《煤矿顶板事故防治培训讲义ejpw.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿顶板事故防治培训讲义ejpw.docx（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第八节 顶板板事故防防治一、顶板板事故的的分类及及危害 1顶板事事故的分分类 顶板板事故是是指在地地下采掘掘过程中中，顶板板意外冒冒顶、片片帮、煤煤炮、冲冲击地压压、顶板板掉矸，造造成的人人员伤亡亡、设备备损坏、生生产中止止等事故故。随着着液压支支架的使使用及顶顶板事故故的讲究究和预防防技术的的逐步完完善，顶顶板事故故有所下下降，但但仍然是是煤矿生生产的主主要灾害害之一。 按冒顶顶范围，可可将顶板板事故分分为局部部冒顶和和大型冒冒顶两类类。按发发生冒顶顶事故的的力学原原因进行行分类，可可将顶板板事故分分为压垮垮型冒顶顶、推垮垮型冒顶顶和漏垮垮型冒顶顶三类。 (1)局部冒冒顶是指指范围不不大，伤
2、伤亡人数数不多(122人)的的冒顶。实实际煤矿矿生产中中，局部部冒顶事事故的次次数远多多于大型型冒顶事事故，约约占采场场冒顶事事故的770，总总的危害害比较大大。 (2)大型冒冒顶是指指范围较较大，伤伤亡人数数较多(每次死死亡3人人以上)的冒顶顶。采煤煤工作面面大型冒冒顶包括括基本顶顶来压时时的压垮垮型冒顶顶、厚层层难冒顶顶板大面面积冒顶顶、直接接顶导致致的压垮垮型冒顶顶、大面面积漏垮垮型冒顶顶、复合合顶板推推垮型冒冒顶、金金属网下下推垮型型冒顶、大大块游离离顶板旋旋转推垮垮型冒顶顶、采空空区冒矸矸冲人采采场的推推垮型冒冒顶及冲冲击推垮垮型冒顶顶。巷道道大型顶顶板事故故多发生生在局部部冒顶附附
3、近及地地质破坏坏带附近近。 2顶顶板事故故的危害害 顶板事事故的危危害表现现为以下下几个方方面： (1)无论是是局部冒冒顶还是是大型冒冒顶，事事故发生生后，一一般都会会推倒支支架、埋埋压设备备，造成成停电、停停风，给给安全管管理带来来困难，对对安全生生产不利利。 一】744 (2)如果是是地质构构造带附附近的冒冒顶事故故，不仅仅给生产产造成麻麻烦，而而且有时时会引起起透水事事故的发发生。 (3)在有瓦瓦斯涌出出区附近近发生顶顶板事故故将伴有有瓦斯的的突出易易造成瓦瓦斯事故故。 (4)如果是是采掘工工作面发发生顶板板事故，一一旦人员员被堵或或被埋，将将造成人人员伤亡亡。 二、冒冒顶事故故的预兆兆
4、 1局局部冒顶顶的预兆兆 (1)响声。岩岩层下沉沉断裂、顶顶板压力力急剧加加大时，木木支架就就会发出出劈裂声声，紧接接着出现现折梁断柱柱现象；金属支支柱的活活柱急速速下缩，也也发出很很大声响响，有时时也能听听到采空空区内顶顶板发生断裂的的闷雷声声。 (2)掉渣。顶顶板严重重破裂时时，折梁梁断柱就就要增加加，随后后就出现现顶板掉掉渣现象象。掉渣渣越多，说明明顶板压压力越大大。在人人工顶板板下，掉掉下的碎碎矸石和和煤渣更更多，工工人叫“煤雨”，这就就是发生冒冒顶的危危险信号号。 (3)片帮。冒冒顶前煤煤壁所受受压力增增加，变变得松软软，片帮帮煤比平平时多。 (4)裂缝。顶顶板的裂裂缝。一一种是地地
5、质构造造产生的的自然裂裂隙，一一种是由由于采空空区顶板板下沉引引起的采采动裂隙隙。老工工人的经经验是：流水的的裂隙有有危险，因因为它深深；缝里里有煤泥泥、水锈锈的不危危险，因因为它是是老缝；茬口新新的有危危险，因因为它是是新生的的。如果果这种裂裂缝加深深加宽，说说明顶板继续恶恶化。 (5)离层。顶顶板快要要冒落的的时候，往往往出现现离层现现象。 (6)漏顶。破破碎的伪伪顶或直直接顶，在在大面积积冒顶以以前，有有时因为为背顶不不严和支支架不牢牢出现漏漏顶现象象。漏顶顶如不及及时处理理，会使使棚顶托托空、支支架松动动，顶板板岩石继继续冒落落，就会会造成没没有声响响的大冒冒顶。 (7)瓦斯涌涌出量突
