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1、煤矿开采平安煤矿开采平安(png n)管理管理主讲教师：纪晓峰主讲教师：纪晓峰高级培训师、学科带头人、国家级优秀教师高级培训师、学科带头人、国家级优秀教师中国煤炭工业协会培训中心特聘教授中国煤炭工业协会培训中心特聘教授中国石油大学远程教育学院客座教授中国石油大学远程教育学院客座教授人事部、国家平安生产人事部、国家平安生产(shngchn)(shngchn)监督管理总局监督管理总局“653“653工程首席教师工程首席教师国家注册高级采矿工程师、国家注册高级平安工程师国家注册高级采矿工程师、国家注册高级平安工程师TelTel：13153878942 E-mail:jxf69567163 13153
2、878942 E-mail:jxf69567163 2/4/2023第一页，共八十四页。小故事小故事(gsh)1、天堂的门坏了，上帝要招标重修。、天堂的门坏了，上帝要招标重修。印度人说：印度人说：3000弄好，理由是材料费弄好，理由是材料费1000，人工费，人工费1000，我自己我自己(zj)赚赚1000。德国人说：要德国人说：要6000，材料费，材料费2000，人工，人工2000，自己赚，自己赚2000。中国人淡定地说：这个要中国人淡定地说：这个要9000，3000给你，给你，3000我的，剩我的，剩下下3000给那个印度人干。给那个印度人干。上帝拍案：中国人中标！上帝拍案：中国人中标！2/
3、4/2023第二页，共八十四页。2、后来地狱的门也坏了，阎王吸取了上帝的教训，制定控、后来地狱的门也坏了，阎王吸取了上帝的教训，制定控制价制价3000。德国人看了一眼，走了。德国人看了一眼，走了。印度人报价印度人报价3000。中国人给了评标的小鬼中国人给了评标的小鬼500，报价，报价3000，又中标了。，又中标了。德国人、印度人很纳闷。之后，中国人花了德国人、印度人很纳闷。之后，中国人花了500材料材料(cilio)，500人工，修了一半宣布停工。拖了半年，阎王被逼追加人工，修了一半宣布停工。拖了半年，阎王被逼追加投资投资3000，完工。，完工。2/4/2023第三页，共八十四页。3、再后来天
4、堂连接地狱的电梯坏了，也要重修。经过前面、再后来天堂连接地狱的电梯坏了，也要重修。经过前面两次教训后，控制定价两次教训后，控制定价3000而且规定要一次性修好。而且规定要一次性修好。德国人又来，看了一下走了。德国人又来，看了一下走了。印度人报价印度人报价3000。中国人也报价中国人也报价3000，并称完工后有茅台送，又中标了。，并称完工后有茅台送，又中标了。拿到钱后中国人开工。材料拿到钱后中国人开工。材料500，人工，人工500。完工后，上帝叫。完工后，上帝叫人验收。事先收了中国人红包人验收。事先收了中国人红包500的验收员声称的验收员声称(shngchng)“合格。合格。不久又坏了，安监、质
5、检都收了钱等部门说超载所致，不久又坏了，安监、质检都收了钱等部门说超载所致，要重建。上帝被逼追加资金要重建。上帝被逼追加资金9000重建！重建！2/4/2023第四页，共八十四页。4、再再后来，通往人间的大门也坏了，死的上不来，投胎、再再后来，通往人间的大门也坏了，死的上不来，投胎的下不去，上帝与阎王都着急。的下不去，上帝与阎王都着急。问题很严重。问题很严重。经过前几次的教训之后经过前几次的教训之后(zhhu)，天国严格定价，天国严格定价3000，监理、，监理、审计现场跟踪！并且免费保修审计现场跟踪！并且免费保修1亿年。亿年。德国人被吓跑了。德国人被吓跑了。印度人报价印度人报价3000。中国人
6、来了，报无偿修理，且免费保修中国人来了，报无偿修理，且免费保修2亿年，但要亿年，但要1亿年的亿年的管理权，上帝和阎王都同意了。管理权，上帝和阎王都同意了。中国人修好了门后，在门口设了个收费站，死了要上天堂的中国人修好了门后，在门口设了个收费站，死了要上天堂的收收500，下去投胎每人每次，下去投胎每人每次500，双向收费且上不封顶，双向收费且上不封顶，给给500的投到欧洲，给的投到欧洲，给1000的投胎到美国，逃费的一律投的投胎到美国，逃费的一律投到中国。到中国。上帝和阎王无语，彻底崩溃。上帝和阎王无语，彻底崩溃。2/4/2023第五页，共八十四页。第三章第三章 煤矿开采平安煤矿开采平安(png
