煤矿冒顶事故分析

《煤矿冒顶事故分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿冒顶事故分析（8页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、*矿业公司4.12冒顶事故分析一、*4.12冒顶事故分析事故发生在9201运输巷距工作面下端头50米处，工作面下头还有70米到运输巷三岔口，快要结束；该运输巷是为带采1.5万吨3.5米走向断层以上的煤而补掘的，采面带采巷下3米煤。巷道埋深583米，沿二层煤布置，伪顶为0.8米灰色粉砂岩，节理发育，伪顶以上为2上煤层，厚度0.9米，基本顶为粉砂岩、细砂岩、中砂岩互层，上厚度1012米，为典型复合顶板条件。规程措施中巷道断面为矩形，净宽2.8米，净高2.3米，净断面6.44平方米，采用p20X2000/2200mm的金属全螺纹等强锚杆+“M”钢带+金属菱形网支护，顶板锚杆排距1.0米，间距0.65

2、米；采用p17.8X8000mm锚索加强支护，锚索排距3.0米，锚盘采用0.4米长的11工字钢。现场勘查，冒顶区距工作面50米，工作面超前支护30米，现场巷道宽度2.2米，高度1.81.9米，巷道变形严重，顶底板移近量400500mm,两帮移近量600mm以上。冒顶区内有四排锚带、13根锚杆随顶板冒落，一根下肩角锚杆拉断，一根锚索抽出锚固端失效，冒顶区边缘一根锚索因顶板破碎岩石漏冒失效，冒落区布置单根锚索，前后锚索五花布置。分析原因：1、认识不清，对巷道支护对象了解不清（不知彼，）锚杆锚索加固的主体是为了提高围岩的自承能力即主动支护，因此首先要了解巷道围岩的结构特性和外围影响因素（采动、构造、

3、淋水、应力等）；9201运输巷复合顶，锚杆锚不到硬岩，支护参数对采动影响考虑不足。措施不当，锚杆短，全螺纹锚杆预紧力低，易造成围岩变形失稳（20全螺纹屈服载荷10.8吨现场没断的）；单行锚索辅助支护不能与冒落拱结构相适应（17.8锚索破断负荷35.3吨现场没断、延伸率3.5%），且托盘等护顶措施不合理。疏于管理，两个方面：现场变形严重，围岩失稳没有及时加强支护；从脱出的锚索来看，药卷搅拌质量有问题（检测质量,预紧力、位移）。二、*、*两起事故的回顾1、*“2.28”冒顶事故07年2月28日下午16:10分，*矿在2422回风斜巷（距下运输巷）39米处突然发生冒顶，冒顶范围长10m,宽3.2m，

4、最高4.5m,将正在回风巷施工的掘三区28名工人堵在迎头。经积极抢救，晚20:20分,28名被困工人全部脱险。*矿2422回风斜巷位于-1100二采区,巷道埋深1100米,沿四层煤掘进,煤层顶板为灰色粉砂岩,厚度6.0米,性脆易碎。事故地点揭露落差2米的逆断层。巷道采用20X2000mm的全螺纹锚杆支护，采用直径15.24X6000mm锚索2根加强支护。经现场勘查,冒顶区外端发现9根冒出的锚杆,2根锚索,其中顶板上帮侧锚索冒出,长6.0米,顶板下帮侧锚索抽冒,锚索顶端仍锚固在肩角处，冒顶区外顶板锚索盘部分变形失效、钢带有折断现象。2、*“6.26”冒顶事故07年6月26日上午9:45分，*矿6

