普采工作面顶板事故的防治参考文本

普采工作面顶板事故的防

治参考文本

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

Link To Achieve Risk Control And Planning

某某管理中心

XX年XX月

普采工作面顶板事故的防治参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

煤矿冒顶事故对矿井安全生产危害极大，据煤矿事故

统计，我国煤矿顶板事故占３０％～４０％，大多数顶

板事故又发生在回采工作面，约占７５％～８５％，而

回采工作面冒顶事故多发生在顶板来压期间，约占顶板总

事故的６０％～７０％。其中，直接顶初次放顶占３

０％～４０％，老顶来压时占６０％～７０％。从上

述数据分析可以看出，回采工作面初次放顶、老顶初次来

压和周期来压时所占比例较大。而回采工作面又以普采工

作面较为严重：一是普采工作面数量多；二是由于普采工

作面机械化水平较综采工作面低，抗灾能力差，发生顶板

事故概率是综采的１０～２０倍。因此，分析掌握普采工

作面发生冒顶的原因、规律，研究有效防治措施，以降低

煤矿顶板事故的发生，保证煤矿安全生产。

１直接顶初次放顶时的冒顶事故原因分析和预防

1．１初次放顶特点

煤层在开采之前，它同岩层在各个方向受力是平衡的，掘出开切眼后，岩层受力平衡状态遭到破坏，围岩移动变形，寻求新的应力平衡，在顶板上方形成了暂时平衡的岩石松动圈，这时工作面支架主要支撑的是松动圈内岩石重量。工作面开始回采，向前推进，松动圈逐渐扩大，支架受力很快增加，这时如不采取措施，岩层就会压垮支架，以致发生冒顶事故。因此，一般在开切眼推进６ｍ～２０ｍ后，就及时撤回采空区支架，直接顶随回柱而垮落，这就是初次放顶。如果顶板岩石不自行垮落，要向采空区顶板打眼放炮进行“强制放顶”。直接顶初次放顶的特点有：一是工作面控顶面积较大，支柱较多，承受的压力也较大；二是初次放顶时，一次回柱范围较大，顶板冒

落范围也较大；三是回柱时人工操作量大，时间较长。

１．２初次放顶时发生冒顶事故的原因

（１）放顶距选择不合理，选择过大时，放顶前顶板压力大于支护阻力，易发生压垮工作面的顶板事故；

（２）初次放顶面积过大，冲击力大，容易推倒支柱而造成冒顶；

（３）初次放顶后，直接顶没有完全冒落，就继续采煤，使控顶面积越来越大，容易造成冒顶事故；

（４）回柱方法不合理，造成顶板压力向局部支柱集中，造成局部顶板破碎，而容易发生局部冒顶事故；

（５）支柱未按要求支设，初撑力不足，造成顶板下沉量过大或支护阻力较小，回柱后造成工作面支柱撑不住顶板而发生冒顶事故；

（６）回柱一般均为工人直接操作，因此发生伤人事故的机率较大。

１．３事故案例

案例１：南桐某矿，６号煤层厚度０．２ｍ～１．８ｍ，直接顶为含黄铁矿的钙质页岩，厚度１．９ｍ～４．８６ｍ，老顶为坚硬的石灰岩，厚度２．４ｍ。煤层倾角３０°～４５°，使用金属摩擦支柱，该面直接顶平行工作面煤壁方向的裂隙发育，将顶板分割成大块。回采后裂缝扩展，回柱时发生大块顶板向煤壁或倾斜方向的推垮事故。事故原因为：回柱时一次垮落顶板范围较大，形成冲击力，推倒支柱，减小支护阻力引发大面积冒顶。

案例２：某矿２３０３普采工作面，直接顶为石灰岩，厚２ｍ～３ｍ，节理发育，老顶为石灰岩粉砂岩互层。事故经过为，出完一刀煤后，工作面正从机头向机尾回柱，回到工作面中段接近老巷处，发现几棵支柱钻人底板５０ｃｍ，改用铰车拉柱，支柱刚拉倒，整个顶板（长１８ｍ，宽７．２ｍ，厚６ｍ），将支柱推倒（倒向煤

壁），发生在冒顶，造成４人死亡。事故原因：一是顶板支护质量低劣，在煤壁侧发现顶板矿压显现有裂缝痕迹，未采取及时有效措施，仍盲目组织放顶，造成工作面大面积推垮型冒顶；二是组织措施不力，措施编制针对性不强，工作面单体液压支柱有个别漏液现象；三是初采初放责任制不落实，违章指挥、违章作业。

１．４初次放顶时冒顶事故的预防措施

（１）针对具体直接顶条件，确定合理的直接顶初次放顶步距；

（２）初次放顶时，力争一次放顶成功，使直接顶完全冒落后，才能继续采煤；

（３）支柱要按要求支设，保质保量，使支柱都能达到设计的初撑力和支护阻力；

（４）加强切顶线的支护强度和支护密度，保证在切顶线处切顶，同时防止冒落矸石窜入工作面推倒支柱；

（５）如果强制放顶，必须严格规定炮眼规格，装药量及放炮步骤，防止崩倒支柱，发生冒顶事故；

（６）初次放顶时，选择有经验的工人操作，并且有技术人员现场指挥；

（７）工作面工人，尤其是班组长必须掌握工作面顶板冒顶的预兆，一旦发现冒顶预兆，现场人员应迅速采取有效应急措施。

２老顶初次来压和周期来压时的冒顶事故

２．１初次来压和周期来压的特点

直接顶初次放顶后，如果直接顶垮落不能填满采空区，老顶就像“梁”一样架在两边煤层上，并支撑着上面的岩石重量，当工作面继续推进，老顶悬露面积越来越大，当超过它本身强度，梁的平衡受到破坏，老顶折断垮落，它给工作面一个很大的突然压力，即老顶的初次来压。老顶初次垮落后，随工作面继续推进，老顶呈悬梁状

态存在，当悬臂长度达到一定长度时，折断垮落。随工作面推进，这种垮落有规律，周期性地发生，称老顶的周期来压。

老顶在初次来压和周期来压时，垮落步距较大、面积大、强度高，并且可能伴随发生动压冲击，矿压显现较强烈，一般具有以下特点：一是由于老顶的剧烈活动，使工作面顶板下沉量和下沉速度急剧增加；二是支架受力猛增，出现顶板破碎、裂缝、片帮甚至工作面出现台阶下沉等现象；三是老顶折断垮落时，在采空区深处先产生沉闷雷声，继而采空区出现掉碴，垮落时伴有暴风。

２．２老顶初次来压和周期来压发生冒顶事故的原因（１）来压前，工作面压力较小，当使用增阻支柱时，支柱不牢，来压时极易失稳，造成切顶事故。

（２）来压前，由于支护强度不够，造成直接顶与老顶离层，来压时，老顶对直接顶形成冲击引起推垮工作面