頂板管理課件

頂板事故預(yù)防川西煤監(jiān)分局(達(dá)州)季秋華1全國的近二十來年的事故情況一、煤礦事礦幾大特點1、煤礦事礦占全國工死亡人數(shù)的60%以上；2、煤炭行業(yè)的死亡人數(shù)>11個業(yè)死亡人數(shù)之和(鐵路、冶金、建筑、紡織、化工、石油、建材、有色、地質(zhì)、輕工、電力)；3、年死亡近萬人，相當(dāng)于1個小時有1人亡。4、幾個國家的百萬噸死亡率對比：美國俄羅斯印度南非波蘭中國0.0390.70.540.230.3365、我國頂板事故的比例：占各類事故的42.6%2二、頂板事故的分類：第一種分類法：1、采場冒頂2、巷道冒頂?shù)诙N分類法：1、大面積冒頂（一次傷亡3人以上）2、局部冒頂（一次傷亡1-2人）3采場冒頂分類：（一）局部冒頂：1、靠煤壁附近的局部冒頂（漏垮、片幫、放頂煤）2、采場兩端的局部冒頂（機頭和機尾、安全出口）3、放頂線附近的局部冒頂（回柱放頂?shù)龋?、地質(zhì)破壞帶附近的局部冒頂（斷層、破碎、裂隙）4（二）大面積冒頂

1、老頂來壓時的壓垮型冒頂（老頂巖塊壓垮或沖擊壓垮）2、厚層難冒頂板大面積冒頂（懸露面積大）3、大面積漏垮型冒頂（直接頂破碎，支護失穩(wěn)）4、復(fù)合頂板推垮型冒頂（上巖層軟，上巖層硬，離層失穩(wěn)）5巷道冒頂分類：1、掘進(jìn)磧頭的冒頂（空頂處游離巖塊、支護失穩(wěn)）2、巷道交叉處冒頂（抬棚架設(shè)不及時，空頂、強度不夠）3、支架支護巷道冒頂（壓垮型和漏垮型）4、錨桿支護巷道的冒頂（錨固力不夠）6冒頂征兆及預(yù)防措施

煤礦井下冒頂是最常見，最易發(fā)生的事故。在正常情況下，冒頂事故事先都有如下幾種預(yù)兆：

（1）發(fā)出響聲。巖層下沉斷裂，頂板壓力急劇加大時，木支架會發(fā)出劈裂聲，緊接著出現(xiàn)折梁斷柱現(xiàn)象；金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大聲響。（2）掉渣。頂板嚴(yán)重破裂時，出現(xiàn)頂板掉渣，掉渣越多，說明頂板壓力越大。7

（3）片幫煤增多。因煤壁所受壓力增大，變得松軟，片幫煤比平時要多。

（4）頂板裂縫。頂板有裂縫并張開，裂縫增多。

（5）頂板出現(xiàn)離層。檢查頂板要用“問頂”的方法，俗稱“敲幫問頂”。如果聲音清脆表明頂板完好；頂板發(fā)出“空空”的響聲，說明上下巖層之間已經(jīng)脫離。

（6）漏頂。大冒頂前，破碎的偽頂或直接頂有時會因背頂不嚴(yán)和支架不牢固出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象，形成棚頂托空，支架松動而造成冒頂。

（7）有淋水。頂板的淋水量有明顯增加。

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一般的預(yù)防措施應(yīng)從以下幾個方面入手，才能有效防止冒頂事故：

（1）支架方式需和頂板巖性相適應(yīng)，不同巖性的頂板要采取不同的支架方式。如較堅硬的頂板可采用點柱，而松軟易碎的頂板就要用棚子，并在梁上插上背板、背上竹笆。

（2）采煤后要及時支護。采煤機割煤后，受到輸送機彎曲度的限制，在一定范圍內(nèi)不能及時打基本柱，頂板懸露面就大，因此，一般要采用超前掛金屬梁或打臨時支柱的辦法及時支護，防止局部冒頂。

9（3）整體移輸送機時要采取有效措施。有較大面積的頂板不能用支柱支撐，對容易冒頂?shù)谋容^破碎的頂板，必須采取相應(yīng)的措施，如采取邊移輸送機、邊回臨時支柱和邊支基本支柱的快速支、回柱辦法。

