煤礦頂板災(zāi)害(朱昶興)

1、煤礦頂板災(zāi)害及防治煤礦頂板災(zāi)害及防治 云南煤礦安全技術(shù)中心第一節(jié) 概述 礦井開采過程的采、掘、維修工作面或者是在已掘成的巷道、采空區(qū)等所發(fā)生的冒頂、片幫、掉矸等人身傷亡和非生產(chǎn)事故，統(tǒng)稱頂板事故。 礦井頂板、瓦斯、礦塵、火災(zāi)、水災(zāi)一起構(gòu)成了煤礦的“五大自然災(zāi)害”；頂板事故是煤礦中最容易發(fā)生的事故，根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)煤礦頂板事故起數(shù)和死亡人數(shù)，分別占煤礦事故總起數(shù)和死亡人數(shù)的50%、40%，80%的頂板事故發(fā)生在回采工作面。因此，認(rèn)真分析、研究回采工作面頂板管理，防止頂板事故的發(fā)生具有重要的意義。一、礦山壓力地下巖體在采動(dòng)前，由于自重的作用在其內(nèi)部引起的應(yīng)力，通常稱為原巖應(yīng)力。開采前的巖體處

2、于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，所以原巖體處于應(yīng)力平衡狀態(tài)。井下采掘活動(dòng)破壞了原巖應(yīng)力的平衡狀態(tài)，引起巖體內(nèi)部的應(yīng)力重新分布，在重新分布過程中促使圍巖產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致圍巖發(fā)生變形、斷裂、位移、直至垮落。這種由于進(jìn)行采掘活動(dòng)而在采掘空間周圍巖體中及支護(hù)物上產(chǎn)生的壓力叫礦山壓力，簡(jiǎn)稱礦壓 二、礦山壓力顯現(xiàn)在礦山壓力作用下，圍巖及支護(hù)物會(huì)產(chǎn)生一系列現(xiàn)象，如頂板下沉、冒頂、片幫、底臌、煤與瓦斯突出、沖擊地壓，支架壓縮、變形、折斷，地表發(fā)生移動(dòng)、塌陷等。這種在礦山壓力作用下圍巖和支護(hù)物上產(chǎn)生的一系列力學(xué)現(xiàn)象叫礦山壓力顯現(xiàn)，簡(jiǎn)稱礦壓顯現(xiàn) 礦山壓力 三、巷道圍巖的應(yīng)力分布 巷道開掘后，頂板巖石就暴露出來，如不進(jìn)行支護(hù)，巷

3、道頂板巖層便失去支撐，產(chǎn)生拉應(yīng)力 。導(dǎo)致原來的整體頂板巖石破壞、冒落。與此同時(shí)，上部又產(chǎn)生裂縫，這些裂縫又逐漸擴(kuò)大，最后冒落。直到巷道形成類似拱的形狀以后，頂板巖石才處于穩(wěn)定狀態(tài)。這樣形成的拱叫做自然平衡拱 。巷道圍巖的應(yīng)力分布 原始應(yīng)力區(qū)；支承壓力區(qū)；卸壓區(qū)1自然平衡拱；2、巖壁剛露出時(shí)的支承壓力；3支承壓力向深部轉(zhuǎn)移；K應(yīng)力集中系數(shù)；四、斜巷地壓在平巷里，頂壓的方向是重力線方向，是垂直于巷道的頂板的。在傾斜巷道頂壓分解為兩個(gè)方向的壓力，一個(gè)是垂直于頂板的垂地壓力(N)，另一個(gè)是平行于頂板的傾斜壓力，即下推力(H) 斜巷底板巖石重力分布： Q-重力； H-下滑力； N-對(duì)底板壓力傾斜巷道架設(shè)

4、支架要求 傾斜巷道的支架既要承受垂直壓力，又要承受下推力。因此，傾斜巷道的支架就不能按垂直于巷道頂、底板方向去架設(shè)，而必須向上迎一個(gè)角度，我們把棚腿中心線與頂?shù)装宕咕€之間的夾角，叫做迎山角。支架迎山角是為了克服下推力，防止支架向下傾倒的措施之一。支架的迎山角()是按照巷道傾角()來計(jì)算的，一般迎山角等于巷道傾角的1618，即=(1618)口，例如巷道傾角為30，則迎山角為54。迎山角過大、過小都會(huì)降低支架的支撐能力，迎山角過大叫過山，迎山角給反了叫退山，都是不允許的。頂板分類頂板偽頂直接頂老頂 頂板分類 第二節(jié)第二節(jié) 頂板事故的分類頂板事故的分類頂板事故按力源分為漏 垮型、壓垮型、推垮型。漏垮

