矿井顶板灾害防治谷志国.ppt

1、矿井顶板事故处理与避灾自救,救护大队 谷志国,前言,煤矿生产是地下作业，自然环境特殊，作业空间有限，条件复杂，且变化无常。经常受到顶板、瓦斯、煤尘、水、火等灾害的威胁。随着我国煤炭工业的高速发展，煤矿的生产技术水平，生产装备和管理水平，都有不同程度的提高，使井下的事故明显的减少。但是，在井下发生的各类事故中，冒顶事故仍占着较大的比例，这就得引起救护指战员的高度重视。要掌握处理此类事故的行动原则和方法，了解冒顶事故的一般规律。 冒顶，是煤矿生产中最容易发生的事故。 冲击地压属于顶板事故的范畴。,一、防止顶板事故扩大的措施,1、冒顶事故中顶板岩石冒落，容易堵塞巷道，一旦堵塞面积达到一定程度就会严重

2、影响通风，造成通风系统紊乱，甚至个别区域瓦斯升高，从而容易诱发瓦斯事故。冒顶产生的飓风可以扬起煤尘，进而诱发煤尘事故。救灾前要采取恢复巷道通风、巷道降尘措施。 2、顶板冒落容易造成临近范围内巷道支护强度降低或失效，易诱发二次冒顶事故。救灾前需提前对附近巷道加强支护。 3、冒落区范围可能掉矸砸坏电缆，损坏电气设备。救灾前需采取巷道停电措施，防止漏电事故发生。 4、顶板冒落有可能伴随大量有毒有害气体涌出，救灾前需进行气体检测。 5、顶板事故的继发性,二、处理冒顶事故的基本原则,1、首先侦察探明冒顶区的范围，被埋压、堵截的遇险人数和位置等情况。 2、恢复冒落区的正常通风。对恢复通风有困难的地点，可利

3、用水管，压风管或从煤岩中打钻孔等方法，向被埋压、堵截的人员输送新鲜空气、饮料或食物。 3、恢复冒顶地点矸石运输和物料运输设施，便于救灾顺利进行。 4、在抢救中，必须注意救援人员的安全，要先对救援地点加强支护，再实行救援，防止救援过程中出现二次冒顶。 5、处理冒顶事故时，必须设专人观察顶板变化，检查瓦斯和其它有害气体情况，防止继发性事故发生。 6、清理冒落物时，使用工具要小心，以防伤害遇险人员。遇有大块岩石威胁遇险人员时，应慎重地移动岩石，尽量避免破坏冒落岩石的堆积状态。,湖北宜化安利来煤矿11806掘进工作面二次冒顶事故,2012年7月25日18时26分，位于贵州省黔西南州普安县境内的湖北宜化

4、安利来煤矿11806掘进工作面距迎头49米处发生冒顶，造成5人被困；事故发生后，该矿隐瞒不报，自行组织抢救。7月26日14时15分，在距第一次冒顶处向外35米处又发生第二次大面积冒顶，造成参与抢险救援的153人中的53人被困。7月26日14时25分，经群众举报，当地政府组织全力救援。至7月26日20时30分，第二次冒顶被困的53人全部成功救出；29日19时27分，第一次冒顶被困97小时的5名矿工也全部成功获救。这起事故抢险救援是十分成功的，但教训也十分深刻。发生事故的11806掘进工作面采用综掘机掘进，已掘长度516米，支护方式为锚网加钢带。 据初步分析，事故原因为：安利来煤矿11806运输巷

5、处于巷道应力集中区域，巷道支护设计不合理，施工质量不合格，现场管理不到位，顶板冒落，导致作业人员被困。该事故暴露出的主要问题：一是没有采取有效措施治理存在的重大隐患，在存在多处严重片帮、巷道超宽无支护的情况下，未采取有效措施治理，冒险施工作业，严重违规违章。二是技术管理薄弱，巷道基本布置在上层煤柱之下，且不采取加固措施；地质情况发生重大变化后未修改作业规程等。三是该矿违法瞒报事故。四是盲目组织施救，第一次冒顶后，没有采取保障救援人员安全的措施，盲目组织大量人员施救，造成53名施救人员被困，险些造成重大人员伤亡。,三、采煤工作面冒顶事故处理,（一）局部小冒顶的处理方法 1、掏梁窝架棚法 在冒顶范