（4）工作面上下出口要有特種支架。工作面上下出口，空頂面積大，暴露時間長，在超前支撐壓力作用下，頂板下沉量大。另外，機頭、機尾設(shè)備移動時反復(fù)支撤支柱，頂板容易破碎，因此，一般要在上下出口范圍內(nèi)加設(shè)臺棚或木垛等。10

（5）防止放炮崩倒揚子。一是炮眼布置必須合理，裝藥量要適當(dāng)；二是支護質(zhì)量必須合格，要牢固有勁，不能打在浮煤浮矸上；三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子，必須及時架設(shè)，不允許空頂。

（6）堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)。正規(guī)循環(huán)作業(yè)規(guī)定工作面每天的進(jìn)度、控頂距及支柱、回柱等工序按順序地進(jìn)行，因此頂板懸露面積小、壓力小，支柱不易折斷，以便控制頂板。

11（7）堅持必要的制度。例如“敲幫問頂”制度、驗收支架制度、崗位責(zé)任制、金屬支柱檢查制度、頂板分析制度和交接班制度等，防止麻痹大意，方可避免冒頂事故的發(fā)生。

（8）采取正確的回柱操作方法，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，嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程、操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章作業(yè)。12煤礦頂板管理根據(jù)國家有關(guān)技術(shù)政策規(guī)定，結(jié)合四川煤礦煤層賦存情況和煤礦安全監(jiān)察中發(fā)現(xiàn)的煤礦頂板管理方面存在的主要問題，我講部分煤礦頂板管理意見13一、綜合管理1、建立健全頂板管理工作體系，落實頂板管理責(zé)任制。各煤礦必須明確一名礦級領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)煤礦頂板管理工作，相關(guān)科（室）、隊和班組必須明確具體管理頂板的人員，負(fù)責(zé)日常頂板管理工作的監(jiān)督、管理、考核、評比、獎懲等工作。2、煤礦應(yīng)建立頂板管理考核評比制度和頂板管理獎懲制度。定期組織驗收、考核、評比，評定頂板管理工作等級并實施獎懲，鼓勵先進(jìn)，鞭策后進(jìn)。3、煤礦新開采、掘工作面必須要有經(jīng)煤礦總工程師（技術(shù)負(fù)責(zé)人）審批的《作業(yè)規(guī)程》。其《作業(yè)規(guī)程》中必須說明采、掘工作面地質(zhì)14及水文地質(zhì)情況和頂、底板巖層情況，必須明確規(guī)定采、掘工作面的頂板管理方法、支護形式、支護材料、特殊支護方式?！蹲鳂I(yè)規(guī)程》必須組織職工學(xué)習(xí)，附有職工學(xué)習(xí)簽字表，從業(yè)人員經(jīng)考核合格才能上崗作業(yè)。

4、煤礦必須保證頂板管理所需支護材料、設(shè)備、儀器的供給可靠，頂板管理人員必須備齊檢查支護的工器具和記錄本。煤礦科（室）、隊?wèi)?yīng)當(dāng)建立頂板管理工作的臺帳和檔案。

5、煤礦在編制安全技術(shù)發(fā)展規(guī)劃和安全技術(shù)措施計劃時，必須將煤礦頂板管理科學(xué)研究規(guī)劃列為主要內(nèi)容之一，煤礦應(yīng)當(dāng)根據(jù)本礦的實際情況，不斷研究、探索符合本礦頂板管理實際的方法、支護形式、支護材料。15二、采煤工作面

1、必須嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度。開工前，班組長和跟班或帶班干部必須對工作面進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無危險后，方準(zhǔn)人員進(jìn)入工作面。2、采煤工作面必須及時支護，工作面支柱要打成直線，偏差不得超過±50mm，采煤工作面支護柱、排距應(yīng)在《采煤工作面作業(yè)規(guī)程》中明確規(guī)定，其偏差不超過±100mm（局部變化地區(qū)可加柱）。柱距不大于±100mm，排距不超過±100mm。嚴(yán)禁空頂作業(yè)。在頂板變化處應(yīng)加強支護。16炮采工作面放炮前必須檢查工作面支護情況，在支護完好情況下方準(zhǔn)放炮，放炮后必須由班組長和跟班干部檢查工作面支護情況，必須支護完好后才能進(jìn)行其它工作。

