煤礦頂板事故監(jiān)管技術(shù)1

1、煤礦事故統(tǒng)計分類標準 1)頂板。指礦井冒頂、片幫、煤炮、沖擊地壓、頂板掉矸、露天礦滯坡、坑槽垮塌。2)瓦斯。指瓦斯(煤塵)爆炸(燃燒)、煤(巖)與瓦斯突出、瓦斯窒息(中毒)。3)機電。指觸電、機械故障傷人。 4)運輸。指運輸工具造成的傷害。如車輛撞、擠、軋人，斜井(絞車道)跑車、豎井蹲罐、皮帶、刮板輸送機等傷人。 5)爆破。指放炮崩人，觸響瞎炮傷人，火藥、雷管爆炸。 6)水害。指透老空水、地質(zhì)水、洪水灌入井下，井下透地面水，巷道或工作面積水，充填潰水傷人，冒頂后透黃泥、流砂等。 7)火災。指煤層自然發(fā)火、外因火災，直接使人致死或產(chǎn)生的有害氣體使人中毒(煤層自然發(fā)火未見明火，溢出有害氣體中毒，應

2、算作瓦斯事故)，地面火災。 8)其它。以上七類以外的事故。 煤層頂?shù)装鍢?gòu)成 1)頂板 (1)偽頂是指緊貼在煤層之上、極易垮落的薄巖層。厚度一般為0.3m0.5m，常由炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖等硬度較低的巖層所組成。偽頂在回采時隨著落煤而同時垮落。 (2)直接頂位于偽頂或煤層(無偽頂時)之上，一般由一層或幾層厚度不定的泥巖、頁巖、粉砂巖等比較容易垮落的巖層所組成，一般能夠隨回柱放頂在采空區(qū)及時垮落。 (3)老頂又叫基本頂，一般指位于直接頂之上(有時也直接位于煤層之上)厚而堅硬的巖層。常由砂巖、石灰?guī)r、砂礫巖等巖層所組成。老頂能在采空區(qū)維持很大的懸露面積而不隨直接頂垮落。 多數(shù)煤層同時具有偽頂、直接頂和

3、老頂，但有的煤層只有直接頂而沒有偽頂和老頂，也有的煤層沒有偽頂、直接頂，煤層上面就是老頂。 2)底板 (1)直接底直接底是指位于煤層之下、厚度較低、厚度約0.2m0.4m的巖層。常由泥巖、頁巖、粘土巖等組成。 直接底遇水、風容易風化發(fā)生底鼓，支架容易插人，在傾角大的工作面由于底板容易滑落，往往引起工作面支架傾倒而發(fā)生冒頂。 (2)老底位于直接底或煤層(無直接底時)之下，一般由砂巖或石灰?guī)r等堅固的巖層所組成。有的煤層下面沒有直接底，緊貼著老底。 頂板監(jiān)管技術(shù) 監(jiān)管依據(jù) : (1)煤礦安全規(guī)程中有關(guān)章節(jié)主要有：第二章的第一節(jié)，一般規(guī)定；第三節(jié)，回采和頂板管理；第四節(jié)，采掘機械；第六節(jié)，有沖擊地壓煤

4、層的開采；第四章的第二節(jié)，開采保護層；第四節(jié)，突出煤層的掘進和回采；第五章的第二節(jié)，井下自然發(fā)火的預防；第七章的第三節(jié)，井下放炮。 (2)煤礦安全規(guī)程執(zhí)行說明中采煤作業(yè)的規(guī)定 新建和改建的礦井、新水平、新采區(qū)和采煤工作面的驗收。 采區(qū)設(shè)計的編制、審批、貫徹執(zhí)行和監(jiān)督檢查的規(guī)定。 采煤作業(yè)規(guī)程的編制、審批、貫徹執(zhí)行和監(jiān)督檢查的規(guī)定。 單體液壓支柱使用和檢修的要求。 放炮說明書的編制內(nèi)容。 煤礦安全監(jiān)管條例。 關(guān)于加強頂板管理工作的若干規(guī)定。 關(guān)于編制采煤工作面初次放頂和掘進貫通安全措施計劃的若干規(guī)定。采煤工作面的監(jiān)管 1)監(jiān)管的程序 采煤工作面安全監(jiān)管的程序和內(nèi)容包括：職工隊伍的素質(zhì)培訓，生產(chǎn)技

5、術(shù)基礎(chǔ)管理，采煤工作現(xiàn)場管理，設(shè)備使用維護管理，安全生產(chǎn)責任制和規(guī)章制度的貫徹執(zhí)行。 (1)生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)管理 采區(qū)生產(chǎn)地質(zhì)資料采區(qū)和采煤工作面設(shè)計采區(qū)和采煤工作面作業(yè)規(guī)程采區(qū)生產(chǎn)接續(xù)圖表生產(chǎn)環(huán)節(jié)的布置規(guī)章制度的貫徹執(zhí)行。 (2)機采工作面的安全監(jiān)管 工作面支護特殊支架安全出口機巷和風巷單體液壓支柱采空區(qū)處理。(4)炮采工作面的安全監(jiān)管 支護：工作面支護成線排距柱距規(guī)格材質(zhì)接頂柱窩。 特殊支護成線排距柱距規(guī)格材質(zhì)柱窩撐木文明生產(chǎn)編號。 爆破：炮眼排列角度深度裝藥炮泥聯(lián)炮線警戒“一炮三檢”制放炮驗炮檢查頂幫。 頂板事故預防：支架規(guī)格質(zhì)量空頂作業(yè)支護的支撐力回柱放頂?shù)古镒o棚初次放頂周期來壓薄弱環(huán)節(jié)安

