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非煤地下礦山頂板事故預(yù)防及應(yīng)急處理分析

文檔作者：趙軍文檔來源：新疆富蘊縣喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月21日
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科學(xué)管理
248
2020年第7期
在非煤地下礦山中如何開展頂板事故預(yù)防工作需
要結(jié)合礦山實際情況，有針對性的制定更加完善的預(yù)
防方案，并積極加強對于應(yīng)急處理的認(rèn)識，從而才能
不斷提高事故防范水平。
1 頂板事故的防治措施
1.1 堅硬難冒頂板大面積切冒預(yù)防
此類事故指處于采空區(qū)內(nèi)的頂板突然塌陷對大型
頂板造成的大面積施壓，其主要體現(xiàn)為時間短、面
積大等特點。針對此類事故的治理措施可為向頂板
實施高壓灌水。即從平面角度向頂板鉆深孔，對其以
15 MPa的壓力實施灌水，類似于應(yīng)用爆破手段刻意將
頂板截斷，從而減輕事故產(chǎn)生的不利影響。
1.2 老頂來壓時的壓垮型冒頂預(yù)防
此類事故主要誘因為作業(yè)面的支撐力度不夠，或
者頂板壓力過大導(dǎo)致的支架損壞而形成的事故類型。
針對此類事故的預(yù)防措施為：作業(yè)面可提供的支撐力
度能夠與頂巖層的壓力向適應(yīng)。礦山起初的支撐力能
夠有效保證直接頂與老頂間不出現(xiàn)離層狀況，且作業(yè)
層面的支架收縮能力應(yīng)滿足老頂下沉的需求。當(dāng)普采
作業(yè)層與平行工作層出現(xiàn)斷裂情況時，技術(shù)人員應(yīng)針
對斷層部分加大支護力度，而不能使用其他回柱措
施。運用普采方式要盡量提高控頂距離，并傾向使用
木質(zhì)的支撐柱，而非金屬支柱，等斷層進(jìn)入采空區(qū)域
后再實施回柱環(huán)節(jié)。如果作業(yè)層面的支架屬于液壓自
移形式時，當(dāng)支架承受的工作阻力有一定余地時，作
業(yè)層面可正常實施既定的工序；如果工作阻力不足，
則作業(yè)層則有可能出現(xiàn)斷層現(xiàn)象。
1.3 破碎頂板大面積漏垮型冒頂預(yù)防
礦山的頂角傾斜度較大，且直接頂?shù)恼w性不
足，如果作業(yè)層面無法提供及時、有力地支撐力時，
便會在某部分出現(xiàn)冒漏現(xiàn)象。此時破碎的頂板可能沿
著作業(yè)層面逐漸塌陷至漏空狀態(tài)，進(jìn)而破壞支架的穩(wěn)
定性，造成漏垮型冒頂。針對此類事故的預(yù)防手段
為，施工方應(yīng)選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)、能夠提供滿足需求的支
柱，為作業(yè)層面提供必要的支撐作用和伸縮量。頂板
的密封性要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，禁止移溜等工序破壞支
架，降低出現(xiàn)冒頂?shù)目赡苄浴?
1.4 復(fù)合型頂板推垮型冒頂預(yù)防
此類事故主要由于水平的外力作用導(dǎo)致作業(yè)面支
架傾斜過度而形成的冒頂。復(fù)合板材的下層較軟，上
層硬度較高，因此在實施礦山開采時，極容易出現(xiàn)離
層、斷裂等情況，從而導(dǎo)致冒頂事故的發(fā)生。針對此
類事故，技術(shù)人員應(yīng)使作業(yè)面的傾斜角度在40°~60°
之間，在深入到上下平巷時不會對頂板造成破壞性影
響。在作業(yè)面進(jìn)行出采時，不要向反向推動，并合理
控制高度，使軟巖層在冒落之后高于采高高度。同時
盡量減少平巷與作業(yè)面交叉，系統(tǒng)安插錨桿位置，靈
活使用戧棚等設(shè)施，將其以巖體移動的逆方向?qū)嵤┌?