7、 n)管理管理本章培训与考核要点：本章培训与考核要点：掌握地质构造对平安生产的影响；掌握地质构造对平安生产的影响；熟悉煤矿开采的根本平安生产条件与矿井开拓方式；熟悉煤矿开采的根本平安生产条件与矿井开拓方式；掌握井巷工程施工、支护及维护的平安管理要求；掌握井巷工程施工、支护及维护的平安管理要求；掌握常用掌握常用(chn yn)采煤方法及其回采工艺的平安管理要求；采煤方法及其回采工艺的平安管理要求；掌握矿井冲击地压与顶板事故防治的平安管理要求及其致因和预防掌握矿井冲击地压与顶板事故防治的平安管理要求及其致因和预防措施；措施；掌握矿井水害防治的平安管理要求及其致因和预防措施；掌握矿井水害防治的平安管
8、理要求及其致因和预防措施；掌握矿井热害防治的平安管理要求及其致因和预防措施。掌握矿井热害防治的平安管理要求及其致因和预防措施。2/4/2023第六页，共八十四页。主要主要(zhyo)内容内容第一节第一节 煤矿地质与矿图煤矿地质与矿图第二节第二节 煤矿开采的根本平安煤矿开采的根本平安(png n)条件与矿条件与矿井开拓井开拓第三节第三节 煤矿开采平安管理煤矿开采平安管理第四节第四节 矿井冲击地压与顶板事故防治矿井冲击地压与顶板事故防治第五节第五节 矿井水害防治矿井水害防治第六节第六节 矿井热害防治矿井热害防治2/4/2023第七页，共八十四页。第一节第一节 煤矿地质煤矿地质(dzh)与矿图与矿图
9、一、煤层的埋藏特征一、煤层的埋藏特征l1.煤层的形态与结构煤层的形态与结构l煤是由古代植物遗体演变而成的。和其他沉积岩一样，煤煤是由古代植物遗体演变而成的。和其他沉积岩一样，煤在地下通常是层状埋藏的，但由于沉积条件在地下通常是层状埋藏的，但由于沉积条件(tiojin)和地壳和地壳运动的影响，也有似层状和非似层状煤层。运动的影响，也有似层状和非似层状煤层。l根据夹矸稳定性不同煤层的结构可划分为根据夹矸稳定性不同煤层的结构可划分为 简单结构煤层简单结构煤层 复杂结构煤层复杂结构煤层2/4/2023第八页，共八十四页。2.煤层的厚度煤层的厚度(hud)煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。煤层厚度是
10、指煤层顶底板之间的垂直距离。薄煤层薄煤层：地下开采时厚度：地下开采时厚度1.3m以下的煤层；露天开以下的煤层；露天开采时厚度采时厚度3.5m以下的煤层。以下的煤层。中厚煤层：中厚煤层：地下开采时厚度地下开采时厚度1.33.5m的煤层；的煤层；露天开采时厚度露天开采时厚度3.510m的煤层。的煤层。厚煤层：厚煤层：地下开采时厚度地下开采时厚度3.5m以上的煤层；以上的煤层；露天开采时厚度露天开采时厚度10m以上的煤层。以上的煤层。可采厚度：在目前经济技术条件下，可以开采的可采厚度：在目前经济技术条件下，可以开采的煤层厚度。煤层厚度。2/4/2023第九页，共八十四页。3.煤层的顶、底板岩石煤层的
11、顶、底板岩石顶板：覆盖在煤层上面顶板：覆盖在煤层上面(shng min)的岩层的岩层 伪顶：直接覆盖在每层之上极易垮塌的薄层岩伪顶：直接覆盖在每层之上极易垮塌的薄层岩 层，常随采随落。层，常随采随落。直接顶：能随回柱放顶垮落的岩层。直接顶：能随回柱放顶垮落的岩层。根本顶：位于直接顶之上，抗弯刚度较大，较难根本顶：位于直接顶之上，抗弯刚度较大，较难 垮落的岩层垮落的岩层底板：垫在煤层下面的岩层底板：垫在煤层下面的岩层 直接底：煤层之下与煤层直接接触的岩层。直接底：煤层之下与煤层直接接触的岩层。根本底：位于直接底之下的岩层。根本底：位于直接底之下的岩层。2/4/2023第十页，共八十四页。二、地质
12、构造对煤矿平安生产的影响二、地质构造对煤矿平安生产的影响沉积岩层一般都是水平连续的，但由于地壳运动的影响使它沉积岩层一般都是水平连续的，但由于地壳运动的影响使它位置和形态发生变化。这种变化称为位置和形态发生变化。这种变化称为(chn wi)地质构造。一般地质构造。一般包括：单斜、褶皱、断裂等构造。包括：单斜、褶皱、断裂等构造。1.褶曲对煤矿平安生产的影响褶曲对煤矿平安生产的影响增大开采难度增大开采难度给顶板管理带来困难给顶板管理带来困难容易引起瓦斯事故容易引起瓦斯事故易发生水灾事故易发生水灾事故2/4/2023第十一页，共八十四页。2.断层对煤矿平安生产的影响断层对煤矿平安生产的影响断层破坏严
13、重的地段，影响采区的划分及工作面和巷道的布断层破坏严重的地段，影响采区的划分及工作面和巷道的布置置断层破坏严重的地段，使工作面布置不规那么巷道掘进断层破坏严重的地段，使工作面布置不规那么巷道掘进(jujn)率增高，还会造成无效进尺率增高，还会造成无效进尺会给支护工作和顶板管理带来困难，还有可能发生冒顶会给支护工作和顶板管理带来困难，还有可能发生冒顶会引起断层透水事故会引起断层透水事故在高瓦斯含量煤层中，断层破碎带可能聚集瓦斯，当工作面在高瓦斯含量煤层中，断层破碎带可能聚集瓦斯，当工作面通过时，易发生瓦斯事故。通过时，易发生瓦斯事故。2/4/2023第十二页，共八十四页。三、熔岩塌陷对平安生产的
