关于煤矿巷道顶板离层的原因分析
顶板离层主要影响因素分析
２ 主 要 影 响 因素 对 顶 板 离 层 的 规 律 分 析
根 据旗 山煤 矿 的实际 地质 条件 ．对 顶板 离 层
２Ｈ Ｏ ０ １ ５ ７ 目１ ０ ５
的 ５个 主要 影响 因素进 行 分析 。
２１ 围 岩 力 学 性 质 对 顶 板 离 层 的 影 响 ．
商 １５ ２
究 对顶 板离层 的影响 。不 同 围岩力 学性 质 的力 学
距巷 道表面高度／ ｍ
ｙｙ 项 、 煤 和硬 底 ；ｙ． 顶 、 煤 和 硬 底 ； ｙ． 硬 硬 ｒｙ软 硬 ｒｆ ｖ 软顶 、 煤 和 软底 ； ｒ 顶 、 煤 和 软 底 ． 硬 盯． 软 软
参 数如 表 １ 示 所
图 １ 不 同 围岩 力 学 参 数 的 顶 板 下 沉 情 况 基金项 目 ： 国家 自然 科 学 基 金 重 大 项 目（ ０ ９ ２ ３ ； 育 ５ ４ ０ ７ ）教 部新 世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 （ Ｃ Ｔ ０ ＿ ４ ５ Ｎ Ｅ ＿６０７ ）
响最 大 。煤巷 顶板 为软 顶时 ， 层量 都较 大 ， 离 因此
对顶 板离 层 的控制 ，应首先 采取 加 固顶板 围岩 的
方法 ；③ 顶板 离层 主要 集 中在巷 道顶 板 上方 的浅
部（ 固范 围 内）越 向上顶 板离 层量 越小 。 锚 ，
表 １ 不 同岩 性 的 力 学 参 数
７ ０ｍ 和 ８ ０ｍ） ０ ０ 时对 顶板 离层 的影 响 。不 同埋 深
ｇ叫卿蜉 ２４ ／ ． 直接顶 厚度 （ 层厚 度相 等） 顶板 离层 影响 分 对
加 ∞ ∞ ∞ ∞ 加 Ｏ
在 巷道 围岩 中 ，直接 顶对顶 板离 层有 着最 为
时的 顶板下沉 量 如 图 ２所示 ， 图 ２可看 出 ： 埋 从 ①
巷道顶板灾害防治
巷道顶板灾害防治1. 引言随着矿井深趋向繁多和开采工作量的不断增加，巷道顶板灾害已经成为矿井安全生产的重要问题之一。
巷道顶板灾害是指巷道顶板的塌落、片帮、断裂等现象，给矿井工作人员的生命和财产安全造成严重威胁。
因此，进行巷道顶板灾害防治是矿井安全生产管理的关键环节。
本文将通过介绍巷道顶板灾害的原因和防治措施，帮助读者了解和提高巷道顶板灾害防治的能力。
2. 巷道顶板灾害的原因巷道顶板灾害的原因主要可以分为以下几种：2.1 地质原因地质构造的复杂性和地下岩层的不稳定性是导致巷道顶板灾害的一个主要原因。
例如，存在断层、脆性岩体、软弱层等固有地质缺陷，会导致巷道顶板的不稳定和塌方。
2.2 工程原因巷道施工过程中的不当操作和不合理设计也是导致巷道顶板灾害的原因之一。
例如，开采过程中忽视巷道顶板的支护和加固，超过了巷道顶板的承载力等。
2.3 动力原因巷道开采作业中的振动、爆炸等动力因素也能引起巷道顶板灾害。
长期以来，巷道中的机械装置、爆破震动等都会影响巷道顶板的稳定性。
3. 巷道顶板灾害的防治措施为了预防和控制巷道顶板灾害，需要采取一系列的防治措施，主要包括以下几个方面：3.1 地质勘察和预测在巷道施工前，必须进行详细的地质勘察，了解地下岩层的结构和性质，预测巷道顶板的稳定性。
同时，还需要进行地质灾害的预测，及时采取相应的防治措施。
3.2 巷道支护和加固巷道支护和加固是巷道顶板灾害防治的核心措施。
可以采用钢拱、锚杆、网片等支护结构，提高巷道顶板的承载能力和稳定性。
此外，还可以采用地压控制技术和顶板预加应力技术，进一步加强巷道顶板的稳定性。
3.3 监测和预警系统巷道顶板灾害的预防需要建立完善的监测和预警系统。
可以利用地下位移、压力、应力等技术手段，对巷道顶板的变形和变化进行实时监测。
一旦监测到异常情况，及时发出预警信号，采取相应的措施。