5、型冒頂：（圖 1）主要由破碎、游離巖石漏冒造成：常發(fā)生在靠煤壁附近的局部冒頂、工作面上下出口的局部冒頂、 地質(zhì)破壞帶附近的局部冒頂、放頂線及其附近的局部冒頂壓垮型冒頂：老頂來壓時(shí)的壓垮型、難冒落的大面積直接頂離層重力導(dǎo)致的壓垮型冒頂（圖 2）推垮型冒頂推垮型冒頂包括： 復(fù)合頂板推垮型冒頂（圖 3） 大塊游離頂板離層旋轉(zhuǎn)推垮型冒頂（圖 4） 采空區(qū)冒矸沖入采場(chǎng)的推垮型冒頂（圖 5）圖3復(fù)合頂板沖入采場(chǎng)推倒支柱圖4 沖擊推垮型冒頂之一圖5 沖擊推垮型冒頂之二第三節(jié)第三節(jié)回采工作面頂板災(zāi)害防治回采工作面頂板災(zāi)害防治一、對(duì)采場(chǎng)支架的基本要求一、對(duì)采場(chǎng)支架的基本要求回采工作面支架應(yīng)具備的基本性能應(yīng)該有支

6、、支、護(hù)、穩(wěn)三個(gè)方面。即采場(chǎng)支架對(duì)頂板應(yīng)支得起、護(hù)、穩(wěn)三個(gè)方面。即采場(chǎng)支架對(duì)頂板應(yīng)支得起、護(hù)得好、穩(wěn)得住。護(hù)得好、穩(wěn)得住。二、回采工作面回采工作面頂板管理頂板管理概括為上下端頭、工作面、頂梁交接、特殊支護(hù)方式、支護(hù)材料的選型、支柱排距、柱距、工作面控頂距、采空區(qū)的頂板管理。工作面頂板支護(hù)控頂距工作面幾種特殊支護(hù)3、采空區(qū)頂板一、一、局部冒頂事故的成因及防治措局部冒頂事故的成因及防治措施施局部冒頂實(shí)質(zhì)上是控制區(qū)內(nèi)已破碎的直接頂失去有效的支護(hù)而造成的。常發(fā)生地點(diǎn)：（一）靠近煤壁的局部冒頂；（二）上下出口的局部冒頂；（三）放頂線附近的局部冒頂；（四）地質(zhì)破壞帶附近的局部冒頂。（一）（一） 、靠近煤壁

7、的局部冒頂、靠近煤壁的局部冒頂這類事故的發(fā)生是由于采煤過程中，裸露的破碎頂板支護(hù)不及時(shí)，支護(hù)不當(dāng)，支護(hù)質(zhì)量不好等原因原因造成的。一）直接頂破碎的原因一）直接頂破碎的原因由于原生構(gòu)造及采動(dòng)等原因，在一些煤層的直接頂中，存在著許多原生裂隙，在采煤或爆破落煤后，如果得不到及時(shí)支護(hù)或支柱打得不緊。這類游離巖塊受采動(dòng)影響后，就會(huì)逐漸脫離巖體，無約束的自由下移、冒落，以致造成局部冒頂事故。當(dāng)采用爆破法采煤時(shí)，如果炮眼布置不合理或裝藥量過多，放炮距離過長(zhǎng)，也可能在放炮時(shí)崩倒支架導(dǎo)致局部頂板事故。此外，當(dāng)老頂來壓時(shí)，煤壁附近的直接頂可能破碎，如果煤層本身強(qiáng)度較底，則容易片幫，從而擴(kuò)大了無支護(hù)空間。也會(huì)造成局部

8、冒頂。二) 防治措施 1、采用正確的采煤方法。對(duì)采煤后露出的頂板要及時(shí)進(jìn)行支護(hù)、采取超前或臨時(shí)支護(hù)。在架設(shè)支架前，必須進(jìn)行敲幫問頂，對(duì)頂幫煤矸及時(shí)進(jìn)行清除，以防巖塊掉落傷人。同時(shí)支柱要支在實(shí)底上，有足夠的初撐力，支得穩(wěn)，抗得住，力求控制裂隙的發(fā)展，巖塊的移動(dòng)、滑落。 2、防止放炮崩倒支柱。炮眼布置要合理，眼口不要正對(duì)支柱，裝藥量要適度，放炮前對(duì)支柱要進(jìn)行加固，放炮時(shí)，采用小范圍放炮方式，盡量避免崩倒支柱； 3、對(duì)比較松軟、易片幫的煤層，在工作面進(jìn)行其它工作前，需先打好關(guān)幫柱，支柱應(yīng)盡量貼近煤幫。（二）、上下出口的局部冒頂一）上下出口冒頂?shù)脑?、上下出口位于采煤工作面與順槽的交結(jié)處，控頂范圍比

