掘进工作面防突预测期间安全注意事项 PPT课件

1 掘进工作面预测期间安全注意事项职工培训中心 2 1 顶板事故防治2 进入煤壁侧作业安全技术措施3 掘进工作面防突管理 目录 3 第一节 顶板事故防治 顶板事故是煤矿生产的主要灾害之一 是指在地下采掘过程中 顶板意外冒落造成人员伤亡 设备损坏 生产中止等的事故 在地下采掘过程中 由于矿山压力的作用 顶板会垮落 如果顶板管理工作出现漏洞 则会发生顶板事故 在煤矿井下事故中 以顶板事故的数量为最多 据统计我国煤矿顶板事故的伤亡人数约占各类事故总伤亡人数的40 50 小煤矿的顶板事故尤为严重 4 一 死亡事故统计表 2005年 2017年 5 煤层顶底板示意图1 老顶2 直接顶3 伪顶4 煤层5 直接底 6 一 顶板类型 煤层顶板岩层依其所处位置分为伪顶 直接顶 老顶 伪顶是指紧贴在煤层之上 极易垮落的薄岩层 直接顶是位于伪顶或煤层 无伪顶时 之上 一般由一层或几层厚度不定的泥岩 页岩 粉砂岩等比较容易垮落的岩层所组成 直接顶按稳定性可分为 不稳定顶板 中等稳定顶板 稳定顶板 坚硬顶板 老顶又叫基本顶 一般指位于直接顶之上 有时也直接位于煤层之上 厚而坚硬的岩层 顶板分为坚硬难冒顶板 破碎顶板和复合型顶板 坚硬难冒顶板是指直接顶岩层比较完整 坚硬 固 回柱后不能立即垮落的顶板 一般为砂岩 砾岩和石灰岩 破碎顶板指的岩层的强度低 节理裂隙十分发育 整体性差 自稳能力低 并在工作面控顶区范围内维护困难的顶板 7 二 矿井顶板事故的危害 1 一般会推垮支架 埋压设备 造成停电 停风 给安全管理带来困难 对安全不利 2 如果是地质构造带附近的冒顶事故 不仅给生产造成麻烦 而且有时会引起透水事故的发生 3 在有瓦斯涌出区附近发生顶板事故将伴有瓦斯的突出 易造成瓦斯事故 4 如果是采掘工作面发生顶板事故 一旦人员被堵或被埋 将造成人员伤亡 8 三 顶板事故发生的原因 1 客观原因 一是地质因素的影响 二是顶板压力变化的影响 三是采掘工序的影响 2 主观原因 一是因为工程质量低劣 主要是不坚持敲帮问顶 发现隐患不及时处理 空顶作业 违章放炮等 二是人的因素影响 管理不善 表现在生产安全管理人员不深入作业现场 不带班作业 不严格执行三大规程 违章作业 违章指挥 纪律松散等 9 1 局部冒顶事故 局部冒顶绝大部分发生在临近断层 褶曲轴部等地质构造部位 多数发生在基本顶来压前后 特别是在直接顶由强度较低 分层厚度较小的岩层组成的条件情况下 采煤工作面局部冒顶易发生地点是放顶线 煤壁线 工作面上下出口和有地质构造变化的区域 掘进工作面局部冒顶事故 易发生在掘进工作面空顶作业地点 木棚子支护的巷遭 倾斜巷道 岩石巷道 煤巷开口处 地质构造变化地带和掘进巷道工作面过旧巷等处 局部冒顶事故主要是由于已破坏的顶板失去依托而造成的 其触发原因 一部分是采煤工作 包括破煤 装煤等 过程中未能及时支护已露出的破碎顶板 另一部分是回柱操作过程中发生局部冒顶事故 10 视频 1 11 2 大面积切顶事故 大面积切顶事故 简称垮面 的特点是冒顶面积大 来势凶猛 后果严重 不仅严重影响生产 往往还会导致重大人身伤亡事故 事故原困是直接顶和基本顶大面积运动造成的 由直接顶运动所造成的垮面事故 按其作用力性质和顶板运动时的始动方向又可分为以下两类 12 切顶事故 包括向煤壁方向压垮和向采空区方向压垮型事故 这类事故主要是由于垂直于顶底板方向的作用力压断 压弯阻力不足的支架或将支架压入抗压强度低的底板所造成的 