礦井頂板災(zāi)害防治

1、礦井頂板災(zāi)害防治2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心1第1頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心2第一節(jié) 頂板災(zāi)害防治第2頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心3老頂直接頂煤層頂板采礦開挖空洞頂板巖石下沉變形、破壞，產(chǎn)生事故第一節(jié) 概 述是指能在采空區(qū)不規(guī)則冒落、不能向煤壁前方和采空區(qū)矸石上永久傳遞力的、其作用力必須由支架全部承擔(dān)的那部分巖層的總和。是指自身能形成平衡結(jié)構(gòu)、能永久向煤壁前方和采空區(qū)矸石上傳遞力的、其運(yùn)動對采場礦壓有明顯影響的、作用力

2、無須支架全部承擔(dān)的那部分巖層。第3頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心4礦山壓力的基本概念水平原巖應(yīng)力鉛垂原巖應(yīng)力采礦開挖引起的應(yīng)力集中存在于地層中示受工程擾動的天然應(yīng)力為原巖應(yīng)力，也稱為巖體初始應(yīng)力，絕對應(yīng)力或地應(yīng)力。天然存在于原巖內(nèi)而與人為因素?zé)o關(guān)的應(yīng)力場稱為原巖應(yīng)力場。來源：地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動和巖體自重。存在形式：一部分以彈性能形式存在，另一部分由于種種原因在巖石中處于自我平衡狀態(tài)。采場中一切壓力顯現(xiàn)的根源，是采動引起的上覆巖層運(yùn)動。上覆巖層是指需要控制的巖層，包括直接頂和老頂。第4頁，共117頁，2022年，5月20日，1

3、點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心5礦山壓力顯現(xiàn)的基本形式頂板下沉與支架承載頂?shù)装逡平鼉蓭凸某雒绊?、片幫礦山壓力控制：人為減輕、調(diào)節(jié)、改變和利用礦山壓力作用的各種方法，叫做“礦山壓力控制”，簡稱礦壓控制。把礦山壓力顯現(xiàn)控制在合理的范圍，這是礦山壓力控制的根本目的。第5頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心6但是：采場一般位于地下數(shù)百米乃至上千米的深度，開采實(shí)踐表明，有些礦井以每平方米12根的單體支柱就能支護(hù)住采動空間，說明對采場礦壓有明顯影響的上覆巖層范圍是有限的。 通過對國內(nèi)外有關(guān)資料的研究，特

4、別是對我國開灤礦區(qū)和大屯礦區(qū)深孔布網(wǎng)的研究，得出一般采場的需控巖層厚度范圍為采高的68倍。第6頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心7一 、礦山壓力顯現(xiàn)的基本規(guī)律（一）采煤工作面礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律存在初次來壓和周期來壓。初次來壓：老頂?shù)谝淮未竺娣e失穩(wěn)垮落引起的壓力增大現(xiàn)象。周期來壓：初次來壓之后每隔一定時(shí)間（工作面推進(jìn)一定距離）老頂都要出現(xiàn)一次失穩(wěn)垮落引起的周期性壓力增大現(xiàn)象。第7頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心8豎三帶1、冒落帶。指采用全部垮落法管理頂

5、扳時(shí)，采煤工作面放頂后引起的煤層直接頂?shù)钠茐姆秶?圖中)。該部分巖層在采空區(qū)內(nèi)已經(jīng)垮落，而且越靠近煤層的巖石就越紊亂、破碎。在采煤工作面內(nèi)這部分巖層由支架暫時(shí)支撐。冒落帶和裂隙帶的總厚度，一般為采高的6倍8倍。 3、彎曲下沉帶。一般是指位于裂隙帶之上的巖層，向上可發(fā)展到地表。此帶內(nèi)的巖層將保持其整體性和層狀結(jié)構(gòu)(圖中)。2、裂隙（縫）帶。指位于冒落帶之上的巖層。這部分巖層的特點(diǎn)是巖層產(chǎn)生垂直于層面的裂縫或斷開，但仍能整齊排列(圖中)。第8頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心9裂隙帶巖層在水平方向上可以分為3個(gè)區(qū)：煤壁支撐區(qū)、

6、離層區(qū)和重新壓實(shí)區(qū)，如圖所示。(1)煤壁支撐影響區(qū)：它是由于工作面煤壁支撐而使頂板呈拉伸變形形成的。范圍從工作面前方3040 m一直到工作面后方48m，該區(qū)內(nèi)頂板水平移動較為劇烈，垂直移動則甚微，在有些場合垂直位移還會出現(xiàn)負(fù)值（即巖層上升現(xiàn)象）。(2)離層區(qū)：范圍從工作面后方48m至30m左右，該區(qū)內(nèi)頂板急劇下沉、斷裂，且各層下沉的速度由下向上逐漸減少，并且層間的離層現(xiàn)象隨著距煤層距離的增加而愈多。 (3)重新壓實(shí)區(qū)：位于工作面后方30 m以外，該區(qū)內(nèi)已斷裂的巖層又重新被采空區(qū)冒落的殲石支撐，由下向上各巖層的下沉速度逐漸增大，層間進(jìn)入相互壓實(shí)的過程。第9頁，共117頁，2022年，5月20日，

