煤矿顶板事故防治

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3.乡镇煤矿所占比重大
2006年1－6月份不同所有制煤矿死亡事故
乡镇煤矿 65%
国有重点 15%
国有地方 20%
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4.顶板事故导致的人员死亡人数占首位
900 800 700 600 500 400 300 200 100
0
830 顶板
572 瓦斯
236 运输
事故起数 死亡人数
–中国煤矿，为１.１８２ –美国煤矿，为０.０４５ –波兰煤矿，为０.４以下
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2、近几年我国煤矿安全生产状况
• 事故死亡人数
– 2002年6995人， – 2005年5938人， – 2006年4746人； – 2007年3786人 – 2008年
• 百万吨死亡率
– 2001年5.128； – 2005年2.811； – 2006年2.041； – 2007年1.485； – 2008年1.182。比２００１年下降８０.５９％
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采煤工作面布置
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煤层顶底板
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高档普采工作面
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综合机械化采煤
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Hale Waihona Puke Baidu
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直接顶初次跨落
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老顶初次来压和周期来压
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老顶周期来压
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回采工作面上覆岩层分区与分带
A.煤壁支撑影响区(a—b); B—离层区(bc); C—重新压实区(cd); I—冒落带; II—裂隙带; III—弯曲下沉带; —支撑影响角
陕西榆林市神木县孙家岔镇赵家梁煤矿在井下东盘区南翼发生冒顶，冒顶区距井口2600米，地表塌
1
陷面积约12万平方米。当班入井38人，截止8月5日18时25分，9名被困井下矿工，经过抢险救
援队全力搜救，有8名被困人员安全获救。另1名被困人员仍在继续搜救中。
6
辽宁阜新矿业集团公司恒大煤矿回风下山巷道岔口处发生老顶来压，造成冒顶事故，致使2人死亡， 4人下落不明。
2008-7-30 2008-7-2
陕西榆林市神木县大柳塔镇后柳塔煤矿，井下旧采空区发生大面积冒顶事故，冒顶产生的冲击波将
4
大巷原标准密闭墙两处冲塌，当时路经此段的9辆运输车及9名司机中，4名司机被采空区涌出
的有毒有害气体致死，5人轻伤。
8
贵州黔西南州晴隆县碧痕镇沙家坪煤矿2611工作面发生顶板事故，造成8人死亡,9人受伤（其中2人 重伤）。事故发生前，该工作面有26人，其中10人安全升井。
–当 顶 板 中 存 在 被 断 层 、 裂隙、层理等切割而 形成的大块游离岩块 时；
–在 金 属 网 假 顶 下 ， 网 上有大块游离岩块。
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厚层难冒顶板大面积冒顶
• 致因 –煤层顶板是整体厚层硬岩层, 不易冒落。
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单体支柱工作面冒顶事故防治
①采用合理的支架，并使端面距不大于200mm；
正悬臂交错顶梁支架 错梁直线柱支架布置 ②炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽量避免崩倒支架。 ③尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，避免煤层片帮。 ④在金属网下，还可以采用长钢梁对棚迈步支架。 ⑤在架设支架前还必须敲帮问顶，以防止掉岩块伤人
– 工作面推进48m时，初次来 压
– 从煤壁处切顶
– 冒顶30m
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压垮型冒顶实例
• 地质及技术条件
– 直接顶岩性：石英砂岩3.3m – 采煤方法：爆破 – 支护：金属摩擦支柱
• 事故发生原因及经过
– 支柱阻力低，支护质量不好 – 控顶5排，悬顶6m – 回柱放顶 – 冒顶29m – 回柱3人全部死亡
3
山西阳泉市郊区鑫坪魏家沟煤矿井下发生顶板事故，上报2人死亡，经举报核查隐瞒1人，此次事故 共死亡3人。
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2007年重大顶板事故
日期 2007-10-20 2007-09-05 2007-08-23 2007-08-11 2007-03-15 2006-12-07 2006-08-16
