煤礦安全生產(chǎn)之頂板事故預(yù)防

1、安全技術(shù)煤礦安全生產(chǎn)之頂板事故預(yù)防 第三講頂板 第一課頂板壓力是什么壓力有初次和周期 在掘進巷道之前，地下的巖層或煤層是實體的，上部巖層的重量壓在下部巖層上，處于平衡狀態(tài)。這時巖體不變形，也不會移動。我們在煤層或巖層中掘進一條巷道后，巷道頂部的巖層就要往下落，這個頂部巖層的重量就壓在巷道的兩幫上(叫做支撐壓力)，就像蓋房子用的水泥預(yù)制板搭在兩堵墻上一樣。假如巷道斷面小，而頂板巖層又堅硬，這個預(yù)制板(頂板)一時還不會垮落;假如巷道斷面大，頂板巖層比較松軟、層理又明顯，這個預(yù)制板就會發(fā)生離層和彎曲下沉，有的人叫頂板有勁了;要是不用支架或其他方法支護住，最終就要斷裂、破壞、冒落下來。這種由于進行采掘

2、活動而在巷道及回采工作面四周巖體中，以及在支架上所引起的力，叫做礦山壓力，人們習(xí)慣叫頂板壓力。 掘出的巷道假如不支護，頂板就要冒落，冒頂會不會越冒越高呢?在回答這個問題之前，我們先來看看有些農(nóng)村的窯洞吧。在黃土高原土質(zhì)致密的地方，人們往往在向陽坡掏成半圓頂窯洞居住，窯洞里不支護，上面的黃土層多少年也不會塌落，井下巷道也是這樣，當頂板冒成拱的外形，就自然平衡不再往高處冒了，形成了自然的平衡拱。這時頂板的壓力通過圓拱傳遞到巷道的兩幫上，就似乎一座石拱橋，橋上的物體重量是由兩邊橋基來擔當一樣。這個拱可以保持比較長時間的穩(wěn)定，因此巷道支架所承受的壓力，主要是拱內(nèi)破裂巖石的重量。這種狀況在煤炭科學(xué)理論上

3、叫做自然平衡拱假說。 回采工作面采空區(qū)壓力大，頂板壓力比掘進巷道簡單?，F(xiàn)在我們用緩傾斜單一煤層走向長壁全部垮落法采煤的工作面作個例子來說明。 回采工作面由開切眼向前推動采煤。煤壁前方的支承壓力區(qū)也跟著向前移動。隨著工作面推動，靠采空區(qū)的支柱要挨次一排排回掉，直接頂就會自己垮落。假如直接頂比較厚，冒落的巖石可以填滿采空區(qū)，老頂和老頂上面的巖層消失肯定的彎曲便沉落在壓實的碎矸上，形成了工作面后方的支承壓力區(qū)。根據(jù)前面說的拱形理論，由于壓力向前工作面前后傳遞，所以工作面及靠近的一部分采空區(qū)就成了減壓區(qū)，頂板的壓力顯得比較緩和、勻稱。假如直接頂?shù)暮穸缺容^小，冒落的巖石就不能填滿采空區(qū)，直接頂上面的老頂

4、就懸露在采空區(qū)上/隨著工作面對前推動，老頂懸露面積不斷擴大，到肯定距離，就斷裂下沉而垮落，這時使工作面頂板壓力突然增大，形成了老頂來壓。 一個新工作面從開切眼向前推動，老頂?shù)谝淮未竺娣e垮落叫初次垮落，初次垮落造成的工作面壓力突然增大，就是初次來壓。工作面連續(xù)向前推動，經(jīng)過肯定時間，達到肯定距離時，老頂來壓又重復(fù)消失，就是工作面頂板的周期來壓。周期來壓時，工作面的頂板壓力和頂板下沉量比平常要大30%到40%，假如不把握周期來壓的規(guī)律，預(yù)先實行有效措施，加強工作面支護，就會發(fā)生大冒頂。 第三講頂板 其次課頂板管理有方法木頭頂子離不開 依據(jù)頂板的性質(zhì)和煤層的厚度條件，處理采空區(qū)的方法(也就是頂板的管

5、理方法)基本上有以下四種： 垮落法也叫陷落法，就是隨著工作面的向前推動，把工作面靠近采空區(qū)的支架撤出，讓直接頂自行垮咯或者強制垮落，也就是我們常說的回柱放頂?？迓湎聛淼膸r塊充填了采空區(qū)，減小了工作面頂板壓力。工作面沿推動方向一次放頂?shù)膶挾冉蟹彭斁?放頂前工作面沿推動的最大寬度叫最大控頂距;放頂后沿推動方向的寬度叫最小控頂距。我國大多數(shù)煤礦的回采工作面采納了垮落法。 充填法由地面或井下把充填材料運輸?shù)焦ぷ髅?，充填采空區(qū)支撐頂板，不讓它垮落。把采空區(qū)全米那填滿的叫全部充填法，多用于2開采后2煤層或三下采煤，局部充填采空區(qū)叫局部充填法，一般是壘砌矸石帶，支撐采空區(qū)頂板，適用于開采頂板堅硬的薄煤層。

