煤礦巷道頂板事故的預(yù)防與處理

隨著掘進(jìn)工作面的不斷向前推進(jìn)，頂板暴露面積也隨著加大，致使頂板經(jīng)常出現(xiàn)彎曲、下沉、裂隙、掉碴、冒落等，甚至造成生產(chǎn)停頓及人身傷亡的嚴(yán)重事故。

為了保證掘進(jìn)工作面的安全生產(chǎn)，預(yù)防巷道頂板事故的發(fā)生，必須根據(jù)事故發(fā)生的原因，采取針對(duì)性措施。

一、掘進(jìn)工作面冒頂事故的原因

(1)屬于地質(zhì)方面的有：巷道圍巖松軟或極易風(fēng)化，如煤、頁(yè)巖等;巷道圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育;巷道通過(guò)斷層、褶曲等構(gòu)造變動(dòng)劇烈地帶，巖層破碎;巷道穿過(guò)巖層的巖性突然發(fā)生變化，在其交界處易產(chǎn)生塌冒，如石門(mén)透煤;有害氣體涌出，如瓦斯、煤塵。

(2)由于設(shè)計(jì)不合理造成的有：巷道位置選擇不當(dāng)，使巷道處于松軟巖層中;缺乏詳細(xì)的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，使施工缺乏指導(dǎo)，缺少應(yīng)變措施;支護(hù)形式與結(jié)構(gòu)不合理，不足以承受地壓等。

(3)施工方面的工作失誤造成的有：對(duì)巷道穿過(guò)松軟巖層缺乏準(zhǔn)備;施工措施不當(dāng)或錯(cuò)誤;不是一次成巷，圍巖暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成風(fēng)化、松動(dòng)，引起塌冒;支護(hù)不符合設(shè)計(jì)要求，不按作業(yè)規(guī)程要求架設(shè)，忽視質(zhì)量，使支架不能發(fā)揮作用，支架失穩(wěn)引起塌冒;工作面空頂距離過(guò)長(zhǎng)，臨時(shí)支護(hù)失效;在松軟層中施工，炸藥量使用過(guò)多，破壞了圍巖的穩(wěn)定性;不進(jìn)行工作面敲幫問(wèn)頂工作，對(duì)檢查和處理浮石重視不夠、不及時(shí)引起浮石墜落等。

二、巷道冒頂事故的處理方法

(一)巷道發(fā)生局部冒頂事故的處理方法

(1)先加固好冒落區(qū)前后的完好支架。使用棚子支護(hù)的，應(yīng)第五章巷道支護(hù)根據(jù)圍巖壓力大小加密棚距，把棚子扶正扶穩(wěn)。棚子之間要安設(shè)好拉桿等，使支架形成一個(gè)聯(lián)合體，棚子頂幫要背嚴(yán)剎實(shí)。

(2)及時(shí)封頂，控制冒頂范圍的擴(kuò)大。一般是采用架設(shè)木垛的方法處理。人員站在安全地點(diǎn)，用長(zhǎng)桿將冒落的頂部活石搗掉。在沒(méi)有冒落危險(xiǎn)的情況下，抓緊時(shí)間架好支架，排好護(hù)頂木垛，一直到冒頂最高點(diǎn)將頂托住。

(3)巖石巷道采用錨噴支護(hù)處理冒頂區(qū)。具備錨噴支護(hù)條件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用錨噴支護(hù)處理冒頂區(qū)。

①首先將冒落區(qū)頂幫活石搗掉，噴射人員站在安全一側(cè)向冒頂區(qū)噴射一層30mm～50mm厚的混凝土層，先封固頂，然后再封兩幫;

②初噴的混凝土凝固后再打錨桿，并掛網(wǎng)復(fù)噴一次，復(fù)噴的厚度一般不超過(guò)20mm;

③冒頂處理完，按要求進(jìn)行砌碹。為保護(hù)碹頂，要在碹頂上充填0.5m左右厚的矸石作為緩沖層。也可以架設(shè)金屬支架，背嚴(yán)頂幫，四周可充填一層矸石，支架間安設(shè)拉桿，使棚子之間聯(lián)成整體，提高穩(wěn)定性。

