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2012年一级建造师考试铁路工程预习资料17

2012年一级建造师考试铁路工程预习资料17

浅谈煤矿井巷漏垮冒顶的预防及其处理

摘要:文章阐述了煤矿井巷施工漏垮冒顶的预防和处理方法、井巷工程地质预测预报、安全技术措施超前支护应用、井巷发生冒顶后控制处理实践。

关键词:井巷工程;冒顶;超前支护;顶板控制

一、引言因为顶板意外

冒落造成的人员伤亡、设备损害、生产中止等事故,仍然是煤矿生产的主要灾害之一,许多特殊的地质技术环境中需要制定特殊的顶板支护安全措施,并且有关干部要亲自到现场指挥。在松软的煤、岩层和流沙及地质破碎带,断层带掘进井巷时,较有可能大面积漏垮冒顶。例如:2001年7月吉林省白山市某矿在施工付井井筒发生冒顶,在处理冒顶时又发生冒顶和溃水,将当场作业的5名工人埋住。在抢救过程中,再次发生冒顶和溃水事故,将13名矿工和3名救护队员全部埋压。事故后当地省市及通化矿务局制定了积极稳妥的事故抢救方案,历时16天,被埋压的21人全部扒出。事故直接原因:违章处理冒顶,发生埋人事故后,又盲目违章抢救造成冒顶并发生溃水,致使事故扩大。由此可见,预防井巷冒顶,重视井巷漏垮冒顶处理是十分必要的。

二、井巷漏垮冒顶事故的防治

由于井巷遇煤层松软倾角大,直接顶帮异常破碎,工作面支护如果某个地点失效或无法支护,发生局部漏冒,破碎顶板就有可能从这个位置在重力作用下往下漏空,导致工作面漏垮冒顶事故。

(一)井巷工程地质预测预报

1.井巷工程施工前地质预测预报,利用地质勘探、已有井巷工程揭露有关地质资料,预测工程施工过程中可能遇到的地质破碎带、大断层、陷落柱、背向斜挤压等构造,松软厚煤层的位置,影响范围,以便制定有针对性的安全技术措施。

2.井巷工程施工过程特殊的地质技术环境观察,井巷工程顶板裂隙发育,地质破碎带出现,断层面间多充以粉状或泥状物,断层面都比较光滑,上下盘之间的岩石几乎没有黏结力,尤其是断层面成为导水裂隙时更是彼此分离、漏煤、大淋水等现象,是可能冒顶预兆,就必须果断预测,加以防范。

(二)预防井巷漏垮冒顶的安全技术措施

1.选用合适的支护,巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。支架所能承受的变形量,应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。

2.尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时,尽可能采用有初撑力的支架,支架施工时要严格按工序质量要求进行,并特别注意顶与帮的背严背实问题,杜绝支架与围岩间的空顶与空帮现象。

3.凡因支护失效而空顶的地点,在新支护时应先护顶,再施工。巷道替换支架时,必须先支新支架,再拆老支架。靠近掘进工作面10米长度内的支护,在爆破前必须加固,被爆破崩倒、崩坏的支架必须先修复。

4.在易发生推垮冒顶的巷道中要提高巷道支架的稳定性。可以在巷道的支架之间拉撑件连接固定,增加架棚的稳定性,以防推倒。倾斜巷道中支架被推倒的可能性更大,其支架后拉撑件的强度,密度要适当加大,并有防止矸石、物料、支架滚落和支架歪倒的安全措施。

(三)井巷施工超前支护应用井巷工程施工遇异常破碎顶板,松软煤层,需继续往前施工,预防冒顶重点是控制顶板。对此,近年来我们在煤矿井巷作业施工实践中应用超前支护,减少冒顶,效果明显。在掘进迎头井巷顶部使用超前钻杆,超前过顶控制顶板。在巷道前进方向打眼,留设钻杆,数条钻杆形成渠与围岩共同承载,达到控制顶板。钻杆长度3~5米,平行钻杆间距15~20cm,钻杆条数根据巷道断面宽度选择,一般6.1m2常用断面井巷,上宽1.7米,使用6~8根钻杆,钻杆仰角控制在5°~8°。为保证钻杆分布均衡平行,原则上不使用长钻矸一次打到位,而是先用短钻杆1.5米左右打一节后,逐步用长钻杆加深到最终长钻杆固定下来。钻杆是否复用回收,必须根据工程后期安全性及回收成本确定。破碎顶板巷道长,可以重复使用此方法,相互叠加使用。例如:丰海煤矿307采区+15C9N,两次过厚煤层,301采区-60C9S过破碎带采用该方法,巷道施工顺利通过。

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