煤礦頂板事故及其防治

1、 煤礦頂板事故及其防治 摘要：本文針對(duì)頂板的局部冒頂事故，支護(hù)突然失效局部冒頂事故，空頂冒落沖擊局部冒頂事故，工作面上下端頭局部冒頂，大型冒頂事故等產(chǎn)生的原因和有效的防治措施進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞 頂板 事故 防治頂板事故與水、火、瓦斯、煤塵并列，被稱(chēng)為煤礦五大災(zāi)害。一直是影響安全生產(chǎn)的主要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在上世紀(jì)90年代以前，因頂板事故死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的45%以上，目前，雖然隨支護(hù)技術(shù)的進(jìn)步有所降低，但仍占25%左右，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全帶來(lái)極大威脅。所以必須重視頂板災(zāi)害事故，采取措施，杜絕隱患，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。局部冒頂事故的防治一、鑲嵌型頂板局部冒頂事故的防治：1. 結(jié)構(gòu)：鍋底石、魚(yú)背石，

2、局部煤頂2. 產(chǎn)生原因：落煤后，無(wú)支護(hù)，在無(wú)支護(hù)區(qū)冒險(xiǎn)作業(yè)，沒(méi)有前兆3. 措施：調(diào)查；選及時(shí)支護(hù)架型；不許在無(wú)支護(hù)區(qū)工作； 敲幫問(wèn)頂； 嚴(yán)格架設(shè)質(zhì)量、插嚴(yán)背實(shí)，補(bǔ)換支柱二、支護(hù)突然失效局部冒頂事故的防治：1. 產(chǎn)生原因： 支架內(nèi)傷2. 措施（1）支架無(wú)損（2）合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使彎距較小三、空頂冒落沖擊局部冒頂事故的防治：1. 局部空頂（空洞）的形成：（1）局部漏頂沒(méi)填實(shí)糊頂，不充填空間加大（2）頂板冒落抽空30頂碎，網(wǎng)上冒落抽空（3）上分層大塊矸石參差冒落最初穩(wěn)定，下層開(kāi)采翻滾（4）上分層支架回收不凈留有空間，下層開(kāi)采易冒（5）上分層冒落不充分采空區(qū)四周形成（初采、上下端頭）（6）分層頂板離層下

3、沉量加大，離層空間，再冒，形成沖2. 防治冒頂措施：（1）防止漏頂空頂：超前支護(hù)掏梁窩，提前掛梁，插嚴(yán)背實(shí)（圖一）超前錨桿頂碎時(shí)（圖二）（2）封堵漏頂：打樁楔；泡沫封堵材料（圖三）（3）處理空洞：調(diào)查上分層位置、大小、標(biāo)示空洞較小時(shí)點(diǎn)柱+木垛接頂（先加固空間周邊支架）空洞較大時(shí)3m以下打高柱支柱（先加固空間周邊支架），在其下架設(shè)木垛（最后回收），空洞再大則繞行開(kāi)采掏梁窩超前支護(hù)（ 圖一 ） 超前錨桿（ 圖二 ） 打樁楔處理冒頂（圖三）3. 空頂處回柱放頂措施：（1）加大控頂距上下周邊各5m不回，留安全空間（圖四）（2）對(duì)空洞區(qū)周?chē)涮畛^(guò)邊界1.52.0m（圖五）（3）空頂區(qū)“拉大網(wǎng)”回柱嚴(yán)禁