14、影响三、熔岩塌陷对平安生产的影响熔岩塌陷：石灰岩、白云岩等可溶性岩石在地下水的溶蚀作熔岩塌陷：石灰岩、白云岩等可溶性岩石在地下水的溶蚀作用下产生塌陷的现象。用下产生塌陷的现象。按成因及特征可分为：陷落柱和淤泥带。按成因及特征可分为：陷落柱和淤泥带。1.陷落柱及其特征陷落柱及其特征熔岩塌陷体的刨面形态似一锥形柱体所以取名。熔岩塌陷体的刨面形态似一锥形柱体所以取名。特征：整体形态是一个特征：整体形态是一个(y)上小下大的圆锥体，陷落柱内的上小下大的圆锥体，陷落柱内的岩石碎块棱角显著、形状不规那么、排列紊乱。岩石碎块棱角显著、形状不规那么、排列紊乱。2.淤泥带及其特征淤泥带及其特征岩石的塌陷和水流携
15、带地表泥土一齐填入大型裂缝形成淤泥岩石的塌陷和水流携带地表泥土一齐填入大型裂缝形成淤泥带。带。2/4/2023第十三页，共八十四页。淤泥带的主要特征：大型的淤泥带地表多呈低洼的冲沟，垂淤泥带的主要特征：大型的淤泥带地表多呈低洼的冲沟，垂直方向表现为上宽下窄的裂隙带，其内有大量的黄泥直方向表现为上宽下窄的裂隙带，其内有大量的黄泥(hun n)和碎块岩石。和碎块岩石。3.判断的标志判断的标志岩性标志。断层的地层系统未被打乱，陷落柱地层局部破岩性标志。断层的地层系统未被打乱，陷落柱地层局部破坏，杂乱无章岩性复杂。坏，杂乱无章岩性复杂。接触带特征。陷落柱的柱壁倾角很陡往往成接触带特征。陷落柱的柱壁倾角
16、很陡往往成90接触面不接触面不平整，无擦痕。断层直立情况少常见擦痕。平整，无擦痕。断层直立情况少常见擦痕。煤层及顶底板的变化。陷落柱顶底板岩层除裂隙发育外产煤层及顶底板的变化。陷落柱顶底板岩层除裂隙发育外产状无变化。断层附近煤岩层产状变化大。状无变化。断层附近煤岩层产状变化大。陷落柱一般上下影响范围较大。通过上下煤层对照能预测陷落柱一般上下影响范围较大。通过上下煤层对照能预测其出现的位置和范围。其出现的位置和范围。2/4/2023第十四页，共八十四页。4.陷落柱对煤矿生产平安的影响陷落柱对煤矿生产平安的影响陷落柱发育的矿区煤系地层破坏严重煤储量减少。陷落柱发育的矿区煤系地层破坏严重煤储量减少。
17、破坏煤层连续性，给巷道布置、采煤方法的选择造成很多困破坏煤层连续性，给巷道布置、采煤方法的选择造成很多困难。难。采煤工作面遇到陷落柱，复杂了生产组织，不利平安生产。采煤工作面遇到陷落柱，复杂了生产组织，不利平安生产。陷落柱穿透陷落柱穿透(chun tu)含水层时，可将地下水导入井巷，对平安含水层时，可将地下水导入井巷，对平安生产威胁极大。生产威胁极大。四、矿图根底知识四、矿图根底知识一地形图一地形图地形图：反映地球外表上下起伏的图纸。一般用地形等高线地形图：反映地球外表上下起伏的图纸。一般用地形等高线来反映地貌。来反映地貌。2/4/2023第十五页，共八十四页。2/4/2023第十六页，共八十
18、四页。1.地形等高线根本特征地形等高线根本特征同一等高线各点高程相等同一等高线各点高程相等等高线是一条闭合的曲线等高线是一条闭合的曲线一条等高线不能分叉一条等高线不能分叉等高线越密表示坡度越陡，越稀那么越缓，平行那么表等高线越密表示坡度越陡，越稀那么越缓，平行那么表示坡度相等示坡度相等2.典型地貌的等高线典型地貌的等高线山地山地(shnd)盆地盆地山脊山脊山谷山谷2/4/2023第十七页，共八十四页。二煤层二煤层(micng)底板等高线图底板等高线图煤层底板等高线：煤层底板与有一定高程的水平面相交所得煤层底板等高线：煤层底板与有一定高程的水平面相交所得到的交线。到的交线。煤层底板等高线图：把上
19、者用标高投影的方法投影到水平面煤层底板等高线图：把上者用标高投影的方法投影到水平面上所得到的图形。上所得到的图形。1.根据煤层底板等高线图确定煤层的产状根据煤层底板等高线图确定煤层的产状2.地质构造在煤层底板等高线图上表现地质构造在煤层底板等高线图上表现褶皱褶皱断层断层穹窿穹窿盆地盆地2/4/2023第十八页，共八十四页。三矿图的内容及要求三矿图的内容及要求井上、下对照图井上、下对照图1:2000、1:5000采掘工程平面图采掘工程平面图1:1000、1:2000、1:5000通风系统图通风系统图1:1000、1:2000、1:5000井下避灾路以下图井下避灾路以下图供电系统供电系统(n di
