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1、案例一：一、事故经过：2001 年 X 月 X 日夜班，XX 矿综采队在 XX 工作面生产，接班后，班长安排陈 XX 和李 XX 在机尾负责端头维护及回料工作，在煤机割完两个机尾后，二人进行回密集处单体，李 XX 在一旁监护、观察顶板，陈 XX 进行回料。当在回贴上帮单体时，上帮煤壁突然折帮，将陈 XX 及其所打单体全部扑倒埋住。班长立即组织现场工作人员进行抢救，并汇报调度室。凌晨 5 点 15 分，陈 XX 被扒出，因被单体挤压造成窒息死亡。二、事故原因：1、由于 2235 工作面上帮受 2233 工作面采空区影响，上部压力较大，在陈 XX 回撤贴帮柱时，违章进入护身点柱外操作，并在操作前未
2、进行敲帮问顶，由于煤壁片帮，将陈 XX 埋住，导致窒息死亡。2、现场作业人员安全意识淡薄，自保互保意识差，附近作业人员监护不力。事故职工违章进入危险区域作业，附近作业人员没有有效制止。3、现场管理不到位。现场施工时，管理人员没有按照作业规程的规定，对作业地点进行加密护身支柱，支护质量差。三、防范措施：1、认真吸取此次事故的教训，按照事故处理“四不放过”的原则，从导致事故发生的各个因素深刻反思；全面落实安全生产责任制；要举一反三，查找和有效消除事故隐患，避免类似或其它事故的发生。2、加强顶板管理，完善劳动组织，进一步明确各工种岗位安全生产责任制。严格落实“三大规程”在现场的实施，杜绝无支护、特殊
3、条件下无加强支护现象的发生。3、进一步加强职工的安全教育和培训工作，切实提高职工的安全意识和自主保安能力。案例二：大屯公司孔庄煤矿“8.23”顶板死亡事故 2000 年 8 月 23 日 10 时 30 分，大屯公司孔庄煤矿掘进三队在 8254 工作面零号上山发生一起顶板事故，死亡一人。统计属别：原煤生产 事故类别：顶板 事故性质：责任事故 死者简介：李某，男，34 岁，初中，掘进队副队长，掘进工种，17 年本工种工龄，公司区队长安全培训 一、基本概况 8254 水采工作面回风巷顺山棚支护，净高 2.1 米，下净宽 3.0 米，棚距 0.8 米。根据透窝措施要求，该队于 8 月 21 日早班在
4、 8254 回风巷预计透窝处中心偏右方，用 1400200200 毫米方木打了一个木垛加固透窝点，并用一根长 4 米钢轨作托梁搭在木垛的上方，另一端用卡子卡在工字钢棚上加固棚子。该头预计 8 月 23 日夜班与 8254 回风巷相透，因进尺快，8 月 22 日中班 23 时许与 8254 回风巷相透一小断面，约 2 平方米，零晨 l 时许，全断面透窝，因下班时间已过不再处理。8 月 23日夜班，出勤人员少，并考虑小班人员在夜班处理有困难，两头合并施工另一掘进头，透窝口未及时处理，准备早班再处理。二、事故发生经过 8 月 23 日早 6 时，队长单存年到队部，值班技术员李常玉向其汇报零号上山已透
5、窝，并与随后到队部的副队长李某等人商量处理、加固透窝点，决定再架 2 架 U 型钢棚至老巷中间，并用道木接实，由李某现场负责安全。班长王厚恩到达现场，发现加固位置不合适，便与张树民等运板皮做准备工作。9 时 20 分，李某到达现场，查看透窝口巷道高度不够，即与王厚恩商量处理办法，约 9时 45 分，队长单存年到达现场，查看后便与李某等 3 人一起对搭在木垛上的托梁进行重新固定。王厚恩在左侧，张树民在右侧将 u 型卡子卡到顺山棚梁上，李某见东侧卡梁已固定，西侧贴不到卡子上，便跨上一步用肩往上扛托梁。单存年发现后，喊了声“这样不管。”此时，托棚梁上方三架棚已高出棚腿牙口，造成棚子失稳，破坏了该处顶
