顶板管理教案-课件

钟祥市龙会山矿业公司

荆钟磷矿顶板安全管理钟祥市龙会山矿业公司

荆钟磷矿顶板安全管理一、顶板与地压概念常见的拱桥：拱顶不能太薄，跨度不能太大。否则，拱就不能承重过车。一旦走车，拱就会垮塌。在墙上打洞，顶部应尽量打成圆形，否则，砖会往下掉。如果墙有足够的厚度，这个“洞”就成了隧道。我们称之为巷道。一、顶板与地压概念常见的拱桥：掘进的巷道掘进的巷道顶板与地压概念顶板:位于顶部的岩层(岩石)。

岩石一般呈脆性，在自重的作用下，很容易往下掉，如果作业人员不注意防范，就可能伤人，出现安全问题。常见的顶板外形：1、拱形：

（1）半圆拱（2）圆弧拱（3）

三心拱2、平板形：（平顶）顶板与地压概念顶板:位于顶部的岩层(岩石)。常见的顶板外形：分析：哪种形式的顶板比较安全？拱桥比平板桥要使用久远。拱形顶板比平板形顶板要安全。一般情况下，使用年限比较长的巷道，采用拱形顶板，例如：主平硐、斜井、主要的中段平巷等。使用时间较短的，如采切巷道、采场等，都采用平板形顶板。另外：采场由于跨度大，如果采用拱形顶板，拱顶高度会很大，施工困难，出渣多，不经济。分析：哪种形式的顶板比较安全？拱桥比平板桥要使用久远。地压开掘巷道、或者将矿石采出后，在山体(岩体)中形成了空场，破坏了原有的整体性，岩石会垮落，采场中保留的矿柱会被上部岩石压坏。顶板岩石垮落，可能会影响到地表，导致山体开裂、崩滑、或地表沉陷等现象。

由于采掘活动引起的采掘工程或地形地貌产生的变形、破坏现象，称为地压。地压开掘巷道、或者将矿石采出后，在山体(岩地压常见的地压现象：1、冒顶：顶板因为破碎，或者不能承受上部岩层的压力，导致岩石向下垮落。此种情况对人体伤害极大。2、片帮：巷道两边的岩石向下滑落或崩塌。此种情况对人体伤害较大。地压常见的地压现象：常见的地压现象冒顶和片帮是最常见的地压现象，也是井下采掘最大的危险源。（右图是冒顶现场）

根据顶板岩层情况，冒顶有时呈大块状（单块岩石几十、数百、甚至数千公斤）；有时也呈散体状（小块、甚至碎石、砂粒状）。

冒顶因为是从上往下掉，速度快，不易发现和避让，往往伤及人的头部、背部，危害极大。常见的地压现象冒顶和片帮是最常见的常见的地压现象顶板开裂、脱层现象顶板岩石如果层状比较明显，在冒顶初期，可以从侧面观察到岩层之间开裂、脱层，敲打顶板时可以听到空鼓的声音。

随着经验的积累，可以根据声音的不同的出现空鼓声音的范围，大致确定冒顶的范围和厚度。常见的地压现象顶板开裂、脱层现象常见的地压现象片帮现象巷道帮壁(边墙)表面的部分岩石，在自重或构造裂隙的影响下，与帮壁分离，产生倾倒或滑塌。相对于冒顶而言，片帮的过程要慢些，但同样对人体有较大危害。常见的地压现象片帮现象常见的地压现象3、大面积来压矿石采完后，顶板肯定会往下沉。常用木滑尺观测顶板下沉的速度和距离，如果顶板下沉严重时，木滑尺、或者用于支撑的圆木会被折断。常见的地压现象3、大面积来压常见的地压现象顶板大面积来压的另一表现是：矿柱严重变形。特别是矿层倾斜时，顶板往下沉，对矿柱形成剪切作用（通常所说的“搓”），使矿柱严重变形，最终会失去支撑作用，从而加速顶板垮落。常见的地压现象顶板大面积来压常见的地压现象顶板大面积来，导致矿柱破坏的另一种形式是：矿柱“穿裙子”。顶的压力使矿柱四周出现片帮，最后矿柱形成上、下大，中间细的形状，最终也同样失去支撑作用。

