冒顶

顶板灾害防治一、顶板事故的分类二、冒顶的预兆三、顶板顶板事故的预防和处理一、顶板事故的分类矿井开采过程中的采掘工作面或在已掘的巷道内所发出的冒顶、片帮、掉渣等造成的人身伤亡和生产事故，统称为顶板事故。按冒顶范围，可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类；按发生冒顶事故的力学原因，可将顶板事故分为压垮型冒顶、漏垮型冒顶和推垮冒顶三类。局部冒顶：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）的冒顶。局部冒顶常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际生产中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。从回采工序与顶板事故发生的地点看，局部冒顶可分成靠近煤壁附近的局部冒顶、采场两端的局部冒顶、放顶线附近的局部冒顶、地质破坏带附近的局部冒顶。大型冒顶：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。它包括老顶来压时的压垮冒顶、厚层难冒顶板大面积冒顶、直接顶导致的压垮型冒顶、大面积漏垮型冒顶、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冒顶及冲击推垮型冒顶等。压跨型冒顶：因支护强度不足，顶板来压时压垮支架而造成的冒顶事故。漏垮型冒顶：由于顶板破碎、支护不严而引起破碎的顶板岩石冒顶事故。推垮型冒顶：因复合型顶板水平推呼作用使支架大量倾斜面造成的冒取事故。二、冒顶的预兆冒顶的预兆是多方面的，有声音方面的预兆、顶板上的预兆、支架及棚子上的预兆及煤帮上的预兆等。声音方面的预兆采掘工作面冒顶前会发出许多种声音，如果煤工作面老顶断裂时发出鸣炮声，直接顶受压时的碎裂声，掘进工作面棚子及背顶材料受压后劈裂声等都是冒顶的预兆。直接顶上的预兆采煤工作面直接在受到老顶压力后，会更加破碎，裂缝条数会增多、加宽，出现掉渣甚至下“矸雨”。同时，直接顶的下沉量也会增大，下沉速度加快。在掘进面，顶板同样会出现裂缝、掉渣、离层等，这些现象的出现表明冒顶即将发生。支架上的预兆采煤工作面冒顶前反映在支架上的预兆有活柱下缩速度加快、下缩量增大、支柱被压弯或整体向一方倾斜推倒。在掘进工作面，棚子及前探支架被压弯夺劈。这些都说明顶板压力极大，而且支架已难以控制顶板，冒顶事故会立刻发生。煤壁上的预兆顶板来压时，工作面煤壁会因受压而片帮，且片帮速度比平时快，片帮程度严重。同时，由于煤壁片帮，导致顶板裸露，破碎的直接顶失去支撑也会发生冒顶。三、顶板顶板事故的预防和处理3.1.事故的预防煤矿顶板事故的发生。造成人力、财力及物力方面的极大损失，同时威胁矿工的生命安全，严重影响煤矿安全生产。但是，只要在工作中严格执行煤矿支护及顶板管理方面的措施，按章作业，冒顶事故是可以避免的。防止冒顶事故的措施有：充分掌握顶板压力分布及来压规律。采煤工作面冒顶事故大都发生在直接顶初次垮落、老顶初次来压和周期来压过程中，只要充分掌握压力分布及来压规律，采取有资金短缺支护措施，是可以防止冒顶的。掘进巷道布置及支架形式的选择上，也要充分考虑压力的分布规律及顶板压力的大小，把巷道布置在压力降低区内。采取有效的支护措施。在采煤工作面，根据顶板特性及压力大小采取合理、有效的支护形式控制顶板，防止冒顶。如果工作面压力太大，基本支架难以承受时，还可以采用特殊支架支护顶板。综采工作面要严格控制采高，及时移架控制裸露顶板。掘进工作面要坚持使用前探梁支护。在放炮要加固棚子，实行连锁，防止崩倒棚子引起冒顶。及时处理局部漏顶。采掘工作面如果出现局部掉矸、漏顶时必须及时处理；否则，会出现漏顶处支架受力不均，受力大的支架被压断而引起大冒顶。坚持敲帮问顶制度。