6、煤柱支撐法工作面推動肯定距離后，在采空區(qū)內(nèi)留下適當寬度的煤柱來支撐頂板。這種方法適用于頂板巖石特殊堅硬、人工強制放頂也很難垮落的頂板條件。不過這種方法很少用，由于一方面煤炭回收率低，另一方面卡才近距離煤層群時，當下部煤層的工作面通過上部煤層留下煤柱時會產(chǎn)生集中壓力，給工作面頂板管理造成極大困難。 緩慢下沉法有一種頂板巖層韌性較大，回柱后頂板巖層不垮落，而能彎曲下沉，直到于底板自然合攏。這種方法適用于薄煤層工作面。 巷道里的支架不但受底板的作用，還受兩幫巖石的作用。因此掘進巷道時就要依據(jù)不憐憫況合理選用合理的支架。木支架的形式多：有雙腿棚子，如常用的梯形、矩形棚子;，完全棚子，多用于簡單底鼓的巷

7、道;加強棚子，當頂?shù)装寤騼蓭蛪毫υ龃蠛妥兓瘯r采納;異性棚子，依據(jù)不同的頂板或地質(zhì)條件而采納的不規(guī)章的結(jié)構(gòu)形式。隨著鋼筋混凝土和金屬支架的消失及支護技術(shù)的進展，現(xiàn)在掘進巷道很少使用木支架了。 采煤工作面木支架的形式有;頂板堅硬、完整時用點柱，為了增加托板面積有時戴上柱帽;頂板壓力大、或有平行工作面的裂縫時用橫板棚子;頂板壓力較小，或有垂直于工作面的裂縫時用橫板棚子;在壓力特殊大的地方，一般用木垛或叢柱;在放頂線為了切頂和攔住垮落的矸石時，用密集支柱。 木支架有其優(yōu)點，頂壓大時它會折斷和發(fā)出劈裂聲，可以給工人一個警戒的信號。但它也有不少缺點，主要是靠煤壁剛架設(shè)時的初撐力較小，有的人說它在等勁，這時

8、，支柱阻擋頂板下沉的作用不大，簡單使頂板早期脫層、破壞;另外它是一種剛性支柱，可縮量僅為0.5%到1.0%，頂板下沉后往往由于它的可縮性不夠而壓劈壓斷，失去了支撐頂板的作用，簡單造成冒頂事故。據(jù)統(tǒng)計，使用木支架比可縮性金屬支架事故高10倍多，木材支護因有就地取材、便于運輸和加工的特點，目前還在廣泛使用。在采煤工作面處理冒頂，修理上下順槽，以及頂板來壓時打木垛、做信號柱子等特別狀況仍在使用。 第三講頂板 第三課把握單體金屬柱用好單體液壓柱 單體金屬支架包括摩擦式支柱和鉸接頂梁。金屬支柱有兩種型號：急增阻式支柱的可縮量小(50到120毫米)，最小工作阻力為250到350千牛，適用于頂板平穩(wěn)、下沉量

9、較小的薄煤層工作面;微增阻式支柱的最大工作阻力為350千牛，可縮量較大(400毫米)?？捎迷陧敯逑鲁亮枯^大的工作面，鉸接頂梁對起伏不平的頂板和金屬網(wǎng)假頂?shù)倪m應(yīng)性較差。 回采工作面的金屬支架，大豆不是垂直頂?shù)装寮茉O(shè)的。在緩傾斜和傾斜煤層中的支架，不但要承受頂板巖層的垂直壓力，還要承受巖層沿傾斜方向產(chǎn)生的下滑力，所以支架要有迎山角才能吃勁。在緩斜工作面，一般打成3到5度的迎山角。為了提高摩擦支柱的初撐力，達到有效支護的目的，架設(shè)支柱時，肯定要用液壓升柱器。 金屬支架主要有三種支護形式：戴帽點柱對支護不平整頂板的適應(yīng)性強，適用于堅硬頂板，但不能在比較破裂的頂板下使用。摩擦支柱與鉸接頂梁協(xié)作使用，形成

10、一梁二柱或一梁三柱的支架，適用于頂板比較破裂或有局部小地質(zhì)構(gòu)造的工作面。摩擦支柱與鉸接頂梁也可組成懸臂支架，就是在放炮或割煤以后馬上掛梁，梁下先不打支柱，形成肯定長度的正懸臂，支護新暴露出的頂板，這樣可以削減頂板初期下沉，對破裂頂板的管理特別有利。工人在懸臂下采煤，不致被頂板掉下來的碎石砸傷;特殊是在回收支柱時，還可以利用頂梁做懸臂支護，使工人回柱更平安。 利用液體壓力產(chǎn)生工作阻力的單根可縮性支柱，就是單體液壓支柱。這種支柱是圓柱形柱體，由液壓掌握升降。分內(nèi)注液式和外注式兩種。單體液壓支柱的初撐力大，可達摩擦金屬支柱的3到10倍，支柱承載力勻稱。所以頂板下沉量僅是摩擦支柱的三分之一左右，頂板很

