淺談巷道頂板事故的防治

摘 要：影響巷道頂板事故的因素是多方面的，本文首先介紹了巷道掘進和支護的基本安全注意事項，然后介紹了不同施工地點防治頂板事故的注意事項，最后簡要介紹了不同支護方式防治頂板事故的注意事項。

關鍵詞：巷道頂板 事故 防治 注意事項

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0073-01

當巷道圍巖應力比較大、圍巖本身又比較軟弱或破碎、支架的支撐力和可縮量又不夠時，已被應力破裂的圍巖或本來就破碎的圍巖，在較大應力作用下，可能損壞支架，形成巷道冒頂，從而導致巷道頂板事故。巷道頂板事故的防治應該采取綜合治理的措施。以煤層賦存的自然條件為出發點，合理地布置巷道位置，盡可能減輕礦山壓力顯現對巷道支護的影響；針對不同的圍巖條件，選擇合理的施工工藝、支護方式及其參數等。

1 巷道掘進和支護的基本安全注意事項

（1）從總的方面看，要防治巷道頂板事故，在開掘巷道時就應該避免把巷道布置在由采動引起的高應力區內，或布置在很軟弱破碎的巖層罩。如果實存避不開軟弱破碎巖層，那么就要在支架的支承力與可縮量上下功夫，使其能和圍巖狀況相適應。（2）掘進工作面嚴禁空頂作業?？拷蜻M工作面10 m內的支護，在爆破前必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先行修復，之后方可進入工作面作業。修復支架時必須先檢查頂、幫，并由外向里逐架進行。（3）在松軟的煤、巖層或流砂性地層中及地質破碎帶掘進巷道時，必須采取前探支護或其他措施。在堅硬和穩定的煤、巖層中，確定巷道不設支護時，必須制定安全措施。（4）支架間應設牢固的撐木或拉桿?？煽s性金屬支架應用金屬支拉桿，并用機械或力矩扳手擰緊卡纜。支架與頂幫之間的空隙必須塞緊、背實。（5）更換巷道支護時，在拆除原有支護前，應先加固臨近支護，拆除原有支護后，必須及時除掉頂幫活矸架設永久支護，必要時還應采取臨時支護措施。在傾斜巷道中，必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。（6）開鑿或延深斜井下山時，必須在斜井及下山的上口設置防止跑車裝置，在掘進工作面的上方設置堅固的跑車防護裝置，以防跑車沖倒支架造成巷道冒頂。跑車防護裝置與掘進工作面的距離必須在施工組織設計或作業規程中規定。（7）由下向上掘進25°以上的傾斜巷道時，必須將溜煤（矸）道與人行道分開，防止煤（矸）滑落傷人。人行道應設扶手、梯子和信號裝置。斜巷與上部巷道貫通時，必須有安全措施。

2 不同施工地點防治頂板事故的注意事項

2.1 掘進頭

掘進頭冒頂的原因主要有掘進破巖后，頂部存在將與巖體失去聯系的巖塊，如果支護不及時，該巖塊可能與巖體完全失去聯系而冒落；掘進頭附近已支護部分的頂部存在與巖體完全失去聯系的巖塊，一旦支護失效，就會冒落造成事故。

掘進工作面施工時為了防止空頂作業，永久支護前必須有臨時支護措施。臨時支護必須具有足夠的強度、對頂板有足夠的控制面積、對現場條件有較好的適應性。掘進作業規程或施工安全技術措施要對使用的臨時支護的方式、操作程序、技術要求等進行規定。掘進工作面的循環進尺必須依據現場條件在作業規程中明確規定，一般情況下永久支護離迎頭的距離不得超過一個循環的進尺。地質條件變化時，應及時補充措施并調整循環進尺的大小。巷道頂部錨桿施工時應由外向里逐個逐排進行，不得在所有的錨桿眼施工完后再安裝錨桿。