6、板支架原始平衡，加之顺山棚倾角大，将托梁上方棚拖倒，李某躲闪不及，被托棚梁等物压住脖颈。现场人员立即抢救，并向调度室汇报；10 时 50分许将李扒出，经现场及医务人员及时抢救无效死亡。三、事故原因 经事故现场勘查和事故调查分析认为，这起事故是因支架失稳垮落砸人窒息死亡的物体打击造成的事故，是一起措施落实不到位、现场检查不到位的责任事故。（一）直接原因 8254 回风巷顺山棚倾角 21 度，透窝处为高冒区，接顶不实，棚子没劲，李某处理时用肩扛托棚梁，操作不妥当，造成支架失稳，棚梁垮落。（二）间接原因 1、掘进三队队长在透窝前安排加固透窝口时，与措施规定要求不符，没有用 u 型卡子将托梁与棚梁逐架
7、卡牢，给透窝施工留下隐患。2、掘进三队技术员没有对措施落实兑现情况进行检查，技术管理不到位。四、防范措施 （一）加强广大干部职工技术业务素质培训和针对性安全专业知识教育，使他们进一步提高本身的技术安全业务素质，增强安全意识和隐患意识，认真抓好安全工作。（二）加强技术管理，施工措施编制之前，必须先熟悉现场顶板支护及水、气体等情况，措施要严密、详细、全面、具体，有针对性，并严把审批关，使其具有安全的可操作性。（三）加强现场管理，施工措施必须落实兑现，强化监督检查。巷道贯通前后，各主要职能科室和分管领导，必须到现场检查措施的落实兑现情况，措施不到位禁止开口或贯通。（四）加强交岔点的管理，严格执行公司
8、199633 号文件，规范临时岔口支护作业，严格按作业规程组织施工。案例三：2001 年 3 月 20 日 7 时 50 分，上海大屯能源股份有限公司孔庄煤矿 I4 采区 8175 工作面发生一起冒顶事故，造成 5 人死亡，直接经济损失约 16.96 万元。统计属别：原煤生产 事故类别：顶板 事故性质：责任事故 严重级别：重大事故 死者简况：张某 1，男，37 岁，中专，安全科副科长，15 年工龄，专业技术教育及公司区队长岗位培训 赵某，男，38 岁，小学，采煤工，5 年本工种工龄，转矿安全技术培训 潘某，男，33 岁，初中，采煤工，3 年本工种工龄，转矿安全技术培训 吴某，男，42 岁，小学
9、，采煤工，6 年本工种工龄，转矿安全技术培训 张某 2，男，26 岁，初中，采煤工，1 月本工种工龄，转矿安全技术培训 一、工作面基本情况 发生事故的 8175 工作面位于 I4 采区，上部境界为 F6-6 断层和 8173 工作面溜子道，下部境界为 F8 断层，煤层倾角 21 度，煤厚 224 米，工作面走向长 910 米，工作面面长 81150 米，切眼长度 106米；工作面直接顶为灰黑色砂质泥岩，层理、节理发育，易离层冒落；直接顶厚度 61 米，7、8 号煤煤层间距 9.9 米；工作面切眼附近揭露一条与切眼斜交的正断层，断层落差 12 米，断层面距下巷溜子道 23 米。该工作面初始设计为
10、网格式高档放顶煤开采工艺，材料道、溜子道和切眼均沿煤层底板布置，工作面两道采用 11 号矿用工字钢梯形棚支护，切眼采用锚网梁支护，切眼断层段采用 11 号矿用工字钢梯形棚支护。工作面两道净高均为 2.2 米；切眼锚网支护段为矩形断面，净宽 3.5 米、净高 2.1 米；切眼工字钢支护段为梯形断面，上净宽 3.0 米、下净宽 3.8 米、净高 2.1 米。由于放顶煤设备原因，工作面改用高档普采生产工艺；工作面支护采用 DZ-22 单体液压支柱配合 HDJA-1000 金属铰接顶梁，主要生产设备为 MG-150 采煤机和 SGZ-630220 刮板运输机。事故发生时，工作面推进 2.8 米。二、事
11、故及抢救经过 3 月 20 日夜班(事故发生的当班)8175 工作面出勤 30 人，当班工长马培虎、班长胡成建、副班长张应全。班前会由机电副队长孙念耕主持。当班任务割本循环的煤、架棚、回柱。副班长张应全将本班作业人员分成七个现场组，第二现场组作业人员赵某、潘某，第三现场组作业人员吴某、张某。工作面割煤、支柱工序完成后，约 7 时开始沿工作面倾斜方向自下而上回撤放顶线排支柱。矿初次放顶领导小组成员、安全科副科长张某盯在第二现场作业组；7 时 50 分，在第二、第三现场组作业区域，工作面突然发生老塘至煤壁的全断面推垮型冒顶，冒顶长度 20.4 米、冒顶宽度 6.3 米、冒顶高度约 1.7 米，将第
