淺談對頂板災(zāi)害的防治

1、 淺談對頂板災(zāi)害的防治 在煤礦生產(chǎn)過程中，礦井五大災(zāi)難為水、火、瓦斯、粉塵、頂板災(zāi)難。頂板事故是指在地下采煤過程中，由于頂板意外冒落造成的人員傷亡、設(shè)備損害、生產(chǎn)終止等事故。頂板事故是礦井的幾大災(zāi)難之一。經(jīng)過幾個月的駐礦聯(lián)系所學(xué)的專業(yè)學(xué)問，在駐礦工作中對煤礦的頂板管理有了新的熟悉。         普鑫煤礦設(shè)計生產(chǎn)力量為十五萬噸，采煤方式為炮采。工作面的主要支護方式為單體液壓支柱支護，巷道主要采納錨桿錨網(wǎng)支護，破裂地段和礦山壓力較大地段采納工字鋼支護。普鑫煤礦現(xiàn)在主采煤層為9號煤層，該礦采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，斷層較多，

2、同時巷道長，頂板管理難度大。通過不斷的實踐，依據(jù)普鑫煤礦的地質(zhì)條件和實際生產(chǎn)狀況，結(jié)合頂板管理的理論學(xué)問，簡潔談?wù)剬敯骞芾淼氖煜?。頂板事故根?jù)發(fā)生地點可以分為采煤工作面頂板事故和巷道頂板事故。        一、采煤工作面冒頂事故的防治           采煤工作面頂板事故根據(jù)冒頂范圍大小分為局部冒頂和大型冒頂兩類； 大型冒頂指范圍較大，傷亡人數(shù)較多的冒頂。局部冒頂指范圍不大，傷亡人數(shù)不多的冒頂。當(dāng)前普鑫煤礦進(jìn)行回采的工作

3、面為9206工作面和9202工作面。              （一）采煤工作面大面積冒頂事故的防治        采煤工作面大面積冒頂按發(fā)生冒頂事故的力學(xué)緣由進(jìn)行分類，可將頂板事故分為壓垮型冒頂、漏跨型冒頂和推跨型冒頂三類。        1、老頂來壓時壓跨型冒頂事故的防治    

4、60;   壓垮型冒頂是指因工作面支護強度不足和頂板來壓引起支柱大量壓壞而造成的冒頂事故。導(dǎo)致老頂來壓時壓垮型冒頂?shù)木売芍饕锌迓鋷Ю享攷r塊壓壞采煤工作面支柱導(dǎo)致冒頂，還有就是垮落帶老頂巖塊沖擊壓壞采煤工作面支柱導(dǎo)致冒頂。由于采煤工作面支柱初撐力不足。在老頂巖塊未明顯運動之前，直接頂與老頂已發(fā)生離層；當(dāng)老頂巖塊向下運動時，采煤工作面支柱要承受沖擊載荷，支架簡單被損壞，從而導(dǎo)致冒頂。發(fā)生壓垮型冒頂事故的一般條件是直接頂比較薄，厚度小于煤層采高的23倍，直接頂冒落后不能直接充填采空區(qū)。普鑫煤礦9煤的直接頂約為0.80.9米，能隨工作面的回采自行垮落充填采空區(qū)，平均采高為1米，因

5、此發(fā)生壓垮型冒頂?shù)目赡苄圆淮?，但是在地質(zhì)條件遇到特別狀況時應(yīng)實行相應(yīng)措施預(yù)防發(fā)生壓垮型冒頂事故的發(fā)生。              其主要措施有：一、煤工作面支柱的支撐力應(yīng)能平衡垮落帶直接頂及老頂巖層的重量；二、采煤工作面的支柱的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間不離層；三、采煤工作面的支柱的可伸縮量應(yīng)能滿意裂隙帶老頂下沉的要求；四、當(dāng)遇到平行工作面的斷層時，在斷層范圍內(nèi)要準(zhǔn)時加強工作面的支護，不得采納正常方法回柱。    

6、0;   2、厚層難跨頂板大面積切冒事故的防治           大面積切冒是指采空區(qū)內(nèi)大面積懸露的堅硬頂板在短時間內(nèi)突然塌落而造成的大型頂板事故。當(dāng)煤層頂板是整體厚層硬巖（如砂巖、砂礫巖、礫巖等，其分層厚度大于56米）時，要懸很大面積才會冒落。這樣大面積的頂板在極短時間內(nèi)冒落下來，不僅由于重量的作用會產(chǎn)生嚴(yán)峻的沖擊破壞力，而且更嚴(yán)峻的是會把采空區(qū)的空氣瞬時擠出，形成巨大的風(fēng)暴，破壞力極強。普鑫煤礦的直接頂為灰?guī)r，厚度為0.80.9米，隨著工作面的回采可自行垮落充填采空區(qū)，