6、全措施。 2)炮采工作面支護的監(jiān)管 (1)支柱在工作面要布置成行，保證輸送機和行人和存在支架空間的暢通。采面支柱要打成直線，排距、柱距按作業(yè)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。煤壁采成直線，炮道和機道寬度不大于作業(yè)規(guī)程的200毫米，不少于100毫米。 (2)木支柱、金屬支柱和單體液壓支柱的規(guī)格、材質(zhì)要符合作業(yè)規(guī)程要求，做到無缺柱、折桂或失修、失效支柱，頂梁要架設(shè)牢固并嚴密靠頂。不混用。 (3)密集支柱打成直線，柱子偏差不大于100毫米，數(shù)量要齊全，打緊打牢，頂端無重楔，下端支在實底上，軟底要穿鞋。 (4)鋪設(shè)假頂和金屬網(wǎng)時，假頂?shù)牡琢撼尚?、放平、梁高、接頭卻間距符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定，其偏差不超過100毫米；金屬網(wǎng)、笆片

7、鋪設(shè)整齊，選接和搭接符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定。 (5)加強上下出口和三角點區(qū)域的支護。安全出口的長度、高度、寬度和超前支護符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定；放頂線以內(nèi)至巷道20米范圍內(nèi)支架完整無缺，物料及時運走，或碼放整齊，保持行人、通風、運輸暢通。 (6)遇破碎頂板或斷層帶，應改變支護方式，加強支護質(zhì)量，嚴格按作業(yè)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。 3)工作面爆破的監(jiān)管 (1)檢查炮眼的排列、角度、深度對工作面支護的影響。確保不致崩倒支柱，不打破頂板，不造成冒頂或片幫。 (2)檢查炮泥。沒有封泥的炮眼嚴禁放炮，炮泥必須裝滿，不準裝空心炮，嚴禁用煤粉、塊狀材料或其它可燃性材料做炮眼封泥，應用水炮泥封眼，水炮泥外剩余部分，必須恩粘土填滿封

8、實。 (3)檢查裝藥。裝藥時，應清除炮眼內(nèi)的煤粉或巖粉，藥卷不得沖撞和搗實，炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接。裝藥量的多少，以實現(xiàn)爆破裝煤，頂板震動小，懸頂面積小，頂板易控制為原則。 (4)檢查放炮和驗炮。放炮前后設(shè)警戒，警戒距離采煤工作面不能小于70100米，放炮時認真執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人聯(lián)鎖放炮制”；放炮過程中出現(xiàn)有煤炮、頂板來壓、崩倒支架等情況，要停止放炮，進行處理，放炮后必須巡視放炮地點，認真進行敲幫間頂，檢查頂板支架、瞎炮、殘爆等情況，并進行處理。 (5)放炮后應清除頂板殘留的傘檐，便于支柱接頂嚴密。傘檐長度超過1米的最大突出部分，薄煤層不超過150毫米，中厚以上煤層不超過200毫米

9、；傘搪長度在1米以下的，傘搪最大突出部分薄煤層不超過200毫米，中厚以上煤層不超過250毫米。 (6)一次放炮的長度應根據(jù)頂板情況和輸送機能力確定，放炮的長度過長會直接增加頂板壓力，甚至出現(xiàn)冒頂。頂板破碎或遇斷層帶應一次少放或采取留煤垛間隔放炮。 (7)因地質(zhì)條件變化或頂板破碎，采用留垛間隔放炮的工作面，相鄰兩垛貫通放炮時頂板壓力最大，貫通距離應在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定，嚴禁在工作面兩端三角點處貫通。 4)采煤工作面頂板的監(jiān)管 (1)支架的規(guī)格質(zhì)量應符合要求。支柱要迎山背牢，支柱要垂直于底板，傾斜煤層支柱要有迎山角度，底板必須刨底窩，硬底板要刨成麻面，木垛必須與頂板接觸嚴密。 (2)支護要及時，不

10、準空頂作業(yè)。采煤機割煤后要跟機支護。移運輸機時應及時架設(shè)支架或支柱。加強上下出口及上下順槽的支護，及時更換斷梁折柱的支架。 (3)金屬支架的支撐要符合要求。工作面使用的金屬支柱必須有足夠的支撐力，發(fā)現(xiàn)支柱損壞或支撐力不符合標準時，應及時修理和更換。 (4)認真做好回柱工作。按規(guī)定設(shè)置特殊支架；回柱放頂前，要全面檢查放頂?shù)陌踩ぷ鳎謇砗猛寺?；回柱放頂堅持按?guī)定順序進行；在頂板壓力大時，應架設(shè)臨時支架；工作面上下出口的采空區(qū)域，不得留有懸頂；受力大的支柱回撤，應加倍注意，不能麻痹。 (5)防止放炮崩倒棚子。炮眼布置要合理，裝藥量要適當，支柱的質(zhì)量要牢固有勁，炮道合乎要求。 (6)工作面要保持直線

11、和直傾斜。當工作面呈外傾時，容易發(fā)生片幫和冒頂，尤其是在初采時，更為嚴重；當工作面呈內(nèi)傾時，回柱放頂?shù)拇髩K矸石沖倒工作面支柱，也容易發(fā)生冒頂。 (7)初次放頂和周期來壓時的措施要有力。初次放頂前，老頂呈雙支梁狀態(tài)，必須采取安全措施，嚴格執(zhí)行放頂?shù)陌踩夹g(shù)規(guī)定。 (8)堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)。因為正規(guī)循環(huán)作業(yè)，頂板暴露的時間短、頂板壓力小，支柱不易折斷，可以有效控制頂板。 (9)抓好容易冒頂?shù)谋∪醐h(huán)節(jié)。整體推移運輸機要采取必要的安全措施，機頭、機尾、上下三角點、破碎頂板和地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域應加強管理。 (10)堅持執(zhí)行必要的制度，如敲幫問頂制度、驗收支架制度；崗位責任制度和頂板分析制度等，都是防止冒頂事故的

