非煤地下礦山頂板事故預防及應(yīng)急處理分析
頂板事故是非煤地下礦山最常見、危害性極大的事故類型之一,嚴重威脅礦工的生命安全和礦山的生產(chǎn)秩序。有效預防和科學應(yīng)對頂板事故是礦山安全生產(chǎn)管理的核心環(huán)節(jié)。
第一部分:頂板事故預防(核心在于“防”)
預防是解決頂板安全問題最根本、最經(jīng)濟有效的措施。必須建立“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,構(gòu)建全方位的預防體系。
一、 技術(shù)措施
科學的地質(zhì)勘察與巖體力學分析:
前期勘察: 在礦山建設(shè)和開采前,必須進行詳細的地質(zhì)勘探,查明巖層的結(jié)構(gòu)、厚度、節(jié)理、裂隙、斷層、破碎帶、含水層等地質(zhì)構(gòu)造情況。
巖體穩(wěn)定性評價: 運用巖體力學理論,對礦巖的穩(wěn)固性進行分級(如RMR、Q系統(tǒng)等),為支護設(shè)計提供科學依據(jù)。
合理的支護設(shè)計與施工:
主動支護: 錨桿(索)支護、噴射混凝土等,能主動加固圍巖,提高其自身承載能力,是現(xiàn)代礦山的主流技術(shù)。
被動支護: 鋼架支護(工字鋼、U型鋼)、混凝土砌碹等,主要在圍巖發(fā)生變形后提供支撐。
聯(lián)合支護: 如“錨桿+金屬網(wǎng)+噴射混凝土”、“錨索+鋼帶”等,綜合多種支護優(yōu)點,效果更佳。
支護形式選擇: 根據(jù)巷道用途、服務(wù)年限、地壓大小和巖體條件,選擇合理的支護方式。主要包括:
質(zhì)量保證: 確保支護材料的質(zhì)量和施工工藝符合設(shè)計要求,如錨桿的錨固力、預緊力必須達到標準。
有效的頂板監(jiān)測與預警:
收斂計: 監(jiān)測巷道斷面的收縮變形。
頂板離層儀: 監(jiān)測頂板不同深度的巖層分離情況,是預警頂板冒落的關(guān)鍵設(shè)備。
應(yīng)力應(yīng)變傳感器: 監(jiān)測支護構(gòu)件(如錨桿、錨索)的受力狀態(tài)和圍巖應(yīng)力變化。
人工檢測: 堅持“敲幫問頂”制度。作業(yè)前,有經(jīng)驗的工人使用專用工具(如撬棍、鑿巖機)檢查頂板和幫壁,發(fā)現(xiàn)松動巖石立即處理。
儀器監(jiān)測: 采用先進儀器進行連續(xù)、定量監(jiān)測。
光纖維監(jiān)測技術(shù): 可實現(xiàn)對大范圍采空區(qū)頂板穩(wěn)定性的分布式實時監(jiān)測。
優(yōu)化采礦方法與采場結(jié)構(gòu)參數(shù):
選擇地壓管理好的采礦方法,避免形成應(yīng)力高度集中的礦柱或采空區(qū)。
合理確定采場跨度、礦房礦柱尺寸、開采順序等,從源頭上減少頂板暴露面積和降低地壓危害。
二、 管理措施
健全安全管理制度:
制定完善的頂板管理制度、操作規(guī)程和作業(yè)規(guī)程。
明確各級人員(礦長、技術(shù)負責人、班組長、安全員、作業(yè)人員)的頂板安全管理職責。
強化安全培訓與教育:
讓所有員工充分認識頂板事故的危害性,熟悉頂板冒落的預兆(如響聲、掉渣、裂縫擴大、片幫、支架變形等)。
培訓員工掌握“敲幫問頂”技能、支護作業(yè)標準和應(yīng)急處置流程。
嚴格執(zhí)行現(xiàn)場安全檢查:
建立班前、班中、班后安全檢查制度,特別是對采掘工作面、巷道交叉口、破碎帶等關(guān)鍵區(qū)域的檢查。
對檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患,必須立即停止作業(yè),采取措施進行處理,實行閉環(huán)管理。