7、老頂為粉砂巖，隨著直接頂?shù)目迓浒l(fā)生彎曲變形下沉。在工作面初采時，直接頂需要肯定距離才會垮落，所以在回采中也要加強對厚層難跨頂板大面積切冒事故的預(yù)防。        大面積切冒頂發(fā)生前都會有相應(yīng)的征兆，其主要征兆有：一、頂板斷裂聲響的頻率和音響增大；二、 煤幫有明顯受壓片幫現(xiàn)象； 三、底板消失底鼓或沿煤柱四周的底板發(fā)生裂縫；四、 巷道（上、下）平巷超前壓力較明顯； 五、 工作面中支柱載荷和頂板下沉速度明顯增大； 六、 有時采空區(qū)頂板發(fā)生裂縫或淋水加大，向頂板中打的鉆孔原先流清水后變?yōu)榱靼缀隣畹囊后w，這是斷裂巖塊相互摩擦形成的巖

8、粉與水的混合物。大面積切冒頂可以用威震儀、地音儀和超聲波地層應(yīng)力儀等進(jìn)行猜測?？梢詫嵭邢鄳?yīng)的措施使頂板垮落充填采空區(qū)，如采納頂板高壓注水使頂板巖石疏散，裂隙增加、強度變低后在重力作用下自行垮落；或者使用爆破的方法人為地將頂板切斷強制放頂，使頂板冒落肯定厚度形成矸石墊層。從而避開厚層難跨頂板大面積切冒事故的發(fā)生。        3、大面積漏跨型冒頂事故的防治        由于煤層傾角較大，直接頂又特別破裂，采煤工作面支護系統(tǒng)中假如某個點失效發(fā)生局部漏冒，破

9、裂頂板就有可能從這個地點開頭沿工作面往上全部漏空，照成支柱失穩(wěn)，導(dǎo)致漏跨型失穩(wěn)?，F(xiàn)階段普鑫煤礦所采的9煤煤層其傾角較小，屬于緩傾斜煤層，9煤煤層頂板相對穩(wěn)定。所以發(fā)生大面積漏跨型的可能性不大。但當(dāng)工作面遇到褶曲等構(gòu)造且頂板比較破裂時，也應(yīng)實行相應(yīng)的技術(shù)措施加強工作面的支護，避開大面積漏跨型冒頂。        預(yù)防大面積漏跨型冒頂?shù)闹饕胧┯校阂?、選用合適的支柱 ，使工作面支護系統(tǒng)有足夠的支撐力與可縮量；二、頂板必需背嚴(yán)實；三、嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄到支柱，防治消失局部冒頂。    &

10、#160;   4、復(fù)合頂板推跨型冒頂事故的防治        復(fù)合推跨型冒頂是指因水平推力作用使工作面支架大量傾斜而造成的冒頂事故。復(fù)合推跨型冒頂?shù)臋C理是由于支柱的初撐力小，在頂板下位軟巖層的自重作用下，軟巖層與支柱同時下沉或下縮，而頂板上位硬巖層未下沉或下沉較慢，也就是軟硬巖層下沉不同步，軟快而硬慢，從而導(dǎo)致軟巖層與其上部硬巖層離層。下位軟巖在其地質(zhì)構(gòu)造、巷道布置、支柱初撐力低等條件的影響下斷裂而消失六面體，游離的六面體在力的作用下會產(chǎn)生水平推力，水平推力作用使工作面支柱大量傾斜而造成復(fù)合頂板推跨型冒

11、頂事故。        依據(jù)普鑫煤礦的實際狀況，9煤的直接頂與老頂?shù)膸r性相近，煤層傾角較小，發(fā)生大面積復(fù)合型頂板推跨型冒頂?shù)母怕瘦^小。預(yù)防推跨型冒頂?shù)闹饕胧┯校阂弧⒕蜻M(jìn)上下平巷時不破壞復(fù)合頂板；二、工作面初采時不要反推；三、掌握采高，使軟巖層冒落后能超過采高；四、盡量避開上下平巷與工作面斜交；五、敏捷地應(yīng)用戧柱戧棚，使它們迎著巖體可能推移的方向支設(shè)；六、在開切眼四周于控頂區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)地布置錨桿；七、用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端至工作面下端連接起來，形成整體的支柱；八、必需提高單體支柱的初撐力。  

12、      （二）采煤工作面局部冒頂事故的防治        在煤礦實際生產(chǎn)過程中，局部冒頂發(fā)生的次數(shù)較多，總的危害比較大。從回采工序與頂板事故發(fā)生地點看，局部冒頂可分成：“靠近煤壁四周的局部冒頂；采煤工作面兩端的局部冒頂；放頂線四周的冒頂；地質(zhì)破壞帶四周的局部冒頂。”          1、工作面兩端的局部冒頂事故的防治        對于單體支柱工作面，工作面兩端包括機頭、機尾四周以及與工作面相連的一段巷道。在工作面兩端機頭、機尾處，暴露的空間大，支承壓力集中，巷道提前掘進(jìn)，引發(fā)了巷道四周的變形和破壞。常常要進(jìn)行機頭機尾的移置工作，支柱支護拆除老支護設(shè)新支柱時，碎頂可能松動進(jìn)一步松動冒落。隨著工作面的推動，支柱的拆除支護更替，頂板也可能垮落；為端頭的支護和移動設(shè)備帶來了很多困難，同時也會發(fā)生頂板事故。普鑫煤礦的對端頭的支護還不夠重視，其機頭機尾沒有采納四柱八梁支