11、少發(fā)生臺階式下沉現(xiàn)象。由于靠液壓系統(tǒng)掌握，支、回速度快，一般比摩擦支柱快一倍左右，保證了工人的平安。據(jù)統(tǒng)計，使用這種支柱冒頂事故少，傷亡事故削減一半以上，單體億萬壓支柱適用于緩傾斜煤層、頂板中等穩(wěn)定、采高3米以下的普、炮采工作面的頂板支護，工作面兩巷的超前支護以及綜采工作面的端頭支護。 采納單體液壓支柱，必需有相應(yīng)的平安技術(shù)措施。首先，要摸清工作面地質(zhì)狀況，搞好頂板壓力觀測;依據(jù)液壓支柱性能，選擇合理的支護密度，既要有效地掌握頂板，又要防止支柱受壓超限而損壞。使用前，對每根支柱要進行質(zhì)檢、技術(shù)性能的檢查，符合使用標準才能下井。為了愛護好支柱，不要用大錘等金屬物敲打。為防止柱內(nèi)工作液體流失，存放

12、時支柱要保持站立狀態(tài)。工作面傾角大時，架設(shè)支柱要在底板挖好柱窩，支柱要迎山有勁，支柱頂3與頂梁接觸要嚴密。在支護過程中，假如發(fā)覺自動卸載降柱、柱體有明顯變形、活柱下縮究竟形成死柱等情形，必需馬上升井修理。只有這樣做，才能保證支柱有良好的工作性能，有效地支護頂板。 第三講頂板 第四課切頂支柱是特種兵自移支架是大力士 液壓切頂支柱是由大工作阻力的液壓支柱與推移千斤頂組成，也有人把它叫做切頂墩柱的，是我國近年來使用的一種新型特種支柱。 液壓切頂支柱可用于普才和炮采工作面，是放頂和推移輸送機的專用支護設(shè)備。它布置在回采工作面切頂線單體支柱(液壓支柱或摩擦支柱)之間，代替以往的戧棚、木垛、叢柱、密集支柱

13、等各種特種支架，加強工作面放頂線的支撐力，切斷采空區(qū)的懸頂，減輕工作面頂板壓力;它的千斤頂可以代替液壓移溜器，用于推移工作面輸送機。液壓切頂支柱的型號有單伸縮單柱式的QD型、單伸縮雙柱式的SJ型和雙伸縮單柱式的ZQS型等類型。 工作面裝備液壓切頂支柱好處許多：它的工作阻力是大體液壓支柱的3倍，是摩擦式金屬支柱的6倍以上，因而能有效的支護頂板，用了它工作面基本支護承受的頂板壓力明顯降低，可適當削減數(shù)量;它的底座大，對底板的比壓小，不易壓入底板，可在軟底工作面使用;工作面放頂時，單體支柱的回收是在切頂支柱愛護下進行的叫少了頂板事故，保證了回柱的平安;特殊是它推移輸送機力氣大，工人可以不再進入機(炮

14、)道掃浮煤，也不必打臨時支柱，削減了頂板和片幫片落傷人事故。此外，它與自移式液壓支架比較，能更好地適應(yīng)煤層地質(zhì)條件變化，安裝、拆卸也比較便利。 切頂主適用于緩傾斜煤層、頂板中等穩(wěn)定、頂?shù)装灞容^平整、采高2.5米以下的回采工作面。為了有效掌握頂板，應(yīng)樂觀采納。 把支柱和頂梁連成整體，加上底座，以高壓液體為動力來升降和推移，就形成了自移式掖壓支架。它能完成支撐、放頂、移架、推移輸送機等一整套工序。依據(jù)它對頂板的支護作用，可分為支撐式、掩護式和支撐掩護式三種類型。 支撐式支架又分為垛式和節(jié)式兩種。支護的數(shù)目有兩柱、三柱、四柱、五柱、六柱等，它依靠支柱較大的支撐力量，使采空區(qū)內(nèi)的頂板巖石切斷垮落，支護

15、工作空間。支撐式支架適用于頂板堅硬完整、周期壓力明顯或劇烈，底板也比較堅硬的采煤工作面。 支撐掩護式支架是以支撐為主但又有掩護作用的支架。它既能切斷頂板，又能擋矸，兼有支撐式支架的優(yōu)點。適用于頂板中等穩(wěn)定或穩(wěn)定、周期壓力較明顯，底板中等的工作面。 工人把液壓支架叫做鋼鐵長廊，它具有結(jié)構(gòu)強度高、支護性能好、移設(shè)速度快、平安牢靠等優(yōu)點，在這種支架下采煤，頂板事故大大削減。自移式液壓支架與采煤機、可彎曲刮板輸送機配套使用，就叫做綜合機械化采煤。 第三講頂板 第五課石材、混凝土和支架錨桿和錨噴支護 井下巷道推廣錨噴支護以前，在交叉點、硐室和主要巷道，廣泛采納石材砌券支護，砌券巷道的斷面外形主要有半圓拱