12、二现场组作业人员赵某、潘某，第三现场组作业人员吴某、张某四名外包队工人和在此安全检查的安全科副科长张某共 5 名同志埋住。7 时 52 分，矿调度室接到旱采一队电话报告，立即通知矿、公司各级领导、救护队和有关部门，并迅速调集正在井下作业的旱采二队、掘进一队、掘进三队、巷修队职工参加抢险。大屯煤电(集团)公司领导、上海大屯能源股份有限公司领导也紧急赶赴现场指挥抢救工作。接大屯煤电(集团)公司的事故报告，中国煤炭工业进出口集团公司范宝山副总经理等一行 4 人于 3 月 21 日赶到事故现场，就事故的抢救和善后处理作了具体安排，并责令孔庄煤矿立即全矿停产整顿。经过三十个小时的紧急抢救，于 3 月 2
13、1日 14 时将 5 名同志全部扒出，经现场医生检查，确认 5 名同志均已死亡。三、事故原因 （一）直接原因 第三现场组作业人员吴某、张某严重违反 作业规程关于“回柱放顶邻茬间距不得小于 15 米”的规定，在回柱间隔距离只有 4.4 米的情况下违章回柱，致使第二、第三现场组作业区域顶板活动加剧，造成支架失稳，发生推垮型冒顶，是这起事故的直接原因。（二）重要原因 工作面规章制度、作业规程落实不到位，支护质量差。作业规程、初次放顶专项措施虽对顶板管理、支柱的支设质量、采高、特殊支护的戗柱与木垛进行了明确规定，但根据现场勘察结果和事故现场调查：工作面支柱初撑力达不到规定，现场抽查两处均不合格；老塘侧
14、约 35的支柱缺少柱鞋；老塘侧约 60的支柱超高使用；木垛架设未按规程和措施的规定接实打紧；抗棚数量只有规定数量的 48，架设质量达不到规程规定；支柱迎山角约 26不符合规程规定要求，存在迎山角过大或退山。致使工作面支护强度达不到规程规定，是造成这起大面积冒顶事故的重要原因。（三）其它原因 1、工作面顶板为复合顶板，并有一落差 1.2 米的断层；切眼形成距工作面回采间隔时间达 5 个月，间隔时间长；该工作面原设计为网格式高档放顶煤生产工艺，由于设备不到位，改用高档普采生产工艺，形成留顶煤回采，为事故留下了隐患；工作面生产过程中，没有及时采取有效的预防冒顶措施，是造成这起大面积冒顶事故的原因之一
15、。2、对外包工队职工必要的培训和教育不到位，安全管理、检查、监督不力，岗位责任制落实不够，也是造成这起大面积冒顶事故的原因之一。综上所述，这是一起违章作业、现场管理不严、技术管理不到位造成的一起责任事故。四、防范措施 （一）认真贯彻落实党的安全生产方针，切实加强对安全工作的领导，克服麻痹松懈思想，狠抓重点和薄弱环节，举一反三，坚决遏制重大事故的发生。（二）立即开展矿区安全生产大检查，对查出的事故隐患要限期整改。坚持“三不生产、四不放过”的原则，杜绝任何形式的违章作业，一级抓一级、一级对一级负责，真正形成全员、全方位、全过程抓安全生产的格局。（三）加强对外包队的管理。外包队工人多为农村富余劳动力
16、，文化程度低、技术素质差、队伍临时拼凑、人员流动频繁，虽经过入矿安全培训，但对基本的安全生产知识知之甚少，自保互保能力差，安全意识淡薄，思想麻痹，违章现象时有发生。因此，应严格对外包队的监管、检查、考核，对安全意识差、管理混乱的外包队要坚决清退。（四）提高工作面支护质量，加强工作面顶板支护与动态监测，从人员配备、监测仪器仪表、监测结果反馈、现场落实等方面抓好支护质量监测工作，切实提高工作面支护质量。（五）加强现场管理。狠抓规程、专项措施的现场落实兑现，切实将规程、专项措施在生产现场管理中落到实处。（六）加强安全生产宣传教育和职工培训，以事故案例教育广大职工，要严格按“三大规程作业，开展学规程、
17、学措施、反“三违”活动，提高职工安全意识和自保互保能力。（七）克服技术管理上存在的薄弱环节。当工作环境发生变化时，必须进行深入细致的研究，找出存在问题，制定切实有效的防范措施。（八）提高安监人员素质。部分安监人员现场经验欠缺，监管不力，应全面提高安监人员的技术水平和现场监督能力，有效地监督现场作业人员严格按规程、措施的要求作业，及时整改不安全隐患。（九）提高工作面支护装备水平，增强防灾抗灾能力。（十）对 8175 工作面的下阶段回采必须进行专题研究，方案不可靠不得恢复生产。五、事故责任人处理 （一）采煤队队长分管该队全面工作，对这起事故负重要责任，给予行政撤职处分。（二）采煤队副队长分管当班生
