煤矿顶板事故防治技术

煤矿顶板事故防治技术

在煤矿五大自然灾害中，顶板事故造成的死亡人数大约占30%，近年来，综合机械化采煤工作面的大面积推广，采煤工作面的顶板事故有所下降，但是掘进工作面的顶板事故仍然多发。特别是在广大小煤矿，由于支护设施的落后，采掘工作面顶板事故仍是造成煤矿死亡事故的主要原因。约占死亡人数的40%。

一、顶板事故的分类

（一）、采煤工作面顶板事故的分类

1、按造成冒顶的力源及施力方向分

（1）、由老顶或老顶和直接顶引起的压垮型冒顶

由于老顶的断裂来压引起的冒顶

厚层坚硬岩层大面积垮落引起的冒顶

直接顶冒落导致的冒顶。

（2）、漏顶型冒顶

采煤工作面上下出口的漏顶。

煤壁上方的漏顶。

放顶线处的漏顶。

地质破碎带处的漏顶。

（3）、推跨型冒顶

复合顶板条件下的推垮型冒顶

分层开采时金属网假顶下的推垮型冒顶

大块游离顶板的推垮型冒顶。

采空区冒落矸石冲入工作面推垮型冒顶

2、按冒顶的范围分

（1）、局部冒顶。冒顶范围比较小，小到几块矸石，达到几矿车矸石，经当班处理以后基本不影响正常生产，有时会造成“零打碎敲”的伤亡事故。

（2）、大冒顶。冒顶的范围很大，而且来势凶猛，由于范围大又很快，所以人员往往很难撤离，会造成三人以上的上伤亡事故，处理起来非常困难。

（二）、采煤工作面冒顶事故的防治措施

1、靠近煤壁处的局部冒

（1）、冒顶的原因：顶板裸露空顶不及时支护；地质构造的影响；爆破引起；老顶来压引起。

（2）、防止措施：及时支护；防止偏帮；爆破加强管理；

2、出口处的冒顶防治

（1）、上下出口冒顶的原因：控顶面积大；顶板应力叠加；顶板反复支撑、卸载，受破坏。

（2）、防治措施：加强支护；采用特种支架；

3、放顶线处的局部冒顶

（1）、冒顶的原因。回收受力最大支柱过程中应力转移。

（2）、防治措施。按操作规程回柱，特别是对受力最大的最后一至两根支柱要特别注意，一般应先打替柱，以后再回柱，最后回收替柱。

4、地质破碎带处的局部冒顶

（1）、冒顶的原因：地质破碎带顶板岩石已经破碎。

（2）、防治措施：加强支护密度、放震动跑。

5、复合顶板下的推垮型冒顶

（1）、原因：由于复合顶板有“下软上硬”和软硬岩层间就夹有煤线的特征，岩层下沉时，由软岩层面形成离层，下面的硬岩层失去上部岩层的摩擦阻力，所以会向工作面下方推垮，形成冒顶。

（2）、防治措施：

采掘工作中尽量不破坏复合顶板，不形成小漏顶。

增加工作面支架的整体稳定性防止推垮事故。

利用戗柱戗棚木垛等特殊支架支护。

在工作面开切眼处布置锚杆，使控顶距内的岩层锚固在一起，增加稳定性。

6、、金属网假顶下的推垮型冒顶

（1）、冒顶的原因：

支护失效，首先形成网兜；

由于支柱的初撑力小，刚度小，在碎块岩石的压力下支架失稳。

（2）、冒顶的特点

事故发生在初次放顶阶段

支柱上受力不大，无支柱的折损现象推垮速度很快，人力无法抵抗

此类事故一般发生在煤层倾角20度以上，采用金属摩擦支柱的工作面。

（3）、防治措施

提高支柱的刚度，增加支柱的稳定性。

在二分层开采时用内错式布置开切眼，避免网上碎矸石存在空间。，并增加支架的稳定性。

处放顶过程中一定要把金属网放到地板。

7、大块游离顶板旋转推垮型冒顶

（1）、冒顶的原因

顶板由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成游离大块；

大块岩石形成旋转力矩，将支架推倒。

（2）、冒顶的特点

冒顶发生在回柱放顶时或放顶以后。

、游离岩块的重力大于支撑力，且向采空区一侧推移。

（3）、防治措施

判断游离岩块的范围，对游离岩块加强支护。

采用回柱绞车回柱。

8、压垮型冒顶

（1）、冒顶的原因

直接顶较薄，厚度小于采高的2～3倍。直接顶出现台阶下沉。

（2）、防治措施：

加强矿井地质工作，摸清直接顶的结构和力学特征。

进行矿压观测，准确掌握来压步距，加强来压预报。

合理选择支护方式，保证工作面的支护强度。

工作面遇到断层时要根据情况回柱放顶。

9、大面积冒顶

（1）、冒顶的原因

煤层之上是厚而且坚硬的砂岩。经常大面积悬顶而不冒落，老顶来压步距达50m~70m.

当顶板的自身强度承受不了上部岩层和自身的重量时，出现断裂垮落。

回采过程中遇到断层或裂隙。

柱式采煤工作面煤柱尺寸过小。

（2）、防治措施

顶板注水软化。

强制放顶。

循环浅孔式爆破放顶。

深孔式强制放顶。

超前深孔松动爆破。

（三）、巷道顶板事故的分类

巷道顶板事故按发生的地点分为两类:掘进工作面冒顶事故，巷道交岔处的冒顶事故。

1、掘进工作面的冒顶事故

（1）、冒顶的原因

掘进工作面破岩以后，顶部岩层失去控制，若不及时支护，随时可能冒顶。

已支护的顶部岩石，若支护失效，可能造成冒顶。

（2）、防治措施

根据掘进工作面的顶板岩性决定空顶距，当顶板岩性破碎、裂隙发育时应紧跟掘进支护。并及时延伸前探梁。

严格执行敲帮问顶制度；所有危石必须撬下，无法撬下时应采取临时支护措施，严禁空顶作业。

在通过地质破碎带时，要缩小棚距，并将各架棚子连锁。

通过破碎带时要背好顶板，防止漏矸。

炮掘工作面要严格控制炮眼装药量，防止放炮崩倒棚子。