16、形和三角拱形。拱的作用主要是承受頂壓，并將它傳給側(cè)墻和兩幫。假如用混凝土勻稱密實地填滿券板，使巷道成一個整體，能防火、阻水，抗壓強度更高。使用壽命更長。 鋼筋混凝土支架是在地面預(yù)制成梁、腿和背板。在巷道中架設(shè)的棚式支架。其中梯形混凝土支架適用于穩(wěn)定的巷道，拱形梁適用于頂壓較大的巷道。 金屬支架是巷道支護的一種主要支架類型。它強度大、體積小、操作便利，有剛性和可縮性兩種。剛性支架用鋼軌、礦用工字鋼制成，沒有可縮性，適用于運輸大巷和采區(qū)巷道，剛性支架又分為：1、無腿支架：適用于巖石堅硬、跨度不太大的巷道;2、帶腿三心拱支架：適用于頂幫巖石破裂、壓力大和較寬的巷道;3、帶腿半圓拱支架;4、梯形支架：

17、適用于壓力和寬度不大的巷道;5、拱形梁梯形支架：能提高支撐力量，適用于壓力較大的梯形巷道?？煽s性金屬支架用U型鋼制成，它的結(jié)構(gòu)一般為拱形。由于拱梁和棚腿搭接肯定長度并用卡緊裝置卡緊，頂幫巖石移動時，支架可以自頂板或兩幫壓縮，產(chǎn)生可縮性。所以它用在礦山壓力明顯、底板堅硬的巷道效果最好。有些礦在采區(qū)動壓巷道里使用，很適應(yīng)頂幫巖層移動變形的需要。但為適應(yīng)拱梁的要求，有時必需挑頂，簡單破壞頂板的完整性。錨桿支護同木支架、混凝土、金屬支架都不一樣，它不是利用自身直接支撐頂板，而是向巷道圍巖打眼，眼孔內(nèi)錨入錨桿，利用圍巖自身的強度加固頂板。錨桿噴漿、噴混凝土的作用就更進了一步，它不是消極地承受巷道圍巖產(chǎn)生

18、的地壓，而是與巷道圍巖結(jié)合成一個整體，使巖石本身成為一種具有承載力量的結(jié)構(gòu)。有的人形象地把錨噴支湖比方為穿糖葫蘆、納鞋底和門窗刷油。第一，打錨桿就像穿糖葫蘆，把頂板巖石用錨桿串起來，掛在堅硬巖石上，起懸吊作用;其次，打錨桿又像納鞋底，鞋底納了以后耐穿耐磨，打錨桿后圍巖被錨成一個整體，打多深錨桿就等于砌了多厚的券拱，起了組合梁、壓縮拱和擠壓體的作用;第三，噴沙漿和混凝土，就像門窗刷油，防止腐蝕。巷道圍巖表面有了噴層以后，隔絕了與空氣的接觸，防止風(fēng)化，并把圍巖凹凸處和巖石裂縫充填起來，與圍巖緊密結(jié)成一體，緩和應(yīng)力集中，達到共同作用的目的。 我國煤礦從1955年開頭試用一般木錨桿以來，錨桿的種類已進

19、展許多，有壓縮木錨桿、金屬錨桿有楔縫式、倒楔式、管縫式;沙漿錨桿有鋼絲繩和鋼筋的;以及樹脂錨桿等。1964年開頭試驗噴漿、噴射混凝土支護，后來把錨桿、掛金屬網(wǎng)、噴射混凝土結(jié)合起來，形成一種獨立的支護形式。目前，從小斷面到大斷面，從堅硬穩(wěn)定巖層到松軟破裂不穩(wěn)定巖層，從平巷到豎井、斜井、大硐室、交叉點，從新掘巷道的支護到舊巷的修復(fù)，都可以用錨噴支護。與其他支護形式比較，顯示了它的優(yōu)越性。 第三講頂板 第六課頂板事故的緣由冒頂前的預(yù)兆 井下工作面發(fā)生冒頂事故的緣由許多，比較常見的有： 地質(zhì)構(gòu)造簡單松軟破裂的頂板常有小的局部冒頂，堅硬難冒的頂板會發(fā)生大冒頂，少數(shù)礦井還有沖擊壓。假如采掘過程中遇到了斷層

20、、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造，更簡單發(fā)生冒頂。 頂板壓力的變化初次來壓和周期來壓時，頂板下沉量和下沉速度都急劇增加，支架受力猛增，頂板破裂，還會消失平行煤壁的裂縫，甚至頂板消失臺階狀下沉，這時冒頂?shù)目赡苄宰畲蟆?回采工序的影響采煤機割煤壁或工作面放炮時，改柱、回柱和放頂時，對頂板的震驚破壞較大，比其他工序時簡單冒頂。 工作面部位不同輸送機頭和機尾處;不按規(guī)格要求支護的地方;工作面與回風(fēng)巷和運輸巷連接的上、下出口;工作面煤壁線、放頂線與頂板交接處，都是簡單冒頂?shù)牡胤健?頂板管理方式托偽頂、留煤頂開采。厚煤層用塑料網(wǎng)、金屬網(wǎng)做假頂開采，工藝簡單，管理不好就要冒頂。 人的因素干部違章指揮、工人違章作業(yè)是造成頂板