20、n x tn)图和井下电器设备布置图图和井下电器设备布置图主要巷道平面布置图主要巷道平面布置图1:1000、1:20002/4/2023第十九页，共八十四页。第二节第二节 煤矿开采的根本平安条件与矿煤矿开采的根本平安条件与矿井井(kungjng)开拓开拓一、煤矿开采的根本条件一、煤矿开采的根本条件煤矿生产是一种特殊条件下的作业生产，由于工作场所的特煤矿生产是一种特殊条件下的作业生产，由于工作场所的特殊性、客观因素的不定性殊性、客观因素的不定性(dng xng)，再加上诸多主观因素的影，再加上诸多主观因素的影响，致使生产事故不断的发生。为了保障平安生产应具备以响，致使生产事故不断的发生。为了保障
21、平安生产应具备以下根本平安生产条件：下根本平安生产条件：矿井应有及时填绘的反映实际情况的各种图纸及规程。矿井应有及时填绘的反映实际情况的各种图纸及规程。矿井必须有两个独立的能够行人并直达地面平安出口，出口矿井必须有两个独立的能够行人并直达地面平安出口，出口之间距离不得小于之间距离不得小于30m。2/4/2023第二十页，共八十四页。3.矿井在用巷道净断面能满足平安生产的需要。矿井在用巷道净断面能满足平安生产的需要。4.采煤工作至少保持采煤工作至少保持2个畅通的平安出口。个畅通的平安出口。5.矿井每年必须经过瓦斯等级鉴定。矿井每年必须经过瓦斯等级鉴定。6.矿井应当具备完整的独立通风系统。矿井应当
22、具备完整的独立通风系统。7.高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井应有瓦斯抽放措施，并装备高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井应有瓦斯抽放措施，并装备(zhungbi)平安监控系统。平安监控系统。8.矿井必须实行瓦斯检查制度和矿长、技术负责人瓦斯日矿井必须实行瓦斯检查制度和矿长、技术负责人瓦斯日报审查签字制度。报审查签字制度。9.矿井有完善的防尘供水系统、防排水系统和火灾防治措矿井有完善的防尘供水系统、防排水系统和火灾防治措施及设施。施及设施。10.矿井应当保证双回路电源线供路。矿井应当保证双回路电源线供路。2/4/2023第二十一页，共八十四页。k矿井提升使用矿用提升绞车，并装设齐全的保险装置和深矿井提升使用矿用提升
23、绞车，并装设齐全的保险装置和深度指示器。度指示器。l矿井应有完善可靠的通信系统，保持矿内外、井上下和重要矿井应有完善可靠的通信系统，保持矿内外、井上下和重要场所、主要作业地点通信畅通。场所、主要作业地点通信畅通。m煤矿井下爆破，须按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸煤矿井下爆破，须按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管。药和雷管。n矿井实行入井检身制度矿井实行入井检身制度(zhd)，入井人员必须随身携带自救，入井人员必须随身携带自救器。器。o煤矿应当建立应急救援组织。煤矿应当建立应急救援组织。p煤矿应当加强粉尘的检测和防治工作，制定职业危害防治煤矿应当加强粉尘的检测和防治工作，制定职业危害防
24、治措施，并为从业人员提供符合标准的劳动防护用品。措施，并为从业人员提供符合标准的劳动防护用品。2/4/2023第二十二页，共八十四页。二、矿井开拓方式二、矿井开拓方式矿井开拓方式：开拓巷道在井田内的布置形式。矿井开拓方式：开拓巷道在井田内的布置形式。通常以井筒通常以井筒(jn tn)形式划分开拓方式为：形式划分开拓方式为：1.斜井开拓片盘斜井、集中斜井斜井开拓片盘斜井、集中斜井2.立井开拓立井开拓单水平单水平 立井多水平上山开拓立井多水平上山开拓多水平多水平 立井多水平下山开拓立井多水平下山开拓 立井多水平混合开拓立井多水平混合开拓3.平硐开拓走向、垂直、阶梯平硐开拓走向、垂直、阶梯4.综合开
25、拓综合开拓2/4/2023第二十三页，共八十四页。三、巷道掘进平安管理三、巷道掘进平安管理一掘进作业平安管理一掘进作业平安管理掘进：在岩煤体中，采用一定的手段把岩石煤破碎掘进：在岩煤体中，采用一定的手段把岩石煤破碎下来，形成地下空间，接着对这个空间进行支护的工作。下来，形成地下空间，接着对这个空间进行支护的工作。1.破岩技术钻眼爆破破岩法、掘进机破岩法破岩技术钻眼爆破破岩法、掘进机破岩法2.掘进施工主要以钻爆发掘进施工主要以钻爆发(bof)为主为主平巷施工平巷施工斜巷施工斜巷施工交叉点施工交叉点施工二巷道顶板管理二巷道顶板管理2/4/2023第二十四页，共八十四页。1.掘进工作面顶板掘进工作面