6、突然增大大。 (8)顶板的的淋水明明显增加加。2大面面积冒顶顶的预兆兆 采煤工工作面随随回柱放放顶工作作进行，直直接顶逐逐渐垮落落，如果果直接顶顶垮落后后未能充充满采空空区，则则坚硬的的基本顶顶要发生生周期来来压。来来压时煤煤壁受压压发生变变化，造造成工作作面压力力集中，在在这个变变化过程程中工作作面顶板板、煤帮帮、支架架都会出出现基本本顶来压压前的各各种预兆兆。 (1)顶板的的预兆。顶顶板连续续发出断断裂声，这这是由于于直接顶顶和基本本顶发生生离层，或或顶板切切断而发发出的声声音。有有时采空空区顶板板发出像像闷雷的的声音，这这是基本本顶和上上方岩层层产生离离层或断断裂的声声音。顶顶板岩层层破
7、碎下下落，称称之为掉掉渣。这这种掉渣渣一般由由少逐渐渐增多，由由稀而变变密。顶顶板的裂缝缝增加或或裂隙张张开，并并产生大大量的下下沉。 (2)煤帮的的预兆。由由地冒顶顶前压力力增大，煤煤壁受压压后，煤煤质变软软变酥，片片帮增多多。使用用电钻钻打跟时时，钻眼眼省力。 (3)支架的的预兆。使使用木支支架，支支架大量量被压弯弯或折断断，并发发出响声声。使用用金属支支柱时，耳耳朵贴在在柱体上上，可听听见支柱柱受压后后发出的的声音，支支柱破顶顶、钻底底。当顶顶板压力力继续增增加时，活活柱迅速速下缩，连连续发出出“咯咯”的声音音，或工工作面支支柱整体体向一侧侧倾斜。工工作面使使用铰接接顶梁时时，在顶顶板冲
8、击击压力的的作用下下，顶梁梁楔子有有时弹出出或挤出出。 (4)瓦斯和和水的预预兆。含含瓦斯煤煤层，瓦瓦斯涌出出量突然然增加；有淋水水的顶板板，淋水水增加。一1 775三、冒顶顶事故常常发的地地点及原原因(一)采采煤工作作面局部部冒顶事事故常发发的地点点及原因因 采掘工工作面或或井下其其他工作作地点的的冒顶事事故大多多数属于于局部冒冒顶事故故。工作作面发生生局部冒冒顶的原原因主要要有两个个：一是是直接顶顶被破坏坏后，由由于失去去有效的的支护而而造成局局部冒顶顶；二是是基本顶顶下沉压压迫直接接顶破坏坏工作面面支架造造成局部部冒顶。 采煤工工作面顶顶板事故故常发生生在靠近近两线(煤壁线线、放顶顶线)
9、、两两口(采采场两端端)及地地质破坏坏带附近近。 (1)靠煤壁壁附近的的局部冒冒顶。煤煤层的直直接顶中中，存在在多组相相交裂隙隙时，这这些相交交的裂隙隙容易将将直接顶顶分割成成游离岩岩块，极极易发生生脱落。在在采煤机机采煤或或爆破落落煤后，如如果支护护不及时时，这类类游离岩岩块可能能突然冒冒落砸人人，造成成局部冒冒顶事故故 (2)放顶线线附近的的局部冒冒顶。放放顶线附附近的局局部冒顶顶主要发发生在使使用单体体支柱的的工作面面。放顶顶线上支支柱受力力是不均均匀的，当当人工回回拆“吃劲”的柱子子时，往往往柱子子一倒下下顶板就就冒落，如如果回柱柱工来不不及退到到安全地地点，就就可能被被砸着而而造成顶
10、顶板事故故。 当顶板板中存在在被断层层、裂隙隙、层理理等切割割而形成成的大块块游离岩岩块时，回回柱后游游离岩块块就会旋旋转，可可能推倒倒采场支支架导致致发生局局部冒顶顶 在金属属网假顶顶下回柱柱放顶时时，由于于网上有有大块游游离岩块块，也可可能会发发生上述述+i00因游离离岩块旋旋转而推推倒支架架的局部部冒顶。 (3)采场两两端的局局部冒顶顶对于单单体支柱柱工作面面，采场场两端包包括工作作面两端端的机头头机尾附附近以及及与工作作面相连连的巷道道。在工工作面两两端机头头机尾处处，暴露露的空间间大，支支承压力力集中，巷巷道提前前掘进，引引发了巷巷道周边边的变形形与破坏坏。经常常要进行行机头机机尾的
11、移移置工作作。拆除除老支柱柱支设新支支柱时，碎碎顶可能能进一步步松动冒冒落。随随着回采采工作面面的推进进，要拆拆掉原巷巷道支架架的一个个棚腿，换换用抬棚棚支承棚棚梁，在在这一拆拆一支之之间，碎碎顶也可可能冒落落。 (4)地质破破坏带附附近的局局部冒顶顶。地质质破坏带带及附近近的顶板板裂隙发发育、破破碎，断断层面间间多充以以粉状或或泥状物物：断层层面都比比较尖滑滑，使上上、下盘盘之间的的岩石无无粘结力力，尤其其是断层层面成为为导水裂裂隙时，更更是彼此此分离。 单体支支柱工作作面如果果遇到垂垂直于工工作面或或斜交于于工作面面的断层层时，在在顶板活活动过程程中，断断层附近近破断岩岩块可能能顺断层层面
