分析

案例题 甲石膏矿是由陈某个人投资拥有的一家集体企业,位于A县B乡石膏矿区北段,建设规模为30×104?t/a,投资3000万元,于2004年11月19日开工建设,2006年建成投产。
该矿区地质情况复杂,主要受断层和软岩以及地下含水层影响。矿区内一条大的断裂破碎带经过矿区东北部,数条次级断裂分布于矿区中部。矿层受多条断裂带切割,距上覆含水层最近距离为10 m。矿层顶板为钙质泥岩,底板为砂质泥岩,均具有强烈的吸水软化特点。矿井原计划采用竖井、斜井开拓方式,在施工井筒时需使用冷冻法穿过含水层。由于投资太大,加上石膏矿价格大跌,矿方在建成竖井后没有继续施工斜井。因此该矿实际采用中央单一竖井两翼多水平开拓方式。水平之间采用下山联系。采矿方法为前进式房柱法。
2009年6月13日3时许,井下一水平王某等进行穿孔作业时,突然听到下山附近有剧烈响声,随后有一股较大的风吹出,电灯熄灭,巷道有些晃动。王某等人立即撤出工作面,并向当班领导报告,当班领导立即到井下了解情况,但此时井下接连出现震动,响声不断,无法进入工作面,经清点人员发现,二水平进行掘进作业的9名工人被困,生死不明,矿方立即按照已有的冒顶事故应急预案进行救援,同时向有关部门报告。有关救援队迅速赶往现场进行救援,但由于井下情况复杂,土质松散,塌方面积大施救困难,未能救出被困人员。鉴于被困人员已无生还希望的实际情况,7月15日停止了抢救工作。
经事故调查发现,该矿主要巷道护巷矿柱明显偏小又不进行整体有效支护,加之矿房矿柱留设不规则,随着采空面积不断增加,形成局部应力集中,在二水平掘进巷道发生冲击地压之后出现连锁反应,导致采空区整体冒落。
根据以上场景,回答下列问题:
1.简述如何通过合理布置采掘工程及选择合理的回采顺序的方式来控制冲击地压。
2.简述如何加强地下采空区的安全管理。
3.判断该企业冒顶事故应急救援预案属于哪类应急预案,并简述应急预案编制的基本要求。4.简述井巷支护时采用喷锚支护应遵守的规定。

正确答案
1.控制冲击地压的方法:
(1)应尽可能避免巷道之间及巷道与构造断裂之间呈锐角交叉。
(2)回采工作面应是直线布置,少出现急转角变化。
(3)采掘空间的长轴,应尽可能与岩体中最大主应力方向呈平行布置。
(4)回采时应从构造应力高的地段或构造断裂面、矿脉交叉处后退回采。
(5)回采跨度的扩大,即卸压拱跨度的扩大应逐渐扩展,避免突然成倍增长。
2.加强地下采空区的安全管理包括:
(1)工程地质复杂、有严重地压活动以及开采深度超过800 m的地下矿山要建立并严格执行采空区监测预报制度和定期巡查制度。
(2)必须建立地压监测系统,实时在线监测,发现大面积地压活动预兆时,应立即停止作业,将人员撤至安全地点。
(3)地表塌陷区应设明显标志和栅栏,通往塌陷区的井巷应封闭,严禁人员进入塌陷区和采空区。
3.
(1)冒顶事故应急预案属于专项应急预案。
(2)应急预案编制满足的基本要求如下:①有关法律、法规、规章和标准的规定;②本地区、本部门、本单位的安全生产实际情况;③本地区、本部门、本单位的危险性分析情况;④应急组织和人员的职责分工明确,并有具体的落实措施;⑤有明确、具体的应急程序和处置措施,并与其应急能力相适应;⑥有明确的应急保障措施,满足本地区、本部门、本单位的应急工作需要;⑦应急预案基本要素齐全、完整,应急预案附件提供的信息准确;⑧应急预案内容与相关应急预案相互衔接。
4.采用喷锚支护应遵守的规定:
(1)应对锚杆做拉力试验,对喷体做厚度和强度检查。
(2)进行锚固力试验应有安全措施。
(3)处理喷射管路堵塞时应将喷枪口朝下且不应朝向人员。
(4)在松软破碎的岩层中进行喷锚作业时应打超前锚杆,进行预先护顶。
(5)动压巷道支护应采用喷锚与金属网联合支护方式。
(6)在有淋水的井巷中喷锚应预先做好防水工作。
(7)软岩采用锚杆支护,锚杆应全长锚固。
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