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1、顶板灾害防治,焦作工学院 勾攀峰,2,1 采场顶板事故与预防2 巷道顶板事故与预防,主 要 内 容,3,采场顶板事故与预防,顶板事故分类局部冒顶的原因与预防措施压垮性冒顶的机理及预防措施漏垮性冒顶的机理及预防措施推垮性冒顶的机理及预防措施对采场支架的基本要求,4,1.1 顶板事故分类 按力源划分的采场顶板事故分类压垮型冒顶：老顶来压时的压垮型冒顶；厚层难冒顶板大面积冒落；直接顶导致的压垮型冒顶。漏冒型冒顶：大面积漏垮型冒顶；局部漏冒型冒顶。推垮型冒顶：复合顶板推垮型冒顶；金属网下推垮型冒顶；大块游离顶板旋转推垮型冒顶；采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶；冲击推垮型冒顶。综合类型冒顶,5,煤矿习惯的
2、分类方式局部冒顶：冒顶范围不大，伤亡人数不多。占整个冒顶事故的70%。大型冒顶：冒顶范围大，伤亡人数多（3及3人以上）,6,1.2局部冒顶的原因及预防措施靠煤壁附近的局部冒顶1,7,1.2.1.1单体支柱工作面预防煤壁附近局部冒顶的措施,采用能及时支护悬露顶板的支架炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽量避免崩倒支架尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，避免煤层片帮。在很破碎的顶板条件下，可以采用短顶梁进行支护。,8,9,10,11,1.2.1.2综采工作面局部冒顶预防措施,提高支架的初撑力，使端面冒高不超过300mm；增大支架向煤壁方向的推力；顶梁的俯仰角不超过7，断面距不超过340mm。
3、特破碎顶板注入树脂类粘结剂。,12,。,1.2.2采场两端的局部冒顶,单体支柱工作面：四对八梁支护、也可以采用十字铰接顶梁或与短梁配合。综采工作面：如没有端头支架，需要一对迈步台棚。超前巷道应以中心柱加强。,13,15,1.2.3放顶线附近的局部冒顶,主要发生在单体支柱工作面回拆“吃劲”柱时，易发生。游离岩块易发生。,16,放顶线附近防局部冒顶采用方法：在有支护的空间进行远距离回柱；用木支柱作替柱，用绞车回木支护；切顶支柱。,17,1.3压垮型冒顶的机理及预防措施,老顶来压时的压垮型冒顶厚层难冒顶板大面积冒顶直接顶导致的压垮性冒顶,18,1.3.1 老顶来压时的压垮型冒顶机理,垮落带老顶岩块压
4、坏采场支架导致冒顶,19,垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架,20,裂隙带老顶压坏采场支架,21,预防老顶来压时冒顶的措施,采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量；采场支架的初撑力应能保持直接顶与老顶之间不离层；采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求；遇到平行工作面的断层时，应加强支护。,22,1.3.2厚层难冒顶板大面积冒落,机理：顶板岩层的受力超过了其极限强度。有拉断及剪断之说。,23,大面积冒顶的预防措施,顶板高压注水,24,强制放顶,25,1.4漏垮型冒顶的机理及预防措施,机理：由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部漏顶，破碎顶板就可
5、能从这个地点开始沿工作面向上全部漏空，造成支架矢稳，导致漏垮工作面。,26,预防措施,选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量；顶板必须背严背实；严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。,27,1.5推垮型冒顶的机理及预防措施,复合顶板推垮型冒顶；大块游离顶板旋转推垮型冒顶；金属网下推垮型冒顶；采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶；冲击推垮型冒顶。,28,1.5.1复合顶板推垮型冒顶,复合顶板的定义：下“软”上“硬”不同岩性组成，或夹有煤线、软弱夹层，下部软岩层厚度不大于3.0m，不小于0.5m。,29,复合顶板推垮型冒顶的机理,离层断裂去路和倾角推力大于阻力,30,预防复合顶
6、板推垮型冒顶的措施,应用伪府斜工作面掘进上下顺槽时不破坏复合顶板；工作面初采时不要反推；控制采高。灵活应用戗柱。,31,1.5.2大块游离顶板旋转推垮型冒顶,由于断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成的大块游离顶板可能形成推垮型冒顶。,32,预防措施,加强地质及观察工作，判断游离顶板的范围；在游离顶板范围内加强支护，不要进行回柱作业。如果工作面使用的是单体支柱，要用木支架替换金属支架；待游离顶板全部处在放顶线以外的采空区时，在用绞车回柱。,33,1.5.3采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶,34,1.5.4冲击推垮型冒顶,35,预防措施,提高支柱的初撑力，避免下位岩层离层。提高支护系统的稳定性，避免被推
7、垮。,36,1.6对采场支架的基本要求,支得起、护的好、稳得住。支撑掩护式液压支架：支、护、稳好。掩护式支架：护、稳好，支弱。不适宜来压强顶板。支撑式支架：护、稳性能差，不适宜破碎顶板。单体液压支柱：初撑力、密度、顶梁、背扳保证微增阻式摩察支柱：支、让可以，“切”性能差。木支柱、急增阻式：支差，护和稳也难以保证。,37,2巷道顶板事故与预防,巷道冒顶的原因巷道冒顶事故的预防,38,2.1巷道冒顶的原因,2.1.1自然因素影响岩层层理影响镶嵌性围岩结构 影响岩层节理裂隙 及破碎带影响 地下水影响,岩层节理裂隙及破碎带影响,40,2.1.2工程因素影响,支架支设质量差,41,支架稳定性差,42,掘进式放炮掌握不好。锚杆支护失效,43,2.1.3采掘工程影响,44,2.1.4未严格执行顶板安全制度,没有及时发现和处理掘进工作面围岩表面的活石或伞檐。对新悬露的顶板缺乏有效的临时支护设备。,45,2.2顶板事故的预防措施,掌握地质资料与开采条件严格顶板安全检察制度加强支护质量管理检察支架规格尺寸提高支设质量和保证支护阻力；搞好支架与围岩间的充填；提高支架的稳定性及时减小空顶面积；加强锚矸支护的质量检测进行临时支护,46,进行临时支护,