12、下滑滑，从而而推倒工工作面支支架，造造成局部部冒顶。 (二)采煤工工作面大大面积冒冒顶事故故常发的的地点及及原因 1大大面积冒冒顶事故故常发的的地点 (1)开切眼眼附近。在在这个区区域顶板板上部硬硬岩基本本顶两边边都受煤煤柱支承承不容易易下沉，这这就给下下部软岩岩层直接接顶的下下沉离层层创造了了有利条条件。 (2)地质破破坏带(断层、褶褶曲)附附近。在在这些地地点顶板板下部直直接顶岩岩层破断断后易形形成大块块岩体并并下滑。 (3)老巷附附近。由由于老巷巷顶板破破坏，直直接顶易易破断。 (4)倾角大大的地段段。这些些地段由由于重力力作用而而岩石倾倾斜下滑滑加大。 (5)顶板岩岩层含水水地段。这这
13、些地段段摩擦系系数降低低，阻力力大为减减少。 (6)局部冒冒顶区附附近也有有可能导导致大冒冒顶。一1 776一一一 近几年年来，在在采煤工工作面大大面积冒冒顶事故故中，“复合顶顶板”下推垮垮型事故故比较多多，伤亡亡也较大大。所谓谓复合顶顶板总的的概念是是：煤层层顶板由由下软上上硬不同同岩性的的岩层所所组成，软软硬岩层层间夹有有煤线或或薄层软软弱岩层层，下部部软岩层层的厚度度一般大大于05m，而而且不大大于煤层层采高。 2基基本顶来来压时的的压垮型型冒顶发发生的条条件与原原因 (1)发生压压垮型冒冒顶事故故的一般般条件。直接顶顶比较薄薄，其厚厚度小于于煤层采采高的223倍倍，冒落落后不能能充填满
14、满采空区区。直接顶顶上面基基本顶分分层厚度度小于556mm，初次次来压步步距为220330m，或或更大一一些。采煤工工作面中中，当支支柱的初初撑力较较低时，基基本顶断断裂在煤煤壁之内内。当工工作面推推进到基基本顶断断裂线附附近时，顶顶板出现现台阶下下沉，这这时基本顶顶岩块的的重量全全部由采采场支架架承担。 (2)基本顶顶来压时时的压垮垮型冒顶顶事故的的致因。垮落带带基本顶顶岩块压压坏采煤煤工作面面支架(见图图43)。图433垮落带带基本顶顶岩块压压坏采煤煤工作面面支架垮落带带基本顶顶岩块冲冲击压坏坏采煤工工作面支支架导致致冒顶。由由于采煤煤工作面面支架初初撑力不不足，在在基本顶顶岩块未未明显运
15、运动之前前，直接接顶与基基本顶已已发生离离层见见图44(aa)。当当基本顶顶岩块向向下运动动时，采采煤工作作面支架架要受冲冲击载荷荷，支架架容易被被破坏，从从而导致致冒顶见图44(b)。Ca) (b， 图44垮落落带基本本顶岩块块冲击压压坏采煤煤工作面面支架 (a)离层；(b)冲击压压坏支架架 综采工工作面如如遇基本本顶冲击击来压，可可能将支支架压死死、压坏坏(立柱柱液压缸缸炸裂、平平衡千斤斤顶拉坏坏等)或或压入底底板，发发生顶板板事故。 3厚厚层难冒冒顶板大大面积冒冒顶发生生的条件件与原因因 当煤层层顶板是是整体厚厚层硬岩岩层顶板板(如砂砂岩、砂砂砾岩、砾砾岩等，)分层厚厚度大于于566m时
16、，它它们要悬悬露几千千平方米米、几万万平方米米，甚至至十几万万平方米米才冒落落这样大大面积的的顶板在在极短时时间内冒冒落下来来，不仅仅由于重重力的作作用会产产生严重重的冲击击破坏力力而且更更严重的的是会把把已采空间的空空气瞬时时挤出，形形成巨大大的暴风风；破坏坏力极强强。 关于厚厚层难垮垮顶板大大面积切切冒的机机理，有有两种解解释：一一是顶板板大面积积悬露后后，因弯弯曲应力力超过其其强度，导导致顶板板岩层断断裂，并并大面积积垮落，二二是顶板板大面积积悬露后后，采空空区近边边煤柱上上方岩层层的剪应应力超过过其极限限强度，导导致顶板板岩层大大面积冒冒落。 4大大面积漏漏垮型冒冒顶发生生原因由于煤层
17、层倾角较较大，直直接顶又又异常破破碎，采采场支护护系统中中如果某某个地点点失效发发生局部部漏冒，破破碎顶板板就有可可能从这这个地点点开始沿沿工作面面往上全全部漏空空，造成成支架失失稳，导导致工作作面漏垮垮型冒顶顶(见图图45)。 5复复合顶板板推垮型型冒顶的的特征与与机理 推垮型型冒顶是是指因水水平推力力作用使使工作面面支架大大量倾斜斜而造成成的冒顶顶事故。复复合顶板板由下软软上硬岩岩层构成成，下部部软岩层层可能是是一个整整层，也也可能是是由几个个分层组组成的分分层组。这这里的软软岩层与与硬岩层层只是个个形象的的说法，实实际上是是指：采采动后下下部岩层层或因岩岩石强度度降低，图455工作面面漏
