冶金礦山冒頂事故常見原因及預防措施

2021-08-18 12:42:31 字數 3171 閱讀 4269

冒頂事故對礦井安全生產危害極大,因此,加強礦山頂板管理,**井下工作面可能存在的隱患,及時採取預防措施很有現實意義。

礦山的頂板岩體冒落事故,依其冒頂片幫的範圍和**人數,一般可分為大冒頂、區域性冒頂、松石冒落三種。大冒頂通常發生在屬沉巖礦種開採的礦山,冶金礦山較少發生。本文主要研究區域性冒頂和松石冒落,並統稱冒頂事故。

這類冒頂事故多發生在以下幾種情況:在頂板比較破碎的工作面;在岩層層理、節理、斷層比較發育易離層的工作面;在深礦井、超深礦井、爆破通風後排除工作不當的工作面。

冒頂事故發生的原因分析

冒頂事故的發生,一般與礦山地質條件、生產技術和組織管理等多方面因素有關。按事故分類統計資料,屬於生產組織管理方面的原因佔45.6%,屬於物質技術方面的原因佔44.

2%,屬於冒險作業等因素引起的事故僅佔10.2%。

一、生產組織管理方面

1.採礦方法選擇不合理

採礦方法選擇不合理是引發冒頂事故的乙個主要原因。據統計,我礦6年中共發生9起採場冒頂事故,其中留下不規則礦柱空場法採場的事故佔55.6%;房柱法採場的事故佔33.

3%;淺孔留礦法採場的事故佔11.1%。

2.頂板支護方法不合理

採場工作面或大斷面掘進,支護方法不合理或支護不及時,是導致冒頂事故的另乙個主要原因。當工作面附近的頂板岩石比較破碎,構造比較發育時,支護方法不合理或支護不及時,極易造成頂板突然冒頂或片幫,引發事故。我礦發生的有人員**的9次冒頂事故中,因支護方法不合理或支護不及時造成的有6次,佔66.

7%。3.浮石處理不當

巷道內松石冒落多半發生在距工作面10公尺以內,採場內松石冒落多半發生在採場頂板並不太高的情況下。

浮石處理不當,排除工技術不熟練,檢查不周,疏忽大意甚至沒有檢查,是造成冒頂**事故的原因之一。浮石處理不當所引起的**事故,大多是由於浮石處理前對工作面頂幫缺乏全面細緻的檢查,以及浮石處理時站立的位置不當和排除工的技術不熟練等造成的。我礦505中段pd2採場就發生過一次因站立位置不當,排除工被處理後的浮石順撬棍滑下砸傷的事故。

4.防護用品使用不當

在礦井內工作時,由於沒有正確使用防護用品而使冒頂事故擴大化的事例常有發生。2023年8月,上坑金礦某民工在上山口出碴時,由於安全帽沒繫帶,低頭時安全帽落下,正好被上山頂部頂板落下的一塊浮石砸中頭部而死亡。

5.人員管理跟不上

一是井下使用的新工人多,對井下作業環境不了解,又缺少安全知識技能的培訓,新老交替銜接不上,不能及時有效地「敲幫問頂」而引發事故。我礦2023年4月的冒頂事故,就是由於新工人缺乏必要的安全知識,處理頂板險巖時因站立位置不當而造成一人死亡。

二是井下管理人員對頂板管理不重視,沒有行之有效的頂板管理辦法和監督約束機制,以致頂板管理鬆懈,無人員**的小冒頂事故不斷,有人員**的冒頂事故也就不可避免了。

二、物質技術方面

1.松石檢測技術落後

「敲幫問頂」是一項靈活有效的松石檢測方法,仍在各國沿用。但撬棍檢查處理松石時,有一定的侷限性。資料表明,當松石厚度大於0.