9、較大，加之應(yīng)力迭加，掘進(jìn)順槽時(shí)由于巷道支護(hù)初撐力一般都很小，很難控制直接頂不下沉、不松動(dòng)、不破碎。2、在上下出口處經(jīng)常要進(jìn)行工作面輸送機(jī)頭，機(jī)尾的拆卸工作，這時(shí)難免要替換原來的支護(hù)，有時(shí)還要碰到替換棚子，就在老柱拆下或碰倒而新支柱未支上時(shí)，已破碎的直接頂可能局部冒落而造成事故。3、工作面不斷前移，往往要用工作面支護(hù)替換原來巷道的支護(hù)，出口處始終處于反復(fù)支撐狀態(tài)，在一拆一支間隙中，已破碎的直接頂也可能局部冒落。4、上下出口處的支護(hù)還受到老頂來壓的影響，直接頂施給支柱的不僅是垂直壓力，還有側(cè)壓力，可能推倒部分支柱而造成局部冒頂。5、順槽和工作面連接處有時(shí)會(huì)在頂板和底板出現(xiàn)臺(tái)階下沉，使得此處難以支護(hù)

10、，造成局部冒頂事故。二）防治措施1、合理布置工作面上下順槽，盡可能將順槽布置在受地質(zhì)構(gòu)造影響比較小的地段；2、合理設(shè)計(jì)順槽斷面，順槽斷面盡量滿足不破壞頂板，施工盡量沿煤層頂板，不留頂煤，保持巷道頂板的完整性；3、適當(dāng)加大工作面上下出口的支護(hù)密度，增加特殊支護(hù)，可在機(jī)頭機(jī)尾處使用抬棚、木垛、“四對(duì)八梁支護(hù)，每對(duì)抬棚隨機(jī)頭機(jī)尾的推移逐步前移支護(hù)；在工作面與巷道相連處，宜用一對(duì)抬棚逐步前移，托住原巷道直接的棚架。上下順槽靠近工作面20米進(jìn)行超前支護(hù)。4、支架系統(tǒng)必須具有一定的側(cè)抗力，支架應(yīng)有35迎塘角，以防老頂來壓時(shí)推倒支架。盡量推廣使用“十字”鉸接頂梁端頭支架來提高支架的穩(wěn)定性是防止上下出口局部冒

11、頂比較理想的措施。（三）、放頂線附近的局部冒頂一）冒頂原因這類事故的原因：1、是回柱操作不合理，由于先回“吃勁”的柱子時(shí)，引起周圍破碎頂板的冒落?；刂鳂I(yè)人員來不及退到安全地點(diǎn)，就可能被砸著而造成事故；2、是當(dāng)頂板中存在由斷層、裂隙、層理等切割而成的大塊游離巖塊時(shí)，回柱后游離巖塊就會(huì)旋轉(zhuǎn)，從而推倒支架導(dǎo)致冒頂；。二）防治措施1、正確的回柱方法，防止頂板壓力向局部支柱集中，造成局部頂板破碎及回柱工作的困難。2、正常情況下工作面控頂距都需控制在最小控頂距范圍。工作面煤壁要直，放頂線必須齊。3、為防止直接頂中大塊游離巖塊時(shí)在回柱時(shí)旋轉(zhuǎn)推倒采場(chǎng)支的冒頂事故，應(yīng)采取下列措施：第一，加強(qiáng)地質(zhì)及觀察工作，搞

12、清楚大石塊的位置及尺寸；第二，在大石塊范圍內(nèi)用木垛等辦法加強(qiáng)支護(hù)；第三，當(dāng)大巖塊沿走向的尺寸超過一次放頂距時(shí)，在大石塊的局部范圍要延長(zhǎng)控頂距；第四，如果工作面使用的是單體液壓支柱，采用木支柱替換單體液壓支柱；（四）、地質(zhì)破壞帶附近的局部冒頂一）冒頂原因1、客觀原因、客觀原因(1)采煤過程中因圍巖應(yīng)力重新分布、采煤方法選采煤過程中因圍巖應(yīng)力重新分布、采煤方法選擇不當(dāng)和巷道布置位置不合理，所需支承壓擇不當(dāng)和巷道布置位置不合理，所需支承壓力大于支護(hù)的支撐力，從而造成頂板垮落冒力大于支護(hù)的支撐力，從而造成頂板垮落冒頂事故。頂事故。(2) 作業(yè)規(guī)程不能適用于突然出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造，如作業(yè)規(guī)程不能適用于突然出

