顶板灾害防治
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇顶板灾害防治范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
顶板灾害防治范文第1篇
关键词：控制顶板 煤矿安全 煤矿事故
一、我国煤矿顶板控制技术的发展趋势
我国煤矿井工开采顶板控制有长壁垮落顶板控制法； 煤柱式控制顶板法； 充填式顶板控制法。目前最为普遍的是长壁垮落顶板控制法。长壁垮落顶板控制方法有利于机械化开采、实现高产高效， 操作简单易行， 适用于厚、中、薄各种煤层， 是煤炭井工开采首选顶板控制方法。煤柱式控制顶板法，用于顶板和煤层比较坚硬的地质条件， 一些不正规的边角煤开采偶尔采用煤柱式控制顶板法。优势是投资少，见效快。简单易行， 缺点是回采率低， 不能用于综合机械化开采，更为严重的是当开采空间和面积开采到一定范围时，在大面积顶板压力作用下， 煤柱强度降低， 支撑能力下降，大面积的冒落不可避免的出现， 形成毁灭性灾害， 且难以预测与控制，浮煤也易发火，引发煤尘和瓦斯爆炸等一系列不安全因素。充填式控顶方法，有利与开采后地表环境的保护， 对减少开采所造成的工作面灾害也十分有利。成本高， 工艺复杂， 没有得到广泛使用。
二、顶板及事故类型分析
根据工作面顶板冒落的难易程度，顶板分为以下类别。
1）容易冒落的松软顶板，该煤层顶板是松软岩层，容易垮落，回柱后顶板能立即冒落，把采空区填满。这类顶板冒落比较充分，在回采过程中，很容易使位于裂隙带的老顶岩层取得平衡，
2）中等冒落性的顶板，该类顶板厚度一般比煤层平均厚度的6～8倍小，其上部的老顶比较坚硬，回柱后直接顶随之垮落，但是顶板的厚度不大，不能把采空区填满，老顶处于悬露状态，老顶在工作面推进一段距离后开始垮落，这时因采空区落差较大，工作面呈现周期来压状态，如果较为严重的话可使采场切顶垮面。应注意老顶的活动规律来处理这类顶板的冒顶问题。
3）难冒落的坚硬顶板，这类顶板老顶直接赋于煤层之上，或有一伪顶，无直接顶，采空区的老顶垮时由于落差太大，使工作面呈现明显的周期来压，平时工作面的下沉速度和下沉量比较小，但是下沉速度会急剧增加，工作面顶板情况会迅速发生恶化，在周期来压时。应当注意及时采取措施。
4）坚硬顶板极难冒落，这类顶板煤层板极其坚硬并且为整体性厚岩层，能悬露于采空区上方上万平方米而不垮落，能形成暴风当垮落时，造成工作面垮面以及更为严重破坏。
5）塑性可弯曲型顶板，该类顶板直接顶，在采煤后会下沉，在移动时会断裂成块，但仍互相挤在一起并且具有传递水平的能力，类似于“砌体梁”，各岩块之间互相牵制行成新的平衡，随工作面的推进。顶板产生弯曲下沉直到与底板接触。
6）坚硬难冒顶板指的是直接顶岩层比较坚硬（固）并且比较完整、，顶板不能立即垮落回柱后。长壁垮落法开采时，老顶初次来压可以使垮落面积达10000平米以上。如果超过极限面积，顶板就会突然冒落，造成剧烈的动力现象。在极短时间内冒落大面积的顶板，不仅严重的破坏回采工作面的支护，而且把空气瞬时压迫排出已采空间，形成剧烈的暴风，对附近巷道甚至矿井形成极为严重的破坏。
压垮型冒顶是工作面支架被垂直于岩层层面的顶板压力破坏而导致的冒顶。压垮型冒顶是主要顶板灾害之一。顶板的大面积来压和冒落，形成压垮型顶板灾害事故，开采坚硬难冒顶板的煤层要注意这点。
三、各类顶板事故防治建议
1）坚硬难冒顶板灾害的防治方法
防治顶板大面积来压和冒落的基本原则是，采取有力措施不使采空区旋顶过大。其主要方法是提前强制爆破顶板。1、提前强制爆落顶板2、合理选择支柱类型，为了减少顶板的离层，降低顶板对支柱的冲击力，应尽量采用初撑力高的支柱，如单体液压支柱。3、控制悬顶面积，作业规程中要明确规定正常推进过程中允许的悬顶面积，超过规定时必须强制放顶，超过规程规定的悬顶距离时，必须停止采
2）破碎顶板灾害的防治方法
破碎顶板容易发生避部漏垮型冒顶现象：
1、减少顶板暴露面积和缩短顶板暴露时间 有下列方法：（1）挂梁或探板要及时有效，打柱及时有效；用小板等把顶板插严；处理煤壁松软的岩层，煤壁一律背好。（2）必须保证挂梁、探板和支柱质量。不要因为质量关，影响了安全生产的进程。（3）对于极度破碎的顶板，如果采用在以上方法仍然不能有效控制顶板时，必须采用撞楔法采煤。（4）放炮时，要注意对顶板的震动破坏效应。实现措施是：顶眼不可以放炮，底眼要少装药并且要稀装药，减少同时放炮眼数目。在安排工序上。要错开回柱放顶、放煤和割煤三大重要工序的距离。并且要保证距离为15m左右，以减少它们共同对顶板的作用。
2、选择合理的开采方法（1）；开采顺序要选择合理，孤岛形工作面一定避免，以减缓和预防破碎顶板的发生进一步恶化。（2）第一次开采是严禁推采开切眼的另一帮煤柱。（3）工作面避免仰斜开采，尽可能布置成俯斜方向在条件允许时，工作面与上下平巷尽可能布置成直角或大于60°的角，尽量避免锐角出现。严禁挑顶掘进，并且要沿破碎顶板掘进，。（4）如果破碎顶板节理裂隙较为发育时，要对着主节理的倾向推进工作面，避免顶板产生台阶下沉或纯开裂隙。（5）单体液压支柱应大力推广使用。支护破碎顶板的采煤工作面时应尽量使用单体液压支柱和错梁直线柱，金属铰接顶梁的形式。
3、复合型顶板灾害的防治，推垮型冒顶是由平行于岩层层面的顶板压力推工作面支架而导致的冒顶。推垮型冒顶也是主要顶板灾害之一。由于复合型顶板的结构和岩性，容易发生离层，所以复合型顶板条件经常是发生推垮型冒顶事故，损失是惨重的。
4、严禁仰斜开采，倾斜开采使顶板产生向采空区方向移动的力，当复合型顶板的冒落高度以不能填充采空区，尤其是冒落高度小于采高时，顶板向采空区移动就没有采空区冒落碎矸的阻力，顶板带动其下的支架向采空区倾倒，易形成推垮型冒顶。1.掘进运输平巷工作面时不破坏复合型顶板2.尽量避免回风平巷、运输平巷与工作面推进方向呈锐角相交3.初采时不要反向推进工作面初采时不要反向推进，因为开切眼处的顶板已离层断裂，当在反向推进范围内初次放顶时极易在原开切眼处诱发推垮型冒顶。4.提高支架的稳定性5.提高单体支柱的初撑力和刚度。如单体液压支柱。
参考文献：
[1]牛锡倬.对我国今后顶板控制技术发展的探讨[ J ]煤矿开采， 2007 （3）.