完善技術(shù)檔案:
建立頂板管理技術(shù)檔案,記錄地質(zhì)資料、支護設(shè)計、監(jiān)測數(shù)據(jù)、檢查及處理情況,為后續(xù)的預測預報和優(yōu)化設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。
第二部分:頂板事故應(yīng)急處理(關(guān)鍵在于“快”和“準”)
一旦發(fā)生頂板事故,必須迅速、科學、有序地開展救援,最大限度減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。
一、 事故現(xiàn)場人員的應(yīng)急行動
迅速撤離與報告:
事故發(fā)生時,現(xiàn)場人員應(yīng)保持冷靜,在確保自身安全的前提下,迅速沿預定的避災(zāi)路線撤離至安全區(qū)域。
第一時間利用最近電話或其他通訊方式,向礦山調(diào)度室或值班領(lǐng)導報告事故地點、概況、人員被困情況等。
安全前提下進行初期自救互救:
若有人被堵或被困,在確保頂板暫時穩(wěn)定、無二次冒落風險的情況下,現(xiàn)場人員應(yīng)利用現(xiàn)有工具(如千斤頂、撬棍)進行力所能及的救助。
若冒落區(qū)情況不明或仍在發(fā)展,應(yīng)優(yōu)先保障施救者安全,等待專業(yè)救援隊伍。
設(shè)置警示標志: 在事故區(qū)域入口處設(shè)置明顯的警示標志,防止其他人員誤入。
二、 礦山指揮部的應(yīng)急響應(yīng)
啟動應(yīng)急預案: 接到報告后,立即啟動頂板事故專項應(yīng)急預案,成立現(xiàn)場應(yīng)急救援指揮部。
迅速判明情況:
迅速查明冒落區(qū)的范圍、程度、被堵人員的人數(shù)和可能位置、通風系統(tǒng)是否破壞、有無次生災(zāi)害(如火災(zāi)、透水)風險。
制定科學救援方案:
小巷道法: 從冒落區(qū)側(cè)面開挖小巷道繞過冒落區(qū)。
插板法: 在碎石縫隙中插入鋼板或木板,逐步向前推進。
直接清理法: 若冒落石塊較小,可直接裝運清理,但需時刻監(jiān)護頂板。
恢復通風: 優(yōu)先恢復事故區(qū)域的通風,確保風流穩(wěn)定,排除有毒有害氣體,為救援創(chuàng)造安全環(huán)境。
加固通道: 在向事故區(qū)域前進救援時,必須邊前進、邊支護,確保救援通道的安全,防止二次冒落。
多種方法掘進:
與被困人員聯(lián)系: 通過敲擊管道、巖壁或使用生命探測儀等方式,與被困人員建立聯(lián)系,給予其心理支持。
保障后勤與醫(yī)療: 確保救援物資、設(shè)備、車輛和醫(yī)療救護力量及時到位。
三、 事后處理與恢復
事故調(diào)查: 按照“四不放過”原則(事故原因未查清不放過、責任人員未處理不放過、整改措施未落實不放過、有關(guān)人員未受教育不放過),徹底調(diào)查事故原因,認定事故責任。
整改措施: 根據(jù)調(diào)查結(jié)果,修訂完善頂板管理制度、技術(shù)措施和應(yīng)急預案。
心理干預: 對事故幸存者和參與救援的人員進行心理疏導,減輕心理創(chuàng)傷。
總結(jié)
非煤地下礦山的頂板安全管理是一個動態(tài)的、系統(tǒng)性的工程。必須堅持 “預防為主,綜合治理” 的方針,將先進的技術(shù)手段與嚴格的管理制度相結(jié)合,構(gòu)建起從地質(zhì)評估、設(shè)計、施工、監(jiān)測到應(yīng)急響應(yīng)的完整閉環(huán)管理體系。只有通過不懈的努力,才能有效遏制頂板事故的發(fā)生,并在事故不可避免時,將損失降到最低,切實保障礦工的生命安全。