包括走向推进工作面常发生的倾向推垮型事故和倾斜推进工作面容易发生的向采空区方向推垮型事故 这类事故的特点是顶板运动发生时 在平行于煤层的层面方向产生较大的推力 推倒失稳的支架造成垮面事故 推垮型事故 压垮型事故 切顶事故 13 由基本顶运动所造成的垮面事故 按其作用力性质和顶板运动始动方向不同也可分为以下两类 1 冲击推垮型 即砸垮型 事故 这类事故的特点是开始运动的基本顶首先将其作用力施加于靠近煤壁处已离层的直接顶上 造成煤壁片塌和顶板下切 紧接着高速运动的基本顶把直接顶推垮 这类事故发生在木支柱支护的工作面 可缩性很小的木支柱由于不能抵抗基本顶的压力 在基本顶的下沉过程中依次被折断 从而导致剩余支柱的支护强度不足以平衡直接顶的作用力丽被全部压断 造成垮面事故 14 15 16 相关事故案例 谢桥矿2006年 10 10 冒顶事故 被堵8人 潘二矿2011年 7 3 冒顶事故 被堵10人 3起冒顶堵人事故共同点 1 都是锚杆支护煤巷 2 都不是掘进迎头冒顶 3 都是地质构造或应力集中等特殊地段 4 都造成较大经济损失及社会影响 5 都是责任事故 谢桥矿 潘二矿 朱集东矿被堵人员分别获救 17 避灾方法 1 迅速撤离 当发现冒顶预兆而又难以采取措施防止冒顶时 要迅速离开危险区 撤退到安全地点 2 及时躲避 当冒顶发生又来不及撤至安全地点时 应及时背靠煤帮站立 但要注意煤壁片帮伤人 如果靠近木垛 也可撤至木垛处避灾 3 立即求救 冒落基本稳定后 遇险人员应立即采用呼叫 敲打 不要敲打对自己有威胁的支架 物料和岩块 等方法 发出有规律 不间断的求救信号 以便撤离的人员了解灾情 组织力量进行抢救 4 配合营救 发生冒顶埋人事故时 被埋压的人员不要惊慌失措 切忌猛烈挣扎 被隔堵的人员 应在遇险地点维护好自身安全 构筑脱险通道 配合外部的营救工作 18 1 充分掌握顶板压力分布及来压规律 冒顶事故大都发生在直接顶初次垮落 基本顶初次来压和周期来压过程中 只要充分掌握压力分布及来压规律 采取有效的支护措施即可防止冒顶 掘进巷道在布置及支架形式的选择上也要充分考虑压力的分布规律及顶板压力大小 把巷道布置在压力降低区内 3 顶板冒落的预防 2 采取有效的支护措施 根据顶板特性及压力大小采取合理 有效的支护形式控制顶板 防止冒顶 如果工作面压力太大基本支架难以承受时 还可采用特殊支架支护顶板 综采工作面要严格控制采高 及时移架控制裸露顶板 掘进工作面要坚持使用前探梁支护 放炮前要加固棚子 实行联锁 防止崩倒棚子引起冒顶 19 3 及时处理局部漏顶 及时处理局部漏顶 以免引起大冒顶 4 坚持敲帮问顶制度 在进入采掘工作面装煤 支护前 要敲帮问顶 处理已离层的顶板 如果处理不下来 要用点柱先支撑 20 5 严格按 煤矿安全规程 作业 采煤工作面必须按作业规程的规定及时支护 严禁空顶作业 所有支架必须架设牢固 并有防倒柱措施 严禁在浮煤或浮矸上架设支架 使用摩擦式金属支柱时 必须使用液压升柱器架设 对于软岩条件下初撑力确实达不到要求的 在制定措施 满足安全的条件下 必须经企业技术负责人审批 21 严禁在控顶区域内提前摘柱 碰倒或损坏 失效的支柱 必须立即恢复或更换 移动输送机机头 机尾需要拆除附近的支架时 必须先架好临时支架 采煤工作面遇顶底板松软或敲碎 过断层 过老空 过煤柱或冒顶区以及托伪顶开采时 必须制定安全措施 22 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 