26、顶板(dngbn)管理的主要内容管理的主要内容2.根据围岩体的范围及应力分布等诸多因素，选择支护材根据围岩体的范围及应力分布等诸多因素，选择支护材料形式到达维护巷道目的。料形式到达维护巷道目的。3.根据围岩稳定性选择合理的施工方法减少对顶板管理的根据围岩稳定性选择合理的施工方法减少对顶板管理的影响。影响。4.按作业规程规定控制空顶距离和临时支护长度。按作业规程规定控制空顶距离和临时支护长度。5.做好根底资料的积累和隐蔽工程的记录工作。做好根底资料的积累和隐蔽工程的记录工作。6.巷道掘进期间的顶板管理巷道掘进期间的顶板管理7.敲帮问顶。敲帮问顶。8.控制工作面的空顶距离。控制工作面的空顶距离。9
27、.单孔长距离掘进，要经常检查工作面前方支架。单孔长距离掘进，要经常检查工作面前方支架。10.熟悉冒顶原因加强日常检查采取措施预防冒顶。熟悉冒顶原因加强日常检查采取措施预防冒顶。2/4/2023第二十五页，共八十四页。3.影响掘进巷道顶板管理的主要工序影响掘进巷道顶板管理的主要工序4.合理布置炮眼并正确打眼。合理布置炮眼并正确打眼。5.合理选择爆破参数合理选择爆破参数(cnsh)及爆破顺序。及爆破顺序。6.按质量标准规定的要求进行支护。按质量标准规定的要求进行支护。7.顶板管理的针对措施顶板管理的针对措施8.新掘巷道应制定的开口平安措施新掘巷道应制定的开口平安措施9.沿空掘巷顶板破碎时的顶板管理
28、措施沿空掘巷顶板破碎时的顶板管理措施10.有淋水的工作面顶板管理措施有淋水的工作面顶板管理措施11.过断层、裂隙地质构造带的顶板管理措施过断层、裂隙地质构造带的顶板管理措施12.?煤矿平安规程煤矿平安规程?对掘进支护的相关规定对掘进支护的相关规定2/4/2023第二十六页，共八十四页。第三节第三节 煤矿开采煤矿开采(kici)平安管理平安管理一、开采顺序一、开采顺序1.一般开采顺序采区前进式，区内后退式一般开采顺序采区前进式，区内后退式2.煤层群开采顺序下行式、上行式煤层群开采顺序下行式、上行式3.开采顺序的平安管理开采顺序的平安管理采用下行式开采时，近距离煤层可上下同采，但上下工作面采用下行
29、式开采时，近距离煤层可上下同采，但上下工作面要有一定的错距。要有一定的错距。开采急斜煤层时，如果层间距小要考虑上下层之间影响开采急斜煤层时，如果层间距小要考虑上下层之间影响(yngxing)。当上部煤层受压大的情况下考虑采用上下式。当上部煤层受压大的情况下考虑采用上下式。2/4/2023第二十七页，共八十四页。二、采煤的平安管理二、采煤的平安管理1.常见常见(chn jin)采煤方法采煤方法我国主要是以壁式体系为主的国家，主要有单一走向长壁采我国主要是以壁式体系为主的国家，主要有单一走向长壁采煤法、单一倾斜长壁采煤法、放顶煤长壁采煤法和倾斜分层煤法、单一倾斜长壁采煤法、放顶煤长壁采煤法和倾斜分
30、层长壁上行充填采煤法；采煤工艺有炮采、普采和综采三种。长壁上行充填采煤法；采煤工艺有炮采、普采和综采三种。2.采煤工艺的平安管理采煤工艺的平安管理炮采：注意各主要工序相互间安排时间与顺序的合理性。炮采：注意各主要工序相互间安排时间与顺序的合理性。普采：注意各工序相互干扰或造成工作面顶板应力叠加。普采：注意各工序相互干扰或造成工作面顶板应力叠加。综采：应做到跟机及时移架、超前支护、端头支护。综采：应做到跟机及时移架、超前支护、端头支护。2/4/2023第二十八页，共八十四页。3.?煤矿平安规程煤矿平安规程?对回采和顶板控制的相互规定对回采和顶板控制的相互规定4.急倾斜煤层开采急倾斜煤层开采倒台阶
31、采煤法倒台阶采煤法水平分层和斜切分层采煤法水平分层和斜切分层采煤法伪倾斜柔性掩护伪倾斜柔性掩护(ynh)支架采煤法支架采煤法2/4/2023第二十九页，共八十四页。第四节第四节 矿井矿井(kungjng)冲击地压与顶板冲击地压与顶板事故防治事故防治一、矿井冲击地压防治一、矿井冲击地压防治按原岩应力分重力、构造按原岩应力分重力、构造(guzo)、重力构造、重力构造(guzo)中间型中间型按发生地点分煤体、围岩按发生地点分煤体、围岩按冲击显现强度分弹射、矿震、弱冲击、强冲击按冲击显现强度分弹射、矿震、弱冲击、强冲击按震级强度和抛出的煤量分按震级强度和抛出的煤量分轻微冲击抛出煤轻微冲击抛出煤10t以
32、下、震级里氏以下、震级里氏1级以下级以下中等冲击抛出煤中等冲击抛出煤10t15t、震级里氏、震级里氏12级级强烈冲击抛出煤强烈冲击抛出煤50t、震级里氏、震级里氏2级以上级以上2/4/2023第三十页，共八十四页。1.冲击地压的特征冲击地压的特征突然突然(trn)爆发爆发巨大声响巨大声响冲击波强冲击波强弹性震动弹性震动煤体移动煤体移动顶板下沉或底鼓顶板下沉或底鼓煤帮抛射性塌落煤帮抛射性塌落2.防治冲击地压的相关规定防治冲击地压的相关规定开采冲击地压煤层的煤矿必须有专人负责冲击地压预测开采冲击地压煤层的煤矿必须有专人负责冲击地压预测预报和防治工作预报和防治工作2/4/2023第三十一页，共八十四
