煤矿知识(4)

2019-02-14 21:43

调度室在接到井下发生突水后能迅速通知矿领导和组织相关科室主要领导到矿调度室集合待命,并及时通知井下受水灾威胁各头面人员撤离。本次演习中井下各区队反应迅速,施工人员根据所在施工地点安全有序撤离。生产技术科在接到井下发生突水情况后迅速的组织人员下井观测水量情况,在40分钟内赶到突水地点观测水量变化并向调度汇报水量大小情况。本次演习在矿领导和调度指挥部的指挥下,业务科室及各单位密切配合下,确保了职工安全的撤离,保证了职工的生命安全,降低了财产损失,演习效果达到要求。 四、存在问题

1、为了达到演习的真正目的,演习未预先通知具体时间。地面个别单位存在反映不及时,行动不迅速现象,已对其提出通报批评。 2、为防止正常生产出现混乱现象,引发次生安全事故,未对三水平以上地区工作人员进行有计划、有组织的撤离。

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2010年5月1日 矿井带水压开采措施

XX矿三水平下山采区位于矿井-450米至-600米二1煤层底板等高线之间区域。目前,矿井开拓和回采正在进行中。根据《煤矿防治水工作条例》规定,我们针对下山采区二1煤层与矿井直接充水含水层(C3L8灰岩)之间的安全隔水层厚度抗底板直接充水含水层(C3L8灰岩)水头压力进行了计算,通过计算安全隔水层厚度能够抗住C3L8灰岩水头压力,但为了防止水害事故发生防患于未然,确保矿井安全生产,现制定以下专项带水压开采专项安全措施。

1、施工单位在施工中必须严格执行“有掘必探,先探后掘先探后采,长探短掘”原则,如水害事故发生,及时通知调度室,并迅速按避灾路线将人员撤出。生产科地质人员要迅速到出水地点,察看出水情况、涌水水源及水量大小,并及时向调度汇报,以便有利于调度指挥,抢险救灾。

2、施工单位要严格按设计施工,在施工中必须坚持进行超前钻探,超前距不得小于20米,以控制C3L8灰岩与采掘工作面的间距,并探明前方是否有断

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层及水文地质情况,防止突水事故发生。

3、对施工工作面地质部门必须根据生产计划编制地质及水文地质预报,并到施工工作面收集地质及水文地质资料,进行分析研究,对有水害威胁的施工工作面及时下达水情水害预报。

4、建立健全矿井防排水设施并定期检查,对独头工作面要建临时水仓,配备两台大功率水泵,两台水泵排水能力不小于100m3/h,防止排水不及造成淹工作面。

5、在-520m标高设计水仓和泵房,在排水系统完善后有计划地对C3L8灰岩水进行疏放,降低其水位和水头压力,减小对矿井的威胁。

6、地质部门要利用各种手段探明施工地点断层的走向、落差及断层导水情况,防止C3L8灰岩通过断层向矿井充水,造成水害事故。

7、编制避水灾路线图,施工工作面要悬挂避水灾路线图,做到施工地点的每个人员都熟悉避灾路线。

8、设计部门巷道设计要尽可能布置在远离C3L8灰岩含水层的岩层中,避免造成施工中误揭含水层。

9、及时校正中腰线,防止巷道掘偏误揭C3L8灰岩含水层。

10、三水平延深采区出水后调度室要及时通知各水平泵房进入紧急状态并排水抢险。

11、发生突水事故后,各生产头面工作人员要按以下避灾路线撤离: XXXXXX

矿井突水征兆

矿井突水是煤矿事故的一种,它的发生取决于矿井水文地质及采掘的现场条件。一般突水事故可归纳为两种情况:一种是突水水量小于矿井最大排水能力,地下水形成稳定的降落漏斗,迫使矿井长期大量排水;另一种是突水水量超过矿井的最大排水能力,造成整个矿井或局部采区淹没。在各类突水事故发生之前,一般均会显示出多种突水预兆。 一般预兆

主要表现为煤层变潮湿、松软;煤帮出现滴水、淋水现象,且淋水由小变大;有时煤帮出现铁锈色水迹; 工作面气温降低,出现雾气或硫化氢气味; 有时可听到水的“嘶嘶”声; 矿压增大,发生冒顶片帮及底鼓。 工作面底板灰岩含水层突水预兆

