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金属非金属地下矿山 冒顶片帮事故的原因及预防措施浅析
2017-01-10 11:31 


摘要 本文从矿山安全管理的角度,针对金属非金属矿山冒顶片帮事故频发的事实作为依据,对其产生原因进行了罗列分析,为预防及其控制此类事故的发生,确保企业安全生产,提出了相应的预防措施。对实现金属非金属矿山安全生产,提高经济效益和社会效益具有重要意义。

   在采矿生产活动中,最常发生的事故是冒顶片帮事故。冒顶片帮是由于岩石不够稳定,当强大的地压传递到顶板或两帮时,使岩石遭受破坏而引起的。

  随着掘进工作面和回采工作面的向前推进,工作面空顶面积逐渐增大,顶板和周帮矿岩会由于应力的重新分布而发生某种变形,以致在某些部位出现裂缝,同时岩层的节理也在压力作用下逐渐扩大。在此情况下,顶板岩石的完整性就破坏了。

  由于顶板岩石完整性破坏的结果,便出现了顶板的下沉弯曲,裂缝逐渐扩大,如果生产技术和组织管理不当,就可能形成顶板岩矿的冒落。这种冒落就是常说的冒顶事故,如果冒落的部位处在巷道的两帮就叫做片帮。

  例如,2008年2月25日,云南省腾冲县某矿山采场爆破后,炮烟未散尽的情况下,进入工作面,由于视线不清,看不见采场口浮石,发生冒顶事故,造成一人死亡。2009年12月20日,云南省腾冲县某矿掘进工作面发生冒顶事故,当场砸死出渣工1人。2012年10月16日,云南省腾冲县某铁矿三角地带架箱支护时,生产管理员违章指挥,带人进入支护体上方进行被绑接顶,发生冒顶事故,当场造成一死两伤的一般事故。

  冒顶片帮事故,大多数为局部冒落及浮石引起的,而大片冒落及片帮事故相对较少,因此,对局部冒落及浮石的预防,必须给予足够的重视。要大幅度降低矿山伤亡事故,实现矿山安全状况的根本好转,就要避免和减少冒顶片帮事故的发生,就必须充分了解和掌握发生事故的原因,并采取措施有效地予以预防。

1、冒顶片帮事故原因分析

对68起冒顶片帮事故做了统计,见表一

表一:冒顶片帮事故的原因分类


序号
事故原因起数比例(%)
1不敲帮问顶或排险不彻底2739.7
2排险站位不当1725
3作业无安全措施或安全措施不当811.5
4不执行生产指令,冒险作业68.8
5生产场所无定期检查34.4
6无设计、设计不合理或错误11.5
8其他68.8
合计
68100


  从表一中可以看出,作业中不敲帮问顶或排险不彻底、排险站位不当撬前落后,是冒顶片帮事故的主要原因,占事故总数的64. 7%。这也充分暴露了职工思想麻痹,安全意识淡薄,自我防范能力差的弱点。

  据统计资料表明,从我国金属非金属矿山的具体情况看来,发生冒顶片帮事故的主要原因有以下几个方面。

1.1采矿方法不合理和顶板管理不善

  采矿方法不合理,采掘顺序、凿岩爆破、支架放顶等作业不妥当,是导致此类事故的重要原因。例如,某矿矿体顶板岩石松软、节理发达、断层裂隙较多,但过去采用了水平分层充填采矿法,加上采掘管理不当,结果形成了顶板暴露面积过大,所以冒顶事故经常发生。后来该矿改变了采矿方法,加强了顶板管理,冒顶事故就有了显著的减少。

  再如某矿由于顶板管理不善,不按时放顶,不正规作业,致使顶板暴露面积过大,暴露时一间过长,因而造成了较多的冒顶事故

1.2支护方式不合理

  支护方式不合理主要是支护方法及支护材料选择不适当,应该支护的巷道而没有及时支护,应采用工字钢支护的选用木材支护,应选用综合支护的选用单一支护。支护质量差等也是造成冒顶事故的另外一个原因。空顶作业所造成的冒顶事故占很大比例,是较为突出的。例如,2010年7月28日,云南省腾冲县某铁矿在没有支护的巷道内维修钻机,发生冒顶事故,造成一名维修工腿骨骨折。

1.3检查不周、疏忽大意

  在冒顶片帮事故中,大多数都是由于作业前缺乏认真、全面的检查,疏忽大意,没有严格执行“敲帮问顶”制度等原因造成的。根据冒顶伤亡事故分析,只有极小部分的事故是由于较大型冒落引起的,大多数都属于局部冒落及浮石伤人,且多发生在爆破后1一2h内。这是因为岩石受爆破的冲击和震动作用后,有些发生松动和开裂的岩石,稍受震动或时间一长马上就会冒落,这时如果正好有人站在下面,很容易被击中受伤,所以在放炮后应加强对采场顶板和边帮的检查和处理。另外,在节假日后或停工时间较长后,恢复生产时也应加强对顶板和边帮的检查和处理。