3.4 培训和管理培训和管理是巷道顶板灾害防治的重要环节。
矿井管理人员和工作人员需要接受相关的培训，了解巷道顶板灾害的预防和控制知识。
煤矿三违事故案例剖析
9
事
故
案
例
剖
析
（3）作业人员安全意识淡薄，违章指挥、违章作业。 3、间接原因：特殊地段开采无针对性安全技术措施。 三、事故点评： 针对这起事故，可以从以下几个方面来进行分析： 1、发生冒顶的区域恰在工作面中部地质变化带，没有进行贴帮支护的地段，距离中巷22.9米，矿山压力较大， 必须制定相应的安全技术措施，并加强支护。可是，当班在生产过程中，竟然在该处5米范围未进行贴帮支护，形 成局部长时间空顶，直到移溜时，方才发现隐患。由此说明，现场人员的防患意识差、责任心不强，对空顶作业 可能造成的恶果认识不足；当班班长、验收员对工程质量、现场安全管理、隐患排查不严、不细；支护工的安全 自保互保意识差。 2、该工作面在过中巷期间出现地质变化，无针对性的安全技术措施，无区队干部跟班，说明区队和管理科室 对工作面出现的变化重视不够，安全责任意识淡薄，安全技术管理滞后。 3、劳动组织相对混乱。在补打贴帮柱进行加强维护期间，验收员进入煤壁侧检查移溜情况，不符合《煤矿安 全规程》关于劳动组织的相关规定。 4、事故预防和出现险情时的应急措施不力。在井下作业过程中，作业人员必须处在安全的地点，并清理好退 路，无关人员不得进入施工区域。显然，当班验收员的行为不符合此项规定，致使在预防不力的情况下，撤退不 及，被冒落的煤埋压致死。
14
事
故
案
例
剖
析
3、间接原因： （1）现场管理不到位，班组长、安全员盯防经验不 足，责任心不强，处理隐患时组织混乱。 （2）安全技术措施存在漏洞，针对性不强。 （3）遇地质变化带后，未采取队干跟班制度。 （4）有重生产轻安全思想。 三、事故点评 造成“1.16”顶板事故的主要原因有二：一是工作面 在仰采期间发生漏顶，在采高偏大的情况下未能将顶部背 实，致使支架处于失稳状态（老空不实）；二是在生产过 程中调整原支护时的防范措施不得力，没有采取先加固、 支护，后调整原支护的办法进行，从而造成顶煤离层冒落 推倒支架，发生事故。仔细分析这起事故，从区队到班组， 首先是管理上重视不够，重生产轻安全。在发现严重的安 全隐患后不及时采取有效措施进行调整，依然是该开帮就 开帮，这种行为直接导致接顶本就不实的支架进一步失稳， 使煤顶离层。
关于回风顺槽漏顶离层整改措施
根据评估结果，提出进一步改进和优化的建议和措 施。
03
将整改效果反馈给相关部门和人员，促进持续改进 和优化。
05
预防措施的制定
加强设备维护与保养
定期检查设备运行状况，确保设备处 于良好状态。
制定设备维护保养计划，并严格执行 。
及时更换磨损、老化部件，防止设备 故障。
提高操作人员技能水平
对操作人员进行定期培训，提 高其技能水平。
分析
以上两个案例均涉及到回风顺槽的安全问题，事故发生的主要原因包括支护强度不足、采 掘作业过程中未及时采取支护措施、岩层应力分布不均和支护措施不当等。这些问题的存 在，可能导致顺槽漏顶、离层等事故的发生，威胁矿井安全和生产。
实践经验总结与分享
01
经验一
加强支护管理，确保支护强度和可靠性。在采掘作业过程中，应及时采
关于回风顺槽漏顶离层整改 措施
汇报人： 2023-12-30
目录
• 回风顺槽漏顶离层问题概述 • 整改措施的制定 • 整改措施的实施 • 整改效果的评估 • 预防措施的制定 • 案例分析与实践经验总结
01
回风顺槽漏顶离层问题概述
问题定义与表现
问题定义
回风顺槽漏顶离层是指在煤矿开采过 程中，回风顺槽出现顶部离层、开裂 、漏风等现象。
THANKS
谢谢您的观看
确保操作人员熟悉设备性能、 操作规程及应急处理措施。