顶板灾害防治范文第2篇
论文摘要：华丰煤矿地质条件复杂，煤层倾角大，受水、火、瓦斯、煤尘、冲击地压、地表斑裂等多种灾害的严重威胁。近年来，通过改造矿井生产系统、建立健全灾害预测与防治体系，控制了重大灾害的发生，实现了复杂地质条件下的安全、高效开采。
新汶矿业集团华丰煤矿是一个具有百年开采历史的老矿，地质条件复杂，煤层倾角大，受水、火、瓦斯、煤尘、冒顶、冲击地压、地表斑裂等多种灾害的严重影响。多年来，华丰煤矿通过开发和推广应用新技术，紧紧围绕矿井灾害综合治理，开展了技改挖潜和科学管理，实现了复杂地质条件下的安全、高效开采。
1 矿井生产系统改造
1.1 矿井运输系统改造
为了适应煤层倾角变化大、地压高、巷道易底臌变形的情况，自行研制应用了3条钢丝绳吊挂下运带式输送机和水平弯曲线摩擦多点驱动带式输送机;将原顺槽刮板输送机或多部带式输送机串联运输方式改造为1部可弯曲带式输送机，顺槽和集中巷带式输送机采用小角度多次转弯技术，减少了设备投入。
根据薄煤层实际情况，将原使用的SGW-150C刮板输送机改造为SGW-430/55型刮板输送机，槽宽由630mm改为430mm，适应了薄煤层工作面特殊条件，减少了机电事故。
1.2 通风系统改造
通风系统由原5个风井分区式通风改为集中通风。为保证五水平通风系统稳定、合理，采掘工作面风量充足，在-210回风巷建挡风墙，形成两翼回风的通风系统;采用串联通风，降低采区的总用风量;采煤面采用下行通风方式，构建3道密闭墙，封闭闲置巷道，提高五水平风量，保证安全生产。
1.3 排水系统改造
为提高矿井排水能力，由原来的-90、-270、-450、-750多级排水改为-450、-750两级排水，对主排水泵进行扩排改造，推广PJ节能泵，淘汰低效水泵，增装Φ325mm排水管路2210m，排水能力提高2倍，年节电耗168万kWh。
1.4 构建Webmrt集成化信息体系
建立了华丰煤矿集成化信息体系，使矿井安全监测数据处理系统、营销管理系统、人力资源管理系统、物资超市系统、企业预算系统、办公系统、设备管理等系统形成信息资源共享，提高了现代化管理水平。
2 矿井集中化生产与单产单进的提高
华丰煤矿原为多井口、多水平、多采区、多工作面生产，为了实现矿井和生产水平的集中，将采煤队个数由7个减为4个，生产采区由4个减为2个，实现了采区的集中生产。矿井效益的提高很大程度上取决于单产单进水平的提高。近年来，通过改造生产环节，推广先进技术，涌现出了年产45万t的炮采队和月掘318m的炮掘队。
在回采工艺上，大力推广毫秒爆破技术，自行研制窄型刮板输送机，下顺槽采用自移式转载机，配SPJ-800吊挂式皮带机运输。采用“1.1m顶梁、见三回一”支护，双抗带网护顶，推行正规循环作业，使毫秒爆破、单体支柱支护和大功率运输机三者得到最优配合，工作面单产提高1倍以上。
在掘进方面，改善钻、装、运环节，采用YT强力风动钻机，毫秒延期电雷管起爆，水胶炸药爆破进行钻爆法掘进，光面中深孔爆破，优化爆破参数，提高爆破效果;采用P-60B大功率扒装机，配合电瓶车运输，完善排矸系统，实现全岩、半煤岩巷道优质快掘。
疏通生产环节，采区上山自溜运输改为大倾角皮带运输，推广可弯曲皮带、长距离多点驱动皮带等技术，使单台设备运输长度由200m增加到1000m。
3 深部开采顶板管理和煤巷锚杆支护
在回采工作面顶板管理方面，完成了回采面顶底板分类及支护形式研究，厚煤层、倾斜分层试验金属菱形网假顶采煤法，解决了网下高档普采工艺问题，实现了分层开采顶板的安全管理;在破碎顶板试验应用双抗塑料网假顶采煤法和双抗带网护顶技术。
在掘进顶板管理方面，先后完成了4层煤顺槽锚背网支护，粘土岩巷道锚喷组合支护、高地压巷道锚喷网组合支护、破碎围岩锚钢带支护、六岔门立体交岔点支护等方法试验。针对深部开采、冲击地压条件下巷道维护困难的实际，开展了“冲击地压煤巷锚杆支护技术研究”，研制的全长锚固快硬水泥药卷锚杆支护效果良好，为冲击地压煤巷的煤帮支护及软岩巷道支护提供了一种锚固性能好、成本低的支护材料。 转贴于
4 灾害治理
(1)加大安全投入，保证资金到位，保证安全治理措施的落实施工。
(2)近几年华丰煤矿根据自然灾害的情况与各科研单位共同开展了大倾角厚覆盖层采煤后地表斑裂研究与控制、冲击地压综合防治、综合防灭火、顶底板承压水上开采、深部地压研究等10多项技术，有效地推动了矿井自然灾害的治理，节约资金达亿元以上。
(3)研究、推广应用先进的科学监测仪器和先进技术，完善监测手段，提高监测水平和质量。建成了冲击地压预测预报及定位系统、束管监测系统、微震监测系统、地面高压注浆减沉系统等，提高了灾害的防治能力。
顶板灾害防治范文第3篇
【关键词】冲击地压 冲击地压分类 发生条件 预警技术 不足与展望
1、引言
煤矿开采中的自然灾害众多，作为一种强烈的动压显现现象，冲击地压已成为威胁煤矿安全开采的重要灾害之一。冲击地压是以抛出煤岩体的形式释放变形能，具有突发性和猛烈性的特点，会造成支架损坏、片帮冒顶、人员伤亡，伴随着巨大的响声和岩体震动可能诱发煤与瓦斯突出、煤层自燃发火、冒顶等次生灾害，造成更为严重的后果[1-2]。冲击地压的监测与掌控问题相当复杂，而其造成的破坏又是相当巨大的，很多发达国家都由于其巨大的灾害性都选择了关闭冲击地压的矿井，而我国由于能源结构的问题，必须对冲击地压进行研究。随着煤矿开采深度的增加，地质构造更加复杂，冲击地压的显现形式和破坏规模都有增大的趋势，目前对于冲击地压的研究过于离散化，难以形成一定的标准，使得冲击地压矿井尤其是新出现冲击地压的矿井难以选择合适的方法解决冲击地压问题。因此，如何有效地预测和治理冲击地压已经成为制约我国矿山安全生产的一项亟待解决的难题[3-4]。
