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正文內(nèi)容

煤礦頂板事故防治技術(shù)(編輯修改稿)

2025-02-04 23:04 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ① 頂板條件 ?直接頂較薄,厚度小于采高 2~ 3倍 ?直接之上的老頂分層厚度小于 5~ 6米 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ② 冒頂前兆 ?煤壁片幫 ?頂板下沉速度急劇增加 ?支柱載荷急劇增大 ?靠煤幫頂板掉渣 ?靠煤幫頂板斷裂 ?摩擦柱放炮 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ③ 冒頂類型 圖 38 壓垮型冒頂類型之一、之二 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ④ 案例分析 ⑤ 防治措施 ?加強(qiáng)地質(zhì)工作,摸清直接頂與老頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)和力學(xué)特性 ?進(jìn)行常規(guī)礦壓觀測(cè),準(zhǔn)確掌握來(lái)壓步距,加強(qiáng)來(lái)壓預(yù)報(bào) ?合理選擇支護(hù)方式,合理設(shè)計(jì)工作面支護(hù)強(qiáng)度,特別對(duì) 末排支柱要加大支護(hù)強(qiáng)度 ?遇到平行于工作面的斷層,要加強(qiáng)維護(hù),不得正常回柱, 待斷層進(jìn)入采空區(qū)后再回柱 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ① 冒頂原因 ?煤層之上是厚而堅(jiān)硬的砂巖,常常大面積懸而不冒, 老頂來(lái)壓步距達(dá) 50~ 70m。 ?當(dāng)自身強(qiáng)度承受不了自重和上位巖層重量時(shí), 即彎曲應(yīng)力超過(guò)了極限強(qiáng)度時(shí),出現(xiàn)斷裂及垮落。 ?回采過(guò)程中遇到較發(fā)育的原生裂隙或斷層,也會(huì)導(dǎo)致 冒落 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ② 冒頂前兆 ?頂板斷裂聲響的頻率和音響增大 ?有明顯片幫現(xiàn)象 ?底板有可能出現(xiàn)底鼓 ?巷道超前壓力明顯 ?支柱載荷和頂板下沉速度明顯增大 ?有時(shí)采空區(qū)頂板發(fā)生裂縫和淋水加大 ③ 案例分析 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ④ 防治措施 ?頂板高壓注水,周期來(lái)壓步距減少 60~ 70%, 如圖 39所示 ?強(qiáng)制放頂 ?循環(huán)式淺孔放頂(每 12個(gè)循環(huán),打一排鉆孔) ?步距式深孔放頂(周期來(lái)壓前,沿工作面向頂板 打鉆孔),如圖 310所示 ?超前深孔松動(dòng)爆破(在上下順槽,向頂板打深孔), 如圖 311所示 ?地面深孔放頂(地面打鉆到放頂位置而后爆破) 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 圖 39 頂板注水鉆孔布置方式及其參數(shù) a四老溝礦 8205工作面頂板注水鉆孔的布置方式 b云崗礦 8205工作面頂板注水孔的布置方式 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 圖 310 “步距式”深孔放頂 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 圖 311 超前深孔松動(dòng)爆破 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ① 案例分析 ② 防治措施 ?預(yù)測(cè)回采工作面圍巖動(dòng)態(tài)(主要預(yù)測(cè)頂?shù)装宓姆€(wěn)定性) ?