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论冒顶事故原因与对策

  
评论: 更新日期:2008年05月13日

摘要 本文针对原大厂矿务局长坡锡矿、巴里锡矿、铜坑锡矿冒顶事故发生的特点,分析了造成冒顶事故的原因,提出了预防措施,对防止冒顶事故的发生有一定的指导意义。

矿山井下开采过程中,最常发生的事故就是冒顶事故,据统计,原长坡矿1975~1987年因冒顶造成的重伤事故占总重伤事故的12.5%,而死亡事故占全部死亡事故的25%。

正常状况下,岩矿在地壳内部是处于应力平衡状态的。由于开掘、采矿,切割了岩矿,破坏了原岩的应力平衡状态,使井巷、采场周围岩矿的应力重新分布,以致使岩矿出现变形;加上岩层的节理、断裂构造等的共同作用,顶板岩矿的变形继续增大,直至出现了顶板的下沉弯曲,当裂隙扩大到一定程度后,顶板岩矿就发生坍塌冒落。冒落是造成冒顶事故的客观原因。由于客观上存在不安全因素,当人的不安全行为与之相交时,事故的发生就成了必然。

一、冒顶事故的原因分析

通过对原大厂矿务局长坡锡矿、巴里锡矿、铜坑锡矿因冒顶所造成的10起重伤、死亡事故进行统计,可将事故原因划分为5类(见表1)。综合来看,冒顶事故的发生,一般是由于自然条件,生产技术和组织管理等多方面的主客观因素共同作用的结果。

1.思想麻痹,疏忽大意,检查方法不妥,检查不周。从冒顶事故发生的时间来看,一般多发生于爆破后1~2h(小时)的这段时间内。这是由于顶板受到爆破波的冲击和震动,顶板应力释放尚未达到平衡,与母体分离的岩体在应力释放过程中继续活动而冒落。作业人员思想麻痹,疏忽大意,爆破后短时间内就进入工作面;作业前怕麻烦,不认真检查,不进行“敲帮问顶”,或因检测手段不齐全,被“无裂缝”的假象所蒙蔽,进入工作面不处理松石就开始作业。

表1冒顶事故原因分类

见表

2.管理不严,违章操作。指挥者,特别是基层的区(坑)长、值班长、队长对所管辖的范围,安全要求不严,管理不善,发现隐患时,“重生产,轻安全”,不及时加以处理;遇到险情时,安全措施不力,存在侥幸心理,就派人或自己带头冒险蛮干,违章作业;作业人员纪律松驰,匆忙上阵,赶速度,应付工作,期望提前下班等。

3.矿岩物理性质变化,安全措施未能跟上。由于矿体与围岩为断层褶曲等地质构造所破坏,以及节理层理发育,裂隙多,加上受风化或水解而发生物理变化等,在采掘过程中,当支护方式不当,不进行支护或来不及支护时,就容易发生冒顶事故。

4.操作技术不熟练,处理方法不当。操作人员或松石工对顶板松石的形成、发展及变化认识不足,对其稳固程度不能作出正确的判断;缺乏实际操作经验和处理技能,使得选择站立的位置和处理方法不当,结果在处理松石时,出现撬左落右、撬前落后、撬小落大等而导致事故的发生。

5.采矿设计欠佳,施工管理不善。采矿场的结构参数选择不妥,矿房布置及回采顺序不尽合理。如采场设计过长,浅眼崩矿留矿采场长达100m以上;采出矿速度慢,回采强度低,结果造成顶板暴露面积过大,延长了矿岩的暴露时间;另外,采充失调,空区不及时充填,空区多,空顶面积大,矿岩的应力集中区,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,形成地压活动,加剧了岩矿冒落。如:长坡锡矿38702采场,由于矿脉本身上部空区连续,采场顶部17~20m处又有17号矿体大空区与其毗邻,由于回采强度低,当采场上采至30m时,采场的地压显现较为明显,表现在上盘的穿脉巷道和采场下部的沿脉巷道部分帮墙开裂片帮,采场1号顺路天井木横撑部分压弯、折断、破坏率为40%。

二、预防冒顶事故的措施

从冒顶事故的原因分析可以看出,要防止冒顶事故的发生,必须从多方面采取综合治理的方针,严格遵守安全技术规程和操作规程。主要采取以下措施:

1.加强科学预测,掌握顶板活动情况。顶板松石的产生与冒落,是与岩石性质、局部构造条件、应力状态及暴露时间等因素有关,在时间和空间上都是随机的。采用科学方法加强观测,掌握顶板活动情况(常用的观测方法有:光应力计、地音仪及岩移测量等),及时采取正确有效的预防措施,防止冒顶事故。

2.加强对顶板松石的检查与处理。松石是采矿场和掘进工作面爆破后极为常见而普遍存在的,对松石的检查与处理是一项经常性的重要工作。作好“敲帮问顶”等经常性的松石检查与处理是确保安全、防止松石掉落造成伤亡事故的重要措施。

3.加强顶板管理,完善规章制度,并严格贯彻执行。各级领导必须克服“重生产,轻安全”的思想,加强管理,严格要求。各矿山要结合本矿实际,总结顶板管理的经验教训,从地质资料提供、设计到施工管理,都要制订一套完整的顶板管理办法,建立群查、群防、群治的顶板管理制度,并在生产施工中严格执行下去。

4.区别岩矿的物理性质,作好顶板的鉴定,实行分级管理顶板。借助检测仪器,掌握岩体应力分布规律及各种巷道的应力分布情况,严防拉应力出现,如平苍、采场地面应成为拱形。

根据岩矿的综合情况进行顶板鉴定、分级,区别顶板的危险程度,做到分级管理、科学管理,及时采取可靠的安全措施。

5.开展技术培训,提高操作人员素质。对基层管理干部和作业人员要定期进行安全技术培训,使他们能了解地质构造、地压、支护、松石处理等方面的技术知识和顶板管理的基本知识,提高职工安全技术素质,搞好顶板管理。

6.选择合理的采矿方法。根据岩矿的地质构造,开采的技术条件,以安全、采矿强度高、经济效益好为原则,选择适用的、合理的采矿方法。及时处理采空区、减少暴露空区,缩短空区暴露时间,以防地压灾害的发生。

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