2、冲击地压的发生条件分析
2.1 冲击倾向性
煤层的冲击倾向性理论最早是由欧洲学者提出的，我国的科研工作者根据我国煤矿的实际资料选择了其中的弹性能、动态破坏时间和冲击能3个指数，同时又结合近年来我国煤矿的实际试验得出的单轴抗压强度总共4个指标作为冲击倾向性的指标，尤其对于顶板的岩层，还增加了弯曲能量指数[5-6]。近年来，我国科研人员在冲击倾向性指标的前提下，又提出了通过冲击危险性系数来评价冲击地压发生可能性的方法，主要是又添加了煤体的受力状态，该方法也得到了众多专家学者的认可。
2.2 地质影响因素
通过对国内有发生冲击地压矿井的大量资料的查阅，可以得出岩层条件是诱发冲击地压的主因，主要包括了坚硬厚层顶板、大倾角、煤厚变化及天然地震等，同时，地质构造也是诱发冲击地压的不可忽略的因素。在煤矿的开采过程中，由于破坏了原有的应力平衡状态，使得应力重分布过程中弹性能得以突然释放，从而诱发冲击地压或矿震。
2.3 开采技术因素
在煤层的开采过程中，由于开采技术及回填条件等的限制，会形成孤岛煤柱，传统的打眼放炮会形成巨大的震动，容易诱发冲击地压。
3、煤矿冲击地压监测预警技术发展现状
分析煤矿冲击矿压的形成机理及其主要特征，减少和杜绝煤矿冲击矿压灾害的发生，对提高煤矿的安全生产具有重要意义，因此，建立合理的煤矿冲击矿压监测预警系统，对矿压灾害事故防治很有必要。
针对目前煤矿岩体动态稳定控制现状，基于岩层运动与围岩应力场理论，结合煤岩冲击压力预测与治理等技术手段，在理论研究与实际工程经验的基础上逐渐形成了以钻屑法、电磁辐射法和微震法等方法的冲击矿压矿震监测系统[9]。
（1）钻屑法。钻屑法是目前我国冲击矿压前兆探测最基本的一种监测手段。在煤炭开采过程中，现行的规范中《冲击地压煤层安全开采暂行规定》和《煤矿安全规程》中都将该方法作为确定冲击矿压危险程度及其防治措施效果的检验方法，并取得很好地效果。该方法的主要优点在于实施简单方便，能直接反映煤层岩体体压力大小，通过不同深度的取屑，可以测量煤层岩体在不同深度的压力状态。但是由于该方法探测范围有限，打钻工程量大，人工操作存在较大误差等，不能实现在线监测，故不能在复杂地质条件中得到有效推广。
（2）电磁辐射法。电磁辐射法是一种非接触式探测方法，近年来，该方法在我国冲击矿压监测中得到广泛应用。该方法的主要优点在于电磁辐射检测仪方便携带，不需要安装，可以直接挂靠在巷道煤壁，通过在整个巷道煤壁布置电磁辐射检测仪就可以实现对整个矿井冲击矿压的在线监测。
（3）微震法。煤矿井下煤体和采场岩石是一种应力介质，当其受到顶底板压力时，煤体和围岩就会变形破坏，同时将伴随着能量的释放，微震则为这种释放过程的物理效应之一。在实际工程测试中，当煤岩体在弹性压力变形破坏的过程中，会产生以较低频率（f
4、目前存在的主要问题及今后研究方向展望
4.1存在的主要问题
（1）基础理论研究不够，缺乏指导意义的理论。空洞的理论研究造成冲击地压发生机理、监测手段与防治方法之间的相互断层脱节。
（2）对于灾害的评价机制不健全，不能对灾害发生的可能性做出准确的判断。
（3）对于冲击地压的监测受到设备适用性及操作人员水平的限制，而且在设备使用上缺乏规则或理论指导。
（4）没有采取积极的防治措施，在灾害发生后或即将发生时才采取措施的方式太过被动，不能从根本上避免冲击地压的发生或降低其造成的损失。
（5）实际生产同灾害防治之间的矛盾。煤矿过分重视产量和经济效益，忽视冲击地压的监测和防治；现场指挥人员个人素质和专业素养低下，墨守成规不能做到随机应变。
（6）行业安全监管部门技术力量薄弱。监管部门缺乏素质过硬的技术人才导致技术水平低下难以对冲击地压的形成和发展做出及时的判断。
（7）煤矿安全中关于冲击地压的法律法规不健全，不能与时俱进，导致对于冲击地压的监测和防治做不到有法可依，过分依赖个人经验和感觉，容易导致事故的发生，所以急需制定新的冲击地压规范以及相关法律法规。
4.2研究方向展望
（1）对于冲击地压，我国煤矿出于经济效益的考虑，一般都忽略了其基础概念和理论的研究，而是重点放在了对于灾害的防治上。为了尽可能减小冲击地压带来的灾害，我们今后的重点应放在冲击地压发生机理的研究上，进而向防治延伸。
（2）目前对于冲击地压的预评价方法还依赖于人为经验，钻屑法、应力计法等只是针对某些点的观测，无法实现区域化的覆盖。所以冲击地压的数字化区域监测技术和量化的科学的预评价体系的建立也将是今后冲击地压的一个重点研究方向。
（3）对于深部开采区，冲击地压的防治重点应是积聚弹性能的量化以及转化研究，因此需要理论基础创新和专门的现代化精密仪器研发。
（4）对于存在巨厚岩层顶板的矿井，虽然目前已知巨厚岩层顶板是冲击地压的主导隐患，但目前的技术尚不能方便、高效的将其切割或预裂，所以对于巨厚岩层顶板的有效处理亦将是今后的研究重点。
5、结论
（1）影响冲击地压发生的因素主要有煤层本身的冲击倾向性，地质影响因素和煤矿的开采技术因素等。
（2）限于技术，目前对于煤矿的冲击地压还是以预警为主，常用的预警方法主要有钻屑法、电磁辐射法和微震法三种。
（3）未来我国煤矿冲击地压的研究应从概念级别入手，延伸到理论、技术及设备仪器方面，使冲击地压的研究从发生机理、监测预警到防治手段都具有较强的实用性，更好地指导我国煤矿冲击地压的问题。
参考文献：
[1]顾士坦，土春秋，顾士彬，等.矿井冲击地压信息识别与预报方法的研究进展[J]山东科技大学学报（自然科学版），2011， 30（2）： 9-13
[2]谭云亮.矿山压力与岩层控制[M]北京：煤炭工业出版社，2011.
[3]齐庆新，窦林名.冲击地压理论与技术[M]徐州：中国矿业大学出版社，2008.
