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从根源消除顶板难题,现场受控有保持

随着矿井生产水平的提高,锚杆支护技术也不断进步,但成庄矿井下局部区域条件复杂,仍面临着一些新的巷道支护难题。于是,该矿突出问题导向,专门成立顶板支护技术研究组,积极解决巷道支护的技术难题。成庄矿在9#煤井底车场巷道施工过程中,巷道变形严重,顶板出现大量网兜,锚杆、锚索频繁破断。为了保证安全生产顺利推进,顶板支护技术研究组多次深入现场,反复研究,针对9#煤井底车场巷道出现的严重变形现象开展钻探取芯工作,并根据顶板岩层各段岩性对支护密度和锚索长度进行了调整。生产技术科业务员朱德智向记者说到:“9#煤大巷修正支护设计后,锚杆、锚索破断现象基本杜绝。为验证支护效果,我们还采用钻孔窥视仪对修改支护后的巷道顶板进行了窥视,发现修正后的支护措施有效的控制了顶板离层,支护参数合理,钻探取芯效果明显。”随后,该矿地测部门积极总结经验,常态化开展顶板取芯工作,并对取芯方法和工具进行逐步改进,自主研发取芯配件,规范取芯工作流程,全矿推广。据了解,取芯现场必须由地质专业技术人员进行岩芯地质编录,通过分析取芯结果,该矿及时调整了九一盘区大巷和53183巷的支护设计,提高了锚杆支护科学性和可靠性,为顶板安全提供了有力保障。了解得知,因为该矿顶板取芯工作效果明显、流程规范得到集团公司的肯定和认可,随即组织了十一个兄弟单位到该矿,对顶板取芯工作相关工器具、取芯芯体辨识等内容进行了学习,并现场观看锚杆钻车取芯过程,通过沟通交流,促进取芯工作更加规范。除此之外,该矿根据安全一号文要求,大力开展顶板异常区域技术研究,下一步计划引进快速、方便的测试仪器,定期对顶板强度进行量化评价,开展全面、系统的煤岩体强度测试工作,及时发现问题,提高支护设计可靠性,超前管控顶板风险,确保不失修、不空顶、不冒顶的“三不”目标实现。

补连塔煤矿12煤五盘区回风大巷冒顶事故

晋煤集团成庄矿认真贯彻集团公司“创”字引领的要求,以煤层赋存地质环境研究为切入点,扎实开展顶板支护技术攻关和课题研究,从源头解决顶板难题。 走进该矿地测科,记者看到地上摆放着一条条长约1米的柱状岩芯。专业人员将通过对岩芯进行技术检验和综合地质分析,掌握巷道顶板支护区域的岩层地质变化特征,从源头上加强顶板管理。 成庄矿煤层顶板围岩结构复杂,地质特征变化较大,给巷道掘进过程中的顶部支护带来了严重影响。为尽快破解支护技术难题,该矿常态化开展巷道顶板围岩取芯工作,对岩层性质、岩层厚度和普氏硬度等地质参数进行鉴别,绘制岩层综合柱状图,为巷道顶板支护工艺的选择提供可靠依据。同时,加大技术攻关力度,每月跟踪落实,每季度进行评价,形成“加强业务管理,发现环节问题,开展技术研究,提高管理效率”的良性循环。 为了从源头加强顶板管理,该矿生产技术科的工作人员根据围岩取芯参数鉴别结果,不断分析、修正支护设计。同时,收集顶板防风化、锚索防锈蚀、全长锚固等相关技术资料,进行现场试验研究,优化锚杆支护设计,持续提升巷道支护的安全性。 该矿以技术作支撑,优化支护工艺的同时,把现场管控作为顶板管理的重要抓手。严抓日常检查,并要求相关单位对辖区顶板情况进行汇总分析,体现当月现场变化情况、隐患整改情况、采取的管控措施及效果、下月顶板管理重点等内容,做到真查、真抓、真管。 据该矿生产技术科业务员耿伟卫介绍说:“为加强二季度安全管理,我们还组织专人开展了一次顶板专项大检查,共查出51条顶板问题,均按要求进行了整改、落实。” 长期以来,该矿坚持开展顶板事故案例教育、先进管理经验学习,充分借鉴国内外顶板管理、治理的好技术、好经验、好做法,加强各类标准、措施的落实力度,持续推进顶板技术研究和现场管理,提升顶板支护水平,为矿井安全生产提供有力保障。