12、具體措施。 采場冒頂事故 a366工作面長度為149m，走向推進長度為440m，傾角32，煤層平均厚度為22.4m，煤層直接頂板為黑灰色粉砂巖，厚16米，呈層狀，性脆，節(jié)理發(fā)育。直接底板為黑色泥巖。 采用走向長璧后退式回采，一次采全厚，全部陷落法管理頂板，工作面支護使用hzwa型金屬支柱和hdja型金屬頂梁。最大控頂距為5m，最小控頂距為4m，爆破落煤，笨溜子運煤。采用一班放炮，一班采煤，一班準備的作業(yè)方式，日進一循環(huán)，循環(huán)進度為1m。事故經(jīng)過 5月8日三班正式開采，至5月21日已開采4m，5月22日反幫回采。5月24日一斑在工作面下半部，二班維護工作面，三班在工作面下部繼續(xù)回采。25日一班在

13、工作面下部進行第二次放頂，上部進行初次放頂。 工作面上部放頂距上口11m時，工作面上部全面來壓，其中靠煤璧側(cè)的116號棚子以下的13架棚子片幫嚴重，停止放頂。二班打撐柱維護工作面。由于二班沒有處理完，所以工作面沒有放炮。 25日三班礦、區(qū)領(lǐng)導對該工作面的安全生產(chǎn)作了布置。人員大井后，隊長檢查完工作面便分派工作，共分派7組人采煤 (每組2人)，其余人員運料。這時，技術(shù)隊長等人來到工作面中部，發(fā)現(xiàn)頂板掉渣、有勁，沿工作面走向方向出現(xiàn)裂縫，寬0.112m，深1.1m，并用杏條棍做了4次塞縫試驗，認為有險情，就讓工人撤離10架棚子以外。 隊長安排工人打了頂柱進行簡單處理，指令工人進人崗位作業(yè)，又安排放

14、炮。20點30分，放炮員在距上口24.5m；距下部作業(yè)人員51m處放炮時，第三聲炮響后，下部發(fā)生冒頂。冒頂區(qū)走向?qū)?.5m，傾斜長25.1m，共埋6人，經(jīng)過21小時35分鐘的奮力搶救，將被埋的6人全部扒出，其中有的死亡。 事故原因 1)工作面支架穩(wěn)定性較差:煤層傾角32，單體摩擦支柱，穩(wěn)定性差。當發(fā)生局部冒頂，并且頂板出現(xiàn)走向相傾斜裂縫或上部離層時，頂板就會整體向下滑動，支架傾倒，導致大面積冒頂。這是由于單體支架之間沿傾斜方向沒有很好地連接 (雖然有連環(huán)撐木，但有時因放炮松動，位移或被崩掉)，支柱之間彼此孤立，因此穩(wěn)定性差。 2)采場管理不合理:作業(yè)規(guī)程規(guī)定開采5個循環(huán)后,進行初次放頂。冒頂前

15、工作面已放兩次頂，第一次放頂?shù)拈L度為100.7m、第二次放頂長度為36.4m，沒有放頂?shù)拈L度為11.5m，這就便工作面頂板壓力的分布很不均衡。 回柱放頂也存在問題，在采空區(qū)內(nèi)有16架棚子沒有撤出，使采空區(qū)頂板不能及時冒落，增加了頂板的壓力。工作面的特種支架按作業(yè)規(guī)程要求應架設(shè)18架抬棚，實際只有4架 (其中一架缺腿)。上口木垛沒有架設(shè)，使工作面基本支架的工作阻力過大。 開采進度慢。該工作面因勞力不足相管理不善，5月8日至5月21日，14天共采4m，頂板懸露的時間較長，下沉量大，超前壓力破壞了煤體內(nèi)頂板完整性，使其產(chǎn)生裂縫、致使煤璧處漏頂。 3)對回采工作面初次放頂認識不夠:該工作面第十次放頂后

16、，采空區(qū)頂板基本沒有冒落，但放頂人員也錯誤地認為初次放頂已經(jīng)結(jié)束，在沒有采取相應措施的情況下，就正常采煤，致使空頂面積增大，壓力增加。 4)臨場經(jīng)驗不足，冒險作業(yè):隊長到工作面檢查后，認為沒有什么問題，對礦、區(qū)意見沒有全面執(zhí)行，沒有把處理漏頂作為首要任務。當技術(shù)隊長發(fā)現(xiàn)險情，將作業(yè)人員撤離險區(qū)后，隊長只作了簡單處理，憑經(jīng)驗認為沒有問題，就組織生產(chǎn)安排放炮，從而誘發(fā)了冒頂。 監(jiān)管程序 (1)掘進工作面的監(jiān)管程序 打眼裝藥放炮通風裝巖支護檢查頂幫敷設(shè)軌道。 (2)作業(yè)規(guī)程的監(jiān)管程序：編制審批貫徹執(zhí)行 (3)支護的監(jiān)管程序 棚架：柱窩棚腿棚梁頂幫撐木楔子 碹砌：地槽支模砌墻砌拱充填 錨噴：打錨桿眼安