18、垮型型冒顶或因分层层薄，其其挠度比比上部岩岩层大，向向下弯曲曲得多，而而上、下下部岩层层间又没没有多大大的黏结结力，因因此，下下部岩层层与上部部岩层形形成离层层，从外外表看，似似乎下部部岩层较较软，上上部岩层层较硬。 (1)复合顶顶板的特特征。煤层顶顶板由下下软上硬硬不同岩岩性的岩岩层组成成。软、硬硬岩层间间有煤线线或薄层层软弱岩岩层。下部软软岩层的的厚度大大于05m，小小于3Om。 (2)复合顶顶板推垮垮型冒顶顶的机理理。支柱的的初撑力力小，软软硬岩层层下沉不不同步，软软快而硬硬慢，从从而导致致软岩层层 与其其上部硬硬岩层离离层，如如图4-6所所示下位软软岩断裂裂出六面面体的原原因：一一是地
19、质质构造，即即下位软软岩层中中存在原原生的断断层、裂裂隙或尖尖灭构造造；二是是巷道布布置原因因，即在在工作面面开采范范围内存存在沿走走向或沿沿倾斜的的旧巷、下下沉、断断裂； 三是由由于支柱柱初撑力力低，导导致下位位软岩层断裂。 _J 6金金属网下下推垮型型冒顶发发生的原原因 图图4-66下位软软岩层离离层断裂裂 回采下下分层时时，金属属网假顶顶处于下下列两种种情况时时，可能能发生推推垮型冒冒顶。 (1)当上、下下分层开开切眼垂垂直布置置时，在在开切眼眼附近，金金属网上上的碎矸矸石与上上部断裂裂了的硬硬岩大块块之间存存在一个个空隙。 (2)当下分分层开切切眼内错错布置时时，虽然然金属网网上的碎碎
20、矸与上上部断裂裂了的硬硬岩大块块之间不不存在空空隙，但但是一般般也难以以胶结在在一起。 金属网网下推垮垮型冒顶顶的全过过程分为为以下两两个阶段段： (1)形成网网兜阶段段。这是是由工作作面内某某位置支支护失效效导致的的。如果果周围支支架的稳稳定性很很好，一般般不会发发展到第第二阶段段，即还还不至于于发生冒冒顶事故故。 (2)推垮工工作面阶阶段。在在开切眼眼附近，金金属网碎碎矸之上上有空隙隙，或者者由于支支架初撑撑力小，而而使网上上碎矸石石与上位位断裂的的硬岩大大块离层层，这就就造成网网下单体体支柱不不稳定。在在网兜沿沿倾斜推推力的作作用下，使使网兜下下方的支支柱由迎迎山变成成反山，最最终造成成
21、推垮型型冒顶。 这两个个阶段有有可能间间隔很短短时间。一1 778 (三)巷道顶顶板事故故常发的的地点及及原因 巷道顶顶板事故故多发生生在掘进进工作面面及巷道道交叉点点，巷道道顶板死死亡事故故80%以上是是发生在在这些地地点。可可见，预预防巷道道顶板事事故，关关注事故故多发地地点是十十分必要要的。 当巷道道围岩应应力比较较大、围围岩本身身又比较较软弱或或破碎、支支架的支支撑力和和可缩量量又不够够时，在在较大应应力作用用下，可可能损坏坏支架，形形成巷道道冒顶，导导致顶板板事故。 巷道顶顶板事故故形式多多种多样样，发生生的条件件也各不不同，但但它们在在某些方方面存在在着共同同点。根根据这些些事故发
22、发生的原原因与条条件，可可以制定定出防范范顶板事事故发生生的相应应措施。 1掘掘进工作作面冒顶顶事故的的原因 掘进工工作面冒冒顶的原原因有以以下两类类： (1)掘进破破岩后，顶顶部存在在将与岩岩体失去去联系的的岩块，如如果支护护不及时时，该岩岩块可能能与岩体体失去联联系而冒冒落。 (2)掘进工工作面附附近已支支护部分分的顶部部存在与与岩体完完全失去去联系的的岩块，一一旦支护护失效，就就会冒落落造成事事故。 在断层层、褶曲曲等地质质构造破破碎带掘掘进巷道道时顶部部浮石的的冒落，在在层理裂裂隙发育育的岩层层中掘进进巷道时时顶板冒冒落等，都都属于第第一类型型的冒顶顶。 因爆破破不慎崩崩倒附近近支架而
23、而导致的的冒顶，因因接顶不不严实而而导致岩岩块砸坏坏支架的的冒顶则则属于第第二类型型的冒顶顶。 此外，两两种类型型的冒顶顶可能同同时发生生，如掘掘进工作作面无支支护部分分片帮冒冒顶推倒倒附近支支架，导导致更大大范围的的冒顶。 2巷巷道交叉叉处冒顶顶的原因因 巷道交交叉处冒冒顶事故故往往发发生的巷巷道开岔岔的时候候，因为为开岔口口需要架架设扣棚棚替换原原巷道棚棚子的棚棚腿，如如果开岔岔处巷道道顶部存存在与岩岩体失去去联系的的岩块，并并且围岩岩正向巷巷道挤压压，而新新支设抬抬棚的强强度不够够或稳定定性不够够，就可可能造成成冒顶事事故。 3压压垮型冒冒顶的原原因 压垮型型冒顶是是巷道顶顶板或围围岩施
