冒顶的预防措施

预防冒顶、片帮安全

技术措施

内蒙古神陶煤炭有限公司营沙壕煤矿

2012年度

冒顶的预防措施

一、采煤工作面局部冒顶的预防

（1）预防单体支柱工作面靠近煤壁附近局部冒顶的措施如下：

①采用能及时支护悬露顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架、正倒

悬臂错梁直线柱支架等：提高支架的初撑力，在金属网下，可以采用长钢梁对棚迈步支架。

②炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽量避免崩到支架。

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。

煤层一旦片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。

（2）综采工作面的局部冒顶，主要是发生在靠近煤壁附近的漏冒型冒顶。其预防措施如下：

①支架设计上，采用长侧护板，整体顶梁及内伸缩式前梁，增大支

架向煤壁的方向的水平推力，提高支架的初撑力。

②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度。

③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

入树脂类黏结剂使其固化，以防止冒顶。

(3)预防放顶线附近局部冒顶的措施如下：

①加强地质及观察工作，记载大岩块的位置及尺寸。

②在大岩块范围内用木垛等加强支护。

④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

块的范围内要延长空顶距。

⑤待大岩块全部处在放顶线以外的采空区时，再用绞车回木支柱。

(4)预防采场两端局部冒顶的措施如下：

①为预防采区两端发生漏冒，可在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护，每对抬棚随机头机尾的推移迈步前移：托住原巷道支架的棚梁。此外，在采场两端还可以采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。

②在超前工作面10米以内巷道支架应加中心柱：超前工作面10—20米，巷道支架应加单中心柱，以预防冒顶。

④综采时，如果工作面两端没有应用端头支架，则在工作面雨巷道

相连处，需用一对迈步抬棚。此外，超前工作面20米巷道支架也应用中心柱加强。

（5）预防地质破坏带附近局部冒顶措施如下

①为预防这类顶板事故，应在断层两侧加设木架，并迎沿块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。

对于有些综采，高档普采和普采工作面，采煤过程中，煤壁的前方顶板呵煤层特别破碎，为保证正常割煤，不漏矸石，可采用全木楔式木锚杆。

当断层的顶板特别破碎，用锚杆个锚固的效果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注入大量的煤岩裂隙中，进行预加固。

二、采煤工作面大面积冒顶的预防措施

（1）提高单体支柱的初撑力呵刚度。由于使用的木柱和摩擦金属支柱初撑力小、刚度差，易导致煤层复合顶板离层，使采煤工作

面支架不稳定，所以，有条件的矿要推广使用单体液压支柱。（2）提高支架的稳定性。煤层倾角大或在工作面倾斜推进时，为防止顶板沿倾斜方向滑动推到支架，，应采用斜撑、抬棚、木垛等特种支架来增加支架的稳定性。在摩擦支柱呵金属交接顶梁采面时，用拉钩式连接器把每排支柱从上工作面端头至下端头连接起来，形成稳定的整体支架

（3）严格控制采高。开采厚煤层第一分层要控制采高，使直接顶冒落后破碎膨胀能充满采空区。这种措施的目的在于堵住冒落大块岩石的滑动。

（4）采煤工作面除采时不要反向开采有的矿为了提高采出率，在初采时向相反方向采几排煤柱，如果是复合顶板，开切眼处顶板爆漏日久，以离层断裂，当在反向推进范围内初次放顶时，很容易在原开且眼诱发推跨型冒顶事故。

（5）掘进回风、运输巷时不得破坏复合顶板。挑顶掘进回风、运输巷，就破坏了复合顶板的完整性易，造成推跨型冒顶事故。（6）高压注水和强制放顶。对于坚硬难冒顶板可以用微振仪、地音仪和超声波地层应力仪等进行监测，做好来压预报，避免造成灾害。具体可以采用顶板高压注水和强制放顶等措施来改变岩体的物理力学性质，以减少顶板悬漏及冒落面积。

（7）加强矿井生产地质工作，加强矿压预测报告

此外，还可以改变工作面推进方向，如采用伪俯斜开采，防止推跨型大冒顶。

2.预防基本顶来压时的压垮型冒顶事故的措施

(1）开采支架的初撑力，应能保证直接顶与基本顶之间不离层。

(2)采场支架的可缩量，应能满足裂隙带基本顶下沉的要求。

(3)普采工作面遇到平行工作面断层时，在断层范围内要加强工作面支护（最好用木垛），不得采用正常办法回柱。

（4）采场支架的支撑力，应能平衡跨落带直接顶及基本顶岩层的质量。

(5)普采要扩大空顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进到采空区在回柱。

（6）遇到平行工作面断层时如果工作面支护是单体支柱，当断层刚露出煤壁时，在断层范围内就要及时加强工作面支护（最用木垛），不得采用正常回柱法，要扩大空顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进到采空区在回柱；如果工作面支护是液压自移支架，若支架的工作阻力有较大的富余，则应考虑使工作面与断层斜交或在采空区挑顶的措施过断层。

3.预防厚层难冒顶板大面积冒顶事故的措施

（1）顶板高压注水。如图3—7所示，，从工作面平巷向顶板打深孔，进行高压注水，注水泵最大压力15Mpa。顶板注水可起弱化顶板和扩大岩层中的胶结物和部分矿物，削弱层间粘结力；高压水可以形成水楔，扩大和增加岩石的裂隙与弱面。因此注水后岩石的强度将显著降低。

（2）强制放顶。所谓强制放顶，就是用爆破的方法（主要有三种方

法;平行工作面深孔强制放顶、钻孔垂直工作面的强制放顶、超前深孔爆破预松顶板的强制放顶）人为地将顶板切断，使顶板冒落一定厚度形成矸石垫层。切断顶板可以控制冐落面积，减弱顶板冐落时产生的冲击力，形成矸石垫层则可以缓和顶板冐落时产生的冲击波暴风。为了形成垫层，挑顶的高度可按形成垫层的厚度进行计算。据大同矿区的实践经验，采空区中矸石充满程度达到采高和挑顶厚度之和的2/3，就可以避免过大的冲击载荷防止形成暴风。

强制放顶方法主要有：在工作面内向顶板放顶线进行钻孔爆破放顶；对于综采工作面，由于在工作面内无法设置钻顶板炮眼的设备，可分别在上下平巷内向顶板打深孔，在工作面未采到以前进行爆破，预先破坏顶板的完整性；对于历史上有大面积冒顶的地区，目前又无法从井下采取措施时，可在采空区上方的地面打垂直钻孔，达到已采区顶板的适当位置，然后进行爆破，将悬漏的大面积顶板崩落。

对厚层难冒顶板来说，不论是采取高压注水还是强制放顶，不论是在采空区处理还是超前工作面处理，所应处理的顶板厚度（包括直接顶在内）均为采高的2-3倍，从而保证安全生产。

4.复合顶板推垮型冒顶的预防措施

(1)应用伪俯斜工作面，并使垂直工作面方向的向下倾角达4-6度（2）掘进上、下顺槽时，不破坏复合顶板。

（3）工作面初采时，不要反推。

（4）控制采高，使软岩层冐落后能超过采高。

（5）尽量避免上、下与工作面斜交。