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矿山安全工程学:顶板事故原因分析

【摘要】:第一节顶板事故的原因分析在采矿生产活动中,最常发生的事故是冒顶、片帮事故。表6-1为按冒顶事故发生的主要原因进行分类统计的结果。支护方式不当、不及时支护或缺少支架、支架的支撑力与顶板压力不相适应等,是造成此类事故的另一重要原因。对于回采工作面的地质构造不清楚,顶板的性质不清楚,容易造成冒顶事故。

第一节 顶板事故的原因分析

采矿生产活动中,最常发生的事故是冒顶、片帮事故。冒顶、片帮是由于岩石不够稳定,当强大的地压传递到顶板或两帮时,使岩石遭受破坏而引起的。随着掘进工作面和回采工作面的向前推进,工作面空顶面积逐渐增大,顶板和周帮矿岩会由于应力的重新分布而发生某种变形,以致在某些部位出现裂缝,同时岩层的节理也在压力作用下逐渐扩大。在此情况下,顶板岩石的完整性就破坏了。由于顶板岩石的完整性被破坏,便出现了顶板的下沉弯曲、裂缝逐渐扩大,如果生产技术和组织管理不当,就可能形成顶板岩矿的冒落。这种冒落就是常说的冒顶事故,如果冒落的部位处在巷道的两帮就叫做片帮。

冒顶、片帮事故的发生,一般是由于自然条件、生产技术和组织管理等多方面的主观与客观因素综合作用的结果。表6-1为按冒顶事故发生的主要原因进行分类统计的结果。从表中可以看出,属于生产管理方面的原因占45.6%,属于物质技术方面的原因占44.2%,但是在实际工作中往往物质技术方面的原因又多于生产管理方面的原因。因此,可以说,在当前物质技术的基础上,冒顶、片帮事故的主要原因是由于生产管理不善所致。至于冒险作业等所引起的事故并不多,仅占10.3%。这说明有的人将事故的主要原因和责任归咎于遇害者的“不小心”,而放松了对生产管理及物质技术条件的改进,是非常错误和有害的。表6-2为按冒顶事故发生地点的统计结果,从表中可见,巷道所发生的冒顶事故远较采矿场多,其中掘进工作面的冒顶事故最为频繁。因此,在重视采矿场顶板管理的同时,还必须特别加强巷道及掘进工作面的顶板管理和支护工作。

根据统计资料,引发冒顶、片帮事故的原因有以下几方面:

(1)采矿方法不合理和顶板管理不善。采矿方法不合理,采掘顺序、凿岩爆破、支架放顶等作业不妥当,是导致此类事故的重要原因。

(2)缺乏有效支护。支护方式不当、不及时支护或缺少支架、支架的支撑力与顶板压力不相适应等,是造成此类事故的另一重要原因。

一般在井巷掘进中,遇有岩石情况变坏,有断层破坏带时,如不及时加以支护,或支护架数量不足,均易引起冒顶、片帮事故。

(3)检查不周和疏忽大意。在冒顶事故中,大部分属于局部冒落及浮石砸死或砸伤人员的事故。这些都是因事先缺乏认真、全面的检查,疏忽大意而造成的。(www.chuimin.cn)

(4)浮石处理操作不当。浮石处理操作不当引起冒顶事故,大多数是因处理前对顶板缺乏全面、细致的检查,没有掌握浮石情况而造成的,如撬前落后、撬左落右、撬小落大等。此外还有处理浮石时站立的位置不当、撬工的操作技术不熟练等原因。

(5)地质矿床等自然条件不好。如果矿岩为断层、褶曲等地质构造所破坏形成的破碎带,或者由于节理、层理发育、裂缝多,再加上裂隙水的作用,破坏了顶板的稳定性,改变了工作面的正常压力状况,容易发生冒顶、片帮事故。对于回采工作面的地质构造不清楚,顶板的性质不清楚(有无伪顶,有无直接顶),容易造成冒顶事故。

(6)地压活动。有些矿山没有随着开采深度的不断加深而对采空区及时进行处理,因而受到地压活动的危害,频繁引发冒顶事故。

(7)其他原因。不按操作规程进行操作,精神不集中,思想麻痹大意,发现险情不及时处理,工作面作业循环不正规,推进速度慢,爆破崩倒支架等,都容易引起冒顶、片帮事故。

表6-1 按冒顶事故发生的主要原因统计结果表

表6-2 按冒顶事故发生地点的统计结果表