7、1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心10 初次來壓特征：老頂初次來壓比較突然。來壓前回采工作空間上方的頂板壓力比較小。因而往往容易使人疏忽大意。初次來壓時(shí)，老頂垮距比較大，影響的范圍也比較廣，工作面易出現(xiàn)事故。 老頂初次來壓對工作面的影響較大，因此必須掌握初次來壓步距的大小，以便及時(shí)采取對策。在來壓期間，必須加強(qiáng)支架的支撐力，尤其要加強(qiáng)支架的穩(wěn)定性。一般可以采用木垛、斜撐等特種支架加強(qiáng)回采工作空間的支護(hù)。初次來壓是工作面礦山壓力顯現(xiàn)的重要現(xiàn)象，衡量其指標(biāo)是來壓強(qiáng)度和初次來壓步距（一般20-35m），頂板堅(jiān)硬、直接頂薄的工作面初次來壓強(qiáng)度大、來壓步距大。第10頁，共

8、117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心11如何抓好采面初次放頂？ 事故教訓(xùn)表明，必須做好以下幾項(xiàng)工作： 技術(shù)上 要弄清地質(zhì)條件和頂板類型，合理設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)，使規(guī)程措施具有科學(xué)性、針對性、指導(dǎo)性、可行性，而不是“開工護(hù)照”，從技術(shù)上率先把好安全關(guān)。 第11頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心12 組織上1983年原煤炭部規(guī)定，要成立“初次放頂領(lǐng)導(dǎo)小組”，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)；其主要職責(zé)是 ： 檢查采面工程質(zhì)量、安全隱患、安全 責(zé)任制落實(shí)情況。 指導(dǎo)對查出隱患，提出處理的意見和

9、建議。 監(jiān)督跟蹤監(jiān)督重大隱患整改情況， 不處理好不得離崗。 管理上要嚴(yán)格執(zhí)行三大規(guī)程和各項(xiàng)制度，按章作業(yè)，實(shí)施“精細(xì)化管理”，搞好工程質(zhì)量，打好安全的基礎(chǔ)。第12頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心13 科學(xué)監(jiān)控上 “單體液壓支柱采面支護(hù)質(zhì)量和頂板動態(tài)監(jiān)控”，簡稱“阻力監(jiān)控法”，是原淮北礦務(wù)局和中國礦業(yè)大學(xué)，共同完成的重大科研攻關(guān)課題，已獲安徽省科 技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，并納入了行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和“中國采煤方法”一書。它是我國采面頂板管理，從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)型向科學(xué)化轉(zhuǎn)變的重大突破。實(shí)踐表明它直觀簡便、易測易控，煤炭行業(yè)全面推廣應(yīng)用后，收到了

10、控制頂板事故“立竿見影”的明顯效果。 所以采面初次放頂期間必須對支柱初撐力和工作阻力認(rèn)真測控，務(wù)必達(dá)標(biāo)，切不可搞形式主義。 第13頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心14 落實(shí)各級安全責(zé)任制采面在初放和正常生產(chǎn)期間，都要堅(jiān)持區(qū)級干部跟班制度，并要明確安全責(zé)任制，各盡其責(zé)。 搞好業(yè)務(wù)保安，加強(qiáng)安全監(jiān)督頂板主管處、科和安監(jiān)部門要各司其職，做好檢查、指導(dǎo)、監(jiān)督工作，與生產(chǎn)單位一道把好初放安全關(guān)。 請示匯報(bào)若遇到生產(chǎn)單位或礦井解決不了的重大隱患或重大技術(shù)疑難問題，應(yīng)立即逐級向上匯報(bào)請示，請求指導(dǎo)。第14頁，共117頁，2022年，5

11、月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心15（二）巷道礦山壓力顯現(xiàn)的基本規(guī)律（5個(gè)階段 巷道掘進(jìn)階段（）掘進(jìn)巷道僅對小范圍巖體造成擾動，故一般情況下礦壓顯現(xiàn)不會很劇烈.無采掘影響階段（）頂?shù)装逡平俣缺染蜻M(jìn)期間要小得多，故巷道基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)。采動影響階段（）采動影響是由于回采工作引起圍巖應(yīng)力再次重新分布而造成的。這階段中礦壓顯現(xiàn)也最強(qiáng)烈。采動影響穩(wěn)定階段（）這是巷道圍巖經(jīng)受一次采動影響后重新進(jìn)入相對穩(wěn)定的階段，故其圍巖移動特征基本上與無采掘影響階段類似。二次采動影響階段（）二次采動影響的時(shí)間和空間規(guī)律與一次采動影響類似，但由于這種情況下巷道受到下區(qū)段工作

12、面超前支承壓力和巷道煤體一側(cè)殘余支承壓力的疊加作用，二次采動影響的劇烈程度和影響范圍都會比一次采動影響稍大。后期采掘活動對巷道壓力顯現(xiàn)影響較大第15頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心16二、采煤工作面頂板事故防治1. 老頂來壓時(shí)的壓垮型冒頂(主要發(fā)生在老頂來壓時(shí)）致因：1、頂板來壓過大；2、支架支撐力不足。3、厚層難冒頂板大面積冒頂垮落帶老頂巖塊壓壞采場支架垮落帶老頂巖塊沖擊壓壞采場支架離層沖擊壓壞支架第16頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心17預(yù)防措

