岩层及顶板控制

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1、扎身华润献青春立足矿山采光明地质常识及岩层控制吴国辉徐州能源工业学校引言学员们：煤炭资源大多数埋藏在地下，采掘过程非常复杂，是一项综合性很强的工程。煤矿井下存在顶板、瓦斯、水、火、粉尘等自然灾害，要从事这一职业，必须具备很强的专业技术知识、安全管理知识和从事这一职业的决心、毅力。本节通过对岩层及岩层控制的分析介绍以解决井下顶板的问题，保障采掘空间的安全。本课程是顶板控制的基础知识，是采场支护设计的基础，也是理解采矿设计原理和形成采矿新方法、新技术的理论基础。本课程既具有理论性，又具有较强的实践性，是培

2、养创新思维和实践能力的重要课程。本课程授课时间为2学时。课程性质课程内容岩层的概念。岩层控制的基本情况采掘现场运用及案例分析岩石分类：1．岩石成因：岩浆岩、沉积岩、变质岩2．颗粒结合特征：固结性、粘结性、散粒状、流动性3．强度和坚实性：坚硬岩石、松软岩石一岩石的基本概念岩石：组成地壳的基本物质，由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合成的岩块。岩块岩体地质构造一、岩石的质量指标1．岩石密度和体积力2．岩石相对密度二、岩石体积指标1．岩石孔隙性2．岩石碎胀性和压实性二岩石的基本物理性质三岩层顶板控

3、制概述基本概念原岩体地下岩体在受到人类工程活动影响前称为原岩体,原岩体在地壳内各种力的作用下处于平衡状态。矿山压力由于在地下进行采掘活动而在井巷、硐室及回采工作面周围煤、岩体中和支护物上所引起的力，就叫做矿山压力1、基本顶；2、直接顶；3、伪顶；4、煤层；5、底板岩层煤层顶底板岩层煤层顶底板岩层的构成1、保证安全生产2、生态环境保护3、减少资源损失4、改善开采技术5、提高经济效益岩层及顶板控制的作用煤矿开采设计、生产管理、科学研究的基础顶板下沉与支架承载顶底板移近两帮鼓出冒顶、片帮矿压显现的形式矿山压

4、力显现围岩运动支架受力两帮运动顶板运动底板运动载荷增减支架压折支架变形概念？采动后表现出的矿山压力现象矿山压力的来源矿山压力根源？采动前的原岩应力随采深的增加而增加是不确切的来源？1.岩层重力2.构造运动作用力3岩体膨胀作用力各点主应力的大小、方向、垂直应力与水平应力之间的比值等决定了采动后围岩应力重新分布的规律矿压显现对巷道的影响原岩应力重新分布掘进过程支护不及时支架强度不足顶板事故支架不适应围岩的变形与破坏类型变形的时间效应围岩破坏特殊地质条件采矿及掘进活动开挖空间周边应力集中顶板事故的发生机理利

5、用矿山压力活动规律采用合理的开挖顺序和过程避免顶板事故，保证采矿作业安全人工控制与支护岩层及顶板控制的过程断层与褶曲挤压与破碎带节理、裂隙煤层倾角开采深度上部煤层残留煤柱工作面推进速度采高与控顶距影响工作面矿山压力显现的基本因素1950-2003年煤矿各类事故发生起数及死亡人员统计四巷道冒顶事故的致因及防治1954-1985年顶板事故死亡人数占总数的45%，其中工作面顶板事故占75%，巷道顶板事故占25%；1986-1992年顶板事故死亡人数占总数的40%，其中工作面顶板事故占66%，巷道顶板事故占3

6、4%；顶板事故总体呈下降趋势，其中工作面顶板事故亦呈下降趋势，而巷道顶板事故呈上升趋势。顶板事故发展趋势巷道冒顶事故分类1、掘进工作面冒顶2、巷道交叉处冒顶3、支架支护巷道冒顶4、锚杆支护巷道冒顶冒顶多发地点断层、褶曲等地质构造破坏带层理裂隙发育的岩层中放炮不慎崩倒附近支架接顶不严实而导致岩块砸坏支架掘进工作面无支护部分片帮冒顶推倒附近棚子预防措施（1）掘进工作面遇到断层褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子支护时应紧靠掘进工作面，严格控制空顶距。（2）严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业。（

7、3）冒顶区及破碎带必须背严接实，必要时要挂金属网防止漏空。（4）控制炮眼布置及装药量，防止放炮而崩倒棚子。进行临时支护巷道交叉处冒顶事故的原因及预防致因巷道开岔时，顶部存在与岩体失却联系的岩块，开岔口新支设抬棚的强度不足，或稳定性不够；交叉点面积大，支护力不足。交叉点处空顶地质及技术条件煤层巷道巷道净断面：6.8扩大到10.5无临时支护经过空顶作业，顶板突然冒顶原因交叉地点套修属特殊作业，没有制定详细技术补充措施麻痹大意，误认为顶板稳定先拆支架后支护交叉点处空顶地质及技术条件顶底板均为岩石巷道净断面：

8、6.8m*m掘进方式：炮掘支护方式：u型钢拱形支架临时支护背板：木板与木条2#碹已掘进9.6m，右边3.6m已砌碹，断面3.9m*3.6m事故发生原因及经过2#碹向前打眼掘进时局部冒顶三架支架被推倒交叉点悬顶面积大，没有专人观察顶板情况支架稳定性不好，临时支护不起护顶作用预防措施（1）开岔口应避开原来巷道冒顶的范围；（2）必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿。（3）抬棚材料的质量与规格符合要求；（4）当开口处围岩尖角被挤压坏时，应及时采取加强抬棚稳定