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【摘 要】针对煤矿井下架棚巷道中发生的局部冒顶现象,用木垛刹顶法来处理局部冒顶,维护了巷道安全,延长了巷服务年限,经济省时,操作简便,安全高效。
【关键词】局部冒顶 木垛刹顶 架棚
一、引言
随着社会的进步与发展,科学技术得到了广泛的应用。在煤矿生产管理中,采掘从手工挖掘发展到了现在机械化采掘,顶板支护也由裸巷支柱法演变到现在的木梁支护、金属支护、砌碹支护、锚喷支护、联合支护等多种形式。生产技术发生了深刻变化,保证了煤矿安全生产工作顺利开展,也提高了经济效益和社会效益。但是,井下采掘工作毕竟受大自然条件的约束与影响,某些工程质量的缺陷、安全管理上的漏洞,人的“三违”行为等诸多因素,造成煤矿安全生产工作中仍有不安全的隐患,仍发生大大小小的事故。其中顶板事故是常见常发生难预防的事故,而局部冒顶(掉顶)是顶板事故发生的主要原因。
二、井下局部冒顶发生的原因
按煤矿现在的生产技术条件和科学技术管理水平,采掘工作面和架棚巷道出现大面积、高冒(漏)顶现象已很少,相对而言,面积小,冒顶高度低的局部冒顶现象仍时有发生。发生局部冒顶的原因主要有如下几个方面:
(一)历史旧巷。在老矿井或已破产的矿井中,历史旧巷存在较多。这类旧巷由于支护较少,年久失修,甚至有裸巷,就易造成局部冒顶;
(二)复合层顶板。复合层顶板岩层软硬不一,管理难度大,若支护管理不善或工程质量有缺陷,加上人为因素,也易造成局部冒顶;
(三)改造巷道。一些原断面小的巷道,在不适应机械化采煤时,常被扩大断面,由于顶板压力大,支护强度改变,也易造成局部冒顶;
(四)断层破碎带。在采掘过程中常遇到断层破碎带,地质条件的复杂,帮顶压力大,加上支护不力,也易造成局部冒顶;
(五)周边压力大的巷道。由于有采空区,旧巷或交叉巷道给邻近的巷道带来较大的压力,而原支护强度已不适应变化了的压力,支架开始变形,最终造成局部冒顶现象的发生。
三、井下局部冒顶的类型和特征
井下局部冒顶有多种类型。按区域分,可分六类:煤帮附近的局部冒顶;上下两口的局部冒顶;放顶线附近的局部冒顶;采掘过程中的局部冒顶;交叉点处的局部冒顶;维修过程中的局部冒顶。按受力方向可分两类:压垮型局部冒顶;推垮型局部冒顶。局部冒顶的特征是冒落后顶板呈空穹隆,帮顶均呈裸型,且冒落的高度、面积不等。
四、处理局部冒顶的方法
这里抛开回采工作面的局部冒顶不谈,因其特殊性处理方法也不同,我们以处理架棚巷道局部冒顶来讲,一般有撞楔法、锚喷支护法、木垛刹顶法三种方法。撞楔法,它适应于冒顶范围较小及围岩破碎地段,因其施工工序复杂,一般不采用此方法:锚喷支护法,适用于冒顶范围小,帮顶岩石较为坚硬,因其局限性,一般也不采用;木垛刹顶法,它适用于冒顶高度不超过5米,长度10米左右,冒落空洞以上顶板岩石基本稳定。通常条件下,处理架棚巷道中局部冒顶,一般都用木垛刹顶法。
(一)木垛刹顶法施工方法及注意事项:
我们以处理本矿S4大巷2﹟小川局部冒顶为例。S4大巷2﹟小川是梯形铁棚支护,发生局部冒顶,冒顶高度3米,长度为7米,巷道未冒严,采用木垛刹顶法处理局部冒顶。其施工方法是:①备齐所使用的材料和使用工具,加强通风与瓦斯检查,确保有毒有害气体浓度不超限;②加固冒顶处两侧各5米内的支架,并打上了点柱。在进行敲帮问顶后,用圆木在塌冒物上打上点柱,并加上顶帽,防止二次冒顶;③用两根直径不小于200mm圆木的一头搭在塌冒侧经过加固后并支架完好的顶梁刹拌上,另一头搭在塌冒物上,以此做基础搭“井”字型木垛;搭④完木垛后,迅速清理塌冒处两帮的塌冒物,清理到够一架棚的空间后,再挖柱窝,其深度不超过原棚腿的柱窝深度;⑤给新棚,并用刹拌将帮背严用刹拌将梁与木垛接实;⑥第一个木垛过后,再打第二个木垛,给棚方法与前相同,以此法通过塌冒区。
(二)施工的注意事项
