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的滑動、失穩等現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，在非控制狀態下，一旦底板出現破壞，就會產生滑移，而且破壞滑移區還會向上蔓延，造成底板的大范圍失穩并引發工作面“頂板(R)-支架(S)-底板(F)”系統失穩，導致圍巖災變，影響了工作面的高產高效，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，傾斜下方為未采區及F7斷層，其他均為未采區。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)在飛矸范圍內非正常出現人員。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生。

3 工作面飛矸事故預防措施

根據115011綜采面的地質條件和工作面生產現狀，為了預防工作面飛矸事故的發生，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余個支架頂板出現了大面積冒頂及局部冒頂的現象，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，持續產生直接頂板冒落現象，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2m，然后向鉆孔內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，一旦出現落矸滑落現象時，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 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和柔性樹脂防護網，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，支柱必須垂直頂底板，初撐力不低于50kN，軟底必須穿木鞋，支柱與頂板之間墊板皮。

3.4 加強現場安全管理

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，工作人員嚴格執行先檢查后工作制度，進入煤壁區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，在施工區域上方3個支架處設置一道擋矸壩;發現問題及時通知施工人員撤離，處理好之后方可繼續檢修，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，同時結合現場的實際生產環境，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生。

參考文獻

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