顶板灾害防治范文第4篇
【关键词】深孔爆破；薄煤层；冲击地压
0.概况
新兴煤矿设计年产量160万t，该矿58层直接顶为1.78m厚细砂岩，随采随冒落；老顶为20m粉砂岩，周期来压步距为8-10m。60层直接顶为1.85m的粉砂岩，随采随落；老顶为7.15m的中细砂岩，周期来压步距为6～8m。41062工作面采深470-520m，回采过程中曾频繁出现冲击地压事故，发生地点多在上顺槽距上端头3～28m的区域，造成巷道变形，损坏。2007年6月22日，当该工作面上巷走向推进了47m时，首次发生了冲击地压显现。到9月2日，共发生了23次冲击地压显现。从冲击情况及煤、岩层埋深、硬度来看，现开采的58#煤层具有严重的冲击倾向性。
从调查情况来看，七煤集团的冲击显著区别于国内外常见的中、厚煤层、中硬煤及构造或煤柱区冲击的特点，薄硬煤层、坚硬厚顶板、大倾角是其明显的特点。七煤集团近2年冲击灾害显著增加，已明显进入深部开采，且有越来越严重的趋势。打钻非常困难，煤体湿润性差，治理难度非常大。新兴矿的冲击灾害已严重影响矿井的安全生产。
根据当前冲击地压防治技术实践经验，深孔爆破技术是一种有效的防治冲击地压解危技术措施。
1.深孔爆破卸压技术基本原理
造成大面积来压和冲击地压的主要原因是由于顶板坚固难冒，煤层也很坚硬，形成顶板-底板-煤体三者组合的刚度很高的承载体系。其具有聚集大量弹性能的条件，一旦承载系统中岩体载荷超过其强度，就发生剧烈破坏和冒落，瞬时释放出大量的弹性能，造成冲击、震动和暴风。岩石越坚硬，刚度越大，塑性越小，相对脆性就高，破坏时间短促，大面积顶板来压的危险性就大。
针对这一现象，可以通过在顶板顺槽对顶板进行爆破，人为地切断顶板，进而促使采空区顶板冒落，削弱采空区与待采区之间的顶板连续性，减小顶板来压时的强度和冲击性。此外，爆破可以改变顶板的力学特性，释放顶板所集聚的能量，从而达到防治冲击地压的目的。
2.种顺槽深孔断顶爆破分倾斜和走向
工作面倾向：在工作面上端头，距离煤层底板15m高度，沿工作面倾斜方向打钻孔5个，各孔轴线夹角为15°，进行煤层顶板倾斜方向断顶爆破。
工作面走向：在工作面上端头，斜向采场以与水平方向成30°角度，分别打3组深孔，各孔间距为3m，进行煤层顶板走向方向断顶爆破。
具体如图l所示。
3.深孔爆破工艺
3.1钻孔
打孔采用ZLJ-650钻机根据炮孔设计参数进行打孔，孔经为ф76mm。采用三翼金刚钻头打孔，钻头直径为ф76mm，钻杆直径为ф42mm，每根钻杆长度为lm。如在打孔中钻机的高度不够，可以自己做一个钻机平台。
在钻孔施工过程中，要采用坡度仪准确定位炮孔角度，打孔后记录和检查打孔情况。因炮孔长度较长，为了使爆破达到预期的效果和保证安全的目的，炮孔角度不能偏离太大，炮孔角度充许偏离的角度为±1°，打孔至少要超前工作面50m。
3.2装药
爆破使用的炸药为3号煤矿许用乳化炸药，炸药的药卷规格ф60×500mm，每卷炸药重l.7kg；雷管采用煤矿许用8号普通瞬发电雷管；导爆索采用煤矿许用导爆索，规格为ф6.5-7mm。深孔爆破在超前工作面至少40m。
为了确保炮眼内药包的完全引爆，炮眼采用轴向连续偶合方式装药，采用双雷管，双导爆索引爆。
3.3封泥
在装完药后，开始封孔，封孔材料采用较潮湿的黄土，每次送入0.5m（2节）左右长的黄土棒，黄土棒规格为ф60mm×250mm，黄土棒要用塑料薄膜包装，要求装填捣实后继续装填，直到封孔到孔口位置。
3.4爆破
运输顺槽3个炮孔分别起爆，一次起爆l个炮孔；回风顺槽3个炮孔一次起爆，联线采用“局部并联，总体串联”的方式进行。放炮使用MFB-100型起爆器，爆破母线长度为不小于300m，放炮安全距离不小于300m。
4.效果分析
工作面要装备支架压力监测系统，以方便监测工作面支架的工作阻力，从而分析顶板来压情况和爆破效果。
通过以上措施，新兴矿41062采煤工作面实现了安全开采，工作面煤层应力集中程度明显降低，未再发生冲击现象。通过采用电磁辐射仪连续观测，电磁辐射强度值均在安全值以下。
5.结论
（1）对于坚硬不易冒落顶板，采用深孔断顶爆破方法，可对顶板应力集中和积聚的大量弹性能进行有效释放，并能改变顶板的蓄能结构。
顶板灾害防治范文第5篇
关键词：煤矿生产；冲击地压；防治
中图分类号：TD32 文献标识码：A
冲击地压实际是一种动力现象，产生于矿山，其出现的主要原因是矿区的围岩中弹性能过大，且超出了围岩能够承受的强度极限，因而对外突发性的释放能量，其灾害表现为煤岩的破坏以及采掘面的破坏和井下巷道的破坏，不仅仅会造成巨大的经济损失，同时也会危及到采掘人员的人身安全，因此说冲击地压是煤矿安全生产的主要威胁之一。
1 冲击地压特征以及分类
1.1 特征：首先冲击地压会造成咩掩体的断裂以及破坏，当裂隙进一步扩展后，煤岩层中的剩余能量则会将煤炭以及岩石冲击到地下巷道中，以此释放多余能量。因此总结其特征为：1.突发性。首先冲击地压灾害在发生前没有宏观预兆，大部分冲击地压的形成根源在于残留没住以及地质构造，且发生极为突然，强度猛烈，但是发生时间较为短暂，很难对其强度以及发生的时间、部位进行预测。2.瞬时性。冲击地压发生的时间极为短暂且强度较大，常常伴有强烈的震感以及巨大的响声，整个过程几十秒内完成。3.破坏性。矿区冲击地压会造成顶板断裂，且会发生明显的瞬间下沉，且有时伴随底板的开裂以及鼓起，煤体会突然发生破碎并高速被抛出煤壁，造成设备的损坏以及巷道的堵塞。造成严重的财产损失以及人员伤亡。
1.2 分类：根据冲击显现出的岩体类别以及释放出的能量和冲击源可以将冲击地压进行如下分类。1.根据岩体类别能够将冲击地压分成两类，即岩层冲击以及煤层冲击。岩体冲击主要是由于脆性高强度岩石的弹性能瞬间被释放形成，岩体发生剧烈的抛出现象。煤层冲击则是煤体受到顶板岩层中巨大的弹性能作用，当该能量超出煤层承受限度时，煤体被抛出，以释放煤层中的多余能量。2.按照释放能量分类能够将冲击地压分为灾害冲击、强烈冲击、中等冲击以及弱冲击和微冲击。灾害性冲击破坏性最大，会导致整个矿区或者想到发生毁灭性的坍塌，导致矿井报废。强烈冲击会对大范围的支护以及设备造成损坏，导致大量的修复工作产生，影响采掘生产。中等冲击发生的程度较为猛烈会办税煤岩体的抛出，对巷道支护造成损坏，且会损害一定设备。若冲击伴随微笑地震效应会伴随少量煤岩体的抛出造成局部巷道损坏。而微冲击发生的范围较小，会伴随一定的射落以及微震，破坏性最小。