2.2 巷道交叉處

巷道交叉處冒頂事故往往發生在巷道開岔的時候。因為開岔口需要架設抬棚替換原巷道棚子的棚腿，如果開岔處巷道頂部存在與巖體失去聯系的巖塊，并且圍巖正向巷道擠壓，而新支設抬棚或強度不夠，或穩定性不夠，就可能造成冒頂事故。防治巷道開岔處冒頂的措施如下：（1）巷道交叉點的位置盡量選在巖性好、地質條件穩定的地點，開岔口應避開原來巷道冒頂的范圍。巷道交叉點要有專門的設計，對支護方式、支護材料、巷道斷面等進行規定。（2）采用錨桿（錨索）對巷道交叉點支護時，要進行頂板離層監測，并在安全技術措施中對支護的技術參數、監測點的布置及監測方法等進行規定。監測中發現支護問題及時采取措施進行處理。（3）架棚巷道的交叉點采用抬棚支護時，要進行抬棚設計，根據設計對抬棚材料專門加工，抬棚梁和插梁要焊接牙殼。注意選用抬棚材料的質量與規格，保證抬棚有足夠的強度。（4）當開口處圍巖尖角被壓壞時，應及時采取加強抬棚穩定性的措施。（5）必須在開口抬棚支設穩定后再拆除原巷道棚腿，不得過早拆除，切忌先拆棚腿后支抬棚。

2.3 圍巖松散破碎區

在地質破壞帶、層理裂隙發育區、壓力異常區、分層開采下分層掘巷以及維修老巷等圍巖松散破碎區容易發生巷道頂板冒頂事故。此類事故隱患比較明顯，同時也最容易由較小的冒落迅速發展成大面積高拱冒落。防治措施主要有以下幾種：（1）炮掘工作面采用對圍巖震動較小的掏槽方法，控制裝藥量及放炮順序。（2）根據不同情況，采用超前支護、短段掘砌法、超前導硐法等少暴露破碎圍巖的掘進和支護工藝，縮短圍巖暴露時間，盡快將永久支護緊跟到迎頭。（3）圍巖松散破碎地點掘進巷道時要縮小棚距，加強支架的穩固性。此外，在掘進工作面10 m內、地質破壞帶附近10 m內、巷道交叉點附近10 m內、已經冒頂處附近10 m內，都是容易發生頂板事故的地點，巷道支護必須適當加強。

3 不同支護方式防治頂板事故的注意事項

巷道的基本支護方式有：支架支護、錨桿（錨噴）支護、砌碹支護等。支架支護巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類?？赡艿那闆r下巷道應布置在穩定的巖體中，并盡量避免采動的影響。巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力。巷道支架所能承受的變形量，應與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應。盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時，盡可能采用有初撐力的支架。在易發生推垮型冒頂的巷道中要提高巷道支架的穩定性，可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定，增加架棚的穩定性，以防推倒。錨桿、錨噴支護巷道冒頂事故的發生除地質因素外，主要是錨桿支護系統的錨固力、噴體的厚度和強度不足引起的。）錨桿、錨噴等支護的端頭與掘進工作面的距離，錨桿的形式、規格、安裝角度，混凝土標號、噴體厚度，掛網所采用金屬網的規格以及圍巖涌水的處理等，必須在施工組織設計或作業規程中規定。使用錨固劑固定錨桿時，應將孔壁沖洗干凈，砂漿錨桿必須灌滿填實。砌碹支護由于施工速度較慢，在頂板圍巖破碎時掘進頭容易冒頂。在掘砌一次成巷施工中，掘進工作面到砌碹地點一般保持20～40m距離。巷道砌碹時，必須及時排除頂幫活動的殲石，并應采取臨時支護措施。拱架之間必須有撐桿拉手，拱架要支穩支牢，保證巷道中腰線符合規定。砌體要保證足夠的養護期，不準提前拆拱架。

參考文獻

[1]石平五.分析頂板結構 防止頂板事故[J].煤炭科學技術，1988（12）.

[2] 黃文，徐佑林，羅榮彬，等.貴州中小煤礦頂板事故多發原因及控制對策[J]. 中州煤炭，2012（2）.