蘇橋煤礦于2005年12月開始基建,礦井設計年產量21萬噸,開采二迭系童子巖組含煤地層。由于區域推覆構造的作用,復蓋在童子巖組地層上面的是地質時代較老的棲霞灰巖和石炭系林地組砂礫巖。破壞性巨大的推覆構造導致礦區內斷裂極發育,緩斷層、高角度斷層互相交錯疊加,構造的破壞表現為多期次活動及活動的強烈性,特別是復蓋在童子巖組之上的林地組砂礫巖與棲霞灰巖受f0斷層(f0斷層破碎帶寬0.2~50m不等,斷面兩翼破壞波及面廣,斷層局部導水性較強,靠近灰巖且形成溶洞)切割的影響,導致砂礫巖極其破裂,原生的結構整體性、穩定性遭到嚴重破壞,裂縫破碎帶長期受地表水的浸蝕及地表泥砂的填充,也致使該區域地層風氧化帶深度深、強度大,局部的圍巖就象是由一塊一塊的孤石夾伴泥沙堆積在一起。由于蘇橋煤礦+360上部井巷工程處在該惡劣破碎地層的范圍之內,且設計斷面主要為大斷面的車場、三岔門,工程量大。因此,巷道的正常掘進和支護面臨著重重困難。如何采用可行的安全技術措施,保障施工進度,防止發生冒頂事故,確保施工安全,是擺在籌建處全體工程技術人員面前的一項艱難的課題。本文以蘇橋煤礦+360上部井巷工程掘進,遇林地組沖擊層破碎圍巖為例,對松軟破碎圍巖掘進防冒頂技術措施進行分析,以供惡劣破碎地層掘進施工借鑒。

一、主要技術方案及措施

1、采取控制爆破技術。針對施工中圍巖破碎情況,采用控制炮眼深度、間距,嚴格控制裝藥量(局部周邊眼裝藥量控制1/5~1/2節),必要時增打周邊空眼,采用切割預裂爆破技術,降低爆破對圍巖的破壞程度。

2、采用巷道兩翼及上部超前,中下部滯后的施工方法。通過采取這一措施,使中下部圍巖自然抵御迎頭片幫,起到了控制圍巖暴露面積,縮短圍巖暴露時間的作用,降低了工作面初期的支護難度,為工作面的正常支護贏得寶貴的時間。

3、采用金屬錨桿超前護頂、前探梁超前支護措施,控制頂板垮落,確保施工安全。由于工作面巖性總體為孤石堆積,一旦掉落一塊,必將接二連三,且靜壓與沖擊狀態對支架的受力性能差別巨大,因此,控制巷道斷面以外的巖石冒落成為該技術應用的關鍵所在!施工中,我們采用3.5m長鉆桿鑿眼,25×3m焊接管作為錨桿材料,錨桿間距視情況控制在0.25m~0.4m,排距控制在1.2m~2.0m,通過采取這一措施,使工作面的頂幫孤石均處在錨桿和支架的控制之內,有效地控制了頂板冒落,降低了巖石冒落對支架的沖擊力,結合采用超前支護,保障了施工安全。

4、加強支架的整體性。在金屬拱架間設置4~5根16鋼筋結合螺帽固定的拉桿,視情況補打支架間的縱向豎向支撐等,降低支架的架設難度,保證支架的架設安全,顯著提升了支架的整體穩定性。

5、合理選擇支護強度。原設計采用15~18kg/m鋼軌拱架,其受力性能較差。經論證,采用9#礦工鋼作為支架材料,礦工鋼拱架連接位置根據各作業地點原始條件情況靈活選擇,使礦工鋼拱架在滿足支護強度的前提下盡可能達到方便現場操作;此外,根據各地點巷道壓力情況,適當控制棚距,并酌情增設豎撐等,棚距由原常規的1000mm調整為600~800mm,保證支架強度滿足要求。

6、適時采用短掘短砌施工方法。主斜井+360交岔點及+360主平峒局部極破碎,巷道壓力巨大。對此,及時組織短掘短砌施工方法,確保支護強度,避免了冒頂后患。

7、堅持一次成巷。施工地段圍巖極破碎、斷面大、淋水大,一次成巷施工難度極大。對于是否一次成巷施工,籌建處組織了多次的技術研討,展開了激烈的爭論,基本形成了一次成巷的共識。對于主、副斜井斜面三岔門的施工問題,采用通過繩道口開掘的方式,結合松軟巖層防冒頂施工技術,實現了一次成巷施工。此后,該礦井巷工程全部實施一次成巷施工,避免了二次擴刷可能造成的冒頂隱患,減少了二次支護成本和施工難度。