6、围不大、工作面没有堵死、矸石暂时停止下落的情况下可采用架棚法。具体方法步骤是： （1）在掏梁窝或挂顶梁之前，必须先检查冒顶地点附近的支架情况，发现有折损、歪扭、变形的柱子，要立即处理好，以防继续冒顶和掉矸伤人。 （2）在冒顶范围内清理出一部分塌矸后，进行掏梁窝架单腿棚子或金属悬臂梁的工作。 （3）架好单腿棚子或挂好悬臂梁后，棚梁上的空隙要用木料架设小木垛接到顶。架小木垛前应先挑落浮矸，小木垛必须插紧背实，阻止冒落进一步扩大。 （4 ）小木垛架好后，便可清理浮煤煤矸，打好贴帮柱，防止片帮。,2撞楔法,6-5-2 撞楔法处理采煤工作面冒顶,撞楔法处理采煤工作面冒顶,（二）大冒顶的处理方法 1小巷法

7、 ( 1)从采面冒顶的两头，由外往里，先用双腿套棚维护好顶板，保护后路畅通无阻。梁棚上用板皮刹紧背严，防止顶板继续错动、垮落。梁上如有空顶，要用小木垛插紧背实。 ( 2 ）边整工作面，边支棚子，把垮落的矸石清理并倒入采空区，每整0.5 m支一架板梁棚管理顶板。若顶板压力大，可在冒顶区两头用木垛维护顶板。 ( 3 ）遇到大块岩石不易破碎，应采用电钻（如有压风，最好是用风钻）打眼放小炮的方法破碎岩石。钻眼数量和装药量要符合煤矿安全规程 要求。 ( 4 ）如顶板垮落的矸石很碎，一次整巷不易通过时，可先沿煤帮运输机道整修一条小巷，支架形式可采用人字形掩护支架。整通小巷，使风流贯通，运输机开动后，再从冒

8、顶区的两头向中间依次放矸支棚。梁上如有空顶，也要用小木垛接顶背严。 ( 5 ）若采煤机在冒顶区前方，当运输机除矸时，应先将采煤机吊起，以便矸石能顺利通过，见后图 。,图6-5-3 小巷法处理采煤工作面冒顶 （a）先整通小巷道用人字形支护；（b）后按原来采高支护,2开巷绕道法,1）冒顶发生在工作面机尾处 ( l ）补巷的支架多数采用一梁二柱或一梁三柱棚子。当工作面同补巷采成一直线时，运输机就可延长至回风巷，恢复正常回采。 ( 2 ）冒顶区埋压的设备、支架材料的回收方法是：当新开的补巷紧靠冒顶区（无煤柱）时可直接扒开矸石取出。如不好取出或不安全，可用整小巷的办法回收。 ( 3 ）若冒顶区范围较大，

9、岩石堵塞巷道，造成采空区回风角瓦斯积存，可用临时挡风帘或临时安装局扇排除。,2）冒顶区在工作面中部 ( 1 ）新开切眼的掘进可采用对打的方法，以加快掘进速度。在进风侧使用运输机运煤，回风侧可采用矿车运煤。当两头工作面掘进相距 15 m时，停止回风侧的掘进，进风侧继续前进到打透为止。此时要注意两头放炮时的警戒和瓦斯检查。用局扇通风，按贯通规定办理。 （2）对压埋在冒顶区的设备和材料，用整通小巷的办法，分段进行回收。 可在新开切眼内每隔 1530 m，往冒顶区穿小硐，用通小巷的办法，分段进行回收。 ( 3 ）回收完设备、支架和材料后，应在煤柱上打眼放炮，人工倒采几个循环，最好采透直达冒顶区，避免煤

10、柱支撑顶板，给以后回采造成困难。,四、巷道冒顶事故处理 冒落巷道的处理方法有木垛法、搭凉棚法、直接支架法、撞楔法、锚喷法、绕道法。 1. 木垛法 （1）“井”字木垛法。冒顶不超过 5 m，冒落范围已基本稳走，可用此法，如左图。 （2）“井”字木垛和小棚结合法。冒顶超过 5 米，冒后稳定，为节省坑木和时间可用此法。要求架棚技术高，棚子牢固可靠，如右图。,图6-5-7 “井”字木垛法处理垮落巷道,图6-5-8 “井”字木垛和小棚结合法处理垮落巷道,“井”字木垛法处理垮落巷道,“井”字木垛和小棚结合法处理垮落巷道,2. 搭凉棚法。当冒落高度不超过 1 m，并不再继续冒落，冒落长度也不太大时，可以用适