定期进行技能考核，确保操作 人1
制定设备维护保养标准，并建立相应的管理制度 。
2
定期对设备进行预防性检查和维护，确保设备正 常运行。
3
建立设备故障预警系统，及时发现并处理潜在故 障。
06
案例分析与实践经验总结
整改过程控制与监督
综采工作面巷道顶板离层原因分析及处理方法
表 １ ３２１５ 运 巷 顶 底 板 情 况 说 明 表
顶底板 岩石 厚度／
名称 名称
ｍ
岩性特征
老顶
砂岩
１０
深灰色、中细 粒、坚 硬，普 氏 硬 度 ８，抗 压强度３９．２ ＭＰａ
灰黑色、条带状水 平 层 理、夹 球 状 硫 铁 直接顶 砂质页岩 ５ 结核 半 坚 硬、普 氏 硬 度 ４，抗 压 强 度
２２．２ ＭＰａ
伪顶
砂质泥岩 ０．５
灰黑色遇水膨胀，含 植 物 叶 部 化 石，普 氏硬度４，抗压强度２０．２ ＭＰａ
直接底 砂质泥岩
０．８
灰黑 色，遇 水 膨 胀，含 植 物 根 部 化 石， 普氏硬度４，抗压强度２１．７ ＭＰａ
２０１９ 年 第 １ 期
任 兔 儿 ：综 采 工 作 面 巷 道 顶 板 离 层 原 因 分 析 及 处 理 方 法
·１ ５７·
３ ３２１５ 运 巷 顶 板 出 现 的 问 题 及 原 因 分析
３．１ ３２１５ 运 巷 顶 板 出 现 的 问 题 １）在 掘 进 ３２１５ 高 抽 巷 期 间，发 现 ３２１５ 运 巷
老底
砂岩、 砂质页岩 ２．５
灰黑色、中细粒、坚 硬、厚 度 １．０ ｍ，下 部 灰 黑 色 砂 质 页 岩 ，条 带 状 ，水 平 层 理
３２１５ 高 抽 巷 于 ３２１５ 运 巷 ７００ ｍ 处 以 ４５°方 位 角 开 口 后 以 ０°方 位 角 掘 进 ，该 巷 道 位 于 ３２１５ 运 巷 东 侧 ，与 ３２１５ 运 巷 水 平 间 距 为 ３０ ｍ，层 间 距 为 ２５ ｍ～
煤巷冒顶事故的原因分析和防范对策
煤巷冒顶事故的原因分析和防范对策煤巷冒顶是煤矿开采过程中常见的一种事故，它极大地威胁了工人的生命安全和煤炭生产的正常进行。
煤巷冒顶的原因分析及防范对策成为矿业生产中的一项重要工作。
一、煤巷冒顶的原因分析煤巷冒顶是由于煤矿巷道中顶板失稳破裂、下降或坍塌的事故。
其主要原因有以下几个方面：1、地质构造复杂：煤矿巷道的地质构造繁杂，常存在各种断层、褶皱、岩溶等地质构造问题，在开采过程中易形成应力集中、失稳破裂状况。
2、开采技术不当：一些煤矿企业在开采过程中，为了提高采煤效率和降低成本，采用了传统的钻孔爆破技术和支护不严谨的方法，使得煤巷的强度和稳定性变得差强人意。
3、人为原因：不严谨的巷道规划、控制精度低、施工质量不过关、设备磨损严重等因素导致了煤巷长时间的空置、滞留等现象，使得巷道稳定性变得越来越弱，最终导致了冒顶事故的发生。
4、自然灾害：如地震、山体滑坡等自然灾害的发生，也会因对煤巷顶板施加了剧烈的力量而导致煤巷冒顶事故的发生。
二、煤巷冒顶的防范对策为提高煤巷冒顶事故的防范和处理能力，必须通过以下措施，有效避免和应对煤巷冒顶事故的发生和应对：1、加强科学规划：加大煤巷规划、构筑方面的科学性、合理性和可靠性，降低煤巷两旁岩层与煤层的接触面积，排除潜在危险因素。
2、提高采煤安全技术等级：确保支护技术、铺设轨道技术和采煤机操作等方面的安全性，规范化工作流程等。
3、加强技术管理：提高技术管理水平，严格按照规定时间对煤巷进行支护检查，发现存在安全隐患的及时进行整改处理。
4、加强安全教育：加强对煤巷冒顶事故的宣传教育，营造全员安全责任感和安全文化氛围。
5、加强巷道联验：通过吊夹、钢筋拉测、计算机测量等方式，对煤巷进行联验，及时发现煤巷的变形情况，及时采取措施避免冒顶。
6、设备保养：对采用的挖掘设备、自动化检测设备等设备进行定期保养、更新维护。
