巷道顶板事故及预防教案

《巷道顶板事故及预防》课程授课教案
教师：程铁军
教案纸
巷道顶板事故及预防
在采矿生产活动中，最常发生的事故是冒顶片帮事故。

冒顶片帮是由于矿岩不够稳定，当强大的地压传递到顶板或两帮时，使矿岩遭受破坏而引起的。

随着掘进工作面的不断向前推进，顶板暴露面积也随着加大，致使顶板经常出现弯曲、下沉、裂隙、掉碴、冒落等，甚至造成生产停顿及人身伤亡的严重事故。

为了保证掘进工作面的安全生产，预防巷道顶板事故的发生，必须根据事故发生的原因，采取针对性措施。

第一节掘进工作面冒顶事故的原因及预防处理冒顶片帮事故大多数为局部冒落及浮石引起的，而大片冒落及片帮事故相对较少，因此，对局部冒落及浮石的预防，必须给予足够的重视。

引发冒顶片帮事故的原因主要有：矿床地质条件不好，采矿方法不合理和顶板管理不善，缺乏有效支护，检查不周和疏忽大意，浮石处理不当，地压活动等。

一、属于地质方面的有：巷道围岩松软或极易风化，如煤、页岩等；巷道围岩节理裂隙发育；巷道通过断层、褶曲等构造变动剧烈地带，岩层破碎；巷道穿过岩层的岩性突然发生变化，在其交界处易产生塌冒，如石门透煤；有害气体涌出，如瓦斯、煤尘。

二、由于设计不合理造成的有：巷道位置选择不当，使巷道处于松软岩层中；缺乏详细的地质和水文地质资料，使施工缺乏指导，缺少应变措施；支护形式与结构不合理，不足以承受地压等。

三、施工方面的工作失误造成的有：对巷道穿过松软岩层缺乏准备；施
工措施不当或错误；不是一次成巷，围岩暴露时间过长，造成风化、松动，引起塌冒；支护不符合设计要求，不按作业规程要求架设，忽视质量，使支架不能发挥作用，支架失稳引起塌冒；工作面空顶距离过长, 临时支护失效；在松软层中施工，炸药量使用过多，破坏了围岩的稳定性；不进行工作面敲帮问顶工作，对检查和处理浮石重视不够、不及时引起浮石坠落等。

四、冒顶事故的预兆：
1、发出响声。

岩层下沉断裂，顶板压力急剧加大，木支架会发出劈裂声，紧接着会出现折梁断柱现象，采空区内会发出顶板断裂的闷雷声。

2、掉渣。

顶板严重破裂时，出现掉渣；掉渣越多，说明顶板压力越大。

3、片帮加重。

4、顶板出现裂缝。

顶板有裂缝并张开，裂缝增多。

5、顶板出现离层。

6、瓦斯涌出量增加，含瓦斯煤层顶板冒落前瓦斯涌出量会突然增大。

7、顶板的淋水量明显增加。

当发现顶板有冒落预兆时，应及时撤至安全地点；掘进工作面发现施工地点有顶板冒落预兆时，应由跟班区长或班长组织有关人员进行维护，如情况紧急，应果断将人员撤到安全地点，并及时向矿调度室汇报。

五、发生冒顶事故后的避灾原则
1、当掘进工作面发生冒顶事故时，首先将人员撤离危险区，并向矿调度室和区队汇报，通知救护队前往救护，现场的班组长和有经验的老工人应配合救护队一起进行抢救。

