回采工作面是煤礦井下生產(chǎn)的第一線,提高工作面的單產(chǎn)是提高礦井原煤產(chǎn)量和降低原煤成本的關(guān)鍵。但是,在回采工作面推進(jìn)過程中,經(jīng)常有突然涌水、火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸和大面積冒頂?shù)葹?zāi)害的侵?jǐn)_。其中,頂板事故則是影響工作面生產(chǎn)的一大隱患。由于各種頂板事故的原因是不盡相同的,它們的顯現(xiàn)形式也有差異。因此,正確區(qū)分各種頂板事故,掌握相應(yīng)的措施,對回采工作面安全生產(chǎn)以及提高礦井原煤產(chǎn)量都有著重要的意義。
1局部冒頂事故的原因及其預(yù)防措施
在回采工作面推進(jìn)過程中局部冒頂事故時有發(fā)生,這類事故發(fā)生在破碎頂板的條件下(如頁巖、煤頂、再生頂板等)。根據(jù)回采工作面的回采工藝過程和事故產(chǎn)生的原因不同,這類事故又可分為:采煤過程中發(fā)生的局部冒頂事故和回柱過程中發(fā)生的局部冒頂事故。
1.1事故原因分析
采煤過程中發(fā)生的局部冒頂事故,主要原因是由于采煤過程中破碎頂板沒有得到及時支護(hù),頂板大面積出露和頂板懸露的時間過長,而導(dǎo)致直接頂受壓變形,遭到破壞,或者,雖然對破碎頂板進(jìn)行了及時支護(hù),但由于支柱支設(shè)質(zhì)量不好而造成了直接頂局部冒頂?;刂^程中發(fā)生的局部冒頂事故,主要原因是因回柱操作方式不合理,先回承壓柱,引起周圍破碎頂板冒落,導(dǎo)致大塊研石推倒支柱,使鄰近破碎頂板失去支護(hù)而造成的。
1.2預(yù)防措施
(1)在摸清頂板性質(zhì)的基礎(chǔ)上,認(rèn)真做好破碎頂板情況的預(yù)測預(yù)報工作。采煤過程中要強化安全防范意識,認(rèn)真觀察頂板變形情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,不留后患。
(2)合理選擇工作面推進(jìn)方向和回采工藝方式。為了防止頂板出露后因下沉量加大,破碎加劇,而導(dǎo)致頂板冒落,回采工作面要盡量垂直裂隙推進(jìn)。在回采工藝方式上,如果采用炮采,應(yīng)當(dāng)采取小范圍放小煤“開窗口,的方式,防止頂板大面積出露;如果是機采應(yīng)選擇單滾筒采煤機,盡量減少無立柱空間的寬度,減少頂板出露面積。
(3)采取合理的支護(hù)方式。在回采工作面推進(jìn)過程中,實踐經(jīng)驗證明在破碎頂板條件下,支護(hù)時,首先必須支護(hù)好剛裸露的頂板。因此,對采煤后出露的頂板要及時支護(hù),在支護(hù)方法上,應(yīng)盡量垂直裂隙掛梁,并且,合理的支護(hù)密度應(yīng)保證與裂隙間距相適應(yīng)。
(4)加強支柱的支設(shè)質(zhì)量。當(dāng)支柱支設(shè)的質(zhì)量較差時,由于頂板受力不均勻,造成個別區(qū)域應(yīng)力集中,破壞了頂板完整性。或支設(shè)支柱時,支柱的初撐力不足,使頂板在暴露初期產(chǎn)生了過大的離層或者過早的斷裂,破壞了頂板自身的完整性,造成局部冒頂。因此,在支設(shè)支柱時,不能將支柱支在浮研上,必須找真頂和實底支設(shè)支架,保證支架的整體工作特性。另外,要盡量增大支柱的初撐力,目前一般認(rèn)為初撐力為工作阻力的50%比較適宜。
(5)采取正確的回柱方法。采取正確的回柱方法是防止頂板冒落的重要環(huán)節(jié)。在回采過程中,必須嚴(yán)格執(zhí)行工作面的操作規(guī)程,采取正確的回柱方法,以確保支柱承載均勻,防止頂板壓力向局部支柱集中,使支柱承載不均勻,造成局部頂板破碎給回柱工作帶來困難。