处理局部冒顶时除按《煤矿安全规程》和《作业规程》的要求进行施工外,应注意以下事项:①要加强敲帮问顶工作,设专人观察帮顶,发现问题及时处理;②要加强高顶处瓦斯检查,确保浓度不超限;③在搭木垛和打临时顶子时,必须要有经验丰富、胆大心细的老工人操作,跟班干部必需现场指挥,掌握好施工进度与施工质量;④搭木垛时,圆木与圆木搭接时,用扒钉钉牢,严防滚动,圆木排列要整齐有序;⑤给新棚时,要确保质量,并清理施工现场,确保安全退路畅通;⑥在搭圆木和给新棚时,施工人员要精神集中,按章操作,设好警戒工作;⑦交班时要将本班的安全情况、施工进度等注意事项告诉下一个班,不留死角。
五、木垛刹顶法处理局部冒顶运用效果:
我矿维修队用木垛刹顶法,多次处理了架棚巷道中发生的局部冒顶。如:处理了S3E1﹟皮带道、N24﹟上盘2﹟小川等局部冒顶,都圆满的完成了矿里交给的抢险任务。可见,用木垛刹顶法来处理架棚巷道中的局部冒顶,是一种可行的办法。木垛刹顶法处理局部冒顶不是唯一的办法。我们要根据实际情况,科学合理的制定出顶板管理方法,采取正确的支护形式和方法。减少和杜绝局部冒顶现象的发生,为矿安全生产工作深入开展多作贡献。
六、结束语
防止局部冒顶事故的发生,要求我们在采掘工作和维修巷道时,作业人员要严格按照“三大规程”去作业,按标准施工,确保施工质量;要按照施工现场的地质条件围岩应力和巷道的用途等情况,选择合理的支护形式,提高支护能力;加大对采掘工作面和架棚巷道的安全巡查工作,掌握工作面和巷道的安全情况和支护情况,发现问题及时安排处理,防患于未然;干部和工人要严格执行局、矿和上级部门的安全指示精神和文件内容,严格执行《顶板管理规定》,加强顶板管理,提高责任心和使命感,减少和杜绝局部冒顶现象的发生。
参考文献:
《掘进支护工》煤炭工业出版社 1998年
毕华照等《煤矿顶板事故的预防》煤炭工业出版社1991年
作者简介:
徐景贤、男、1965年4月17日,毕业于辽宁工程技术大学,本科学历,辽北技师学院, 高级讲师,专业课教师,采建通教研室主任 曾在《教学交流》《职业技术教育》等刊物发表多篇教育教学论文及专业论文 。
【关键词】局部冒顶 木垛刹顶 架棚
一、引言
随着社会的进步与发展,科学技术得到了广泛的应用。在煤矿生产管理中,采掘从手工挖掘发展到了现在机械化采掘,顶板支护也由裸巷支柱法演变到现在的木梁支护、金属支护、砌碹支护、锚喷支护、联合支护等多种形式。生产技术发生了深刻变化,保证了煤矿安全生产工作顺利开展,也提高了经济效益和社会效益。但是,井下采掘工作毕竟受大自然条件的约束与影响,某些工程质量的缺陷、安全管理上的漏洞,人的“三违”行为等诸多因素,造成煤矿安全生产工作中仍有不安全的隐患,仍发生大大小小的事故。其中顶板事故是常见常发生难预防的事故,而局部冒顶(掉顶)是顶板事故发生的主要原因。
二、井下局部冒顶发生的原因
按煤矿现在的生产技术条件和科学技术管理水平,采掘工作面和架棚巷道出现大面积、高冒(漏)顶现象已很少,相对而言,面积小,冒顶高度低的局部冒顶现象仍时有发生。发生局部冒顶的原因主要有如下几个方面:
(一)历史旧巷。在老矿井或已破产的矿井中,历史旧巷存在较多。这类旧巷由于支护较少,年久失修,甚至有裸巷,就易造成局部冒顶;
(二)复合层顶板。复合层顶板岩层软硬不一,管理难度大,若支护管理不善或工程质量有缺陷,加上人为因素,也易造成局部冒顶;
(三)改造巷道。一些原断面小的巷道,在不适应机械化采煤时,常被扩大断面,由于顶板压力大,支护强度改变,也易造成局部冒顶;
(四)断层破碎带。在采掘过程中常遇到断层破碎带,地质条件的复杂,帮顶压力大,加上支护不力,也易造成局部冒顶;
(五)周边压力大的巷道。由于有采空区,旧巷或交叉巷道给邻近的巷道带来较大的压力,而原支护强度已不适应变化了的压力,支架开始变形,最终造成局部冒顶现象的发生。
三、井下局部冒顶的类型和特征