18、产、安全工作，对这起事故负重要责任，给予行政撤职处分。（三）采煤队主管技术员负责该队技术管理工作，对这起事故负重要责任，给予行政撤职处分。（四）当班工长是当班的安全第一责任者，对这起事故负重要责任，给予行政撤职处分。（五）班长对这起事故负重要责任，给予降一级技能工资处分。（六）副班长对这起事故负重要责任，给予降一级技能工资处分。（七）旱采工区区长，负责旱采工区全面工作，对这起事故负分管领导责任，给予行政记大过处分。（八）旱采工区书记，负责旱采工区全面工作，对这起事故负分管领导责任，给予行政记过处分。案例四 大屯公司姚桥煤矿“l2.19”顶板死亡事故 2003 年 12 月 19 日 19 时
19、25 分，大屯公司姚桥煤矿掘进一队在新井西九回风下山发生一起顶板事故，死亡一人。统计属别：原煤生产 事故类别：顶板 事故性质：责任事故 死者简况：蔡某，男，38 岁，初中，掘进工，本工种工龄 15 年 一、事故经过 姚桥煤矿新井西九回风下山设计全长 1100 米，破 7 号煤顶板 1.0 米施工，已施工约 48O 米，下山坡度约 81O 度，巷道为半煤岩，支护形式为锚网喷支护，全断面布置 13 根锚杆，巷道断面为直墙半圆拱，净宽 3.8 米、净高 3.4 米，净面积 11.36 平方米。2003 年 12 月 19 日中班，班长赵立凯中班接班后，安排工人耙迎头矸石，然后打迎头下部眼，眼深 1.
20、7米。打好下部眼后，装药爆破，一次起爆，循环进尺为 1.6 米。爆破后，班长赵立凯首先进行了敲帮问顶，确认安全后安排工人打迎头挂回头滑子生根锚杆眼，安好滑子，开始耙迎头矸石。中部耙出矸石后高度达到 2.0 米以上时，班长赵立凯安排蔡某和他一起在迎头打锚杆眼，其他人在后面出矸石，打好顶部 5 根锚杆眼。约 19 时 25 分安排蔡某等 5 人在迎头开始安装锚杆，面向迎头左侧的跟班队长曹庆安拿着锚杆，右侧的班长赵立凯拿着钢带梁，中间的蔡某转身接别人递过来的树脂药卷时，突然顶部一块长1.3 米、宽 0.9 米、最厚处 O.7 米三角型矸石冒落，蔡某躲闪不及，被矸石砸倒，蔡某的脖子卡在锚杆机把手上，气
21、管断开，经抢救无效死亡。二、事故原因分析 (一)直接原因 顶板裂隙发育，工人蔡某在空顶下作业，被冒落的矸石砸倒，碰到锚杆机的把手上，割断气管而死亡。（二）间接原因 1、在现场施工过程中，发现顶板有淋水，裂隙发育，没有按作业规程的规定及时采取特殊措施。2、作业规程内容不完善，措施针对性不强。未规定正常掘进期间的临时支护措施，对顶板发生变化后的迎头加固措施不具体。3、掘进一区对职工的规程学习、安全教育不够。工区干部、工人对规程、措施掌握不牢。三、防范措施 （一）姚桥煤矿要认真补充、完善掘进工作面作业规程、措施，组织全体职工进一步学习、贯彻、执行，并进行考试。（二）严格执行作业规程和技术措施中关于加
22、强顶板管理的各项规定，进一步调研，采用更加行之有效的临时支护。（三）切实落实安全生产责任制和岗位责任制，规范职工的行为，加大反“三违”、反事故力度，对“三违”人员从重、从严、从快处理，消除人的不安全因素。（四）大屯公司要督促姚桥煤矿认真吸取事故教训，举一反三，对照安全法律、法规、规程，排查隐患，特别是排查思想上的安全隐患，消除麻痹思想，增强职工的安全意识和自主保安意识。同时，进行全公司、全方位的安全大检查，落实责任，限期整改，做到不安全不生产,避免同类事故再次发生。四、责任人处理 （一）掘进一队跟班队长对这起事故负有现场管理责任，给予行政撤职处分。（二）掘进一队主管技术员对这起事故负有重要技术