21、事故最根本、最直接的緣由，從全國歷年的統(tǒng)計分析看，有80%以上的事故是由于各種違章和工程質(zhì)量低劣造成的。 技術(shù)裝備落后目前多數(shù)煤礦回采工作面還在使用摩擦金屬支柱和木支柱，回柱基本上是人工作業(yè)，埋下事故隱患。 我們的責任就是依據(jù)不同時間、不同地點的不憐憫況，分別實行相應(yīng)的平安措施，把頂板事故毀滅在發(fā)生之前。 在正常狀況下，頂板冒落事先都有預(yù)兆。預(yù)兆有下面幾種： 響聲巖層下沉斷裂、頂板壓力急劇加大時，木支架就會發(fā)生劈裂聲，緊接著消失折梁斷柱現(xiàn)象;金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大的聲響。有時也能聽到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。 掉渣頂板嚴峻裂開時，折梁斷柱就要增加。隨著就消失頂板掉渣現(xiàn)象，掉渣越

22、多，說明頂板壓力越大，在人工頂板下，掉下的碎矸石和煤渣更多，工人叫煤雨，這就是發(fā)生冒頂?shù)奈＜毙盘枴?片幫冒頂前煤壁所受壓力增加，變得松軟，片幫煤比平常多。 裂縫頂板的裂縫，一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然斷裂，一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動裂縫。老工人說，流水的裂縫最危急，由于它深，縫里有煤泥、水銹的不危急，由于它是老縫;茬口新的有危急，由于它是新生的。假如這種裂縫加深加寬，說明頂板連續(xù)惡化。人們經(jīng)常在裂縫中插上木楔子，看它是不是松動或掉下來，觀看裂縫擴大了沒有，作出預(yù)報。 脫層頂板快要冒落的時候，往往消失脫層現(xiàn)象。檢查脫層要用問頂?shù)姆椒?，假如聲音悅耳，表明頂板完?頂板發(fā)出空空的響聲，說明上下巖

23、層之間已經(jīng)脫落。 漏頂破裂的偽頂或直接頂，在大面積冒落以前，有時由于背頂不嚴或支架不牢消失漏頂現(xiàn)象。漏頂如不準時處理，會使棚頂托空、支架松動。頂板巖石連續(xù)冒落，就會造成有聲響的大冒頂。 第三講頂板 第七課兩巷支護要超前煤壁片幫需防止 普采、炮采工作面上、下端頭(出口)及與之連接的回風(fēng)巷、運輸巷是事故多發(fā)地點。這是由于，工作面的上下巷一般都在采煤前掘出，巷道頂板暴露時間長，在回采時又受到采動和超前支撐壓力的作用，還有做上下缺口要放炮，因此頂板下沉量較大，破裂比較嚴峻。另一方面，上下出口處在采空區(qū)和巷到交叉處，控頂范圍大;在上下出口要安裝機頭、機尾等體積較大的設(shè)備，隨著工作面的推動，移輸送機時這里

24、的支架需要反復(fù)支、撤，使頂板更加破裂。 工作面上、下端頭是指沿工作面方向，上巷下幫向工作面方向10米，下巷上幫向工作面方向10米的范圍內(nèi)。規(guī)定要求，使用摩擦金屬支柱的回采工作面上、下端頭部位，應(yīng)使用單體液壓支柱支護;工作面輸送機頭部位要使用四對八根11號工字鋼長梁支護，保持一梁三柱，交替邁步前移。工字鋼梁要制成花邊，以便與支柱頂蓋協(xié)作，絕不能把工字鋼側(cè)向使用和不對稱使用，以保證支護強度。 回采工作面上、下巷道距煤壁線20米范圍內(nèi)需要超前支護;假如兩巷原來擦用的是梯形木棚支護，靠近煤壁線的10米內(nèi)，要在原棚梁下架設(shè)雙排金屬鉸接頂梁和單體液壓支柱支護。往外10米到20米范圍，可采納單排支護;假如兩

25、巷原來采納的是金屬可縮性支架或金屬棚梁支護，替棚時都要采納十字鉸接頂梁與單體液壓支柱配套支護。替棚工序應(yīng)超前工作面進行。超前距離應(yīng)依據(jù)頂板條件在作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。 1、在采高較大、煤質(zhì)較軟、頂板破裂的回采工作面，冒頂事故多數(shù)是由煤壁片幫引起的。由于靠煤壁這一側(cè)的頂板是由煤壁支撐，在支撐壓力的作用下，煤壁很簡單被壓酥，再加上煤層本身松軟，煤幫就簡單片落。這樣，破裂頂板在煤壁側(cè)失去支撐，便簡單冒落了。 在普采、炮采工作面防止煤壁片幫，可以采納下面幾種方法： 落煤后，工作面煤壁應(yīng)當采直采齊，準時打上貼煤壁支柱，使新暴露出的頂板得到支護，從而削減對煤壁的壓力; 2、假如采高大于兩米，煤壁松軟，有片幫現(xiàn)象

