【學員問題】頂板事故原因綜合分析及防止對策的探討？

【解答】頂板事故原因綜合分析及防止對策的探討

頂板事故是煤礦多發性事故。我局十三年來共發生頂板事故28起死亡34人。占死亡人數的37.78%.故此總結教洲，針對現實采取積極措施，防止類似事故重復發生，對降低事故率具有十分重要意義。

（一）推垮型冒頂事故一起死亡四人

一、原因分析

1、支柱失穩，該面采用HZWA一2600型金屬摩擦支柱和HDJW一1000型鉸接頂梁配套支護以螺旋升柱器，升柱，其初撐力只能達到800Kg，再加上留底煤O.8m左右開采，底煤強度僅為55Kg/Cm.，因此造成支柱失穩。

2、支柱失穩，造成頂板離層，由于支柱初撐力小頂板下沉，軟硬巖層下沉不同步，產生離層。

3、離層后斷裂呈六面體，下面由不穩定單體支架支撐，周圍沒有約束，出現不穩定結構。

4、支柱的迎山角不夠，不能支撐六面體下推力，工作面稍有動靜，特別是在回柱放頂時，最易產生推垮型冒頂事故。

二、防推垮型冒頂事故措施；

我局推垮型冒頂事故曾多次發生，來勢兇猛，威力最大，因此必須采取堅決措施杜絕類似事故重復發生。

1、改進支柱材料，增加初撐力，（參考礦大89年2月版66頁）外注式單體液壓支柱每根初撐力可達78KN，在下位軟巖層厚度不大于2.Om，煤層傾角不大于30.時，基本上可以防止推垮型冒頂事故。

2.改進巷道布置，煤層運輸機巷沿下分層布置，摸清上下分層賦存情況，在有條件的地方（夾矸在o.3m以上）實行分層開采，一方面可增加回采率，二是可以解決軟底“支柱下沉失穩”問題。

3.必須嚴格工程質量，接頂排柴按規定背齊背牢，連結成為整體，柱腳設踩子或大底座，戧柱戧柵及支柱迎山角支撐有力，阻止六面體巖石推移，木哚架設并達標準，采空區冒落充填高度達部頒要求（1.5―2.0倍采高）。

4.有條件的推行綜采其支架結構穩定，并有抵抗來自層面方向推力的能力。

（二）局部冒落事故l鍵死亡15人

一、原因分析

1.回采工作面，在攉煤過程中，或放炮后進入工作面，沒有敲幫問頂及時恢復巳被

沖倒的支柱，空頂作業，思想麻痹，在無支柱的情況下，頂板脫層斷裂冒落事故六起死亡七人都是有章不循造成事故。

2.在回采工作面，回柱放頂過程中，發生死亡事故四起死亡四人，皆因違章操作有章不循違背客觀自然規律造成事故。

3.因工程質量低劣，馬虎湊合，空幫空頂，發生冒落事故兩起死亡二人。

4.要膽大，圖方便，抱饒幸，違章冒險進入老空作業和進入廢巷事故兩起死亡二人。

5.冒落的地質原因：由于水沉巖的原生機理和構造因素造成巖層本身存在多組相交裂隙，解理，層理p在采煤或放炮時，受震動破壞了原始平衡，如支柱不及時，很易突然冒落傷人，特別是爆破落煤時，往往裝藥量過多，或炮眼布置不當，最易誘發冒落事故。

二、回采工作面防局部冒落事故措施

1.加強頂板管理，按一般常規，偽頂厚度在O.2m以下時，應在落煤時，及時撬落偽頂，偽頂厚度在O.2m以上時應托偽頂采煤，但必須嚴格管理。放炮落煤面，炮眼布置及裝藥置，要通過實踐優選到最佳位置與最佳量，確保偽頂的完整性。同時炮后必須及時支護和掛梁，保證偽頂不離層、斷落，機采工作面要跟機掛梁，嚴禁空頂作業。

2.在回撤支柱時。人工回撤“吃勁”支柱應先支后撤，并清理好退路，回收老塘支柱時應用長柄工具，遠距離卸壓拉柱。回柱機回柱時，應嚴格執行規程（信號、位置導向輪）重點環節嚴格控制。