常见的地压现象顶板大面积来，矿柱“穿裙子”矿柱“穿裙子”常见的地压现象

顶板大面积来压，是一种非常严重的矿山安全隐患，如果一旦产生大面积冒顶，空区气体被瞬间压缩，对人员产生伤害，对井下设施、设备产生破坏，同时极易产生连环冒顶(相邻区域原来相对稳定的顶板也产生冒顶)，也可能影响到地表，产生山崩、滑坡或塌陷。

但是，顶板大面积来压，一般出现在老矿山和空区集中的区域。

防止大面积冒顶的基本措施有：合理开采、保留矿柱；实施隔离（矿带或隔离墙）；加强观测、预报；进行强制放顶等。常见的地压现象顶板大面积来压，是一种非常严重常见的地压现象4、山崩、滑坡、地表塌陷：与大面积来压冒顶同为地压的剧烈显现。1980年的盐池河山崩、上世纪初的神农河山崩，以及桃坪河大寨垭等。

采矿过程中，如果先采地表附近，容易造成山体开裂(“向下座”)，山很陡，就产生倾倒，形成山崩。山势不是很陡，就可能形成滑坡。如果矿层不是很深，或者地表比较平缓，就可能形成地表塌陷。常见的地压现象4、山崩、滑坡、地表塌三、顶板管理的主要目的和内容主要目的：避免冒顶、片帮发生伤害事故，避免发生地质灾害事故。宜昌磷矿山的安全事故，主要是爆破、顶板和机电。目前，爆破由专门机构和人员实施后，爆破事故大大减少。顶板安全事故成为矿山的主要事故类型。三、顶板管理的主要目的和内容主要目的：避免冒顶、片帮发生伤害三、顶板管理的主要目的和内容主要内容：1、确定巷道断面大小和形状：顶板岩石情况一定后，顶板越宽（跨度越大），其安全、稳定性越差；同时平顶不如拱形稳定。因此，一般情况下，巷道的宽度只要够行人、运输和通风使用，不会过度设计得很宽。

对于使用、服务期限很长的巷道，如主平硐、主斜井、主风井以及一些硐室、主要的中段巷道，大多采用拱形断面，以使顶板相对安全稳定。对于其他一般巷道，如切割上山、矿量较少的中段巷道等，较多采用平顶（梯形或矩形断面）。采场（矿房）的使用服务时间更短，一般只有几个月，所以也采用平顶（同时也有形成拱顶带来的经济问题）。（这项任务主要是由技术员、工程师完成的。现场安全管理人员应当根据现场具体情况，及时提出自己的建议）。三、顶板管理的主要目的和内容主要内容：常见的锚杆、挂网、喷浆支护常见的锚杆、挂网、喷浆支护三、顶板管理的主要目的和内容3、确定采场跨度的回采顺序：

先里后外，先上后下，不“关门”。

整个矿井的采掘顺序，是生产技术部门把关，确定先采哪个中段、矿房。

现场安全管理人员主要是督查、制止一进切割就开始采矿，尽量避免前进式回采，从根本上防止人员长期、来回在空区(空场(下施工、作业，减少人员在空区(空场)下的停留时间，避免顶板安全事故发生。三、顶板管理的主要目的和内容3、确定采场跨度的回采顺序：三、顶板管理的主要目的和内容4、顶板现场检查及管理：主要是通过“看”“问”“听”，发现顶板的安全隐患，督促、指导施工作业人员整改消除隐患，发现大的安全隐患时立即报告，制止施工人员违章作业，以确保现场施工生产的安全。这是现场安全管理人员的主要职责和每天必做的工作。(１)

看：用肉眼或借助工器具，观察顶的变化情况，以确定顶板是否存在安全隐患。顶板、帮壁岩石是否有裂缝？是否较上次观察有变化？顶板、帮壁岩石垮落，并不是突然发生的，肯定有一个变化发生的过程。只要不断的检查，每米巷道、每一平方采场都不漏过，发现浮石及时清理，冒顶片帮伤害是可以避免的。

顶板的观察也有重点。一个班不可能把全矿的所有顶板都仔细检查一遍，对已经永久支护、相对安全的巷道，可以一周、一月系统检查一次。对工作面附近(一般在30~50米内)、每一个采场(矿房)，特别是顶板破碎的地段，必须每个班都要进行检查，必要时，应进行分时段或全程现场监护。三、顶板管理的主要目的和内容4、顶板现场检查及管理：主要是通现场顶板及帮壁出现的裂缝情况现场顶板及帮壁出现的裂缝情况观察矿柱是否开裂、破坏？顶板压力过大，矿柱不足以支撑时，开始出现裂缝，随后产生掉块，最后形成“穿裙子”，失去支撑作用，顶板开始垮落。这个过程几个月到几年。