11、当数量的较长坑木搭在冒落两头完好的支架上，即所谓搭凉棚法。搭好“凉棚”后，在其掩护下迅速出矸、架棚。架好棚子后，再在凉棚上用其它材料把顶板接实。但此法在高瓦斯矿井不宜采用，如图。,图6-5-9 搭凉棚法处理垮落巷道,搭凉棚法处理垮落巷道,3直接支架法 在巷道围岩已经稳定，冒落矸石又不多，冒顶范围约为23 架时，可采用直接支架法。该方法是先扒掉碍事的矸石，在两帮掏出柱窝，然后立好柱腿，紧接着架设顶梁，并且插背好，最后清理底部煤矸。再往前依次照上述程序操作，直至处理完毕为止。,5锚喷法 锚喷法适用于冒顶范围较大，具备锚喷支护设备的岩巷。该方法是先处理冒顶区域内顶板及两帮活矸，人员站在安全侧向冒顶区

12、域顶部喷射一层厚3050 mm的混凝土封固顶板，然后再封两帮。当初喷层凝固后再打锚杆，并及时挂网和复喷一次，复喷厚度不宜超过200 mm 。冒顶处理完后，按要求立模砌暄，也可架设金属支架。,五、冒顶营救被困人员处理方案的选择,1、本地巷道处理方式。 2、相关巷道处理方式。 3、条件具备时两种方式同时进行，增加救援成功率。,某矿1105掘进工作面冒顶事故,六、冒顶事故的避灾自救,一、发现冒顶事故征兆后迅速撤到安全地点 某小煤窑的采煤工作面有6人上班，其中2人挖煤，4 人运煤。当运煤工运煤出工作面后，剩下2名挖煤工因煤未出尽不能架棚，便在离挖煤地点5 6米远的地方休息，其中1人竟然睡着了。这时，顶

13、板出现了冒顶预兆，顶板有响声，并伴有掉渣现象。未睡的工人立即喊醒睡觉的挖煤工说：“有响声。我们快出去!”这名挖煤工睡眼惺松地说：“就你怕死，我不出去。”由于他执意不走，另1名工人只得独自撤出。走了五六步远，只听“轰隆”一声，撤退工人的腿部被冒落煤矸埋住，他立即拉住一根支柱，腿挣扎几下才出来。回头一看，那位未走的挖煤工已被埋在里面。此时，顶板仍在继续冒落，冒落长度达15米。后将被埋的工人抢救出来时，他早已死亡。这个实例说明：1、发现冒顶征兆后，迅速撤退到安全地点是最好的避灾措施。否则，就会对自己造成伤害，甚至危及生命。2、空顶作业造成冒顶事故。,二、冒顶遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾 1、

14、在一般情况下，靠煤壁上方的顶板由于受煤壁支撑，故仍为整体不破碎，因此顶板沿煤壁冒落的情况少。这就是说，当发生冒顶事故来不及撤退到安全地点时，靠煤帮贴身站立避灾，比其他地方避灾避免伤亡的可能性要大。但是，避灾者一定要注意躲避地点附近煤壁的状况，防止煤壁片帮伤人。 2、冒顶时，有可能将支柱压断或推倒，但一般情况下不可能压垮或推倒质量合格的木垛。因此，在木垛附近避灾可对遇险者起保护作用。 3、冒顶后，不少遇险者往往是在煤壁处和木垛附近被救出的，有的虽受伤但经抢救后安全脱险，有的在遇险后并未受伤。而在其他地方避灾的人员，除少数特殊情况外，生还的可能性不大，即使抢救脱险也会因受伤严重而致残。,三、冒顶遇

15、险后要立即发出呼救信号 无论是局部冒顶还是大冒顶，事故发生后一般都会推倒支架，埋压砸坏设备。尤其是有人遇险时，还会造成一片混乱。在这种情况下，遇险人员要及时发出呼救信号。营救人员就可与其联系，准确掌握受灾人员位置、人数以及伤害情况，采取切实可行的营救措施。 另外。在营救遇险人员时，往往有一种惯例：抢救活人比抢救死人的紧迫感强。遇险人员发出呼救信号，就足以证明他们还活着。因此，营救人员一般都会抓紧时间、千方百计地进行抢救。 在冒落区发呼救信号时不能敲打对自已有威胁的物料和岩块。 冒顶后人员被埋压或隔堵，在人员遇险地点的不少物料和岩块等只是处于暂时的平衡状态。如不注意察看，稍一敲打就会破坏平衡，使