8、加強現場施工安全技術管理。針對各施工段的圍巖破碎情況,適時組織現場跟班技術指導,保障作業地點退路暢通,做好必要的退路、支護防范等工作,為松軟破碎帶巖層掘進的施工安全保駕護航。

二、取得成效

1、確保施工安全。通過采取上述措施,使所有的作業人員均能在支架及錨桿的保護下進行作業,確保了施工人員的生命安全。

2、減少冒頂工程量。剛開工時(2005年12月),在主斜井+360施工通道施工中,由于未采取以上施工技術,平均每米巷道冒頂量為2.82m3。從2006年元月份開始采取以上施工技術,延米冒頂量為0.335m3(主要是在+360主平峒距峒口83~91m處,由于斷面大,圍巖象孤石堆積在一起,壓力大,金屬拱架間距1m,支護強度不夠,造成冒頂224m3)。減少冒頂量1549m3。

3、顯著降低坑木耗。施工初期,由于經驗不足,選擇的支護間距為1m,使用18kg/m鋼軌,支護強度不夠,2005年2月13日在+360主平峒開口約80m處,發生長度8m的冒頂,接頂使用14×4m木柱267根、板皮800塊,耗用坑木共計30.16m3;+360主平峒前段80m共用坑木111.52m3,延米耗用坑木1.394m3。采取防冒頂措施后延米耗用坑木0.61m3,按660m計算,節約坑木517.44m3。

4、保障施工進度。在+360上部井巷工程,設計斷面主要為車場、三岔門,斷面跨度大的情況下,每月平均單進達65m。

5、穩定職工隊伍。在施工初期,由于未采取以上安全技術措施,對頂板冒頂控制能力差,施工安全受到嚴重威脅,且施工進度慢,導致個別職工產生懼怕畏縮情緒,自采取安全技術措施后,施工安全得到保障,至今為止,合同工穩定率達100%。

6、一次成巷的效果。按設計斷面一次成巷,減少二次擴刷時應力加大、頂板管理難度加大而產生的冒頂。在前期的主斜井+360斜面三岔門施工中,沒有一次成巷,而是采用小斷面掘進后擴刷成巷,產生大冒頂,處理了一個月半。

7、節約投資成本。以上施工技術的實施,僅上列的減少冒頂工程量1549m3以及節約坑木耗517.44m3,就創造效益1549m3×220元/m3+517.44m3×650元/m3=67.72萬元。

三、結束語

總結蘇橋煤礦松軟破碎圍巖掘進施工的經驗教訓,我們認為,對松軟破碎圍巖的井巷掘進施工,必須嚴加控制頂板,防止產生冒頂現象,一旦產生冒頂,將大幅度加大處理難度,且作業人員必須在空頂下裝頂,操作安全難于得到保障。通過實踐的檢驗,采用上述的安全技術措施及一次成巷施工方法,能滿足安全生產的需要,技術上可行、經濟上合理、安全上可靠,可供惡劣破碎地層掘進施工借鑒。

篇2:煤礦掘進返修工作面防冒頂片幫安全措施

為了加強掘進及返修工作面的施工安全管理,防止掘進及返修工作面發生冒頂片幫事故,結合我礦井下現場實際情況,對現有的的規程、措施中有關防止冒頂片幫事故的安全措施進行整理、完善,具體如下:

一、掘進及返修工作面防止冒頂的安全技術措施

(一)掘進工作面防止冒頂的安全技術措施

1、掘進工作面發生大冒頂時的預兆:掘進迎頭頂板掉渣、有響聲、裂縫、脫層、漏頂、煤壁片幫等。

2、每個單位巷道開工前,必須有切實可行、會審批準的《作業規程》。《作業規程》中必須對可能遇到斷層、破碎帶、老空、采空區、鉆孔及冒頂處理等特殊安全措施予以規定,在施工過程中,遇到斷層、破碎帶時必須及時編制補充措施,經審批后,傳達貫徹到位。過老空、采空區、鉆孔或距見煤點小于20米前,還必須提前編制補充措施,經審批后,傳達貫徹到位。

3、掘進工作面必須備有:(1)錨、網、噴、錨梁支護的巷道:必須備有數量不少于20根的鋼棚腿、10根木頂梁及相應的背幫背頂材料(包括木楔50塊以上,背板1m2),刀鋸、錛、鎬、大錘各一把。并備有80塊以上道木。(2)其它支護形式的巷道(包括返修巷道)必須備有木棚10架(直徑大于160mm),木楔50塊以上,背板1m2,刀鋸、錛、鎬、大錘各一把。并備有80塊以上道木。要求上述備用材料存放地點距迎頭不得超過100米。鋼棚腿或木棚規格按巷道斷面尺寸加工。施工過程中,遇到地質條件變化,巷道壓力增加等情況,要立即采用錨、網、噴、錨梁支護,并根據現場條件及時支設鋼棚腿或架設木棚進行支護,以加強巷道支護,杜絕冒頂事故發生。

