理。第59页/共216页技能点提问:防治巷道维修冒顶事故的安全技术措施有哪些?讨论回答第60页/共216页技能点安全技术措施安全技术措施1、先通风,再瓦检,然后安全确认,清理退路;2、对支护质量、支架密度和支护材料要求;3、坚持“先外后里、先支后拆、先上后下、先近后远、先顶后帮”的原则;4、对操作方法与要求;5、坚持“敲帮问顶”,严禁空顶作业;6、未尽事宜,严格按照“煤矿安全规程”、“作业规程”、“操作规程”进行作业。第61页/共216页技能点维修巷道时必须坚持的原则:1、先外后里先检查该处前后5m范围内支
23、架的完整情况,有问题先处理。必要时可采取临时加固措施,例如加密支架,加打木垛,前后支架拉紧支牢,加打抬板,插严背牢等,以增加后路、外围支架的支护能力和稳定性,确保后路畅通。对一段范围巷道维修和冒顶处理时,也必须坚持先处理外面的(离安全出口近的那一头),逐渐向前处理,直至该段范围全部处理通。禁止在巷道只存一个安全出口的情况下两头处理。第62页/共216页技能点2、先支后拆更换巷道支护时,在拆除原有支护前,应先加固临近支护,拆除原有支护后,必须及时除掉顶帮矸石后和架设永久支护,必要时还应采取临时支护措施。如需更换柱腿,应该先用木支柱或金属摩擦支柱在顶梁下打好立柱,再拆去旧柱腿。3、先上后下倾斜巷道
24、维修支架和处理冒顶时应该由上至下进行。特别是倾角在15度以上时,必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。第63页/共216页技能点4、先近后远当一条巷道存有几处需要维修支架和处理冒顶的地段,应该先处理距安全出口较近的那段,再向前处理较远的那一段,直至把巷道内的各段都维修好或处理通。5、先顶后帮为了保证操作人员的人身安全,在处理程序上必须注意先维护、支撑住顶板,再维护好两帮。第64页/共216页技能点作业:1、编制防治维修巷道冒顶事故的安全技术措施,分平巷、斜巷、立井或天眼三种措施。2、分别写出平巷、斜巷、立井或天眼三种巷道在维修时发生冒顶片帮后的处理方法。第65页/共216页技能点耒阳市
25、三都镇都兴煤矿“1225”顶板伤亡事故2008年12月25日,耒阳市三都镇都兴煤矿发生一起顶板事故,死亡1人,直接经济损失60万元。第66页/共216页二、事故单位概况煤矿概况三都镇都兴煤矿位于耒阳市三都镇境内,距耒阳市区20km,从煤矿修有简易公路与省道S320相连,交通较为方便。都兴煤矿为私营企业,1995年建井,1996年投产。第67页/共216页矿井基本情况矿区范围内可采煤层为6、7煤层,6煤层为主采煤层,7煤层为局部可采煤层。6煤层煤厚1.13.8m,平均为1.85m,坡度4555。顶板为粉砂岩,薄层状,性脆、易碎,属中等冒落的二级顶板,较易垮落。底板为细砂岩,薄层状,致密、较坚硬,
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