23、管理责任，给予行政撤职处分。（三）掘进一队当班班长对这起事故负有重要责任，给予行政记大过处分。（四）掘进一队队长对这起事故负有重要管理责任，给予行政撤职处分。（五）掘进一队党支部书记对这起事故负有重要管理责任，给予其党内撤职处分。（六）分管掘进副总工程师负有技术管理责任，给予行政记过处分。（七）分管掘进副矿长对这起事故负有领导责任，给予行政记过处分。（八）矿长对这起事故负有一定领导责任，给予行政警告处分。案例五：一、事故发生的时间：2006年 6 月 4 日 13 时 30 分 二、事故地点：2406综采工作面 三、事故类别：顶板 四、伤亡情况：死亡 1 人 五、事故性质：责任事故 六、事故经
24、过：2006年 6 月 4 日早班，某矿 2046综采工作面在溜尾进刀割第三刀煤时，因煤机割不到溜子尾部 95#、96#架底部的煤，致使留有大量的底煤，影响推溜和移架，且该处顶板不好，工长王某安排刘某等三人先护 95#-97#架的顶板，再清理底煤，王某负责监护。约 13时 30 分，96#支架处发生片帮，将正在该处溜前清理底煤的刘某打倒，其头部撞在溜槽沿上致伤，经抢救无效死亡。七、事故原因：（一）直接原因 95#、96#、97#架顶和帮未得到有效地控制，造成煤壁片帮砸伤现场作业人员。（二）间接原因 1、现场管理不到位，各级安全责任制得不到落实，区队管理人员思想麻痹，对现场存在的安全隐患没有及时
25、有效地排除，致使职工违章蛮干现象得不到制止。2、安全教育培训不到位，职工的安全意识和自主保安意识淡薄，存在违章作业、冒险蛮干现象。3、安全监督检查不到位，对现场存在的安全隐患监控不力，盯靠不紧，对职工空顶空帮作业、违章蛮干行为制止不力。八、防范措施 1、要正确处理安全与生产的关系，克服管理人员重生产轻安全的思想，坚决做到不安全不生产、措施不落实不生产，隐患不排除不生产。2、强化对职工的安全教育和培训，切实增强职工的按章作业、自保互保联保意识，提高职工的安全技能，自觉维护职工自身权力，杜绝“三违”。3、加大规程措施在现场落实的力度，并根据现场实际变化，及时修订补充和完善，切实起到指导现场安全生产
26、的作用。煤矿顶板事故简介及如何预防？第一节 顶板灾害基础知识 2007年 3 月至 10 月，长阳县煤矿共发生各类死亡事故 13 起，死亡 14 人，其中顶板事故 10起，死亡 11 人，分别占事故总起数和死亡总人数的 71。长阳县煤矿的顶板事故频发率高于全国同类事故水平，一方面与长阳县煤矿经常被停产有关，但最主要的是煤矿在安全管理上缺乏一定的力度，同时在安全培训上有一定的欠缺，因而导致管理人员及工人的素质上存在不足。下面就煤矿顶板事故及维修事故方面的防治讲一讲。一、煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层，按照沉积顺序，在下常情况下，位于煤层之下，先于煤层生成的岩层是底
27、板；位于煤层之上，在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异，顶底板岩层性和厚度各不相同，在开采过程中破碎，冒落的情况也就不同，了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度，强度及含水性等，对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。（一）煤层的顶板 1、伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为
28、 0.3m0.5m,多由页岩，炭质页岩等组成。2、直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在 1m2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。3、基本顶：又叫老顶，是位于直按顶之上或直接位于煤层这上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。（二）煤层底板 1、伪底：直接位于煤层之下的薄层软弱岩层，多为炭质页岩或泥岩，厚度一般为 0.2m0.3m.2、直接底：直接位于煤层之下硬度较低的岩层，厚度一般由几十厘米到 1 米左右，通常由泥岩、页岩或粘土岩。