3、采煤工作面遇頂?shù)装逅绍浕蚱扑?、過斷層、過老空、過煤柱或冒頂區(qū)及托偽頂開采時，必須有經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人審批的安全技術(shù)措施。破碎頂板必須加頂梁，必要時鋪設(shè)金屬網(wǎng)，松軟頂板必須“帶帽”或加頂梁，松軟底板必須“穿鞋”，支柱鉆底≤200ｍｍ。174、木支護工作面，木支柱的直徑應(yīng)根據(jù)支柱高度確定，可按D＝（1.1－1.25）L1／2公式選?。―為支柱直徑，L為支護高度），但其直徑不得小于10ｃｍ；金屬摩擦支柱工作面，要使用大于50ｋN的液壓升柱器確保支柱的初撐力；單體液壓支柱工作面，單體液壓支柱初撐力:柱徑為100ｍｍ的≥90ｋN，柱徑為80ｍｍ的≥60ｋN。當(dāng)?shù)装逅绍泦误w液壓支柱經(jīng)穿鞋后仍達(dá)不到規(guī)定值時，應(yīng)制定安全技術(shù)措施，經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人審批后實施。金屬摩擦支柱和單體液壓支柱入井前必須逐根進(jìn)行壓力試驗，使用結(jié)束或超過規(guī)定時間的要按規(guī)定及時檢修，檢修好的支柱必須進(jìn)行壓力試驗，合格后方可使用。18

5、采煤工作面必須留足備用支護材料，金屬摩擦支柱或單體液壓支柱工作面必須備有坑木，其數(shù)量、規(guī)格、存放地點和管理方法必須在《采煤工作面作業(yè)規(guī)程》中明確規(guī)定。

6、在同一采煤工作面中不得使用不同類型和不同性能的支柱，因地質(zhì)條件復(fù)雜必須使用時，必須制定安全技術(shù)措施由礦總工程師(技術(shù)負(fù)責(zé)人)審批后實施。

19二）安全出口與端頭支護

1、安全出口必須設(shè)專人維護，發(fā)生支架斷梁折柱、巷道底鼓變形時，必須及時更換、清挖。工作面上、下安全出口與巷道連接處20ｍ范圍內(nèi)必須加強支護，兩巷超前支護距煤壁10ｍ范圍內(nèi)打雙排柱，10－20ｍ內(nèi)可打單排柱；上、下順槽自工作面煤壁超前20ｍ范圍內(nèi)支架完整無缺，高度不低于1.6ｍ，綜采不低于1.8m，并有0.7m寬的人行道。超前支柱初撐力不得低于50ｋN。20

2、端頭支護：工作面上、下機頭處要堅持正確使用好4對8根長鋼梁支護方式，特殊情況下，可使用經(jīng)煤礦總工程師（技術(shù)負(fù)責(zé)人）批準(zhǔn)的其它類型的端頭支護形式。

3、采煤工作面超前巷道必須支護到位，嚴(yán)禁空幫、空頂，斷梁、折柱必須及時補齊。21三）回柱放頂

1、采煤工作面初次放頂及收尾時必須制定安全技術(shù)措施。放頂人員必須站在支架完整，無崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩抽人等危險的安全地點工作?；刂彭斍氨仨殞Π踩ぷ鬟M(jìn)行全面檢查，清理好退路?；刂彭敃r必須指定有經(jīng)驗的人員觀察頂板。2、煤礦企業(yè)要根據(jù)煤礦煤層賦存情況和開采技術(shù)條件，在《采煤作業(yè)規(guī)程》中明確工作面的最大、最小控頂距，控頂距離超過《采煤作業(yè)規(guī)程》規(guī)定時，禁止采煤。22

3、用全部陷落法管理頂板的工作面，采高≥1.3m的工作面，采空區(qū)冒落高度普遍不應(yīng)小于1.5倍采高，局部懸頂和冒落高度不充分（小于2×5ｍ）,用叢柱或木垛加強支護，超過的要進(jìn)行強制放頂。