1.4处理浮石操作不当,违反操作制度

  由于处理浮石操作不当所引起的冒顶片帮事故,大多数系因为处理前缺乏细致的全面地检查顶板,没有掌握浮石情况等,在处理时便引起了冒落事故,诸如撬前落顶,撬左落右,撬小落大等。其次,还有处理浮石时站立的位置不当,撬毛工的操作技术不熟练等等。如:云南省楚雄州某铜矿撬毛工在撬毛时,没有仔细检查顶板浮石状况,撬前面一块时,头顶上下落石块当场砸死一名工人。其主要原因就是撬毛工缺乏操作技术知识,垂直站在浮石下面操作的结果。

1.5地质矿床等自然条件不好

  如在采矿体中有小断层、裂隙、溶洞、软岩、泥夹层、破碎带、裂隙水等,都容易引起冒顶片帮,在采掘作业过程中要特别注意。另外,断层、褶曲等地质构造形成破碎带,或者由于节理、层理发育,破坏了顶板的稳定性,容易发生冒顶片帮事故。

1.6地压活动

  在矿山岩体中采掘矿石,形成空间,打破了岩体的平衡,由于围岩稳定性高和矿柱的支撑,在一定的时间内,空场之间的岩壁尚能保持静压状态而互相屹立;但随着开采深度的增加,空场暴露时间的增长,促使密集或连续空场之间岩壁应力不断集中,最先打破一个缺口,沿着断层、岩脉等构造薄弱线发生岩石移动,从而导致大面积岩壁倒塌,形成地压活动。这是地压形成的客观因素。有些矿山没有随着开采深度的不断加深而对采空区及时一进行处理,因而受到地压活动的危害,频繁引发冒顶事故。

1.7 其他原因

  不遵守操作规程进行操作,精神不集中,思想麻痹大意,发现险情不及时处理,工作面作业循环不正规,推进速度慢,爆破崩倒支架等,都容易引起冒顶片帮事故。


2、预防冒顶片帮事故的措施

  根据上述冒顶片帮事故的原因分析可以看出,要想防止冒顶片帮事故的发生,必须从多方面采取综合预防措施,严格遵守安全技术规程和操作规程。

2.1根据矿床地质条件,选用合理的采矿方法

  矿体和围岩不稳固的矿床不得采用空场法开采。天井、漏斗应尽量布置在矿体的下盘,避免破坏上盘造成片帮事故。开采时,严格按采掘顺序,自上而下,由内向外,有计划地回采,尽量减少顶板暴露时间,加快采矿速度,缩短回采周期。合理的采矿方法首先必须安全,保证工人在开采过程中安全生产。所以选用合理的采矿方法是预防冒顶片帮事故的重要措施。例如:云南省腾冲县某矿山地下岩石结构破碎,地质条件复杂,采用浅孔爆破较容易发生冒顶事故,故此公司采用了中深孔爆破法进行

2.2加强掘进工作面的顶板管理,重视井巷的支护与维修工作

  为了防止掘进工作面的顶板冒落,必须使永久支架与掘进工作面之间的距离,不得超过3m,如果顶板松软,这个距离还应缩短。在掘进工作面与永久支架之间,必须架设临时支架。

  必须加强工作面顶板的管理,对所有井巷均要定期检查,如发现有弯曲、斜、腐朽、折断、破裂的支架,必须及时一进行更换或维修。要选择合理的支护方式,支架要有足够的强度。采用锚杆支护、喷射混凝土支护、锚喷联合支护等方法维护采场和巷道的顶板。支护要及时,不要在空顶下作业。

2.3及时处理采空区

  根据各矿山与地压危害作斗争的实践经验,及时充填、支护和崩落采空区,是预防地压,防止冒落事故的有效措施。为了保证矿山职工安全和正常生产,各矿山必须深人进行调查研究,正确处理生产和空区的辩证关系,认真执行党的矿山技术政策,发动群众,制定出切实可行的空区处理方案,进而采取合理的支护、充填、采矿顺序和采矿工艺过程,以及可靠的安全措施。切实搞好采空区的处理,是预防地压危害,防止大冒落事故的重要措施。

2.4注意观测顶板冒落预兆,防止发生大面积冒顶事故

  大多数情况下,顶板冒落之前都会有些预兆,如顶板岩石下沉、支架发出爆裂声、发生折断;顶板岩石发出破裂和撞击声;顶板有岩石碎块掉落以及涌水、淋水量增大等现象。一旦发现采场有大面积冒顶的征兆,应立即停止采场作业,马上撤离作业区内的人员。

3、结语

  通过对金属非金属矿山冒顶片帮事故的分析可知,此事故的发生是多个不安全因素共同作用的结果。只要认真执行安全操作规程,认真执行回采顺序。思想上高度重视,从技术上、管理上把好安全关,仔细研究矿山地压状况,认真观察顶板结构。探索冒顶片帮的规律,学会和掌握处理安全的方法和技巧,落实各种预防措施,矿山的冒顶片帮事故就一定能够控制。


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