17、裝錨桿清洗巖幫漿噴養(yǎng)護掘進工作面的監(jiān)管 1)一般規(guī)定 (1)巷道和硐室掘進施工前，應編制掘進作業(yè)規(guī)程，經(jīng)批準后，方可施工，必須一次成巷。 (2)采用平行作業(yè)時，平巷不得由里往外進行支護；超過10傾斜巷道，每段內(nèi)不得由上向下進行永久支護(錨噴除外)；在傾斜巷道中施工，應設(shè)有防止跑車和墜物的安全設(shè)施。 (3)采用掘進和支護單行作業(yè)時，在前一段的永久支護尚未完成時，不得繼續(xù)掘進。永久支護前端距掘進工作面不得大于40米；在頂板壓力特別大的地區(qū)或易風化、膨張的軟巖中，要采取短掘短砌(噴)法施工。 (4)通過松軟破碎地帶的大斷面巷道和硐室，獨立施工的超前導硐，其長度不應超過30米。在特軟巖層或破碎帶中，采

18、用兩側(cè)導硐法施工時，導硐長度不應超過4米。導硐的刷砌(噴)與掘進不得采用平行作業(yè)，如采用平行作業(yè)時，必須設(shè)有滿足人員出入及通風的安全出口。 (5)在長距離巷道施工中，應設(shè)置躲避硐室。傾斜巷道每掘進40米，平巷根據(jù)施工需要，設(shè)一躲避硐室，硐室深度不小于2米，不大于5米。 (6)巷道掘進臨時停工時，臨時支護要緊跟工作面，并檢查好巷道所有支護，保證復工時不至冒落。 (7)巷道掘進施工中，必須標設(shè)中線及腰線。用激光指示巷道掘進方向時，所用的中、腰線點一般應不少于3個，點間距離以大于30米為宜。用經(jīng)緯儀標設(shè)直線巷道的方向時，在頂板上應至少懸掛3條垂線，其間距一般不小于2米，垂線距掘進工作面一般不宜大于3

19、0米。標設(shè)巷道的坡度時，每隔20米左右設(shè)置3對腰線標帆其間距一般不小于2米。 2)巷道掘進的監(jiān)管 (1)巷道的掘進斷面，不得小于設(shè)計規(guī)定。其局部超高和每側(cè)的局部超寬，不應大于設(shè)計規(guī)定150毫米(平均不應大于75毫米)。 (2)凡煤、巖掘進，要根據(jù)巷道規(guī)格、巖石性質(zhì)編制循環(huán)放炮數(shù)目、位置、深度、裝藥量、放炮順序、放炮距離等爆破說明書。 (3)掘進工作面打眼前，找凈頂板兩幫的浮石。打掏槽眼時，對側(cè)的矸石必須清除。最外圈炮眼位置必須與設(shè)計荒斷面保持相當距離，一般為100250毫米。 (4)掘進工作面距煤層5米時打探眼，探清煤層和瓦斯漏出情況，探眼深度超前炮眼深度800毫米以上，探眼數(shù)量兩個以上。如果

20、發(fā)現(xiàn)瓦斯大量泄出或有其它異狀時，及時報告礦調(diào)度。 (5)對巖掘進巷道相距15米時，要停止一頭掘進(用放炮方法)。距貫通地點5米時，開始打探眼，探眼深度要超前炮眼深度0.60.8米。 (6)掘進工作面與舊巷貫通時，貫通前由隊長、組長到貫通地點檢查，并將對方巷道內(nèi)的設(shè)備、工具和電纜等加以可靠的保護或運出貫通地點。相距10米貫通時，放炮前由班(組)長指派警戒員到所有通向貫通地點的道口進行警戒，雙方要規(guī)定好聯(lián)系信號。距貫通點5米時，開始打探眼。 (7)嚴格執(zhí)行防塵措施，凡是巖石掘進工作面一律執(zhí)行水打眼，裝巖灑水，嚴禁干打眼。 (8)工作面禁止裝藥與打眼平行作業(yè)，裝藥要指定專人負責，其它無關(guān)人員不準裝藥

21、。炮眼裝藥后，剩余的空隙要全部用黃泥封滿。 (9)放炮母線必須懸掛，不得與鋼軌、管子、風筒、電纜、電線、信號等金屬物體靠近。放炮地點距工作面距離必須符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定。 (10)放炮前，班組長要親自布置警戒員到警戒線和可能進入放炮地點的所有通路道口擔任警戒。警戒處要有放炮的標志，如警戒牌、欄桿或紅燈罩等。放炮時必須執(zhí)行“一炮三檢”制、“三人聯(lián)鎖放炮”制和瓦檢員不在放炮員不準放炮的制度。 放炮后，放炮員和班組長，必須待炮煙排出后進入工作面檢查頂板、支架、瓦斯捎塵、瞎炮、殘炮等情況，如有危險必須立即排除，之后，作業(yè)人員方準進入工作面作業(yè)。工作面放炮后發(fā)現(xiàn)殘炮時，禁止用鐵器掏，炮或用風掃殘炮。 (11

22、)掘進工作面禁止放糊炮。 3)巷道支護 (1)掘進工作面臨時支架和永久支架必須使用好前探鐵剎桿護頂，前探距離不得超過一架柵距，后面要別在兩架柵梁五。錨噴巷道要采用吊環(huán)前探梁端頭臨時支護，嚴禁空頂作業(yè)。 (2)臨時支護距工作面的距離，應根據(jù)巖層條件，一般不大于2米，錨噴巷道不小于34米，軟巖層應緊跟工作面。 (3)傾斜巷道的棚子，必須保持足夠的迎山角，每隔10米兩幫各打24個托鉤，棚子間用鐵絲聯(lián)系好，每節(jié)棚要打2根勁木，每架柵打45個扣木，以防棚子推倒。巖層條件，一般不大于2米，錨噴巷道不小于34米，軟巖層應緊跟工作面。 (4)斜巷掘進工作面上方要設(shè)牢固的安全擋板。距工作面上方20米處，要設(shè)安全