4、嚴格執行敲幫問頂制度。在掘進施工過程中,每個工作人員在工作前及工作中,必須經常認真的進行敲幫問頂,發現有冒頂征兆時,要立即采取有效措施及時進行處理。敲幫問頂的具體操作嚴格執行山東省煤礦安全監察局發《煤礦安全技術操作規程》之規定。

5、掘進工作面嚴禁空頂作業,及時用好前探梁(過頂梁、腰梁)。掘進迎頭的空頂距離、巷道施工用錨桿的形式、規格、間排距、角度、深度、施工工藝;網的規格及搭接質量;噴漿料標號、噴厚、初噴、復噴距離;臨時支護形式及數量,必須在《作業規程》中有明確規定,現場必須嚴格按《作業規程》要求實施。

6、采用架棚支護或錨梁支護的巷道,支架的迎山角、扎角、固定錨桿的施工角度、錨梁及支架的材料、間距、尺寸等,都必須在《作業規程》中明確規定,施工時必須符合《作業規程》的要求。幫頂要剎緊背實,對于破壞的背板,滾翻的棚梁,要及時更換,更換棚腿時必須按先支后換的原則進行。棚腿必須支在實底上,棚棚之間要打好撐木或拉桿,迎頭向外10米范圍內必須有專門防倒措施。更換巷道支護時,在拆除原有支護前,應先加固臨近支護。拆除原有支護后,必須及時除掉頂部活矸和架設永久支護,必要時還應采取臨時支護措施。在傾斜巷道中,必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。上述要求必須在《作業規程》中詳細規定。

7、對于砌碹巷道,初次支設碹骨時,必須同時架設至少兩架碹骨,并用至少三組固定錨桿固定。碹骨之間按《作業規程》要求上齊拉桿,其材料符合《作業規程》規定。砌體灰縫、接茬、灰漿標號、壁后充填、充填材料及使用的腰梁、過頂梁的規格、數量均符合《作業規程》要求。

8、獨頭長距離的掘進工作面,必須有防止冒頂堵人的安全措施。

9、架棚巷道放炮前,必須加固支架,爆破崩倒、崩壞的支架,必須先行修復,方可進入工作面作業。修復支架時必須先檢查頂、幫,并由外向里逐架進行。遇圍巖破碎時,棚梁或錨梁必須緊跟迎頭。

10、巷道開門口、交岔點、貫通時,必須制定專項頂板管理安全措施,經審批后,傳達貫徹執行。

11、巷道施工支護質量要求,必須嚴格按操作規程執行,特別是巷道的初次支護:錨桿錨盤必須緊貼巖面并預緊,錨梁、木棚、鋼棚背頂必須剎緊,以便巷道支護體對頂板有足夠的初撐力,防止頂板下沉冒頂。巷道施工支護質量要求必須在作業規程或施工措施中明確規定。

12、區隊管理人員、班組長、職能科室有關人員,必須經常檢查施工工程質量,發現不合格的,要立即停止作業進行處理。對歪斜的支架,要及時修復,按由外向里,逐架進行,先頂后幫、先支后撤的原則進行。

13、強化井下現場的巡檢工作,區隊必須每班安排專人對后方巷道進行檢查,發現有急劇下沉,變形嚴重的地段,要及時采取措施進行加固處理,防止頂板事故發生。

14、加強巷道礦壓觀測工作,提供信息,做到預防為主,徹底杜絕頂板事故的發生。

(二)返修工作面防止冒頂安全技術措施

1、巷道返修前必須編制、審批施工措施,并貫徹到每個相關人員,巷道返修施工必須保證一工程一措施。

2、巷道返修前首先進行敲幫問頂,敲幫問頂必須按由外及里、由上而下的順序進行,敲幫問頂的具體操作嚴格執行山東省煤礦安全監察局下發《煤礦安全技術操作規程》之規定。

3、返修施工必須使用好臨時支護,嚴禁空頂作業。臨時支護必須在施工措施中明確規定。

4、巷道返修施工時,必須清理浮矸危石雜物等,保證出口退路暢通。

5、撤換支架必須編制施工措施,并由外向里進行,嚴禁人員進到里邊作業,撤支架前應先對工作地點附近的支架進行加固。

6、維修巷道過程中有專人檢查頂幫支架情況,發現問題立即進行處理。

7、返修施工措施必須詳細規定施工工藝、施工方法,明確規定施工材料、質量要求。

8、巷道返修施工迎頭必須保證至少有一個安全、暢通的出口。

9、擴大和維修井巷連續撤換支架時,必須保證有在發生冒頂堵塞井巷時人員撤退的出口。

10、在主要回風巷進行返修時,必須加強通風管理,在圍巖較為破碎的情況下,返修前必須在返修迎頭與未返修段之間鋪設不少于4根兩端開口的四寸管,防止由于頂板矸石冒落堵塞巷道斷面而影響通風。