一般情况下，矿房回采完毕时，矿柱不会出现裂缝。如果回采中出现，应当合理加速回采，出现“穿裙子”现象时，必须停止回采。观察矿柱是否开裂、破坏？观察支护是否变形、破坏？

支护是直接作用在顶板岩石上的，顶板

有变化，肯定会反应在支护上，顶下沉，

导致观察用的滑尺可木支桩折断，或者将

支柱顶部压“坯”，有小块岩石掉落(掉渣)，

在喷浆支护的巷道很容易观察新鲜的痕迹。

顶板压力过大时，也会导致混凝土砌碹出

现裂纹。观察支护是否变形、破坏？

支护是直接作用在顶板岩石上的，顶顶板管理的主要目的和内容——现场板管理(2)问、听：用钢钎、铁锤、敲棍等工具，简易时，也可用铁耙、岩块等硬质材料，敲击顶板，对发出的声音进行听辩。如果听到空鼓的声音（“闷响”，声音不脆），则表示顶板表层岩石已与上层岩石分离（脱层）。再逐点敲击，根据发出空鼓声音的范围，可大致确定顶板脱层的面积。经验丰富后，还可根据声音大致确定脱层的厚度。如果听到的声音清脆，就象钢钎撮在一块大石头上一样，则表示顶板岩层当前还是一个整体，没有发生脱层现象，暂时不会有冒顶危害。

问顶是现场顶板管理的常用方法。特别是在顶板“一块板”的情况下，我们很难用肉眼观察到顶板裂缝的变化，而顶板一旦产生脱层后，很容易发生冒顶。因此，在现场不断的问顶（每个班应当不少于两到三次），掌握顶板变化情况，是防止顶板伤害事故发生的重要手段。

问顶不要用力过猛，以防在问顶时，对顶板产生破坏，使本来还暂时处于稳定的顶板立即产生冒落，直接伤害问顶的人和周围的作业人员。使用的工具以轻便为主。顶板管理的主要目的和内容——现场板管理(2)问、听：用钢钎、顶板管理的主要目的和内容——现场板管理(3)经常清理顶、帮浮石：规程规定，作业前必须进行敲帮问顶，作业中也应当经常清理顶板和两帮。井下凿岩、爆破振动较大，巷道周边表面及附近的岩石，在振动影响下，随时可能由稳定变成不稳定。因此，督促施工作业人员经常敲帮问顶，是安全员的主要工作之一。

敲帮问顶应当由两人进行，首先要确定自身站立的位置安全（头顶暂无冒顶危险），一人照明，一人手持专用撬棍，由相对安全的位置逐步向冒落区域敲排。同时将现场人员撤离到安全地点。顶板管理的主要目的和内容——现场板管理(3)经常清理顶、帮浮顶板管理的主要目的和内容

——现场板管理(4)规定正确的行人路线：安全员应当根据采掘顺序、空区顶板稳定情况、作业人员进出方便等原则，确定合理的行人路线。防止、制止施工作业人员走近路、穿越空区或危险地段。爆破后进入作业面，必须靠边（帮壁）行走，双眼以观察顶板为主。确需进入空区的，不得少于两人，并保持适当的距离，靠矿柱行走。顶板管理的主要目的和内容

——现场板管理(4)规定正确的行人四、顶板事故案例分析某矿5.10顶板伤人事故某矿7.12顶板伤人事故某矿11.14顶板伤人事故四、顶板事故案例分析某矿5.10顶板伤人事故

顶板事故案例分析——某矿5.10事故

事故时间：2006年5月10日上午9:30左右事故地点：某矿二采区1215下山作业面事故现场人员：王宗臣、易海山等七人主要经过：某矿采掘一队王文生班作业人员王宗臣（男，84年出生，2003年进入到矿作业），等七人到该作业面除矿，其中有两人是拖拉机司机（王宗臣和易海山）。大约在9:30左右，王进行敲帮问顶，易用手电照明，由于王所站的地方不对，被敲下的浮石(约有20公分厚、1.7米*0.7米大的顶板)击倒，并顺矿堆下滑3.2米。事故后果：王宗臣多处骨折，重伤，至今不能下床，生活无法自理，将是终身痛苦。