主要表现为工作面压力增大,底板鼓起; 工作面底板产生裂隙,并逐渐增大; 沿裂隙或煤帮向外渗水,裂隙会逐渐增大,水量会增加。当底板渗水量增大到一定程度时,煤帮渗水可能停止,此时水色时清时浊,底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清; 底板破裂,沿裂缝有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声; 底板发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白或黄色。

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松散孔隙含水层突水预兆

主要表现为突水部位发潮、滴水且滴水现象逐渐增大,仔细观察会发现水中含有少量细沙; 发生局部冒顶,水量突增并出现流沙,流沙常呈间歇性,水色时清时浑,总的趋势是水量、沙量增加,直至流沙大量涌出;顶板发生溃水、溃沙,这种现象可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。

以上预兆是典型的情况,在具体的突水事故过程中,并不一定全部表现出来,所以我们应该细心观察,认真分析、判断,尽量避免突水事故的发生。

煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施

1 煤层的顶底板

煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在正常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。

根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能,强度等特征的不同,从上至下顶板划分为基本顶(老顶)、直接顶、伪顶三个部分;底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过,对于某个特定的煤层来说,其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。 1.1煤层的顶板

1.1.1伪顶:是紧贴煤层之上的,极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层,厚度一般为0.3~0.5m,多由页岩、炭质页岩等组成。

1.1.2直接顶:是直接位于伪顶或煤层(如无伪顶)之上岩层,常随着回撤支架而垮落,厚度一般在1~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

1.1.3基本顶:又叫老顶,是位于直接顶之上或直接位于煤层之上(此时无直接顶和伪顶)的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间,直到达到相当面积之后才能垮落一次,通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。 1.2煤层底板

1.2.1伪底:直接位于煤层之下的薄层软弱岩层,多为炭质页岩或泥岩,厚度一般为0.2~0.3m。

1.2.2直接底:直接位于煤层之下硬度较低的岩层,厚度一般由几十厘米到1米左右,通常由泥岩、页岩或粘土岩。若直接底为粘土岩,则遇水后易膨胀,可能造成巷道底鼓与支架插底现象,轻者影响巷道运输与工作面支护,重者可使巷道遭受严重破坏。

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1.2.3老底:指位于直接底之下,比较坚硬的岩层,多为砂层,石灰岩等。 2 采煤工作面顶板分类

根据工作面顶板冒落的难易程度,将顶板分为五类。

2.1易冒落的松软顶板。该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层,回柱后顶板能立即冒落,且能填满采空区。这类顶板由于冒落比较充分,使位于裂隙带的老顶岩层,在回采过程中,很容易取得平衡,因而老顶的开裂,弯曲下沉,对工作面几乎没有什么影响,工作面来压比较缓和,无明显的周期压力,靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定,顶板容易管理。

2.2中等冒落性的顶板。该类顶板的特点是直接顶,厚度一般小于煤层平等的6~8倍,其上部为比较坚硬的老顶,虽然回柱后直接顶随之垮落,但因厚度不大,不能填满采空区,老顶则置于悬露状态,当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落,此时因采空区落差较大,致使工作面呈现周期来压状态,严重时可使采场切顶垮面。对于这类顶板应注意老顶的活动规律。

2.3难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上,或有一伪顶,无直接顶,由于老顶垮时采空区的落差太大,使工作面呈现明显的周期来压,工作面平时的下沉量及下沉速度较小,而当周期来压时下沉速度急剧增加,工作面顶板情况迅速恶化,应当注意及时采取措施。

2.4极难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是煤层板为极其坚硬的整体性厚岩层,在采空区能悬露上万平方米而不垮落,当垮落时则能形成暴风,致使工作面造成垮面和严重破坏。

2.5可塑性弯曲的顶板。该类顶板的特点是直接顶,虽是具有一定厚度的坚硬岩层(如砂岩、石灰岩),但由于其中存在有平行于工作面的节理裂隙,采煤后顶板下沉,在移动过程中断裂成块,但仍互相挤在一起具有传递水平的能力,就像“砌体梁”一样,各岩块互相牵制而成平衡,随工作面推进顶板弯曲下沉接触底板。

