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金屬非金屬地下礦山 冒頂片幫事故的原因及預防措施淺析

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發表時間:2017-01-10 11:31


摘要 本文從礦山安全管理的角度,針對金屬非金屬礦山冒頂片幫事故頻發的事實作為依據,對其產生原因進行了羅列分析,為預防及其控制此類事故的發生,確保企業安全生產,提出了相應的預防措施。對實現金屬非金屬礦山安全生產,提高經濟效益和社會效益具有重要意義。

   在采礦生產活動中,最常發生的事故是冒頂片幫事故。冒頂片幫是由于巖石不夠穩定,當強大的地壓傳遞到頂板或兩幫時,使巖石遭受破壞而引起的。

  隨著掘進工作面和回采工作面的向前推進,工作面空頂面積逐漸增大,頂板和周幫礦巖會由于應力的重新分布而發生某種變形,以致在某些部位出現裂縫,同時巖層的節理也在壓力作用下逐漸擴大。在此情況下,頂板巖石的完整性就破壞了。

  由于頂板巖石完整性破壞的結果,便出現了頂板的下沉彎曲,裂縫逐漸擴大,如果生產技術和組織管理不當,就可能形成頂板巖礦的冒落。這種冒落就是常說的冒頂事故,如果冒落的部位處在巷道的兩幫就叫做片幫。

  例如,2008年2月25日,云南省騰沖縣某礦山采場爆破后,炮煙未散盡的情況下,進入工作面,由于視線不清,看不見采場口浮石,發生冒頂事故,造成一人死亡。2009年12月20日,云南省騰沖縣某礦掘進工作面發生冒頂事故,當場砸死出渣工1人。2012年10月16日,云南省騰沖縣某鐵礦三角地帶架箱支護時,生產管理員違章指揮,帶人進入支護體上方進行被綁接頂,發生冒頂事故,當場造成一死兩傷的一般事故。

  冒頂片幫事故,大多數為局部冒落及浮石引起的,而大片冒落及片幫事故相對較少,因此,對局部冒落及浮石的預防,必須給予足夠的重視。要大幅度降低礦山傷亡事故,實現礦山安全狀況的根本好轉,就要避免和減少冒頂片幫事故的發生,就必須充分了解和掌握發生事故的原因,并采取措施有效地予以預防。

1、冒頂片幫事故原因分析

對68起冒頂片幫事故做了統計,見表一

表一:冒頂片幫事故的原因分類


序號
事故原因起數比例(%)
1不敲幫問頂或排險不徹底2739.7
2排險站位不當1725
3作業無安全措施或安全措施不當811.5
4不執行生產指令,冒險作業68.8
5生產場所無定期檢查34.4
6無設計、設計不合理或錯誤11.5
8其他68.8
合計
68100


  從表一中可以看出,作業中不敲幫問頂或排險不徹底、排險站位不當撬前落后,是冒頂片幫事故的主要原因,占事故總數的64. 7%。這也充分暴露了職工思想麻痹,安全意識淡薄,自我防范能力差的弱點。

  據統計資料表明,從我國金屬非金屬礦山的具體情況看來,發生冒頂片幫事故的主要原因有以下幾個方面。

1.1采礦方法不合理和頂板管理不善

  采礦方法不合理,采掘順序、鑿巖爆破、支架放頂等作業不妥當,是導致此類事故的重要原因。例如,某礦礦體頂板巖石松軟、節理發達、斷層裂隙較多,但過去采用了水平分層充填采礦法,加上采掘管理不當,結果形成了頂板暴露面積過大,所以冒頂事故經常發生。后來該礦改變了采礦方法,加強了頂板管理,冒頂事故就有了顯著的減少。

  再如某礦由于頂板管理不善,不按時放頂,不正規作業,致使頂板暴露面積過大,暴露時一間過長,因而造成了較多的冒頂事故

1.2支護方式不合理

  支護方式不合理主要是支護方法及支護材料選擇不適當,應該支護的巷道而沒有及時支護,應采用工字鋼支護的選用木材支護,應選用綜合支護的選用單一支護。支護質量差等也是造成冒頂事故的另外一個原因??枕斪鳂I所造成的冒頂事故占很大比例,是較為突出的。例如,2010年7月28日,云南省騰沖縣某鐵礦在沒有支護的巷道內維修鉆機,發生冒頂事故,造成一名維修工腿骨骨折。

1.3檢查不周、疏忽大意

  在冒頂片幫事故中,大多數都是由于作業前缺乏認真、全面的檢查,疏忽大意,沒有嚴格執行“敲幫問頂”制度等原因造成的。根據冒頂傷亡事故分析,只有極小部分的事故是由于較大型冒落引起的,大多數都屬于局部冒落及浮石傷人,且多發生在爆破后1一2h內。這是因為巖石受爆破的沖擊和震動作用后,有些發生松動和開裂的巖石,稍受震動或時間一長馬上就會冒落,這時如果正好有人站在下面,很容易被擊中受傷,所以在放炮后應加強對采場頂板和邊幫的檢查和處理。另外,在節假日后或停工時間較長后,恢復生產時也應加強對頂板和邊幫的檢查和處理。

