顶板事故的预防与处理.doc

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顶板事故的预防与处理

（

（一）顶板事故预防措施 

1.采掘工作面在采掘施工前均要认真编制作业规程，正确确定工作面支护方式，有效控制顶板，如果情况发生变化时，必须及时修改作业规程或补充安全措施。

4.因为没有端头支架，存在个别综采工作面未使用端头支架。

支护采用单体柱木梁套棚加抬棚混合支护。

预防端头冒顶措施：

①加强端头支护，距工作面10m范围内保证一梁四柱，10—20m范围内一梁三柱，抬棚沿工作面架设，排头架要抬住小棚。

严格按规程回柱放顶打好戗柱。

②进、回风巷铺顶网，控制顶板。

③当顶板压力增大时，要增加单体柱，增加支护强度，再加大木梁厚度，保证顶板支护效果。

④加强端头支护管理，要保证单体柱的支护效果，确保支护单体柱不漏液，失效支柱及时更换。

⑤加强端头压力观察，发现压力增大或周期老顶来压，及时加强支护，确保支护效果。

5.井下所有人员必须时刻注意工作面顶板变化情况，特别是安检员要重点检查工作面的顶板状况，发现不安全隐患时，要立即汇报矿调度室和安全调度台并采取措施或下令停工撤人。

6.加强金属支护、支架和单体液压支柱的检修、试压，日常监控及时检查更换失效的梁柱，保证每根都有良好的工作性能。

7.加强工程质量管理，搞好质量标准化，提高优良品率。

8.坚持矿压观测与顶板监控、分析，掌握顶板活动规律，及时采取相应措施。

9.各采煤队在开采上分层时，要研究并掌握初次来压步距与周期来压规律，密切注意初次来压与周期来压预兆，提前采取得力措施，防止工作面大面积冒顶，避免发生重大伤亡事故。

10.回采工作面的初次开采，过老窑、空巷、局部破碎带、断层、冲刷带、陷落柱，过煤柱、冒顶区或托伪顶开采时，都必须制定专门措施。

11.回采工作面必须及时拉架、回柱。

控顶距超过作业规程规定不冒落时，要停止生产，制定专门安全技术措施进行处理。

12.掘进工作面的顶板管理要严格执行“敲帮问顶”制度，不准空顶作业，工作面必须使用临时支护。

13.掘进工作面遇地质构造、顶板破碎、压力较大、巷道开口、贯通、开帮挑顶、架设抬棚等零星工程时，要制定顶板管理安全技术措施。

14.仓房回采时，开切眼压力大，底鼓、片帮、顶板下沉严重，维护困难时，首先考虑加大煤柱尺寸，增强承压能力；在仓房回采过程中压力大，随采随冒时，要将采仓的尺寸缩小，控制住顶板后，再按作业规程作业；严禁人员进入仓内空顶下作业。

15.维修井巷支护时，严防顶板冒落伤人和堵人，刷大或维修井巷连续撤换支护时，必须保证在发生冒顶堵塞井巷时有人员撤退的出口。

在独头巷道维修支护时，必须由外向里逐架进行，并严禁人员进入里边工作。

撤掉支架前，应先加固临近工作地点的支架，架设或拆除支架时，在一架不完工之前不得中止工作。

拆除支护后，必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护，必要时采取临时支护措施。

撤换支架的工作应连续进行，如果不连续施工，每次工作结束前，必须接顶封帮，确保工作地点安全，倾斜巷道维修时，必须停止行车。

必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施并严禁上、下段同时作业。

坡度较大时，必须搭设操作平台。

16.井筒大修时，必须编制施工组织设计，报集团公司总工程师批准。

17.修复旧巷时，必须首先进行通风，检查瓦斯，只有在回风流中瓦斯浓度不超过1%，二氧化碳浓度不超过1.5%，井下空气成份符合《煤矿安全规程》第100条的要求时，方准进行修复工作。

18.顶板管理工作由技术室具体负责。

19.上、下安全出口，两端头及两顺槽超前支护的管理方法：

（1）分层工作面进风巷，使用好端头支架。

（2）严格按作业规程作业。

20.综采一次采全高工作面的顶板管理办法：

（1）加强直接顶初次垮落及老顶初次来压期间的顶板管理，组织业务科室人员现场跟班，指挥工作面初次放顶作业，直至初放结束。

（2）在顶板来压期间，液压支架完好达到作业规程之规定，使支架处于良好的支护状态。

（3）在顶板来压期间，凡是工作面片帮的地点及时拉超前架，使顶板处于最小控顶距。

21、2004年综采、综掘面必须配备使用必要数量的安全检测仪表、仪器，包括顶板离层指示仪、锚杆拉力仪、力矩扳手、单体柱压力监测仪、微表、圆图仪、锚索张拉仪、退锚机。