井下局部冒顶有多种类型。按区域分,可分六类:煤帮附近的局部冒顶;上下两口的局部冒顶;放顶线附近的局部冒顶;采掘过程中的局部冒顶;交叉点处的局部冒顶;维修过程中的局部冒顶。按受力方向可分两类:压垮型局部冒顶;推垮型局部冒顶。局部冒顶的特征是冒落后顶板呈空穹隆,帮顶均呈裸型,且冒落的高度、面积不等。
四、处理局部冒顶的方法
这里抛开回采工作面的局部冒顶不谈,因其特殊性处理方法也不同,我们以处理架棚巷道局部冒顶来讲,一般有撞楔法、锚喷支护法、木垛刹顶法三种方法。撞楔法,它适应于冒顶范围较小及围岩破碎地段,因其施工工序复杂,一般不采用此方法:锚喷支护法,适用于冒顶范围小,帮顶岩石较为坚硬,因其局限性,一般也不采用;木垛刹顶法,它适用于冒顶高度不超过5米,长度10米左右,冒落空洞以上顶板岩石基本稳定。通常条件下,处理架棚巷道中局部冒顶,一般都用木垛刹顶法。
(一)木垛刹顶法施工方法及注意事项:
我们以处理本矿S4大巷2﹟小川局部冒顶为例。S4大巷2﹟小川是梯形铁棚支护,发生局部冒顶,冒顶高度3米,长度为7米,巷道未冒严,采用木垛刹顶法处理局部冒顶。其施工方法是:①备齐所使用的材料和使用工具,加强通风与瓦斯检查,确保有毒有害气体浓度不超限;②加固冒顶处两侧各5米内的支架,并打上了点柱。在进行敲帮问顶后,用圆木在塌冒物上打上点柱,并加上顶帽,防止二次冒顶;③用两根直径不小于200mm圆木的一头搭在塌冒侧经过加固后并支架完好的顶梁刹拌上,另一头搭在塌冒物上,以此做基础搭“井”字型木垛;搭④完木垛后,迅速清理塌冒处两帮的塌冒物,清理到够一架棚的空间后,再挖柱窝,其深度不超过原棚腿的柱窝深度;⑤给新棚,并用刹拌将帮背严用刹拌将梁与木垛接实;⑥第一个木垛过后,再打第二个木垛,给棚方法与前相同,以此法通过塌冒区。
(二)施工的注意事项
处理局部冒顶时除按《煤矿安全规程》和《作业规程》的要求进行施工外,应注意以下事项:①要加强敲帮问顶工作,设专人观察帮顶,发现问题及时处理;②要加强高顶处瓦斯检查,确保浓度不超限;③在搭木垛和打临时顶子时,必须要有经验丰富、胆大心细的老工人操作,跟班干部必需现场指挥,掌握好施工进度与施工质量;④搭木垛时,圆木与圆木搭接时,用扒钉钉牢,严防滚动,圆木排列要整齐有序;⑤给新棚时,要确保质量,并清理施工现场,确保安全退路畅通;⑥在搭圆木和给新棚时,施工人员要精神集中,按章操作,设好警戒工作;⑦交班时要将本班的安全情况、施工进度等注意事项告诉下一个班,不留死角。
五、木垛刹顶法处理局部冒顶运用效果:
我矿维修队用木垛刹顶法,多次处理了架棚巷道中发生的局部冒顶。如:处理了S3E1﹟皮带道、N24﹟上盘2﹟小川等局部冒顶,都圆满的完成了矿里交给的抢险任务。可见,用木垛刹顶法来处理架棚巷道中的局部冒顶,是一种可行的办法。木垛刹顶法处理局部冒顶不是唯一的办法。我们要根据实际情况,科学合理的制定出顶板管理方法,采取正确的支护形式和方法。减少和杜绝局部冒顶现象的发生,为矿安全生产工作深入开展多作贡献。
六、结束语
防止局部冒顶事故的发生,要求我们在采掘工作和维修巷道时,作业人员要严格按照“三大规程”去作业,按标准施工,确保施工质量;要按照施工现场的地质条件围岩应力和巷道的用途等情况,选择合理的支护形式,提高支护能力;加大对采掘工作面和架棚巷道的安全巡查工作,掌握工作面和巷道的安全情况和支护情况,发现问题及时安排处理,防患于未然;干部和工人要严格执行局、矿和上级部门的安全指示精神和文件内容,严格执行《顶板管理规定》,加强顶板管理,提高责任心和使命感,减少和杜绝局部冒顶现象的发生。
参考文献:
《掘进支护工》煤炭工业出版社 1998年
毕华照等《煤矿顶板事故的预防》煤炭工业出版社1991年
作者简介:
徐景贤、男、1965年4月17日,毕业于辽宁工程技术大学,本科学历,辽北技师学院, 高级讲师,专业课教师,采建通教研室主任 曾在《教学交流》《职业技术教育》等刊物发表多篇教育教学论文及专业论文 。