33、页。开采严重冲击地压煤层时，在采空区不得留煤柱。开采严重冲击地压煤层时，在采空区不得留煤柱。开采煤层群时，应优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤开采煤层群时，应优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。层作为保护层开采。3.冲击地压的防治措施冲击地压的防治措施1采用正确的开采方法开采保护层、防止形成孤立采用正确的开采方法开采保护层、防止形成孤立煤柱、选择合理的开采方法、合理的巷道布置方式、合煤柱、选择合理的开采方法、合理的巷道布置方式、合理的开采程序理的开采程序2局部卸压措施煤层注水、钻孔卸压法、震动爆破局部卸压措施煤层注水、钻孔卸压法、震动爆破法、强制放顶法、强制放顶二、矿井顶板事故二、
34、矿井顶板事故(shg)类型及其危害类型及其危害1.矿井顶板事故分类矿井顶板事故分类2/4/2023第三十二页，共八十四页。顶板事故：在地下采掘过程中，顶板意外冒顶、片帮、煤炮、顶板事故：在地下采掘过程中，顶板意外冒顶、片帮、煤炮、冲击地压、顶板掉矸而造成的人员伤亡、设备损坏、生产终冲击地压、顶板掉矸而造成的人员伤亡、设备损坏、生产终止等。止等。按冒顶范围分：局部冒顶按冒顶范围分：局部冒顶12人、大型冒顶人、大型冒顶3人以上人以上按力学原因分：压垮型、推垮型、漏跨型按力学原因分：压垮型、推垮型、漏跨型2.矿井顶板事故危害矿井顶板事故危害都会推倒支架、埋压设备，造成停电、停风，给平安管理带都会推倒
35、支架、埋压设备，造成停电、停风，给平安管理带来困难。来困难。有时会引起有时会引起(ynq)透水事故。透水事故。有时会造成瓦斯事故有时会造成瓦斯事故掘进面发生事故人员被堵或被埋将造成人员伤亡。掘进面发生事故人员被堵或被埋将造成人员伤亡。2/4/2023第三十三页，共八十四页。三、冒顶事故的预兆三、冒顶事故的预兆1.局部冒顶的预兆局部冒顶的预兆响声、掉渣、片帮、裂缝、离层、漏顶、瓦斯涌出量增大、响声、掉渣、片帮、裂缝、离层、漏顶、瓦斯涌出量增大、顶板淋水增加。顶板淋水增加。2.大面积冒顶的预兆大面积冒顶的预兆顶板的预兆连续发出断裂声或闷雷声、掉渣顶板的预兆连续发出断裂声或闷雷声、掉渣煤帮的预兆压力
36、增大、煤质变软、钻眼省力煤帮的预兆压力增大、煤质变软、钻眼省力支架的预兆木支架压弯折断支架的预兆木支架压弯折断(sh dun)、金属支柱破顶钻低、金属支柱破顶钻低、顶梁楔子弹出挤出顶梁楔子弹出挤出瓦斯和水的预兆瓦斯、水量增加瓦斯和水的预兆瓦斯、水量增加2/4/2023第三十四页，共八十四页。四、冒顶事故常发的地点及原因四、冒顶事故常发的地点及原因一采煤工作面局部冒顶事故常发的地点及原因一采煤工作面局部冒顶事故常发的地点及原因原因：一是直接顶被破坏失去有效支护原因：一是直接顶被破坏失去有效支护(zh h)二是根本顶下沉压迫直接顶破坏工作面支架二是根本顶下沉压迫直接顶破坏工作面支架地点：一是靠煤壁
37、附近地点：一是靠煤壁附近 二是放顶线附近二是放顶线附近 三是采场两端附近三是采场两端附近 四是地质破坏带附近四是地质破坏带附近二采煤工作面大面积冒顶事故常发地点及原因二采煤工作面大面积冒顶事故常发地点及原因1、大面积冒顶事故常发的地点、大面积冒顶事故常发的地点开切眼、地质破坏带、老巷、大倾角、顶板含水开切眼、地质破坏带、老巷、大倾角、顶板含水2/4/2023第三十五页，共八十四页。2.根本顶来压时的压垮型冒顶发生的条件及原因根本顶来压时的压垮型冒顶发生的条件及原因1发生压垮型冒顶事故的一般条件：发生压垮型冒顶事故的一般条件：直接顶比较薄，冒落后不能充填直接顶比较薄，冒落后不能充填(chn ti
38、n)满采空区。满采空区。直接顶上面根本顶厚度小初次来压步距更大。直接顶上面根本顶厚度小初次来压步距更大。采煤工作面支柱初撑力低根本顶断裂在煤壁内。采煤工作面支柱初撑力低根本顶断裂在煤壁内。2根本顶来压时的压垮型冒顶事故的成因：根本顶来压时的压垮型冒顶事故的成因：垮落带根本顶岩块压坏采煤工作面支架致冒顶。垮落带根本顶岩块压坏采煤工作面支架致冒顶。垮落带根本顶岩块冲击压坏采煤工作面支架冒顶。垮落带根本顶岩块冲击压坏采煤工作面支架冒顶。3.厚层难冒顶板大面积冒顶发生的条件与原因厚层难冒顶板大面积冒顶发生的条件与原因一是：顶板大面积悬漏弯曲应力超过强度。一是：顶板大面积悬漏弯曲应力超过强度。二是：采空