10、獨頭巷道維修支架,必須由外向里逐架進行。

11、維修傾斜巷道時,嚴禁上、下段同時作業。

二、掘進及返修迎頭防止片幫的安全技術措施

1、嚴格執行敲幫問頂制度,每班班組長應安排專人隨時對迎頭進行敲幫問頂工作,并派有經驗的老工人專門擔負施工期間的安全監護工作,監護人員沒有得到班組長的通知,不得隨意撤除。

2、巷道掘進期間,以及返修破除量及臥底量較大時,施工迎臉必須呈一斜坡,斜坡坡度沿施工方向與鉛垂線夾角不小于15°,必須在掘進作業規程及措施內確定頂板超前底板距離,且按照要求施打腰梁。

3、施打幫部錨桿時,嚴禁任何人員在距迎頭2米范圍內背對迎頭作業。施打幫部錨桿時,班長必須對兩幫末支護巖體進行敲問,除掉活矸、危巖方可開始作業,作業過程中,班長必須隨時監護兩幫情況,發現問題及時示警撤人。

4、掘進期間,每小班必須施打腰梁,第一道腰梁在頂、腮錨網完畢后施打(扒迎頭前),距頂板1000;第二道腰梁在扒完迎頭進行兩幫錨網前敲幫問頂后進行。腰梁間距1000,腰梁施打完畢后,必須用背板背緊背牢。然后施打幫部錨桿(高度在4米以上時,必須施打3道腰梁,)。

5、拆除迎頭腰梁時,必須自上而下逐架拆除,隨拆隨對迎頭進行敲問工作,敲落浮矸、危巖,工作過程中必須由班組長或由班組長指定的一名有經驗的老工人,站在安全退路暢通的地點,進行監護。發現險情及時示警,待腰梁全部撤除后,對迎頭進行全面敲問工作,確認無安全隱患后,方可組織人員進入迎頭工作。

6、若迎頭壓力大,巖體松散,造成迎頭迎臉破碎,片幫嚴重時,嚴禁爆破,只可以用風鎬掘刷,并將循環進尺縮至0.6米。頂腮每擴刷夠布置一根錨桿時,及時打錨桿并加掛木錨盤護頂腮,每夠掛設一張網時及時掛網。掛網時,一次只準撤一根錨桿的錨盤,掛網后上緊錨盤;嚴禁集中掛網上錨盤。

7、大斷面掘進時,必須根據現場實際情況制定迎頭防片幫安全措施。

篇3:掘進垱頭預防冒頂措施

1、放炮后首先由放炮員,班組長和瓦檢員至少三人入內檢查瓦斯、敲幫問頂,用長柄工具撬下松動的煤(巖)塊,如有倒棚現象因立即扶起,處理好安全后方能開始工作。

2、棚子應符合質量標準規定,當棚頂垮落高度在0.4米以上必須打木垛,接頂要牢固。

3、掘進支護材料及形狀,必須在作業規程中規定,經工程師批準后執行,沒有工程師的同意不得任意改變掘進巷道支護。

4、凡掘進工作面所需直接通風,運輸的巷道,由工作面作業人員進行維護修理,不得有斷梁現象,否則工作面作業人員嚴禁進尺以免造成垮塌堵人事故。

5、過老空防冒頂垮塌措施:

1)發現有老空現象,必須事先摸清老空的位置及方向加以填實。

2)在老空上面架棚子,必須安放底梁,然后抬上雙邊抬棚,頂子打在底梁上。

3)有巷道交叉口和重新開巷道必須首先抬好雙邊門,抬門長度必須比新開巷道的寬度每邊長0.5米以上,同時每根抬棚不少于四根頂子,兩根撐筒。

4)所有掘進擋頭不準違章空頂作業,在煤層破碎的時候必須使用前探梁。

5)凡井下巷道新開門必須要有作業規程和安全技術措施,巷道貫通時要有貫通措施。幼兒園食品安全應急預案