23、欄遮擋。 (5)碹體和頂幫之間必須用不燃物充滿充實。 (6)砌旋用的碹胎，使用前要進行檢查挑選，每架碹胎組立完后，至少要打3個壓頂楔子，跨度超過5米的巷道砌碹拱時，碹內(nèi)必須打上頂子，防止碹胎變形或塌落。 (7)砌碹翻砰應先檢查施工地點前后巷道的頂板壓力情況和棚子質(zhì)量情況，并將翻棚附近的棚子進行加固，斜巷要打好頂子或補齊勁木，用鐵絲聯(lián)系好。 (8)砌碹翻棚空頂距離：頂板巖石堅硬，無浮石最大不超過5米，一般為2米；頂板壓力大，浮石較多，每次只準翻1架砌1米。翻棚后要進行找頂，頂板不好時，要采取臨時挑頂辦法護頂。 (9)大斷面巷道施工必須架設(shè)牢固的腳手架，腳手架上面不準存放過多的材料。腳手架上面有人

24、工作時，禁止在腳手架下面進行其它工作。 (10)在交叉點施工時，木支架巷道中的支巷開口處，應架設(shè)臺棚后，才能迸行文巷掘進。交岔點的牛鼻子與其背后巖層間的空隙必須用混凝土充填嚴實，如空隙超過250毫米，允許甩堅硬的毛石充填并用砂漿灌碹。 (11)錨噴支護 (1)錨噴眼的方向要與巖層面或主要裂隙面垂直，當巖層與裂隙面不明顯時，可與周邊輪廓垂直； (2)錨桿眼的直徑、深度、間距及布置形式，要符合設(shè)計要求。間距允許偏差不得超過200毫米，深度允許偏差：一般金屬錨桿不得超過50毫米，樹脂錨桿不得大于5毫米； (3)錨桿安裝前，要先用壓風清煤，托板應緊貼巖石，接觸不嚴時，必須用水泥砂漿填實，不準用木材、石

25、塊等材料墊上； (4)固結(jié)錨桿的砂漿標號不應低于200號，水灰比為0.380.45，注漿要飽滿； (5)木錨桿外楔安裝方向應與托板順絞垂直； (6)砂漿終凝或樹脂固化前不得碰撞桿體； (7)鋼筋網(wǎng)要隨巖石鋪設(shè)，間隙不應小于30毫米； (8)鋼筋網(wǎng)與錨桿要連接綁扎牢靠； (9)在松軟、膨脹性巖層中進行錨噴支護時，噴射前不得用水沖洗巖石。錨噴作業(yè)應緊跟掘進工作面，放炮后應立即噴一層混凝土臨時支護，厚度不應小于50毫米； (10)在過斷層、破碎帶、冒頂區(qū)進行錨噴支護時應打超前錨桿護頂； (11)在圍巖有淋水、滴水的情況下，錨噴作業(yè)前要先做好防治水工作。 采煤工作面冒頂事故的基本規(guī)律 1.頂板類型 頂

26、板類型往往是兩頭大，中間小，較軟的(破碎或不穩(wěn)定頂板)和硬的(堅硬頂板和部分穩(wěn)定頂板)頂板事故多，約占全部工作面頂板事故的70 80%。一般頂板(中等穩(wěn)定和部分穩(wěn)定頂板)事故少，約占20 30%。 破碎頂板事故特點是“零打碎敲”，一次事故傷亡人數(shù)雖少，但頻繁發(fā)生，較難預防。它約占工作面頂板事故65%75%，堅硬頂板事故特點是大面積冒落，往往造成一次死亡3人以上的重大惡性事故。2.冒頂?shù)攸c 煤壁線、切頂線和工作面端頭的事故較多。煤壁線附近，即在無支柱空間內(nèi)的事故約占40%70% 。煤壁線的冒頂事故中，又以輸送機彎曲段更為嚴重，因為該處往往是或者接近沿工作面傾向或走向支承壓力集中區(qū)，再者，機采工作

27、面不能充分保證采煤機割煤后對裸露頂板的及時支護，造成空頂所致。 放頂線附近事故約占1530%，主要是我國單體支柱尤其在摩擦支柱工作面較多，回柱不安全所造成。 工作面上下出口處事故約占15%30%.主要是該處空頂面積大，處于采場沿走向相傾斜支承壓力疊加處，維護困難，且作業(yè)交叉，人員往來頻繁，加之機械設(shè)備較為集中片如運輸機頭機尾，電機、減速器及采煤機牽引錨鏈聯(lián)接裝置等。使用維護不當，容易造成事故。3.支護形式與支護機極化程度 從木支柱和金屬支柱的支護形式看，木柱帽的事故最多， 1980年據(jù)黑龍江各局統(tǒng)計，以木支柱工作面每采百萬噸煤死亡率為100%計算，則摩擦支柱，木柱帽工作面為90%,磨擦支柱鉸接

28、頂梁工作面為40%。 支護機械化程度，與頂板事故關(guān)系極大。據(jù)統(tǒng)計摩擦支柱工作面頂板事故比綜采工作面高69倍，比單體液壓支柱工作面高24倍。采面頂板事故率隨支護形式的改進和支護機械化程度的提高而降低。4.礦壓 冒頂事故多發(fā)生在頂板來壓期間，約占頂板事故總數(shù)的60%70%，尤其是直接頂相老頂初次垮落時事故較多。據(jù)實測資料整理，大多數(shù)工作面老頂來壓時的動載載系數(shù)為1.21.8，堅硬頂板條件下高達23。 來壓時煤壁片幫，頂板拉槽，無支柱空間局部漏頂和冒頂增多，頂板堅硬時往往大面積斷裂臺階下沉驟增，從而多數(shù)造成推垮型事故。5.煤層條件 煤層傾角超過25后，支架(柱)的穩(wěn)定性差，頂板事故多。煤層厚度或采高