39、区近边煤柱上岩层剪应力超过极限强度。二是：采空区近边煤柱上岩层剪应力超过极限强度。2/4/2023第三十六页，共八十四页。4.大面积漏垮型冒顶发生原因大面积漏垮型冒顶发生原因由于煤层倾角大，直接顶异常破碎，支护点失效发生局部冒由于煤层倾角大，直接顶异常破碎，支护点失效发生局部冒顶，破碎顶板从该点开始沿工作面往上全部漏空。顶，破碎顶板从该点开始沿工作面往上全部漏空。5.复合顶板推垮型冒顶特征与机理复合顶板推垮型冒顶特征与机理推垮型冒顶是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造推垮型冒顶是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故成的冒顶事故(shg)。1复合顶板的特征：复合顶板的特征：
40、煤层顶板由于下软上硬不同岩性的岩层组成。煤层顶板由于下软上硬不同岩性的岩层组成。软、硬岩层间有煤线或薄层软弱岩层。软、硬岩层间有煤线或薄层软弱岩层。下部软岩层的厚度大于下部软岩层的厚度大于0.5m，小于，小于3.0。2/4/2023第三十七页，共八十四页。2复合顶板推垮型冒顶的机理：复合顶板推垮型冒顶的机理：支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，软快而硬慢，从而支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，软快而硬慢，从而倒是软岩层与其上部硬岩层离层。倒是软岩层与其上部硬岩层离层。下位软岩断裂出六面体的原因：一是地质下位软岩断裂出六面体的原因：一是地质(dzh)构造，即下位构造，即下位软岩层中存在原生的断
41、层裂隙或尖灭构造。二是巷道布置原软岩层中存在原生的断层裂隙或尖灭构造。二是巷道布置原因。三是由于支柱初撑力低。因。三是由于支柱初撑力低。6.金属网下推垮型冒顶发生的原因金属网下推垮型冒顶发生的原因原因：原因：1.上下分层开切眼垂直布置，其上金属网上的碎矸石上下分层开切眼垂直布置，其上金属网上的碎矸石与上部断裂的硬岩大块之间存在空隙。与上部断裂的硬岩大块之间存在空隙。2.下分层开切眼内错下分层开切眼内错布置金属网上的碎矸石与上部断裂的硬岩大块难以胶结。布置金属网上的碎矸石与上部断裂的硬岩大块难以胶结。全过程分形成网兜阶段、推垮工作面阶段。全过程分形成网兜阶段、推垮工作面阶段。2/4/2023第三
42、十八页，共八十四页。三巷道顶板事故常发的地点及原因三巷道顶板事故常发的地点及原因常发生在掘进工作面及巷道交叉点。常发生在掘进工作面及巷道交叉点。1.掘进工作面冒顶事故的原因掘进工作面冒顶事故的原因第一类是掘进破岩后，顶部第一类是掘进破岩后，顶部(dn b)存在将于岩体失去联系的存在将于岩体失去联系的岩块。岩块。第二类是掘进工作面附近已支护局部的顶板存在与岩体完全第二类是掘进工作面附近已支护局部的顶板存在与岩体完全失去联系的岩块。失去联系的岩块。2.巷道交叉处冒顶的原因巷道交叉处冒顶的原因开岔处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块。开岔处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块。3.压垮型冒顶的原因压垮型冒
43、顶的原因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大。巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大。2/4/2023第三十九页，共八十四页。4.漏垮型冒顶的原因漏垮型冒顶的原因因有无支护或支护失效巷道顶部有游离岩块。因有无支护或支护失效巷道顶部有游离岩块。5.推垮型冒顶的原因推垮型冒顶的原因巷道顶帮破碎后，在其运动过程中存在平行巷道轴线的分力。巷道顶帮破碎后，在其运动过程中存在平行巷道轴线的分力。五、冒顶的探测方法五、冒顶的探测方法观察预兆法。观察预兆法。木楔木楔(m xi)探测法。探测法。敲帮问顶法。敲帮问顶法。仪器探测法。仪器探测法。2/4/2023第四十页，共八十四页。六、冒顶的预防措施六、冒顶的预防措施一
44、采煤工作面局部冒顶的预防一采煤工作面局部冒顶的预防单体支柱工作面单体支柱工作面综采工作面综采工作面放顶线附近放顶线附近采场两端采场两端地质破坏带地质破坏带二采煤工作面大面积冒顶的预防措施二采煤工作面大面积冒顶的预防措施1.采煤工作面大面积冒顶的一般采煤工作面大面积冒顶的一般(ybn)预防措施预防措施提高单体支柱的初撑力和刚度；提高支架稳定性；严格控制提高单体支柱的初撑力和刚度；提高支架稳定性；严格控制采高；强制放顶；加强地质测量和矿压预测。采高；强制放顶；加强地质测量和矿压预测。2/4/2023第四十一页，共八十四页。2.预防根本顶来压时的压垮型冒顶事故的措施预防根本顶来压时的压垮型冒顶事故的