2、在处理冒顶事故时，处理事故人员要首先由外向里加固冒顶周围巷道顶板，清除进口通路的堵塞物，尽快接近堵人部位进行抢救，抢救
时必须有临时支护。

3、冒顶事故发生后致使冒顶区域不通风时，如果一时不能向冒顶区人员恢复通风，可利用水管、压风管向冒顶区内人员输送新鲜空气。

4、处理冒顶事故时，始终要有专人检查瓦斯、水和监视顶板变化情况，发现异常，要立即撤出人员，避免处理事故人员受伤。

第二节巷道冒顶事故的处理方法
一、巷道发生局部冒顶事故的处理方法
1、先加固好冒落区前后的完好支架。

使用棚子支护的，应根据围岩压力大小加密棚距，把棚子扶正扶稳。

棚子之间要安设好拉杆等，使支架形成一个联合体，棚子顶帮要背严杀实。

2、及时封顶，控制冒顶范围的扩大。

一般是采用架设木垛的方法处理。

人员站在安全地点，用长杆将冒落的顶部活石捣掉。

在没有冒落危险的情况下，抓紧时间架好支架，排好护顶木垛，一直到冒顶最高点将顶托住。

3、岩石巷道采用锚喷支护处理冒顶区。

具备锚喷支护条件时，应优先考虑采用锚喷支护处理冒顶区。

①首先将冒落区顶帮活石捣掉，喷射人员站在安全一侧向冒顶区喷射一层30mm〜50mm厚的混凝土层，先封固顶，然后再封两帮；
②初喷的混凝土凝固后再打锚杆，并挂网复喷一次，复喷的厚度一般不超过20mm ;
③冒顶处理完，按要求进行砌碹。

为保护碹顶要在碹顶上充填0 5m 左右厚的矸石作为缓冲层。

也可以架设金属支架，背严顶帮，四周可充
填一层矸石，支架间安设拉杆，使棚子之间联成整体，提高稳定性。

二、冒顶范围较大时的处理方法
1.小断面快速修复法
冒顶范围大，影响通风或有人堵在里面等，可用此法。

即先架设比原来
巷道规格小得多的临时支架，使巷道能暂时恢复使用，等清理完煤矸后再架设永久支架。

对冒顶部分的处理是：采用撞楔法把冒落矸石控制住，等顶板不再冒落时，从巷道两侧清除矸石，且边清除边管理两帮，防止煤矸流入巷道。

顶帮维护好以后，就可以架设永久支架。

2.一次成巷修复法
冒顶面积大的次要巷道和修复时间长短对生产影响不大时适用此法。

修理时，可根据原有巷道规格，采用撞楔法一次成巷，撞楔间用木板插严，支架两帮也应背严。

撞楔以上必须有较厚的矸石层，如果太薄，还应在冒顶空沿内堆塞厚度不少于O .5m的木料或矸石。

梁与撞楔之问要背实。

处理冒顶和架设支架整个过程，应设专人观察顶板。

3.木垛法
木垛法是一种比较常用的方法，如巷道冒顶高度在5m以内，冒落长度在10m以上，冒落空间以上岩石基本稳定，就可将冒落的岩石清除一部分，使之形成自然堆积坡度，留出工作人员上、下及运送材料的空间并能通风时，就可以从两边在冒落的煤矸上相向架木垛，直接支撑顶板。

先在冒顶区附近的支架上打两排抬棚，提高支架支撑能力。

在支架掩护下出矸。

架设前处理人员站在安全地点用长柄工具将顶帮活石处理。

架设木垛要保证有畅通的安全出口。

架木垛前，在冒落区出口处并排架设两架支架，用拉条拉紧，打上撑杆，使其稳固。

在其上面架设穿杆。

在矸石松软情况下并排支架；在穿杆下要加打顶柱，但要在穿杆上铺上坑木或荆笆的条件下进行，防止掉矸伤人。

架木垛时，第一个木垛最上一层应用护顶穿杆，以保证架第二个木垛时的安全。

木垛要撑上顶，靠上帮，靠板处要背一层荆
笆，用楔子背紧。

然后架第二个木垛，以此类推一直到处理完毕。

4 .打绕道法
如果冒顶长度大，不易处理以及冒顶堵人时，可打绕道，绕过冒落区去抢救被堵人员，或绕过冒落区后再转入正常掘进.
第三节巷道片帮的处理方法
一、木垛法
当巷道片帮不太严重，片帮一侧稍有冒顶、柱腿压折、煤矸挤入巷道时，先在顶梁下打上一根顶柱，然后清矸换新柱腿，用木料架木垛，支架用背板和荆笆背好后撤去顶柱。

二、撞楔法
巷道一侧片帮很严重，撤掉压坏柱腿时，煤岩会流出，并且片帮继续扩大，可用撞楔法处理。

在片帮地点选择完好的柱腿，打上1 .4m左右斜撞楔。

然后，在顶梁下打上顶柱，换好新柱腿，支架顶帮要背严，依次将支架修好。

复习题：
单项选择题：
1、在采矿生产活动中，最常发生的事故是（A ）事故。

A、冒顶片帮
B、瓦斯爆炸
C、机电运输
D、透水
2、当掘进工作面发生冒顶事故时，首先应让人员（B b
A、立即支护
B、撤离危险区
C、静观其变
D、汇报调度室
3、处理冒顶事故时，始终要有专人检查（B卜水和监视顶板变化情况，发现异常，要立即撤出人员，避免处理事故人员受伤。

