(6)采取正确的回柱方法,防止顶板压力集中在局部支柱上,造成局部顶板破碎及回柱困难。严格执行作业规程,不得违章作业。
(7)严格执行各项顶板管理制度。例如敲帮问顶制度、验收支架制度、岗位责任制度,金属支柱检查制度、顶板分析制度和交接班制度等。
(8)保证工作面正规循环作业,加快推进速度。 (五)工作面局部冒顶的处理方法
采煤工作面发生局部冒顶后,要立即查清情况、及时处理,否则延误时间,冒顶范围可能进一步扩大,给处理冒顶带来更多困难。处理采煤工作面冒顶的方法,应根据工作面的采煤方法、冒落高度、冒落块度、冒顶位臵和影响范围的大小来决定,主要有探板法、撞楔法、小巷法和绕道法四种。
1.探板法
当采煤工作面发生局部冒顶的范围小,顶板没有冒严,顶板岩石已暂时停止下落时,应采取掏梁窝、探大板木梁或挂金属顶梁的措施,即探板法来处理。具体处理步骤为:处理冒顶前,先观察顶板状况,在冒顶区周围加固支架,控制冒顶范围扩大。然后掏梁窝、探大板梁,板梁上的空隙要用木料架设小木垛接到顶部。架设小木垛前应先挑落浮矸,小木垛必须插紧背实,接着清理冒落矸石,及时打好贴帮柱,支柱打板的另一端,加固支架。并且要根据煤帮情况,采取防片帮措施。
2.撞楔法
当顶板冒落矸石块度小,冒顶区顶板碎矸没有停止下落或一动就下落时,要采取撞楔法来处理冒顶。如图4—6所示,具体操作是:处理冒顶时先在冒顶区选择或架设撞楔
36
棚子,棚子方向应与撞楔方向垂直。把撞楔放 在棚架上,尖端指向顶板冒落处,末端垫一方木块。然后用大锤用力击打撞楔末端,使它逐渐深入冒顶区将碎矸石托住,使顶板碎矸不再下落。之后立即在接楔保护下架设支架。撞楔的材料可以是木料、荆笆条、钢轨等。
图4-6 撞楔法处理工作面冒顶
3.小巷
如果局部冒顶区已将工作面冒严堵死,但冒顶范围不超过15m左右,垮落矸石块度不大且可以搬运时,可以从工作面冒顶区由外向里,从下而上,在保证支架可靠及后路畅通情况下,采用人字形掩护支架沿煤壁机道整理出一条小巷道。小巷道整通后,开动输送机,再放矸,按原来的采高架棚。
4.绕道法
当冒顶范围较大,顶板冒严,工作面堵死,用以上三种方法处理均有困难时,可沿煤壁重新开切眼或部分开切眼,绕过冒顶区。
二、大冒顶事故的防治 (一)大冒顶发生的征兆
采煤工作面大冒顶,主要是在工作面顶板突然来压或工作面支架支撑力不足时而发生的大面积顶板冒落事故。随着
37
工作面向前推进,工作面控顶面积逐渐增大,当厚度不大的直接顶逐渐塌落,而坚硬的老顶大面积悬露时,在工作面顶板岩层形成一个自然压力拱,煤壁受压发生变化,造成工作面压力集中,在这个变化过程中工作面顶板、煤帮、支架都会出现冒顶前的各种预兆。
1.顶板的预兆
顶板连续发出断裂声,声音的频率和音响增大,这是由于直接顶和老顶发生离层,或顶板切断而发出的声音,有时采空区内顶板发出象闷雷的声音,这是老顶和上方岩层产生离层或断裂的声音;顶板岩层破碎掉渣,而且掉渣逐渐增多,顶板的裂缝增加或裂隙张开,并产生大量的下沉,下沉速度增大;底板出现底鼓或裂缝。
2.煤帮的预兆
由于冒顶前压力增大,煤壁出现明显的受压和片帮现象。煤壁受压后,煤质变酥,片帮增多。使用电钻打眼时,钻眼省力。
3.支架的预兆