13、現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造，如采煤工作面出現(xiàn)小斷層，工作中沒注意分析采煤工作面出現(xiàn)小斷層，工作中沒注意分析與觀察，采取通常的支護(hù)方法往往發(fā)生冒頂與觀察，采取通常的支護(hù)方法往往發(fā)生冒頂事故事故。2、主觀原因(1)采掘工作規(guī)格質(zhì)量低劣。作業(yè)時(shí)不堅(jiān)持敲幫問采掘工作規(guī)格質(zhì)量低劣。作業(yè)時(shí)不堅(jiān)持敲幫問頂，發(fā)現(xiàn)隱患不及時(shí)排除；控頂距離掌握不頂，發(fā)現(xiàn)隱患不及時(shí)排除；控頂距離掌握不當(dāng)；空頂作業(yè)；違章放炮；冒險(xiǎn)回柱作業(yè)。當(dāng)；空頂作業(yè)；違章放炮；冒險(xiǎn)回柱作業(yè)。(2)管理不善。煤礦生產(chǎn)管理不同于其他行業(yè)，井管理不善。煤礦生產(chǎn)管理不同于其他行業(yè)，井下生產(chǎn)條件隨時(shí)有所變化，生產(chǎn)管理者不深下生產(chǎn)條件隨時(shí)有所變化，生產(chǎn)管理者不深入現(xiàn)場(chǎng)，不

14、帶班作業(yè)，不嚴(yán)格按三大規(guī)程辦入現(xiàn)場(chǎng)，不帶班作業(yè)，不嚴(yán)格按三大規(guī)程辦事，盲目開采、違章指揮、紀(jì)律松弛等，常事，盲目開采、違章指揮、紀(jì)律松弛等，常常會(huì)造成事故常會(huì)造成事故 二) 防治措施1、首先要求支護(hù)完整，不致出現(xiàn)頂板局部漏洞；、首先要求支護(hù)完整，不致出現(xiàn)頂板局部漏洞；若出現(xiàn)局部漏洞，立即加以堵塞，以防其進(jìn)若出現(xiàn)局部漏洞，立即加以堵塞，以防其進(jìn)一步擴(kuò)大；一步擴(kuò)大；2、頂板必須背嚴(yán)背實(shí)；、頂板必須背嚴(yán)背實(shí)；3、嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出現(xiàn)局、嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出現(xiàn)局部冒頂。部冒頂。 4、作業(yè)組與作業(yè)組的結(jié)合處不能分在頂板破碎帶、作業(yè)組與作業(yè)組的結(jié)合處不能分在頂板破碎帶或斷

15、層帶?；驍鄬訋?。5、作業(yè)規(guī)程要隨工作面頂板條件的變化而進(jìn)行修、作業(yè)規(guī)程要隨工作面頂板條件的變化而進(jìn)行修改真正起到指導(dǎo)安全生產(chǎn)。改真正起到指導(dǎo)安全生產(chǎn)。 二、冒頂預(yù)兆二、冒頂預(yù)兆1、頂板破裂嚴(yán)重時(shí)，出現(xiàn)頂板掉渣。掉渣越多，說明頂板壓力越大。、頂板破裂嚴(yán)重時(shí)，出現(xiàn)頂板掉渣。掉渣越多，說明頂板壓力越大。2、煤體壓酥，片幫煤增多。、煤體壓酥，片幫煤增多。3、發(fā)出響聲，巖層下沉斷裂。頂板壓力急劇增大時(shí)，木支柱會(huì)發(fā)出劈裂聲，出現(xiàn)折、發(fā)出響聲，巖層下沉斷裂。頂板壓力急劇增大時(shí)，木支柱會(huì)發(fā)出劈裂聲，出現(xiàn)折梁斷柱現(xiàn)象；金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大響聲；鉸接預(yù)梁的楔子被擠；梁斷柱現(xiàn)象；金屬支柱的活柱急速下縮

16、，也發(fā)出很大響聲；鉸接預(yù)梁的楔子被擠；底板松軟時(shí)，支柱鉆底嚴(yán)重；有時(shí)能聽到采空區(qū)頂板斷裂垮落時(shí)發(fā)出的悶雷聲底板松軟時(shí)，支柱鉆底嚴(yán)重；有時(shí)能聽到采空區(qū)頂板斷裂垮落時(shí)發(fā)出的悶雷聲4、裂縫變大，頂板裂隙增多。、裂縫變大，頂板裂隙增多。5、有淋水的采面，頂板淋水有明顯增加。、有淋水的采面，頂板淋水有明顯增加。6、頂板出現(xiàn)離層，用、頂板出現(xiàn)離層，用“問頂問頂”方式試探頂板。例如，頂板發(fā)出方式試探頂板。例如，頂板發(fā)出“咚咚咚咚”聲，說聲，說明頂板巖層之間已經(jīng)離層。明頂板巖層之間已經(jīng)離層。7、在含瓦斯煤層中，瓦斯涌出量會(huì)突然增大。、在含瓦斯煤層中，瓦斯涌出量會(huì)突然增大。8、破碎的偽頂或直接頂有時(shí)會(huì)因背頂不嚴(yán)

