(五)井巷施工期間常見的事故及防治技術(shù)
井巷施工期間常見的事故有:頂板冒落事故、立井施工的懸吊與提升事故、水災(zāi)事故、火災(zāi)事故和瓦斯煤塵等事故。
1.冒頂片幫事故
井巷掘進(jìn)引起應(yīng)力的重新分布,造成頂板和周幫的巖石發(fā)生變形破壞而冒落的事故即為冒頂片幫事故。冒落的部位在巷道的頂部為冒頂,冒落的部位在巷道的兩幫就叫片幫。
頂板冒落事故主要發(fā)生在掘進(jìn)工作面、巷道開岔或貫通處、大斷面硐室和破碎帶等。
2.水災(zāi)事故
井巷施工時(shí),巖層中的地下水和與井下相通的地表水突然大量涌入井下空間,如果涌入井巷的水量超過其正常的排水能力,井巷就會(huì)被淹而釀成水災(zāi)事故。
3.火災(zāi)事故
井巷施工期間的火災(zāi)事故根據(jù)火源不同可以分為外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。如違章使用明火、電氣設(shè)備火災(zāi)或機(jī)械摩擦產(chǎn)生摩擦熱或摩擦火花,瓦斯和煤塵爆炸均可能引發(fā)外因火災(zāi)。煤炭或含硫礦體因氧化而產(chǎn)生熱量,可能導(dǎo)致煤炭自燃發(fā)火,形成內(nèi)因火災(zāi)。
4.瓦斯煤塵事故
井巷施工的瓦斯煤塵事故一般可能在井筒揭開煤層時(shí)或掘進(jìn)采區(qū)巷道時(shí)發(fā)生。為防止揭開煤層時(shí)發(fā)生煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出事故,應(yīng)首先確認(rèn)所建礦井是否存在這種危險(xiǎn),以便采取預(yù)防措施。
5.立井的懸吊與提升事故
(1)立井提升事故。立井提升事故主要包括提升吊桶上提時(shí)井蓋門未打開而相撞以及吊桶下放到工作面未減速的蹲罐事故,吊桶底部粘結(jié)雜物墜物入井筒事故,吊桶翻轉(zhuǎn)使人員墜井事故等。這些事故均可造成重大人身傷害事故。
(2)立井懸吊事故。立井懸吊事故主要有吊盤翻盤事故,懸吊鋼絲繩斷裂事故,懸吊物品超載而造成跑車事故,人員從封口盤、固定盤、吊盤墜落等事故。這些事故均可能發(fā)生人身傷亡事故。因此,各種懸吊設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)必須符合“礦山井巷工程施工與驗(yàn)收規(guī)范”。
二、礦山開采安全
(一)采礦方法
1.采煤方法
煤礦采煤方法雖然種類較多,但歸納起來,基本上可以分為壁式和柱式兩大體系。
1)壁式體系采煤法
根據(jù)煤層厚度不同,對于薄及中厚煤層,一般采用一次采全厚的單一長壁采煤法;對于厚煤層,一般是將其分成若干中等厚度的分層,采用分層長壁采煤法。按照回采工作面的推進(jìn)方向與煤層走向的關(guān)系,壁式采煤法又可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法兩種類型。
(1)緩傾斜及傾斜煤層單一長壁采煤法。緩傾斜及傾斜煤層采用單一長壁采煤法所采用的回采工藝主要有炮采、普通機(jī)械化采煤(高檔普采)和綜合機(jī)械化采煤3種類型。在選擇回采工藝方式時(shí),應(yīng)結(jié)合礦山地質(zhì)條件、設(shè)備供應(yīng)狀況、技術(shù)條件以及技術(shù)管理水平和采煤系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。
爆破落煤工藝。炮采工作面回采工序包括:破煤、裝煤、運(yùn)煤、推移輸送機(jī)、工作面支護(hù)和頂板控制六大工序。
普通機(jī)械化采煤是用淺截式滾筒采煤機(jī)落煤、裝煤,利用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,使用單體液壓支柱(或摩擦金屬支柱)和鉸接頂梁組成的懸臂式支架支護(hù)的采煤方法。