13、施：1、提高采場支架的初撐力使用初撐力大的支柱小煤礦使用的木支柱和摩擦金屬支柱初撐力小，剛度差，易導(dǎo)致煤層復(fù)合頂板離層，又使采場支架不穩(wěn)定，所以有條件的礦要推廣使用單體液壓支柱。 正確操作操作時(shí)將初撐力給足；二次補(bǔ)液；支柱架設(shè)正規(guī)。支柱一定要升緊；單體摩擦支柱一定要使用液壓升柱器升柱，升柱完成后水平楔要打緊；單體液壓支柱注液系統(tǒng)壓力要足夠，必要時(shí)使用增壓注液槍；木背板不宜過厚；鉆底支柱要穿鞋。液壓系統(tǒng)保證泵站壓力；密封件不失效、管路不漏液；安全閥要達(dá)到規(guī)定的調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)。支柱完好試壓；更換；乳化液配比合理清潔；防雜物進(jìn)入。 合理初撐力為額定阻力的0.60.85第17頁，共117頁，2022年，5月

14、20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心18預(yù)防措施：2、提高采場支架的支撐力使用支撐能力強(qiáng)的支柱（弱）木支柱摩擦金屬支柱單體液壓支柱（強(qiáng)）。正確操作保證支護(hù)工程質(zhì)量（棚梁位置、支架迎山、頂梁鉸接率）；鉆底支柱穿鞋。合理的支護(hù)密度 作業(yè)規(guī)程中的柱、排距是按礦山壓力和支護(hù)需求經(jīng)過計(jì)算得出的，作業(yè)過程中必須嚴(yán)格按照規(guī)定支護(hù)。加強(qiáng)維護(hù)失效、損壞的支柱和頂梁及時(shí)更換；歪倒的支架及時(shí)扶正；二次注液、升壓。使用特種支架木垛、叢柱、密集、戧棚、戧柱。第18頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心19預(yù)防措施：

15、3、提高支架的穩(wěn)定性使用整體性強(qiáng)的支架（弱）點(diǎn)柱戴帽點(diǎn)柱棚子懸臂支架液壓支架（強(qiáng)）利用特種支架煤層傾角大或在工作面仰斜推進(jìn)時(shí)，為防止頂板沿傾斜方面滑動推倒支架，應(yīng)采用斜撐、抬棚、木垛等特種支架來增加支架的穩(wěn)定性。利用拉鉤器在摩擦金屬支柱和金屬鉸接頂梁采面中，用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端頭至下端頭連接起來，形成穩(wěn)定的“整體支架”。 第19頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心204、掌握來壓強(qiáng)度和步距1）在來壓前提前做好準(zhǔn)備2 ）在接近來壓時(shí)刻要盡可能避免在采場同時(shí)進(jìn)行采煤和放頂工作。預(yù)防措施：第20頁，共117頁，20

16、22年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心21預(yù)防措施：5、改變頂板巖層的物理力學(xué)性質(zhì)及減小頂板懸露面積，加強(qiáng)工作面支護(hù)。（1）頂板高壓注水 （2）強(qiáng)制放頂30m17-21高壓注水預(yù)裂爆破第21頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心222. 漏垮型冒頂?shù)闹乱蚣胺乐沃乱颍河捎诿簩觾A角較大，直接頂又異常破碎，采場支護(hù)系統(tǒng)中如果某個(gè)地點(diǎn)失效發(fā)生局部漏冒，破碎頂板就有可能從這個(gè)地點(diǎn)開始沿工作面往上全部漏空，造成支架失穩(wěn)，導(dǎo)致漏垮工作面。工作面漏垮示意圖 包括工作面煤壁附近、上下端頭，放頂線上

17、的局部冒頂。第22頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心23預(yù)防措施：1、不讓漏選用合適的支柱，使工作面支護(hù)系統(tǒng)有足夠的支撐力與可縮量；頂板必須背嚴(yán)實(shí)；嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出現(xiàn)局部冒頂。2、不讓繼續(xù)漏漏頂空洞的形成都是從小到大的，若出現(xiàn)局部漏洞，在剛開始的時(shí)候就立即加以堵塞，以防其進(jìn)一步擴(kuò)大。小漏頂背嚴(yán)即可，較大的漏頂一般采取打撞楔的辦法。3、接頂已形成的漏頂空洞必須接頂，背嚴(yán)；空洞下加打木垛加強(qiáng)支護(hù)。撞楔法木垛接頂?shù)?3頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察

18、局安全技術(shù)中心243. 復(fù)合頂板推垮型冒頂所謂復(fù)合頂，系指具有“軟、弱、薄”三大特點(diǎn)的頂板。復(fù)合頂板的特征：（1）煤層頂板由下“軟”上“硬”不同巖性的巖層組成；（2）“軟”、“硬”巖層間有煤線或薄層軟弱巖層；（3）0.5m下部“軟”巖層的厚度（第一個(gè)分層）3.0m。原因： 頂板有大面積離層，支柱初撐力低穩(wěn)定性差是發(fā)生推垮的“根本原因”； 離層頂板的自重下滑，是導(dǎo)致推垮的“唯一動力”； 老頂“不參與”推垮。下位軟巖層離層斷裂第24頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心25推垮規(guī)律 由于上述特點(diǎn)，決定了在采煤工作面： 初次放頂期間