晋煤集团成庄矿:层层把关重点防控 全力确保顶板安全

淮南矿业有限责任公司潘三煤矿“11.4”顶板事故调查报告

一、事故经过及造成的损失

为深刻吸取同煤“3.23”事故教训,晋煤集团成庄矿在深入开展各系统安全大检查的基础上,着重强化顶板管理,通过认真执行岗位风险评估和安全技术评价,层层严把顶板安全关,全面提升矿井安全管控水平。

2017年11月4日22时26分,淮南矿业有限责任公司潘集第三煤矿(以下简称潘三煤矿)1632综采工作面轨道顺槽补打锚索时发生一起顶板事故,造成1人死亡,直接经济损失80.4047万元(不含事故罚款)。

补连塔煤矿12煤五盘区回风大巷与12煤四盘区采空区煤柱宽度42.7m,与五盘区主运大巷煤柱宽度24.4m,巷道设计宽高尺寸为6.0×4.05m。采用锚网喷支护设计(见图1),顶板每1.2m设计6套φ18×2100mm圆钢锚杆,每2.4m设计2套φ17.8×6500mm锚索,钢筋网规格φ6.5×200×200mm,喷50mm厚C20混凝土。

记者在成庄矿生产技术科采访时,发现一份《成庄矿一季度顶板管理安全技术评价分析报告》,其中基层区队自检反馈上来的隐患、业务科室日常检查中发现的问题、矿领导安全督查中收集的问题、月度顶板大检查出的隐患以及各类隐患问题的处理情况,在上面都有详细的统计分析,为进一步加强顶板管理提供了第一手资料。

依据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全监察条例》、《生产安全事故报告和调查处理条例》、《煤矿生产安全事故报告和调查处理规定》等法律法规及有关规定,2017年11月8日,安徽煤矿安全监察局淮南监察分局组织淮南市安监局、公安局、总工会、潘集区安监局成立事故调查组(以下简称事故调查组),并聘请相关专家参与事故调查。

图片 1图1 12煤五盘区回风大巷支护断面图

据了解,随着矿井采掘工作面的不断延伸,复用、留用巷道逐渐增多,部分巷道矿压显现明显,顶板管理难度越来越大。为深刻吸取同煤“3.23”事故教训,该矿要求各单位严格按照《顶板管理制度》逐级开展岗位风险评估和安全技术评价,每周对负责的巷道进行两次自检;要求生产技术科每月组织六大业务科室对井下所有头面进行一次顶板专项大检查,所查问题以三定表的形式下发相关区队,按期整改,并由包队人员定期复查,严格落实。

事故调查组按照“科学严谨、实事求是、依法依规、注重实效”的原则,通过现场勘察、调查取证、技术认定及综合分析,查明了事故发生的经过和原因,认定了事故性质和责任,提出了对相关责任人员和责任单位的处理建议及防范措施,形成了事故调查报告。

2017年6月21日上午9:20分,通风队电钳工周某检查时,发现12煤五盘区回风大巷约4500m处大巷顶板发生全断面冒落,当即向调度室汇报,调度室接到汇报后立即启动顶板事故应急响应程序。具体冒顶位置如图2所示。

该矿顶板管理办公室工作人员耿伟卫说:“我们每月至少要对井下三分之一的锚杆、锚索支护巷道进行一次全面检查,每季度对辖区内所有巷道进行一次覆盖检查。检查的主要内容包括锚网支护情况、顶板离层仪指示情况、辅助支护情况、巷道交叉点支护等情况,通过严查,确保顶板安全。”

一、事故单位基本情况

图片 2图2 12煤五盘区回风大巷冒顶位置示意图

为了确保矿井顶板管控安全可靠,成庄矿要求顶板管理办公室对各区队及业务科室所发现的隐患信息,及时进行梳理分析处理,每月形成顶板管理安全技术评价分析报告;每季度召开顶板专业会议,对每季度顶板管理情况进行汇总分析。同时,重点针对顶板管理深入开展专项整治,通过深入现场检查、对重点巷道开展专项评价等方式,及时排查矿井顶板管理中的安全隐患,全力确保顶板管理时时处处受控。

潘三煤矿位于淮南市潘集区芦集镇,隶属淮南矿业有限责任公司,国有企业。井田东西走向长9.6km,南北倾向宽5.8km,面积54.3km2。1979年6月开工建设,1992年11月投产,设计生产能力3.0Mt/a,核定生产能力5.0 Mt/a。截至2016年底,剩余可采储量38636万吨。2016年矿井原煤产量452万吨,2017年1-10月份原煤产量362万吨。