3.嚴格工程質最驗收制度，杜絕空幫空頂作業，發現隱患及時整改。

4.加強安全教育及安全監督。嚴禁三違。

（三）掩護支架突然下沉及竄矸事故七起死亡八人

一、原因分析：

柔性金屬掩護支架采煤法，在我局經多年實踐證明。采空區冒落矸石應力作用于工字鋼上，不存在支撐力不夠問題，但因管理不善：而造成事故的原因有以下五方面。

1.因支架懸空高度及長度超過作業規程規定，支架突然下沉，沖擊壓力突然發生。操作人員躲閃不及造成死亡事故兩起死亡兩人。

2.因支架偽斜超過35.以上，支架承受采空區巖石壓力。轉嫁于聯結鋼繩之上，造成斷繩，支架下沉事故一起死亡二人。

3.因支架扭斜，坡度過大，竄矸涌煤埋住操作人員事故兩起死亡二人。

4.因人行眼上口，無防護設施，造成墜落矸石打死行人事故一起死亡一人。

5.因回收支架時，沒有事先打好護身支柱，清理退路、造成事故一起死亡一人。

二、防范措施。

1.嚴格質量管理？掩護支架偽斜角度不得超過35……支架懸空高度不得超過2.Om.長度不得超過3.om，鋼繩繩頭的聯結、繩卡、及鋼梁間墊木確保數質達標。

2？加強安全教育，嚴格安全監督，保證規程在現場的具體落實，確保安全生產。

（四）掘進磧頭冒頂事故六起死亡七人，其中六人是因空賈作業或空幫空頂造成事故：

一、原因分析？

1？掘進破壞煤、巖層面，頂部及兩側，存在離層的煤巖塊如果不及時支護，很易片幫，冒落傷人。

2？支架背幫接頂不牢，實際是支架不起作用，在巷道周圍應力變化過程中，很易突然垮落造成事故。

3.因掘進放炮時，炮眼布置及裝藥量不當，崩倒附近支架，沒有即時扶起支架，或敲幫問頂撬浮矸，造成垮落事故。

4.在斷層，褶曲地質構造破壞帶掘進，頂幫的浮巖，煤最易冒落。造成事故。

二，防范措施：

1.嚴格控制空頂距，在我局煤巷及半煤巖巷道棚子應跟攏磧頭。

2.嚴格執行敲幫問頂制度，危巖必須撬下，無法撬下時，應打臨時支柱支撐，嚴禁空頂作業。

3.在地質破壞帶，或（煤）軟分層增厚，層理、解理發育區掘進，應縮小棚距，背幫接頂必須嚴實。

4.掘進磧頭放炮，炮眼布置及裝藥量，應優選到最佳值。

5.在松軟煤層區掘進，應采用“前探式掩護支架”。利用導軌將棚梁，緊跟破巖堆，靠工作面。

6.為防止放炮不崩倒支架，必須使用固棚器，使磧頭以外10一15架支架聯接成一個整體。

以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

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摘要：本文主要闡述了爐門冒煙的危害，對影響爐門冒煙的各種原因進行了詳細的分析，針對各影響因素提出相應的對策。

關鍵詞：爐門爐框煤氣刀邊

宣鋼公司焦化廠兩座JN43-804型焦爐， 分別投產于2003年12月19日和2004年3月19日。采用自封式刀邊爐門，自封式彈簧刀邊由不銹鋼壓制焊接而成，靠壓板和螺栓壓緊“L”型腹板固定在爐門外殼整個周邊，腹板厚度1.5mm，刀邊寬度80mm，厚度8mm，與爐門框密封邊為3mm，就焊接在“L”型腹板四周，刀邊的支架周長上，安有調節彈簧，用來調節刀邊使其與爐門框密封嚴密。

一、爐門冒煙的危害

爐門泄漏是焦爐的主要污染源之一，另外，爐門不嚴密炭化室在正壓狀態會造成炭化室內的荒煤氣外逸，影響焦爐煤氣和化學產品的回收，同時，荒煤氣外逸會惡化操作環境，燒壞護爐鐵件，導致焦爐爐體易于損壞，縮短爐體使用壽命。在結焦末期因集氣管壓力波動等原因，空氣會漏入炭化室使爐墻磚縫的石墨遭到嚴重的破壞，引起爐墻互相竄漏，同時燒掉部分焦炭，增加焦炭中灰分、降低焦炭質量和產量。因此，爐門的嚴密與否對防止冒煙、冒火和爐門框、爐柱的變形、失效有密切關系。

二、爐門冒煙的原因

在日常煉焦生產中，導致爐門冒煙的原因主要有爐門刀邊變形或損壞，爐框變形，爐門爐框清掃不到位，爐門對位不準確或對門時夾焦，爐門壓緊設備損壞等。

1.爐門存在的問題

采用自封式彈簧刀邊爐門，刀邊對爐框的頂緊力是由彈簧產生的，邊既可來補償爐門本體與爐門框之間的變形差，在實際生產中，由于彈簧工作環境差、工作溫度高、負荷大、可壓縮行程短，彈簧壓縮量受到限制，起不到應有的回彈作用，使刀邊對爐框的壓緊力不夠，爐門本體的變形不可能與爐門框的變形完全吻合，造成密封不好而泄漏煤氣。