4、人員進(jìn)老塘加大控頂距 （圖四） 矸石局部充填 （圖五）四、工作面上下端頭局部冒頂：1. 端頭礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)：（1）上下順槽已產(chǎn)生較大變形和破壞時(shí)間1-2年，1000mm（2）上下順槽支護(hù)基本無(wú)初撐力，促使離層下沉（3）支承壓力產(chǎn)生疊加，加劇對(duì)圍巖破壞作用（4）面積大，煤巖體承載能力低，支架控頂負(fù)擔(dān)重（5）端頭移溜改柱，支架多工作在初撐階段，阻力低，穩(wěn)定性差，頂板下沉量大。2. 端頭冒頂類(lèi)型：（1）推垮型冒頂掘巷破壞、離層、漏頂、有空間（2）端頭大面積懸頂壓跨型頂硬、懸露、突冒（3）移留時(shí)壓垮回撤機(jī)頭機(jī)尾支架，支撐力降低、突冒3. 防止端頭冒頂措施：（1）十字頂梁支護(hù)（2）端頭回梁八柱支護(hù)（倒移）

5、（3）提高支護(hù)強(qiáng)度為正常時(shí)的1.6倍（增支柱密度、特殊支架）（4）局部錨桿一端頭支架混合支護(hù)5）選用端頭支架五、大型冒頂事故的防治一、復(fù)合型頂板條件下的冒頂事故1. 復(fù)合頂板巖性與結(jié)構(gòu)：下軟上硬層狀巖層2. 礦壓特點(diǎn)：平時(shí)頂板壓力小，支架承載不大；離層后，形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有橫向移動(dòng)傾向； 支護(hù)失穩(wěn)，推垮。 堅(jiān)硬頂板放頂后，懸頂，斷裂，沖擊推垮。3. 防治措施：（1）合理布置工作面：嚴(yán)禁爬山開(kāi)采；嚴(yán)禁下順槽與工作面銳角相交階梯形布置2）減少對(duì)頂板破壞：不得挑頂掘進(jìn)；切眼錨桿加固（錨桿+液柱）3）安全控制：提高初撐力；初次放頂時(shí)，沿傾斜分段布置錨桿；降低初步階段采高，充填、炮崩；（調(diào)整采高有一定限

6、度）復(fù)合頂薄時(shí)，挑頂開(kāi)采；增大控頂距。（1）調(diào)研頂分層冒落狀況，危險(xiǎn)區(qū)標(biāo)注；（2）預(yù)防處理：煤壁深孔爆破（第一分層）；（ 3）金屬網(wǎng)假頂控制：1）盡可能延長(zhǎng)分層開(kāi)采間隔時(shí)間；2）適當(dāng)降低第二分層工作面初采高度；3）適當(dāng)加大控頂距特殊情況下； 4）及時(shí)處理網(wǎng)兜放矸，托板；5）上分層開(kāi)采不扯網(wǎng)，及時(shí)補(bǔ)網(wǎng)。3巷道冒頂?shù)脑?、預(yù)兆及防治巷道頂板事故多發(fā)生在掘進(jìn)工作面及巷道交叉口。 巷道發(fā)生冒頂?shù)脑蛑饕校?巷道開(kāi)掘后沒(méi)有得到及時(shí)支護(hù)； 巷道頂板圍巖壓力大，支護(hù)失效。 巷道發(fā)生冒頂預(yù)兆主要有： 頂板發(fā)出響聲。頂板壓力急劇加大時(shí)，頂板巖層下沉，斷裂發(fā)出響聲；另外，由于支架上壓力增大，支架及剎桿壓彎斷裂發(fā)出響聲； 掉渣、漏頂。冒頂前，破碎的偽頂或直接頂有時(shí)會(huì)因背板不嚴(yán)和支架不牢出現(xiàn)漏頂，掉渣； 頂板有裂縫； 頂板出現(xiàn)離層； 淋水量增加。 巷道冒頂事故主要預(yù)防措施有： 加強(qiáng)地質(zhì)及水文地質(zhì)工作，根據(jù)地質(zhì)資料、水文資料，科學(xué)設(shè)計(jì)巷道支護(hù)，制定相應(yīng)施工方法及作業(yè)規(guī)程； 掘進(jìn)巷道時(shí)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)； 盡量一次成巷，縮短圍巖暴露時(shí)間； 施工時(shí)，設(shè)專(zhuān)人觀察頂板；認(rèn)真執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度，及時(shí)處理隱患