24、加加给支架架的压力力过大，损损坏了支支架，导导致巷道道顶部的的岩块冒冒落，从从而形成成事故。 巷道支支架所受受力的大大小，与与围岩受受力后所所处的力力学状态态关系极极大。若若围岩受受力后仍仍处于弹弹性状态态，本身身承载能能力大而而且变形形小，巷巷道支架架感受不不到多大大的压力力，当然然也不会会被损坏坏。如果果围岩受受力后处处于塑性性状态，本本身有一一定的承承载能力力但也会会向巷道道空间伸伸展，巷巷道支架架就会感感受较大大的压力力，若巷巷道支架架的支撑撑力或可可缩性不不足，就就可能被被压坏。当当围岩受受力后呈呈破碎状状态，本本身无承承载能力力，并且且大量向向巷道空空间伸展展，这时时巷道支支架就会
25、会受到强强大的压压力，很很难不被被损坏。 巷道围围岩受力力后所处处的力学学状态，由由两方面面因素决决定：一一是岩体体本身的的强度以以及受到到层理裂裂隙等构构造破坏坏的情况况；另一一个是所所受力的的大小。巷巷道围岩岩受力的的大小，也也有两方方面因素素：一是是由巷道道所处位位置决定定的自重重应力和和构造应应力；99-+是由采采掘引起起的支撑撑压力。 4漏漏垮型冒冒顶的原原因 漏漏垮型冒冒顶是因因无支护护巷道或或支护失失效巷道道顶部存存在游离离岩块，这这些岩块块在重力力作用下下冒落，形形成事故故。 一1 79 5推推垮型冒冒顶的原原因 推垮型型冒顶是是因为巷巷道顶帮帮破碎后后，在其其运动过过程中存存
26、在平行行巷道轴轴线的分分力，如如果这部部分巷道道支架的的稳定性性不够，可可能被推推倒而冒冒顶，从从而形成成事故。 预防推推垮型冒冒顶的主主要措施施是提高高支架的的稳定性性，可以以在巷道道的支架架之间用用撑木或或拉杆连连接固定定，增加加支架的的稳定性性，以防防推倒。在在倾斜巷巷道中架架设支架架应有一一定的迎迎山角，以以抵抗重重力在巷巷道轴线线方向的的分力。 四、冒冒顶的探探测方法法 试探探有没有有冒顶危危险的方方法主要要有： (11)观察察预兆法法。顶板板来压预预兆主要要有声响响、掉渣渣、片帮帮、出现现裂缝、漏漏顶、离离层等现现象。由由有经验验的老工工人，认认真观察察工作面面围岩及及支护的的变异
27、情情况，直直观判断断有无冒冒顶的危危险。 (2)木楔探探测法。在在工作面面顶板(围岩)的裂缝缝中打入入小木楔楔，过一一段时间间进行一一次检查查，如发发现木楔楔松动或或者掉渣渣，说明明围岩(顶板)裂缝受受矿压影影响在逐逐渐增大大。预示示有冒顶顶险情。 (3)敲帮问问顶法。这这是最常常用的方方法，其其中又分分锤击判判断声法法和振动动探测法法两种。前前者是用用镐或铁铁辊轻轻轻敲击顶顶板和帮帮壁，若若发出的的是“当当”的清脆脆声，则则表明围围岩完好好。暂无无冒落危危险；若若发出“噗噗”的沉闷闷声，表表明顶板板已发生生剥离或或断裂，是是冒顶或或片帮的的危险征征兆。后后者是对对断裂岩岩块体积积较大或或松软
28、岩岩石(或或煤层)，用判判声法难难以判别别时进行行探测进进行探测测的方法法。具体体做法是是：用一一手手指指扶在顶顶板下面面，另一一手用镐镐、大锤锤或铁棍棍敲打硬硬板。如如果手指指感觉到到顶板发发生轻微微振动，则则表明此此处顶板板已经离离层或断断裂。这这种操作作方式人人应站在在支护完完好的安安全地点点进行。 (4)仪器探探测法。大大面积冒冒顶可以以用微振振仪、地地音仪和和超声波波地层应应力仪等等进行预预测。厚厚层坚硬硬岩层的的破坏过过程，长长的在冒冒顶前几几十天就就出现声声响和其其他异常常现象，短短的在冒冒顶前几几天，甚甚至几小小时也会会出现预预兆。因因此，根根据仪器器测量的的结果，再再结合历历