7、资源综合利用：推动采用煤矸石回填支护巷道的方法，实现煤巷治理与资源综合利用的目标。
[精品文档]关于煤矿巷道顶板离层的原因分析
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关于煤矿巷道顶板离层的原因分析及预防措施摘要:通过对各种不同顶板离层现象的总结,分析了顶板离层产生的方式及与各参数的关系,对生产中顶板离层控制进行指导.在煤矿生产中,顶板的控制尤为重要,关系到工作人员的人生安全,以及生产活动的顺利进行.以下对发生顶板离层现象的原因进行分析,对在生产实践中顶板离层的控制有很好的指导意义.1.发生顶板离层的原因1.1 岩层受外力作用破环原有应力平衡产生离层煤层在未开采前,顶板和周围岩层都处于应力平衡状态,当被开采后应力从新分布达到平衡状态,在此过程中,岩层要受到拉张和剪切破坏,当岩层在自重作用下发生弯曲时,岩层层面上产生的垂直拉应力为:δ=γh式中：δ-----为垂直拉应力，N/m2；γ-----为视密度，N/m3；h-----为下部岩层的厚度，m。
如果岩层所受拉应力大于岩层本身抗拉强度时，岩层就会发生离层，由于岩层内部胶合力的不同，离层往往发生在两层不同岩性的交接面上。
1.2 由于水平应力作用而产生的顶板离层岩层在不同区段所受水平应力不同，在高水平应力及富含软弱夹层的区段由于夹层强度很低水平应力对顶板离层有很大影响，水平应力会使岩层向下或向上发生隆起，严重破环原岩层内部平衡，达到一定程度发生离层。
水平应力作用产生离层1.3 岩层本身赋存条件的影响煤矿巷道围岩一般程层状分布，且受不同程度的节理、裂隙的切割，巷道顶板各分层的岩性、厚度、节理裂隙的发育程度对顶板的稳定性有很大影响，再巷道顶板岩性一定的情况下，分层厚度、层节理裂隙距离越大，发生离层的可能性越小。
特殊的地质构造如断层，褶皱、破碎带等，这些岩层都受过严重地压冲击或挤压而成，岩层构造裂隙也比较发育，巷道围岩的变形和破环强烈，如果受到采动影响岩层极易发生离层，在特殊的地质岩层中很容易导水，当水渗入岩层后，岩石的体积膨胀，此时离层出现或加剧，这种队岩层的破坏时永久的，再受到一定外力作用会发生更严重的离层。
2 预防顶板离层的方法2.1加强对巷道顶板的维护，采用合理的支护方式锚杆支护理论一般分为悬吊理论、松动圈理论、组合拱理论和组合梁理论，以组合拱理论为基础，锚杆的作用较小，主要是控制顶板下部的岩体错动和离层失稳的发生。
煤矿巷道顶板离层预警值和临界值的研究
煤矿巷道顶板离层预警值和临界值的研究摘要:顶板事故是我国煤矿的多发事故，给企业和个人带来巨大的损失。
如果能监测到顶板的离层变化，提前预判事故风险，发现事故隐患，发出预警，超前治理，就能预防事故发生。
但顶板离层值达到多少预警合适？离层多少是预警的临界值，允许顶板离层多少才能确保安全？一直是困扰现场的一个难题。
本文根据巷道支护锚杆、锚索的延伸率和多因素分析法对顶板离层值进行了探讨，提出了顶板离层预警值和临界值的确定方法。
关键词：巷道；顶板；离层；预警值；临界值Abstract:The top plate accident is often occurrence of coal mines in our country, which brings great loss to enterprises and inpiduals. If you can monitor the change of the roof separation, predict the accident risk in advance, discover the hidden danger of the accident, issue an