頂板災害防治講義課件

頂板災害防治1、煤層頂板的構成（1）偽頂：偽頂是直接位于煤層之上的巖層，極易垮落，一般隨采隨落，厚度一般在0.5米以下，有時煤層沒有偽頂。（2）直接頂：直接頂是位于偽頂或煤層之上的一層或數(shù)層巖層。厚度由幾米到數(shù)十米。直接頂有破碎頂板、中等穩(wěn)定頂板、完整的頂板。直接頂是工作面支護的對象，多數(shù)回柱或前移支架后會垮落下來。（3）老頂：老頂是位于直接頂之上的有一定厚度的堅硬巖石，有時也可能緊貼煤層之上，一般情況下，老頂能維持很大的懸露面積，而不隨直接頂一起垮落，只能發(fā)生緩慢下沉，當懸露較大面積后才能自行垮落。2、頂板的分類易垮落頂板、中等垮落頂板、難垮落頂板、極難垮落頂板、塑性彎曲頂板。3、頂板事故的危害頂板災害是煤礦生產中最常見的事故。在煤礦發(fā)生的各類事故中，頂板事故所占的比例最大，其后果相當嚴重。頂板事故每次發(fā)生后所造成的傷亡人數(shù)雖然不多，但因頂板事故發(fā)生較為頻繁，對煤礦的危害性很大。冒頂能使工作面及巷道垮落、壓毀設備、造成人員傷亡。4、頂板壓力的一般規(guī)律①頂板暴露的面積越大，頂板壓力也就越大，反之，頂板壓力就小。②頂板懸露時間越長，頂板壓力越大。③頂板越松軟、破碎，頂板壓力就越大。④巷道越寬，頂板壓力越大。⑤護巷煤柱越小，巷道所承受的壓力越大。⑥巷道交岔點越多，頂板壓力越大。5、頂板事故分類①局部冒頂：指范圍不大，有時僅在3~5支架范圍內，傷亡人數(shù)不多（1~2人）的冒頂，常發(fā)生在靠近煤壁附近、工作面兩端以及放頂線附近。②大型冒頂：指范圍較大，傷亡人數(shù)較多（每次死亡3人以上）的冒頂。6、處理冒頂事故的基本原則處理頂板事故的主要任務，是搶救遇險人員及恢復通風等。①探明冒頂區(qū)范圍和被埋、壓、截堵的人數(shù)及可能所在的位置，并分析搶救處理條件，采取不同的搶救方法。②迅速恢復冒頂區(qū)的正常通風，如一時不能恢復，則必須利用壓風管、水管或打鉆向埋壓或截堵的人員供給新鮮空氣。③在處理中必須由外向里加強支護，清理出搶救人員的通道。必要時可以向遇險人員處開掘專用小巷道。④在搶救處理中必須有專人檢查和監(jiān)視頂板情況，加強支護，防止發(fā)生二次冒頂，并且注意檢查瓦斯及其它有害氣體情況。⑤在搶救中遇有大塊巖石，不許用爆破方法處理，如果威脅遇險人員則可用千斤頂、撬棍等工具移動石塊，救出遇險人員。7、工作面冒頂前的預兆①發(fā)出響聲②掉渣③片幫④裂縫⑤脫層⑥漏頂⑦瓦斯增大⑧淋雨增加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)生很大聲響；鉸接頂梁的楔子被彈出或擠出；底軟時支柱鉆底嚴重。有時也能聽到采空區(qū)內頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。②掉渣：頂板嚴重破裂時，折梁斷柱就要增加，隨著就出現(xiàn)頂板掉渣現(xiàn)象。掉渣越多，說明頂板壓力越大。在人工頂板下，掉下的碎石和煤渣更多，工人叫“煤雨”，這就是發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU信號。③片幫：冒頂前煤壁所受壓力增加，片幫煤增多，煤質變軟，這就說明有冒頂?shù)奈ｋU。④裂縫：采空區(qū)頂板下沉引起的采動裂隙。裂縫加深加寬說明有冒頂?shù)奈ｋU。老工人的經驗是：流水的裂縫有危險，因為它深；縫里有煤泥、水銹的不危險，因為它是老裂縫；茬口新的有危險，因為它是新生的。⑤脫層：頂板快要冒落的時候，往往會出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。檢查頂板時要用“問頂”的方法；如果聲音清脆表明頂板完好；若頂板發(fā)出“空空”的響聲，說明上下巖層之間己經離層。⑥漏頂：破碎的偽頂或直接頂，在大面積冒頂以前，有時因為背頂不嚴和支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。⑦瓦斯增大：在含瓦斯的煤層中，瓦斯涌出量突然增大。⑧淋雨增加：頂板的淋頭水量有明顯的增加。8、試探有沒有冒頂危險的方法：①木楔法：在裂縫中打入小木楔，過一段時間，如果發(fā)現(xiàn)木楔松動或夾不住了，說明裂縫在擴大，有冒落的危險。②敲幫問頂法：用鋼釬或手錘敲擊頂板，聲音清脆響亮的，表明頂板完好；發(fā)出“空空”或“嗡嗡”聲的，表明頂板巖層己離層。③震動法：右手持鑿子或錘頭，左手指扶頂板，用工具敲擊時，如感到頂板震動，即使聽不到破裂聲，也說明此巖石與整體頂板分離。主要防治措施：及時支護，支架必須有足夠的強度和穩(wěn)定性，不僅能支承松動易冒的直接頂，還能支承住老頂來壓時的部分壓力。嚴禁空頂作業(yè)。頂板事故案例2011年7月2日中午因地面塌陷引發(fā)的廣西來賓市合山煤業(yè)公司八礦井下事故目前已造成20人死亡，2人獲救。

1999年6月29日，山西中陽縣張子山鄉(xiāng)古家?guī)X村辦煤礦發(fā)生冒頂事故，造成10人死亡。事故的主要原因：對上級檢查出的問題與隱患，該礦不積極進行整頓與整改，即便是在下達了停產書后，依然我行我素。事故的直接原因：根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，回柱放頂操作程序應該是先加強支護后回柱，遇到回柱困難時，嚴禁放炮回柱，而實際操作是先回柱后支護，且用放炮方法回死柱，屬于違章作業(yè)。

2005年11月12日23時30分，山西蒲縣東北部的汾西礦業(yè)集團水峪煤礦采煤二隊3209工作面距機尾64m處發(fā)生一起重大冒頂事故，冒頂長度12m，高度4m壓住6人，全部殉難。事故直接原因：事故班放頂操作違反“先支后回”的規(guī)定，工作面支護數(shù)量不足，質量低劣，導致了冒頂事故的發(fā)生。人工頂板是開采下分層煤時為阻擋上