19、 初次來壓結(jié)束之后 周期來壓結(jié)束之后的三個(gè)生產(chǎn)時(shí)段,尤其是在初次放頂期間，軟硬巖層不能同步下沉，極易離層、極難管理、極易發(fā)生“推垮型”冒頂，這就是復(fù)合頂板“推垮型”冒頂?shù)囊?guī)律。因此說，初次放頂期間是“推垮型”冒頂?shù)摹岸喟l(fā)期”，要嚴(yán)加防范。推垮危害 由于垮前沒有明顯預(yù)兆，垮時(shí)時(shí)間短、速度快、面積大、來勢猛，因而防不勝防，往往來不及撤人，可能會導(dǎo)致多人傷亡事故。危害極大，應(yīng)嚴(yán)加防范。第25頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心26預(yù)防措施：1、提高采場支架的初撐力，防止頂板離層使用初撐力大的支柱小煤礦使用的木支柱和摩擦金屬支柱初撐

20、力小，剛度差，易導(dǎo)致煤層復(fù)合頂板離層，又使采場支架不穩(wěn)定，所以有條件的礦要推廣使用單體液壓支柱。 正確操作支柱一定要升緊；單體摩擦支柱一定要使用液壓升柱器升柱，升柱完成后水平楔要打緊；單體液壓支柱注液系統(tǒng)壓力要足夠，必要時(shí)使用增壓注液槍；木背板不宜過厚；鉆底支柱要穿鞋。在復(fù)合頂板管理中此為關(guān)鍵措施！合理初撐力為額定阻力的0.60.85第26頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心27預(yù)防措施：2、提高采場支架的支撐力，防止頂板斷裂使用支撐能力強(qiáng)的支柱（弱）木支柱摩擦金屬支柱單體液壓支柱（強(qiáng)）。正確操作保證支護(hù)工程質(zhì)量（棚梁位置、

21、支架迎山、頂梁鉸接率）；鉆底支柱穿鞋。合理的支護(hù)密度 作業(yè)規(guī)程中的柱、排距是按礦山壓力和支護(hù)需求經(jīng)過計(jì)算得出的，作業(yè)過程中必須嚴(yán)格按照規(guī)定支護(hù)。加強(qiáng)維護(hù)失效、損壞的支柱和頂梁及時(shí)更換；歪倒的支架及時(shí)扶正；二次注液、升壓。使用特種支架木垛、叢柱、密集、戧棚、戧柱。第27頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心28預(yù)防措施：3、提高支架的穩(wěn)定性，防止支架隨頂板滑動使用整體性強(qiáng)的支架（弱）點(diǎn)柱戴帽點(diǎn)柱棚子懸臂支架液壓支架（強(qiáng)）利用特種支架煤層傾角大或在工作面仰斜推進(jìn)時(shí)，為防止頂板沿傾斜方面滑動推倒支架，應(yīng)采用斜撐、抬棚、木垛等特種支架

22、來增加支架的穩(wěn)定性。利用拉鉤器在摩擦金屬支柱和金屬鉸接頂梁采面中，用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端頭至下端頭連接起來，形成穩(wěn)定的“整體支架”。 第28頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心29預(yù)防措施：4、其他措施應(yīng)用偽俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下傾角達(dá)46; 掘進(jìn)上下順槽時(shí)不破壞復(fù)合頂板; 工作面初采時(shí)不要反推; 控制采高，使軟巖層冒落后能超過采高; 盡量避免上下順槽與工作面斜交; 靈活地應(yīng)用戧柱戧棚，使它們迎著巖體可能推移的方向支設(shè); 禁止采用仰斜開采。推進(jìn)方向第29頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)1

23、4分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心30采場冒頂有壓、漏、推3種基本類型，回采工作面支架應(yīng)具備的基本性能應(yīng)該有支、護(hù)、穩(wěn)3個(gè)方面。1采場支架對頂板應(yīng)能支得起所謂支得起，就是要求支架在其工作全過程都能夠支撐住頂板所施加的壓力，否則就會導(dǎo)致壓垮型冒頂事故。三、預(yù)防冒頂事故的采場控頂設(shè)計(jì)綜合使用“支、切、讓、挑”等手段，防止壓垮。支：用工作面空間基本支柱工作阻力平衡工作空間上方垮落帶巖重。依此可確定基本的支護(hù)強(qiáng)度、計(jì)算支護(hù)密度及柱排距。 切：切斷下位巖層，防止頂板壓力前移。依此確定末排支柱工作阻力，計(jì)算末排支柱的線密度。讓：適應(yīng)裂隙帶下沉。挑：松動碎裂厚層難冒頂板。 第30頁

24、，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心31采場冒頂有壓、漏、推3種基本類型，回采工作面支架應(yīng)具備的基本性能應(yīng)該有支、護(hù)、穩(wěn)3個(gè)方面。2采場支架對頂板應(yīng)能護(hù)得好所謂護(hù)得好，就是要求采場支架能控制住工作空間的頂板，使其一點(diǎn)都不冒落。如果護(hù)不好，則可能發(fā)生漏冒型冒頂。一是護(hù)住工作空間的頂板不冒落；二是保證回柱人員有工作空間；三是控制端面頂板。第31頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心32采場冒頂有壓、漏、推3種基本類型，回采工作面支架應(yīng)具備的基本性能應(yīng)該有支、護(hù)、穩(wěn)

