頂板事故專項應急救援預案

　　　　頂板事故專項應急救援預案
  　(1)頂板事故危險性分析
  　頂板災害有時也稱為圍巖垮塌，通常包括冒頂、片幫、地板鼓起和沖擊地壓危害等，其危害的發生，主要取決于圍巖力學性質和采取的圍巖控制措施，以及頂板管理措施的有效性。頂板災害是煤礦多發生性事故。礦井頂板事故會引起大面積來壓，造成工作面巖石垮落，片幫冒頂，支架和設備損壞，人員傷亡。也可能造成有毒有害氣體噴出，引發爆炸和燃燒繼發事故。
　　　(2)頂板事故易發生的地點
　 冒頂災害事故多發生在采煤工作面、掘進工作面、巷道維修處和其他地點。在地質構造復雜頂板管理困難的地區，如斷層帶、褶曲帶、沖刷帶、裂隙發育帶、陷落帶附近是礦井頂板事故易發生的地點。
    (3)事故可能出現的季節
　　　　冒頂事故季節性不明顯，一般在年末、雨季和節假日，因為人的心理因素影響，違章行為可能增加，造成事故可能性較大。
　　　(4)礦井頂板事故預防措施
　　　1)  礦井頂板和支護方式分類
    頂板事故是指在地下采掘過程中，由于圍巖破壞、支護失效而引起頂幫垮塌等造成的人員傷亡、設備損壞或中止生產的事故。
  　礦井頂板類型:
　 礦井煤層頂板巖層一般由砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖、黏土巖或石灰巖等組成。按頂板與煤層相對位置及垮落難易程度，可將煤層頂板分為偽頂、直接頂和基本頂。
　 頂板支護方式:
  　采煤工作面頂板的支護形式按結構分，有單體支柱和由柱及梁組成的支架(棚子)；按材料分類，有金屬支架和木支架；按工作原理分，有摩擦式金屬支柱、單體液壓支柱及液壓支架。
　 采空區頂板控制方法:
　 采煤工作面向前推進時，頂板懸露面積不斷增加，工作面壓力也逐漸加大。為了使采煤工作面正常生產，必須對采空區懸露的頂板及時處理。采空區的頂板處理方法，主要根據頂板巖層性質、巖層厚度和開采煤層的厚度等因素選擇。我國大部分礦區采用全部垮落法，少數采用緩慢下沉法及煤柱支撐法。
    A、全部垮落法。這種方法主要適用于松軟、容易垮落的頂板，近來又應用到堅硬頂板中。
    B、緩慢下沉法。這種方法利用塑性頂板彎曲下沉直至與底板接觸來維護采空區頂板，適用于薄煤層，尤其是具有底鼓性質的底板更為適宜。
    C、煤柱支撐法。這種方法是每當工作面推進一定距離后，留下適當寬度的煤柱來支撐頂板或切斷頂板，在煤柱的另一側重新開切眼進行回采。煤柱的寬度和間距根據頂板巖性和煤質的軟硬程度來確定。
　　　2）頂板事故的分類及常見發生地點
    頂板事故的分類:
    頂板災難是煤礦生產過程中的一大安全隱患，如果預防不當、管理措施不到位，將會造成事故。采空區、采煤工作面和掘進巷道受巖石壓力的影響，都可能引發地壓災難。頂板災難通常表現為采煤工作面頂板大范圍垮落、陷落和冒落，采空區大范圍垮落或陷落，巷道或采掘工作面的片幫、冒頂或底板膨脹，立井井壁破裂、井筒涌沙、巖幫片落，地表沉陷等。
    1)采煤工作面頂板大范圍垮落、陷落和冒頂，使采煤工作面無法正常生產，損壞支架，破壞進、回風巷道，造成采煤工作面人員傷亡；破壞采煤工作面內的設備和礦井的正常通風，造成生產秩序的紊亂；造成排水系統破壞，引起水害，破壞礦井的供電系統等。
    2)巷道或掘進工作面的片幫、冒頂，會造成巷道內人員傷亡，破壞巷道內的設備、設施和巷道支護等。
　 礦井頂板事故易發生的地點:
　　  煤礦頂板事故按常見發生地點分類如下。
　 1)大面積冒頂事故易發地點，
　 所謂大面積冒頂事故，是指相對局部冒頂而言，災難面積較大的冒頂事故。在采煤工作面開始推進后，隨著采空區的不斷擴大，工作面和采空區上方的基本頂礦山壓力也不斷增大，即常見的初次來壓和周期來壓。如果這時不采取相應的措施(如采空區頂板懸露面積過大，沒有強制放頂等)或采取的措施不當(如工作面支架支撐力過小，未按作業規程規定進行支護等)，都會引發大面積冒頂事故。
    大面積冒頂有以下易發地點：
    A頂板堅硬且采空區頂板懸露面積過大、沒垮落的采煤工作面。
    B地質構造帶附近。當采煤工作面遇到地質構造帶，頂板失去了原有的塑性和完整性，造成大塊巖體下滑、垮落。