29、次冒顶顶预兆的的特征，可可以对大大面积冒冒顶进行行较准确确的预报报，避免免造成灾灾害。五、冒顶顶的预防防措施(一)采采煤工作作面局部部冒顶的的预防 (I)预防单单体支柱柱工作面面靠近煤煤壁附近近局部冒冒顶的措措施如下下：采用能能及时支支护悬露露顶板的的支架，如如正悬臂臂交错顶顶梁支架架、正倒倒悬臂错错梁直线线柱支架架等；提提高支柱柱的初撑撑力，在在金属网网下，可可以采用用长钢梁梁对棚迈迈步支架架。炮采时时，炮眼眼布置及及装药量量应合理理，尽量量避免崩崩倒支架架。尽量使使工作面面与煤层层的主要要节理方方向垂直直或斜交交，避免免煤层片片帮。煤煤层一旦旦片帮，应应掏梁窝窝超前支支护，防防止冒顶顶。
30、(2)综采工工作面的的局部冒冒顶主要要是发生生在靠近近煤壁附附近的漏漏冒型冒冒顶，其其预防措措施如下下：支架设设计上，采采用长侧侧护板，整整体顶梁梁，内伸伸缩式前前梁，增增大支架架向煤壁壁方向的的水平推推力，提提高支架架的初撑撑力。工艺操操作上，采采煤机过过后，及及时伸出出伸缩梁梁，及时时擦顶带带压移架架，顶梁梁的俯视视角不超超过7。 一1 880当碎顶顶范围较较大时(比如过过断层破破碎带等等)，则则应对破破碎直接接顶注入入树脂类类黏结剂剂使其固固化，以以防止冒冒顶。 (3)预防放放顶线附附近局部部冒顶的的措施如如下：加强地地质及观观察工作作，记载载大岩块块的位置置及尺寸寸。在大岩岩块范围围内
31、用木木垛等加加强支护护。当大岩岩块沿工工作面推推进方向向的长度度超过一一次放顶顶步距时时。在大大岩块的的范围内内要延长长控顶距距。如果工工作面用用的是单单体金属属支柱，在在大岩块块范围内内要用木木支架替替换金属属支架。待大岩岩块全部部都处在在放顶线线以外的的采空区区时，再再用绞车车回木支支柱。 (4)预防采采场两端端局部冒冒顶的措措施如下下： 为预防防采场两两端发生生漏冒，可可在机头头机尾处处各应用用四对一一梁三柱柱的钢梁梁抬棚支支护(即即四对八八梁支护护)，每每对抬棚棚随机头头机尾的的推移迈迈步前移移；或在在机头机机尾处采采用双楔楔铰接顶顶梁支护护。在工工作面巷巷道相连连处，宜宜用一对对抬棚
32、迈迈步前移移，托住住原巷道道支架的的棚梁。此此外，在在采场两两端还可可以采用用十字铰铰接顶梁梁支护系系统以防防漏冒。 在超前前工作面面lOmm以内，巷巷道支架架应加双双中心柱柱；超前前工作面面1020mm，巷道道支架应应加单中中心柱，以以预防冒冒顶。 综采时时，如果果工作面面两端没没有应用用端头支支架，则则在工作作面与巷巷道相连连处，需需用一对对迈步抬抬棚。此此外，超超前工作作面200m内的的巷道支支架也应应以中心心柱加强强。 (5)预防地地质破坏坏带附近近局部冒冒顶的措措施如下下： 为预防防这类顶顶板事故故，应在在断层两两侧加设设木垛加加强维护护，并迎迎着岩块块可能滑滑下的方方向支设设戗棚或
33、或戗柱。 对于有有些综采采工作面面、高档档普采和和普采工工作面，回回采过程程中，煤煤壁的前前方顶板板和煤层层特别破破碎，为为保证正正常割煤煤，不漏漏矸石，可可采用全全楔式木木锚杆。当当断层处处的顶板板特别破破碎、用用锚杆锚锚固的效效果不佳佳时，可可采用注注入法，将将较多的的树脂注注入大量量的煤岩岩裂隙中中。进行行预加固固。(二)采采煤工作作面大面面积冒顶顶的预防防措施 1采采煤工作作面大面面积冒顶顶的一般般预防措措施 (1)提高单单体支柱柱的初撑撑力和刚刚度。由由于使用用的木支支柱和摩摩擦金属属支柱初初撑力小小、刚度度差，易易导致煤煤层复合合顶板离离层，使使采煤工工作面支支架不稳稳定，所所以有
34、条条件的矿矿要推广广使用单单体液压压支柱。 (2)提高支支架的稳稳定性。煤煤层倾角角大或在在工作面面仰斜推推进时，为为防止顶顶板沿倾倾斜方向向滑动推推倒支架架，应采采用斜撑撑、抬棚棚、木垛垛等特种种支架来来增加支支架的稳稳定性。在在摩擦金金属支柱柱和金属属铰接顶顶粱采面面中，用用拉钩式式连接器器把每排排支柱从从工作面面上端头头至下端端头连接接起来，形形成稳定的“整体支支架”。 (3)严格控控制采高高。开采采厚煤层层第一分分层要控控制采高高，使直直接顶冒冒落后破破碎膨胀胀能充满满采空区区。这种种措施的的目的在在于堵住住冒落大大块岩石石的滑动动。 (4)采煤工工作面初初采时不不要反向向开采。有有的