A、煤尘
B、瓦斯
C、支架
D、冒落区域
4、最佳的巷道支护是（A ）。

A允许巷道围岩在一定范围内变形。

B不允许巷道围岩变形
C允许巷道围岩有较大变形。

5、左手指尖扶顶板，右手持工具敲击时，如感到震动即判定此岩石与顶板分离的方法是（C ）。

A木楔法B敲帮问顶法C震动法"
6、初喷的混凝土凝固后再打锚杆，并挂网复喷一次，复喷的厚度一般不超过（D ）b
A、30mm
B、50mm
C、100mm
D、20mm
7、冒顶面积大的次要巷道和修复时间长短对生产影响不大时适用
（C ）。

A、木垛法
B、撞楔法
C、一次成巷修复法
D、绕道法
8、冒顶事故发生后致使冒顶区域不通风时，如果一时不能向冒顶区
人员恢复通风，可利用水管、压风管向冒顶区内人员输送（B ）。

A、牛奶
B、新鲜空气
C、食品
D、水
9、冒顶范围大，影响通风或有人堵在里面等，可用（A ）。

A、小断面快速修复法
B、绕道法
C、木垛法
D、撞楔法
10、如巷道冒顶高度在5m以内，冒落长度在10m以上，冒落空间以上岩石基本稳定，就可采用（C ）。

A、小断面快速修复法
B、绕道法
C、木垛法
D、撞楔法
多选题：
1、冒顶范围较大时的处理方法有（ABCD ）
A、小断面快速修复法
B、绕道法
C、木垛法
D、撞楔法
2、随着掘进工作面的不断向前推进，顶板暴露面积也随着加大，致使顶板经常出现（ABCDE）等现象。

A、弯曲
B、下沉
C、裂隙
D、掉碴
E、冒落
3、冒顶事故的预兆有（ABCDb
A、发出响声
B、掉渣
C、片帮加重
D、顶板出现裂缝
E、挂红、挂汉
4、冒顶的原因有以下几个方面：（ABC）。

A、地质方面
B、由于设计不合理造成的
C、施工方面的工作失误造成的
D、瓦斯含量高造成的
5、巷道发生局部冒顶事故的处理方法有（ABC ）。

A、先加固好冒落区前后的完好支架。

B、及时封顶，控制冒顶范围的扩大。

C、岩石巷道采用锚喷支护处理冒顶区。

D、绕道法
判断题:
1、处理冒顶事故时，始终要有专人检查瓦斯、水和监视顶板变化情况，发现异常，要立即撤出人员，避免处理事故人员受伤。

（V ）
2、冒顶片帮事故大多数为局部冒落及浮石引起的。

（V ）
3、对局部冒落及浮石可以不必重视。

（x ）
4、当掘进工作面发生冒顶事故时，首先将人员撤离危险区，并向矿调度室和区队汇报，通知救护队前往救护，现场的班组长和有经验的老工人不能和救护队一起进行抢救。

（x ）
5、引发冒顶片帮事故的原因主要有：矿床地质条件不好，采矿方法不合
理和顶板管理不善，缺乏有效支护，检查不周和疏忽大意，浮石处理不当，地压活动等。

（V ）
6、在采矿生产活动中，最常发生的事故是瓦斯爆炸事故。

（x ）
7、冒顶片帮是由于矿岩不够稳定，当强大的地压传递到顶板或两帮时，使矿岩遭受破坏而引起的。

（V ）
8、为了保证掘进工作面的安全生产，预防巷道顶板事故的发生，必须根据事故发生的原因，采取针对性措施。

（V ）
9、掘进工作面发现施工地点有顶板冒落预兆时，应由跟班区长或班长组织有关人员进行维护，就算情况紧急，也要进行维护。

（x ）
10、岩石巷道具备锚喷支护条件时，应优先考虑采用锚喷支护处理冒顶区。

（V ）。