煤矿顶板事故预防word版

1 引言：煤矿的顶板事故是指：在煤矿井下采煤过程中，煤层顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等灾害事故。在实行综采以前，煤层顶板事故在煤矿事故中占有极高的比例，随着支护设备的改进及对煤层顶板事故的研究、预防技术的深入和逐步完善，煤层顶板事故所占的比例有所下降，但仍是煤矿生产的主要灾害之一。

2 采煤工作面煤层顶板事故致因及防治

2.1 煤层顶板事故分类

按冒顶范围的不同可将煤层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进行分类，可将煤层顶板事故分为：压垮型冒顶、漏垮型冒顶和推垮型冒顶三类。

2.1.1 局部冒顶

局部冒顶是指范围不大，有时仅在3～5架范围内，伤亡人数不多（1～2人）的冒顶，常发生在靠近煤壁附近、采煤工作面两端以及放顶线附近。在实际煤矿生产过程中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采煤工作面冒顶事故的70%，总的危害比较大。从开采工序与煤层顶板事故发生的地点来看，局部冒顶分为：靠近煤壁附近的局部冒顶、采煤工作面两端的局部冒顶、放顶线附近的局部冒顶。

2.1.2 大型冒顶

大型冒顶是指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。它主要包括老顶来压时的压垮型冒顶、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。

2.2 局部冒顶事故的致因及防治

2.2.1 靠煤壁附近的局部冒顶

（1）局部冒顶的原因

在煤层的直接顶中，存在多组相交裂隙。这些相交裂隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可能突然冒落砸人，造成局部冒顶事故。局部冒顶的原因一般有三种：

a. 直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；

b. 采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间；

c. 放顶煤开采，顶板破碎。

（2）单体支柱采煤工作面预防靠近煤壁局部冒顶的措施

a. 采用能及时支护顶板悬露煤层顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架，正倒悬臂错梁直线柱支架等，并使端面距不大于200mm，还应提高支柱的初撑力，以使端面冒高不超过200mm。此外，在金属网下，还可以采用长钢梁对棚迈步支架。在架设支架前还必须敲帮问顶，以防掉岩块伤人。

b. 爆破采煤时，炮眼布置及装药量应合理，尽量避免崩倒支架。

c. 尽量使采煤工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，避免煤层片帮。煤层一旦有片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。

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

a. 在支架设计上，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。

b. 在操作工艺上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架。

c. 当破碎范围较大时，应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。

2.2.2 采煤工作面两端的局部冒顶

（1）采煤工作面两端局部冒顶的原因

对于单体支柱支护的采煤工作面，采煤工作面两端包括采煤工作面两端的机头机尾附近以及与采煤工作面相连的一段巷道。采煤工作面两端机头机尾处，暴露的空间大，支承压力集中，巷道提前掘进，引发了巷道周边的变形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，在拆除旧支柱支设新支柱时，破碎的煤层顶板可能进一步松动冒落。随着采煤工作面的推进，要拆掉原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁，在这一拆一支之间，破碎的煤层顶板也可能冒落。采煤工作面两端的煤层顶板管理已经成为许多采煤工作面及放顶煤工作面生产的主要工作之一。由于冒顶或煤层顶板下沉量大，为端头支护和移设带来了许多困难，甚至影响到采煤工作面的正常推进和产量。

（2）采煤工作面两端局部冒顶的预防措施

为预防采煤工作面两端发生的漏冒，可在机头和机尾处各用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护（即“四对八梁”支护），每对抬棚随机头机尾的推进

迈步前移。在采煤工作面巷道连接处，用一对抬棚，迈步前移，托住原巷道支架的棚梁。此外，在采煤工作面两端还可以采用十字铰接顶梁支护顶板以防漏顶。

在超前采煤工作面十米范围内，巷道支架应加双中心柱，超前工作面十米到二十米，巷道支架应加单中心柱以预防冒顶。

综合机械化采煤时，应采用端头支架支护，如果采煤工作面两端没有采用端头支架，则应在采煤工作面与巷道连接处，用一对迈步抬棚。此外，超前采煤工作面二十米内的巷道支架也应以中心柱加强。

2.2.3 放顶线附近的局部冒顶

（1）放顶线附近局部冒顶的原因

放顶线附近的局部冒顶主要发生在使用单体支柱的采煤工作面。放顶线上的支柱受力是不均匀的，当回拆“吃劲”的支柱时，往往柱子一倒下煤层顶板就冒落，如果回柱工人来不及撤退到安全地点，就可能被砸着而造成煤层顶板事故。

当煤层顶板中存在被断层、裂隙、层理等切割而形成的大块游离岩块时，回柱后游离岩块就会旋转，可能推到采煤工作面的支架，导致局部冒顶。

此外，在金属网假顶下回柱放顶时，由于网上有大块游离岩块，也可能会发生因上面的游离岩块旋转而推到支架造成的局部冒顶。

（2）放顶线附近局部冒顶的预防措施

a. 加强地质及观察工作，记载大岩块的位置及尺寸；

b. 在大岩块范围内采用木垛等加强支护；

c. 当大岩块沿采煤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；

d. 如果采煤工作面采用的是单体金属支柱，在大岩块范围内要用木垛替换金属支架；

e. 待大岩块全部都处在放顶线以外的采空区时，再用绞车回木柱。

2.3 大型冒顶事故的致因及预防

2.3.1 老顶来压时的压垮型冒顶

（1）老顶来压时压垮型冒顶发生的条件

a. 直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的2～3倍，直接顶冒落后不能充填满采空区；