敲帮问顶制度是煤矿井下防止冒顶伤人的一项有效制度。在进入采掘工作面装煤、支护前，首先要敲帮问顶、处理活石。具体方法是：人员站在有支架掩护的安全处，用长把工具由轻到重敲击顶板，根据敲击声音判断顶板是否离层。一般地，实心声说明顶板没有离层，而空心声则说明顶板已经离层。对于已离层顶板要处理下来；如果无法处理下来要用点柱先支撑，防止在工作中顶板冒落伤人。特殊条件下要采取有针对性的安全措施。采掘工作面在遇到托伪顶、过断层、过老巷及地质破碎带时，必须采用有针对性的放炮措施、支护措施、背顶措施及回柱措施，并严格执行防止冒顶事故。3.2．冒顶事故的处理采掘工作面发生冒顶事故后，必须采取措施进行处理。如果发生冒顶压埋人事故时，更应立即开展抢险救人工作，处理冒顶。由于冒顶的事故现场情况极其复杂，处理的方法也不可能相同，但处理冒顶的原则是相同的。首先加固冒顶边缘支架，防止冒顶扩大；其次，设法控制冒顶区上方顶板，严禁空顶作业。只有在控制冒顶区顶板以后，才能开展抢救工作。发生冒顶埋人事故时，要以最近的途径、最快的速度搬运矸石，接近被埋人员。搬矸中只能用手扒，不许用镐挖，防止伤及被埋人员。人员救出后先现场急救再升井。采煤工作面处理冒顶时，要用木垛刹实顶板，不要架空棚。掘进工作面的冒顶根据实际情况可采用木垛接顶法或撞楔法处理。在处理冒顶和抢救人的整个过程中，都要有专人观察顶板，发现有二次冒顶危险时要立即撤人，防止事故扩大。3.3采场冒顶事故的防治采煤工作面局部冒顶的预兆顶板破裂严重时，出现顶板掉渣。掉渣越多，说明顶板压力越大。煤体压缩，片帮煤增多。发出响声，岩层下沉断裂。顶板压力急剧增大时，木支柱会发出劈裂声，出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大响声；铰接预梁的楔子被挤；底板松软时，支柱钻底严重；有时听到采空区顶板断裂垮落时发击的闷雷声。裂缝变大，顶板裂隙增多。有淋水的采面，顶板淋水有明显增加。顶板出现离层，用“问顶”方式试探顶板。例如，顶板发出“咚咚”声，说明顶板岩层之间已经离层。在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量会突然增大。破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不牢出现漏顶现象。漏顶后，会造成支架托空而出现松动，引起冒顶。3.4采煤工作面局部冒顶的预防靠煤壁附近局部冒顶的预防及时支护悬露的顶板，加强敲帮问顶。炮采时炮眼布置及装药量要合适，避免崩倒支架。尽量使工作面与煤层节理垂直或斜交，避免片帮。一旦发生片帮，应掏梁窝超前支护。综采工作面采用长侧板，整体顶梁、内伸缩式前梁，增大支架向煤壁方向的推力，提高支架的支撑力。采煤机过后，及时伸出前探梁，及时擦顶带压移架。破碎直接顶范围较大时，可以注入树脂类黏接剂固化，支护的形式宜采用交错梁直线柱布置，必要时要支设贴帮柱。综采工作面宜选用掩护式液压自称移支架。3.5工作面两端局部冒顶的预防支护必须有足够的支撑力，不仅能支撑松动下来的直接顶岩石，还能支撑基本顶来压时所施加的压力，机头机尾处应用四对一梁三柱的钢梁端头支架（即四对八梁支护），每对随机头机尾的推移迈步前移；或在机头和机尾采用双楔顶梁铰接支护，此外还可以采用十字铰接顶梁支护。超前工作面的10m内，巷道支架应加双中心柱；超前工作面10－20M，巷道支架应加单中心柱。综采时，如果工作面两端没有应用端头支架，则在工作面与巷道相连处，需用一对迈步抬棚。3.6放顶线附近局部冒顶的预防加强地质及观察工作，记载大岩块的位置及尺寸。加强支护质量，保证支护密度，同时要在大岩块范围内用木垛等加强支护。当大岩块沿工作面推进方向的长度超过一次放顶步距时，在大岩块的范围内要延长控顶距。如果工作面用的是单体支柱，在大岩块范围内要用木支架替换金属支架。待大岩块全部都处在放顶线以外的采空区时，再用绞车回木支架。