29、若直接底为粘土岩，则遇水后易膨胀，可能造成巷道底鼓与支架插底现象，轻者影响巷道运输与工作面支护，重者可使巷道遭爱严重破坏。3、老底：指位于直接底之下，比较坚硬的岩层，多为砂层，石灰岩等。二、采煤工作面顶板分类 根据工作面顶板冒落的难易程度，将顶板分为五类。1、易冒落的松软顶板 该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层，回柱后顶板能立即冒落，且能填满采空区。这类顶板由于冒落比较充分，使位于裂隙带的老顶岩层，在回采过程中，很容易取得平衡，因而老顶的开裂，弯曲下沉，对工作面几乎没有什么影响，工作面来压比较缓和，无明显的周期压力，靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定，顶板容易管理。2、中等冒落性的顶板 该
30、类顶板的特点是直接顶，厚度一般小于煤层平等的 6 8 倍，其上部为比较坚硬的老顶，虽然回柱后直接顶随之垮落，但因厚度不大，不能填满采空区，老顶则置于悬露状态，当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落，此时因采空区落差较大，致使工作面呈现周期来压状态，严重时可使采场切顶垮面。对于这类顶板应注意老顶的活动规律。3、难冒落的坚硬顶板 这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上，或有一伪顶，无直接顶，由于老顶垮时采空区的落差太大，使工作面呈现明显的周期来压，工作面平时的下沉量及下沉速度较小，而当周期来压时下沉速度急剧增加，工作面顶板情况迅速恶化，应当注意及时采取措施。4、极难冒落的坚硬顶板 这类顶板的特点是煤层
31、板为极其坚硬的整体性厚岩层，在采空区能悬露上万平方米而不垮落，当垮落时则能形成暴风，致使工作面造成垮面和严重破坏。5、可塑性弯曲的顶板 该类顶板的特点是直接顶，虽是具有一定厚度的坚硬岩层（如砂岩、石灰岩），但由于其中存在有平行于工作面的节理裂隙，采煤后顶板下沉，在移动过程中断裂成块，但仍互相挤在一起具有传递水平的能力，就像“砌体梁”一样，各岩块互相牵制而成平衡，随工作面推进顶板弯曲下沉接触底板。坚硬坚硬冒顶板指的是直接顶岩层比较完整、坚硬（固），回柱后顶板不能立即垮落的顶板。一般为砂岩、砂岩和石灰岩。坚硬难冒顶板具有整、厚、硬的性质。第二节 坚硬难冒顶板灾害防治 一、坚硬难冒顶板的主要特点 开
32、采坚硬难冒顶板的煤层，采空区易形成大面积悬顶。使用刀柱法开采时，悬顶面积高达几万平方米到几十万平方米；长壁垮落法开采时，老顶初次来压与垮落面积出可达 1 万 m2 以上。在超过极限面积后，顶板就会突然冒落，造成剧烈的动力现象。大面积的顶板在极短时间内冒落，不仅对回采工作面支护产生严重的破坏，而且把已采空间的空气瞬时压迫排出，形成巨大的暴风，对附近巷道甚至矿井破坏极大。所谓压垮型冒顶是由垂直于岩层层面的顶板压力破坏工作面支架而导致的冒顶。压垮型冒顶是主要顶板灾害之一。顶板大面积来压与冒落，产生压垮型顶板灾害事故，是开采坚硬难冒顶板的煤层的主要特点。二、坚硬难冒顶板工作面来压规律 顶板大面积来压与
33、冒落，对于采用全部垮落法和刀柱法采煤的采煤工作面，其来压规律又有所不同，在这里我主要讲一下采用全部垮落法管理顶板的情况。长壁工作面开采坚硬难冒顶板的煤层，在初次来压前坚硬难冒顶板可视为板结构，这时采煤工作面处于“板”结构的保护之下，顶板压力并不显著。周期来压前，工作面上方尚未破坏的老顶岩层开始呈悬露状态，上复岩层的重量由老顶的悬板直接传递给煤壁，此时采煤工作面空间处于“悬板”的保护之下，随着工作面推进，老顶悬露中跨度增加。其挠度增加，致使煤壁内的支承压力亦相应增大，同时表现为煤壁的变形与片帮。其来压规律如下：1、初次来压与周期来压步距大 坚硬难冒顶板采煤工作面初次来压步距一般大于 30m，整体