2 冲击地压产生原因
2.1 煤岩层的结构因素。冲击地压发生的工作面主要具有两种特点，其顶板主要为硬质顶板，硬顶之下其结构分别是硬煤-硬底或者是薄软层-煤层结构。这两种地质条件极易发生冲击地压，本身当诱导因素存在时上述两种地质就容易发生冲击地压，而当煤层受到开采后，冲击地压就更容易发生在该种结构煤层中。
2.2 地质结构因素。褶曲断层及煤层倾角的变化带易发生冲击地压现象，在该种地质构造带中，由于地质本身存在很高的应力，因此煤层开采作用会导致这些应力向这些地质集中，从而诱发冲击地压。
2.3 开采的深度因素。煤岩体中的弹性能会随着开采深度增加而不断的累计增加，当弹性能超出了煤层的承受限度时，应力就会突破节理破坏点，冲击地压就极易发生。
2.4 支承的压力因素。当煤层受到开采后，煤体以及周围岩层中的应力就会开始集中，这就是支承压力形成的原因。当两侧煤层被采空后，多重压力就会叠加至煤岩体中，使得其应力过分提高，因此极易发生冲击地压。
3 冲击地压预测技术
3.1 宏观判断与矿压观测法。考察邻矿相同煤层发生冲击地压现状，依据本矿开采条件与地质情况，判断本区域冲击地压的发生、发展趋势。采用顶板动态仪、液压枕、测力计、钢卷尺等常规矿压观测手段，观测和记录监测区域的顶板压力、顶板下沉量、片帮、板炮、采空区悬顶等矿压显现现象，经处理分析后宏观判断监测区域的冲击危险性。
3.2 电磁辐射监测与钻屑法。煤岩层冲击地压发生前，由于受应力作用会产生电磁辐射，通常在一个稳定范围内。实验表明，煤岩冲击、变形破坏的变形值释放的能量与电磁辐射的幅值、脉冲数成正比。根据电磁辐射信号的强弱即可判断冲击地压的危险性。
3.3 微震与地音法。微震法主要是监测煤岩体内发生的微小震动，并对其进行分析解释，当震动的幅值超过某一均值时，就容易引发冲击地压，利用此种方法来对冲击地压进行预测和预报。通过对数据进行整理分析，判断监测区域的冲击危险程度。
4 冲击地压治理技术
4.1 合理开拓布局，采用正确开采方法。井田和采区应有计划的合理开采，尽量采用长臂采煤法后退式开采，并采用全部垮落法管理顶板；当煤层开采存在冲击危险时，应首选开采保护煤层；同时合理安排煤层开采程序，防止形成“孤岛”工作面。
4.2 煤层预注水与卸压爆破。煤层预注水的目的是通过水的物理化学作用改变冲击煤层的物理力学性质，降低煤体的强度、弹性、粘结力等来软化煤层，吸收部分高应力能量，降低弹性能，从而避免冲击地压发生。钻孔卸压的实质是利用高应力条件下煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体，使煤层卸压、释放能量，消除冲击。
4.3 强制放顶。该种方式其实是通过强制手段将煤体中的弹性能予以释放，主要是采用爆破的方式令顶板垮落。通过对顶板的强制垮落，使得采空区中的顶板来压步距予以缩短，对其来压强度予以降低，从而对煤体的支承压力的分布范围进行有效降低。
结语
冲击地压在煤矿的生产中成为了安全生产的一大隐患，时刻威胁工作人员的安全，所以在今后的工作中对冲击地压问题要加强重视程度，通过对上述提到的一些冲击地压的特点的了解，更好的对其机型防治、检测以及预警，令煤矿的开采环境更加的和谐安全。
参考文献
顶板灾害防治范文第6篇
关键词：地质灾害，塌方，透水。
中图分类号：TU74文献标识码： A
近年，由于各项目用地紧张，价格上涨，从项目节约成本角度在设计初始阶段设计时就进行优化，导致各项目的地下部分施工深度及难度不断加大。同时，地质灾害及伴生的地质环境问题也不断涌现。塌方一旦发生,不仅延误工期、大幅度地提高工程费用,而且会威胁到施工和技术人员的人身安全,所以,对隧道的塌方进行科学的预测和控制具有非常重要的现实意义。尽管施工前进行了大量的地质勘察工作，但由于当前勘察技术手段和方法技术的限制，加上地质体的复杂多变，期望在施工前完全查明工程岩体的状态、特性，准确地预测施工中可能发生地质灾害的位置、性质和规模是十分困难的。但是随着施工经验及施工技术的不断提升，可以对地质灾害进行预测，同时采取有效的施工方案就地质灾害进行一定的防治，以达到减轻或防止灾害发生的目的。地质灾害防治工作，实行预防为主、避让与治理相结合的方式进行。
施工阶段的地质预测不但包括业已存在的地质现象，还包括了因开挖引起地质状况的演化。因而施工阶段复杂和困难。施工阶段产生的主要地质灾害形式为塌方、透水。塌方是建筑物、山体、路面、矿井在自然力非人为的情况下，出现塌陷下坠的自然现象。多数因地层结构不良。透水，在施工过程中，穿过溶洞发育的地段(尤其是遇到地下暗河系统)、厚层含水砂砾石层或与地表水连通的较大断裂破碎带等所发生的突然大量涌水现象。透水对地下工程的施工危害极大。
了解地质灾害的危害，在前期对地质灾害进行预测，是防治地质灾害的重要手段。预测工作既是修正和完善前期地质勘察工作成果的一种手段，又是地下工程施工中的一个重要环节。调查和分析预测区的塌陷活动状况及其发生条件是地面塌陷预测的基础。在掌握有关实际资料的基础上,利用时间序列分析、多元回归分析以及灰色系统理论分析、经验公式计算等方法,分析地面塌陷与时间关系、地面塌陷与降雨关系、地面塌陷与抽水(或排水、蓄水)强度关系、地面塌陷与地下水动态关系、地面塌陷与岩土性质关系等,建立发生地面塌陷的单项因素以及综合因素的临界值或判别关系模型,依此对地面塌陷危险性和活动程度进行预测。
引起塌方的主要不良地质有断层破碎带、岩溶陷落柱。断层破碎带塌方的判断和警报，主要包括断层破碎带塌方影响因素的正确分析、断层破碎带围岩级别的准确鉴定和塌方即将发生前兆的及早发现。
1、影响断层破碎带塌方的地质因素主要有：断层上下盘岩性和岩石力学性质、断层的力学性质、断层复合与复合特征、断层破碎带厚度、断层破碎带物质组成和固结程度、断层破碎带的围岩结构，断层破碎带的产状及其与隧道的空间关系、地下水、地应力影响共8个方面。
2、断层破碎带围岩级别的评定
断层塌方的监测与警报，必须在断层识别和影响断层塌方地质因素分析的基础上，落实到断层塌方判断的终极目标――即对断层破碎带围岩级别的准确评定上。
3、塌方即将发生前兆的及早发现
大规模塌方的临近前兆主要有：
(1)顶板岩石开裂，裂缝旁有岩粉喷出或洞内无故尘土飞扬；