確定合理的支護(hù)強(qiáng)度(垂直分力小、傾斜向下分力大、 沿層面下滑是控制的主要問(wèn)題)。 ?加強(qiáng)工作面支架不穩(wěn)定性,防止底板滑移。 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 ( 二 ) 各種頂板事故的原因分析及勘察 ② 防治措施 當(dāng)煤層傾角超過(guò) 60186。,底板開始向下滑動(dòng),防止底板滑移的措施有: ?推廣急傾斜煤層工作面液壓支架(支撐力大, 具有防倒防滑性能及煤矸滾落保護(hù)裝置)。 ?打緊支柱,軟底要下底梁,順山棚梁要對(duì)接。 ?適當(dāng)控制采高。 二 、 巷道頂板事故的致因及防治 ( 一 ) 巷道頂板事故的分類 二 、 巷道頂板事故的致因及防治 ( 二 ) 掘進(jìn)工作面的冒頂事故的原因及防治 ?掘進(jìn)破巖后,頂部巖石與巖體失去聯(lián)系,若支護(hù) 不及時(shí),隨時(shí)可能冒落; ?已支護(hù)的頂部巖石,若支護(hù)失敗,可能造成冒落。 二 、 巷道頂板事故的致因及防治 ( 二 ) 掘進(jìn)工作面的冒頂事故的原因及防治 ?根椐巖性,控制空頂距,當(dāng)遇到破碎帶或?qū)永怼⒘严栋l(fā)育時(shí), 應(yīng)緊跟掘進(jìn)支護(hù); ?嚴(yán)格敲幫問(wèn)頂制度,危石必須挑下,無(wú)法挑下時(shí)應(yīng)采取臨時(shí) 支撐措施,嚴(yán)禁空頂作業(yè); ?在破碎帶掘進(jìn)巷道,要縮小支護(hù)棚距,用拉條將棚子連成一體, 防止推跨; ?對(duì)破碎帶有時(shí)可超前注速凝劑,固化巖體; ?掘進(jìn)頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴(yán)結(jié)實(shí),必要時(shí)要掛網(wǎng)防止漏空; ?炮眼布置及裝藥量必須與巖石性質(zhì)、支架和掘進(jìn)頭距離相適應(yīng), 防止放炮崩倒棚子; ?錨桿支護(hù)注意眼深和錨桿密度,必要時(shí)錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù) 二 、 巷道頂板事故的致因及防治 ( 三 ) 巷道交岔處頂板事故的原因與防治 ?交岔處斷面大,巖層松動(dòng)范圍大,巷道壓力大, 可發(fā)生冒頂; ?交岔處支護(hù)復(fù)雜,有兩巷支架,有抬棚,支架穩(wěn)定性 要求高,強(qiáng)度大,支護(hù)質(zhì)量不好可發(fā)生冒頂。 二 、 巷道頂板事故的致因及防治 ?開岔口應(yīng)選擇巖性較好的位置 ?嚴(yán)格操作規(guī)程,先支抬棚,后拆除原棚 ?注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格,保證抬棚有足夠的強(qiáng)度 ?當(dāng)開口處圍巖夾角被壓壞,應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)和穩(wěn)定措施 ( 三 ) 巷道交岔處頂板事故的原因與防治 第三部分: 頂板事故的致因防治 思考題 ? ? ? ? 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 41 直接頂初次垮落形成過(guò)程 (a) (b) (c) 第四部分: 煤礦事故隱患分析 的影響 圖 42 老頂斷裂成巖塊后的轉(zhuǎn)動(dòng) 第四部分: 煤礦事故隱患分析 的影響 圖 43 老頂周期來(lái)壓的力學(xué)模型 第四部分: 煤礦事故隱患分析 節(jié)理裂隙按生成原因又分為三類: ?原生裂隙 ?壓裂裂隙 ?