坚硬冒顶板指的是直接顶岩层比较完整、坚硬(固),回柱后顶板不能立即垮落的顶板。一般为砂岩、砂岩和石灰岩。坚硬难冒顶板具有整、厚、硬的性质。

分析了综采工作面冒顶发生的机理,从优化工作面巷道布置,合理选择架型、正确使用液压支架、工作面超前支护、破碎顶板管理等几个方面,讨论了综采工作面顶板安全管理的重点和措施。 3 综采工作面冒顶发生的机理

在倾斜煤层中,对回采工作面空间影响最大的地质因素是直接顶。唐公塔煤矿综采队开采的煤层顶板属中等稳定顶板,其稳定性与煤层及其顶板的节理裂隙发育程度有关。

节理裂隙有3类:原生裂隙、构造裂隙和地压裂隙。从唐公塔煤矿的生产

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实际来看,以地压裂隙和构造裂隙对顶板管理的影响较大。

地压裂隙是由于煤层采动后引起的,煤壁前强大的支承压力对直接顶可能形成地压裂隙,这种裂隙平行于工作面,对液压支架的稳定性直接产生影响。在开采过程中,基本顶及其上覆岩层的重量对工作面形成支承压力,如果工作面推进度慢,则支承压力超前,通过基本顶悬臂梁反复作用于煤壁和直接顶,造成煤壁和直接顶产生地压裂隙,地压裂隙不但使原生裂隙扩大,而且会使相邻裂隙相互连通,最终引起煤壁片帮,顶板离层,这时如不及时采取措施,极易发生冒顶。 构造裂隙是由地质构造运动而形成的。它常贯穿于整个煤(岩)层中,在层面中形成明显的弱面,使得裂隙面之间的黏结力减弱。直接顶的这种裂隙极易在无任何征兆的情况下造成工作面冒顶。 4 改进措施

4.1煤矿企业要按照《煤矿安全规程》和行业技术规范,根据所采煤层顶底板岩性和矿压显现情况,制定采掘工程支护设计方案,确定相应的支护方式和支护参数;条件发生变化时,要及时进行调整。

4.2每个采掘工作面、巷道维修工程都要制定作业规程和安全技术措施,遇有过老巷、煤柱、地质构造破碎带等特殊情况时,要及时补充安全技术措施,并按规定审批、组织作业人员学习贯彻后,方可组织实施。要加强对作业人员顶板管理知识的教育培训工作,增强防范顶板事故的意识和能力,切实做到严格执行敲帮问顶制度,严禁空顶作业。

4.3掘进工作面作业规程要明确永久和临时支护方式、最大空顶距、循环进度、爆破参数。要按作业规程规定对掘进工作面进行永久支护和临时支护。在松软的煤、岩层或者流砂层及地质破碎带中掘进巷道时,必须采取特殊措施。在爆破前必须加固靠近工作面20m范围内的支护,爆破中破坏的支护必须及时修复。采用锚杆、锚索、锚喷支护的巷道,锚杆、锚索的材质、拉力和预紧力、喷层厚度和强度必须符合作业规程规定。

4.4采煤工作面作业规程要明确顶板管理方法、控顶距、初次来压和周期来压的特殊支护方式,以及初采初放和临近停采线时的顶板管理措施。开采浅埋深薄基岩煤层、近距离煤层时,要针对顶板管理制定专门安全技术措施。必须及时支护采煤工作面顶板,支柱、支架牢固接顶,初撑力要符合要求,破碎、松软顶底板工作面要采取针对性措施;要严格执行预防架前冒落的措施,周期来压期间加强对煤壁的辅助支护,防止煤壁片帮和伞檐冒落。对于急倾斜煤层的回采工作面,必须采取防止底板滑落的措施并设置防倒柱的联锁装置。放顶煤开采工作面,严禁采用木支柱和金属摩擦支柱支护方式;倾角大于30°的工作面或冲击地压煤层,严禁采用单体液压支柱放顶煤开采。必须按作业规程规定及时对采煤工作面进行放顶或者充填,必须加强工作面上、下安全出口与巷道连接处至少20m范围内的支护。

综采工作面破碎顶板的控制方法

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