2021煤矿顶板重特大事故分析及现场实用安全技术的研究

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.

（安全管理）

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2021煤矿顶板重特大事故分析及现场实用安全技术的研究

2021煤矿顶板重特大事故分析及现场实用安

全技术的研究

导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。

据统计，煤矿历年来发生的重特大安全事故，占全部死亡事故的39％;因此，分析重特大事故发生的原因和规律，进行现场实用安全技术研究，在管理上、技术上、装备上采取针对性的防范措施，实行重点治理和监察监控，对遏制重特大事故的发生具有十分重要意义。

1山东煤矿重特大安全事故多发专业分析(见表1)

*:表中市、县、乡镇煤矿重特大事故为1972年到2004年统计数从表1分析，重特大事故多发专业:

(1)事故起数为:顶板占39％、水灾占27％、瓦斯占24%。

(2)死亡人数为:顶板占17％、瓦斯占40％，水灾占35%。

2顶板重特大事故分析及现场实用管理技术措施

山东省煤矿在1980年以前，顶板事故占60%左右，垮面、大冒顶重特大事故常有发生，究其原因，主要是“两个不清楚”:(1)对顶板来压规律不清楚;(2)对支柱性能及实际支撑能力不清楚。因此，有针

对性的开展了“两测”工作:(1)进行矿山压力观测和底板比压测定，摸清采场上覆岩层运动规律和底板破坏规律;(2)对支柱检修试压和进行实际支撑能力测定。经过全省技术人员十年的艰苦努力，“两测”工作取得了巨大成绩:(1)对顶板来压规律和底板破坏规律心中有数;;(2)对支柱性能和支撑能力心中有数。在此基础上对全省煤矿主采煤层进行了顶底板分类，采取了针对性管理技术措施，进行了大量的支护改革，1990年以来，全省杜绝了大冒顶垮面特大事故，零打碎敲顶板事故大幅度下降，全省顶板事故下降30％。但是，2000年以来，全省煤矿重大顶板事故时有发生，零打碎敲顶板事故也频繁发生，顶板事故上升到占全部事故的50%左右;;2001年全省煤矿原煤死亡165人，其中，顶板事帮死亡58人，占35%;2002年全省煤矿原煤死亡104人，其中，顶板事故死亡53人，占51%;2003年全省煤矿原煤死亡97人，其中，顶板事故死亡27人，占27.8%,2004年全省煤矿原煤死亡49人，其中，顶板事故死亡18人，占36.7%。

2.1顶板事故分析

(1)发生时间:早班占34.8％，中班占26.1％，夜班占39.1％。夜班事故较多的原因，主要是工人休息不好，精力不集中，容易忽视工程质量;另外，矿领导夜班下井少，放松了安全管理和安全检查。

(2)顶板条件:砂岩等坚硬顶板比较完整，容易麻痹大意，事故占全部顶板事故的53.6％;泥、碳质页岩等较碎顶板，因易发生漏冒顶事故而引起重视，因此，事故仅占6%。

(3)发生地点:采煤面上下端头、出口是顶板事故多发地点，此处是支承压力叠加区，当前移运输机头、机尾时造成大面积空顶，加之平时支护密度小，特殊支护质量差，造成的冒顶事故占20%。

(4)发生工序:

①放炮:采煤工作面放炮后或采煤机过后支护不及时，长时间大面积空顶擂煤，此时测定的顶板下沉速度是日常的3倍以上，极易发生离层冒顶，顶板事故占37%以上。

②回柱:采煤工作面回撤支柱，顶板活动加剧，顶板下沉速度是日常的10倍，顶板极易跟下伤人，顶板事故占32%。

(5)支护强度低:采煤工作面90%的顶板事故是由于支柱初撑力低，底板软支柱钻底，支护强度底，造成顶板下沉、离层、冒落。

(6)地质构造:采煤工作面因过断层，过老酮子，煤层条件、顶底板岩石性质发生变化，没有及时采取特殊支护措施，发生冒顶事故占11.7%。

(7)掘进工作面:掘进放炮后的顶板下沉速度是距迎头2m以外的2

倍，不使用前探梁，空顶作业，前十架棚不联锁加固，造成片帮冒顶事故。

(8)巷道交叉点三叉门、四叉门处，支承压力叠加，空顶面积大，不使用双抬棚加强支护，造成片帮冒顶事故。

(9)整修巷道:不先进行加固支护，不先支后回，造成片帮冒顶事故。

(10)冲击地压:冲击地压发生主要与矿井的开采深度、煤岩物理力学性质、采掘工艺及其它诱发因素有关。山东省从1966年到2004年共发生破坏性冲击地压229次，死亡23人，重伤44人。

2.2现场实用顶板管理技术措施

(1)采煤工作面主要抓好“二个质量，三个环节”

二个质量:①支柱(架)的质量，必须按规定定期检修、试压，确保零部件完好;使用木支柱，材质必须符合规定要求;②支设质量，支柱必须迎山有力，按规定支设整齐、稳固、接实顶、底板。三个环节:①泵站压力，单体液压支柱必须达18MPa，乳化液浓度1－2%;综采支架必须达30MPa，乳化液浓度3－5%。②底板松软，要穿铁柱鞋，支柱钻底不得超过10cm;③每班必须进行二次(多次)补液。升柱时，若活柱一触顶即停止注液，初撑力仅达55kN/根。因此支柱注液时，活柱触顶后

应继续注5s。

(2)正确使用采煤工作面四种特殊支护

①端头出口支护:使用一梁三柱的四对八根长钢梁或双楔梁，必须成对、交替、迈步支护;石灰岩顶板，端头支护密度要大于工作面的支护密度;综采工作面要使用端头支架。

②贴帮支护:主要是支护要及时，防止机炮道顶板下沉、离层和煤壁片帮。现场实测，砂岩顶板的允许下沉值为150－200mm，允许悬露时间为40－60min，泥岩、碳质页岩顶板的允许下沉值为160－190mm，允许悬露时间为30min。

③切顶支护:应使用戗柱、戗棚或丛柱加强支护，尽量不使用木垛，因其抗压能力仅120kN，抗推力仅20kN。

必留前支护:在上下平巷的原支护下，使用两排支柱、顶梁支护，高度综采不低于1.8m，其它不低于1.6m;初撑力不小于50kN，超前支护范围:根据实测，砂岩顶板为30－40m,石灰岩顶板为18-25m，泥碳质页岩顶板为13－20m,“三软煤层”为80－100m。采煤工作面后方支承压力带一般在30-50m，其剧烈影响区在8－25m,稳压区在50－130m。

(3)重点抓好采煤工作面初次放顶

①从开切眼推进开始，要组织各业务部门根据现场实际，制定初