1.4處理浮石操作不當,違反操作制度

  由于處理浮石操作不當所引起的冒頂片幫事故,大多數系因為處理前缺乏細致的全面地檢查頂板,沒有掌握浮石情況等,在處理時便引起了冒落事故,諸如撬前落頂,撬左落右,撬小落大等。其次,還有處理浮石時站立的位置不當,撬毛工的操作技術不熟練等等。如:云南省楚雄州某銅礦撬毛工在撬毛時,沒有仔細檢查頂板浮石狀況,撬前面一塊時,頭頂上下落石塊當場砸死一名工人。其主要原因就是撬毛工缺乏操作技術知識,垂直站在浮石下面操作的結果。

1.5地質礦床等自然條件不好

  如在采礦體中有小斷層、裂隙、溶洞、軟巖、泥夾層、破碎帶、裂隙水等,都容易引起冒頂片幫,在采掘作業過程中要特別注意。另外,斷層、褶曲等地質構造形成破碎帶,或者由于節理、層理發育,破壞了頂板的穩定性,容易發生冒頂片幫事故。

1.6地壓活動

  在礦山巖體中采掘礦石,形成空間,打破了巖體的平衡,由于圍巖穩定性高和礦柱的支撐,在一定的時間內,空場之間的巖壁尚能保持靜壓狀態而互相屹立;但隨著開采深度的增加,空場暴露時間的增長,促使密集或連續空場之間巖壁應力不斷集中,最先打破一個缺口,沿著斷層、巖脈等構造薄弱線發生巖石移動,從而導致大面積巖壁倒塌,形成地壓活動。這是地壓形成的客觀因素。有些礦山沒有隨著開采深度的不斷加深而對采空區及時一進行處理,因而受到地壓活動的危害,頻繁引發冒頂事故。

1.7 其他原因

  不遵守操作規程進行操作,精神不集中,思想麻痹大意,發現險情不及時處理,工作面作業循環不正規,推進速度慢,爆破崩倒支架等,都容易引起冒頂片幫事故。


2、預防冒頂片幫事故的措施

  根據上述冒頂片幫事故的原因分析可以看出,要想防止冒頂片幫事故的發生,必須從多方面采取綜合預防措施,嚴格遵守安全技術規程和操作規程。

2.1根據礦床地質條件,選用合理的采礦方法

  礦體和圍巖不穩固的礦床不得采用空場法開采。天井、漏斗應盡量布置在礦體的下盤,避免破壞上盤造成片幫事故。開采時,嚴格按采掘順序,自上而下,由內向外,有計劃地回采,盡量減少頂板暴露時間,加快采礦速度,縮短回采周期。合理的采礦方法首先必須安全,保證工人在開采過程中安全生產。所以選用合理的采礦方法是預防冒頂片幫事故的重要措施。例如:云南省騰沖縣某礦山地下巖石結構破碎,地質條件復雜,采用淺孔爆破較容易發生冒頂事故,故此公司采用了中深孔爆破法進行

2.2加強掘進工作面的頂板管理,重視井巷的支護與維修工作

  為了防止掘進工作面的頂板冒落,必須使永久支架與掘進工作面之間的距離,不得超過3m,如果頂板松軟,這個距離還應縮短。在掘進工作面與永久支架之間,必須架設臨時支架。

  必須加強工作面頂板的管理,對所有井巷均要定期檢查,如發現有彎曲、斜、腐朽、折斷、破裂的支架,必須及時一進行更換或維修。要選擇合理的支護方式,支架要有足夠的強度。采用錨桿支護、噴射混凝土支護、錨噴聯合支護等方法維護采場和巷道的頂板。支護要及時,不要在空頂下作業。

2.3及時處理采空區

  根據各礦山與地壓危害作斗爭的實踐經驗,及時充填、支護和崩落采空區,是預防地壓,防止冒落事故的有效措施。為了保證礦山職工安全和正常生產,各礦山必須深人進行調查研究,正確處理生產和空區的辯證關系,認真執行黨的礦山技術政策,發動群眾,制定出切實可行的空區處理方案,進而采取合理的支護、充填、采礦順序和采礦工藝過程,以及可靠的安全措施。切實搞好采空區的處理,是預防地壓危害,防止大冒落事故的重要措施。

2.4注意觀測頂板冒落預兆,防止發生大面積冒頂事故

  大多數情況下,頂板冒落之前都會有些預兆,如頂板巖石下沉、支架發出爆裂聲、發生折斷;頂板巖石發出破裂和撞擊聲;頂板有巖石碎塊掉落以及涌水、淋水量增大等現象。一旦發現采場有大面積冒頂的征兆,應立即停止采場作業,馬上撤離作業區內的人員。

3、結語

  通過對金屬非金屬礦山冒頂片幫事故的分析可知,此事故的發生是多個不安全因素共同作用的結果。只要認真執行安全操作規程,認真執行回采順序。思想上高度重視,從技術上、管理上把好安全關,仔細研究礦山地壓狀況,認真觀察頂板結構。探索冒頂片幫的規律,學會和掌握處理安全的方法和技巧,落實各種預防措施,礦山的冒頂片幫事故就一定能夠控制。


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