(2)支撑拱架变形或发生声响；
(3)拱顶岩石掉块或裂缝逐渐扩大；
(4)干燥围岩突然涌水等。
发现上述征兆，立即采取紧急处理措施。
4.2透水的预测
透水的监测主要是查明地下水源体(溶洞、暗河、老窖、老崆和大型断层破碎带)的位置和地下水源体的性质，判断透水的可能性并及早发出警报。
发生透水可能性的判断与警报，主要依据临近各种水源体前兆和具体的涌水量测量来实现。
临近各种水源体前兆如下：
(1)临近断层水源体前兆
①各种临近断层的前兆
②下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化、软化或出现淋水现象。
③其他水流痕迹的出现。
(2)临近大型溶洞水体前兆
①临近各种水源体前兆出现较多的铁锈染或夹泥的裂隙。
②小溶洞出现的频率增加。
(3)临近暗河前兆
①出现大量铁锈染裂隙或小溶洞。
②大量出现的小溶洞含有河沙。
③钻孔中的涌水量剧增，且夹有泥砂或小砾石。
(4)临近老窑积水的前兆(老崆积水与其相似)
①煤壁或顶板渗出水珠，或出现煤层发潮松软。
②顶板淋水或底板涌水。
③煤层中出现暗红色水锈或渗水中挂红。
④掌子面空气变冷或发生雾气。
⑤有嘶嘶的水声。
预测完成后，根据预测结果，通过有效的地质工程手段，改变这些地质灾害产生的过程，同时改变地质灾害的影响及结果。
在施工过程中，不能盲目追求施工进度，忽视施工地下施工的安全监督检查工作，对开挖过程中产生的土体变形及松动保持高度的敏感。在开挖过程中，进行必要的超前支护，支护方式和支护时间需经过专家论证及多方讨论后实施，避免措施不当，造成失稳坍塌发生。工程施工前，编制土方工程施工方案，其内容包括施工准备、开挖方法、方坡、排水、边坡支护等。并对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。对开挖深度大、施工时间长、坑边要停放机械等的基坑，应严格按规定的允许坡度地放坡，当基坑(槽)附近有主要建筑物时，基坑边坡的最大坡度为1:1~1:1.5。操作时应随时注意边坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。开挖基坑(槽)时，若因场地限制不能放坡或放坡后所增加的土方量太大，为防止边坡塌方，可采用设置挡土支撑的方法。边坡支护应根据有关规范要求进行设计，并有设计计算书。防止地表水流入坑漕和渗流入土坡体。在有地表滞水或地下水作用的地段，应做好排、降水措施，以拦截地表滞水和下水，避免冲刷坡面和掏空坡脚，防止坡体失稳。特别在软土地段开挖边坡，应降低地下水位，防止边坡产生侧移。严格控制坡顶护道内的静荷载或较大的动荷载。在边坡上侧堆土（或堆放材料）及移动施工机械时，应与边坡边缘保持一定的距离。当土质良好时，堆土（或材料）应距边缘0.8m以外，高度不宜超过1.5m。
顶板灾害防治范文第7篇
【关键词】冲击矿压；影响因素；防治措施
一、冲击地压的突出特点
1.突然性。冲击地压发生前，一般没有明显预兆，突然发生过程短暂，很难在事发前确定发生的地点、强度和时间。
2.冲击强度大。煤岩体内所积聚的弹性因突然释放所产生冲击波非常强大。伴有巨大的声响和强烈的震动，造成电机车等重型设备被移动或歪斜，人员站立不稳被弹起或被冲击波冲倒，震动波及范围可达几千米甚至几十千米，一般震动持续时间不会超过几十秒。
3.破坏严重。冲击地压发生时，常导致顶板下沉、底板突起或两帮煤岩体塌落。据事故现场观测，冲击地压造成煤帮抛射性塌落，多发生在煤帮上部到顶板的一段，越靠近顶板塌落越深，强烈冲击时，塌落深度可达1.5m～2.0m。在煤岩体浅部发生冲击时煤体发生移动，煤体移动时在顶板接触面上留有明显的冲击擦痕。底板鼓起导致导轨扭曲变形。冲击地压发生后，冲击源附近巷道会变形严重时，甚至被堵死。
4.复杂性。在煤层赋存条件上，除褐煤以外的各煤种均冲击记录，开采深度在200m以下，地质条件划分从简单到复杂，煤层厚度从薄到厚，煤层倾角从水平到急倾斜，顶板岩性砂岩、灰岩、页岩等都发生过冲击矿压。回采工艺不论水平、炮采、机采、综采全部垮落法或水力充填等各种采煤工艺都发生过冲击地压。
随着，开采深度的增加，矿井的开采条件越来越复杂，冲击地压所造成的矿井灾害也日趋严重。所以深入探讨发生冲击地压的影响因素，有针对性地采取预测和预防措施是十分必要的。
二、发生冲击矿压的影响因素
1.开采深度因素。随着采深的延伸，煤层承受上部岩层的压力越来越大，煤层及其围岩的应力越来越高，冲击地压的发生频率逐渐增加。就开采技术条件而论，任何一个发生冲击地压的矿井都存在发临界深度的问题，不同地质与开采条件的冲击地压其临界深度不同，我国煤矿的条件下，发生冲击矿压的最小采深为200m～540m，平均380m。700m时发生冲击矿压的次数大大高于400m时的次数。
2.开采条件因素。顶板岩层结构，特别是煤层上方坚硬，厚层砂岩顶板是影响冲击矿压发生的主要因素之一，其主要原因是坚硬厚层砂岩顶板容易聚积大量的弹性能。在坚硬顶板破断过程中或滑移过程中，大量的弹性能突然释放，形成强烈震动，导致冲击矿压发生。煤层厚度对发生冲击矿压也有影响，煤层越厚，发生冲击矿压越多，越强烈。煤的湿度也有影响作用。因为煤层含水后，可使煤层的弹性减小，强度降低。塑性增加，能减缓发生冲击矿压的危险。煤岩结构及性能也是冲击地压影响的主要因素。坚硬、厚层、整体性强的顶板（老顶），易形成冲击地压；直接顶厚度适中、与老顶组合性好、不易冒落，冲击危险较大；煤的强度高、弹性模量大、含水量低、变质程度高、暗煤比例大，一般冲击倾向较强。
3.地质构造因素。实践证明，地质构造如褶曲、断裂、煤层倾角及厚度突然变化等也影响冲击地压的发生。宽缓向斜轴部易于形成冲击地压；断裂如是一个开采边界，若回采方向朝向断层面，则冲击危险增加；煤层倾角和厚度局部突然变化地带，实际是局部地质构造应力积聚地带，因而极易发生冲击地压。
