顶板事故防治讲义上课讲义.ppt

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1、顶板事故防治讲义二、顶板相关知识顶板可分为伪顶，直接顶，基本顶伪顶：是指直接紧贴煤层上面、厚度在0.5m以下的一层松软岩层。随采随垮。其岩性一般为粘土页岩和层状砂页岩。直接顶：是指位于伪顶之上的岩层，无伪顶时直接紧贴煤层。通常由泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易跨落的岩层组成，但均具有一定的稳定性。所以当工作面煤层被采落时，直接顶不会立即跨落。多数直接顶在回柱放顶时会跨落，有的则需要人工强制放顶。直接顶是采掘工作面的支护对象，如果支护得不好，就会造成冒顶事故.图1-1煤层的总厚度及有益厚度煤层厚度基本顶：是指位于直接顶之上、有

2、一定厚度的坚硬岩层，以前也称为老顶。它也有可能紧贴煤层之上。基本顶在采空区上方悬露到一定面积后才能跨落，一般只发生缓慢下沉。如果工作面支护不好，往往会造成大面积冒顶事故。从顶板管理的角度，可以把顶板分为易垮落的松软顶板、中等跨落性顶板、难垮落的坚硬顶板、极难垮落的坚硬顶板和可塑性弯曲的顶板等5种类型。针对以上不同情况，可采取不同支护和采空区处理方法。老顶直接顶煤层顶板采矿开挖空洞顶板岩石下沉变形、破坏，产生事故概述采煤作业时的顶板管理方式刀柱法充填法缓慢下沉法全部垮落法顶板事故的产生原岩应力重新分布掘进过程支护不及时支架

3、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空洞围岩破坏特殊地质条件采矿岩石开挖开挖空洞周边应力集中三、顶板事故预兆1.响声：岩层下沉断裂、顶板压力急剧加大时，木支架就会发生劈裂声，紧接着出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱急剧下缩，也发生很大声响，有时也能听到采空区顶板发生断裂的闷雷声。2.掉碴：顶板严重破裂时，折梁断柱增加，随着出现顶板掉碴现象。掉碴越多，说明顶板压力越大。在人工顶板下，掉下的碎矸石和煤碴更多，工人叫“煤雨”。这就是发生冒顶的危险信号。3.片帮：冒顶前煤壁所受的压力增加，变得松软，片帮煤比

4、平时增多。4.裂缝：顶板的裂缝一种是地质构造产生的自然裂隙，一种是由于采空区顶板下沉引起的采动裂隙。如果裂缝加深加宽，说明顶板继续恶化，人们常常在裂缝中插上木楔子，观察它是不是松动或掉下来，判断裂缝扩大了没有，作出预报。5.脱层：顶板快要冒落的时候，往往出现脱层现象，检查脱层要用问顶的方法，如果声音清楚，表明顶板完好，顶板发出“空空”的响声，说明上下岩层之间已经脱离。6.漏顶：破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒顶之前，有时因为背顶不严或支架不牢出现漏顶现象。漏顶如不及时处理，会使棚顶托空，支架松动，顶板岩石继续冒落，就会造成

5、没有声响的大冒顶。矿山压力控制利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二影响矿山压力显现的基本因素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第二节顶板事故的致因及防治一采场顶板事故的致因及防治（一）顶板事故分类按冒顶范围可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类。局部冒顶是指范围不大，有时仅在3~5支架范围内，伤亡人数不多(1~2人)的冒顶，常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际煤矿生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型

6、冒顶事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比较大。大型冒顶是指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。（二）局部冒顶事故的致因及防治1．靠煤壁附近的局部冒顶局部冒顶的原因一般有三种：一是直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；二是采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间；三是放顶煤开采，顶煤破碎。煤层的直接顶中，常存在多组相交裂隙时，这些相交的裂隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可能突然冒落砸人，造成局部冒顶事故。靠煤壁附近的局部冒顶事

7、故的预防（１）单体支柱工作面：采用能及时支护悬露顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架，正倒悬臂错梁直线柱支架等，提高支柱的初撑力。在金属网下，可以采用长钢梁对棚迈步支架。尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，避免煤层片帮。煤层一旦片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。正倒悬臂错梁直线柱支架布置正悬臂交错顶量支架（２）综采工作面支架设计上，采用长侧护板，整体顶梁，内伸缩式前梁，增大支架向煤壁方向的水平推力，提高支架的初撑力；工艺操作上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架，顶梁的俯视角不超过7°。当碎顶范围较大时（比

8、如过断层破碎带等），则应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。2．采场两端的局部冒顶（1）单体支柱工作面原因：两端机头机尾处，暴露的空间大;支承压力集中;巷道提前掘进;引发了巷道周边的变形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，拆除老支柱支设新支柱时，碎顶可能进一步松动冒落。随着回采工作面的推进，要拆掉原巷