淺談巷道頂板事故的防治

摘 要：影響巷道頂板事故的因素是多方面的，本文首先介紹了巷道掘進和支護的基本安全注意事項，然后介紹了不同施工地點防治頂板事故的注意事項，最后簡要介紹了不同支護方式防治頂板事故的注意事項。

關(guān)鍵詞：巷道頂板 事故 防治 注意事項

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0073-01

當巷道圍巖應(yīng)力比較大、圍巖本身又比較軟弱或破碎、支架的支撐力和可縮量又不夠時，已被應(yīng)力破裂的圍巖或本來就破碎的圍巖，在較大應(yīng)力作用下，可能損壞支架，形成巷道冒頂，從而導(dǎo)致巷道頂板事故。巷道頂板事故的防治應(yīng)該采取綜合治理的措施。以煤層賦存的自然條件為出發(fā)點，合理地布置巷道位置，盡可能減輕礦山壓力顯現(xiàn)對巷道支護的影響；針對不同的圍巖條件，選擇合理的施工工藝、支護方式及其參數(shù)等。

1 巷道掘進和支護的基本安全注意事項

（1）從總的方面看，要防治巷道頂板事故，在開掘巷道時就應(yīng)該避免把巷道布置在由采動引起的高應(yīng)力區(qū)內(nèi)，或布置在很軟弱破碎的巖層罩。如果實存避不開軟弱破碎巖層，那么就要在支架的支承力與可縮量上下功夫，使其能和圍巖狀況相適應(yīng)。（2）掘進工作面嚴禁空頂作業(yè)?？拷蜻M工作面10 m內(nèi)的支護，在爆破前必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先行修復(fù)，之后方可進入工作面作業(yè)。修復(fù)支架時必須先檢查頂、幫，并由外向里逐架進行。（3）在松軟的煤、巖層或流砂性地層中及地質(zhì)破碎帶掘進巷道時，必須采取前探支護或其他措施。在堅硬和穩(wěn)定的煤、巖層中，確定巷道不設(shè)支護時，必須制定安全措施。（4）支架間應(yīng)設(shè)牢固的撐木或拉桿。可縮性金屬支架應(yīng)用金屬支拉桿，并用機械或力矩扳手擰緊卡纜。支架與頂幫之間的空隙必須塞緊、背實。（5）更換巷道支護時，在拆除原有支護前，應(yīng)先加固臨近支護，拆除原有支護后，必須及時除掉頂幫活矸架設(shè)永久支護，必要時還應(yīng)采取臨時支護措施。在傾斜巷道中，必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。（6）開鑿或延深斜井下山時，必須在斜井及下山的上口設(shè)置防止跑車裝置，在掘進工作面的上方設(shè)置堅固的跑車防護裝置，以防跑車沖倒支架造成巷道冒頂。跑車防護裝置與掘進工作面的距離必須在施工組織設(shè)計或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。（7）由下向上掘進25°以上的傾斜巷道時，必須將溜煤（矸）道與人行道分開，防止煤（矸）滑落傷人。人行道應(yīng)設(shè)扶手、梯子和信號裝置。斜巷與上部巷道貫通時，必須有安全措施。

2 不同施工地點防治頂板事故的注意事項

2.1 掘進頭

掘進頭冒頂?shù)脑蛑饕芯蜻M破巖后，頂部存在將與巖體失去聯(lián)系的巖塊，如果支護不及時，該巖塊可能與巖體完全失去聯(lián)系而冒落；掘進頭附近已支護部分的頂部存在與巖體完全失去聯(lián)系的巖塊，一旦支護失效，就會冒落造成事故。

掘進工作面施工時為了防止空頂作業(yè)，永久支護前必須有臨時支護措施。臨時支護必須具有足夠的強度、對頂板有足夠的控制面積、對現(xiàn)場條件有較好的適應(yīng)性。掘進作業(yè)規(guī)程或施工安全技術(shù)措施要對使用的臨時支護的方式、操作程序、技術(shù)要求等進行規(guī)定。掘進工作面的循環(huán)進尺必須依據(jù)現(xiàn)場條件在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定，一般情況下永久支護離迎頭的距離不得超過一個循環(huán)的進尺。地質(zhì)條件變化時，應(yīng)及時補充措施并調(diào)整循環(huán)進尺的大小。巷道頂部錨桿施工時應(yīng)由外向里逐個逐排進行，不得在所有的錨桿眼施工完后再安裝錨桿。