26、時，打完貼幫支柱后，還要加打橫撐將煤壁撐住。打橫撐的方法是，先把半圓木或板皮立著貼在煤壁上，用橫撐一頭頂住，另一頭撐在貼幫柱上。假如煤壁很破裂，可以在煤壁和貼幫柱之間橫向塞半圓木或板皮加以維護。 3、在片幫嚴峻的地方，假如截煤或放炮后煤壁上方已經(jīng)脫落，應(yīng)在貼幫柱上加托梁或者超前掛金屬鉸接頂梁，使托梁或頂梁伸入煤壁片落處，超前支護頂板。 4、打眼時要合理布置炮眼，把握好角度，頂眼距頂板不要太近。每個炮眼的裝藥量要適當掌握。 5、落煤后準時挑頂刷幫，使煤壁不要向采空區(qū)方向傾斜，最好使煤壁向工作面前進方向仰斜一點。 防止煤壁片幫不僅可以預(yù)防冒頂，還可以削減砸人事故。在截煤或放炮后要準時清除傘檐和底根

27、，保持煤壁齊整，也有利于移設(shè)輸送機和打支柱。 第三講頂板 第八課回柱放頂要當心初次放頂莫大意 我國采煤工作面主要使用全部垮落法管理頂板。據(jù)統(tǒng)計，回采工序中回柱放頂時發(fā)生的冒頂事故占30%到50%，因此，必需留意防止回柱放頂時發(fā)生冒頂。 對回柱的要求是：平安、快速，支架回收潔凈，使頂板充分垮落。支架回收復(fù)用率高。木柱一般用回柱絞車回撤?；厥战饘僦е鶗r，如頂板比較穩(wěn)定，支柱受力不大，可以人工回撤;如頂板比較破裂。支柱插如底板或被垮落的巖石埋住，應(yīng)當用回柱絞車回柱。單體液壓支柱不允許用機械設(shè)備強行回撤。 回柱放頂前要做好預(yù)備工作：檢查頂板壓力是否穩(wěn)定，工作面支柱有五短缺、折斷和歪扭，檢查回柱絞車是否

28、完好，戧柱是否打牢，回柱絞車斷絲、斷股是否超過規(guī)定，回柱鉤頭是否堅固，絞車操作信號是否靈敏等。作好了預(yù)備工作再進行會柱。 回柱放頂時必需指定有閱歷的人員觀看頂板。放頂工必需站在支架完整和不會發(fā)生崩繩 崩柱、甩鉤、斷繩抽人等事故地點，并事先清理好退路?；刂g車司機要嚴格按操作信號操作，避開該停車時不停車，刮倒支柱造成事故。在頂壓集中區(qū)，應(yīng)先打替柱，一面把金屬支柱拉彎。假如工作面設(shè)有密集支柱和木垛，應(yīng)當先超前支設(shè)，然后回收，防止支護密度不夠，支撐力量不夠而造成冒頂。采納無密集切頂時，應(yīng)在放頂線戧戧棚并檔掛矸簾，防止推倒支柱和矸石竄入。放頂區(qū)域內(nèi)的支架，5信號外必需全部回清。假如回柱后頂板不冒落且超

29、過規(guī)定的懸頂面積時，必需草區(qū)人工強制放頂或其他措施進行處理。 單體支柱工作面由開切眼向前采煤，叫初采。采到肯定距離后，除工作面的回采空間外，支柱要挨次回撤，采空區(qū)頂板處于無支撐狀態(tài)。隨著懸頂面積增加，開頭大面積垮落，叫初次放頂。初次放頂時工作面壓力很大，很簡單發(fā)生冒頂事故。 初采時，往往由于開切眼施工質(zhì)量差，掘出時間長，工作面第一次開幫后會發(fā)生大小不同的漏頂現(xiàn)象，支架上部形成空頂區(qū)，支架失去堅固性，放頂時就簡單推垮工作面。因此，掘進開切眼時要做到不空頂，兩幫要背滿背實。假如是分層開采的第一分層則頂幫要鋪好金屬網(wǎng)。第一次開幫，要在原由梯形支架棚梁下加打柱;假如棚頂已空，就要用一梁三柱大梁，兩端插

30、入煤壁，并在棚梁架木垛接頂。初采時開幫進度不宜過大，新支架一側(cè)頂緊煤壁，另一側(cè)與開切眼原有支架連鎖，以提高工作面支架的穩(wěn)定性。 一般推動10米左右即可初次放頂。放頂前要加固工作面支架，適當增加密度。為防止煤壁處頂板消失采動裂隙和臺階式下沉，要增設(shè)貼幫支柱。沿工作面每6米到10米增加一個木垛，木垛四角可加戕柱固定。工作面放頂線上應(yīng)打單排密集支柱。為防止頂板巖石垮落的側(cè)向推力，在密集支柱工作面一側(cè)，支上向老塘傾斜的戧柱。第一次放頂以放頂以后放兩排柱比較合適，即放夠開切眼寬度;沿工作面傾斜方向自下而上挨次回柱，也可分幾段同時回柱。初次放頂時，要緊密。 第三講頂板 第九課初次來壓要管好收尾要用單體柱