4、開采頂板為堅硬巨厚巖層的工作面，可采用全部充填法或局部充填法管理頂板，防止大面積頂板冒落。

5、切頂線支柱必須齊全，無空載和失效支柱，特殊支護符合《作業(yè)規(guī)程》要求。采用密集支柱切頂時，兩段密集支柱之間必須留有0.5ｍ以上的出口，出口間的距離和新密集支柱超前的距離必須在《作業(yè)規(guī)程》中明確規(guī)定，采用無密集支柱切頂時，必須有防止工作面冒頂和矸石竄入工作面的措施。23

四）煤壁和機道1、煤壁平直，傘檐長度超過1m時，其最大突出部分：薄煤層≤150mm，中厚以上煤層≤200mm；傘檐長度小于1m時，其最大突出部分：薄煤層≤200mm，中厚以上煤層≤300mm。對超過規(guī)定的傘檐，必須有貼幫支護。2、炮采工作面使用單體、摩擦支柱、鉸接頂梁支護時及時掛梁，破碎頂板要掏窩掛梁，懸壁梁到位，端面距≤300mm。由于頂板不平整，掛不上梁的，必須采取臨時支護；機采工作面掛梁不得滯后機組10m（停機要及時跟上），梁端要接頂，不得在無柱懸臂梁上再掛懸臂梁；綜采要及時移架，端面距≤340mm，前梁接頂嚴(yán)密。24五）殘采工作面及“三下”開采

1、殘采工作面開采，必須探清工作面周邊地質(zhì)及水文地質(zhì)、煤炭開采歷史和范圍、老空區(qū)頂板冒落和積水、煤層頂?shù)装鍘r性等情況，必須編制專門安全技術(shù)措施，由礦總工程師（技術(shù)負(fù)責(zé)人）審批后實施。2、建（構(gòu)）筑物下、鐵路下、水體下開采必須嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》第七十八、七十九、八十條規(guī)定。25三、巷道支護

一）掘進(jìn)巷道1、嚴(yán)禁空頂作業(yè)，臨時支護必須安裝牢固、可靠?！毒蜻M(jìn)作業(yè)規(guī)程》必須明確規(guī)定臨時支護的形式、支護材料和數(shù)量。2、架棚支護巷道必須使用拉桿或撐木，拉桿或撐木的位置、數(shù)量必須符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，不得歪斜；《作業(yè)規(guī)程》必須明確規(guī)定架棚間距，一般不應(yīng)超過1.0ｍ，特殊情況下應(yīng)加密支護；架棚之間背板必須安設(shè)牢固，背幫背頂必須堅實可靠。26

3、錨桿支護巷道必須保證錨桿足夠的錨固力和抗拔力；巷道一側(cè)超寬大于0.4ｍ，必須補打錨桿；中厚以上煤層巷道兩幫應(yīng)鋪設(shè)金屬網(wǎng)。

4、砌碹巷道碹體與頂幫之間必須用不燃物填實，碹石之間必須用混凝土砂漿填滿填實，嚴(yán)禁干縫瞎縫?；壑g必須背板安設(shè)牢固，背幫背頂堅實可靠。

5、在松軟的煤、巖層或流沙性地層中及地質(zhì)破碎帶掘進(jìn)巷道時，必須采取前探支護或其它措施；在堅硬和穩(wěn)定的煤、巖層中，確定巷道不設(shè)支護時，必須制定安全措施。27二）維修巷道

1、煤礦巷道無空幫、空頂現(xiàn)象，失修巷道必須及時處理。維修巷道必須制定經(jīng)礦總工程師（技術(shù)負(fù)責(zé)人）審批的專門安全、技術(shù)措施。2、維修巷道必須有安全管理人員現(xiàn)場跟值班，處理好懸矸、浮矸和清理好人員撤退路線，先支后撤，由外向里依次維修。28三）硐室掘進(jìn)

1、硐室掘進(jìn)必須按不同的施工方法（全斷面施工法、分層施工法、導(dǎo)硐施工法）編制施工設(shè)計、施工組織設(shè)計和《掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程》，由礦總工程師（技術(shù)負(fù)責(zé)人）審批后實施。2、硐室必須使用不燃性材料進(jìn)行永久性支護。29頂板事故案例峨眉山市黃灣鄉(xiāng)小水溝煤礦“9·5”頂板事故一、礦井概況黃灣鄉(xiāng)小水溝煤礦始建于1989年，法定代表人為羅德成，礦長為龐升云。礦井五證齊全且均在有效期內(nèi)，系平硐暗斜井開拓，走向前進(jìn)式開采。主采K5、K6煤層，厚度均為0.5m、0.6m左右，層間距31m。煤層傾角11～16°，煤層總厚度1～1.4m，短壁前進(jìn)式開采，放炮落煤。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為3萬噸/年，巷道系半圓拱巷，采用石料、混泥土砌碹支護，矸石充填法管理頂板，采面為木支柱支護。30二、災(zāi)區(qū)概況