34、厚砂岩或砂岩、砾岩组合项板则大于 50m，甚至可达 100m 以上，周期来压步距小于初次来压步距，但一般也大于 20m。2、工作面切顶线后方顶板悬露面积大 坚硬难冒顶板工作面切顶线后方顶板悬露面积大，一般形成 3m6m 宽度的悬顶 3、顶板来压猛度大 顶板来压时，造成单体支柱折断，严重的会出现摧倒支柱及工作面冒顶。三、顶板大面积来压和冒落的预兆 凡顶板大面积来压和冒落以前，都会出现一定的预兆。一般有以下现象：1、工作面煤壁片帮或刀柱煤柱炸裂，并伴有明显的响声。煤炮增多，工作面和顺槽都出现煤炮，甚至每隔 5min6min 就响一次 2、由于煤体内支承压力的作用，煤层中的炮眼变形，打完眼不能装药，
35、甚至连打眼后煤钻杆都拔不出来。3、可听到顶板折断发出的闷雷声。发出声响的位置由远及近，由低到高。4、顶板下沉急剧增加。顶板和采空区有明显的台阶状断裂、下沉和回转，垮落岩块呈长条状。5、顶板有时出现裂隙与淋水，底板局部也可能底鼓，出现裂隙和出水，断层处滴水增大，有时出现钻孔中流水变为混有岩粉现象，严重时顶板可能掉矸。6、来压时，支架压力突增 四、坚硬难冒顶板灾害的防治方法 ：防治顶板大面积来压和冒落的基本原则是，采取有力措施不使采空区旋顶过大。其主要方法是提前强制爆破顶板。1、提前强制爆落顶板 2、合理选择支柱类型 为了减少顶板的离层，降低顶板对支柱的冲击力，应尽量采用初撑力高的支柱，如单体液压
36、支柱。3、控制悬顶面积 作业规程中要明确规定正常推进过程中允许的悬顶面积，超过规定时必须强制放顶，超过规程规定的悬顶距离时，必须停止采煤，采取措施进行处理。第三节 破碎顶板灾害的防治 一、破碎顶板的主要特点 破碎顶板指的是岩层的强度低、节理裂隙十分发育、整体性差、自稳能力低，并在工作面控顶区范围内维护困难的顶板。破碎顶板容易发生避部漏垮型冒顶现象。漏垮型冒顶也是主要顶板灾害之一。所以防治破碎顶板漏垮型冒顶是采煤工作面顶板管理的重要内容之一。二、破碎顶板的主要类型 破碎顶板根据其岩性的不同可分为五种类型：1、构造破碎型 构造破碎型即受复杂地质构造影响，如节理裂隙发育、断层及褶皱、冲刷带、陷落柱附
37、近等。2、复合松软型 复合松软型即顶板由松软的页岩、泥质页岩及砂页岩等组成。3、离层型 离层型即顶板由下软上硬的薄层页岩、砂页岩、砂岩组成，层间粘结力很低或有煤线。4、包裹体锒嵌型 包裹体锒嵌型即坚硬岩块的锅底状包裹体锒嵌在沉积岩层内。5、采动影响型 采动影响型即受到采掘活动影响，顶板已经发生离层、下沉和破碎。三、破碎顶板灾害防治的一般技术 1、减少顶板暴露面积和缩短顶板暴露时间 对单体支柱采煤工作面有下列方法：（1）及时挂梁或探板，及时打柱；顶板用小板等插严；如果煤壁松软，煤壁一律背好。（2）挂梁、探板和支柱必须保证质量。（3）若顶板极度破碎采用在上述方法仍控制不住顶板时，则需要采用撞楔法采
38、煤。（4）减少放炮对顶板的震动破坏。实现措施是：不放顶眼炮，底眼要稀且少装药，每次同时放炮眼数要少。在工序安排上。回柱放顶、放煤和割煤三大重要工序要错开一定距离一般为 15m左右，以减少它们对顶板共同作用。2、选择合理的开采方法 （1）为减少开采形成的高压力，应避免形成残留煤柱，实现无煤柱开采；避 免上、下部残留煤柱或工作面停采线；选择合理的开采顺序，避免形成孤岛形工作面，以减缓破碎顶板的进一步恶化。（2）初采时不得推采开切眼的另一帮煤柱。（3）工作面有条件的尽量布置成俯斜方向，避免仰斜开采，上下平巷与工作面尽可能布置成直角或大于 60的交角，避免出现锐角。并且要沿破碎顶板掘进，避免挑顶掘进。
39、（4）对于节理裂隙发育的破碎顶板，要使工作面对着主节理的倾向推进，否则顶板容易出现纯开裂隙或台阶下沉。（5）合理选择支护形式。破碎顶板采煤工作面支护使用木柱木梁时，应选用横板下联锁形式；柱距以 0.50.6m 为宜；控顶距以三四排为好。（6）推广使用单体液压支柱。破碎顶板采煤工作面支护应尽量使用单体液压支柱和金属铰接顶梁、错梁直线柱的形式。第四节 复合型顶板灾害的防治 一、复合型顶板的概念 煤层的顶板由厚度为 0.5m0.2m 的下部软岩及上部硬岩组成，且它们之间有煤线或薄层软弱岩层，此时称为复合型顶板。煤层顶板的下部软岩一般是泥岩、页岩和砂而岩等，它可能是一层或多层不同岩性的岩层组成，也可能