4.开采技术对冲击矿压的影响。冲击矿压大多数发生在巷道（72.6%），采场则较少（27.4%）。残采区和停采线对冲击矿压发生影响较大。从统计结果看，89%的冲击矿压发生在残采区，停采线，断层区域或煤层超采的地方。（1）开采设计和开采顺序。当在几个煤层中同时布置几个采面时，采面的布置方式和开采顺序将强烈影响煤岩体内的应力分布。冲击矿压经常出现在采面向采空区推进时；在距采空区15m～40m的应力集中区内掘进巷道；两个采面相向推进时及两个近距离煤层中的两个采面同时开采时。（2）上覆煤层工作面停采线和煤柱的影响。上覆煤层工作面的停采线和煤柱形成的应力集中对下部煤层造成了很大的威胁，是冲击矿压得危险性有很大的增加。（3）采空区的影响。当工作面接近已有的采空区，其距离为20m～30m时，冲击矿压危险性随之增加。（4）开采区域的影响。在煤层开采面积增加的情况下，岩体的震动能量也随之增加。研究表明，当开采面积为3万m2时，释放的单位面积的震动能量为最大。
三、冲击矿压的防治
1.合理的开拓布置和开采方式。实践证明，合理的开拓布置和开采方式对于避免应力集中和叠加，防止冲击矿压关系极大。大量实例证明多数冲击地压是由于开采技术不合理而造成的。不正确的开拓开采方式一经形成就难以改变，临到煤层开采时，只能采取局部措施，而且耗费很大，效果有限。故合理的开拓布置和开采方式是防治冲击矿压得根本措施。（1）划分采区时，应保证合理的开采顺序，最大限度地避免形成煤柱等应力集中区。因为煤柱承受的压力很高，特别是岛形或半岛形煤柱，要承受几个方面的叠加应力，最容易产生冲击矿压，因此应尽量避孤岛工作面的形成。（2）采用钻粉率指标法、地音法、微震法等方法进行监测监控，加强预测预报制度。（3）采区或盘区的采面应朝一个方向推进，避免相向开采，以免应力叠加。因为相向采煤时上山煤柱逐渐减小，支撑压力逐渐增大，很容易引起冲击矿压，应避免在高应力状态下掘进。在向斜和背斜构造区，应从轴部开始回采，在构造盆地应从盆地开始回采；在有断层和采空区的条件下应从采用断层或采空区开始回采的开采程序。（4）有冲击危险的煤层的开拓或准备巷道、永久硐室、主要上（下）山、主要溜煤巷和回风巷应布置在底板岩层或无冲击危险煤层中，以利于维护和减小冲击危险。回采巷道应尽可能避开支撑压力峰值范围，采用宽巷掘进，少用或不用双巷或多巷同时平行掘进。（5）开采有冲击危险的煤层，应采用不留煤柱垮落法管理顶板的长壁开采法。回采线应尽量是直线且有规律地推进。（6）在地质构造等特殊部位，应采取能避免或减缓应力集中和叠加的开采程序。（7）顶板管理采用全部垮落法，工作面支架采用具有整体性和防护能力的可缩性支架。按照煤炭安全规程要求对有冲击地压的煤层，应根据顶板岩性掘进宽巷或沿采空区边缘掘进巷道，巷道支护应采用可缩性支架，严禁采用混凝土、金属等刚性支架。有严重冲击地压的厚煤层中，所有巷道都应布置在应力集中圈外。煤巷双巷掘进时，2条平行巷道之间的煤柱不得小于8m，联络巷道应与2条平行巷道成直角。
2.开采解放层。一个煤层（或分层）先采，能使临近煤层的矿压在一定程度上得到缓解。这种卸载开采称之为开采解放层。先采的解放层必须根据煤层赋存条件选择无冲击倾向或弱冲击倾向的煤层。实施时必须保证开采的时间和空间有效性。先采煤层要尽量避免留设煤柱，使被卸载煤层得到最大限度的“解放”。
四、冲击危险的解危措施
1.钻孔卸压。在应力集中区煤岩层中施工钻孔，使钻孔周围的煤体受力状态发生变化，破坏应力集中区的煤、岩层整体性，使煤体卸载，让煤层支承压力的分布发生变化，压力峰值会向煤体深部转移，释放积聚在煤、岩层中的弹性能。卸压效果可根据应力及岩性具体情况，通过采用不同直径钻杆或控制卸压区钻孔的疏密程度来控制。支承压力愈高，钻孔的破坏范围愈大，煤层积聚的应力愈高，直径卸压的效果越理想。
2.煤层注水。煤层预注水的目的主要是降低煤体的弹性和强度。通过注水，人为的在煤岩内部造成一系列的弱面，使相邻巷道、采煤工作面的煤岩层边缘区内部粘结力降低，使其软化，降低了煤的强度，增加塑性变形能量，降低岩层其弹性，减少其潜能。注水后，煤的湿度平均增加1.0%～2.2%时，可使其单向受压的塑性变形量增加13.3%～14.5%。
3.爆破卸压。爆破卸压是一种特殊爆破，它是在确保安全的条件下，用爆破方法使煤层产生裂隙松动，释放煤层积聚的应力能量。爆破卸压的主要任务是爆破炸药，形成强烈的冲击波，使得煤、岩体产生裂隙破坏，分为卸载爆破和诱发爆破两种方式：一是卸载爆破。是在高应力积聚区附近施工钻孔，钻孔深度一般在大于5m，在钻孔中装药爆破，爆破后压力峰值区的形状被产生位移、压力被分散、减小。爆破深度越接近支承压力带峰值位置，效果越好。二是诱发爆破。目的是在有冲击地压危险的高应力集中区域，进行预先设计的大药量、高强度的爆破，诱发冲击地压。诱发冲击地压跟在采掘活动时产生冲击地压的危害程度是不同的，诱发冲击能避免对人员安全的威胁。
4.强制放顶。当煤层上部为灰岩、砂岩等坚硬厚层老顶时，悬顶面积大容易聚积大量的弹性能。为防止顶板岩层达到跨度和应力极限时，弹性能突然释放，导致冲击矿压发生。在顶板采取注水或施工钻孔的方式，强制放顶卸压控制顶板，也是有效防治冲击地压发生的措施。
五、结论
经过长时间开采，煤矿面临的开采条件越来越复杂，在开采边角煤或各类保护煤柱，甚至在设计不合理的工作面开采或巷道掘进中都容易发生冲击矿压，造成严重的自然灾害。所以，对冲击地压进行深入的研究和探索，积累宝贵经验，掌握其成因和发生机理和影响因素，针对具体情况采取有效的防治手段，是消除或减少冲击矿压事故，矿井实现安全生产的重要保障。
参 考 文 献
[1]钱鸣高，石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003-11
[2]陈炎光，陆士良.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994
顶板灾害防治范文第8篇
关键词安全管理;顶板事故;事故树
中图分类号TD77文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0135-01
1选题背景和意义
煤是我国的主要能源,占能源消耗的75%以上;而煤矿生产与其他行业相比其工作场所处于井下深处有限的空间,环境条件恶劣、多变,随着开采过程不断移动,采煤环境不断改变和恶化,在工作过程中顶板、瓦斯、煤炭自燃、粉尘、水害等自然灾害时刻威胁着工人的安全。所以,矿井环境条件恶劣、多变的固有属性是引起煤矿事故多发的潜在危险因素。仅就国有重点煤矿来看,具有煤尘爆炸危险的矿井占89.5%,高瓦斯与瓦斯突出矿井占49.2%,自然发火危险矿井占57.5%,水害危险的矿井占43%,某些矿井还有冲击地压、岩爆和高温危害。而又由于煤矿工作环境差、工资水平又不太高,难以吸引文化、素质较高的工人,而不得不招大量农轮工、农协工和临时工,给改善安全环境带来更大的困难,从而导致安全工作的恶性循环。据统计,矿井有70-85%的事故是人的不安全行为引起的。因此,煤矿职工素质低是企业本身带来的,也是引起煤矿事故多发的重要因素之一。