early warning, advance management, you can prevent the accident. But roof separation value to reach how many warning appropriate? How much is the critical value of warning, how much can the roof be allowed to ensure safety? Has been a problem plaguing the scene. In this paper, the value of roof separation is discussed according to the elongation of roadway supporting bolt and cable and the multi-factor analysis method, and the method of determining the warning value and critical value of roof separation is put forward.Key words:Roadway; Top plate; Separation layer; Warning value; Critical value1. 顶板离层分析1.1 影响顶板离层的因素分析⑴岩石硬度、厚度、胶结程度都会对顶板离层产生影响。
采动下特厚煤层巷道顶板离层影响因素分析
12工 程走设Engineering Construction第53卷第5期2021年5月采动下特厚煤层巷道顶板离层影响因素分析邢鹏飞，孙余好，吴亚华，林成青，周煌(核工业井巷建设集团有限公司，浙江湖州313000)摘要:采动影响下特厚煤层沿底巷道顶板离层的演化特征为判断矿山巷道顶板垮冒发生条件、预测巷道顶板垮冒和制订顶 板垮冒防治对策提供了重要理论基础。
本文针对山西塔山煤矿辅运巷道受临空开采以及超前应力影响。
顶板离层显现明 显顶板变形量大的问题，开展采动影响下特厚煤层沿底巷道顶板离层分析。
通过对塔山矿区典型煤岩样品的物理力学性能 进行测试，获得单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、黏结力和单轴抗拉强度等参数。
采用UDEC软件研究巷道变形得出结论：巷道埋深、侧压系数、弹性模量、内聚力及巷道宽度是影响特厚煤层沿底巷道顶板离层的主要因素。
关键词:特厚煤层；采动影响；顶板离层；数值模拟中图分类号:TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1673 - 8993(2021 )05 - 0012 - 06 doi ： 10. 13402/j. gcjs. 2021. 05. 062Analysis on factors affecting roof separation of roadway in extra-thickcoal seam under mining influenceXING Pengfei, SUN Yuhao, WU Yahua, LIN Chengqing, ZHOU Huang(Nuclear Industry Jingxiang Construction Group Co. yLtd. ,Huzhou 313000 .Zhejiang y China)Abstract: Under the mining influence,the evolution characteristics of roof separation in roadway along