仪表、仪器安装使用地点，业务管理和技术培训由技术室负责。

施工队组设专人负责管理。

22.严禁空顶作业的管理方法：

（1）在作业规程和施工措施中必须明确如何维护顶板，严禁在空顶下作业。

（2）锚喷工作面掘进过程中必须打超前锚杆控制顶板。

（3）炮掘架棚巷必须使用前探梁进行超前支护，放炮前要有防崩倒装置。

（4）综掘巷道要使用托梁器托钢梁进行临时支护，掘锚一体化巷道采用机组自身支撑顶梁临时支护。

（5）在开口或贯通前，架棚巷道要先在主巷架设抬棚，抬棚必须有三保险。

锚网支护巷道应当补打锚杆锚索维护顶板。

（6）要加强对空顶违章作业的监督检查，一经发现追究其事故责任。

   23.选用锚杆支护的管理办法：

（1）锚杆的杆体及配件的材质、品种、规格、强度、结构，在使用前要认真检查鉴定，符合设计要求。

（2）锚杆的安装应符合操作标准。

（3）锚杆锚固力除按规定定期检查外，还要不定期进行抽查，发现有达不到要求者，要立即停止作业，并制定相应措施。

（4）巷道掘进过程中，要先打超前锚杆或其它临时支护进行维护，严禁在空顶下作业。

（5）巷道如遇顶板破碎或地质构造区，可缩小锚杆排间距，并可使用挂网，喷浆联合支护，同时要加大检查力度。

（6）对锚杆支护巷要定期检查支护效果，经常观察，发现异常及时制定补充措施。

（7）对锚杆支护的排间距、锚杆角度、锚固力、预紧力、联网质量要经常进行检查，严禁为图省事，偷工减料而违章作业。

（8）对锚喷巷道的喷体厚度和强度、顶板离层情况加强检查，并有检查记录。

24.锚杆锚网支护安全技术措施：

（1）每20m必须进行一次可锚性试验，采用φ20*2000mm的高强螺纹钢锚杆，用一支350mm长的快速锚固剂，锚杆锚固力达到85KN即为可锚，小于85KN即为不可锚，必须采用架棚支护或棚索网支护。

（2）定期进行井下锚杆锚固力拉拔试验，每次不少于3根，如果发现锚杆实际锚固力与设计值相差较大，必须对锚固参数进行调整和修改。

（3）为了保证施工质量，须对锚杆锚固力进行抽检，抽检指标为顶锚杆锚固力不得低于100KN，帮锚杆锚固力不得低于70KN。

发现不合格锚杆，应在其周围200mm的范围内补打合格锚杆。

（4）掘进时形成的巷帮超宽或片帮超宽时，应及时处理，可采用加长钢筋托梁和补打锚杆的方法进行补强。

（5）巷道地质条件发生变化时，应根据变化程度，调整支护参数或采取应急措施及时处理，如采用锚索加固或缩小排距。

（6）掘进过程中，每隔30-50m在顶板安装1个离层指示仪，观察围岩移动情况，一旦发生异常时，立即停止掘进，撤出人员，并与有关科室联系并同时报告有关领导，以便采取相应措施。