1 接班后首先检查上班工程质量和顶板支护情况 将上班存在的工程质量问题及未处理完的安全隐患处理完后方可再向前施工 2 坚持动态 敲帮问顶 制度 进入工作面施工前和施工过程中 必须全面检查帮顶情况 认真执行敲帮问顶制度 具体要求 找顶应从有完好支护的地方开始 由外向里 从顶到帮进行 找顶工作 安排两名有经验的人员担当 一人站在安全处用专用找顶工具找尽危矸活石 另一人观察顶帮和安全退路 找顶人员应站在安全地点 观察人应站在找顶人的侧后面 并保证退路畅通 找顶工具长度不得小于2 2m 直径不得小于25mm 有一段必须有尖头 找顶工具距离迎头不得超过10m 23 3 严禁空顶作业 锚网支护 顶板锚杆紧跟迎头 迎头锚杆未打齐不得进入下一循环施工 若巷道顶板比较破碎 应先打适量超前锚杆将顶板护好 之后再联网打锚杆 若顶板破碎或压力较大时 只能采用单排循环掘进 若锚网支护难以保证支护质量时 则采用架棚支护 2 架棚支护 挖腿窝时 必须一人施工 一人监护 监护人时刻注意顶帮变化 严禁挖腿窝与其正上方安装棚卡等平行作业 冒顶处接顶时 必须先测瓦斯 甲烷浓度大于或等于0 6 时 先处理瓦斯 待甲烷浓度小于0 6 时 先找尽高冒处的危岩活矸 确认安全后方可接顶 接顶时设专人监护帮顶的安全情况 采用阻燃性材料将顶接实 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 24 冒顶处理安全技术措施 锚网支护巷道发生冒顶时人员进入施工现场前 必须先执行 敲帮问顶 制度 然后方可施工 施工期间顶板钢带需抵弯变形 以确保锚杆托盘紧贴岩面 然后向前施工时 必须使用 20 2000mm锚杆配 6 5 500 900mm钢筋笆片超前护顶 若保证不了顶板完整时 则采用架棚支护 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 25 架棚支护巷道发生冒顶时a 对冒顶处先用不燃性材料接顶500mm后 方可采用木料等将顶接实 冒顶处接顶时 必须先测甲烷 甲烷浓度大于或等于0 6 时 先处理甲烷 待甲烷浓度小于0 6 时 先找尽高冒处的危岩活矸 确认安全后方可接顶 接顶时设专人监护帮顶的安全情况 并保证退路畅通 b 冒顶处接顶时 顶板必须接实 且必须执行动态 敲帮问顶 制度 钢带 托盘原则上必须紧贴煤岩面 若局部凹陷 可以用正规木垫块 200 200 50mm 或木楔 260 160 70mm 垫实 严禁使用煤岩矸石垫实 锚杆安装要做到构件齐全 安装到位 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 26 5 迎脸防护管理规定 锚网支护巷道 平巷及上山掘进 迎脸采用顶板菱形金属网作为迎脸防护网 防护网主体用不小于4根正规霸王桩固定 霸王桩间距不得大于1 5m 防护高度为巷顶至煤岩面 或底板 以上1 0m 宽度为巷道全宽 迎脸防护高度为底板1 0m以上至巷顶 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 27 下山掘进时 若作业高度不超过3m 迎脸煤岩体稳定不片塌且无伞檐时 迎脸采用顶板菱形金属网作为迎脸防护网 防护高度为巷顶至煤岩面 或底板 以上1 0m 宽度为巷道全宽 若作业高度超过3m 迎脸煤岩体易片塌时 迎脸采用顶板菱形金属网作为迎脸防护网 防护网主体用不小于6根正规霸王桩固定 