納雍縣張家寨煤礦2023年度
預案納雍縣張家寨煤礦
二○一○年一月
納雍縣張家寨煤礦防治頂板事故的
安全技術措施及應急預案
一、礦區簡介
為了貫徹執行黨和****第一，預防為主的方針，保護職工身體健康與企業財產安全，根據礦井實際編制納雍縣張家寨煤礦防治頂板事故安全技術措施及應急預案，通過貫徹落實措，達到防止事故發生，並在一旦發生事故時，能有效地控制事故的擴大和迅速搶救受災遇險人員，特編制納雍縣張家寨煤礦防治頂板事故安全技術措施及應急預案如下：
一、礦井概況
張家寨煤礦位於煤礦位於貴州省納雍縣龍場朱家營村，距211省道線26km，距納雍縣城約17km，交通便利。
張家寨煤礦礦區為規則四邊形，礦區面積為1.1475km2，開採深度由+1650m至+1250m標高。
礦井採用斜井開拓，主、副、風井布置在+1600m標高，長500m，坡度200，方位900。
根據納雍縣煤礦開採方案設計和安全專篇設計生產能力9萬t/a。本井田內主採煤層為5層，由上至下分為m5、m6、m28、m31、m32煤層，為傾斜薄及中厚煤層，煤層平均傾角19°，設計採用單層布置方式，首先開採m31煤層，採用走相關長壁式開採。
二、地形地貌
地勢表現階梯狀，地層地貌對礦井開採無大的影響。
三、煤層頂、底板岩性
m31煤層頂、底板為泥岩、灰質泥岩，區域性為粉砂岩，底板為粘土巖或泥岩。
四、礦山壓力的概念
1.原岩應力
岩體在採動以前，由於某種原因自重作用在其內部引起的引力。開採前，岩體處於靜止狀態，所以原岩處於平衡狀態。開掘巷道或進行回採以後，破壞了原來的應力平衡狀態，引起岩體內應力的重新分布及其變形，表現形式為頂板下沉和垮落，底板隆起，煤壁片幫，並引起支架變形和破壞，充填物沉縮，煤的壓出，地表變形等，直到岩體形成乙個新的平衡狀態為止。
2.礦山壓力
由於採掘工作破壞了岩體原始應力狀態，引起應力重新分布，在其採掘空間周圍岩體和支撐物上表現的力，應力重新分布產生的一系列力學現象為礦山壓力顯現。
3.礦山壓力的主要影響因素
（1）包括地質因素、岩石性質及其構造特徵。軟岩的強度一般較低，受力後容易產生變形和破壞，岩層的層理、節理發育強度影響較大，掘進時容易產生冒頂。反之，層理、節理不發育的堅硬岩層，受力後不易變形和破壞，也就不易冒頂。
斷層的存在能改變頂板冒落的一般規律，或者造成突然來壓和冒頂。開採深度越大，上覆岩層顯現大，形成的支承壓力越大，在開採過程中，礦壓顯現越明顯。在生產實踐證明，煤層傾角越小，礦山壓力顯現越大，反之，礦山壓力顯現稍小。
（2）生產因素：生產因素是人為的，只要掌握礦壓顯現規律，就可以人為地控制和改變這些因素的危害程度，生產因素主要有巷道布置的位置關係，支護形式、開採順序、工作面推進速度和控頂方法等。
五、採煤工作面礦山壓力顯現規律
採礦工作破壞了礦山原岩體應力的平衡狀態，採掘空間周圍岩體的應力在一定區域內將重新分布。
1.支承壓力
當在煤層中開掘切割眼後，位於切割眼上方岩石的支撐點發生移位，上部岩層的重量將向巷道兩則轉移，使兩則載荷增加，形成集中壓力，在集中壓力的作用下，煤幫破壞變形，承載能力降低，高峰壓力即向煤幫深部轉移，其抗壓強度逐漸增加，支撐壓力也逐漸形成。
2.採煤工作面初次來壓
工作面從開切眼開始採煤後，隨著工作面的推進，頂板岩梁的跨度越來越大，頂板就逐漸彎曲下沉，這時工作面頂板下沉加快，煤壁片幫嚴重，支柱受力增大，接著發生頂板階梯式下沉，在這樣的情況下是工作面回採以來老頂的第一次大規模來壓，叫做老頂的初期來壓。由切割眼到初次來壓時工作面推進的距離叫做老頂初次來壓步距，一般為25-35m左右。
