第六章 煤矿顶板事故防治.pptVIP

矿山压力与岩层控制 孙光中 河南工程学院（中国 新郑） 1.老顶的初次来压 2.老顶的周期来压 周期来压的主要表现形式 顶板下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大； 支柱所受的载荷普遍增加；有时还可能引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。 如果支柱参数选择不合适或者单体支柱稳定性较差，则可能导致局部冒顶、甚至顶板沿工作面切落等事故。 3、采场上覆岩层的竖三带 （1）冒落带：指直接顶岩层。冒落后成块状，彼此间失去了力的联系，不规则地堆积在底板上。如果直接顶比较厚，冒落后由于其碎胀性，可以充满采空区，对老顶岩层会起到支撑作用，这将大大减轻老顶的来压强度。 （2）裂隙带：指老顶岩梁组合。工作面推过以后，老顶岩梁组合断裂、下沉，但由于块度很大，岩层断裂后，各岩块间并没有失去力的联系，而是彼此间相互咬合，形成诸如“砌体梁、悬臂梁、压力拱、铰结岩块”等之类的结构。这些结构将上覆岩层的重量一方面传递到工作面前方煤壁，另一方面传递给工作面后方冒落矸石，而工作面支护工作空间则在这种结构的保护下，承受较小的压力。 （3）弯曲下沉带：裂隙带之上至地表的岩层。采动以后，这部分岩层只发生下沉和弯曲，并没有断裂。但下沉的结果会使地表产生下沉盆地，严重时可能使地表形成局部裂缝、塌陷或台阶下沉，给地表建筑物造成破坏。 8.分层开采时的矿山压力显现的基本规律 由于在第一分层回采时顶板岩层已经历了一次悬露、破裂、折断和垮落的过程，完整性受到了破坏； 下分层工作面的老顶来压将会显著减弱或者不再显现，即通常所说的在回采顶分层时可能出现“动压”，而在回采下分层时则主要表现为“静压”。 其基本表现为老顶来压步距小，强度低; 支架载荷变小; 顶板下沉量变大。 9.放顶煤工作面矿山压力显现特征 放顶煤开采技术 由于放顶煤开采的支架上方存在一层厚而破碎且随采随放的顶煤，因而与分层开采相比，其矿压显现也有一些其自身的特点 三、采场顶板事故的致因及防治 顶板事故分类 按冒顶范围分： 局部冒顶 大型冒顶 按发生冒顶事故的力学原因分： 压垮型冒顶 漏冒型冒顶 推垮型冒顶 局部冒顶和大型冒顶 局部冒顶指范围不大，有时仅在3~5支架范围内，伤亡人数不多(1~2人)的冒顶。 局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比较大。 常发生在靠近煤壁附近、采场两端、放顶线附近以及地质破坏带附近。 大型冒顶指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。 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 1．靠煤壁附近的局部冒顶 致因： ①直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块； ②采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间； ③放顶煤开采，顶煤破碎。 镶嵌型顶板局部冒顶 地质及技术条件 煤层编号：11# 直接顶岩性：粉砂岩 底板：砂页岩 采高：1.8~2.2m 采煤方式：炮采 支护方式：金属摩擦支柱+1.0m金属梁 事故发生经过 靠近煤壁装煤 直径2m，厚0.9m岩块掉落 死亡1人 顶板楔形岩块冒落 地质及技术条件 煤层编号：12# 直接顶岩性：细砂岩 底板：粉砂岩 采高：1.2m 采煤方式：80采煤机，截深0.6m 支护方式：金属摩擦支柱+1.1m木板梁 事故发生经过 靠近煤壁装煤 2.7m长、0.85m宽、1.04vm厚岩块掉落 死亡1人 单体支柱工作面冒顶事故防治 ①采用能及时支护悬露顶板的支架，并使端面距不大于200mm； ②炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽量避免崩倒支架。 ③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。 ④在金属网下，还可以采用长钢梁对棚迈步支架。 ⑤在架设支架前还必须敲帮问顶，以防止掉岩块伤人 综采工作面的局部冒顶预防措施 支架设计上 采用长侧护板 整体顶梁 内伸缩式前梁 增大支架向煤壁方向的水平推力 提高支架的初撑力； 工艺操作上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架，顶梁的俯视角不超过7°。 当碎顶范围较大时（比如过断层破碎带等），则应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。 2．采场两端的局部冒顶 致因 暴露的空间大，支承压力集中； 经常要进行机头机尾的移置工作； 要拆掉原巷道支架的一个