霸王桩间距不得小于1 50m 防护高度为巷顶至煤岩面 或底板 以上1 0m 宽度为巷道全宽 迎脸防护高度为底板1 0m以上至巷顶 停头或打钻期间迎脸防护 底板往上1 0m至巷道顶板迎脸采用与顶板规格相同的金属网配锚杆防护 锚杆长度不小于2 0m 间距不大于1 5m 距顶板1 5 2 0m 每根锚杆用1支Z2360型锚固剂 预紧力和扭矩力同帮部锚杆支护要求 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 28 停头或打钻期间迎脸防护 底板往上1 0m至巷道顶板迎脸采用与顶板规格相同的金属网配锚杆防护 锚杆长度不小于2 0m 间距不大于1 5m 距顶板1 5 2 0m 每根锚杆用1支Z2360型锚固剂 预紧力和扭矩力同帮部锚杆支护要求 两帮防护 煤岩体破碎 易片塌 用锚杆配钢筋笆片护帮 钢筋笆片不小于 6 5 500 800mm 每块钢筋笆片不少于2根锚杆固定 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 29 架棚支护巷道 平巷及上山掘进时 迎脸采用专用防护网进行防护 防护网主体用不小于6根正规霸王桩固定 霸王桩间距不得小于1 50m 防护高度为巷顶至煤岩面 或底板 以上1 0m 宽度为巷道全宽 下山掘进时 迎脸可不进行防护 施工防护网之前 必须保证迎脸相对平整并进行 敲帮问顶 防护网必须紧贴煤岩面 迎头打眼 挖棚腿窝前 防护网必须固定完好 迎脸防护金属网之间的连接要求同顶板 防护网固定完毕后 必须由跟班班长现场检查确认并进行 手指口述 在综掘机进行下一循环切割前方可有序拆除迎脸防护网 拆除防护网前必须进行 敲帮问顶 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 30 7 防片帮安全技术措施 严格执行 敲帮问顶 制度 及时找尽危岩活矸 严禁长时间空帮顶 必须规范使用超前支护 严格控制工程质量 确保锚杆 锚索的锚杆力 严禁使用失效的支护材料 严禁使用是小的锚固剂 巷道帮部渗水段 断层构造带 帮部松软易片区域 过老硐室等必须采取补打帮部锚索等加固措施 规范开展矿压观测 发现矿压显现异常必须及时汇报并采取加固措施处理 第二节 进入煤壁侧作业安全技术措施 31 第三节 掘进工作面防突管理 1 突出预兆 1 有声预兆主要包括 响煤炮声 机枪声 闷雷声 劈裂声 支柱折断声 夹钻顶钻 打钻喷煤 喷瓦斯等 2 无声预兆主要包括 煤层结构变化 层理絮乱 煤变软 光泽变暗 煤层由薄变厚 倾角由小变大 工作面煤体和支架压力增大 煤壁外鼓 掉渣等 瓦斯涌出量增大或忽大忽小 煤尘增大 空气气味异常 闷人 煤壁温度降低 挂汗等 32 2 隔爆水袋具体要求 隔爆水袋按规定安装在距迎头60m 200m范围内 棚区巷道断面在满足通风需要的前提下 水袋底部距底板不小于1 8m 距顶板不大于1 6m 水棚应设置在直线巷道内 首列 排 水袋与工作面的距离必须保持60 200m范围内 水袋要设为横向排列 水袋横向排列的间排距为1 0 3 0m 水袋水量不少于200L 数量不少于86个 棚区安设长度不小于20m 隔爆水袋必须确保能覆盖全断面 隔爆水袋吊挂要平直 横竖成线 并经常冲洗 加水 隔爆水袋采用S钩吊挂 水袋保持水量充足 外观完好 并悬挂统一的隔爆设施管理牌板 顺槽内隔爆水袋每7天安专人巡查一次 并在牌版上记录巡查时间 第三节 