29、大于2.5m時。容易發(fā)生片幫冒頂。具有復合頂板結(jié)構(gòu)的煤層頂板事故較多，且預兆不明顯。厚煤層全部陷落法的下分局開采和單一煤層的仰斜推進開采也具有頂板事故較多的趨向。 6.回采工序 在工作面各項工序中，回柱放頂時發(fā)生的事故較多，約占30%50%。據(jù)有的礦務局統(tǒng)計，回柱放頂時的頂板事故大部分發(fā)生在采高超過1.82.om的煤層，并多在工作面分段回柱接茬處且常常發(fā)生在回柱時打完最后一錘的瞬間。7.地質(zhì)構(gòu)造 地質(zhì)構(gòu)造如斷層、褶曲、無炭柱等往往使頂板變得破碎。地質(zhì)構(gòu)造區(qū)內(nèi)頂、底板起伏變化容易使煤璧片幫或采空區(qū)冒落肝石推倒支架，有時斷層帶附近也可能整塊頂板失穩(wěn)而推倒支架造成冒頂 。頂板事故的分類 （1）壓垮型

30、冒頂:老頂來壓時的壓垮型，厚層難垮頂板大面積 （2）漏冒型冒頂:大面積漏垮型， 局部漏冒型， 靠煤幫附近的局部， 工作面兩端的局部， 放頂線及其附近的局部， 地質(zhì)破壞帶附近的局部 （3）推垮型冒頂:復合頂板推垮型， 金屬網(wǎng)下推垮型， 大塊孤立頂板旋轉(zhuǎn)推垮型， 沖擊推垮型 （4）綜合類型冒頂 壓垮型冒頂?shù)念A防措施 頂板條件 壓垮型冒頂除老頂來壓時的壓垮型冒頂和厚層難垮頂板大面積冒頂外，在一定條件下，也可能發(fā)生直接頂導致的壓垮型冒頂。 當煤層上面有老頂而直接頂厚度又較小時，采場會出現(xiàn)老頂來壓；而老頂來壓時可能發(fā)生壓垮型冒頂。 若直接頂厚度不到采高的24倍，則直接頂冒落后不能填滿采空區(qū)。開始時，老頂

31、在采空區(qū)上方呈雙支點梁狀態(tài)，老頂巖梁將自身及其上部巖層的重量主要加到采空空間周圍的煤體上，這時老頂不會對工作面造成很大壓力。 初次來壓 隨著工作面推進，梁跨度愈來愈大，老頂逐漸彎曲下沉達到極限跨距時，就斷裂下沉。采面內(nèi)頂板下沉加快，煤壁片幫嚴重，支柱受力增大，當采面過老頂斷裂線時，甚至發(fā)生頂板臺階下沉。老頂初次來壓步距，一般為2035m，有時更大。 老頂初次來壓后，隨著回采工作面繼續(xù)推進，老頂巖梁周期性斷裂下沉，工作面內(nèi)將出現(xiàn)頂板下沉加快，煤壁嚴重片幫，支柱受載增大，以及頂板臺階下沉等老頂周期來壓現(xiàn)象(圖7-40)。老頂周期來壓步距，一般為初次來壓步距的1/21/4。 老頂斷裂下沉后，可能形成

32、平衡結(jié)構(gòu)的老頂巖塊在其相對運動后導致的，也可能是不能形成平衡結(jié)構(gòu)的老頂巖塊在其斷裂下沉后導致的。工作面上方的老頂巖塊，在其迅速下沉時，總會通過直接頂對回采工作面的支架施加壓力；靠采空區(qū)一兩排柱子受力將最大。這時，如果支柱的可縮量不夠或下縮速度很小，就可能被損壞而導致冒頂。不過冒下的只是直接頂巖塊；老頂巖塊因一端支于采空區(qū)冒矸上，一端支于工作面煤壁上，并不會冒下 。預防措施 1)合理設(shè)計采場支柱，使支柱具有足夠的支撐力和可縮量，當老頂來壓比較強烈時，要選用可縮量較大的支柱，有時要選用具有大流量安全閥的支柱，并加強后排支柱的支撐強度； 2)要進行頂板斷層情況的預測預報。遇到平行于工作面的斷層時，當

33、斷層剛露出煤壁，就要加強該段工作面的支護，不得正?；刂?，并擴大該段工作面的控頂距；如果工作面用的是金屬支柱，還要用木支柱替換金屬支柱，待斷層進入采空區(qū)后再用絞車回柱。 直接頂導致的壓垮型冒頂 頂板條件:由于構(gòu)造、采動等原因，使采場工作空間上方某部分直接頂與其周圍巖體產(chǎn)生斷裂，當這部分直接頂整體向下運動時，有可能造成壓垮型冒頂事故。 機理:當與巖體脫離的直接頂垂直層面方向向下運動時，采場支架的支撐力不足，因而導致壓垮型冒頂。 預防措施 1)采場支護強度要能自始至終平衡直接頂或垮落帶巖層的重量，底軟時必須穿鞋，力求以支柱的初撐力就能平衡直接頂或垮落帶的巖重，以避免直接頂或垮落帶離層； 2)開采下分

34、層時不要留煤皮，以免增加支架的載荷，如因條件限制非留煤皮不可，要相應增加支柱的初撐力或支柱密度； 3)在構(gòu)造或采動破壞嚴重的區(qū)域進行工作面收作時，除應縮小控頂距及加強放頂支柱的初撐強度外，應采用絞車遠距離回柱。漏冒型冒頂?shù)念A防措施 頂板條件:當直接頂異常破碎，而煤層傾角又比較大時，可能發(fā)生大面積漏垮型冒頂。 煤層傾角較大，直接頂又異常破碎，采場支護系統(tǒng)中如果某個地點失效發(fā)生局部冒頂，在自然安息角以上的破碎頂板就要沿安息角冒落，使其下方支架失穩(wěn)，如此由下而上連鎖反應，有可能從原來局部冒頂?shù)攸c開始，沿工作面往上至回風巷全部漏空，導致垮工作面 。預防措施 1)選用合適的支護，使工作面支護系統(tǒng)有足夠的