顶板事故案例分析——某矿5.10事故

事故时间：2006年顶板事故案例分析——某矿5.10事故——原因分析直接原因：1、物和环境的不安全状态：①该作业面上贫矿结构不好，顶板稳定性较差。②该处压顶后，作业面中部形成悬顶。（悬顶：本来是一整块，两端都支撑受力，因为自然或人为的原因，使顶板的一端垮掉，失去支撑，只有一端受力，呈“挑梁形式”。）2、人的不安全行为：①当事人王宗臣安全意识不强，自我防护技能差，对现场隐患的判断力不够，站立位置不对，处理方法不当。②安全卫士易海山对危险源认识不足，监护不力。另外：两人是司机，不是采掘工。间接原因：1、管理缺陷：①该班班长王文生管理不到位，对作业人员分工不明，导致人员思想麻痹大意，岗位不清，串岗作业。②安全管理人员监察重点不突出，对放顶作业面没有进行重点检查。2、教育缺陷：班组安全教育培训不够，对劳务工处理现场隐患的操作方法和技能指导不够，自我防护技能不强。顶板事故案例分析——某矿5.10事故——原因分析直接原因：顶板事故案例分析——某矿5.10事故——教训上贫矿是我们的主要危险源，要总结研究不同形状的上贫矿的危险程度。悬臂状的上贫矿最危险。敲帮问顶时，一定要选一个安全的地点站稳后再进行。工种要分清，司机是开拖拉机的，敲帮问顶不是本质工作。顶板事故案例分析——某矿5.10事故——教训上贫矿是我们的主顶板事故案例分析——某矿7.12事故事故时间：2006年7月12日上午9:30事故地点：某矿十四中段南下山石门事故现场人员：王其南、艾自国主要经过：早上7:00，王其南、艾自国二人到工作面，牵好照明，对前后顶板进行了清理后，开始凿岩，王扶机，艾踩气腿。打完上部14个眼后，打下部底眼时，约上午9:30，离工作面3.6m处发生冒顶，垮塌顶板石块长2.4米，宽75公分，厚度45公分，不幸将艾自国砸倒。因冒落的岩石较大，王其南无法一人将艾自国从石块下救出，立即求救，在其他人的努力下才将艾自国救出。事故后果：艾自国因受伤太重，经救治无效死亡。顶板事故案例分析——某矿7.12事故事故时间：2006年7月顶板事故案例分析——某矿7.12事故跨塌的石板过大，将艾自国压在下面顶板跨塌时，艾的安全帽掉落顶板事故案例分析——某矿7.12事故跨塌的石板过大，将艾自国顶板事故案例分析——某矿7.12事故——原因分析直接原因：1、物和环境的不安全状态:①该作业面顶板为页岩，稳定性差，容易冒落；②事故点正是巷道拐弯变向处，断面较大(宽3米，高2.3米)，造成页岩顶板跨度加大，同时,构造也比较复杂。③该处顶板有滴水，且顶板与上部矿石结合不牢固，隐蔽性强，不易观察到。

2、人的不安全行为：①当事人王其南、艾自国安全意识不强，敲帮问顶不彻底，没有坚持“作业中也应经常敲帮问顶”的规定，有重生产、轻安全思想。②当事人(劳务工)素质较低，对该处存在的危险源辨识不清，没有采取有效的方式处理顶板。顶板事故案例分析——某矿7.12事故——原因分析直接原因：顶板事故案例分析——某矿7.12事故——原因分析间接原因：1、管理缺陷：①安全处在安全管理上存在缺陷，疏于拓进巷道顶板监控，没有作为重点来管理，对页岩顶板易垮落缺乏认识，也没有采取强有力的措施。②技术处和安全处配合不好，对巷道变向增加巷道断面易造成顶板冒落，未进行有效技术指导，特别是岩石由页岩变矿石交接点如何用技术确保安全，缺乏研究。③安全工作研究、解码不够，还停留在就事论事的管理层面上，深层次的思考、部署工作不够。2、教育缺陷：安全教育缺乏针对性，对劳务工辨识危险源和如何采取有效防护措施，缺乏教育、引导，也没有从以往事故中举一反三，汲取深刻的教训。顶板事故案例分析——某矿7.12事故——原因分析间接原