掘进工作面防突管理 33 3 安全防护措施安全防护措施是 四位一体 综合防突措施的第四个环节 其目的在于突出预测失误或防突措施失效发生突出时 避免造成人员伤害事故 从而建立起防止突出事故的第二道生命保障线 安全防护措施主要包括石门揭穿突出煤层的震动放炮 采掘工作面的远距离放炮 反向风门 避难所 压风自救系统和作业人员必须配带隔离式自救器等 第三节 掘进工作面防突管理 34 1 震动性放炮震放炮的作用 震动放炮是一种诱导突出的方法 由于震动性放炮是在人员远离工作面的条件下面 进行的 所以它是防止发生突出人身事故的一种安全防护措施 震动放炮时对爆破工作面产生的强大震动力和破碎 使工作面前方煤体应力和瓦斯动力状态突然改变 给突出发生创造了最为有力的条件 该法于1890年首先在法国应用 当前仍是世界各国在防突安全方面所用的主要方法 震动放炮技术要求石门震动放炮要求一次全断面揭穿 薄煤层 或揭开 中厚 厚煤层 突出煤层 对急倾斜和倾斜的中厚和厚煤层 要求一次全断面揭入煤层的深度应不小于1 3m 对缓倾斜煤层 应一次全断面揭开煤层 震动爆破爆破孔的装药量根据我国各突出矿井的统计 采用毫秒雷管时 爆破单位体积岩石的装药量为2 3kg m3 采用瞬发雷管时为3 4 5kg m3 为提高爆破效果 加大一次爆破的深度 可用深孔掏槽布孔方法 即先在石门中心部位打几个直径100 200mm的钻孔 这些钻孔不装药 作为爆破时的附加自由 35 实施震动放炮的要求 震动放炮前 揭穿煤层的工作面必须有独立的回风系统 回风系统必须保证风流畅通 在石门进风侧的巷道中 为了防止突出的瓦斯逆流进入进风系统 应设置两道坚固的反向风门 放震动炮时 将反向风门关闭 不放炮时将风门敞开 震动放炮一次启动全部炮眼 崩开石门全断面的岩柱 如果第一次震动放炮未能全断面揭开煤层 则第二次爆破作业仍须按震动放炮的各项要求进行 直到揭穿煤层为止 震动放炮必须有专门设计 设计中对爆破参数 放炮地点 反向风门位置 避灾路线 停电 撤人和警戒范围等 应根据石门揭煤地点的地质 开采条件 做出明确的规定 岩石眼不得打入煤层 眼底距煤层应保持0 2m 如已打入煤层 应在眼底充填不小于0 2m长的炮泥 打穿煤层的炮眼在煤 岩层段应分段装药 并用长0 25m的炮泥隔开 所有炮眼装药后都应现充填1 2个水炮泥 然后再封炮泥直到眼口 震动放炮应采用毫秒雷管 延期总时间不准超过130ms 且不得跳段使用 震动放炮时 回风系统电器设备都必须切断电源 严禁人员作业和通过 放炮地点距石门工作面的距离应根据突出后瓦斯可能波及的最大范围确定 我国南方一些严重突出矿井 在地面放震动炮 全井撤人 震动放炮由矿总工程师统一指挥 并有矿山救护队在指定地点值班 放炮后至少30min 由救护队人员进入工作面检查 根据检查结果 确定恢复送电 通风 排除瓦斯等具体措施 36 2 远距离放炮远距离放炮在我国突出采掘工作面普遍采用 它和震动放炮一样 也是一种安全防护措施 只是一次爆破的孔数和药量少而已 在有突出危险的采掘工作面采用爆破作业时 都必须采用远距离放炮 放炮地点应设在进风侧反向风门之外 距工作面的距离应根据放炮后突出可能波及范围而定 但不得小于300m 放炮员操纵放炮的地点 应配备压风自救系统或自救器 远距离放炮时 回风系统的采掘工作面及其它有人作业的地点 必须撤人 停电 放炮后30min 方可进入工作面检查 远距离放炮必须选用煤矿安全炸药 铜脚线的毫秒雷管及铜芯电缆作为母线 37 3 反向风门反向