由于原爐門腹板厚度為1.5mm，腹板薄，韌性和強度差，腹板四角的對接處為焊接而成。在高溫下工作，刀邊的上下橫頭和腹板會產生蠕變，這就使得刀邊的上下橫頭和腹板四角與爐門框間隙發生變化，久而久之會出現四角開裂，冒煙現象頻繁。同時不能克服摘對門操作對刀邊的損壞。

爐門在推焦前從炭化室兩端取下后，爐門耐火磚表面以及刀邊溝槽處會有大量焦油附著，爐門刀邊溝槽及爐門拐角部焦油不易清掃，如果不經常清掃而原封不動地裝上爐門，就不能保證其密封效果，在結焦過程中，從爐門刀邊溝槽處向外泄漏大量煤氣，嚴重污染環境并浪費能源。

2.爐門磚問題

為增加單孔裝煤量進而增加單孔焦炭產量，經過改造將爐門磚由原來的378mm減到278mm，厚度減少100mm，為保證爐頭焦成熟，將機焦側爐頭煤氣孔板由原來的11.8mm和12.5mm分別增加到12.3mm和12.5mm，雖增大了孔板，但爐頭溫度卻降低到1200℃，較以前降低約30℃，如此，雖然增加了單孔裝煤量，但由于爐頭溫度偏低，導致爐門磚表面、爐墻1眼和2眼底部石墨增加，清掃難度也增加。由于爐門表面溫度低，爐門腹板及底部在結焦初期有焦油滲出，冬季還伴有冷凝水流出，影響了爐門凈面清潔。同時，摘門后由于機焦側表面焦炭溫度低，便有黑煙和大火冒出，既熏黑了爐門爐框，又污染環境。

3.摘對門操作

一次對位要準確，防止因操作不當撞壞爐門刀邊而影響爐門的嚴密性，同時，加強清掃的管理，認真清掃好爐門刀邊、爐門框和護門襯磚表面的焦油渣、焦粉及其他殘留物，尤其爐門刀邊溝槽及爐門拐角部焦油必須清除干凈，保證爐門刀邊和爐門框的正常接觸自封嚴密。而且裝煤要裝滿、裝平、裝實，嚴禁機焦兩側缺角，造成爐頭溫度高，損壞爐門。

4.爐門修理

對爐門定期進行維修，提高修門質量，對冒煙、損壞的爐門應及時修理。爐門應定期循環檢修一次，周期應以3個月一次為宜，檢修后的爐門，各零部件必須完好，壓架螺栓、彈簧應保持靈活，刀邊平整具有可調性。同時，檢查爐門襯磚的完整性，如果損壞嚴重，會造成爐門局部溫度過高，產生變形，破環了爐門的嚴密性，同時造成摘門時爐頭焦倒塌，因此應及時更換。

三、減少爐門冒煙的措施

1.為提高爐門密封性能，經過對爐門結構、材質的研究，將腹板厚度由原來的1.5mm增加到2mm，腹板四角的對接處通過內外包邊再焊接做成整體直角狀，四角的壁厚增加了兩倍，焊縫由直角處改到平面，解決了過去對接處直接焊接工序造成的強度不夠刀邊損壞、四角經常在焊口開裂的問題，腹板的強度和韌性得到和很大的提高，冒煙現象得到了有效的控制，減輕了職工的勞動強度，改善了操作環境，提高的爐門刀邊的使用壽命。

2.提高司機的操作水平，精心操作，推焦車和攔焦車實現一次對位，防止因操作不當撞壞爐門刀邊而影響爐門的嚴密性，同時，加強清掃的管理，當摘下爐門后，要立即清掃爐門刀邊、爐門框和護門襯磚表面的焦油渣、焦粉及其他殘留物，尤其爐門刀邊溝槽及爐門拐角部焦油必須清除干凈，以免使刀邊失去自封作用。保證爐門刀邊和爐門框的正常接觸自封嚴密。而且裝煤要裝滿、裝平、裝實，嚴禁機焦兩側缺角，造成爐頭溫度高，損壞爐門。

3.加強爐門的維修、管理，提高修門質量，對損壞了爐門應及時修理。爐門應定期循環檢修一次，周期應以3個月一次為宜，檢修后的爐門，各零部件必須完好，壓架螺栓及橫鐵螺栓加油松動保持靈活，刀邊平整具有可調性，檢修后的爐門安裝使用后，必須跟蹤檢查刀邊的密封性。

4.檢查爐門襯磚的完整性，如果損壞嚴重，會造成爐門局部溫度過高，產生變形，破環了爐門的嚴密性，同時造成摘門時爐頭焦倒塌，增加爐頭尾焦數量，因此應及時更換。

5.增加爐門保溫，進一步提高爐頭溫度，保證爐肩、爐頭磚溫度，減輕磚剝蝕程度。

參考文獻

[1]王曉琴. 煉焦工藝 化學工業出版社 北京 ， 2010，7.

[2]潘立慧 魏松波 . 煉焦技術問答 北京： 冶金工業出版社2011.1

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