40、层理比较发育。上部硬岩一般是中粒砂岩、细粒砂岩和火成岩等。推垮型冒顶是由平行于岩层层面的顶板压力推倒工作面支架而导致的冒顶。推垮型冒顶也是主要顶板灾害之一。由于复合型顶板的结构和岩性，容易发生离层，所以复合型顶板条件经常是发生推垮型冒顶事故，损失是惨重的。二、复合型顶板大面积冒落的机理及特点 1、冒顶机理 复合型顶板必须具备以下五个条件，才会发生大面积冒顶事故。（1）离层 由于支柱的初撑力小，刚度差（底软、支柱打在浮煤上，或“鞋”、“帽”等初压缩），在顶板下位软岩自重作用下支柱下缩或下沉，而顶板上位硬岩未下沉或下沉缓慢，也就是软硬岩层下沉不同步，从而导致软硬岩层离层。（2）断裂 在原生裂隙、构
41、造裂和采动裂隙作用下，在顶板下位软岩中形成一个六面体。此六面体与上面硬岩层脱离，四周或是已与原岩层断开，或是以采空区为邻，下面由单体支柱支撑，如果周围没有约束，此六面体连同支撑它的单体支架梁将是个不稳定的结构。（3）去路 当六面体周围（一般是采空区侧或沿倾斜下侧）出现一个自由空间（例如冒空），使六面体有了去路，而且六面体向去路方向又有一定的倾角进，在自重作用下，此去路变得更畅通。（4）推力 当六面体有向下推的趋势时，岩层断裂面将产生阻止其下推的摩擦阻力，当六面体的推力大于阻力时，才会发生推垮型冒顶。（5）诱发 工作面诱发条件很多，例如放炮、调整支架、回柱放顶等工序以及岩层自身运动，都会或大或小
42、地引起周围岩层产生震动，使六面体与断裂面的摩擦阻力变小，可能有导致六面体下推力大于总阻力。2、冒顶特点：（1）冒顶分没有预兆和有预兆两种。在大多数情况下，当六面体形成时下推力与总阻力处于临界平衡状态。在某种因素的诱发下会发生无预兆的突然的推垮型冒顶，推垮发生时速度快，来势猛，人力无法抗拒。如果离层六面体的下推力还小于总阻力，则在某些因素的反复诱导下，阻力越来越小，六面体开始运动，阻力变得更小，运动速度愈来愈快，产生支柱下斜，靠煤壁及采空区处掉矸等预兆，接着发生推垮型冒顶，在这种情况下往往来得及撤出工作人员。（2）冒顶在时间上是随机的。在复合顶板条件下，什么时候具备上述五个条件，这些条件哪个先形
43、成、哪个后形成都是随机的。采煤过程中各工序都可能成为诱发条件，所以冒顶在任何工序都可能发生。（3）冒顶前工作面压力小。由于在冒顶前工作面顶板压力小，支架仅支撑顶板下位软岩层，所以支架没有变形、损坏，磨擦支柱无明显下缩，单体液压支柱无明显溢流。（4）冒顶时工作面支柱被推倒。冒顶时由于顶板向下或向采空区滑移，带动其下的支柱改变支撑方向向下倾倒。所以冒顶后支柱没有被压断而只是倾倒伏地，多数是沿煤层倾斜方向向下倾倒，也有的向采空区倾倒。（5）冒顶后上部硬岩层大面积悬露不冒，个别情况是冒落几块矸石。（6）多数情况下，冒顶前工作面直接顶已沿煤壁断裂开。（7）冒顶多发生在开切眼附近。因为开切眼支护时间长，下
44、位软岩层出现早期离层、下沉，而上位硬岩层受周围煤柱支撑不易下沉，所以，开切眼附近发生复合型顶板推垮型冒顶的情况比较多。三、复合型顶板推垮型冒顶的防治技术 从破坏复合型顶板形成推垮型冒顶条件出发，基本上可以普遍采用以下措施。1、严禁仰斜开采 倾斜开采使顶板产生向采空区方向移动的力，当复合型顶板的冒落高度以不能填充采空区，尤其是冒落高度小于采高时，顶板向采空区移动就没有采空区冒落碎矸的阻力，顶板带动其下的支架向采空区倾倒，易形成推垮型冒顶。2、掘进运输平巷工作面时不破坏复合型顶板 3、尽量避免回风平巷、运输平巷与工作面推进方向呈锐角相交 4、初采时不要反向推进 工作面初采时不要反向推进，因为开切眼处的顶板已离层断裂，当在反向推进范围内初次放顶时极易在原开切眼处诱发推垮型冒顶。五、提高支架的稳定性 六、提高单体支柱的初撑力和刚度。如单体液压支柱。