17、或不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂后，會(huì)造、破碎的偽頂或直接頂有時(shí)會(huì)因背頂不嚴(yán)或不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂后，會(huì)造成支架托空而出現(xiàn)松動(dòng)，引發(fā)冒頂成支架托空而出現(xiàn)松動(dòng)，引發(fā)冒頂冒頂頂板預(yù)兆三、三、堅(jiān)硬頂板壓垮型冒頂防堅(jiān)硬頂板壓垮型冒頂防治治堅(jiān)硬頂板壓垮型冒頂是指采空區(qū)內(nèi)大面積懸露堅(jiān)硬頂板壓垮型冒頂是指采空區(qū)內(nèi)大面積懸露的堅(jiān)硬頂板在短時(shí)間內(nèi)突然塌落，將工作面壓的堅(jiān)硬頂板在短時(shí)間內(nèi)突然塌落，將工作面壓垮而造成的大型頂板事故?？宥斐傻拇笮晚敯迨鹿省?jiān)硬頂板壓垮型冒頂事故的預(yù)防措施是堅(jiān)硬頂板壓垮型冒頂事故的預(yù)防措施是：改變：改變頂板巖層的物理力學(xué)性質(zhì)及減小頂板懸露面積，頂板巖層的物理力學(xué)性質(zhì)及減小頂板懸露面積，采取

18、特殊支護(hù)方式，加強(qiáng)工作面支護(hù)增加抗壓采取特殊支護(hù)方式，加強(qiáng)工作面支護(hù)增加抗壓強(qiáng)度。強(qiáng)度。(1)頂板高壓注水。從工作面平巷向頂板打深孔，進(jìn)行頂板高壓注水。從工作面平巷向頂板打深孔，進(jìn)行高壓注水。通過頂板注水可以弱化頂板和擴(kuò)大巖體中高壓注水。通過頂板注水可以弱化頂板和擴(kuò)大巖體中的裂隙及弱面，使頂板巖石強(qiáng)度顯著降低。的裂隙及弱面，使頂板巖石強(qiáng)度顯著降低。(2)強(qiáng)制放頂。采用爆破方法人為地將頂板切斷，控制強(qiáng)制放頂。采用爆破方法人為地將頂板切斷，控制頂板懸露和冒落面積，減弱頂板冒落時(shí)對(duì)工作面產(chǎn)生頂板懸露和冒落面積，減弱頂板冒落時(shí)對(duì)工作面產(chǎn)生的沖擊力，爆破時(shí)主要在工作面內(nèi)向放頂線處進(jìn)行鉆的沖擊力，爆破時(shí)主

19、要在工作面內(nèi)向放頂線處進(jìn)行鉆孔。孔。(3)加強(qiáng)支護(hù)。在工作面加打木垛、抬棚、戧柱、叢柱、加強(qiáng)支護(hù)。在工作面加打木垛、抬棚、戧柱、叢柱、宻柱等特殊支護(hù)。宻柱等特殊支護(hù)。四、復(fù)合頂板推垮型冒頂防治四、復(fù)合頂板推垮型冒頂防治所謂復(fù)合頂板就是由下軟上硬多層巖石組成的頂所謂復(fù)合頂板就是由下軟上硬多層巖石組成的頂板。在工作面開采過程中，由于下部軟巖下沉，板。在工作面開采過程中，由于下部軟巖下沉，與上部硬巖離層，支架處于失穩(wěn)狀態(tài)。一旦遇有與上部硬巖離層，支架處于失穩(wěn)狀態(tài)。一旦遇有外力作用，工作面支架因水平方向的推力而發(fā)生外力作用，工作面支架因水平方向的推力而發(fā)生傾倒，造成推垮型冒頂事故。傾倒，造成推垮型冒頂

20、事故。復(fù)合頂板推垮型冒頂事故的預(yù)防措施是復(fù)合頂板推垮型冒頂事故的預(yù)防措施是：(1)在工作面上下平巷掘進(jìn)時(shí)不要破壞其復(fù)合頂板，應(yīng)托住偽頂在工作面上下平巷掘進(jìn)時(shí)不要破壞其復(fù)合頂板，應(yīng)托住偽頂施工。施工。(2)工作面初采時(shí)不要向采空區(qū)側(cè)前進(jìn)。（常說的反采）工作面初采時(shí)不要向采空區(qū)側(cè)前進(jìn)。（常說的反采）(3)避免上下平巷與工作面斜交形成三角形。避免上下平巷與工作面斜交形成三角形。(4)嚴(yán)禁仰偽斜開采。嚴(yán)禁仰偽斜開采。(5)提高支柱的初撐力。提高支柱的初撐力。(6)用拉鉤器配合鋼絲繩將工作面支架上下連成一體。用拉鉤器配合鋼絲繩將工作面支架上下連成一體。(7)靈活地應(yīng)用戧柱，使它們迎著頂板巖層可能推移的方