構(gòu)造裂隙 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 44 各類裂隙圖 R1:平行于層面 R2:垂直于層面 R3:向煤壁方向傾斜 R4:向老塘方向傾斜 R5:楔形裂隙 第四部分: 煤礦事故隱患分析 的重要依據(jù) 圖 45 工作面實(shí)際測(cè)定的“ S- t”曲線 1-采煤機(jī)距測(cè)點(diǎn) 15米; 2-采煤機(jī)距離測(cè)點(diǎn) 10米; 3-放頂過(guò)測(cè)點(diǎn) S點(diǎn); 4-放頂過(guò)測(cè)點(diǎn) 15米; 5-放震動(dòng)炮后; 6-采煤機(jī)距測(cè)點(diǎn) 6米 第四部分: 煤礦事故隱患分析 、 空間上的相對(duì)位置關(guān)系對(duì) 安全生產(chǎn)的影響 圖 46 回采工作面支架調(diào)壓試驗(yàn)所得“ P-△ L”曲線 周期來(lái)壓情況 …O… 表示最大值; O-表示平均值; A-支架工作穩(wěn)定區(qū); B-支架工作不穩(wěn)定區(qū) 第四部分: 煤礦事故隱患分析 第四部分: 煤礦事故隱患分析 的有關(guān)規(guī)定 采煤工作面任意丟失頂煤或底煤,會(huì)帶來(lái)以下三方面的問(wèn)題: ?浪費(fèi)資源,使工作面回采率達(dá)不到規(guī)定要求。 ?對(duì)于有自然發(fā)火傾向的煤層,丟失在采空區(qū)內(nèi)的 煤炭可導(dǎo)致自然發(fā)火,引起內(nèi)因火災(zāi)。 ?會(huì)導(dǎo)致“頂板 +支架 +底板”組成的支護(hù)系統(tǒng)的剛度 降低,引起單體支柱鉆底或液壓支架底座下陷, 頂板狀況進(jìn)一步惡化,從而導(dǎo)致頂板事故。 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 47 短頂梁與基本頂梁配合情況 第四部分: 煤礦事故隱患分析 13. 回柱放頂時(shí)的隱患及防治 造成的影響 第四部分: 煤礦事故隱患分析 管理的影響 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 48 巷道圍巖不同時(shí)掘進(jìn)期間的移動(dòng)量 2-圍巖比較穩(wěn)定和中等穩(wěn)定的巖巷; 4-圍巖中等穩(wěn)定和不穩(wěn)定的半穩(wěn)定巖巷 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 49 巷道周圍煤、巖的非均質(zhì)性 造成的支架變形和折損 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 410 地質(zhì)構(gòu)造造成的巷道破壞 第四部分: 煤礦事故隱患分析 ?其一,嚴(yán)禁任意擴(kuò)大和縮小設(shè)計(jì)規(guī)定的煤柱。 采空區(qū)不得遺留未經(jīng)設(shè)計(jì)規(guī)定的煤柱。 ?其二,嚴(yán)禁破壞工業(yè)廣場(chǎng)、礦界、防水和 井巷等的安全煤柱。 第四部分: 煤礦事故隱患分析 主要原因: ?有利于形成再生頂板:作下分層開采時(shí)的頂板用之, 一般壓實(shí)時(shí)間為 4~ 6個(gè)月。 ?可滅火除塵; ?可防自然發(fā)火:水有很大的吸熱能力, 1升水汽化成 蒸汽時(shí)能吸收 2256焦耳的熱量,使物體冷卻后停止自燃。 , 必須向采空區(qū) 注水或注漿 第四部分: 煤礦事故隱患分析 的影響 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 411 ( 1) 錨桿懸吊作用 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 411 ( 2) 錨桿組合作用 第四部分: 煤礦事故隱患分析 圖 411 ( 3) 錨桿擠壓作用 第四部分: 煤礦事故隱患分析 的影響 思考題 1. 如何認(rèn)識(shí)煤礦頂板事故隱患的危害? 2. 試分析與外力量及消除煤礦頂板事故隱患的重要性 。 3. 試分析事故隱患與事故的關(guān)系。 第四部分:煤礦事故隱患分析 第五部分: 沖擊地壓的基本知識(shí) 一 、 概述 二 、 沖擊礦壓的形成和機(jī)理 三 、 影響沖擊礦壓發(fā)生的因素 四 、 具有沖擊地壓煤層的開采技術(shù) 一 、 概述 ( 一 ) 國(guó)內(nèi)外沖擊地壓的發(fā)生情況 ,按發(fā)生原因分為三類。 ?壓力型沖擊地壓
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