采掘顶板的安全管理措施

采掘顶板的安全管理措施采掘顶板的安全管理措施 矿山的安全问题随着矿山生产的产生而产生 随着开采深 度的发展而发展 在矿山的开采过程中 由于受到人的不安全 行为 物的不安全状态和环境的不安全因素的影响和限制 导 致伤 亡事故的频频发生 已经引起人们的广泛关注 矿山安全生产管理的重点和难点是井下的采掘顶帮的安全 管理工作 深入现场作业及服务的人员越来越想有一个良好的 安全环境 消除顶板的不安全状态 一 一 顶板安全管理的制约顶板安全管理的制约 1 地质状况 地质状况 矿体走向为 ne30 40 w 左右 倾向 nw 倾角 25 45 左 右 主断层有 5 20cm 的断层泥 遇水极易软化坍塌 断层上 盘为蚀变极为强烈的绢英岩化花岗岩 其岩石极为破碎 且含 有泥质和裂隙水 对下盘矿石开采极为不利 位于主断层下盘 的矿体节理裂隙极为发育 构造节理面纵横交错 且节理面内 多有泥质充填 稳固性较差 矿体下盘的围岩破碎 稳定性差 赋存于黄铁娟英质碎裂岩及硅化花岗岩蚀变带碎裂岩中 构造 裂隙极其发育 黄铁娟英质碎裂岩 f 6 8 上盘岩石 f 4 6 其 抗拉强度仅为单轴抗压强度的 1 9 1 19 垂直于结构面的抗拉 强度趋近于 0 这种矿岩条件直接制约着采掘顶板的安全管理 2 破碎岩体给顶帮管理带来的限制 破碎岩体给顶帮管理带来的限制 其一 极易受爆破震动的影响发生微观结构上的破坏 使 岩体发生变化 当结构面上的滑移超过其位移的极限值时 岩 体结构解体崩溃 往往无明显变形而突然冒落 其二 对于采掘工程在施工过程中 由于岩体的抗拉强度 较小 顶板自撑拱形之内的岩体重量就变成了岩体的抗拉强度 在一定的暴露面积和一定的时间内 当顶板承受的拉应力 岩 体的自身重量 超过岩体本身的抗拉强度时 便使顶板在拱顶 范围内的岩石发生冒落 因此这种矿岩条件给顶帮的安全管理 工作带来了极大的难度 二 顶板安全管理的措施二 顶板安全管理的措施 1 不断改善采矿方法 逐步改变顶板的暴露面积和暴露形 不断改善采矿方法 逐步改变顶板的暴露面积和暴露形 式式 安全上可靠 技术上先进 经济上合理是应用采矿方法的 三个必要的条件 但首要的因素就是安全上可靠 如果安全上 不可靠 其他条件再好也经不住历史的考验 不能成为采矿生 产的好方法 1 顶板暴露面积的改善 采用上向水平分层充填采矿法 其采场空顶跨度在 8 米左 右 长度为矿体的水平厚度 并且分一 二步回采 二步采难 度更大 采取了锚杆支护顶板 经常出现塌方冒顶现象 并且 非常严重 直接威胁着作业人员的安全 采场采用了巷道掘进式进路采矿 进路空顶的跨度保持在 3m 左右 使顶板暴露跨度比原来缩小了 60 以上 暴露面积的 缩小 拱顶内岩石重量随之减少 增加了岩体的稳定 顶板的 冒落现象有了明显的减少 使顶板的安全管理有了进一步的改 善 顶板暴露的跨度进行了进一步的研究 对于三类岩石为中 等破碎岩石 跨度在 3 5m 顶板暴露时间在一个周之内 四类 岩石为特别破碎岩石 顶板跨度在 2 5m 暴露时间只有 10 小时 便会出现塌方 随着开采深度的加深 岩石的应力将会进一步 的加大 2 暴露形式的改变 采用上向进路开采 虽然顶板的跨度只有 3m 但是顶板仍 然为不断变化的岩石 对于极其破碎 泥质构造较多且淋水的 地点 即使采取较密的锚杆支护及其他支护也不能保证其安全 也经常出现塌方 仍然威胁着作业人员的安全 采场进行生产 顶板暴露跨度只有 3 0m 左右 顶板是钢筋混凝土假底像楼板一 样 只要假底严格按照设计要求进行施工 顶板一般不会变化 从而改善了破碎地点的顶板状况 2 采用合理的施工工艺 减少对顶板的破坏 采用合理的施工工艺 减少对顶板的破坏 采掘工程顶板的跨度暴露在巷道规格的范围内 如果不采 用合理的施工工艺和爆破参数 也会加剧对顶板的破坏或增大 暴露面积 不利于顶板的安全管理 合理的施工工艺和爆破参 数 能够减少对顶板的爆破震动和破坏 从而达到顶板安全管 理的目的 1 合理布置采掘工程和施工循序 断层构造带与矿体走向基本一直 施工工程沿着构造方向 布置 那么顶板受构造控制就难以形成设计的轮廓 并且将构 造直接暴露出来 在顶板形成大的构造及断裂面 不利于顶板 的安全管理 