the bottom of extra-thick coal seam can provide important theoretical basis for judging the occurrence conditions of roof collapse in mine roadway, predicting the roof collapse of roadway and formulating the prevention measures of roof collapse. In view of such problems as the auxiliary transport roadway in Tashan Coal Mine in Shanxi affected by goaf mining and advanced stress, obvious roof separation, and large roof deformation the roof separation of roadway along the bottom of extra-thick coal seam under the mining influence is analyzed. Such parameters as uniaxial compressive strength, elastic modulus，Poisson's ratio, cohesive force and uniaxial tensile strength are obtained by testing the physical and mechanical properties of typical coal and rock samples in Tashan mining area Conclusions are drawn based on UDEC software to study roadway deformation that roadway buried depth, lateral pressure coefficient, elastic modulus, cohesion and roadway width are the main influencing factors of roof separation along the bottom of extra-thick coal seam.Key w ords：extra-thick coal seam；mining influence；roof separation；numerical simulation厚及特厚煤层可采储量约占全国总可采储量的45%[|]。
顶板离层特征及离层临界值研究应用共9页文档
Ⅳ类、Ⅴ类围岩顶板离层特征及离层临界值研究应用1、课题的提出随着采深的增加，巷道围岩的压力也随之增大，目前－850水平工作面埋深超过千米，巷道围岩逐渐呈现软岩特征，围岩变形大，给巷道支护带来了极大的难题，虽然煤巷锚杆支护具有许多优势，同时也存在一个突出的缺点：顶板的破坏失稳具有突发性，且冒落规模比较大，因而更具危害性。
只有完善锚杆支护监测才能确保锚杆支护巷道的安全可靠性，目前锚杆支护监测内容很多，但监测顶板离层、变形破坏、预防顶板冒落是最重要的内容之一，为此我矿对Ⅳ类Ⅴ类围岩巷道安装顶板离层指示仪，然后建立电子档案管理，通过电子档案资料分析其顶板运动规律，从而掌握巷道顶板锚固内锚固外的离层量，通过顶板离层锚固范围内、外的离层量计算出了各煤层顶板离层临界值，当巷道顶板离层接近临界值时，我们对巷道顶板采取针对性的支护措施，从而为矿井安全生产提供了有利的保障。