使用木支架时,支架大量的被压坏或折断,并发出响声。使用金属支柱时,耳朵贴在柱体上,可听见支柱受压后发出的声音。当顶板压力继续增加时,活柱迅速下缩,连续发出“咯咯”的声音。工作面使用铰接顶梁时,在顶板冲击压力的作用下,楔子有时被弹出或挤出。
4.含瓦斯煤层
瓦斯涌出最突然增加;有淋水的顶板,淋水量增加。 (二)工作面大冒顶经常发生的地点
(1)开切眼附近。这个区域上部顶板的坚硬岩层两边都受煤体支撑不易下沉,这就给下部软岩层直接顶的下沉离层创
38
造了条件。
(2)地质破坏带,如断层、褶曲附近。在这些地点顶板下部直接顶岩层破断后易形成大块岩体并下滑、垮落。
(3)老巷附近。由于老巷顶板一般破坏严重,直接顶易破断。
(4)煤层倾角大的地段。倾角大地段由于重力作用而岩石沿倾斜下滑力增大。
(5)顶板岩层淋水地段。顶板岩层含水使顶板裂隙容易张开或沿裂隙面滑动。
(6)局部冒顶区附近。由于局部冒顶破坏了顶板的完整性,引起了顶板压力的变化,可能导致大冒顶。
(三)工作面大冒顶的预防措施
预防采煤工作面大冒顶,除采取预防局部冒顶时提到的预防措施外,还应按以下情况采取措施。
(1)坚硬顶板的强制放顶。用爆破的方法人为地将不能自然冒落的坚硬顶板切断、垮落,垮落后形成碎石垫层。切断顶板可以人为控制垮落面积,减少悬顶给工作面带来的压力,降低垮落时产生的冲击载荷。垮落后形成垫层可以减缓垮落瞬间产生的暴风。
(2)提高单体支柱的初撑力和刚度。条件差的小煤矿使用的木支柱和摩擦金属支柱初撑力小,刚度差,易导致煤层复合顶板离层,工作面支架不稳定,所以有条件的矿要推广使用单体液压支柱。
(3)提高支架的稳定性。煤层倾角大或在工作面仰斜推进时,为防止顶板沿倾斜方面滑动推倒支架,应采用斜撑、抬棚、木垛等特种支架来增加支架的稳定性。在使用摩擦金属支柱和金属铰接顶梁的工作面,可使用挂钩式连接器把每排
39
支柱从工作面上端头至下端头连接起来,形成稳定的“整体支架”。
五、采煤工作面冒顶埋人的抢险处理
工作面发生冒顶将在场的作业人员埋入冒落的矸石中时,应立即营救被埋人员,一般应根据冒顶情况立即采取冒顶区的顶板处理工作,严防二次冒顶的发生,主要处理措施有:
(1)如冒落范围不大,可采用掏梁窝探大板梁或支悬臂梁的方法处理。工作前首先要观察顶板动态,加固冒顶区附近的支架,再掏梁窝、探大板和挂梁。棚梁顶上的空隙要刹紧背严或架小木(2)首先要考虑被埋人员的生存条件,尽早与被埋人员取得联系。鼓励被埋人员不要惊恐,要坚信能够脱险,条件不允许时,切记不要猛烈挣扎,以免给营救造成困难或出现更大损伤。
(3)探明冒顶区范围和被埋、压、截堵的人数及可能所在位臵,并分析抢救和处理条件,采取不同的抢救方法。
(4)迅速恢复冒顶区的通风,如一时不能恢复时,应利用压风管、水管或打钻孔向埋、压或截堵区人员供给新鲜空气。
(5)在处理过程中,必须由外向里加强支护,清理并维护好抢救人员的通道。必要时还可向遇难人员处开掘专用小巷道。
(6)在抢救处理过程中,必须有专人检查和监视顶板情况,加强支护,防止发生二次冒顶,并注意检查瓦斯及其他有害气体情况。
(7)在抢救中遇有大块岩石时,不许用爆破方法处理,可用千斤顶、撬棍等工具移动石块,以救出遇难人员。
40
41