（7）顶板铺网时，要求拉直拉紧，网间搭接长度不小于100mm。

用双股18#铁丝按不大于300mm的间隔连接牢固。

（8）张拉锚索时，每次使用要两人协作，张拉油缸时应与钢绞线保持在同一轴线上，加压后，工具锚卡住钢绞线方能松手，并用8#铁丝将千斤顶绑上顶网上。

操作人员要避开张拉缸轴线方向，以保证安全。

（9）张拉时，发现不合格锚索，必须在其附近300mm的范围内补打合格锚索。

25.锚杆锚网支护的其它技术和方法按《煤矿锚杆支护及规范》的有关规定执行。

（二）发生冒顶时的处理措施   

1.当采掘工作面发生冒顶事故后，首先将人员撤离危险区域，并向调度室汇报，通知有关领导。

2.发生冒顶事故后，班长应立即点清人数，发现有人被埋、压、堵时，要尽快探明冒顶区的范围和被埋、压、堵截的人数及位置，积极组织抢救。

3.发生冒顶事故后，要对冒顶区电缆、设备及有可能发生瓦斯超限的区域进行停电。

4.积极恢复冒顶区的正常通风，如一时不能恢复时，可利用水管、压风管等对被压、埋、堵截的人员输送新鲜空气，并派专人检查该处的氧气浓度和有害气体浓度。

5.在处理冒顶事故时，应先由外向里加固冒顶周围的支护，消除进出口的堵塞物，尽快接近堵人部位进行抢救，必要时可以开掘通向遇险人员的专用巷道。

6.遇有大块岩石威胁遇险人员时，可使用千斤顶等工具移动岩块，但尽量避免破坏冒顶岩石的堆积状态，清理矸石时要小心使用工具，以免伤害受伤遇险人员。

7.处理大面积冒顶事故时，必须及时制订专门的安全技术措施。

冒顶事故原因分析与预防技术措施

冒顶事故对矿井安全生产危害极大，因此，加强矿山顶板管理，预测井下工作面可能存在的隐患，及时采取预防措施很有现实意义。

矿山的顶板岩体冒落事故，依其冒顶片帮的范围和伤亡人数，一般可分为大冒顶、局部冒顶、松石冒落三种。

大冒顶通常发生在属沉岩矿种开采的矿山，冶金矿山较少发生。

本文主要研究局部冒顶和松石冒落，并统称冒顶事故。

这类冒顶事故多发生在以下几种情况：

在顶板比较破碎的工作面；在岩层层理、节理、断层比较发育易离层的工作面；在深矿井、超深矿井、爆破通风后排除工作不当的工作面。

冒顶事故发生的原因分析

冒顶事故的发生，一般与矿山地质条件、生产技术和组织管理等多方面因素有关。

按事故分类统计资料，属于生产组织管理方面的原因占45.6%，属于物质技术方面的原因占44.2%，属于冒险作业等因素引起的事故仅占10.2%。

一、 生产组织管理方面    

1． 采矿方法选择不合理    

采矿方法选择不合理是引发冒顶事故的一个主要原因。

据统计，我矿6年中共发生9起采场冒顶事故，其中留下不规则矿柱空场法采场的事故占55.6%；房柱法采场的事故占33.3%；浅孔留矿法采场的事故占11.1%。

2． 顶板支护方法不合理    

采场工作面或大断面掘进，支护方法不合理或支护不及时，是导致冒顶事故的另一个主要原因。

当工作面附近的顶板岩石比较破碎，构造比较发育时，支护方法不合理或支护不及时，极易造成顶板突然冒顶或片帮，引发事故。

我矿发生的有人员伤亡的9次冒顶事故中，因支护方法不合理或支护不及时造成的有6次，占66.7%。

3． 浮石处理不当    

巷道内松石冒落多半发生在距工作面10米以内，采场内松石冒落多半发生在采场顶板并不太高的情况下。

浮石处理不当，排除工技术不熟练，检查不周，疏忽大意甚至没有检查，是造成冒顶伤亡事故的原因之一。

浮石处理不当所引起的伤亡事故，大多是由于浮石处理前对工作面顶帮缺乏全面细致的检查，以及浮石处理时站立的位置不当和排除工的技术不熟练等造成的。

我矿505中段PD2采场就发生过一次因站立位置不当，排除工被处理后的浮石顺撬棍滑下砸伤的事故。

4． 防护用品使用不当    

在矿井内工作时，由于没有正确使用防护用品而使冒顶事故扩大化的事例常有发生。

1999年8月，上坑金矿某民工在上山口出碴时，由于安全帽没系带，低头时安全帽落下，正好被上山顶部顶板落下的一块浮石砸中头部而死亡。

5． 人员管理跟不上    

一是井下使用的新工人多，对井下作业环境不了解，又缺少安全知识技能的培训，新老交替衔接不上，不能及时有效地“敲帮问顶”而引发事故。

我矿2002年4月的冒顶事故，就是由于新工人缺乏必要的安全知识，处理顶板险岩时因站立位置不当而造成一人死亡。

    二是井下管理人员对顶板管理不重视，没有行之有效的顶板管理办法和监督约束机制，以致顶板管理松懈，无人员伤亡的小冒顶事故不断，有人员伤亡的冒顶事故也就不可避免了。

二、 物质技术方面

    1． 松石检测技术落后    

“敲帮问顶”是一项灵活有效的松石检测方法，仍在各国沿用。

但撬棍检查处理松石时，有一定的局限性。

资料表明，当松石厚度大于0.4米，面积大于1.5平方米时，“敲帮问顶”已无济于事。

外国一些矿山在使用“敲帮问顶”时，还同时使用如超声探测、红外线辐射检测等先进检测方法。

我国的中小型冶金矿山受技术、经济等条件限制，大多数都是单纯使用撬棍来“敲帮问顶”，明显存在着松石检测不彻底及检测时检测人员的人身安全受威胁等缺点。

2． 顶板处理技术不完善    

喷锚支护是预防冒顶事故的一项有效措施，它的施工工艺也比较成熟，本应在矿山中大量推广使用。

但我国的绝大多数中小型冶金矿山却因各种原因没能使用该项技术，仍在沿用木支护等古老支护工艺，甚至不支护，使矿山顶板维护的有效性受到了较大的影响。

3． 采矿工艺不合理    

我国的一些中小型冶金矿山特别是一些民办冶金矿山，采矿工艺不合理，甚至存在着严重的工艺缺陷。

这些矿山由于缺乏采矿技术人员，采矿方法是从其它矿山或书本上生搬硬套来的，不能及时根据矿山的实际地质构造、岩性特征等采取相应的采掘技术，以致采场暴露面积、落矿工艺、回采工艺等不合理，采矿过程中又不能及时改进，有的小矿山甚至连一个井下技术人员也没有，这些都严重影响了顶板管理的有效性。