31、回采工作面初次來壓時，一般表現(xiàn)的特點是：頂板下沉量和下沉速度急劇增加;支架受力猛增;頂板破裂，消失平行煤壁的裂縫，甚至消失頂板臺階式下沉;工作面前方煤壁內(nèi)的壓力過度集中，致使煤壁破壞范圍擴大，形成嚴峻片幫;老頂由折斷而垮落時，在采空區(qū)深處產(chǎn)生悶雷聲和猛烈的響動，頂板掉渣嚴峻。這些現(xiàn)象往往要持續(xù)2到3天。初次來壓時會使工作面支架突然大量折損或插入底板，如支架支撐力不夠，便會引起大冒頂;采空區(qū)垮落的大塊巖石也會沖向工作面，撞倒支架，引起冒頂。 初次來壓時，單體支護工作面一般實行下列措施：加強支護，沿放頂線增設(shè)1到2排密集支柱;為提高支架的穩(wěn)定性，沿放頂線每隔5到8米增設(shè)一個木垛，增設(shè)一梁三柱的戧棚

32、或一梁三柱的抬棚;可適當加大工作面控頂距，以便于增加特種支架，有利于頂板垮落;實行小進度多循環(huán)作業(yè)方式，加快工作面推動速度，以保持煤壁的完整性，使之具有良好的支撐作用;落煤后準時支架，并增大支護密度，提高支護質(zhì)量;指派專人嚴密觀看頂板變化，同時在工作面和采空區(qū)內(nèi)設(shè)木信號點柱，假如劈斷折斷，便是報警信號。 老頂周期垮落同樣會給工作面的平安生產(chǎn)帶來不利影響，可以實行同初次來壓時一樣的平安技術(shù)措施。不同的是周期來壓時要盡量縮小工作面的控頂距，以削減老頂對工作面的影響。此外，采空區(qū)里的支護肯定要回收潔凈，使直接頂充分垮落，以緩沖老頂垮落時對工作面支架的沖擊。 回采工作面推動到規(guī)定的停采線，就該搬家倒面

33、了。這時要進行收尾工作：撤出全部支架和機電設(shè)備，并使頂板垮落，這是一項難度較大的工作，弄不好就會消失頂板事故。 為防止回收時丟失單體液壓摩擦支柱，一般在收尾的前兩三天，工作面每推動一排就新打一排木柱，把替換下來的單體支柱和頂梁由下順槽外運;等全部替換完畢，便可以拆除機電設(shè)備外運，然后由下向上用回柱絞車回收木柱。這種回收方法適用于工作面頂板穩(wěn)定的條件，由于在替換過程中工作面鐵、木混用，而兩種支柱的可縮性和支撐力不同，使頂板下沉不均，往往形成臺階式沉裂，頂板破裂，甚至冒頂。為了避開這種現(xiàn)象，有的只在回收時超前一段支零星木柱。 工作面收尾時要留意實行以下平安措施：回采到停采線時要留出支護良好的最小控

34、頂距空間，作為行人和運料用;用大梁套棚和木垛維護好上出口，保證后路暢通;回柱的次序是由采空區(qū)向煤壁，有下向上;對拉工作面及有中巷的工作面，如傾角不大可由兩頭向中間回收;回柱工作必需由熟識頂板性質(zhì)、責任心強的工人擔當，一人回柱操作，還必需有專人觀看頂板，采空區(qū)內(nèi)的支柱要回收潔凈;隨著下部頂板的垮落堵塞，假如工作面溫度上升，有害氣體聚集，回風(fēng)巷要安設(shè)局部通風(fēng)機加強通風(fēng)，等等。 假如傾角不大，也可以由上而下進行工作面收尾的回撤工藝，但這種方法要特殊留意頂板垮落巖塊向下滾動，需要制訂響應(yīng)的平安技術(shù)措施才行。 觀看頂板活動和冒落狀況，必需有初次放頂平安管理小組人員親拘束場指揮。 第三講頂板 第十課堅硬頂

35、板要處理綜采也要防頂板 堅硬難冒頂板是指直接頂很薄或基本上沒有，煤層上直接掩蓋的是堅硬的砂巖、礫巖等，而且厚度很大。在這類堅硬頂板下采煤回柱后，可以形成幾千平方米、甚至幾萬、幾十萬平方米的懸頂而不冒落。但是到了肯定時候，頂板大面積來壓并突然冒落，產(chǎn)生劇烈的暴風(fēng)沖擊，引起地層劇烈震驚，可將巷道和工作面摧毀，造成傷亡事故。 為了預(yù)防大面積頂板垮落，有的礦采納煤柱支撐法管理頂板，即沿走向每采30到50米留一寬5米的煤柱，用煤柱支撐頂板，把采空區(qū)與工作面隔開，并在與生產(chǎn)工作面相鄰的采空區(qū)進行強制放頂。放頂良好的采空區(qū)，一般不再消失大面積來壓。假如采空區(qū)已經(jīng)封閉，可以由地面打鉆到采空區(qū)進行深孔爆破，強制