3.週期來壓
初次來壓後，老頂巖梁由雙支撐梁狀態變為懸臂梁狀態，隨著工作面繼續推進，老頂巖梁週期性折斷下沉，這時，工作面週期性的出現頂板下沉加快，煤壁出現片幫嚴重現象，支柱受力增大，出現斷柱、倒柱，以及頂板台階下沉等老頂來壓現象，嚴重時可推垮回採工作面，在這樣的情況下必須加強特殊支護，週期來壓時，工作面應保證一定支柱密度及支架穩定性。
六、掘進工作面礦山壓力顯現規律
在煤岩體內掘進巷道後，巷道圍岩產生變形位移，破壞甚至垮落，這種現象叫做地壓現象。由巷道變形、位移、破壞、垮落而作用在支架上的力，叫做巷道地壓。
巷道地壓的大小及形成主要表現為巷道頂壓、巷道側壓和巷道底壓3種基本形式。
1.巷道頂壓
在煤岩體中挖掘巷道後，由於巷道上方的岩體失去了支撐，產生了拉應力，同時在拉應力的作用下，岩石產生裂隙，這些裂隙相互交錯，使岩石成為碎塊。如果在這種情況下支護不可靠，這些岩石就會掉下來，所謂冒頂，造成巷道垮塌，該裂縫繼續擴大，達到一定高度，然後穩定下來，就會形成乙個自然平衡拱，此時，若有接頂支護可靠，自然平衡拱內的岩石其重量全部作用在支護上，這就是頂壓。
2.巷道側壓
隨著頂板的冒落，加上平衡拱的形成，所有向下的作用力都作用在巷道兩幫岩石上。如果兩幫岩石所承受的力沒有超過本身的強度，兩邊岩石就不會遭到破壞，若兩幫岩石鬆軟，而承受不了上面的壓力，兩幫岩石造成垮落，這時支架的柱腿承受兩幫的水平推力，這種水平推力就叫巷道的側壓。側壓常使柱腿折斷變形等。
3.巷道底壓
巷道產生側壓得到新的平衡之後，新的自然平衡拱更多把壓力傳遞給兩幫，再作用在底板當底板岩石強度較低時，底板岩石就會向上鼓起，從而產生底壓，岩石吸水後膨脹而底鼓也會產生底壓。
七、頂板事故重點控制頭面
我礦m31煤層地質構造極為簡單，煤層平均傾角19度左右，煤層頂板屬泥岩，易於破碎，但是在開採過程中，煤層頂板破碎，不易於支護，由於頂板破碎給管理帶來了一定程度的困難，因此不能用固定的支護方式支護頂板，頂板完整時偏重於「支」，頂板破碎時偏重於「護」，採煤工作面要逐步完善支護方式，認真使用好單體支柱和鉸接頂樑，必須按規定打好戧柱，並加強背護，布置支護時必須認真按《作業規程》要求支護，其柱距不超過:0.8m、排距不超過:
1.0m，頂板破碎或頂板來壓時採用密集支護，必須保證單體支柱有足夠的支撐力，起到控頂而不空頂的支護作用和效果，防止工作面回採時冒頂或推垮性事故的發生，在掘進過程中，也要處理好炮掘與支護方式的關係，摸頂掘進，不破頂板，否則，會造成採煤和掘進因支護不當或支護質量差而導致頂板事故的發生。
重點控制頭面為11301採煤工作面，11302運輸巷、11302回風巷的掘進工作面。
八、採掘頂板災害事故型別及預兆
（一）採煤工作面冒頂的防治
1.採煤工作面冒頂事故型別
（1）按冒頂範圍分為區域性冒頂和大型冒頂兩大類。
（2）按冒頂事故的力學原因分為壓垮型冒頂事故、漏垮型冒頂事故和推垮型冒頂事故3大類。
2.採煤工作面發生冒頂事故的地點
（1）區域性冒頂易發生地點有：靠近煤壁附近的區域性地點、採煤工作面兩端的區域性地點、回柱放頂附近的地點、地質破壞帶的區域性地點，區域性冒落範圍不大有時在3-5架範圍內，容易**操作人員，但區域性冒頂事故多餘大型冒頂事故，但採煤工作面打哈哈操作質量管理到位，冒頂事故的次數相應減少。