21、向支設(shè)。靈活地應(yīng)用戧柱，使它們迎著頂板巖層可能推移的方向支設(shè)。五、大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)推垮型冒頂五、大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)推垮型冒頂（一）冒頂原因當(dāng)煤層頂板存在由斷層、裂隙、層理或薄弱巖層切割成大塊游離頂板時(shí)，這個(gè)游離頂板可能旋轉(zhuǎn)而下，把工作面支柱向煤壁推倒，造成推垮型冒頂事故。（二）防治措施1、加強(qiáng)地質(zhì)及觀察工作，準(zhǔn)確分析頂板破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育程度及地質(zhì)變化情況，判斷游離頂板的范圍。2、在游離頂板范圍內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)，不要進(jìn)行回柱作業(yè)，特別要注意放炮震動(dòng)的影響。3、如果工作面使用的是金屬支柱，要用木支架代替金屬支架。4、待游離頂板全部都處在放頂線以外的采空區(qū)時(shí)，再用鉸車回柱。六、采空區(qū)冒矸沖入采場(chǎng)的推垮型冒

22、頂六、采空區(qū)冒矸沖入采場(chǎng)的推垮型冒頂 （一）冒頂原因在煤層上直接是石灰?guī)r等較硬巖層，當(dāng)其大塊在采場(chǎng)區(qū)垮落時(shí)，可能順著已垮落的矸石堆沖入采場(chǎng)，推倒支架，（從根部推倒采場(chǎng)支柱而不是從頂板），從而導(dǎo)致推垮型冒頂。（二）防治措施1、用挑頂?shù)绒k法使采空區(qū)小塊冒矸超過采高，從而使大塊冒矸無法沖入采場(chǎng)。2、用切頂敦柱或特種支護(hù)切斷頂板，一方面減少冒矸面積，一方面阻擋冒矸使其不能沖入采場(chǎng)。七、急傾斜煤層頂板事故七、急傾斜煤層頂板事故急傾斜煤層頂板事故的防治措施1、選用合理的采煤方法。2、預(yù)測(cè)回采工作面圍巖動(dòng)態(tài)3、確定合理的支護(hù)強(qiáng)度4、加強(qiáng)工作面支護(hù)的穩(wěn)定性，防止底板滑移第四節(jié)第四節(jié)掘進(jìn)工作面頂板災(zāi)害防掘進(jìn)工作

23、面頂板災(zāi)害防治治巷道頂板事故的分類：巷道頂板事故的分類：巷道頂板事故按事故發(fā)生的地點(diǎn)分為為兩大類：掘進(jìn)工作面冒頂事故；巷道交岔處的冒頂事故。一、巷道頂板災(zāi)害防治一、巷道頂板災(zāi)害防治1、掘進(jìn)工作面迎頭冒頂事故的原因、掘進(jìn)工作面迎頭冒頂事故的原因掘進(jìn)工作面迎頭支架架設(shè)時(shí)間短，未來壓上勁，容易掘進(jìn)工作面迎頭支架架設(shè)時(shí)間短，未來壓上勁，容易被放炮崩倒；人員作業(yè)經(jīng)常在空頂條件下進(jìn)行；同時(shí)被放炮崩倒；人員作業(yè)經(jīng)常在空頂條件下進(jìn)行；同時(shí)受到地質(zhì)構(gòu)造變化影響，所以掘進(jìn)迎頭冒頂事故較多。受到地質(zhì)構(gòu)造變化影響，所以掘進(jìn)迎頭冒頂事故較多。2、掘進(jìn)工作面迎頭冒頂事故的防治、掘進(jìn)工作面迎頭冒頂事故的防治(1)根據(jù)掘進(jìn)工

24、作面頂板巖石性質(zhì)，嚴(yán)格按照根據(jù)掘進(jìn)工作面頂板巖石性質(zhì)，嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程作業(yè)規(guī)程作作業(yè)規(guī)程的規(guī)定控制空頂距，堅(jiān)持使用超前支護(hù)。業(yè)規(guī)程的規(guī)定控制空頂距，堅(jiān)持使用超前支護(hù)。(2)嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，對(duì)頂幫的煤矸塊及時(shí)進(jìn)行清除。嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，對(duì)頂幫的煤矸塊及時(shí)進(jìn)行清除。(3)在地質(zhì)破碎帶或?qū)永砹严栋l(fā)育區(qū)等壓力較大處要縮小支架棚在地質(zhì)破碎帶或?qū)永砹严栋l(fā)育區(qū)等壓力較大處要縮小支架棚距。距。(4)合理布置炮眼和控制裝藥量，以防崩倒支架或崩冒頂板。合理布置炮眼和控制裝藥量，以防崩倒支架或崩冒頂板。 （5）放炮崩倒的支架需及時(shí)進(jìn)行扶正。）放炮崩倒的支架需及時(shí)進(jìn)行扶正。(6)在掘進(jìn)迎頭往后在掘進(jìn)迎頭往后