　　  C局部冒頂附近。
    D頂板淋水附近。由于頂板含水，硬度下降，裂隙張開，頂板完整性被破壞。
    2)局部冒頂事故易發地點
    局部冒頂事故通常是由于頂板破碎斷裂(垮塌)而導致支護失效或沒有支護(空頂)所引起的。在采煤過程中發生冒頂的主要原因是頂板破碎沒有及時支護或及時支護但質量不合格；在回柱過程中發生冒頂的主要原因是回柱操作方式及順序不合理。
    局部冒頂主要發生在以下地點：
    A地質構造帶附近。地質構造帶(如向斜、背斜軸部、褶曲軸部)、頂板巖石破碎帶及斷層附近容易發生局部冒頂。
    B上、下出口附近。工作面上、下出口的控頂范圍比較大，隨工作面移動需拆除巷道支架，并重新架設，由于支架的初撐力較小，在采動的影響下，使直接頂下沉、松動、破壞，容易發生冒落造成局部冒頂。
    C煤壁附近。工作面煤壁附近的局部冒頂一是由于采動、爆破后，頂板容易形成各種劈裂，造成游離巖塊或遇破碎頂板，支護不及時而發生局部冒頂；二是在炮采工作面，因炮眼角度、裝藥量不當，崩倒支架發生局部冒頂；三是基本頂來壓，因煤壁片幫形成局部無支護而發生局部冒頂。
    D放頂線附近。當回撤壓力大的支柱時，往往柱子一倒頂板就冒落，再由于斷層、層理等切割形成的較大游離巖塊會因回柱而回轉冒落，推倒工作面支架，造成局部冒頂。同樣，在金屬網下回柱放頂時，若網上有大塊游離巖塊，也會因回柱而推垮支架，造成局部冒頂。
　　　(5)發生頂板事故的預兆
    大面積冒頂的主要預兆:
    1)頂板的預兆
    A頂板連續發出斷裂聲，有時發出悶雷聲，這是由于頂板斷裂造成的。在頂板突然來壓和工作面總支撐力較低時，工作面頂板下沉量會突然增加，頂板沿煤幫方向會出現裂隙，原有裂隙張大，甚至產生臺階下沉。
    B頂板大面積來壓時，在破碎頂板處連續掉渣，巖粉末下落，巖塵飛揚。如完整頂板有頂煤時，煤和頂板離層脫落。
    C在偽頂和假頂下，有大量的煤屑和碎矸石下落卷起塵霧。
    D當頂板比較堅硬時或初次放頂后，采空區內的頂板有時較大面積不垮落。為了預報采空區頂板活動情況，在采空區沿傾斜方向每隔20～30m留一根木頂柱，砍去2／3缺口作為信號柱，當頂板來壓時，信號柱被壓彎折斷，
    2)煤幫的預兆
    A由于冒頂前頂板壓力增大，工作面及周圍巷道煤幫受壓增高，造成煤質變酥，片幫增多。
    B在工作中使用電鉆打眼比平時省力。
    C采煤機工作用電負荷減少等。
    3)支架的預兆
    A使用木支架時，支架大量被壓壞或折斷，并發出響聲；使用金屬支柱時，耳朵貼在柱體上，可聽見支柱受壓后發出的聲音。
    B當頂板壓力繼續增加時，活柱迅速下縮，連續發出“咯咯”的聲音；若工作面留有底煤或頂板較軟、破碎時，支架有插底及鉆頂現象。
    C工作面使用鉸接頂梁時，在頂板沖擊壓力的作用下有“飛楔”現象，即楔子被擠出或彈出。
　　  D瓦斯及淋水的預兆
　　  在含瓦斯煤層中瓦斯涌出量突然增加；有淋水的頂板淋水量增加。
　　  局部冒頂的預兆:
　  1)響聲。木支柱發生劈裂聲，緊接著出現折梁斷柱現象；金屬支柱的活柱急速下降(或下縮)，也發出很大的聲響；有時還能聽到采空區內頂板發生斷裂時的悶雷聲。
     2)掉渣。頂板嚴重破裂時，折梁斷柱現象增加，繼而出現頂板掉渣現象，掉渣越多時說明頂板壓力越大。
     3)煤壁片幫。冒頂前片幫煤比平時增多。
     4)裂縫。當頂板裂縫加寬加深時，就有可能發生冒頂。
     5)漏頂。因背頂不嚴或支架不牢出現的漏頂現象，如不能及時處理，當頂板巖石繼續冒落時，就會出現沒有聲響信號的大冒頂。
     6)頂板出現離層。頂板快要冒落時，常出現頂板離層現象，要用敲幫問頂的辦法判斷。即操作人員站在安全地點，用長鋼桿先捅掉破碎的煤和巖石后，再用斧、鎬或鋼桿敲打頂板，如果聲音清脆，則表明頂板完好；如果頂板發出“空空”的響聲，說明上下巖層之間已經離層。當離層很厚時，則不好辨認，這時要用震動問頂法，用左手按住頂板，右手用工具敲擊，如果左手感到輕微震動，則頂板發生離層，要立即加強支護。
     7)在含瓦斯煤層中，瓦斯涌出量突然增大。
     8)有淋水的工作面，淋水量有明顯的增加。