25、3個(gè)方面。3采場支架對頂板應(yīng)能穩(wěn)得住所謂穩(wěn)得住，就是要求支架具有抵抗來自層面方向推力的能力，如果采場支架對頂板穩(wěn)不住，則可能導(dǎo)致推垮型冒頂。 在支、護(hù)、穩(wěn)與壓、漏、推的關(guān)系上，從本質(zhì)上講，應(yīng)該是用支對付壓，用支與護(hù)對付漏，用支、護(hù)、穩(wěn)對付推。但是，在解決實(shí)際問題時(shí)卻是以支對付壓，以護(hù)對付漏，以穩(wěn)對付推。一是支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;二是提高支柱初撐力。第32頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心33預(yù)防冒頂事故的控頂設(shè)計(jì)的基本原則（1）要求支架（支柱）有一定（較高）的初撐力來防壓、防漏、防推。-工作阻力是壓出來的，而初撐力是主動支撐頂板的

26、（2）均按最不利的條件，確定支護(hù)參數(shù)。-因?yàn)閷τ陧敯迨鹿适遣辉试S有半點(diǎn)差錯(cuò)的。 支柱的工作阻力，在相當(dāng)大的程度上取決于初撐力。第33頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心34（一） 綜采工作面控頂設(shè)計(jì)控頂設(shè)計(jì)：確定支架架型、支架工作阻力、初撐力、支架的高度等。要求防漏、防壓、防推。第34頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心35（1）支撐式支架支撐性能好，但防護(hù)與穩(wěn)定性差，不適應(yīng)軟弱頂板或傾角大的煤層。綜采支架類型3第35頁，共117頁，2022年，5月20日

27、，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心36（2）掩護(hù)式支架防護(hù)與穩(wěn)定性性能很好，但支撐性能差，不適應(yīng)垮落帶中有老頂?shù)臈l件。第36頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心37（3）支撐掩護(hù)式支架-支撐性、防護(hù)與穩(wěn)定性性能都很好，但造價(jià)較高。第37頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心381. 綜采漏冒型冒頂?shù)目刂拼胧?）當(dāng)直接頂較軟時(shí)，需要考慮防漏；應(yīng)選用掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式支架。當(dāng)直接頂較軟時(shí),如果端面距過大,易引起端面冒頂。應(yīng)選用

28、端面距不超過340mm，又能及時(shí)支護(hù)的架型（帶護(hù)幫裝置）。支架初撐力大，頂板下沉小，端面冒高小。掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式有向煤壁的推力，初撐力大，推力大，有利于控制端面冒高。在斷層破碎帶，應(yīng)采用固結(jié)法處理碎頂。 所需初撐力通過調(diào)壓試驗(yàn)或日常監(jiān)測來確定。第38頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心39 2. 綜采壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧?）工作阻力應(yīng)能支撐住工作空間及采空區(qū)上方垮落帶巖層的重量。支架處于最不利的情況：支撐老頂斷裂巖塊全部重量+直接頂巖層重量（1）工作阻力的要求垮落帶老頂巖塊前端已露出工作面煤壁，后端又未觸矸第39頁，共1

29、17頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心40（1）支架選型時(shí)，P（為支撐垮落帶巖重，支架所需工作阻力）不應(yīng)大于支架額定工作阻力的50%65%。支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，支撐能力的富裕系數(shù)為1.52.0。（2）初次來壓步距大于周期來壓2倍時(shí)，富裕系數(shù)應(yīng)取大。（3）當(dāng)頂板塊度很大時(shí)，支架立柱需要大流量的安全閥。注意事項(xiàng)：3第40頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心41初撐力應(yīng)能保持直接頂與老頂或下位巖層與上位巖層不離層。為達(dá)此目的，初撐力應(yīng)能把直接頂沿支架后端切斷。（2）初撐力的要求第

30、41頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心42支架的初撐力必須滿足三個(gè)條件：初撐力能平衡支架上方直接頂巖重；支架后端初撐力能平衡采空區(qū)上方將要被切斷的直接頂懸頂巖重；初撐力產(chǎn)生的主動力矩能平衡工作空間上方及采空區(qū)上方直接頂巖重所產(chǎn)生的力矩。 按以上三個(gè)條件分別計(jì)算所需的初撐力，然后選取最大值。第42頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心43支架的可縮量應(yīng)適應(yīng)裂隙帶老頂?shù)南鲁痢Ｗ畲罂仨斁鄷r(shí)，滿足頂梁末端頂板最大下沉量要求。支架的最大與最小高度。（3）可縮量的要求

31、第43頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心44對厚層難冒頂板，采用鉆爆或注水法，松動碎裂23倍采高巖層（直接頂+老頂）。一般應(yīng)提前進(jìn)行碎裂。當(dāng)厚層難冒頂板不大時(shí)，只處理下部部分厚度，余下部分轉(zhuǎn)變?yōu)榱严稁r層。將處理部分頂板巖層視為垮落帶巖層。（4）對厚層難冒頂板的處理第44頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心45 3. 綜采推垮型冒頂?shù)目刂拼胧┚哂袕?fù)合頂板，初撐力不足時(shí)，容易倒架。上下位巖層間的摩擦阻力防推。初撐力可將下位巖層緊頂?shù)缴衔粠r層上。第45頁，共