綜合機(jī)械化采煤是指采煤的全部生產(chǎn)過程,包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、頂板控制以及回采巷道運(yùn)輸?shù)热繉?shí)現(xiàn)機(jī)械化的采煤方法。
(2)綜合機(jī)械化放頂煤開采技術(shù)。我國放頂煤開采主要是指長壁綜合機(jī)械化放頂煤開采(以下簡稱綜放開采)。綜放開采的實(shí)質(zhì)是沿煤層底部布置一個(gè)長壁工作面,用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回采,同時(shí)充分利用礦山壓力作用(特殊情況下輔以人工松動(dòng)方法),使工作面上方的頂煤破碎,并在支架后方(或上方)放落、運(yùn)出工作面的一種井工開采方式。
2)柱式體系采煤法
柱式體系采煤法分為3種類型:房式、房柱式及巷柱式。房式及房柱式采煤法的實(shí)質(zhì)是在煤層內(nèi)開掘一些煤房,煤房與煤房之間以聯(lián)絡(luò)巷相通?;夭稍诿悍恐羞M(jìn)行,煤柱可留下不采;或在煤房采完后,再回采煤柱。前者稱為房式采煤法,后者稱為房柱式采煤法。
2.金屬非金屬地下礦山采礦方法
為了回采礦石而在礦塊中所進(jìn)行的采準(zhǔn)、切割和回采工作的總和稱為采礦方法。根據(jù)礦石回采過程中采場管理方法的不同,金屬非金屬礦山地下采礦方法可分為空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法等。
1)空場采礦法
空場采礦法在回采過程中,采空區(qū)主要依靠暫留或永久殘留的礦柱進(jìn)行支撐,采空區(qū)始終是空著的,一般在礦石和圍巖很穩(wěn)固時(shí)采用。根據(jù)回采時(shí)礦塊結(jié)構(gòu)的不同與回采作業(yè)特點(diǎn),空場采礦法又可分為全面采礦法、房柱采礦法、留礦采礦活、分段礦房法和階段礦房法等。
井巷施工期間常見的事故有:頂板冒落事故、立井施工的懸吊與提升事故、水災(zāi)事故、火災(zāi)事故和瓦斯煤塵等事故。
1.冒頂片幫事故
井巷掘進(jìn)引起應(yīng)力的重新分布,造成頂板和周幫的巖石發(fā)生變形破壞而冒落的事故即為冒頂片幫事故。冒落的部位在巷道的頂部為冒頂,冒落的部位在巷道的兩幫就叫片幫。
頂板冒落事故主要發(fā)生在掘進(jìn)工作面、巷道開岔或貫通處、大斷面硐室和破碎帶等。
2.水災(zāi)事故
井巷施工時(shí),巖層中的地下水和與井下相通的地表水突然大量涌入井下空間,如果涌入井巷的水量超過其正常的排水能力,井巷就會(huì)被淹而釀成水災(zāi)事故。
3.火災(zāi)事故
井巷施工期間的火災(zāi)事故根據(jù)火源不同可以分為外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。如違章使用明火、電氣設(shè)備火災(zāi)或機(jī)械摩擦產(chǎn)生摩擦熱或摩擦火花,瓦斯和煤塵爆炸均可能引發(fā)外因火災(zāi)。煤炭或含硫礦體因氧化而產(chǎn)生熱量,可能導(dǎo)致煤炭自燃發(fā)火,形成內(nèi)因火災(zāi)。
4.瓦斯煤塵事故
井巷施工的瓦斯煤塵事故一般可能在井筒揭開煤層時(shí)或掘進(jìn)采區(qū)巷道時(shí)發(fā)生。為防止揭開煤層時(shí)發(fā)生煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出事故,應(yīng)首先確認(rèn)所建礦井是否存在這種危險(xiǎn),以便采取預(yù)防措施。
5.立井的懸吊與提升事故
(1)立井提升事故。立井提升事故主要包括提升吊桶上提時(shí)井蓋門未打開而相撞以及吊桶下放到工作面未減速的蹲罐事故,吊桶底部粘結(jié)雜物墜物入井筒事故,吊桶翻轉(zhuǎn)使人員墜井事故等。這些事故均可造成重大人身傷害事故。