插，從而降低巖體移動的速度。此外，還需提高單個
支柱的支撐力、強度及穩(wěn)定性，可使用連接設(shè)備將每
橫排的支柱由上而下連接在一起。
1.5 金屬網(wǎng)下推垮型冒頂預(yù)防
當(dāng)回采向下分層時，以金屬網(wǎng)絡(luò)形成的虛擬頂便
有可能出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，具體預(yù)防措施為：當(dāng)回采分層
時，可使用內(nèi)錯方式來布置開切眼，提高金屬網(wǎng)上面
的密度。此外還需使支柱提高支撐作用，減少出現(xiàn)高
于150mm的網(wǎng)兜現(xiàn)象。用整體性的支架提高支柱的穩(wěn)
定效果，并將作業(yè)層設(shè)置為俯角，從而提升下推力的
抵抗能力。需要注意的是，首次放置頂時，要將金屬
網(wǎng)置于底板端。
1.6 根據(jù)掘進(jìn)頭巖石性質(zhì)，嚴(yán)格控制空頂距
如果掘進(jìn)頭實施地域為斷層或?qū)永沓霈F(xiàn)裂痕的區(qū)
域時，在具體施工時應(yīng)將棚子緊靠掘進(jìn)頭設(shè)置。認(rèn)真
落實敲幫問頂?shù)氖┕ぶ贫?，將具有危險性的石頭單獨
處理，如果無法適當(dāng)處理，則需使用臨時性的措施對
其提供支撐力，嚴(yán)格禁止控頂施工。施工人員還需盡
量在受到破壞的地帶與巷道之間減少棚距，同時用拉
繩等將棚子聯(lián)系在一起，增強棚子的穩(wěn)固性，必要時
還可借助重柱提高棚子的抗壓能力。
2 事故發(fā)生處理應(yīng)急措施
一旦遇到事故的發(fā)生，應(yīng)沉著面對，冷靜處理。
首先應(yīng)細(xì)致掌握冒落的具體情況，以及不同位置的破
壞程度，要以救人為主，做好臨時護身柱及退路的準(zhǔn)
備工作，以免造成二次傷亡。如果有施工人員被埋
于礦內(nèi)，應(yīng)先為其小心清理頭部的雜物，大致檢查傷
情，此后再細(xì)致清理口鼻等位置的異物，在第一時間
為傷者創(chuàng)造求生機會。在確認(rèn)傷者基本情況后，運用
適當(dāng)?shù)氖侄螌⑵浒踩D(zhuǎn)移。如果傷者被重物壓制難以
移動，可先使用吊車將重物移開，如果是軟巖等物，
則需先將傷者下部的位置挖空，從而營救傷者。此時
如果傷員處于昏迷狀態(tài)，首先應(yīng)將其放置于安全的區(qū)
域，用科學(xué)的急救措施實施搶救，同時保持較好的空
氣流通性。急救措施主要有人工呼吸、人中按壓、止
血等，對于骨折傷者還需用臨時的木板等物進(jìn)行有效
的固定，此后再將其運送到專業(yè)的醫(yī)療機構(gòu)接受后續(xù)
的治療。
如果作業(yè)層或者巷道發(fā)生了垮面事故時，人員被
非煤地下礦山頂板事故預(yù)防及應(yīng)急處理分析
趙軍
新疆富蘊縣喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司 新疆 阿勒泰 836107
摘要：通過對非煤地下礦山頂板事故預(yù)防工作的研究，能夠不斷提高風(fēng)險處理能力，利于保證礦山生產(chǎn)安全，基于
此，結(jié)合工作實際，進(jìn)行了具體研究。
關(guān)鍵詞：非煤地下礦山 頂板事故 分析
（下轉(zhuǎn)第343頁）
343
2020年第7期 科學(xué)管理
圖4 等螺旋管和不等螺旋管內(nèi)流體速度與自然對流液體流速和溫
度關(guān)系
2.3 螺旋管內(nèi)流體速度與傳熱速率的關(guān)系
圖5為不同管內(nèi)流速與傳熱速率的關(guān)系，可見，隨
著管內(nèi)流體速度的增加，傳熱速率均隨著增加，但當(dāng)
管內(nèi)流速超過0.5m/s后增速趨緩并在流速達(dá)到1.0m/s時
達(dá)到最大值為（236w、213w）。結(jié)合圖2~圖4可知，
當(dāng)管內(nèi)流速增加，自然對流速度和溫度雖然會增加，
但受到與自然對流接觸的換熱管外壁和冷源面?zhèn)鳠嵯?
數(shù)低的影響，總體傳輸速率并不會持續(xù)增加。管內(nèi)流
體在低流速區(qū)時，管內(nèi)外溫度梯度大是傳熱主要推動
力；管內(nèi)流體在高流速區(qū)時，管內(nèi)外溫度差小是傳熱
主要障礙。
圖5 管內(nèi)流速與傳熱速率關(guān)系
3 結(jié)束語
采用CFD耦合仿真方法，模擬了不同螺旋換熱管、
不同管內(nèi)流體速度條件下的管內(nèi)流體問題、自然對流
傳熱速率和溫度以及傳熱速率等特征，為微型自然對
流換熱器的設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。
（1）在0~0.75m/s間，管內(nèi)流體速度對自然對流速
率及溫度影響明顯，在0.75~1.00m/s間影響減弱，超過
1.0m/s無影響；
（2）自然對流最大流速為16mm/s，最高溫度為
40℃；
（3）最大自然對流傳熱速率236W；
（4）螺距半徑小的換熱管自然對流換熱效果好。
參考文獻(xiàn)
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堵在其中無法撤離，則需冷靜思考自救方案，此時需
觀察被堵的區(qū)域是否設(shè)有風(fēng)管，如有，則可先打開風(fēng)
管進(jìn)行通風(fēng)。如果堵住通道的礦石量不大，人員可將
通道扒通逃生。但此時應(yīng)注意觀察頂板狀態(tài)，防止突
發(fā)情況出現(xiàn)，增加逃生難度。在實際施工過程中，空
中作業(yè)的危險性較高，因此應(yīng)加強對施工人員的安全
防范意識，促使其嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)定的操作流程和技
術(shù)實施工程建設(shè)，加強對空中作業(yè)人員的防護措施，
一旦發(fā)生突發(fā)情況，可充分利用救援設(shè)施實施營救工
作，施工人員也可相互救助，共同逃離事故現(xiàn)場。
3 結(jié)束語
總之，結(jié)合進(jìn)一步實踐研究，在分析非煤地下礦
山頂板事故防范過程工作開展過程，要重視結(jié)合有效
的技術(shù)手段，不行進(jìn)行創(chuàng)新研究，從而才能確保生產(chǎn)
安全。
參考文獻(xiàn)
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（上接第248頁）

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