防治顶板事故的安全技术措施及应急预

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1、纳雍县张家寨煤矿2010年度防治顶板事故的安全技术措施及应急预案纳雍县张家寨煤矿二○一○年一月纳雍县张家寨煤矿防治顶板事故的安全技术措施及应急预案一、矿区简介为了贯彻执行党和国家安全第一，预防为主的方针，保护职工身体健康与企业财产安全，根据矿井实际编制纳雍县张家寨煤矿防治顶板事故安全技术措施及应急预案，通过贯彻落实措，达到防止事故发生，并在一旦发生事故时，能有效地控制事故的扩大和迅速抢救受灾遇险人员，特编制纳雍县张家寨煤矿防治顶板事故安全技术措施及应急预案如下：一、矿井概况张家寨煤矿位于煤矿位于贵州省纳雍县龙

2、场朱家营村，距211省道线26Km，距纳雍县城约17Km，交通便利。张家寨煤矿矿区为规则四边形，矿区面积为1.1475km2，开采深度由+1650m至+1250m标高。矿井采用斜井开拓，主、副、风井布置在+1600m标高，长500m，坡度200，方位900。根据纳雍县煤矿开采方案设计和安全专篇设计生产能力9万t/a。本井田内主采煤层为5层，由上至下分为M5、M6、M28、M31、M32煤层，为倾斜薄及中厚煤层，煤层平均倾角19°，设计采用单层布置方式，首先开采M31煤层，采用走相关长壁式开采。二、地形地貌地势

3、表现阶梯状，地层地貌对矿井开采无大的影响。三、煤层顶、底板岩性M31煤层顶、底板为泥岩、灰质泥岩，局部为粉砂岩，底板为粘土岩或泥岩。四、矿山压力的概念1.原岩应力岩体在采动以前，由于某种原因自重作用在其内部引起的引力。开采前，岩体处于静止状态，所以原岩处于平衡状态。开掘巷道或进行回采以后，破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内应力的重新分布及其变形，表现形式为顶板下沉和垮落，底板隆起，煤壁片帮，并引起支架变形和破坏，充填物沉缩，煤的压出，地表变形等，直到岩体形成一个新的平衡状态为止。2.矿山压力由于采掘工作破坏

4、了岩体原始应力状态，引起应力重新分布，在其采掘空间周围岩体和支撑物上表现的力，应力重新分布产生的一系列力学现象为矿山压力显现。3.矿山压力的主要影响因素（1）包括地质因素、岩石性质及其构造特征。软岩的强度一般较低，受力后容易产生变形和破坏，岩层的层理、节理发育强度影响较大，掘进时容易产生冒顶。反之，层理、节理不发育的坚硬岩层，受力后不易变形和破坏，也就不易冒顶。断层的存在能改变顶板冒落的一般规律，或者造成突然来压和冒顶。开采深度越大，上覆岩层显现大，形成的支承压力越大，在开采过程中，矿压显现越明显。在生产实践

5、证明，煤层倾角越小，矿山压力显现越大，反之，矿山压力显现稍小。（2）生产因素：生产因素是人为的，只要掌握矿压显现规律，就可以人为地控制和改变这些因素的危害程度，生产因素主要有巷道布置的位置关系，支护形式、开采顺序、工作面推进速度和控顶方法等。五、采煤工作面矿山压力显现规律采矿工作破坏了矿山原岩体应力的平衡状态，采掘空间周围岩体的应力在一定区域内将重新分布。1.支承压力当在煤层中开掘切割眼后，位于切割眼上方岩石的支撑点发生移位，上部岩层的重量将向巷道两则转移，使两则载荷增加，形成集中压力，在集中压力的作用下，煤

6、帮破坏变形，承载能力降低，高峰压力即向煤帮深部转移，其抗压强度逐渐增加，支撑压力也逐渐形成。2.采煤工作面初次来压工作面从开切眼开始采煤后，随着工作面的推进，顶板岩梁的跨度越来越大，顶板就逐渐弯曲下沉，这时工作面顶板下沉加快，煤壁片帮严重，支柱受力增大，接着发生顶板阶梯式下沉，在这样的情况下是工作面回采以来老顶的第一次大规模来压，叫做老顶的初期来压。由切割眼到初次来压时工作面推进的距离叫做老顶初次来压步距，一般为25-35m左右。3.周期来压初次来压后，老顶岩梁由双支撑梁状态变为悬臂梁状态，随着工作面继续推进

7、，老顶岩梁周期性折断下沉，这时，工作面周期性的出现顶板下沉加快，煤壁出现片帮严重现象，支柱受力增大，出现断柱、倒柱，以及顶板台阶下沉等老顶来压现象，严重时可推垮回采工作面，在这样的情况下必须加强特殊支护，周期来压时，工作面应保证一定支柱密度及支架稳定性。六、掘进工作面矿山压力显现规律在煤岩体内掘进巷道后，巷道围岩产生变形位移，破坏甚至垮落，这种现象叫做地压现象。由巷道变形、位移、破坏、垮落而作用在支架上的力，叫做巷道地压。巷道地压的大小及形成主要表现为巷道顶压、巷道侧压和巷道底压3种基本形式。1.巷道顶压在煤

8、岩体中挖掘巷道后，由于巷道上方的岩体失去了支撑，产生了拉应力，同时在拉应力的作用下，岩石产生裂隙，这些裂隙相互交错，使岩石成为碎块。如果在这种情况下支护不可靠，这些岩石就会掉下来，所谓冒顶，造成巷道垮塌，该裂缝继续扩大，达到一定高度，然后稳定下来，就会形成一个自然平衡拱，此时，若有接顶支护可靠，自然平衡拱内的岩石其重量全部作用在支护上，这就是顶压。2.巷道侧压随着顶板的冒落，加上平衡拱的形成，所有向