35、矿为为了提高高采出率率，在初初采时向向相反方方向采几几排煤柱柱，如果果是复合合顶板，开开切眼处处顶板暴暴露日久久，已离离层断裂裂，当在在反向推推进范围围内初次次放顶时时，很容容易在原原开切眼眼处诱发发推垮型型冒顶事事故。一1 88】一 (5)掘进回回风、运运输巷时时不得破破坏复合合顶板jj挑顶掘掘进回风风、运输输巷，就就破坏了了复合顶顶板的穿穿整性，易易造成推推垮冒顶顶事故。 (6)高压注注水和强强制放顶顶。对于于坚硬难难冒顶板板可以用用微振仪仪、地音音仪和超超声波地地层应力力仪等进进行监测测，做好好来压预预报，避避免造成成灾害。具具体可以以采用顶顶板高压压注水和和强制放放顶等措措施来改改变岩
36、体体的物理理力学性性质，以以减小顶顶板悬露露及冒落落面积。 (7)加强矿矿井生产产地质工工作，加加强矿压压的预测测预报。 此外，还还可以改改变工作作面推进进方向，如如采用伪伪俯斜开开采，防防止推垮垮型大冒冒顶。 2预预防基本本顶来压压时的压压垮型冒冒顶事故故的措施施 (1)采场支支架的初初撑力应应能保证证直接顶顶与基本本顶之间间不离层层。 (2)采场支支架的可可缩量应应能满足足裂隙带带基本顶顶下沉的的要求。 (3)普采工工作面遇遇到平行行工作面面的断层层时，在在断层范范围内要要加强工工作面支支护(最最好用木木垛)，不不得采用用正常办办法回柱柱。 (4)采场支支架的支支撑力应应能平衡衡垮落带带直
37、接顶顶及基本本顶岩层层的重量量。 (5)普采要要扩大控控顶距，并并用木支支柱替换换金属支支柱，待待断层进进到采空空区后再再回柱。 (6)遇到平平行工作作面的断断层时：如果工工作面支支护是单单体支柱柱，当断断层刚露露出煤壁壁时，在在断层范范围内就就要及时时加强工工作面支支护(最最好用木木垛)，不不得采用用正常回回柱法；要扩大大控顶距距，并用用木支柱柱替换金金属支柱柱，待断断层进到到采空区区后再回回柱；如如果工作作面支护护是液压压自移支支架，若支架的的工作阻阻力有较较大的富富余，则则工作面面可以正正常推进进，若支支架的工工作阻力力没有太太大的富富余。则则应考虑虑使工作作面与断断层斜交交或在采采空区
38、挑挑顶的措措施过断断层。 3预预防厚层层难冒顶顶板大面面积冒顶顶事故的的措施 (1)顶板高高压注水水。如图图47所示示，从工工作面平平巷向顶顶板打深深孔，进进行高压压注水，注注水泵最最大压力力l5MMPa。顶顶板注水水可起弱弱化顶板板和扩大大岩层中中的裂隙隙及弱面面的作用用。其主主要机理理是，注注水溶解解顶板岩岩层中的的胶结物物和部分分矿物，削削弱层间间黏结力力；高压压水可以以形成水水楔，扩大大和增加加岩石中中的裂隙隙与弱面面。因此此，注水水后岩石石的强度度将显著著降低。 (b) 图447顶板板高压注注水布孔孔方式 (a)单侧布布置；(b)双双侧布置置 (2)强制放放顶。所所谓强制制放顶，就就
39、是用爆爆破的方方法(主主要有三三种方法法：平行行工作面面深孔强强制放顶顶、钻孔孔垂直工工作面的的强制放放顶、超超前深孔孔爆破预预松顶板板)人为为地将顶顶板切断断，使顶顶板冒落落一定厚厚度形成成矸石垫垫层。切切断顶板板可以控控制冒落落面积，减减弱顶板板冒落时时产生的的冲击力力，形成成矸石垫垫层则可可以缓和和顶板冒冒落时产产生的冲冲击波及及暴风。为为了形成成垫层，挑挑顶的高高度可按按需要形形成垫层层的厚度度进行计计算。据据大同矿矿区的实实践经验验，采空空区中矸矸石充满满程度达达到采高高和挑顶顶厚度之之和的zz3，就就可以避避免过大大的冲击击载荷和和防止形形成暴风风。 强制放放顶方法法主要有有：在工
40、工作面内内向顶板板放顶线线处进行行钻孔爆爆破放顶顶；对手手综采工工作面，由由于在工工作面内内无法设设置钻顶顶板炮眼眼的设备备，可分分别在上上下平巷巷内向顶顶板打深深孔，在在工作面面未采到到以前进进行爆破破，预先先破坏顶顶板的完完整性；对于历历史上有有大面积积冒顶的的地区，目目前又无无法从井井下采取取措施时时，可在在采空区区上方的的地面打打垂直钻钻孔，达达到已采采区顶板板的适当当位置，然然后进行行爆破，将将悬露的的大面积积顶板崩崩落。 对厚层层难冒顶顶板来说说，不论论是采取取高压注注水还是是强制放放顶，不不论是在在采空区区处理还还是超前前工作面面处理，所所应处理理的顶板板厚度均均应为采采高的22