与构造方向垂直布置工程 暴露构造较小 便于 顶板的安全管理 因此布置工程特别是采矿工程时 应尽量与 构造面垂直布置 后退式顺序回采 特别是相临进路一帮为充填体 一帮为 岩石实帮 一旦充填体一侧不接顶 采取适当的措施将不接顶 充填体进行木垛接顶 顶板暴露面积也能保证在设计的范围内 有利于顶板的安全管理 凿眼爆破的顺序也决定顶板的暴露面 积 进路采矿掏槽布置在进路的中间能避免充填体一侧的爆破 破坏 减少尾砂的塌落 关键是爆破顺序和装药量 2 顶板控制爆破是解决采掘工程顶板最有效 主动的顶板 管理方式 对于掘进工程和进路采矿工程要求的顶板形状是不一样的 掘进工程顶板形状要求为三心拱形 这种顶板形状符合岩石的 受力情况 而采矿工程是进路采矿 顶板要求平整 以减少矿 石的损失与贫化 但这种顶板的平整不利于顶板的安全管理 因此要求形成一个微拱形 既能保证顶板的安全又能确保少损 失矿 顶板的控制爆破参数必须达到如下要求 顶板眼距保持在 70 80cm 左右 超过 100cm 就不能达到控制的目的 顶板眼与 上辅助之间的距离应 80cm 左右 一般 3m 宽的规格 三心拱应 为 6 个顶眼 进路要求平整 但也要求有个微拱形 顶眼应为 5 个 顶板眼必须要求平直 并且必须保证中间的顶眼要比两 帮的顶眼要低 对于装药必须严格按照空气间隔或空气柱间隔 进行装药 装药量不能过大 一般对于 2 0m 深的顶眼较硬的南 翼岩石装药量不得超过 3 支普通药卷 里面 2 支中间一支 破 碎一点的岩石装药量应控制在一支到 2 支药卷之内 达到里面 一支中间不放或一支 只有药量减少 才能减少对顶板的爆破 震动破坏 只要严格按照控制爆破的要求去施工 无论顶板岩 石如何 肯定能够减少对顶板的破坏 否则装药量过大 造成 顶板的加剧破坏 从近几年的爆破实践情况来看 主要就是存 在两个问题 一个是顶眼间距过大 职工为了少打一个眼 再 一个是顶眼药量过大 有的一个顶眼药装达 5 6 卷 对顶板加 剧了震动 为了更加深入的推广顶板控制爆破技术 确保顶板的安全 管理 准备试验采用劈裂管光面爆破技术 顶板使用的炸药为 小直径或药卷上部为非爆破材料 药卷下部为爆破材料 目的 是在爆破时炸药只对下部岩石产生破坏 对上部顶板岩石起到 保护和缓冲作用 3 预防为主 强化对顶帮的支护 预防为主 强化对顶帮的支护 对于顶板虽然采用了小的规格进行施工 也采用了控制爆 破技术 那些都是主动的保护顶板 但是顶板岩石比较破碎 必须采用严格的支护 对顶板的支护形式多种多样 最根本的 目的是保证顶板岩石不塌落 管缝锚杆是我矿最主要的一种支护形式 锚杆长度为 1 8m 现采用的网度为 1 0 1 0m2 一根 这种支护的网度符合 锚杆间距为锚杆长度一半的要求 已在我矿的进路采矿与掘进 工程中起到了一定的作用 锚杆均应垂直构造 对于 30 倾角的构造 锚杆的角度 60 左右最为合适 进路采矿均是向主断层方向所施工 锚杆随着 进路施工的方向施工在 50 70 能够满足锚固要求 并且应向两 帮方向倾斜 沿走向的工程 锚杆必须有个合适的角度 杜绝 沿滑面或节理构造而施工的现象 否则不但起不到支护作用 反而会对顶板造成破坏 对于顶板比较光滑的也必须采用合理 的锚杆支护 因为顶板存在倒三角节理 即使控制的再好 顶 板也有构造节理 节理面中有泥质 也极易随震动或淋水而造 成冒落 在施工锚杆时 不仅仅是垂直于节理面 必须将锚杆 穿透三角节理 使危岩被锚固在好的岩体中或相临进路的顶板 上方 破碎的掘进巷道 应当采用喷锚支护 甚至需要喷锚网支 护 110m 中段四分段巷采用了喷锚支护 由于岩石的破碎 受爆破震动的影响 出现喷浆层脱落 顶帮又出现了新的隐患 对部分顶帮进行金属网支护再喷浆后 顶帮很牢固 胜于混凝 土整体发碹支护 在主斜坡道 30m 水平以下 255m 水平以下 部分地段采用这种支护效果较好 金属网必须被喷浆体全部覆 盖才能起到真正的作用 木支护是采掘顶板管理的一种有效方法 在破碎的采掘岩 石中 作为一种临时的支护形式 采用木立柱或木棚支护 起 到了有效的支护作用 但必须合格有效 4 严格管理减少顶帮隐患 严格管理减少顶帮隐患 w 顶帮控制的再好 采取的措施再得当 虽然不能出现大