32、117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心46 4. 總結(jié)4綜采頂板控制設(shè)計(jì)的主要目的是為了防推、防壓、防漏頂板事故。可以設(shè)計(jì)的是支架的初撐力，應(yīng)取上述三者最大值。選型時(shí)，設(shè)計(jì)初撐力應(yīng)小于支架額定值的80%（留有富裕系數(shù)）。 按防漏、防壓、防推三個(gè)方面分別計(jì)算所需的初撐力，然后選取最大值。第46頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心47（二） 單體支柱工作面控頂設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：支柱、頂梁類型、支架排距與柱距、支柱的初撐力、密集支柱距墩柱的應(yīng)用等。已知量：頂梁長度與排

33、距，與采煤進(jìn)度與采煤機(jī)截深一并考慮。控頂距與放頂距。設(shè)計(jì)量：支柱初撐力、支護(hù)密度。第47頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心481支護(hù)設(shè)計(jì)：支護(hù)：“支”和“護(hù)”支：防止切頂，防止臺階下沉，防止支架壓死；其對象重點(diǎn)是老頂和堅(jiān)硬的直接頂。護(hù)：防止直接頂向采空區(qū)方向滑動和碎頂冒漏；其對象主要是煤層上0.5m范圍內(nèi)的直接頂或偽頂。第48頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心49（1）、頂板管理方法的選擇：全部垮落：對頂板不采取專門的處理措施，是一種不加管理的管理，在

34、條件允許時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇；緩慢下沉：頂板韌性大，采高不大，末排支柱處頂板下沉量不超過支柱所允許的縮量時(shí)，采用，這種方法采面一般可以不采用特殊支護(hù)；充填：不滿足緩慢下沉的條件時(shí)應(yīng)充填。刀柱法充填法緩慢下沉法全部垮落法第49頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心50（2）、合理支護(hù)方式的選擇：支護(hù)方式分為基本支護(hù)和特種支護(hù)?；局ёo(hù)的作用：在頂板不發(fā)生特殊情況時(shí)，能支和護(hù)住頂板；特種支護(hù)作用：在頂板出現(xiàn)懸頂、滑動、沖擊等威脅時(shí)，能防止頂板事故發(fā)生。（3）、控頂距選擇：根據(jù)安全生產(chǎn)的基本要求，采場至少必須有三硐分別供運(yùn)煤、行人和堆料用，

35、因此，在“見四回一”的采場，基本控頂距最大4硐，最小3硐；在“見五回二”的采場，最大5硐，最小3硐，任何小于3硐的控頂距在安全方面都是不允許的。第50頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心51 硐凈寬一般大于0.5 m，在走向掛梁時(shí)，硐寬一般由頂梁長度決定，在傾向掛梁時(shí)，硐寬一般由采煤進(jìn)尺決定。一般頂板條件下，都采用3 4硐控頂。復(fù)合頂板初次垮落期間的控頂距，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，一般采用4 5硐控頂。從煤壁到最末排頂粱后端第51頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心

36、52選擇一排或二排放頂？取決于頂板條件和支柱的支撐能力一排放頂距直接頂較松軟，回柱放頂能立即垮落。二排放頂距直接頂較完整，回一排柱后較長時(shí)間不垮落，工作面頂板壓力增大。放頂距如何確定？注：單體液壓柱初撐力大，采用一排放頂距。第52頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心53（4）、底板控制鉆底：“穿鞋”，但應(yīng)注意：柱鞋直徑大于350mm后，回柱就相當(dāng)困難了，此時(shí)要采取鋪底梁的方法?；祝壕植炕?：復(fù)合底板，有弱面，通過“穿鞋”等增加支柱阻力，加深柱窩。整體滑底：在機(jī)巷破底處打木垛和戧柱，在工作面內(nèi)增加支柱阻力。第53頁，共11

37、7頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心542、 回采工作面支護(hù)設(shè)計(jì)分類指導(dǎo)原則：淮北礦區(qū)經(jīng)驗(yàn) “復(fù)合頂板” 要“支、護(hù)”兼顧，以提高“初撐力”為主，初撐力按下式計(jì)算。 “三軟煤層” 要“支、護(hù)”兼顧，以“護(hù)”為主，實(shí)施“三封閉”管理，確保初撐力50KN 。 “大傾角采場” 要“支、護(hù)、穩(wěn)”兼顧，以“支”求“穩(wěn)”，以“穩(wěn)”為主，確保初撐力50KN 。 “穩(wěn)定頂板” 要“支、切、挑”兼顧，以“支”為主，適當(dāng)架設(shè)特殊支架，實(shí)施人工強(qiáng)制放頂，確保初撐力70KN 。第54頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24

38、云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心55增大工作面支護(hù)強(qiáng)度則可減少 頂?shù)装逑鄬σ平浚?端面冒高； 頂板臺階下沉量。 提高支柱初撐力提高支柱密度提高支護(hù)系統(tǒng)剛度均可提高支護(hù)強(qiáng)度第55頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心56支護(hù)系統(tǒng)剛度： (1) 支護(hù)系統(tǒng)剛度：單位頂?shù)装逑鄬σ平克鶎?yīng)的支柱工作阻力增量。 (2)取決于： 頂梁和背頂材料的剛度、支柱本身剛度、底板巖層剛度 從有效控制頂板角度看， 支護(hù)系統(tǒng)剛度越大越好。 （支柱鉆底超過100mm，則需要穿鐵鞋）第56頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/