2事故树原理
事故树分析(缩写为FTA)又称故障树分析,是从结果到原因找出与灾害事故有关的各种因素之间因果关系和逻辑关系的作图分析法。这种方法是把系统可能发生的事故放在图的最上面,称为顶上事件,按系统构成要素之间的关系,分析与灾害事故有关的原因。这些原因,可能是其他一些原因的结果,称为中间原因事件(或中间事件),应继续往下分析,直到找出不能进一步往下分析的原因为止,这些原因称为基本原因事件(或基本事件)。图中各因果关系用不同的逻辑门联接起来,这样得到的图形象一棵倒置的树。
对一个生产过程来说,由于设备,装置故障或作业人员的误判断、误操作以及受毗邻场所发生事故的影响,都可能形成发生事故的一定危险性。为了不使这些危险性因素导致灾害性后果,就需要预先分析和判断生产系统或操作过程中可能会发生哪些危险,有哪些条件可能导致这些危险以及发生危险的可能性有多大。
事故树分析的表现形式是一种逻辑关系图,即对既定的生产系统或作业过程中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果,按工艺流程、先后次序和因果关系绘成的逻辑程序方框图。利用这种用各种符号组成的形象,简洁的树形图,可以分析系统的安全问题或系统运行的功能问题,判明系统可能发生灾害的原因和途径。
3事故树优缺点及作用
1)事故树的优点。①由于事故树分析法是采用演绎方法分析事故的因果关系,能详细找出系统各种原因有的潜在的危险因素,为安全设计、制定安全技术措施和安全管理要点提供了依据。②能简洁、形象表示出事故和各种原因之间因果关系及逻辑关系。③在事故树分析中,顶上事件可以是己经发生的事故,也可以是预想的事故。通过分析,找出原因,采取对策加以控制,从而起到预测预防事故的作用。④事故树分析法既可以用于定性分析,也可用于定量分析。通过定性分析,确定各种危险因素对事故影响的大小,从而掌握和制定防灾控制要点;而定量分析,则能计算出顶上事件(事故)发生的概率,并可从数量上说明危险因素的重要度,为实现系统最佳安全目标提供依据。
2)事故树缺点。但事故树分析法也存在着一些缺点:①要编好一棵事故树必须对系统非常熟悉和有丰富的经验,并且要准确的掌握好分析方法。②对很复杂的系统,编出的事故树会很庞大,这给定性定量分析带来一定的困难,有时甚至计算机都难以胜任。③要对系统进行定量分析,必须知道事故树中各事件的故障率,如果这些数据不准确则定量分析便不可能。
3)事故树分析的作用。事故树分析可用来分析事故,特别是重大恶性事故的因果关系。可进行系统的危险性评价,事故的预测,事故的调查分析,沟通事故情报安全措施,优化决策等工作。也可用于系统的安全性设计,逻辑性强,以及即可定性分析,又可定量分析等优点。能够较全面的分析导致事故的多种因素及其逻辑关系,并对它们做出简洁和形象的描述。便于发现和查明系统内固有的和潜在的危险因素,为制定安全技术措施和采取安全管理对策提供依据。能够明确各方面的失误对系统的影响,并找出重点和关键的,使作业人员全面了解和掌握各项防止,控制事故的要点。可以对己经发生的事故的原因进行分析,以充分吸取事故的教训,防止同类事故的再次发生。
4煤层的顶板分类
位于煤层之上的若干岩层统称为煤层顶板。根据顶板的坚硬程度及距煤层的距离,由下而上可把煤层的顶板分为三层:①伪顶。伪顶是在煤层之上、紧贴煤层的一层松软岩层,一般厚度0.3为0.5m。当煤层被采落时伪顶也同时下落,混入煤中,影响煤质。②直接顶。直接顶是位于伪顶之上或煤层之上的顶板,它具有一定的稳定性。工作面煤层被采落时,直接顶不会立即垮落,而是在工作面上方悬露一定的时间才垮落。直接顶是采掘工作面支护的对象。如果支护好,就不会冒顶,否则会造成冒顶伤亡事故。③老顶。老顶是在直接顶上方的岩层,一般由坚硬岩层组成。老顶在采空区上方悬露一定的后才能垮落。老顶垮落后会给采煤工作面带来很大的压力,如果工作面支护不好,就会发生大冒顶伤人事故。
5采煤工作面顶板事故发生原因分析
1)矿山压力的作用。由于采场上覆岩层在开采影响下变形,移动产生矿山压力,这种力通过煤层直接顶板传递到工作面支架上。表现在回采工作面上,下出口附近,矿山压力呈现尤其剧烈,回采工作面中部顶板下沉速度快,压力大;初期来压和周期来压时,整个工作面压力显现异常剧烈。若没有掌握或措施不利都会发生冒顶事故。
2)地质构造的影响。工作面在回采过程中经常会遇到各种小型地质构造,如断层、褶曲、裂隙、陷落柱、冲刷带等。其中,最常见和对回采工作影响最大的是断层。这些都能改变工作面的正常压力状况,如对这些情况不了解就可能发生冒顶。操作技术不熟练,处理方法不当。
操作人员对顶板松石的形成、发展及变化认识不足,对其稳固程度不能做出正确的判断;缺乏实际操作经验和处理技能,使得选择站立的位置和处理方法不当,结果在处理松石时,出现撬左落右、撬前落后、撬小落大等而导致事故的发生。
6基于事故树分析的顶板安全措施
1)加强安全教育和学习措施。①把职工的安全生产技术培训工作,摆在重要议事日程,并把顶板管理技术培训作为我矿安全生产技术培训的重要内容;②不定期举办以顶板管理为主要内容的安全生产技术培训班,特别是新工人进矿都要先培训学习,考试合格发证后,方准许上岗;③审批后的作业规程,开工前要向作业队人员贯彻,经组织学习、考试合格才准予上岗。
2)加强安全意识管理的措施。①顶板事故是煤矿安全生产的主要灾害,要清醒地认识到抓好防治顶板事故的重要性,树立了以抓顶板管理为重点的安全生产管理意识;②为了强化顶板管理,开展井口、班队安全教育,提高认识,做到人人讲安全,个个重视顶板管理;③强化安全管理机构,加强对安全生产的领导,矿成立安全科,井口成立安监站,配足一线专职安全管理人员。
7总结
本文对采煤工作面顶板事故发生原因进行分析,并按照结构重要度的顺序,提出了防止顶板事故发生的具体措施。
参考文献
[1]赵日峰.煤矿顶板重特大事故分析及现场实用安全技术的研究[J].山东煤炭科技,2005.