5、196上平巷（距异常带切眼以里）77米处突然发生冒顶，冒顶范围长6m,宽4m,冒高4m,将正在上平巷施工的综掘二区24名工人堵在迎头。经积极抢救，下午16点35分,24名被困工人全部脱险。6196上平巷位于-740后六采区,巷道埋深850米,沿十九层煤掘进,煤层顶板为粉砂岩,厚度6.5米,钙质或泥质胶结,层理发育易冒落。巷道顶板使用20-2400mm高强扭矩应力锚杆，两帮采用020-2200mm全螺纹等强锚杆。经现场勘查、查阅图纸资料,发现冒顶区没有拉断锚杆、撕裂钢带现象；冒顶位置位于断层带内（两条5米断层之间）,顶板破碎为泥质粉砂岩,并有淋水,冒顶区外10米顶板采用两种支护形式,一种是全螺纹

6、钢锚网带支护（5米）,另一种是高强锚杆锚网带支护（5米）。3、以上几起事故的共性和教训一是,对支护对象-巷道围岩的结构特性和外围影响因素（采动、构造、淋水、应力等）做的工作少,认识不清,不能及时分析研究变化的情况,造成一个方子吃药；（不知彼）。二是,都存在支护结构和方式不能与围岩结构特性和影响因素相适应问题。（不知己）合理投入问题,综采、兖矿等；就要分析研究,要了解我们队伍的状况。三是,三起事故全是在锚杆范围内支护体失效后,补强不及时造成的。反映出专业技术管理和现场管理问题。为什么同样支护有的地方冒有的地方不冒,根据国内外煤巷冒顶分类研究，通过对162起冒顶事故分析研究，把冒顶分成四个大类，岩

7、层组合劣化型（不稳定岩层变厚、锚固范围外的岩层间出现软弱夹层、含水分等有关）、岩层结构缺陷型（断层、节理等）应力突变型（采动应力、构造应力等）、施工不良型（锚固失效、不及时支护、偷工减料等）。在四大类冒顶事故中，顶板岩层组合劣化是引起冒顶事故的主要原因，占冒顶事故总数的61.1，这就意味着“岩层组合劣化”是冒顶事故的主要隐患，其隐蔽性和危害性也最大，是锚杆支护煤巷冒顶隐患探测与防治的重点。地质构造使顶板岩层完整性遭到破坏，因断层、节理、镶嵌型地质结构造成的冒顶事故占事故总数的19.1，应力突变、施工不良等原因也是诱发冒顶事故的因素，分别占事故总数的6.2和5.5。也存在多种因素同时影响，从冒顶

8、原因上分析，这三种类型的冒顶一般都是由于支护参数设计不当或者施工管理不善造成的。岩层组合劣化型，根据对锚杆锚固范围内顶板岩层失稳的力学分析由力学分析可知，组合岩层发生冒顶破坏与岩层的力学性质、岩层位置、岩层厚度以及厚跨比关系密切。因此，施工中及时探测岩层厚度及其位置的变化，发现劣化的岩层组合，进而采取有效措施加固顶板，是防治巷道冒顶事故的最佳途径。三、防范事故的安全技术措施事故防范措施1、加大技术管理力度，完善技术保障措施，切实贯彻落实技术管理和现场管理制度。合理布巷和安排采掘顺序，尽量避免人为的应力集中和采动影响；巷道遇断层、采动影响区、应力集中区、冒落带、石门揭露煤层、巷道开门、预透、复合

9、顶板支护及掘进巷道岩性发生变化时，各单位要由总工程师负责组织分管技术负责人及专业部门对现场进行勘察，充分分析现场条件，深入开展动态安全评价，制定切实可行的支护技术方案。2、切实强化特殊地点施工管理，必须严格执行集团公司新矿生字（2008）34号文件生产技术管理规范，复合顶板、过断层破碎带、构造应力区巷道锚杆支护结构必须合理，必须采用以高预应力锚杆为主的锚网带基本支护形式+17.8mm及以上的锚索桁架支护，必要时锚网带、索架棚复合支护，充分发挥支护结构的组合作用；加强支护质量动态管理和支护材料管理，杜绝不合格工程和不合格支护材料入井，加强矿压观测和支护反馈，强化在用巷道安全巡查，及时处理顶板重大