45、措施使支架保证直接顶与根本顶之间不离层；支架可缩量满足根使支架保证直接顶与根本顶之间不离层；支架可缩量满足根本顶下沉要求；普采工作面遇到平行于工作面的断层本顶下沉要求；普采工作面遇到平行于工作面的断层(duncng)时要在断层时要在断层(duncng)范围内加强支护，不得常规回柱；支架支范围内加强支护，不得常规回柱；支架支撑力能平衡垮落带直接顶及根本顶的重量；普采扩大控顶距，撑力能平衡垮落带直接顶及根本顶的重量；普采扩大控顶距，木换金待断层木换金待断层(duncng)进采空区再回柱。进采空区再回柱。3.预防厚层难冒顶板大面积冒顶事故的措施预防厚层难冒顶板大面积冒顶事故的措施人工强制放顶人工强制
46、放顶4.复合顶板推垮型冒顶的预防措施复合顶板推垮型冒顶的预防措施应用伪府斜工作面；掘进上下顺槽时不破坏复合顶板；工作应用伪府斜工作面；掘进上下顺槽时不破坏复合顶板；工作面初采时不要反推；控制采高使冒落岩层超过采高；布置树面初采时不要反推；控制采高使冒落岩层超过采高；布置树脂锚杆。脂锚杆。2/4/2023第四十二页，共八十四页。5.金属网上推垮型冒顶的预防措施金属网上推垮型冒顶的预防措施提高支柱初撑力及增加支架稳定性。另外还有回采提高支柱初撑力及增加支架稳定性。另外还有回采c下分层下分层时用内错式布置切眼；使用整体支架；采用伪府斜工作；初时用内错式布置切眼；使用整体支架；采用伪府斜工作；初次放顶
47、时要把金属网下方到底板。次放顶时要把金属网下方到底板。三巷道顶板事故的预防措施三巷道顶板事故的预防措施1.预防预防(yfng)掘进工作面冒顶事故的措施掘进工作面冒顶事故的措施严谨空顶作业，严格控制空顶距；严格执行敲帮问顶制度；严谨空顶作业，严格控制空顶距；严格执行敲帮问顶制度；冒顶区及破碎带必须背严接实；炮眼布置及装药量必须与岩冒顶区及破碎带必须背严接实；炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架与掘进工作面距离相适应；采用前探掩护式支石性质、支架与掘进工作面距离相适应；采用前探掩护式支架；根据顶板条件采区相应的支护形式。架；根据顶板条件采区相应的支护形式。2.预防巷道开岔处冒顶的措施预防巷道开岔处
48、冒顶的措施2/4/2023第四十三页，共八十四页。开岔后避开原来巷道冒顶范围；交岔点抬棚的架设应有足够开岔后避开原来巷道冒顶范围；交岔点抬棚的架设应有足够的强度并连接成一个整体；采用的强度并连接成一个整体；采用(ciyng)锚喷支护时要使用加锚喷支护时要使用加长或全锚式锚杆，并使用小孔径锚索补强。长或全锚式锚杆，并使用小孔径锚索补强。3.支架支护巷道冒顶事故的一般防治措施支架支护巷道冒顶事故的一般防治措施巷道布置在稳定岩体中；支架有足够的支护强度；尽可能做巷道布置在稳定岩体中；支架有足够的支护强度；尽可能做到支架与围岩共同承载；重新支护时要先护顶再施工；替换到支架与围岩共同承载；重新支护时要先
49、护顶再施工；替换支架时先支新再拆老支架；锚喷支护要定期检查及时处理；支架时先支新再拆老支架；锚喷支护要定期检查及时处理；提高巷道支架稳定性。提高巷道支架稳定性。4.压垮型冒顶的防治措施压垮型冒顶的防治措施5预防垮落型冒顶的措施预防垮落型冒顶的措施与一般事故措施根本相同。与一般事故措施根本相同。2/4/2023第四十四页，共八十四页。四煤壁片帮的防治四煤壁片帮的防治1.爆破落煤时要注意炮眼布置炮眼角度爆破落煤时要注意炮眼布置炮眼角度(jiod)装药量。装药量。2.工作面煤壁要直、齐打贴帮柱。工作面煤壁要直、齐打贴帮柱。3.采高大于两米煤质松软时要在贴帮柱与煤壁间加横撑。采高大于两米煤质松软时要在
50、贴帮柱与煤壁间加横撑。4.片帮严重地点要在贴帮柱上加托梁或超前挂金属铰接顶梁。片帮严重地点要在贴帮柱上加托梁或超前挂金属铰接顶梁。5.落煤后要及时挑梁刷帮，使煤壁不留伞檐、活矸。落煤后要及时挑梁刷帮，使煤壁不留伞檐、活矸。6.总采工作面顶板破碎或支架梁端距较大时，可采取及时支总采工作面顶板破碎或支架梁端距较大时，可采取及时支护。护。2/4/2023第四十五页，共八十四页。第五节第五节 矿井矿井(kungjng)水害防治水害防治矿井水害：影响矿井正常生产活动、对矿井平安生产构成威矿井水害：影响矿井正常生产活动、对矿井平安生产构成威胁、增加生产本钱以及使矿井局部胁、增加生产本钱以及使矿井局部(jb