2、研究的目的⑴分析影响顶板离层的因素。
⑵直接顶的物理力学特征与离层的关系。
⑶采矿活动对顶板离层的影响。
⑷确定煤巷不同岩性顶板的离层界限值。
⑸掌握离层特征，为支护设计，现场应用顶板提供科学依据。
3、顶板离层监测手段根据我矿Ⅳ类Ⅴ类围岩巷道顶板结构特点，顶板岩性、厚度、节理发育和胶结等地质条件，按照实际监测需要，确定整体上布置顶板离层指示仪进行巷道离层监测，特殊地段可以多安装顶板离层指示仪，从而更加准确的掌握顶板运动变化规律。
3.1顶板离层指示仪型号、特点、用途⑴型号：采用LBY-3型顶板离层指示仪。
⑵特点：该仪器的主要特点是，仪器可以测量锚杆支护巷道顶板两个范围内的离层值，即锚杆锚固范围内外的离层；离层显示窗贴有反光膜标尺，离层显示明显、直观。
⑶顶板离层指示仪用途主要用于测量巷道6m锚固范围内及锚固范围外的顶板离层量，适用于锚杆支护的巷道及需测量顶板位移量的工作面。
为煤矿工程技术人员和监测工作人员提供确定锚杆的支护技术，了解所使用锚杆的合理性、经济性而需要的科学依据。
煤矿井下掘进顶板事故原因及防范措施分析
煤矿井下掘进顶板事故原因及防范措施分析摘要：在全国矿井事故中,顶板事故是比重最大的矿井事故之一。
它不仅影响着生产的正常进行,而且直接威胁到矿工的人身安全。
顶板管理不好,不仅容易出现安全事故,而且很容易为将来的工作和回采造成隐患。
因此,加强顶板管理是一个我们迫切需要解决的问题。
顶板是安全管理的一项基础工作，分析顶板事故原因及防治措施，对搞好事故预防，提高掘进工作效率，促进安全生产有着重要意义。
关键词：顶板；事故；原因；措施在煤矿工作中顶板安全事故是很重要的部分，顶板安全事故具有灾害性大、死亡率高等特点，给煤矿企业的人员和经济损失带来很大的影响。
如何控制煤矿顶板事故，降低损失，保障人员安全和经济效益，就需要对煤矿顶板进行科学的管理。
1顶板灾害事故的特点我国各个矿区的矿井，由于自然条件、生产环境和管理效能不尽相同，事故的发生具有偶然性。
即使发生重大顶板灾害事故，因其主客观条件不同，其发生原因和发展过程各有其独特性，造成的后果也不尽相同。
但总体而言，所有顶板灾害事故都有如下共同特点。
1.1突发性顶板灾害事故往往是突然发生的。
它给人们心理的冲击最为严重，最容易出现措手不及，使指挥者难以冷静、理智地考虑问题，难以制定出行之有效的救灾措施，在抢救的初期容易出现失误，造成事故的损失扩大。
1.2灾难性重大顶板灾害事故造成多人伤亡或使井下人员的生命受到严重威胁，若指挥决策失误或救灾措施不得力，往往酿成重大恶性事故。
处理事故过程，得悉已有人员伤亡或意识到有众多人员受到威胁，更增加了指挥者的心理慌乱程度，容易造成决策失误。
1.3破坏性重大顶板灾害事故往往会使矿井生产系统遭到破坏。
它不但使生产中断，井巷工程和生产设备损毁，给国家造成重大损失，也给抢险救灾增加了难度。
特别是通风系统的破坏，使有毒有害气体在大范围内扩散，会造成更多人员的伤亡。
这就要求指挥者在做救灾决策时，要充分考虑通风系统的情况，通风系统破坏与否对救灾方案起关键性作用。
工作面底板抽放巷顶板离层方式及主要影响因素探究
煤 层巷道 围岩一般呈层 状分 布 ． 并且 不同程度地 受节理 、 裂 隙的切割 。 巷道 顶板 岩层各 分层 的岩性 ， 厚 度及 节理裂 隙发 育程度对 顶 板的稳 定影 响极 大 。 在 巷遘 顶板岩性 一定 的情况下 ， 分层厚 度 、 节理裂 隙间距越 大 ， 巷道 顶板 稳定性越
了影响顶板离层的主要因素。 对预报和预防顶板事故， 指导安全生产具有重大
意 义
巷道断面的大小和形状也对巷道的稳定有重要影响。 巷遭断面尺寸愈大，