10、隐患，否则一经发现，坚决停止作业，并按事故隐患予以责任追究。3、加强采煤工作面上、下两巷支护管理，工作面两巷超前支护长度要根据现场生产技术条件和采动影响范围合理确定，要确保工作面动压影响区巷道支护安全可靠。必要时应根据巷道的矿压显现延长超前支护长度，对上下巷受构造力、煤柱应力、采动等影响的地点进行重点排查，发现异常应立即安排加固。4、按照4月7日集团公司传真电报要求，开展巷道普查，全面评价在用巷道安全状况，失修巷道必须填绘上图，建档备查，并根据巷道状况、用途及服务年限，逐段制定安全整治措施并强化落实，确保顶板安全。集团公司将对巷道普查及安全整治情况进行专项检查。5、加强生产技术管理规范的学习贯

11、彻，各矿应加强对各级技术管理人员和现场管理人员的安全技术培训，通过学习考试与绩效考核挂钩的方式，提高基层管理人员技术素质，确保安全技术措施的贯彻落实。同时要加强现场安全技术评价和顶板重大隐患排查，抓好业务保安，进一步强化顶板安全管理。锚杆、锚索支护参数选定的原则从以上几起事故看，发生事故的内在原因就是锚杆支护体系的失稳和锚索等补强体系的强度不足，说明在锚杆、锚索等支护材质和参数选定上，未按照规定的程序和原则进行。1、锚杆支护形式与参数选择原则支护体系与围岩条件和影响因素相适应的原则。高预紧力及时支护和整体支护原则。相互匹配原则。锚杆各构件，包括托板、螺母、钢带等的参数与力学性能应相互匹配，锚杆

12、与锚索的参数与力学性能应相互匹配，以最大限度的发挥锚杆支护的整体支护作用。根据实验数据，考虑到岩性和施工等影响因素及安全系数，在保证巷道能有效支护效果的条件下，做到经济合理。其它几点支护要求1、永久支护失效判定原则。在用的锚杆支护巷道要执行正常的巷道巡查制度，当巷道顶板表面位移量超过200mm时，现场技术管理人员应对其地点进行技术分析评价，找出引起变形的原因上报专业管理部门和分管副总工程师，并将该地点列入重点监控、重点巡查地点（顶板隐患点）；由分管副总工程师负责组织技术分析评价，分析巷道变形原因，明确技术和管理责任，制定加强支护的安全技术措施以及实施措施的时间和要求，形成书面材料存档备查。2、

13、复合顶板、受构造应力影响等巷道优先考虑采用高预应力、高强度锚杆加强支护。加强锚杆预紧力管理，所有锚杆支护巷道必须建立锚杆预紧力监测检查制度，对于出现连续两根及以上锚杆预紧力不合格的现象追究施工人员和现场安全监督人员的责任。锚杆预紧力是锚杆支护中的关键参数，对支护效果起着决定性的作用。锚杆预紧力设计的原则是控制围岩不出现明显的离层、滑动，避免出现支护结构失稳。真正理解锚杆锚索的协调作用，选好支护参数和支护采料的材质。3、施工中及时探测岩层厚度及其位置的变化，发现劣化的岩层组合，及时采取有效措施加固顶板，加强复合顶板支护设计，严格执行锚杆支护设计程序，即初始设计实施设计矿压观测修改初始设计。初始设计根据相近巷道矿压观测资料和顶板柱状图进行，实施设计后，通过顶板钻孔摸清顶板围岩实际状况，并及时修改支护设计，工区技术管理人员应随时掌握复合顶板围岩状况变化，通过顶板离层指示仪、表面位移观测以及观察锚索孔施工等手段了解顶板围岩变化，及时调整锚杆支护参数，有的放矢的进行锚杆支护设计。复合顶板支护巷道必须设置顶板离层指示仪，离层指示仪按照生产技术管理规范标准进行设置，自施工到巷道报废期间必须进行顶板离层监测，并每个月根据观测数据情况编制矿压观测报告，建立巷道施工档案，并存档备查。