大傾角超長綜采面飛矸事故機理分析及預防對策

摘 要:根據(jù)王洼二礦115011大傾角超長綜采面的實際情況，對該綜采面飛矸事故機理進行了分析，并提出了相應的預防措施，以堵絕矸石源為根本，以加強員工安全防護為目標，以提高安全意識為保障的飛矸事故預防措施，從頂板管理、采煤方法、安全防護及員工培訓等四個方面入手，有效的防止了該工作面飛矸事故的發(fā)生，保證了員工的生命安全。

關鍵詞:大傾角超長綜采面飛矸預防對策

中圖分類號:TD823文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(a)-0128-01

相關專家認為，傾角在30～55°之間的煤層均可稱之為大傾角煤層，大傾角煤層是以煤層傾角超過冒落矸石以及煤的自然安息角所出現(xiàn)的滑動、失穩(wěn)等現(xiàn)象為主要特征而命名的，我國大傾角煤層儲量約占煤炭總儲量的14.05%，目前我國大傾角煤層基本上采用短壁工作面開采，綜采工作面長度在200m以上的工作面較少，其中原因之一是大傾角工作面底板圍巖向已形成空間的移動加劇，變形和破壞的可能性增大，在非控制狀態(tài)下，一旦底板出現(xiàn)破壞，就會產(chǎn)生滑移，而且破壞滑移區(qū)還會向上蔓延，造成底板的大范圍失穩(wěn)并引發(fā)工作面“頂板(R)-支架(S)-底板(F)”系統(tǒng)失穩(wěn)，導致圍巖災變，影響了工作面的高產(chǎn)高效，同時造成飛矸等災害事故。

1 工作面概況

王洼二礦115011綜采工作面布置在11采區(qū)五層煤中，工作面傾斜上方為井田氧化帶及露頭，傾斜下方為未采區(qū)及F7斷層，其他均為未采區(qū)。110511工作面開采煤層厚0～15.4m，平均厚度8.14m，煤層傾角30～42°，平均36°。

2 工作面飛矸事故機理

大傾角超長綜采面開采過程中，由于重力的作用火災工作面自行滾動下滑，如果工作面越長，其最終的重力加速度會更大，對人或者物的造成的傷害會更大。飛矸事故機理主要包括以下三個方面的要素:1)就是大塊矸石或者煤體;2)動力:主要是大傾角條件下由于重力作用，傾角越大、工作面越長，動力越大;3)在飛矸范圍內(nèi)非正常出現(xiàn)人員。飛矸事故預防措施制定和實施期間，一定要從以上3個方面入手，加強員工安全防護為目標，提高安全意識為保障，爭取從源頭、保障措施等預防飛矸事故的發(fā)生。

3 工作面飛矸事故預防措施

根據(jù)115011綜采面的地質(zhì)條件和工作面生產(chǎn)現(xiàn)狀，為了預防工作面飛矸事故的發(fā)生，該礦以事故預防“3E”對策為指導思想，建立了較為完善的飛矸事故預防措施。

3.1 頂板管理

大傾角超長綜采面的布置對工作面礦壓顯現(xiàn)的影響也相當大。王洼二礦115011綜采工作面在120號支架前后共20余個支架頂板出現(xiàn)了大面積冒頂及局部冒頂?shù)默F(xiàn)象，主要采取措施如下:

1)煤壁超前加固為了防止工作面推進過程中，持續(xù)產(chǎn)生直接頂板冒落現(xiàn)象，在100-120#架間平均布置鉆孔20余個，沿工作面向煤壁方向施工，鉆孔終孔位置位于支架以上2m左右的范圍，距離煤壁以內(nèi)2m，然后向鉆孔內(nèi)壓注羅克休對煤層頂板和煤層進行加固，期間共壓注羅克休材料15t左右，有效的保證了工作面推進過程中支架頂板的完整性。2)架棚填充 對于局部冒落比較嚴重的支架頂部，采用交叉架棚的方式進行冒落區(qū)充填，首先將液壓支架放低至1.5m左右，在支架上部采用方形枕木進行交叉排列，枕木的堆放高度略高于冒落空間的高度，然后緩緩升起支架，直至枕木和冒落頂板充分接觸。3)為了防止移架過程中頂板冒落，采用自下向上的移架順序，移架時一人操作，一人監(jiān)護，移架人員要在被移支架上方操作;移架降架時，始終保持支架頂梁與頂板相接觸，帶壓操作，以控制移架時支架歪斜、下滑。