（2）大型冒頂是指冒頂範圍比較大，易造成更大的**事故 ，它包括老頂來壓時的壓垮型冒頂、直接導致的壓垮型冒頂或者大面積漏壓型冒頂、復合頂板推垮型冒頂，大塊游離頂板旋轉推垮型冒頂、採空區冒落衝入採煤工作面的推垮型冒出頂及衝擊推垮型冒頂等。
3.頂板的冒險頂預兆
（1）工作面煤壁片幫或支柱下移、頂板掉渣並有明顯的響聲，有煤炮聲響甚至每隔幾分鐘響一次。
（2）由於某種原因煤體內支撐壓力的作用，煤層中的煤眼變形，有的地段打完眼後裝不進藥，甚至打完眼後退鑽桿都有困難。
（3）可聽到頂板折斷發出的悶雷聲，發出聲響由遠到近、由低到高若安設有地音儀收到的岩石開列韋頻顯著增加。
（4）頂板下沉急據增加，頂板和採空區有明顯的台階狀斷裂、下沉、垮落岩石呈長條或塊莖狀形、採空區訊號支柱受壓，柱帽壓裂，或在短時間內壓彎或折斷。
（5）頂板有時出現裂隙與淋水，底板區域性也可能底鼓，出現裂隙和出水，斷層處出現滴水增大，嚴重時頂板出現掉矸。
（6）工作面來壓時，支架壓力突增，甚至出現倒柱、斷柱的現象發生，工作面的木朵受壓有破裂出水現象，若出現這種預兆時，撤出工作面所有人員，在壓力穩定後，增設支柱或木朵，加固採場內支架後，經全面檢查無安全隱患後方能作業。
4.老頂來壓時的壓垮型冒預防：
壓垮型冒頂是指工作面支柱強度不足和頂板來壓引起支架大量壓壞而造成的頂板事故。其預防方法如下：
（1）保持工作面單體液壓支柱的完好性，支柱的初撐力應能平衡垮落帶直接頂和老頂岩層的重量。
（2）單體支柱應經常檢查確保每根支柱不漏液才能保證每根支柱的初撐力應能保證直接頂與老頂之間不離層。
（3）工作面遇到斷層時，在斷層範圍內要及時加強工作面的支護，最好採用加打加密木朵，不能採用正常方法回柱。
（二）掘進工作面冒頂的防治
1.根據掘進巷道岩石性質，嚴格控制空頂距，掘進頭在施工過程中遇到斷層褶皺等地質構造破壞帶及層理裂隙發育的岩層時，支架應緊靠掘進頭。
2.嚴格執行敲幫問頂制度，巷道岩石懸矸必須清找乾淨，危岩一時敲不下來的應採取打臨時工支柱，嚴禁空頂作業。
（3）在地質破壞帶或層理裂隙發育地區掘進巷道縮小棚距，在掘進頭附近應採取加固支架、防治突然頂板來壓推垮支架。
（4）巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍岩的壓力。
（5）巷道替換支柱時，必須先支新支柱再撤老支柱。
九、採掘工作面頂板管理安全技術措施
1.回採工作面頂板管理安全技術措施
（1）回採工作面開工前必須編制內容全面、具體、可行又可靠、針對性強、可操作性好的作業規程和安全技術措施。
（2）盡量採用先進合情、合理的開採工藝、技術和裝備材料。
（3）合理確定作業方式和安全生產組織、組合形式，合理勞動組合及人員定崗分工，以人為本，因材施用，從人的第一要素上把好頂板安全關。
（4）必須專門編制回採工作初次放頂，預防老頂初次來壓、週期來壓、採面收尾結束的專門安全技術措施和確保措施貫徹落實，確保特殊情況下頂板安全的組織保障措施。
（5）合理確定回採工作面採場布置形式、支護方式、迴圈方式、回柱放頂步距、控頂及老空區處理方式，並根據採場壓力，回柱放頂後老空區冒落情況及時採取有效的針對性措施。
（6）回採過程中必須加強對採場的檢查維護工作，發現失效，缺損支柱及時更換處理，發現隱患、險情及時採取安全補救措施。
頂板事故對應的安全技術措施
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防治放炮事故的安全技術措施及應急預案
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