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地质破坏带附近的局部冒顶
• 提高支架支撑力和初撑力，保证直接顶与老顶之间不离层; • 支架有足够的可缩量，满足裂隙带老顶下沉的要求; • 遇到平行工作面的断层时：
– 单体支柱支护时要及时加强工作面支护（最好用木垛）; – 液压自移支架支护时，则应考虑使工作面与断层斜交或在采空区挑顶的措施过断
8月23日13时30分, 江西赣州市龙南县武当镇半坑萤石矿在组织人员 修理轨道过程中，发生冒顶事故，造成3人死亡。
8月11日16时0分, 新疆昌吉州昌吉市晋煤煤矿公司（证照齐全），因 采空区大面积冒顶，形成冲击气流，导致有毒气体溢出，造成7死亡。
3月15日5时0分, 山西临汾地区乡宁县西坡镇硬家沟煤矿二坑口 （2006年底关闭矿井）井下在拆除设备时巷道发生冒顶，3人被困。
防治措施
– 在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护，每对抬棚随机头机 尾的推移迈步前移；
– 在机头机尾处采用双楔铰接顶梁支护。 – 在采场两端采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。 – 在超前工作面10m以内，巷道支架应加双中心柱，超前工作面10~20m，巷
道支架应加单中心柱以预防冒顶。
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12月7日11时0分, 吉林通化市二道江区福泰煤矿（乡镇有证）井下发 生跑车事故，撞倒巷道棚子发生冒顶，有6人获救，3人死亡，1人失 踪。
8月16日16时，贵州省黔西南州兴仁县下山镇荣阳煤矿发生一起冒顶
事故，造成12人被困。经抢救，至18日14：20时，被困12人全部获
救。
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二、回采工作面顶板矿压显现 与事故案例分析
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局部冒顶和大型冒顶
• 局部冒顶指范围不大，有时仅在3—5支架范 围内，伤亡人数不多(1—2人)的冒顶。
– 局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事 故的70%，总的危害比较大。
– 常发生在靠近煤壁附近、采场两端、放顶线附近以及地质破 坏带附近。
• 大型冒顶指范围较大，伤亡人数较多（每次 死亡3人以上）的冒顶。
+1.0m金属梁
• 事故发生经过
– 靠近煤壁装煤 – 直径2m，厚0.9m岩块掉落 – 死亡1人
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顶板楔形岩块冒落
• 地质及技术条件
– 煤层编号：12# – 直接顶岩性：细砂岩 – 底板：粉砂岩 – 采高：1.2m – 采煤方式：80采煤机，截深
0.6m – 支护方式：金属摩擦支柱+1.1m
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1．靠煤壁附近的局部冒顶
• 致因：
①直接顶被密集裂隙切割，形 成了游离岩块；
②采高过大，在老顶来压期间， 煤壁片帮，扩大了无支护空 间；
③放顶煤开采，顶煤破碎。
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镶嵌型顶板局部冒顶
• 地质及技术条件
– 煤层编号：11# – 直接顶岩性：粉砂岩 – 底板：砂页岩 – 采高：1.8~2.2m – 采煤方式：炮采 – 支护方式：金属摩擦支柱
昭通市镇雄县久源煤矿
2009.05.11
1
冒顶片帮
昌宁县卡斯镇德清煤矿
2009.06.17
1
冒顶片帮
威信县高田乡下坪煤矿
2009.06.20
1
冒顶片帮
祥云县朝元煤矿
2009.06.20
1
冒顶片帮
师宗县宏兴煤矿
2009.06.23
3
地质构造带顶板离层,矿山压力显现,造成冒顶
文山州文山县大凹子煤矿
2009.06.23
• 分别占全省煤矿事故起数和死亡人数的 50%和46%
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辽宁煤矿2008年事故分析
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云南2009上半年煤矿顶板事故21/51
曲靖市沾益县乐利煤矿 昭通市绥江县三渡煤矿石煤厂 煤化集团东源公司田坝煤矿二号井 保山市昌宁县卡斯镇金伟煤矿 昭通市盐津县庙咀煤矿一号井 昭通市绥江县大田石煤厂 保山市昌宁县卡斯镇金伟煤矿 昭通市威信县李子埂煤矿 云南省曲靖市中村煤矿 红河州弥勒县小旧龙煤矿
1
冒顶
昭通市威信县尹家湾煤矿
2009.06.28
2
冒顶片帮
昭通市绥江县板粟乡岔堰沟煤矿
2009.06.22
高1管培训班 未按规定加强支护,冒顶
10
2008下半年几起大的冒顶事故
2008-12-3
2008-11-22 2008-11-13 2008-10-9
2008-9-4 2008-8-30 2008-7-31
200
195
水害
其他
• 2006年1－6月份煤矿事故类别分析
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安徽省2008年安全状况
矿井数量/个 产量/万吨 产量比/% 死亡人数 百万吨死亡率
总计
国有重点
市县国有和乡镇煤矿