(2)立井懸吊事故。立井懸吊事故主要有吊盤翻盤事故,懸吊鋼絲繩斷裂事故,懸吊物品超載而造成跑車事故,人員從封口盤、固定盤、吊盤墜落等事故。這些事故均可能發(fā)生人身傷亡事故。因此,各種懸吊設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)必須符合“礦山井巷工程施工與驗(yàn)收規(guī)范”。
二、礦山開采安全
(一)采礦方法
1.采煤方法
煤礦采煤方法雖然種類較多,但歸納起來,基本上可以分為壁式和柱式兩大體系。
1)壁式體系采煤法
根據(jù)煤層厚度不同,對于薄及中厚煤層,一般采用一次采全厚的單一長壁采煤法;對于厚煤層,一般是將其分成若干中等厚度的分層,采用分層長壁采煤法。按照回采工作面的推進(jìn)方向與煤層走向的關(guān)系,壁式采煤法又可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法兩種類型。
(1)緩傾斜及傾斜煤層單一長壁采煤法。緩傾斜及傾斜煤層采用單一長壁采煤法所采用的回采工藝主要有炮采、普通機(jī)械化采煤(高檔普采)和綜合機(jī)械化采煤3種類型。在選擇回采工藝方式時(shí),應(yīng)結(jié)合礦山地質(zhì)條件、設(shè)備供應(yīng)狀況、技術(shù)條件以及技術(shù)管理水平和采煤系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。
爆破落煤工藝。炮采工作面回采工序包括:破煤、裝煤、運(yùn)煤、推移輸送機(jī)、工作面支護(hù)和頂板控制六大工序。
普通機(jī)械化采煤是用淺截式滾筒采煤機(jī)落煤、裝煤,利用可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,使用單體液壓支柱(或摩擦金屬支柱)和鉸接頂梁組成的懸臂式支架支護(hù)的采煤方法。
綜合機(jī)械化采煤是指采煤的全部生產(chǎn)過程,包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、頂板控制以及回采巷道運(yùn)輸?shù)热繉?shí)現(xiàn)機(jī)械化的采煤方法。
(2)綜合機(jī)械化放頂煤開采技術(shù)。我國放頂煤開采主要是指長壁綜合機(jī)械化放頂煤開采(以下簡稱綜放開采)。綜放開采的實(shí)質(zhì)是沿煤層底部布置一個(gè)長壁工作面,用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回采,同時(shí)充分利用礦山壓力作用(特殊情況下輔以人工松動(dòng)方法),使工作面上方的頂煤破碎,并在支架后方(或上方)放落、運(yùn)出工作面的一種井工開采方式。
2)柱式體系采煤法
柱式體系采煤法分為3種類型:房式、房柱式及巷柱式。房式及房柱式采煤法的實(shí)質(zhì)是在煤層內(nèi)開掘一些煤房,煤房與煤房之間以聯(lián)絡(luò)巷相通?;夭稍诿悍恐羞M(jìn)行,煤柱可留下不采;或在煤房采完后,再回采煤柱。前者稱為房式采煤法,后者稱為房柱式采煤法。
2.金屬非金屬地下礦山采礦方法
為了回采礦石而在礦塊中所進(jìn)行的采準(zhǔn)、切割和回采工作的總和稱為采礦方法。根據(jù)礦石回采過程中采場管理方法的不同,金屬非金屬礦山地下采礦方法可分為空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法等。
1)空場采礦法
空場采礦法在回采過程中,采空區(qū)主要依靠暫留或永久殘留的礦柱進(jìn)行支撐,采空區(qū)始終是空著的,一般在礦石和圍巖很穩(wěn)固時(shí)采用。根據(jù)回采時(shí)礦塊結(jié)構(gòu)的不同與回采作業(yè)特點(diǎn),空場采礦法又可分為全面采礦法、房柱采礦法、留礦采礦活、分段礦房法和階段礦房法等。