35、支撐力和可縮量； 2)頂板必須背嚴接實； 3)嚴防放炮、移輸送機等工序推倒支架，防止出現(xiàn)局部冒頂。 局部漏冒型冒頂 1.靠煤幫附近的漏冒 由于原生或構(gòu)造等原因，在一些煤層的直接頂中因存在多組交叉裂隙而形成某些散離巖塊，一些礦區(qū)根據(jù)其形狀特征稱之為“人字劈”、“升斗劈”、“鍋底石”、“將軍帽”、“驢槽石”等 。 這些鑲嵌在直接頂中通常具有光滑破裂面的孤立巖塊，在采煤機采煤或爆破落煤后，如果支護不及時，就可能在無任何預兆的情況下突然冒落，造成局部漏冒型冒頂事故。由于第一排支柱的初撐力不夠，容易使機道上方直接頂板過分變形破裂，從而導致局部漏冒。 當采用爆破法采煤時，如果炮眼布置不當或裝藥量過多，可能

36、在放炮時崩倒支架從而導致局部漏冒。當老頂來壓時，煤壁附近直接頂可能破碎，如果煤層本身又因強度低而片幫，從而擴大了無支護空間，也會造成局部漏冒。此外，網(wǎng)下采煤可能出現(xiàn)破網(wǎng)漏冒。靠煤幫附近局部漏冒導致的死亡事故較多，必須嚴加防范。 預防靠煤幫附近局部漏冒的措施 1)提高第一排支柱的初撐力，以減小機道上方直接頂板的下沉量； 2)采用能及時支護懸露頂板并能減小端面距的支架，例如采用錯梁直線柱支架、沿工作面鉸接頂梁與盯型長鋼梁交替配合支架、n型長鋼梁對柵邁步支架，以及鉸接頂梁在機道上方配合短頂梁支架； 3)炮采時，炮眼布置及裝藥量應合理，盡量避免崩倒支架； 4)盡量使工作面與煤層的主節(jié)理方向垂直或斜交，

37、避免煤壁片幫，一旦片幫應超前支護，防止冒頂。綜采工作面的冒頂主要是靠煤幫附近的漏冒。 2.工作面兩端的漏冒 工作面兩端的漏冒，包括輸送機機頭機尾處局部漏冒，也包括與工作面相接的一段巷道中的局部漏冒。 工作面兩端，經(jīng)常要進行機頭機尾的移置工作。機頭機尾處一般是架設(shè)抬棚支護，移置機頭機尾時需拆除抬柵下的支柱，如果造成直接頂下沉，就可能導致破碎頂板或孤立巖塊冒落。 預防工作面兩端漏冒的措施 1)巷道與工作面出口相接的一側(cè)要架設(shè)一對長鈉梁抬棚，托住原巷道支架的梁頭，這一對抬棚也是邁步前移；而且與工作面第一架抬柵梁距不應超過0.7m； 2)距工作面煤壁l0m范圍內(nèi)的巷道，要對巷道支架加設(shè)雙中柱；距工作面

38、煤壁1020m范圍內(nèi)的巷道，要對巷道支架加設(shè)單中心柱。 3.放頂線附近的漏冒 放頂線上支柱受力不會是均勻的，當人工回拆受力較大的柱子時，往往柱子一倒下，頂板隨即垮落，如果回柱工人來不及退到安全地點躲避，就可能造成人身事故。這種情況在分段回柱回拆最后一兩根支柱時尤其容易發(fā)生。 預防放頂線附近漏冒的措施 不在于護住頂板不讓垮落，而在于保證回柱工人不因放頂工作而造成人身事故。 如果工作面是摩擦支柱，可以在這些柱子的上下各支一恨木支柱作為替柱，然后回拆摩擦支柱，最后用絞車回木替柱。 較好的辦法是工人在有支護的工作空間進行遠距離回柱，如用長柄錘退楔、用絞車或倒鏈拉柱子等。采用單體液壓支柱的工作面，工人也

39、可以在有支護的工作空間，用帶鏈條的楔子卸載，用機械手段遠距離拉柱，以保證回柱工人的安全。如果工作面用的是木支柱，可以直接用絞車回柱。4.地質(zhì)破壞帶附近的漏冒 地質(zhì)破壞帶頂板往往較破碎，容易造成漏冒，因此要特別加強支護。不僅該地段的支柱密度要增大，而且要視頂板破碎的程度加強護頂工作。 迎著巖塊可能滑下的方向加戧柱 。復合頂板推垮型冒頂?shù)念A防 典型的復合頂板有如下三個特征: (1)煤層頂板由下軟上硬不同巖性的巖層所組成； (2)軟、硬巖層間夾有煤線或薄層軟弱巖層； (3)下部軟層的厚度一般在0.53.0m之間。 復合頂板推垮型冒頂?shù)奶攸c 1)冒頂前采場頂板壓力不大，支架沒有壓縮變形及損壞； 2)多