39、9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心57 插背物目前的背頂材料，壓縮率可達(dá)50%，一般在 50kN前即可完成，壓縮量大，剛度??； 頂 梁金屬頂梁不可壓縮，可認(rèn)為是剛性； 底 板砂頁巖、砂巖等中硬、堅(jiān)硬巖層剛性較大， 煤、泥巖、頁巖等較軟巖層剛度小，影響系 統(tǒng)剛度； 支 柱單體液柱剛度比較理想； （初撐力高，可壓縮背頂物等材料，使系統(tǒng)剛度增加）第57頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心58 1.漏冒型冒頂?shù)目刂拼胧┌错敯孱愋痛_定支護(hù)原則（1）堅(jiān)硬頂板無需護(hù)頂，支柱帶帽即可。（2）中等穩(wěn)定支柱帶頂梁，頂梁與裂縫最好垂交。（3）

40、軟弱頂板帶頂梁，頂梁上加背板。特別碎的還要背嚴(yán)，柱距小于0.7m 。機(jī)頭機(jī)尾采用四對八梁。第58頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心59頂板松軟時(shí)，應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)闹号浜希刂贫嗣婢?，必要時(shí)增設(shè)短梁，使其小于200mm?？刂贫嗣婢嗫刂茊误w面的端面冒高應(yīng)控制在200mm以內(nèi)，否則，頂板不好控制。一般初撐力愈大，端面冒高愈小?？空{(diào)壓實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測來解決。第59頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心60 2. 壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧┲Ъ艿墓ぷ髯枇?yīng)能支撐工作空間及采空區(qū)上

41、方垮落帶巖重。一定密度基本柱阻力支撐工作空間的垮落帶。一定線密度的密集柱阻力支撐采空區(qū)的垮落帶。第60頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心61（1）支護(hù)密度計(jì)算合理的支護(hù)密度應(yīng)該取支密度和護(hù)密度中的最大值。在確定了必要的支護(hù)強(qiáng)度PT 后，支密度 n 即可由下式求出，即： （根/m2）如果計(jì)算出支護(hù)密度（n）超過實(shí)際所允許的數(shù)值，應(yīng)當(dāng)采取增加必要的特種支護(hù)措施。 第61頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心62式中，PT為工作面支護(hù)強(qiáng)度（頂板壓力）， KN/m

42、2；其計(jì)算方法：（有礦壓觀測資料）按實(shí)測結(jié)果（無礦壓觀測資料）：1、根據(jù)地質(zhì)資料（頂?shù)装逯鶢顖D），找出冒落帶（直接頂）總厚度h，m；冒落帶平均重力密度，KN/m3；煤層傾角，（）。 PT=hCOS （KN/M2）2、按經(jīng)驗(yàn)公式估計(jì)支護(hù)強(qiáng)度（考慮基本頂來壓）： PT=nh式中n為增載系數(shù)（又稱動載系數(shù)、來壓強(qiáng)度），一般為1.52.5，可以取中間值2；h為直接頂厚度，m（復(fù)合頂板為每層相加）；為頂板重力密度，KN/m3（復(fù)合頂板算出平均值）。第62頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心63RT為支柱實(shí)際工作阻力（支撐能力），KN/

43、根（可用支柱額定工作阻力代替）RT=KBKZRB式中：KB不同列支柱承載不均勻系數(shù)，單體液壓支柱取0.80.9；KZ支柱本身的增阻系數(shù)，單體液壓支柱取0.91；RB支柱回柱時(shí)的工作阻力，一般為支柱的額定工作阻力，N/棵；支柱平均工作阻力P的選取：單體液壓柱按額定的60%；微增阻摩擦柱按額定的45%；急增阻摩擦柱按額定的30%。第63頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心64支柱排距、柱距的確定 N=1/（L1L2）式中 L1為排距，m，通常由鉸接頂梁長度確定； L2為柱距，m，L2=1/（NL1）。 例如：算出N=1.6根/m

44、2，選用800mm的鉸接頂梁，即L1=0.8m，則柱距L2=1/（1.60.8）=1/1.28=0.78m，根據(jù)頂板破碎情況可以取整為0.8m或0.7m。第64頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心65（2）放頂線每米采空區(qū)上方垮落帶巖重：Llki-垮落帶中第i老頂分層巖塊長度。分層厚1.5m時(shí)，為6m，分層厚2.0m時(shí)，為10m，分層厚2.5m時(shí)，為14m。Lzx-垮落帶直接頂?shù)臉O限懸頂長度。頁巖為1.0m，砂頁巖為2.0m。第65頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局

45、安全技術(shù)中心66密集支柱工作阻力Pm的選?。簡误w液壓柱按額定的80%；微增阻摩擦柱按額定的65%；急增阻摩擦柱按額定的50%。確定密集支柱的線密度：放頂線采用墩柱：Pc不應(yīng)大于額定的80%。Lc一般為1.5m或3.0 m.第66頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心67支架的初撐力應(yīng)能保持直接頂與老頂或下位巖層與上位巖層之間不離層。支架初撐力能平衡直接頂巖重（包括懸頂）。放頂線支架初撐力能平衡采空區(qū)直接頂懸頂巖重。初撐力的主動力矩能平衡直接頂巖梁所產(chǎn)生的力矩。第67頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六20