三、 冒险作业方面    

改革开放以来，受经济利益的驱动，矿山井下的险、累、脏活都由民工来做，且不少矿山撤消了井下专职排险工，井下排险作业一般由民工兼职。

这些民工经常出现冒险作业现象，并由此引发一些冒顶伤亡事故。

我矿2000年6月就发生一次因民工在井下冒险作业，导致2人受轻伤的冒顶事故。

冒顶事故的预防措施

    1.及时调整采矿工艺，保证合理的暴露空间和回采顺序，有效控制地压要加强矿井地质工作和采矿方法的实验研究，对原设计的采矿方法不断进行改进，找出适合本矿山不同地质条件下的高效安全的采矿方法，加大采矿强度，及时处理采空区。

要控制好采场顶板的稳定性，必须要有一个合理的开采顺序，因此要合理确定相邻两组矿脉的回采顺序；要根据不同的地质条件和采矿方法，严格控制采场暴露面积和采空区高度等技术指标，使采场在地压稳定期间采完。

2.要加强顶板的检查、观测和处理，提高顶板的稳定性    

顶板松石冒落往往是造成人员受伤的重要原因。

对顶板松石的检查与处理，是一项经常性而又十分重要的工作，必须固定专人按规定的制度工作，才能确保顶板安全生产，防止松石冒落顶板事故发生。

对一些危险性较大的采场，在技术、经济允许的条件下，应尽量采用科学方法观测顶板。

目前国内较经济简便的观测手段有光应力计、地音仪及岩移观测等。

要观测摸索不同岩石岩移的规律，科学地掌握顶板情况。

对已发现的不稳定工作顶板，要及时进行处理，并尽可能采用科学有效的措施（如喷锚支护等）防止冒顶事故发生。

3.科学合理地布置巷道及采场的位置、规格、形状和结构    

要避免在地质构造线附近布置井巷工程，因为垂直于地质构造线方向的压应力最大，是岩体产生变化和破裂的主要因素。

要避免在断层、节理、层里破碎带、泥化夹层等地质构造软弱面附近布置井巷工程。

因为在这些地方布置的工程更易产生冒顶。

如井巷工程必须通过这些地带，也应采取相应的支护措施或特殊的施工方案。

井巷、采场的形状和结构要尽量符合围岩应力分布要求。

因此，井巷和采场的顶板应尽量采用拱形。

因为围岩的次生应力不仅与原岩应力和侧压系数有关，而且还与巷道形状有关。

采用拱形形状时，施工难度不大且顶板压力不会太集中，顶板稳定性较好。

4.加强顶板管理，提高顶板管理的技术水平    

一是加强安全教育和安全技术知识的培训工作，提高各级安全管理人员的技术水平，树立“安全第一”的思想，遵章守纪，建立群查、群防、群治的顶板管理制度。

在各工作面备有撬棍，设立专人或兼管人员具体负责各工作面的排险工作，设立警告标志，做好交接班制度等。

二是结合矿山实际，总结顶板管理的经验教训，从地质资料的提供、井巷设计、井巷维护技术、施工管理，制订出一套完整的井巷施工顶板管理标准，为科学有效地管理顶板提供技术支持。

矿井片帮预防措施

冒顶片帮在井巷掘进过程中经常发生，极易造成作业人员伤亡。

防止井巷工程施工中冒顶片帮的措施有：

1．作业面放炮以后，必须立即通风，待炮烟吹散后，派有经验的工人进入工作面进行“敲帮问顶”，检查清理顶板和两帮的松动岩石，然后再进行下一道工序的作业。

2．在不稳固岩层中掘进井巷，最大控顶距要保持在作业规程规定的范围内，并经常检查巷道支护情况，如有损坏，应及时修理和维护。

3．采用棚式支架时，支架背板一定要背严、背实，背板后面用石块、木块等充填严密，不能有空顶空帮现象。

4．天井支架的架设必须保证质量，井盘与帮壁背严刹紧，防止“脱裤”发生。

5．主井施工临时支护不宜过长，要经常检查，防止松动片帮。