复合顶板“推垮型冒顶”浅析

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1、复合顶板推垮型冒顶浅析教案（十二）复合顶板“推垮型”冒顶浅析所谓复合顶，系指具有“软、弱、薄”三大特点的顶板。所谓软——系指岩性上，上硬下软，差异很大；所谓弱——系指结构上，软硬岩层之间存在弱面，构成了复合关系；所谓薄——系指下位软岩的总厚度较薄，冒落后不能充满采空区接上硬岩层。由于上述特点决定了在初次放顶期间，软硬岩层不能同步下沉，极易离层、极难管理、极易发生“推垮型”冒顶；因此复合顶板，是采面顶板管理的难点。以下就复合顶板“推垮型”冒顶的相关问题谈几点浅见:■推垮规律■推垮机理■推垮特点■推垮危害

2、■防范措施本教案重点论述：◆复合顶板“推垮型”冒顶是怎样形成的﹖◆应如何避免﹖一、推垮规律由于上述特点，决定了在采煤工作面：■初次放顶期间■初次来压结束之后■周期来压结束之后的三个生产时段,尤其是在初次放顶期间，软硬岩层不能同步下沉，极易离层、极难管理、极易发生“推垮型”冒顶，这就是复合顶板“推垮型”冒顶的规律。因此说，初次放顶期间是“推垮型”冒顶的“多发期”，要严加防范。二、推垮机理1．部分局、矿，复合顶，初次放顶期间发生较大“推垮型冒顶”事故，部分案例：1972年某矿，采面摩、铰支护，初放推垮55

3、m，死5人。1981年某矿，采面长23m,摩、铰支护，初放推垮18m，埋13人死7人。1981年某矿，采面摩、铰支护，初放推垮11m，埋12人死11人。1981年某矿，采面摩、铰支护，初放推垮37m，埋14人死13人。由此可见，各事故单位有以下的不同情况：（1）顶板岩性——复合顶、“再生复合顶”、伪顶、金属网顶等。（2）支护形式——摩铰、单铰都有；特殊支架也各不相同。（3）采面要素——长的短的、高的矮的、倾角大的小的都有。（4）推进度——装面的、撕帮的、推4m、5m、7m、8m的都有。（5）事故工序—

4、—采煤、回柱、放炮、割煤等。如何正确理解、分析和解决上述问题，无疑是生产矿井的重大课题。虽然各事故单位情况不同，我们应达成两点共识：①俗话说：“万事开头难”，而采面的初次放顶，是重大顶板事故的“多发期”，各级领导务必高度重视，切实抓好。②上述案例，虽然各自的地质条件、技术装备、采面要素、工序、事故造成的后果等各不相同，但却有其“共性的、内在的、真实的”原因，即：顶板有大面积离层，支柱初撑力低、稳定性差、支架质量低劣。2、推垮的原因与机理复合顶板推垮型冒顶事故的形成，原因往往是多方面的。现从表1中淮南谢

5、二矿两起典型的同类推垮型冒顶案例的对比分析，看复合顶板推垮型冒顶事故形成的原因与机理：（见表1）。序号项目3.9事故2.16事故1事故时间1974年3月9日1976年2月16日2采面概况斜长（m）11064倾角（度）2323采高（m）1.52.0顶板岩性荆笆假顶与再生老顶荆笆假顶与再生老顶3上下分层压茬时间(月)15104切眼内错距离(m)35(外是薄煤带)55是否反采未反采半峒同类推垮型冒顶事故比较表表1—1同类推垮型冒顶事故比较表表1-2序号项目3.9事故2.16事故6基本支架一梁四柱木顺山棚一梁

6、四柱木顺山棚7特殊支架上下口各一木垛、其余一梁二柱走向挑棚中~中10m一木垛、其余一梁三柱走向挑棚8初次放顶最大悬顶距5.6(违章超峒20m)6.4（违章超峒32m）空顶距3.63.2放顶距2.00.8+2.4=3.2分两次回9事故点离层面积m2548010推垮面积m26810211事故工序放顶沟放顶沟12伤亡情况死亡4人埋8人死亡5人万在分析“3.9”事故时，多数人认为特殊支架少，是发生“3.9”事故的主要原因，若能多装几个木垛，事故可能就会避免了。对3111b-2面初次放顶时，就片面接受了这一教训

7、，把特殊支架增加到史无前例的程度（见表1），结果却发生了史无前例的推垮，教训极其沉痛。笔者是“2.16”事故的幸存者，在现场连续指挥初次放顶和参与事故抢救长达20小时，目睹了一切。惨痛的教训使我深刻认识到，此类推垮绝不是单纯的支护强度问题，也不是所谓的几条技术管理问题，它有其本质的内在原因。在分析“2.16”事故时，绝大多数人认为技术管理不善、违章作业，是发生“2.16”事故的根本原因，如：☆切眼未跟芭☆内错距离近☆压茬时间短☆悬顶距离大☆不应当反采这些原因似乎很有道理，但与“3.9”事故一比较就不难

8、看出其片面性。“2.16”事故所谓的技术管理问题，在“3.9”事故中一条也不存在，如：切眼跟芭、内错距离大、压茬时间长、也未反采等。更值得深思的是，为什么“3.9”事故未在违章超峒、悬顶距离大的地段推垮，而偏偏发生在悬顶距离小的按章作业的区域﹖通过事故调查确认，两次典型的推垮型冒顶有其共同特点：※事故点垮前都有大面积离层※“事故钩”都位于离层区下方※离层区全部垮完离层为什么会导致推垮呢﹖因为离层顶板已失去了与老顶的依存和控制，呈自重状态存在于支架上，并时