刚发生了一起顶板冒落事故, 1人遇难 | 顶板冒落的预防措施 (2024.01.19)
1. 顶板冒落事故
2024年1月18日0时34分，安源煤业集团股份有限公司所属的丰城曲江煤炭开发有限责任公司(江西省丰城市曲江镇)掘进二队在维修巷道时发生顶板冒落事故，导致1人死亡。事实上，不管采取如何严格的管理措施，煤矿巷道的顶板冒落仍然是地下开采面临的一个主要风险因素，本质上来说，这是由这个行业的性质决定的，采矿岩石力学研究的主要任务之一是尽可能降低顶板冒落的概率，其中通过研究事故案例来改进开挖方法和支护措施可能是顶板控制最好的研究方法，目前正在更新顶板冒落案例数据库，合并了2023年国内外发生的顶板冒落事故。
2. 顶板冒落的预防措施
(1) 地质构造---地质构造直接决定了顶板是否稳定，如果遇到大的断层或地质不连续, 可以考虑避开该地段或者改变开挖方向, 不过, 鉴于矿山的实际状况，这对采矿工程师来说确实是一项非常大的挑战，而这不仅仅是技术上的挑战。
(2) 应力集中---当开挖深度很大或者开挖尺寸很大时, 岩体内部由构造作用产生的原岩应力以及岩体的自重会导致顶板产生应力集中. 特别是原岩应力的大小和方向对开挖起着主要作用, 因此必须对开挖尺寸和开挖方向进行优化设计, 避免应力集中区域。
(3) 开采顺序---由于开挖会引起岩体内部的应力重新分布, 因此无论是长臂开采, 房柱开采, 充填开采或其它类型的采矿方法, 都必须考虑采矿顺序以及各种开挖之间的相互作用, 包括不同中段的开采顺序。
(4) 岩体质量---岩体总的质量评价是顶板控制的一个主要手段, 岩体质量与地质构造密切相关, 对于风化和节理化的岩体, 可以采用工程岩体分类系统,例如RMR, Q-System, GSI定量评价岩体质量, 从而决定顶板的自稳时间以及决定是否需要支护。
(5) 地下水---地下水是影响顶板稳定的一个重要因素。大多数的地下开挖都能遇到地下水, 地下水一方面软化了岩体, 另一方面会产生流体与力的相互作用. 因此如果在开挖过程中遇到大量地下水, 必须改变开挖方向或者采取预排干措施。
(6) 冲击地压---冲击地压的产生一方面是由于开挖区域岩体的能量释放, 另一方面也可能由于矿区附近的地震，预防冲击地压是一件非常困难的事情。
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