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巷道顶板事故防治的探讨

近年来，随着高档普采和综采的逐步发展，回采工作面顶板事故防治技术和设备的逐步提高，回采工作面顶板事故率逐步下降，而巷道顶板事故则相对上升，因此探讨巷道顶板事故的成因和相应的防治措施，减少巷道顶板事故已成为当务之急。
1巷道顶板事故的种类
巷道顶板事故按围岩结构及冒落特征分为以下几类：①镶嵌型围岩坠矸事故；②离层型围岩片帮冒顶事故；③松散破碎围岩塌漏抽冒事故；④块状围岩断裂冒顶事故；⑤软岩膨胀变形毁巷事故。
上述5类巷道顶板事故中，镶嵌型围岩坠矸事故一般约占50%，在其他顶板事故中，以离层型围岩片帮冒顶事故和松散破碎围岩塌漏抽冒事故为主。
2巷道顶板事故的原因分析
2.1镶嵌型围岩坠矸事故原因分析
（1）开工前或放炮后，在无支护空顶区，敲帮问顶和找掉不及时、不彻底或违章操作，对隐性镶嵌型顶板未发现或未采取有效措施。
（2）空顶范围大，空顶距离超过作业规程规定。当工作面节理裂隙发育时，未采取有效措施。
（3）在炮掘工作面，尤其在大断面巷道或交叉点，炮眼布置不合理，装药量过大，崩倒或崩歪迎头支架。
（4）在机掘工作面，由于断面大，进度快，空顶面积迅速增大，受采动支撑压力和冲击地压等外力影响，大型镶嵌型坠矸在空顶区失稳坠落，甚至推垮不稳定的迎头支架。
2.2离层型围岩片帮冒顶事故原因分析
（1）工作面出现“伞檐”离层断裂向下方自由空间滑移导致劈帮。
（2）锚喷巷道封闭锚喷不及时或质量不符合要求，巷道受淋水、放炮震动等外在因素影响，围岩风化剥落。
（3）空顶面积大，无超前支护，迎头支架不及时或架设质量差；拱型金属支架卡缆螺母扭矩小，支撑力不足，整体性差。
2.3松散破碎围岩塌漏抽冒事故原因分析
（1）在空顶区，由于空顶范围大，破碎围岩悬露时间长，支护未跟到迎头，造成迎头塌漏抽冒。
（2）在迎头支护区，由于放炮崩倒迎头支架而塌冒，或支架未插严背实，造成空顶虚帮。
（3）在地质作用破碎带、采掘影响破碎区，巷道穿过老巷或松软厚煤层、巷道维修及收尾回撤支架区，未采取有效的安全措施，造成塌漏抽冒事故。
（4）在巷道交叉点及贯通点，因巷道支撑压力集中叠加，抬棚上方直接顶冒落范围及高度扩大；抬棚架设质量及材质不合格或长期失修。
3巷道顶板事故的防治措施
由于巷道顶板事故的原因不同，为了有效防止事故的发生，必须根据不同类型事故有针对性地采取措施。
3.1镶嵌型围岩坠矸事故的防治措施
根据此类顶板事故的特点，应采取如下防治措施：
（1）开工前、班中及放炮后，坚持按操作规程敲帮问顶，发现危岩随时找掉。
（2）改进人工敲帮问顶和找掉方法，研制测定“危岩”稳定性的声振谱发射仪和安全找掉工具。
（3）根据围岩性质、掘进工艺和支护形式，确定合理的空顶距离。当空顶区节理、裂隙发育，有隐性危岩时，必须缩小空顶距离，采取临时支护或锚杆支护。
（4）炮掘工作面应严格按钻眼爆破图表施工。放炮前加固迎头支架，放炮后及时支架。
3.2离层型围岩片帮冒顶事故的防治措施
此类事故多发生在围岩层理极其发育、围岩风化及空顶面积过大条件下，主要应采取以下措施；
（1）易风化剥落的巷道，应在一昼夜内封闭锚喷到迎头，封闭喷浆厚度至少20mm。
（2）合理确定空顶距离及超前支护形式。在炮掘工作面，应根据围岩条件和永久支护形式，采用穿梁超前支护、固定前探梁或铰接前探梁支护、托钩架梁无腿棚支护或锚杆超前支护等形式。在机掘工作面，应发展配套的液压迈步前移超前支架。
（3）合理选择巷道位置及掘进时间，根据离层型围岩特征，采用适应的锚杆支护或金属拱型可缩性支架。围岩压力大的巷道应缩小棚距，选用限位卡缆。服务年限较长，断面在10m2以上，围岩压力较大的巷道，支架之间必须用金属拉杆稳固连接。
3.3松散破碎围岩塌漏抽冒事故的防治措施
此类事故隐患比较明显，同时也最容易由较小的冒落迅速发展成大面积高拱冒落。防治措施主要有以下几种：
（1）炮掘工作面采用对围岩震动较小的掏槽方法，控制装药量及放炮顺序。
（2）根据不同情况，采用超前支护、留中心垛掘进法、短段掘砌法、超前导峒法等少暴露破碎围岩的掘进和支护工艺，缩短围岩暴露时间，尽快将永久支护紧跟到迎头。
（3）根据围岩性质、巷道服务年限及用途，合理选择不同的永久性支护形式，通过压力异常区时，应缩小棚距，加强支架的稳固性。
（4）积极采用围岩固结及冒落空间充填新技术。对难以通过的破碎带，采用注浆固结或化学固结新技术。对难以用旧木料充填的冒落空洞，采用水泥骨料、化学发泡、金属网构件或气袋等充填新技术。
（5）采上分层工作面时，回净顺槽及开切眼支架，铺满假顶，放落顶板，坚持注水或注浆提高再生顶板质量；避免出现网上空洞区。下分层掘进以预留木橛为导向，必须过无网区或出入网边时，必须打撞楔控制顶板。遇有网兜、网下沉、破网或网上空洞区，必须采取措施处理后再往前掘进。
（6）选用大直径优质木抬棚或金属抬棚，严格按抬棚操作规程架设及维修。要控制一帮扒门装药量，无特殊回固措施不得利用抬棚牵吊大件，防止抬棚被运行矿车及设备刮撞。在老巷道利用旧棚子套改抬棚时，必须先打临时支柱或托棚。在巷道贯通或通过交叉点前，必须采用点柱、托棚或木垛加固前方支架，控制放炮及装药量，防止崩透崩冒。
（7）维修老巷时，必须从有安全出口及支架完好的地方开始。在斜巷及立眼维修时，必须架设安全操作平台，加固眼内支架，保证行人及煤矸溜放畅通。
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