3.2 采煤方法

為防止輸送機下滑及滾筒甩煤塊傷人，解決上行割煤人員操作不安全的問題，采煤機采取下行單向割煤，上行空刀返回，上端頭斜切進刀方式。采取這種割煤方式，保證輸送機由下往上推移，克服了輸送機的下滑分力，下行割煤時下滾筒割頂煤，上滾筒割底煤，有效避免了煤塊的甩出。

3.3 防止飛矸設施

1)擋矸設置 由于115011綜采面傾角大、工作面長，一旦出現(xiàn)落矸滑落現(xiàn)象時，會增加其滾動速度，提高沖擊力量，為了縮短矸石加速的路程，在支架前梁下懸掛了1.5m左右寬的皮帶，皮帶長4～5m，平均每隔15支架布置一個，有效的降低了矸石的滾動速度，減少了沖擊力度。2)架間保護網(wǎng) 為了防止矸石在向下滾的過程中飛向架間，對架間人員造成傷害，在支架前立柱的前面懸掛鐵絲網(wǎng)和柔性樹脂防護網(wǎng)，一直貫通整個工作面，在采煤期間，除了采煤司機外，處于采煤機以下人員應盡量在架間進行工作。3)工作面下端頭防護 為了保護下端頭浮煤及雜物清理人員的安全，在下端頭留有高度不底于1.8m，0.8m寬的人行道，并采用密集支柱進行支護，支柱必須垂直頂?shù)装澹鯎瘟Σ坏陀?0kN，軟底必須穿木鞋，支柱與頂板之間墊板皮。

3.4 加強現(xiàn)場安全管理

1)加強工人安全培訓 制定各種工作面安全操作規(guī)程，并對員工進行多級教育，讓員工充分了解矸石事故的嚴重性，掌握預防措施、緊急避險措施，不斷提高職工的技術水平和保安能力。2)采煤期間安全管理 采煤機下行割煤之前，必須用工作面通訊裝置聯(lián)系清楚，待采煤機下方的所有人員均進入立柱之后，在刮板機運轉3～5分鐘之后，方可運行采煤機。3)現(xiàn)場檢修期間安全管理 采煤機、運輸機等設備檢修時，工作人員嚴格執(zhí)行先檢查后工作制度，進入煤壁區(qū)之前必須先詳細檢查工具，不完好不允許施工;必須將刮板輸送機停電閉鎖，同時設專人看護;施工地點上下各3架的防護網(wǎng)全部拆除，以確保人員能迅速撤出工作面;在煤壁側檢修采煤機前，在施工區(qū)域上方3個支架處設置一道擋矸壩;發(fā)現(xiàn)問題及時通知施工人員撤離，處理好之后方可繼續(xù)檢修，并注意防止工具掉落傷人。

4 結論

該文通過對王洼礦115011綜采面飛矸事故的預防實踐，主要得到以下幾個結論:

1)飛矸事故的預防措施必須以事故機理為依據(jù)，同時結合現(xiàn)場的實際生產(chǎn)環(huán)境，才能制定切實可靠的對策和方案;2)在飛矸事故預防過程中，必須堅持“以堵絕矸石源為根本、加強員工安全防護為目標、提高安全意識為保障”的原則，通過頂板管理、采煤方法的選擇、多重人員安全防護及加強員工安全培訓等綜合手段預防該事故的發(fā)生。

參考文獻

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