36、放頂。這樣，在有壓力不明顯區(qū)域可以促使頂板早期分次冒落，減輕頂板壓力;在壓力不明顯區(qū)域，可以崩落部分頂板，造成頂板裂縫，形成人為的頂板薄弱帶，以利來壓后分次冒落。 消退堅硬頂板冒頂事故的根本方法，是采納長壁全部垮落采煤法。即當工作面推動20倒30米時，由工作面對頂板鉆孔，一次裝藥爆破，進行初次放頂。以后隨著工作面的推動，當懸頂過大時，連續(xù)進行深孔爆破強制放頂，這樣就極大消退了大面積來壓及冒落對礦井和人身的危害。此外，采納頂板預(yù)注水軟化、破壞堅硬巖層的整體性，使其強度降低，也是處理堅硬難冒頂板的一種好方法。 使用自移式液壓支架的綜采工作面，并不能完全消退頂板事故。與炮采、普采不同的是，自移式液壓

37、支架工作面的冒頂事故大都發(fā)生在頂梁前端的空頂區(qū)內(nèi)。依據(jù)我國綜采工作面的實踐，冒頂主要在下面幾種狀況下發(fā)生; 架型與圍巖條件不適應(yīng)有的礦在破裂頂板下沒有采納掩護式支架，而用了垛式支架，引起冒頂和漏矸事故。 支架工作阻力確定不合理有的工作面頂板壓力大，而支架阻力選得偏低，結(jié)果或柱下縮量過大。引起冒頂，甚至把支架壓死，處理特別困難。解決上面兩個問題的關(guān)鍵是要對頂板進行合理的分類，依據(jù)頂板壓力及巖性特點正確選擇液壓支架的架型和工作阻力。 煤壁片幫采高大、煤質(zhì)軟、頂板破裂的工作面，冒頂大多數(shù)是由片幫引起的。防止的方法除在以前介紹過的之外，片幫嚴峻時，液壓支架必需有愛護幫板。 超高采煤采煤機割煤高度必需保

38、持在支架最大支撐高度的范圍內(nèi)，假如超過支架最大高度，支架失去支護的作用，致使頂板大量下沉，引起冒頂。所以要嚴格把握采高，不能超過支架允許的高度。 端面距大支架頂梁前端到煤壁這一段頂板沒有支護，是引起冒頂事故的重要緣由。端面距一般應(yīng)保持不大于300毫米。 第三講頂板 第十一課過斷層平安在先遇裂隙需加當心 在采煤過程中常會遇到一些地質(zhì)構(gòu)造，如斷層、褶曲等。這些地區(qū)往往消失頂板破裂、傾角變化、煤層變軟、淋水增大等現(xiàn)象，最簡單冒頂。 斷層破壞了煤層的完整性，造成裂隙和破裂帶。過斷層時，先要把工作面與斷層走向的交角(交角越小，工作面消失的破裂帶寬度大，冒頂?shù)目赡苄栽酱?弄清晰。斷層落差小于0.8米時，可

39、以直接采過去;落差較大、范圍較小時，可采納挑頂、臥底或兩者相結(jié)合將工作面推過斷層。這時，必需加強工作面支架。為防止橫一直壓推倒支架，應(yīng)當采納連鎖棚子;在斷層破裂地點，要垂直斷層打戴帽戧柱，柱根要支在硬底上，在斷層兩側(cè)都要加打木垛。挑頂過斷層時要丟底煤，所以支柱應(yīng)穿鞋，防止下沉;臥底過斷層時要丟煤，為防止頂煤片落，造成空頂引起冒落，留頂煤處要剎嚴背緊。假如斷層落差很大，頂?shù)装鍘r層堅硬，或斷層平行工作面、挑頂臥底很困難時，就只有重開開切眼繞過斷層，不然硬過頂板不簡單管理，就可能發(fā)生大冒頂。 褶曲就是工作面的煤層和巖層起伏彎曲。折實頂板經(jīng)受過擠壓變得破裂，底板傾角變化較大，煤巖層變得松軟，躑戶比較困難。假如褶曲變化平緩，工作面可以直接采過去;假如褶曲變化較大，就要依據(jù)狀況采納挑頂或臥底的方法了。工作面通過褶曲帶，可能要留下頂、底煤，假如頂煤留不住，要準時挑落，并在支架上用小木垛接頂，留底煤時柱子不要穿鞋。在挑頂、臥底處四周，要架設(shè)木垛，加強支護。 煤層和巖層中的自然列席，如層理面、節(jié)理面等，會降低巖體的強度，破壞頂板的完整性，是工作面發(fā)生冒頂?shù)囊粋€重要緣由。 層理就是巖層的分界面。分界面之間的粘結(jié)力小，受采動影響簡單相互脫離而產(chǎn)生離層裂隙。稍有疏忽