25、10m范圍內(nèi)采用金屬拉桿或木拉條把棚子連范圍內(nèi)采用金屬拉桿或木拉條把棚子連成一體，必要時(shí)還須打中柱以抵抗頂板突然來壓和放炮沖擊。成一體，必要時(shí)還須打中柱以抵抗頂板突然來壓和放炮沖擊。2、巷道交又處冒頂事故的原因及預(yù)防措施、巷道交又處冒頂事故的原因及預(yù)防措施巷道交叉處控頂面積大，支護(hù)復(fù)雜，是預(yù)防巷道冒頂?shù)闹攸c(diǎn)部巷道交叉處控頂面積大，支護(hù)復(fù)雜，是預(yù)防巷道冒頂?shù)闹攸c(diǎn)部位。位。(1)開岔口應(yīng)盡量避開原來巷道冒頂范圍、廢棄巷道和硐室。開岔口應(yīng)盡量避開原來巷道冒頂范圍、廢棄巷道和硐室。(2)必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后，再拆除原巷道棚腿。必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后，再拆除原巷道棚腿。(3)注意選用抬棚材料的質(zhì)量

26、與規(guī)格，保證其強(qiáng)度。注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格，保證其強(qiáng)度。(4)當(dāng)開口處圍巖尖角被壓壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)抬棚穩(wěn)定性措當(dāng)開口處圍巖尖角被壓壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)抬棚穩(wěn)定性措施。施。(5)抬棚上頂空洞必須堵塞嚴(yán)實(shí)，空洞高度較大時(shí)須用木垛接頂。抬棚上頂空洞必須堵塞嚴(yán)實(shí)，空洞高度較大時(shí)須用木垛接頂。在碼木垛時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)站在安全地點(diǎn)，并設(shè)專人觀看。在碼木垛時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)站在安全地點(diǎn)，并設(shè)專人觀看。 （6）開岔口時(shí)合理布置炮眼和控制裝藥量，盡量減少炮眼個(gè)數(shù)）開岔口時(shí)合理布置炮眼和控制裝藥量，盡量減少炮眼個(gè)數(shù)及裝藥量。及裝藥量。3、錨桿支護(hù)巷道冒頂事故的預(yù)防措施、錨桿支護(hù)巷道冒頂事故的預(yù)防措施錨桿支護(hù)巷

27、道發(fā)生冒頂事故，除地質(zhì)因素外，主要是由于錨桿支錨桿支護(hù)巷道發(fā)生冒頂事故，除地質(zhì)因素外，主要是由于錨桿支護(hù)系統(tǒng)的錨固力不足所造成的。護(hù)系統(tǒng)的錨固力不足所造成的。提高錨桿的錨固力的措施有提高錨桿的錨固力的措施有：（1）合理選擇錨桿間、排距。）合理選擇錨桿間、排距。（2）布置錨桿眼盡量垂直巷道的輪郭線。）布置錨桿眼盡量垂直巷道的輪郭線。（3）科學(xué)選擇錨桿支護(hù)材料。）科學(xué)選擇錨桿支護(hù)材料。（4）提高錨桿支護(hù)施工質(zhì)量。）提高錨桿支護(hù)施工質(zhì)量。（5）打錨桿眼的鉆頭必須滿足作業(yè)規(guī)程要求。）打錨桿眼的鉆頭必須滿足作業(yè)規(guī)程要求。二、巷道支護(hù)木材金屬材料支護(hù)材料石材鋼筋混凝土水泥砂漿各類支護(hù)材料的特點(diǎn)：木材支護(hù)優(yōu)

28、點(diǎn)：重量輕、加工容易、可報(bào)警。缺點(diǎn)：易燃、易腐、回收復(fù)用率低、維護(hù)費(fèi)用高。金屬材料優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度大、使用年限長(zhǎng)、可多次復(fù)用、體積小、不怕燃燒及加工、安裝、修復(fù)都比較方便。缺點(diǎn)：初期投資大、石材優(yōu)點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低巷道掘進(jìn)及支護(hù)形式木棚子棚式支護(hù)金屬棚子鋼筋混凝土 拱形砌碹支護(hù)錨桿支護(hù)錨噴支護(hù)噴漿支護(hù)噴射混凝土支護(hù)錨噴支護(hù)是錨桿支護(hù)、噴漿支護(hù)和噴射混凝土支護(hù)的總稱。可單一使用，亦可聯(lián)合使用。錨桿單一支護(hù)噴漿或噴射混凝土單一支護(hù)錨噴類型錨桿、噴射混凝土或噴漿聯(lián)合噴射混凝土、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)錨桿、金屬網(wǎng)、噴射混凝土聯(lián)合錨桿支護(hù)作用的原理（1）懸吊作用。在層狀巖層中，錨桿將下部不穩(wěn)定的巖層懸吊在