4公尺,面積大於1.5平方公尺時,「敲幫問頂」已無濟於事。外國一些礦山在使用「敲幫問頂」時,還同時使用如超聲探測、紅外線輻射檢測等先進檢測方法。

我國的中小型冶金礦山受技術、經濟等條件限制,大多數都是單純使用撬棍來「敲幫問頂」,明顯存在著松石檢測不徹底及檢測時檢測人員的人身安全受威脅等缺點。

2.頂板處理技術不完善

噴錨支護是預防冒頂事故的一項有效措施,它的施工工藝也比較成熟,本應在礦山中大量推廣使用。但我國的絕大多數中小型冶金礦山卻因各種原因沒能使用該項技術,仍在沿用木支護等古老支護工藝,甚至不支護,使礦山頂板維護的有效性受到了較大的影響。

3.採礦工藝不合理

我國的一些中小型冶金礦山特別是一些民辦冶金礦山,採礦工藝不合理,甚至存在著嚴重的工藝缺陷。這些礦山由於缺乏採礦技術人員,採礦方法是從其它礦山或書本上生搬硬套來的,不能及時根據礦山的實際地質構造、岩性特徵等採取相應的採掘技術,以致採場暴露面積、落礦工藝、回採工藝等不合理,採礦過程中又不能及時改進,有的小礦山甚至連乙個井下技術人員也沒有,這些都嚴重影響了頂板管理的有效性。

三、冒險作業方面

改革開放以來,受經濟利益的驅動,礦山井下的險、累、髒活都由民工來做,且不少礦山撤消了井下專職排險工,井下排險作業一般由民工兼職。這些民工經常出現冒險作業現象,並由此引發一些冒頂**事故。我礦2023年6月就發生一次因民工在井下冒險作業,導致2人受輕傷的冒頂事故。

冒頂事故的預防措施

1.及時調整採礦工藝,保證合理的暴露空間和回採順序,有效控制地壓要加強礦井地質工作和採礦方法的實驗研究,對原設計的採礦方法不斷進行改進,找出適合本礦山不同地質條件下的高效安全的採礦方法,加大採礦強度,及時處理採空區。要控制好採場頂板的穩定性,必須要有乙個合理的開採順序,因此要合理確定相鄰兩組礦脈的回採順序;要根據不同的地質條件和採礦方法,嚴格控制採場暴露面積和採空區高度等技術指標,使採場在地壓穩定期間採完。

2.要加強頂板的檢查、觀測和處理,提高頂板的穩定性,頂板松石冒落往往是造**員受傷的重要原因。對頂板松石的檢查與處理,是一項經常性而又十分重要的工作,必須固定專人按規定的制度工作,才能確保頂板安全生產,防止松石冒落頂板事故發生。

對一些危險性較大的採場,在技術、經濟允許的條件下,應盡量採用科學方法觀測頂板。目前國內較經濟簡便的觀測手段有光應力計、地音儀及巖移觀測等。要觀測摸索不同岩石巖移的規律,科學地掌握頂板情況。

對已發現的不穩定工作頂板,要及時進行處理,並盡可能採用科學有效的措施(如噴錨支護等)防止冒頂事故發生。

3.科學合理地布置巷道及採場的位置、規格、形狀和結構

要避免在地質構造線附近布置井巷工程,因為垂直於地質構造線方向的壓應力最大,是岩體產生變化和破裂的主要因素。要避免在斷層、節理、層裡破碎帶、泥化夾層等地質構造軟弱面附近布置井巷工程。因為在這些地方布置的工程更易產生冒頂。

如井巷工程必須通過這些地帶,也應採取相應的支護措施或特殊的施工方案。井巷、採場的形狀和結構要盡量符合圍岩應力分布要求。因此,井巷和採場的頂板應盡量採用拱形。

因為圍岩的次生應力不僅與原岩應力和側壓係數有關,而且還與巷道形狀有關。採用拱形形狀時,施工難度不大且頂板壓力不會太集中,頂板穩定性較好。

4.加強頂板管理,提高頂板管理的技術水平

一是加強安全教育和安全技術知識的培訓工作,提高各級安全管理人員的技術水平,樹立「安全第一」的思想,遵章守紀,建立群查、群防、群治的頂板管理制度。在各工作面備有撬棍,設立專人或兼管人員具體負責各工作面的排險工作,設立警告標誌,做好交**制度等。

二是結合礦山實際,總結頂板管理的經驗教訓,從地質資料的提供、井巷設計、井巷維護技術、施工管理,制訂出一套完整的井巷施工頂板管理標準,為科學有效地管理頂板提供技術支援。

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