40、數(shù)情況下，冒頂前采場頂板已沿煤幫斷裂； 3)冒頂后支柱只是傾倒，多數(shù)是沿煤層傾斜方向向下傾倒，也有向采空區(qū)傾倒的； 4)冒頂后上部硬巖層大面積懸露不垮，個別情況是垮落幾個大塊； 5)冒頂在任何工序都可能發(fā)生，但多數(shù)是發(fā)生在回柱放頂過程； 6)冒頂多發(fā)生在開切眼附近； 7)多數(shù)情況是冒頂前沒有明顯征兆，推垮發(fā)生時速度快來勢猛，有時推垮前有征兆，能發(fā)現(xiàn)靠采空區(qū)支柱向下傾斜，沿煤幫及采空區(qū)邊頂板掉碴，因而來得及撤人。復合頂板推垮型冒頂?shù)牡攸c 1)開切眼附近。在這個區(qū)域，頂板上部硬巖層兩側(cè)都有煤體支撐，不容易下沉，這就給下部軟巖層的下沉離層創(chuàng)造了有利條件。 2)地質(zhì)破壞帶 (斷層，裂隙等)附近。在這些

41、地點，頂板下部軟巖層容易形成六面體。 3)尖滅構(gòu)造附近。采場頂板存在尖滅構(gòu)造，既容易形成六面體，又可能給六面體以去路。 4)舊巷 (走向的或傾斜的)附近。由于舊巷頂板已破壞，增加了在頂板巖層中形成六面體的可能性。 5)掘進工作面上下平巷時破壞了復合頂板的地點。破壞了下平巷的復合頂板，不僅給六面體的形成創(chuàng)造了條件，而且還給六面體以去路；破壞了上平巷的復合頂板，也能增加形成六面體的可能性。 6)局部漏冒區(qū)附近。 7)傾角大的地段。由重力作用而令六面體沿傾斜下推的力增大。 8)頂板淋水地段。因有水導致巖塊間摩擦系數(shù)減小，總阻力將大為減小。 9)煤底或軟底地段。這些地段支柱容易鉆底，導致軟硬巖層離層。

42、復合頂板推垮型冒頂?shù)姆乐未胧?1)提高單體支柱的初撐力 支柱初撐力小，往往導致復合頂板中軟巖層離層，反過來又使工作面支架不穩(wěn)定。為解決這個1問題，必須提高單體支柱的初撐力，使初撐力不僅能支承住頂板下位軟巖層，而且能把軟巖層貼緊硬巖層，讓其間的摩擦力足夠阻止軟巖層下滑，從而支架本身也能穩(wěn)定。 2)選用穩(wěn)定性能好的支架或加強支架的穩(wěn)定性 (1)有條件時，用掩護式或支撐掩護式支架代替單體支架。 (2)采用“整體支架” 3)消除形成復合頂板推垮的條件 (1)應用俯斜長壁工作面或應用偽俯斜工作面，并使垂直采面方向的向下傾角達46。 (2)掘進上下平巷及開切眼時盡可能不破壞復合頂板。 (3)工作面初采時不

43、要反推。 大塊孤立頂板旋轉(zhuǎn)推垮型冒頂 當頂板存在由斷層、裂隙、層理或薄弱巖層切割成的大范圍孤立頂板時，孤立頂板可能旋轉(zhuǎn)而下，把工作面支柱向煤壁推倒，造成推垮型冒頂。大范圍孤立頂板有時厚度可達6m,長度可達20m左右，寬度可以自煤壁到采空區(qū)懸頂處。巖性一般是中等穩(wěn)定及以上。在采空區(qū)往往出現(xiàn)懸頂。 當頂板中存在大塊孤立巖塊 (其面積，體積比大范圍孤立頂板小)時，回柱后孤立巖塊就會旋轉(zhuǎn)而下，從而推倒采場支架造成放頂線附近的小范圍冒頂。此外，在金屬網(wǎng)假頂下回柱放頂時，由于網(wǎng)上有大塊巖塊，也會發(fā)生上述的因巖塊旋轉(zhuǎn)而推倒支架的小范圍的推垮型冒頂 。預防大范圍孤立頂板或孤立巖塊旋轉(zhuǎn)推垮型冒頂?shù)拇胧?1)提高

44、工作面支架的初撐力和穩(wěn)定性，尤其是后排支架的初撐力和穩(wěn)定性； 2)在切頂線應用墩柱或特種支柱切頂。 3)加強地質(zhì)及采場觀測工作，判斷孤立頂板或孤立巖塊的范圍；在孤立頂板或孤立巖塊范圍內(nèi)加強支護，擴大控頂距且不要進行回柱作業(yè)；如果工作面中使用的是單體金屬支架，要用木支架替換金屬支架；待孤立頂板或巖塊全部都處在放頂線以外的采空區(qū)時，再用絞車回柱；沖擊推垮型冒頂 當煤層頂板的下位巖層容易離層時，可能發(fā)生沖擊推垮型冒頂。 1)下位巖層先離層，然后上位巖層中掉下大塊矸石砸在下位己離層了的巖層上，導致推垮型冒頂。 2)下位巖層先離層，當上位巖層折斷急劇下沉時，沖擊已離層了的下位巖層，導致推垮型冒頂。 預防

45、沖擊推垮型冒頂?shù)闹饕胧?1)提高支柱的初撐力及支護系統(tǒng)剛度，避免下位巖層離層； 2)提高支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性，尤其是后排支護的穩(wěn)定性，避免被推垮；在放頂線應用墩柱或特種支柱就是一個很好的辦法。 采空區(qū)冒矸沖入采場推垮型冒頂 如果煤層之上直接就是石灰?guī)r等較堅硬巖層，當其呈大塊在采空區(qū)垮落時，可能順著己垮落的矸石堆，沖入采場，推倒采場支架(從根部推倒支柱而不是從頂部)，從而導致推垮型冒頂。 預防采空區(qū)冒矸采場推垮型冒頂?shù)拇胧?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； 2)提高墩柱或特種支柱的初撐力及穩(wěn)定性； 3)用墩柱或特種支柱切斷頂板，一方面減小冒矸面積，一方面阻擋冒矸使其不得沖入采場。 大傾角煤層上山掘進頭煤、