(二)冒頂范圍較大時(shí)的處理方法

1.小斷面快速修復(fù)法

冒頂范圍大，影響通風(fēng)或有人堵在里面等，可用此法。即先架設(shè)比原來(lái)巷道規(guī)格小得多的臨時(shí)支架，使巷道能暫時(shí)恢復(fù)使用，等清理完煤矸后再架設(shè)永久支架。

對(duì)冒頂部分的處理是：采用撞楔法把冒落矸石控制住，等頂板不再冒落時(shí)，從巷道兩側(cè)清除矸石，且邊清除邊管理兩幫，防止煤矸流人巷道。頂幫維護(hù)好以后，就可以架設(shè)永久支架。

2.一次成巷修復(fù)法

冒頂面積大的次要巷道和修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)生產(chǎn)影響不大時(shí)適用此法。修理時(shí)，可根據(jù)原有巷道規(guī)格，采用撞楔法一次成巷。撞楔間用木板插嚴(yán)，支架兩幫也應(yīng)背嚴(yán)。撞楔以上必須有較厚的矸石層，如果太薄，還應(yīng)在冒頂空沿內(nèi)堆塞厚度不少于O.5m的木料或矸石。梁與撞楔之問(wèn)要背實(shí)。處理冒頂和架設(shè)支架整個(gè)過(guò)程，應(yīng)設(shè)專(zhuān)人觀察頂板。

3.木垛法

木垛法是一種比較常用的方法，如巷道冒頂高度在5m以?xún)?nèi)，冒落長(zhǎng)度在10m以上，冒落空間以上巖石基本穩(wěn)定，就可將冒落的巖石清除一部分，使之形成自然堆積坡度，留出工作人員上、下及運(yùn)送材料的空間并能通風(fēng)時(shí)，就可以從兩邊在冒落的煤矸上相向架木垛，直接支撐頂板。

先在冒頂區(qū)附近的支架上打兩排抬棚，提高支架支撐能力。在支架掩護(hù)下出矸。架設(shè)前處理人員站在安全地點(diǎn)用長(zhǎng)柄工具將頂幫活石處理。架設(shè)木垛要保證有暢通的安全出口。架木垛前，在冒落區(qū)出口處并排架設(shè)兩架支架，用拉條拉緊，打上撐桿，使其穩(wěn)固。在其上面架設(shè)穿桿。在矸石松軟情況下并排支架;在穿桿下要加打頂柱，但要在穿桿上鋪上坑木或荊笆的條件下進(jìn)行，防止掉矸傷人。架木垛時(shí)，第一個(gè)木垛最上一層應(yīng)用護(hù)頂穿桿，以保證架第二個(gè)木垛時(shí)的安全。木垛要撐上頂，靠上幫，靠板處要背一層荊笆，用楔子背緊。然后架第二個(gè)木垛，以此類(lèi)推一直到處理完畢。

4.打繞道法

如果冒頂長(zhǎng)度大，不易處理以及冒頂堵人時(shí)，可打繞道，繞過(guò)冒落區(qū)去搶救被堵人員，或繞過(guò)冒落區(qū)后再轉(zhuǎn)人正常掘進(jìn).

三、巷道片幫的處理方法

1.木垛法

當(dāng)巷道片幫不太嚴(yán)重，片幫一側(cè)稍有冒頂、柱腿壓折、煤矸擠入巷道時(shí)，先在頂梁下打上一根頂柱，然后清矸換新柱腿，用木料架木垛，支架用背板和荊笆背好后撤去頂柱。

2.撞楔法

巷道一側(cè)片幫很?chē)?yán)重，撤掉壓壞柱腿時(shí)，煤巖會(huì)流出，并且片幫繼續(xù)擴(kuò)大，可用撞楔法處理。在片幫地點(diǎn)選擇完好的柱腿，打上1.4m左右斜撞楔。然后，在頂梁下打上頂柱，換好新柱腿，支架頂幫要背嚴(yán)，依次將支架修好。