41、3倍倍(包括括直接顶顶在内)，从而而保证安安全生产产。 4复复合顶板板推垮型型冒顶的的预防措措施 (1)应用伪伪俯斜工工作面并并使垂直直工作面面方向的的向下倾倾角达44。66。 (2)掘进上上下顺槽槽时不破破坏复合合顶板。 (3)工作面面初采时时不要反反推。 (4)控制采采高，使使软岩层层冒落后后能超过过采高。 (5)尽量避避免上下下顺槽与与工作面面斜交。 (6)灵活地地应用戗戗柱戗棚棚，使它它们迎着着六面体体可能推推移的方方向支设设。 (7)在开切切眼附近近于控顶顶区内，系系统地布布置树脂脂锚杆。但但是，在在采用这这个措施施时应考考虑采场场中打锚锚杆钻孔孔的可能能性和顶顶板硬岩岩层折断断垮落
42、时时，由于于没有已已垮落软软岩层作作垫层，来来压是否否会过于于强烈。 在使用用摩擦支支柱和金金属铰接接顶梁的的回采工工作面中中，用拉拉钩式连连接器把把每排支支柱从工工作面上上端至工工作面下下端连接接起来。由由于在走走向上支支架已由由铰接顶顶梁连成成一体，这这就在采采场中组组成了一一个稳定定的可以以阻止六六面体下下推的“整体支支架”。必须须提高单单体支柱柱的初撑撑力，使使初撑力力不仅能支支承住顶顶板下位位软岩层层，而且且能把软软岩层贴贴紧硬岩岩层，让让其间的的摩擦力力足够阻阻止软岩岩层下滑滑，从而而支架本本身也能能稳定。 5金金属网上上推垮型型冒顶的的预防措措施生产实践践表明，由由于支柱柱初撑力
43、力低导致致产生高高度超过过1500mm的的网兜时时，有可可能引发发网下推推垮型冒冒顶。防防止这类类冒顶事事故的主主要措施施是提高高支柱初初撑力及及增加支支架的稳稳定性，也也可附加加其他一一些措施施： (1)回回采下分分层时用用内错式式布置切切眼，避避免金属属网上碎碎矸之上上存在空空隙。 (2)提高支支柱初撑撑力，增增加支架架稳定性性，防止止发生高高度超过过l500mm的的网兜。 (3)用整体体支架增增加支护护的稳定定性。如如金属支支柱铰接接顶梁加加拉钩式式连接器器的整体体支护，金金属支柱柱铰接顶顶梁加倾倾斜木梁梁对接棚棚子的整整体支护护，金属属支柱与与十字铰铰接顶梁梁组成的的整体支支护。 (4
44、)采用伪伪俯斜工工作面，增增加抵抗抗下推的的阻力。 (5)初次放放顶时，要要把金属属网下放放到底板板。一1833(三)巷巷道顶板板事故的的预防措措施 1预预防掘进进工作面面冒顶事事故的措措施 (1)掘进工工作面严严禁空顶顶作业，严严格控制制空顶距距。当掘掘进工作作面遇到到断层、褶褶曲等地地质构造造破坏带带或层理理裂隙发发育的岩岩层时，棚棚子支护护时应紧紧靠掘进进工作面面，并缩缩小棚距距，在工工作面附附近应采采用拉条条等把棚棚子连成成一体防防止棚子子被推垮垮，必要要时还要要打中柱柱。 (2)严格执执行敲帮帮问顶翻翻度，危危石必须须挑下，无无法挑下下时应采采取临时时支撑措措施，严严禁空顶顶作业。
45、(3)掘进工工作面冒冒顶区及及破碎带带必须背背严接实实，必要要时要挂挂金属网网防止漏漏空。 (4)掘进工工作面炮炮眼布置置及装药药量必须须与岩石石性质、支支架与掘掘进工作作面距离离相适应应，以防防止因爆爆破而崩崩倒棚子子。 (5)采用“前探掩掩护式支支架”，使工工人在顶顶板有防防护的条条件下出出渣、支支棚腿，以以防止冒冒顶伤人人： (6)根据顶顶板条件件变化，采采取相应应的支护护形式，并并应保证证支护质质量。架架棚支护护冒顶区区及破碎碎带必须须背严接接实，必必要时要要挂网防防止漏空空。 2预预防巷道道开岔处处冒顶的的措施 (1)开岔口口应避开开原来巷巷道冒顶顶的范围围。 (2)交叉点点抬棚的的架设应应有足够够的强度度，并与与邻近支支架连接接成一个个整体。 (3)必须在在开口抬抬棚支设设稳定后后再拆除除原巷道道棚腿，不不得过早早拆除，切切忌先拆拆棚腿后后支护抬抬棚。 (4)注意选选用抬棚棚材料的的质量与与规格，保保证抬棚棚有足够够的强度度。 (5)当开口口处围岩岩尖角被被挤压坏坏时，应应及时采采取加强强抬棚稳稳定性的的措施。 (6)交叉