事故發(fā)生在K5煤層下山西翼25#采面(印子)，距樓臺口62m左右，距井口1000m。25#采面(印子)采高1.6m，煤層傾角14°，煤層分為兩個分層，上分層煤炭厚0.2—0.3m，下分層煤炭厚0.4—0.5m，中間夾矸厚約0.8m左右，頂板為厚層砂頁巖，多數(shù)情況下頂板完整性、穩(wěn)定性較好。作業(yè)規(guī)程規(guī)定支護間距最大為0.8m×1.0m，實際多處間距超出規(guī)定，多數(shù)為1.2～1.6m。事故點頂板靠下側(cè)有一滑口?，F(xiàn)場矸石最大體積為2.1m×1.6m×0.4m。25#采面(印子,即開切眼)于今年4月貫穿，貫穿后一直作為+1048mk5煤層西翼運輸大巷和26#采面(印子)開切眼掘進(jìn)期間的回風(fēng)之用，直至26#印子貫穿。25#采面(印子,即開切眼)由于一側(cè)靠采空區(qū)，變形嚴(yán)重(只能通風(fēng)，不能通人)，該礦決定從8月份開始維修，方法是從下住上“以采代掘”，沿空掘巷。該采面(印子,即開切眼)全長120m，事故發(fā)生時已經(jīng)維修了60m，事故發(fā)生點在60m處（已維修好段與待維修段交界處）。31三、事故經(jīng)過及搶救情況

2006年9月5日7：30左右，+1048m水平K5西翼25號采面（印子）作業(yè)點工人入井作業(yè)。當(dāng)班人員有董如洪（班長）、鄭玉林、王倫洪、劉國華（死者）。董如洪、劉國華負(fù)責(zé)維修，另二人拖運工程煤和矸石。工作至9：55左右，在25號采面（印子）距+1048水平運輸巷62m處的巖層滑口處突然開始掉渣，在附近的安全副礦長盧開旭發(fā)現(xiàn)后，高喊“快退”，劉國華慌忙之中，向采空區(qū)方向退，因被矸石擋住退路，而被冒落的巖塊掩埋。盧開旭、董如洪迅速上前，連續(xù)幾次都沒有將矸石掀動，待與聞訊趕到的另兩名運輸工一起將劉國華救出時，發(fā)現(xiàn)劉國華已經(jīng)死亡。32四、事故原因

（一）、直接原因根據(jù)現(xiàn)場勘查和調(diào)查取證，調(diào)查組認(rèn)定造成這起事故的直接原因是職工違章作業(yè)，現(xiàn)場未按規(guī)定進(jìn)行支護，巖層變化帶也未加強支護。（二）、間接原因1、作業(yè)現(xiàn)場無維修安全技術(shù)措施。2、現(xiàn)場管理人員對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的安全隱患，僅作出要求和指示，并未親自督促工人立即整改。3、當(dāng)班職工對管理人員指出的安全隱患，也沒有及時整改。4、在危險點作業(yè)時，未提前清理好退路。

33原因回顧

1、未按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定支護：密度不夠2、遇地質(zhì)構(gòu)造帶時（斷層）未采取加強支護措施3、遇地質(zhì)構(gòu)造帶時（斷層）未制定加強支護措施4、在危險點作業(yè)時未提前清理好退路5、作業(yè)人員安全意識差，違章作業(yè)6、管理人員對違章行為沒有及時制止7、企業(yè)對從業(yè)人員的安全培訓(xùn)教育不夠8、企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任制不健全（或不落實），礦長和業(yè)主對各級管理人員的履職情況督促不夠34放炮事故案例犍為縣二號橋煤礦“10·11”放炮事故一、礦井概況和災(zāi)區(qū)情況礦井概況：該礦位于犍為縣芭溝鎮(zhèn)水星村，礦