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煤矿企业管理技能教学教案讲义
课
题
煤矿企业管理技能 课
型 新 学时 教学目的
及要求 掌握煤矿企业管理技能 教学重点 爆破安全
机电、运输提升安全
采掘工作安全 教学难点 机电、运输提升安全 教法 讲授 教具 投影仪 教 学 内 容
复习提问:
第六章 矿压
煤矿开采必然破坏原来的应力平衡状态,并导致应力再分布,从而形成了应力增设区与应力降低区,支承压力的形成将是采矿过程中形成一系列动力现象的根源。
第一节 基本概念
一、矿山压力及矿压显象
1.矿山压力
矿山压力是矿山开采时引起的岩层压力,一般解释为:由于矿山开采活动的影响,在采掘巷道(工作面)围岩中所形成的力。
2.矿压显象
由于矿山压力的作用,而表现出的有形象现象为矿压显象,主要表现有:引起岩体的变形、破坏、冒落及支撑体的变形、破坏与折损并会在岩体中产生一系列的现象。
二、围岩
围岩是顶底板的总称,一般由以下几种岩层组成:
1.伪顶
紧贴煤层之上,极易垮落的较薄岩层。
2.直接顶
位于伪顶或煤岩(无伪顶时)之上的一层或几层相同或不同岩层。
3.老顶
位于直接顶之上的岩层,由砂岩、石灰岩、砂砾等坚硬岩石所组成。
4.直接底
直接底位于开采层下面的岩层。
三、原岩应力场
原岩应力场主要是由于岩体自重引起的垂直应力及由于地质构造运动而引起的构造应力所组成。
四、矿压控制
凡是减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的方法均称为矿压控制。
五、采煤工作面的初次来压与周期来压
当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂同时发生已破断的岩块回转失稳(变形失稳),有时可能伴随滑落失稳,从而导致工作面顶板的急剧下沉,此时,工作面支架呈现受力普遍加大现象,即为老顶的初次来压。
随着采煤工作面推进,老顶在初次断裂以后,裂隙带岩层将始终经历“稳定→失稳→再稳定”的变化,失稳时会导致工作面顶板来压,这种来压是随工作面的推进呈周期性出现,称为周期来压。
第二节 常见冒顶事故及预防
所谓冒顶,即支架不能支撑顶板压力,顶板破碎垮落。
一、掘进巷道冒顶事故与防治
冒顶事故发生前的预兆:
1.发出响声。木支架会发生劈裂声,接着出现折梁断柱;金属支柱的活柱急速下缩,发出很大响声。
2.掉渣。掉渣越多,说明顶板压力越大。
3.片帮煤增多,变松软。
4.顶板有裂隙并张开,裂缝增多。
5.顶板出现离层。
6.漏顶。
7.顶板淋水增加。
(一)巷道发生冒顶事故的原因
巷道发生冒顶事故的原因大致包括自然地质因素,如遇复杂地质构造:断层、褶曲、顶板松软、破碎等。其它:工程质量因素、采掘工程影响、未严格执行顶板安全制度等几个方面:
1.自然地质因素
(1)岩层层理影响。
(2)镶嵌型围岩结构影响。
(3)岩层节理裂隙及破碎带影响。
(4)地下水影响。
2.工程质量因素
(1)支架支设质量差
表现有:支架设在浮矸上、支架与围岩间没有背实等,可导致支架阻力不能及时发挥作用,使围岩松动破坏圈扩大,容易发生巷道冒顶事故。
(2)支架稳定性较差
表现有支架间连接不好,横向稳定性差尤其在倾斜巷道,易造成多架支架倾倒的大面积冒顶事故。(倾斜巷道内一般有迎山角每6~8°,有1°迎山角。)
(3)掘进打眼爆破参数掌握不好
表现有炮眼角度不当,或装药量过大,放炮时易崩倒支架,且使掘进作业面增大围岩破坏圈范围,易造成冒顶及片帮故事。
(4)锚杆支护失效
(5)工程质量低劣
掘进过程中,没有严格按操作规程施工,工程质量的检查制度不严,发现问题不能及时处理,也是引发冒顶事故的原因。
3.采掘工程影响
(1)巷道掘进时,围岩内产生应力重新分布,顶板岩层受到不同程度的破坏。
(2)当两巷道贯通时,在交叉点处悬露面积大,顶板破坏更加严重,极易造成冒顶事故。
(3)在翻修、维护巷道时,由于围岩内应力二次重新分布,造成顶板破碎范围扩大,也易冒顶。
4.未严格执行顶板安全制度
主要表现有:
(1)掘进过程中未及时进行顶板安全检查。
(2)没有及时发现和处理掘进工作面围岩表面的活石或伞檐。
(3)对新悬露的顶板缺乏有效的支护或虽有而未认真采用,造成工人在空顶下冒险作业。
(二)巷道顶板事故的防治措施
1.支架方式需和顶板岩性相适应,不同岩性的顶板要采取不同的支架方式。
2.严格顶板安全检查制度
巷道掘进施工的全过程要严格执行煤矿安全规程,坚持进行敲帮问顶,发现活岩和伞檐要及时处理。
3.加强支护质量管理
在选择合理的支护技术严格按操作规程施工,是防治冒顶事故的主要措施。
(1)检查支架规格尺寸。支架的架型、形状、尺寸、结构搭接等是否符合设计要求,支架间距、支架间连接是否符合作业规程要求。
(2)提高支设质量和保证支护阻力,严防支架支设在浮矸上,不见实底不能架设。
(3)搞好支架与围岩间的充填,支架与围岩间的空间必须
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