矿领导及机关科室负责人立即到达现场查看冒顶情况,经核实冒顶位置为回风大巷4493~4508m,冒高4.3m,宽5.7m,长度15m。

矿井采用立井、集中大巷和分区石门开拓方式,共设6个井筒,主井、副井、矸石井及深部进风井进风,东、西风井回风。矿井现有两个水平,一水平标高-650m,二水平标高-817m。一水平目前共有3个生产采区,即东四采区、西三上部采区、西三中部采区;二水平系统巷道正在开拓。矿井为煤与瓦斯突出矿井,水文地质类型中等。

确定支护方案后立即进行处理,处理工作历时10天,于7月1日夜班支护完毕。具体如图3所示。

矿设置了安监处、生产技术科、调度所、机电运输管理办公室、通风防突科、地质测量科等安全生产管理机构,设有综采队、掘进区、开拓区等生产单位,配备了安全生产管理人员,建立了安全生产责任制等规章制度。

图片 3图3 12煤五盘区回风大巷冒顶示意图

综采队为矿、队二级管理,现设有3个综采队。综采三队共有职工177名,配备队长1名、书记1名、副队长2名、技术人员4名,下设2个生产班、1个修整班、1个打运班、1个机电班,目前回采1632综采工作面,“三八”制作业。

巷道支护及出渣费用约10.8万元。

矿井证照情况

二、事故原因分析

矿井证照齐全有效,为合法生产矿井。

12煤五盘区大巷掘进时间为2011年5月~2012年6月,冒顶处巷道掘进时间为2012年5月下旬。根据冒顶处揭露顶板岩性素描(见图4)和钻探结果,该处顶煤厚度0.5~0.9m,顶板以上约4.0m范围内为粉砂岩、泥岩及砂质泥岩互层。

采矿许可证:C1000002011011120107891 ,有效期限:自2000年4月28日至2030年4月28日;

图片 4图4 12煤五盘区回风大巷冒顶处岩层柱状图

安全生产许可证:MK安许证字[2017]0016 ,有效期限:2017年7月8日至2020年7月7日;

通过冒顶处的岩层柱状图看出,锚杆锚固端位于泥质胶结的粉砂岩中,锚索锚固端位于砂岩中。顶板长期受裂隙水浸润致使其强度降低,锚杆组合梁加固拱效果差,巷道跨度上无法保持稳定结构,是导致巷道冒顶发生的主要原因。

煤矿主要负责人安全生产知识和管理能力考核合格证: 340403196603281451 ,有效期限:2016年12月3号至2019年12月3号。

矿井在巷道掘进中没有详细勘查,根据巷道顶板岩性变化变更支护方案。对巷道后期出现的淋水未引起足够重视,没有及时采取补强支护措施,致使巷道因顶板围岩结构失稳发生冒顶。

事故地点情况

5月份巷道隐患排查中,已发现五盘区回风大巷4260m处顶板有0.06m2喷浆层离层剥落,却未能引起管理人员重视,未对附近巷道进行细致排查,顶板管理重视程度不够。

事故发生在1632综采工作面轨道顺槽距工作面煤壁263m处。

四、采取的防治措施与事故经验教训

1.1632综采工作面布置情况。工作面位于西三上部采区,平均走向长1344m,倾斜宽236~255m。13-1煤平均厚4.0m,煤层倾角平均6°。直接顶岩性为泥岩、煤线、泥岩、13-2煤、砂质泥岩等组成的复合顶板,平均厚13.67m;老顶为中细砂岩,厚10.3m;直接底为砂质泥岩,厚4.3m。

矿井对五盘区主运、辅运、回风大巷的顶板进行取芯,掌握顶板岩层结构和物理力学性质,根据取芯结果制定三条大巷的补强支护方案,并逐步实施。

工作面于2017年3月18日开始回采,截至11月4日夜班,已回采960m,剩余384m。工作面为综合机械化采煤,走向长壁后退式回采,全部垮落法管理顶板,安装ZZ9200-24/50型液压支架137架及MG750/1860-WD型采煤机、SGZ-1000/2000型链板机、SZZ-1000/400型转载机各1部。

加强顶板离层监测和顶底板移近量观测,在五盘区三条大巷安装了顶板离层仪,每隔200m设置一处顶底板移近量观测点,划分责任,派专人定期观测。

工作面轨道顺槽内事故地点向外39m处设有2#矿压观测站,顶板深基点离层量24mm,浅基点离层量24mm;向工作面方向60m处设有3#矿压观测站,顶板深基点离层量120mm,浅基点离层量20mm。

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