掘進巷道冒頂的原因分析及預控措施

摘 要：冒頂事故發生的原因很多，其根本原因在于開采過程中礦山壓力的活動所造成的，本文分析了煤礦掘進巷道不同支護情況下發生冒頂事故的原因，指出了根據巷道的不同類型、不同施工地點及工藝，采取相應的支護形式，以期減少或消除冒頂事故。

關鍵詞：掘進巷道；冒頂事故；防治措施

1.引言 ：巷道頂板事故多發生在掘進工作面及巷道交叉口。由于巷道冒頂而導致的死亡事故80%以上發生在這些地點。分析巷道冒頂事故原因，采取針對性的措施，預防事故的發生，對保證安全生產具有重大

2.導致掘進工作面冒頂的原因

掘進破巖后，頂部存在著將與巖體失去聯系的巖塊。如果支護不及時，該巖塊可能因與巖體失去聯系而冒落，或雖然已支護，但支護失效或支撐力不足，就會冒落造成事故。在斷層、褶曲等地質構造破壞帶，掘進巷道時頂板浮石的冒落，在層理裂隙發育的巖層中掘進巷道時，頂板的冒落等，都屬于前者。因放炮不慎崩倒附近支架而導致的冒頂，因接頂不嚴實而導致巖塊砸壞支架的冒頂等，則屬于后者。此外，前者也可能同時引起后者的發生，例如，掘進工作面無支護部分片幫冒頂推倒附近棚子導致更大范圍的冒頂等。

3.掘進工作面冒頂事故的預控措施

3.1合理布置巷道

礦井主要巷道服務年限長，斷面大，應布置在圍巖強度高的煤層或底板巖層中。工作面上下順槽盡量采用沿空掘巷和沿空留巷，避開支承壓力的影響，并要注意少掘交叉巷道和上下重疊的巷道。

3.2 掘進工作面要及時進行臨時支護，嚴禁空頂作業

選擇合理的巷道斷面尺寸和斷面形狀，靠近掘進工作面10m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進行作業。修復支架時必須先檢查頂、幫，并由外向里逐架進行。

3.3嚴格控制支護間距

掘進巷道時，禁止任意加大棚子或錨桿間距，嚴禁任意修改支護參數及材料規格。在堅硬和穩定的煤、巖層中，需要加大棚距和不設支護時，必須制訂安全措施。

3.4保證工程質量

嚴格錨桿錨索巷道的工程質量，保證錨桿錨索巷道的錨固力，嚴禁使用失效錨固劑和不合格的錨桿、錨索；加強錨桿錨索巷道的頂板巖性探測，依此信息不斷修正支護參數，保證加強錨索的錨固端能夠伸入到深部穩定巖層。

此外，巷道掘進通過老巷、地質破碎帶及淋水地帶時，應根據情況采用前探支架、連鎖棚子等專門措施進行支護，提高支架的支撐能力；棚子支護時應緊靠掘進工作面，并縮小棚距，在掘進工作面附近應采用拉條等把棚子連成一體防止棚子被推垮，必要時還要打中柱；錨桿支護時應采取“棚錨”聯合支護的特殊措施，嚴格要求巷道支護的規格質量，應按照《煤礦安全規程》的規定，不斷進行檢查和修理巷道，發現規格質量不合格或損壞的支架，應及時更換以防止冒頂事故的發生，保證通風、運輸暢通和行人的安全。撤換支架和刷大巷道時，也必須由外向里逐架進行。撤換支架前，應先加固好工作地點前后的支架。在獨頭巷道內進行支架修復工作時，巷道里面應停止掘進或從事其他工作，以免頂板冒落堵人。

4.巷道交岔處冒頂事故的原因及預控措施

4.1巷道交岔處冒頂事故的原因

巷道交岔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，而新支設抬棚的強度不夠，或穩定性不夠，就可能造成冒頂事故。當巷道圍巖強度不是很大時，頂部存在與巖體失去聯系的巖塊以及圍巖向巷道擠壓在所難免，如果開岔處正好是掘進時的冒頂處，則情況更為嚴重。新支設抬棚的穩定性與以下因素有關：

抬棚架設一段時間后才能穩定過早拆除原巷道棚腿容易造成抬棚不穩；開口處圍巖尖角如果被壓碎，抬棚腿失去依靠也會失穩。抬棚的支撐性能是與選用的支護材料及其強度有關；交岔點錨桿、錨噴巷道的原支護參數不合理，沒有及時進行修正，采取加密支護。

4.2預防巷道開岔處冒頂事故的措施

開岔口應避開原來巷道冒頂的范圍，提高抬棚的初撐力。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，后支護抬棚，注意選用抬棚材料的質量與規格，保證抬棚有足夠的強度；當開口處圍巖尖角被擠壓壞時，應及時采取加強抬棚穩定性的措施；錨桿、錨噴巷道開口前，必須先對開口前后5m范圍的巷道支護采取縮小錨桿排間距、或增加錨索進行補強支護。

5.錨桿（索）支護的巷道冒頂事故的原因及預控措施

5.1錨桿（索）支護的巷道冒頂事故的原因

壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給錨桿（索）的壓力過大，損壞了錨桿（索），或錨桿（索）的參數選擇不合理，阻力過小，從而導致巷道頂部已破碎的巖塊冒落；漏垮型冒頂是因錨桿（索）支護失效（非壓壞），巷道頂部存在游離巖塊，這些巖塊在重力作用下冒落，造成事故的發生。

5.2錨桿（索）支護的巷道冒頂事故的預控措施

巷道應布置在穩定的巖體中，并避免采動的不利影響；合理選擇錨桿（索）的參數，使之應有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力；巷道在掘進過程中應及時進行頂板探測，隨時掌握頂板巖性的變化，合理調整錨桿、錨索的參數，使其錨固端在圍巖松動圈以外，保證有效的錨固長度；錨桿（索）巷道的錨桿（索）必須及時支護，避免空頂。盡可能做到錨桿（索）及早與圍巖共同承載，充分發揮錨桿（索）的主動支護作用。錨桿（索）選型時，必須有足夠的承載力；施工時要嚴格按工序質量要求進行，并特別注意按要求施加足夠的預應力；錨桿（索）巷道掘進遇構造時，必須實施嚴密措施提高其支護強度，或采取棚錨聯合支護以達到有效的支護；對已掘的錨桿（索）巷道不定期的觀測，及時掌握巷道支護的變化情況，發現錨桿（索）失效、礦壓顯現明顯變化時，應及時采取加棚或其他修護措施。

結語

為防止井下掘進巷道發生冒頂事故，必須根據巷道的不同類型、不同的施工地點及工藝采取相應的支護形式，且實際生產中，要根據巷道的圍巖狀況及時修正支護參數，技術上制訂切實可行的安全措施，嚴格按技術措施執行，除此之外，還應考慮人的素質的培養及管理的加強，對基層管理干部和作業人員要定時進行安全技術培訓，提高人的素質，這也是防止事故發生的重要措施，因此，在掘進工作面中，做好安全管理，并且應用適當的安全技術措施，就能夠很好地防止事故的發生，從而使掘進工作穩定安全進行，保證安全生產。

參考文獻：

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作者簡介：

肖太斌，男，1970年出生，工程師，畢業于遼寧煤校采礦工程專業，現工作于龍煤鶴崗礦業有限責任公司富力煤礦一開拓區，主要從事煤礦掘進技術及安全管理工作。