194 1174
52 0.442
55 11157
94.8 27
0.085
139 616 5.2
25 4.05
• 顶板事故：共发生24起，死亡24人；
2009.01.09
1
2009.02.16
1
2008.02.17
1
2008.03.04
1
2009.03.19
1
2008.03.23
1
2008.04.07
1
2008.04.07
1
2008.04.08
1
2008.04.10
1
工人在无支护采空区作业 巷道维护过程中顶板发生冒落 工人违章作业 回撤支架时顶梁及顶板垮落 边帮矸石脱落 工人维修巷道违章作业 顶板垮塌 采煤工作面空顶1.2米 工人冒险作业 违章作业 顶板破碎 安厢作业时未做临时支护 支架不牢固导致煤壁片帮 更换支护时未加固临近支护,顶帮冒落
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综采工作面的局部冒顶预防措施
–支架设计上
• 采用长侧护板 • 整体顶梁 • 内伸缩式前梁 • 增大支架向煤壁方向的水平推力 • 提高支架的初撑力；
–工艺操作上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带 压移架，顶梁的俯视角不超过7°。
–当碎顶范围较大时（比如过断层破碎带等），则应对破碎 直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。
层。
• 在断层两侧加设木垛加强维护，并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚 或戗柱。
• 在煤壁的前方顶板和煤层特别破碎时，采用锚杆。 • 用树脂注入煤岩裂隙中，进行预加固
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2.老顶来压时的压垮型冒顶
（1）垮落带老顶岩块压坏 采场支架导致冒顶；
（2）由于采场支架初撑力 不足，在老顶岩块未明 显运动之前，直接顶与 老顶已发生离层。
（3）当老顶岩块向下运动 时，采场支架要承受冲 击载荷，支架容易被损 坏，从而导致冒顶。
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坚硬顶板冒顶实例
• 地质及技术条件
– 工作面长度：75m
– 直接顶岩性：石英砂岩4~5m
– 老顶：白色石英砂岩8m
– 采煤方法：爆破
– 支护：木支柱
• 事故发生原因及经过
– 支柱阻力低
– 在煤壁大面积片帮和支架折 断情况下，没有采取措施
煤矿顶板事故防治
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煤矿顶板灾害的防治
一、我国煤矿顶板事故概况 二、采场顶板矿压显现与事故案例分析 三、巷道冒顶事故案例分析 四、锚杆支护巷道顶板事故分析 五、锚杆支护巷道冒顶防治
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一、我国煤矿顶板事故概况
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1.我国安全情况与发达国家比较
• 中国煤炭产量：占３７％左右 • 事故死亡人数：占７０％左右 • 百万吨死亡率
3 河南洛阳市宜阳县顺达煤业有限公司沙坡煤矿绞车房回风上山发生顶板事故，3人下落不明。
4 云南曲靖市宣威县来宾镇振兴煤矿运输巷发生一起顶板事故，造成4人死亡，1人受伤。
4
辽宁丹东市凤城县爱阳镇徐凤庭煤矿,发生一起顶板事故，造成在材料下山车场维修巷道的5人被埋。 经抢救，4人死亡、1人生还。
4 湖南常德市石门县五峰山煤矿发生一起顶板事故，死亡4人。
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台阶下沉引起冒顶实例
• 地质及技术条件
– 直接顶岩性：砂岩4m – 采煤方法：爆破 – 支护：金属摩擦支柱
• 事故发生原因及经过
– 支柱阻力低，支架插底 – 控顶5排 – 台阶下沉 – 回柱放顶 – 冒顶12m – 1人死亡
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3．放顶线附近的局部冒顶
• 致因
–回 拆 放 顶 线 上 “ 吃 劲 ” 的柱子；
木板梁
• 事故发生经过
– 靠近煤壁装煤 – 2.7m长、0.85m宽、1.04vm厚岩
块掉落 – 死亡1人
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局部冒顶
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采场两端的局部冒顶防治措施
• 致因
– 暴露的空间大，支承压力集中； – 经常要进行机头机尾的移置工作； – 要拆掉原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁。
死亡人数 3 3 3 7 3 3 0
事故简况
10月20日9时30分, 衡阳市衡南县湖南华莹矿业有限公司双江口莹石 矿竖井发生一起冒顶事故，造成3人死亡。
9月5日13时20分, 山西同煤集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁煤矿， 由于工作面顶板较为破碎，在对工作面顶板进行维护时，发生顶板 事故，冒顶长12米，宽5米，高1.5米。该工作面当班作业29人，其中 波及10人，造成3人死亡、5人重伤、2人轻伤。