16、物料、岩块等移动，造成新的冒落，从而加剧对遇险者的伤害。例如：某矿发生冒顶事故后，1名矿工下半身被掩埋。他在敲打身边的木料发信号时，由于震动使碎煤矸继续向他涌来。因此，他停止了敲打，改用呼喊的方法发信号，后被营救脱险。由于发信号时敲打震动导致新的冒落，不仅增添了对自身的伤害，也增加了救援工作量。,四、被埋压的人员在条件不允许时不能采用猛烈挣扎的方法脱险 1、冒顶后被煤矸、物料埋压的人员，在条件不允许时，不能采用猛烈挣扎的方法脱险。原因是： 猛烈挣扎会震动遇险者周围的物体，使被埋压人员周围的煤矸、物料失去暂时的平衡，因此导致新的冒落和更大程度的埋压。这不仅不能脱险，还会扩大事故，增添伤害。 2、

17、遇险者被大块冒落岩石压住后，挣扎也没有用，根本无法脱险。正确的方法是；立即发出呼救信号；正视已发生的灾害，不要惊慌失措，坚信领导和同志们一定会积极抢救；并注意保存体力，等待救援。,五、遇险人员要积极配合外部的营救工作。 冒顶后被埋压的人员，要根据营救人员的要求，忍着疼痛配合抢救，切忌猛烈挣扎和乱抓支柱、冒落物，造成事故扩大；在煤壁、木垛处避灾的人员，要在营救人员将安全通道修好后方能退出，不能冒险越过冒落区逃生；被冒落隔堵的人员，应在遇险地点有组织地维护好自身安全，利用现场的材料构筑脱险通道配合外部的营救工作，为提前脱险创造良好条件。,某矿东冀采面冒顶事故示意图,六、冒顶后巷道迎头被困人员的避灾

18、自救措施 （一）因冒顶而被困后，遇险人员要正视已发生的灾害，切忌惊慌失措，应在灾区迅速组织起来。主动听从班组长和有经验老工人的指挥，团结协作，尽量减少体力和隔堵区内的氧气消耗，有计划地使用饮水、食物和矿灯等，做好较长时间避灾的准备。 （二）如人员被困的巷道内有电话。应立即用电话汇报灾情、遇险人数和计划采取的避灾自救措施等。否则，应采用敲击钢轨、管道和岩石等方法，发出有规律的呼救信号。以便抢救人员了解灾情，组织力量进行抢救。 （三）维护加固冒落处和人员避灾处的支架，并经常派人检查，以防止冒顶在被困巷道中进一步扩大，保障被堵人员的安全。 （四）若人员被困地点有压风管，应打开压风管输进新鲜空气，稀释

19、被堵空间的瓦斯和其他有害气体浓度，同时应注意遇险被困人员的保暖。,七、营救被冒顶埋压遇险人员的措施,（一）保障营救人员的自身安全。 营救工作要在灾区负责人的领导和有经验老工人的指挥下进行。首先，营救人员要检查冒顶地点附近的支架情况，采取措施进行加固，确保在抢救中不会再次冒落。另外，设置畅通、安全的通道，保障退出时的安全。 例如，某矿掘进上山时，穿透采空区，引起冒顶，大量碎煤窜入巷道，使在迎头工作的2名工人被埋压。在营救时，有人为迅速接近遇险人员。在未采取保障自身安全措施的情况下，就开始撬矸石排煤矸，结果引起第二次冒顶，将2名营救人员砸成重伤。后来经研究采用沿冒落煤矸边缘打木垛的方法，并将原来的

20、大断面上山改成0.4m2的小上山，边打木垛边加固支架，直到人员被埋压地点，才将2名遇险者安全救出。这个实例从正反两方面证明：在营救被冒顶埋压的矿工时，一定要保障营救人员的自身安全，要有畅通、安全的退路；如果急于求成，不采取保障自身安全的措施，不仅完不成营救任务，还会使营救者遭到伤害。,（二）因地制宜地对冒顶处进行支护。 营救被冒顶埋压的人员时，必须因地制宜地对冒落地点进行支护，并要求支护时要方便迅速，完成后要安全可靠。我国煤矿在这方面的经验很多，下面介绍一种在采面冒顶时的常用方法：当采面发生局部冒顶，被埋压人员距煤壁较近时，可采用掏粱窝1、悬挂金属顶粱2，或掏粱窝1、架单腿棚3的方法对冒落地点进行支护，见下图821。棚梁上的空隙要用木料架设小木垛4接到顶，并插紧背实，阻止冒顶继续发生。经检查支护牢固可靠后，方可在专人观察顶板的情况下，派人清理被埋压人员附近的冒落煤矸等，直到把遇险矿工从埋压处营救出来。 （三）妥善营救埋压人员。 若遇险者被碎煤矸所埋，清理时要小心地使用工具，不可用镐刨的方法扒人；若遇险者被煤、岩块压住，要尽力把煤、岩