29、上部穩(wěn)固的巖層上，錨桿所受的拉力來自被懸吊的巖層所受重力，如圖48所示。(2)組合梁作用。在沒有穩(wěn)固巖層的薄層狀巖層中，錨桿將薄層巖石錨周成一個(gè)巖石板梁提高頂板的承載能力，決定組合。(3)擠壓加固作用。在塊狀圍巖中，錨桿可將巷道周圍的危石彼此擠緊，對(duì)巖石起到擠壓加固作用。在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個(gè)不僅能維持自身穩(wěn)定，而且能阻止其上部圍巖松動(dòng)和變形的加固拱，從而能保持巷道的穩(wěn)定性，。如圖410。(4)減小跨度作用。巷道頂板打上錨桿，柑當(dāng)于在該處打上點(diǎn)柱把巷道頂板巖石懸露的跨度縮小了，從而提高了頂板巖層的抗彎曲能力，如圖411所示 擠壓加固作用 減小跨度作用 第五節(jié)巷道維修的一般原則、先外

30、后里先外后里是指檢查待處理地點(diǎn)前后米范圍內(nèi)支架的完整情況，有問題先處理，必要時(shí)可采取臨時(shí)加固措施，以提高后路和外圍支架的支護(hù)能力和穩(wěn)定性，確保后路暢通。 對(duì)一段范圍巷道維修時(shí),也必須堅(jiān)持先外后里的原則，由外向里逐漸向前維修，直至該段范圍全部維修好，禁止在沒有安全山出口的情況下處理。第五節(jié)巷道維修的一般原則、先支后拆先支后拆是指更換巷道支護(hù)時(shí)，在拆除原有支護(hù)前，應(yīng)先加固臨時(shí)支護(hù)，拆除原有支護(hù)后，必須及時(shí)除掉頂幫活矸和架設(shè)永久支護(hù)，必要時(shí)還需采取臨時(shí)支護(hù)措施。第五節(jié)巷道維修的一般原則、先上后下先上后下是指傾斜巷道維修支架時(shí)應(yīng)由上而下進(jìn)行，尤其當(dāng)傾角超過度時(shí)，必須防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措

31、施。、先近后遠(yuǎn)先近后遠(yuǎn)是指當(dāng)一條巷道有幾處需要維修支架的地段時(shí)，應(yīng)先處理好距安全出口近的地段。同由此向前逐段處理，直到各處巷道維修好。第五節(jié)巷道維修的一般原則、先頂后幫先頂后幫是指在處理程序上必須注意先維護(hù)、支撐住頂板，再維護(hù)好兩幫。巷道維修及冒頂處理的主要方法、更換棚腿在要替換的折損棚腿旁，架設(shè)臨時(shí)頂柱，支撐棚梁然后更換已折損的棚腿。、更換棚梁在頂板完好的情況下，用撐柱將棚腿固定好，釘上拉條，打上撐木，然后更換棚梁。當(dāng)頂板較為破碎時(shí)，還應(yīng)從鄰近完好支架的頂梁處，向已折斷的頂梁上斜交打入撞楔，在撞楔的掩護(hù)下更換棚梁。第五節(jié)巷道維修的一般原則第五節(jié)巷道維修的一般原則、加固支架對(duì)于失修不嚴(yán)重，不影

32、響安全使用的巷道，可采用加固的辦法進(jìn)行維修，方法有打中柱、架套棚、支抬棚等。、改用砌碹支護(hù)當(dāng)失修巷道冒落很高、片幫嚴(yán)重，使用架棚修復(fù)有困難時(shí)，可改用砌碹支護(hù)。也可以墻體砌筑，頂梁采用架設(shè)鋼梁的方式。第五節(jié)巷道維修的一般原則、下底梁或架設(shè)環(huán)形支架當(dāng)巷道發(fā)生底臌時(shí)采用下底梁的方式支護(hù)，當(dāng)巷道底臌嚴(yán)重時(shí)，采用架設(shè)環(huán)形支架的方式支護(hù)。、架木垛當(dāng)巷道冒落較高，支架上方頂板空隙較大時(shí)，應(yīng)棚梁上方架設(shè)木垛接頂，以防止頂板繼續(xù)冒落。架設(shè)木垛處應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)工作，以吹淡冒高處的瓦斯。第五節(jié)巷道維修的一般原則、套棚維修砌碹巷道當(dāng)砌碹巷道失修不嚴(yán)重時(shí)，若不影響通風(fēng)與運(yùn)輸安全，可采用在碹體內(nèi)側(cè)架設(shè)木棚或金屬棚的方法來加固巷道