2.2 巷道交叉處

巷道交叉處冒頂事故往往發(fā)生在巷道開岔的時候。因為開岔口需要架設(shè)抬棚替換原巷道棚子的棚腿，如果開岔處巷道頂部存在與巖體失去聯(lián)系的巖塊，并且圍巖正向巷道擠壓，而新支設(shè)抬棚或強度不夠，或穩(wěn)定性不夠，就可能造成冒頂事故。防治巷道開岔處冒頂?shù)拇胧┤缦拢海?）巷道交叉點的位置盡量選在巖性好、地質(zhì)條件穩(wěn)定的地點，開岔口應(yīng)避開原來巷道冒頂?shù)姆秶Ｏ锏澜徊纥c要有專門的設(shè)計，對支護方式、支護材料、巷道斷面等進行規(guī)定。（2）采用錨桿（錨索）對巷道交叉點支護時，要進行頂板離層監(jiān)測，并在安全技術(shù)措施中對支護的技術(shù)參數(shù)、監(jiān)測點的布置及監(jiān)測方法等進行規(guī)定。監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)支護問題及時采取措施進行處理。（3）架棚巷道的交叉點采用抬棚支護時，要進行抬棚設(shè)計，根據(jù)設(shè)計對抬棚材料專門加工，抬棚梁和插梁要焊接牙殼。注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格，保證抬棚有足夠的強度。（4）當開口處圍巖尖角被壓壞時，應(yīng)及時采取加強抬棚穩(wěn)定性的措施。（5）必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿，不得過早拆除，切忌先拆棚腿后支抬棚。

2.3 圍巖松散破碎區(qū)

在地質(zhì)破壞帶、層理裂隙發(fā)育區(qū)、壓力異常區(qū)、分層開采下分層掘巷以及維修老巷等圍巖松散破碎區(qū)容易發(fā)生巷道頂板冒頂事故。此類事故隱患比較明顯，同時也最容易由較小的冒落迅速發(fā)展成大面積高拱冒落。防治措施主要有以下幾種：（1）炮掘工作面采用對圍巖震動較小的掏槽方法，控制裝藥量及放炮順序。（2）根據(jù)不同情況，采用超前支護、短段掘砌法、超前導(dǎo)硐法等少暴露破碎圍巖的掘進和支護工藝，縮短圍巖暴露時間，盡快將永久支護緊跟到迎頭。（3）圍巖松散破碎地點掘進巷道時要縮小棚距，加強支架的穩(wěn)固性。此外，在掘進工作面10 m內(nèi)、地質(zhì)破壞帶附近10 m內(nèi)、巷道交叉點附近10 m內(nèi)、已經(jīng)冒頂處附近10 m內(nèi)，都是容易發(fā)生頂板事故的地點，巷道支護必須適當加強。

3 不同支護方式防治頂板事故的注意事項

巷道的基本支護方式有：支架支護、錨桿（錨噴）支護、砌碹支護等。支架支護巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類?？赡艿那闆r下巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中，并盡量避免采動的影響。巷道支架應(yīng)有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力。巷道支架所能承受的變形量，應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時，盡可能采用有初撐力的支架。在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性，可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定，增加架棚的穩(wěn)定性，以防推倒。錨桿、錨噴支護巷道冒頂事故的發(fā)生除地質(zhì)因素外，主要是錨桿支護系統(tǒng)的錨固力、噴體的厚度和強度不足引起的。）錨桿、錨噴等支護的端頭與掘進工作面的距離，錨桿的形式、規(guī)格、安裝角度，混凝土標號、噴體厚度，掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等，必須在施工組織設(shè)計或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。使用錨固劑固定錨桿時，應(yīng)將孔壁沖洗干凈，砂漿錨桿必須灌滿填實。砌碹支護由于施工速度較慢，在頂板圍巖破碎時掘進頭容易冒頂。在掘砌一次成巷施工中，掘進工作面到砌碹地點一般保持20～40m距離。巷道砌碹時，必須及時排除頂幫活動的殲石，并應(yīng)采取臨時支護措施。拱架之間必須有撐桿拉手，拱架要支穩(wěn)支牢，保證巷道中腰線符合規(guī)定。砌體要保證足夠的養(yǎng)護期，不準提前拆拱架。

參考文獻

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