顶板灾害防治课件讲课讲稿.ppt

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1、顶板灾害防治课件顶板灾害防治的重要性08年四川省煤矿事故统计基本理论1.采煤工作面支护原理采煤工作面裂隙带岩梁“大结构”煤壁支撑影响区（a-b）；B-离层区（b-c）；C-重新压实区（c-d）；-冒落带；-裂隙带；-弯曲下沉带；a-支撑影响角基本理论概述2.巷道支护原理在开掘巷道以后形成的“支架一围岩”力学平衡系统。合理的支护方式应在保证安全的前提下充分利用围岩的自承力，使支架与围岩在相互约束的状态下共同承载，使得围岩在承受一定支架阻力的条件下有限制地向巷道空间内变形（受控变形）。在此过程中，支架和围岩双方的受力和产生的变形大小都和任一方的特性有关，并随任一方特

2、性的变化而变化。基本理论概述按事故的力源分类：①漏冒型冒顶：由于破碎顶板没有得到有效预防而冒落导致的冒顶。②压垮型冒顶：由垂直于层面方向的顶板压力压坏采面支架导致的冒顶。③推垮型冒顶：由平行于层面方向的顶板力推到采面支架导致的冒顶。第二节采煤工作面顶板灾害防治技术漏冒型冒顶的机理漏垮型冒顶指的就是大面积漏垮型冒顶。过去，本溪、淮北等矿务局的单体支柱工作面内，都发生过漏垮型冒顶事故。漏垮型冒顶的机理如下：由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从这个地点开始沿工作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致工作面漏垮。

3、采煤工作面顶板灾害防治技术预防漏垮型冒顶的措施主要有3条：第一，选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量；第二，顶板必须背严背实；第三，严禁爆破、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。采煤工作面顶板灾害防治技术漏冒型冒顶的防治①靠近煤壁局部冒顶的防治采煤工作面顶板灾害防治技术②工作面上下出口的局部冒顶③放顶线附近的局部冒顶采煤工作面顶板灾害防治技术推垮型冒顶事故的防治①复合顶板推垮型冒顶A、概念：由1-几层下软上硬岩层组成的离层性顶板。B、顶板特征煤层顶板由下软上硬不同岩性的岩层组成；软、硬岩层之间夹有煤线或薄层软弱分层；下部软岩厚度＞0.5m＜3

4、.0m。采煤工作面顶板灾害防治技术C、冒顶的特点：冒顶前采煤工作面顶板压力不大，支架没有变形、损坏，金属支架没有明显的下缩。在多数情况下，冒顶前采煤工作面直接顶已沿煤帮断裂。冒顶后支柱没有折损，只是倾倒，多数是沿煤层倾斜方向向下倾倒，也有向采空区倾倒的。采煤工作面顶板灾害防治技术D冒顶机理：离层—支柱初撑力小断裂—形成不稳定的六面体（构造原因、巷道、支柱初撑力低）去路和倾角：煤层倾斜下方或采空区侧出现了自由空间）推力大于阻力：岩块自身阻力、采空区矸石高度、支柱迎山角E易发生冒顶地点：开切眼附近；地质破碎带；尖灭构造附近；老巷附近；运输巷破顶附近；局部冒顶附近；倾

5、角大的地段；顶板岩层含水地段。采煤工作面顶板灾害防治技术F、预防措施a、常规措施：俯伪斜工作面开采区段运输巷掘进不破复合顶板工作面初采不开反帮控制采高避免区段巷与工作面斜交b、改进支架整体支架（拉钩连接器或十字顶梁）提高支柱初撑力和刚度掩护式液压支架采煤工作面顶板灾害防治技术②采空区冒矸冲入采面推垮型冒顶大块冒矸冲入采煤工作面推到支架采煤工作面顶板灾害防治技术原因：煤层上直接顶是硬岩，当其冒落后顺着垮落矸石冲入工作面推倒支架。措施：采空区挑顶——冒矸超过采高特殊支架切顶（切顶墩柱）——减少冒顶面积；阻止进入采面。采煤工作面顶板灾害防治技术④冲击推垮型冒顶冒顶机理

6、：当煤层下位岩层容易离层时，在下列两种情况下，可能会发生冲击推垮型（砸垮型）冒顶采煤工作面顶板灾害防治技术采煤工作面顶板灾害防治技术预防措施：a、提高支架的初撑力及刚度，避免下位岩层离层。b、提高支护系统的稳定性，避免被推垮采煤工作面顶板灾害防治技术压垮型冒顶的机理及预防措施（一）顶板条件可能发生老顶来压时压垮型冒顶的煤层顶板是：（1）直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的2-3倍；（2）直接顶上面老顶分层厚度小于5-6m。采煤工作面顶板灾害防治技术（二）冒顶的前兆这种冒顶只有在老顶来压时才可能发生，因此冒顶的前兆就是老顶来压的征兆。老顶来压时，采煤工作面会发生煤壁

7、片帮，顶板下沉速度增大，支架载荷增大，靠煤壁顶板断裂、掉渣，摩擦柱放炮等征兆。采煤工作面顶板灾害防治技术这些征兆大致按下列顺序依次发生：片帮——顶板下沉剧增——支柱载荷增大——煤壁顶板断裂——煤壁顶板掉碴——支柱爆破（折断）采煤工作面顶板灾害防治技术（三）冒顶的机理（1）垮落带老顶岩块压坏采场支架导致冒顶采煤工作面顶板灾害防治技术2）垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架导致冒顶采煤工作面顶板灾害防治技术（3）工作面推进后只剩一排支柱支撑（如下图）基本顶岩块前端只有一排支柱支撑采煤工作面顶板灾害防治技术预防措施摸清地质条件（强度、厚度、裂隙等）矿压观测（来压步距、下沉量

8、、下沉速度、支柱阻力变化