46、22/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心68為沿放頂線切斷直接頂，所需初撐力為上述三者的最大值。如果初撐力過大，則支柱選型困難，此時(shí)應(yīng)減小柱距，加大支護(hù)密度來解決之。第68頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心69支架的可縮量應(yīng)能適應(yīng)裂隙帶老頂?shù)南鲁?。頂板下沉量估算圖第69頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心70采場最大控頂距處的最大下沉量LD最大控頂距（煤壁至密集、墩柱、或末排柱的距離） Llz 老頂周期來壓步距，一般按實(shí)際或10m。H 裂隙帶老頂斷塊

47、觸矸處的下沉量，第70頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心71M為采高，h為直接頂跨落帶厚度，Kz為直接頂碎脹系數(shù)，hl為跨落帶老頂及附加層的厚度，Kl為跨落老頂及附加層的碎脹系數(shù)。第71頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心72設(shè)計(jì)支柱最大高度設(shè)計(jì)支柱最小高度a 卸載高度，50mmb 頂梁高度第72頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心73 3. 推垮型冒頂?shù)目刂拼胧?fù)合頂板、支柱初撐力不

48、足，導(dǎo)致推垮。措施：提高初撐力，將下位巖層頂緊上位硬巖層，使其間摩擦力防推。第73頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心74金屬網(wǎng)下、支柱初撐力不足，網(wǎng)兜過大（超150mm），導(dǎo)致推垮。措施：提高初撐力。根據(jù)調(diào)壓試驗(yàn)或日常監(jiān)測確定。摩擦支柱面防推，因其初撐力小，只能用整體支架。第74頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心75注：支柱的初撐力應(yīng)取防推、防漏、防壓中的最大值。選型時(shí)，支柱或墩柱的初撐力應(yīng)為額定值的80%。為保持支柱剛度，初撐力不小于50kN。第75

49、頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心76第76頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心77第二節(jié) 沖擊地壓防治第77頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心78沖擊地壓：煤巖體突然動力破壞，釋放大量能量的災(zāi)害動力現(xiàn)象，可摧毀巷道、引發(fā)其他礦井災(zāi)害，造成人員傷亡。第78頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心79第79頁，共117頁

50、，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心80直接將煤巖動力拋向巷道，引起強(qiáng)烈震動，產(chǎn)生強(qiáng)烈聲響，造成巖體的破斷和裂縫擴(kuò)展 突發(fā)性。無預(yù)兆，過程短暫，持續(xù)時(shí)間幾秒到幾十秒，難于準(zhǔn)確預(yù)報(bào)發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度瞬時(shí)震動性。像爆炸強(qiáng)烈震動，重型設(shè)備被移動，人員被彈起摔倒，震動波及范圍可達(dá)幾公里甚至幾十公里，地面有地震感覺巨大破壞性。大量煤體突然拋出，堵塞巷道，破壞支架；造成慘重的人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失復(fù)雜性。 各種條件和采煤方法均出現(xiàn)過 沖擊地壓的特點(diǎn)第80頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六沖擊地壓事故瞬間第81頁，共117頁

51、，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心82沖擊地壓和煤與瓦斯突出沖擊地壓和突出都是發(fā)生是在一定的采礦條件和地質(zhì)因素的背景下，受采掘影響的煤巖介質(zhì)在發(fā)生變形的過程中產(chǎn)生的動力現(xiàn)象。沖擊地壓、突出發(fā)生前煤巖體的變形可視為準(zhǔn)靜態(tài)，沖擊地壓和突出停止后，煤巖體又處于新的平衡狀態(tài)。沖擊地壓和突出都是使煤巖體從一種平衡狀態(tài)變到另一種狀態(tài)的過程。 第82頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心83煤巖體變形破壞統(tǒng)一機(jī)理 離散元數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明：巷道煤巖受壓應(yīng)力作用，使一定范圍內(nèi)的煤巖體承載

52、能力降低，在巷道周邊23以外產(chǎn)生一個(gè)極限平衡區(qū)域，該區(qū)域主要受煤層與頂?shù)装褰唤缣幍哪Σ磷枇跋锏乐車鷳?yīng)力拱的約束，該區(qū)域內(nèi)任何約束力的變化都可能導(dǎo)致平衡狀態(tài)的破壞，使極限平衡區(qū)域向深部轉(zhuǎn)移，并削弱了對深部煤體的約束,使得深部煤體不斷失穩(wěn)破壞，這種由表及里連續(xù)失穩(wěn)導(dǎo)致的區(qū)域煤體的瞬間破壞，即為煤巷沖擊地壓或突出。 第83頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心84第84頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心85第85頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14

53、分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心86第86頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心87第87頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心88第88頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心89第89頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心90第90頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/

54、9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心91第91頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心92第92頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心93第93頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心94第94頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心95第95頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全

55、監(jiān)察局安全技術(shù)中心96第96頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心97第97頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心98第98頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心99第99頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心100第100頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中

56、心101第101頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心102第102頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心103第103頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心104第104頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心105第105頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心106第106頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心107第107頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心108沖擊地壓和煤與瓦斯的統(tǒng)一沖擊地壓和突出在形成機(jī)理方面具有共同的特點(diǎn)：都是煤巖體的局部破壞過程；其破壞過程一樣迅猛（如雪崩）；呈脆性破壞；均在高應(yīng)力區(qū)或采掘過程中發(fā)生破壞。第108頁，共117頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期六2022/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心109沖擊地壓