愈不利 于巷道 的稳 定。 在各种 形状 的断面 中 ， 椭 圆形 巷道最 稳定 ， 拱 形次之 ， 矩 形巷道 容易在 周边 产生高 集 中应力和 拉应力 稳 定性 最差 。 在一 定的地 应力条 件下 。 巷道 高宽 比不 同会在 围岩 中产生不 同 的附加应 力 ． 对 巷道 的稳 定性产 生
要 因素 。
１ 、 离层产生的方式
离层产 生 的方 式和各 参数 之间 的关 系主要有 以下 ５ 个 方面 。 ① 由于 岩层受 拉产生 离层 。 ②由于挠度 产生 的离层 。 ③由于 水平应 力产生 的离层 。 ④ 由于 岩层 界面 的力学 特 征产生 的离 层 。 ⑤ 由于地 下水产 生 的离层 。 ２ 影响 顶板 离层 的主 要因 素
（ ５ ） 在 回采 阶段 ， 巷道周 边应 力急剧增 加对巷 道顶 板软弱 岩层 及不稳 定界 面产 生影 响 ． 是导 致顶板 离层 的主 要原 因 （ ６ ） 在巷 道形 成时 ， 离层 大致 均匀分 布于６ ｍ深 的顶 板范 围 内 ， 而后形成 两 个 离层 区域 。
低。 当强度低于某一值 （ 如３ ０ ＭＰ ａ ） 时． 移近率随强度的降低而急剧增加： 当强度
２ ． １地 应力 地应 力是 引起巷 道围岩 变形和破 坏 的根本 原因 。 随着应 力的增 加 ． 围岩 的
顶板失稳规律及离层控制机理
岩层错位情况
完整岩体状态
13 2015-7-3
淮南矿区水平应力是垂直应力的1.1~1.7倍
重力场 测点位置 垂直 潘三1542(3)运输巷 17 水平 2.1 σ
y
主应力大小 σ
max
σ
min
11.89
12.95
1.244
潘三1452(3)运输巷
谢桥1151(3)运输巷
17.63
16.65
4.14
17 2015-7-3
顶板安全控制基本原理
4) 形成预应力承载结构
高强预应力支护改善顶板的应力状态，消除顶板中部的 拉应力区，同时减弱两个顶角的剪切应力集中程度。通过 强化顶板弱面，消除拉伸破坏，控制围岩弱化区的发展， 使锚固区载荷趋于均匀并实现连续传递，从而形成预应力 承载结构。当关键层距离巷道顶板较近时可以按关键岩梁 结构模型分析，当关键层距离巷道顶板较远时可按顶板松 散煤岩体的强化承载拱结构模型分析。
两淮矿区煤层顶板典型综合柱状图
首先研究煤层顶板赋存特征及与技术难点
顶板4~6m范围内通常没有坚硬岩层，这一依赖坚硬岩
层的顶板控制思想受到限制；
通常巷道只能采用棚式支护形式，但高密度重型金属
支架的强度根本不能满足Ⅳ、Ⅴ类巷道强烈的矿压显 现；
国内外一致认为，随采深加大煤矿地下开采只有发展
厚度(m)
4.90 3.38 0.88 1.02 0.77 1.96 0.87 0.82 4.20 2.80 0.74
综合柱状
岩性描述
砂质页岩 砂质泥岩 煤 泥岩 煤 泥质页岩 煤 泥岩 主采煤层 砂质泥岩 煤
顶板结构复杂，松散破碎层一 般超过6~8m； 结构稳定性差，空顶自稳时间 十几分钟，随掘随冒； 采深大，水平构造应力对岩层 弱面的破坏作用显著，层间错 动和离层矿压显现强烈； 地下水和瓦斯赋存进一步消弱 围岩强度和稳定性； 采用 U 型钢可缩支架支护时有 效断面最小只有1.0m2 。
顶板离层分析报告
顶板离层观测分析报告10月份，我矿主要安设顶板离层仪的队组为103队、106队、209队、302队、208队、301队、201队，为了规范顶板离层监测的管理工作，保证顶板离层仪的正常使用，顶板离层情况主要通过观测顶板离层指示仪来分析判断，每月观测一次并作好记录。
顶板离层指示仪观测分析每隔80米及巷道顶板安设离层仪，对安设的新顶板离层指示仪进行连续观测、读数、记录。
根据显示结果可以看出，安设顶板离层指示仪两刻度坠的的颜色发现没有明显变化，顶板离层指示仪两刻度坠的的颜色发现没有明显变化。
本月从观测数据来看巷道顶板没有下沉迹象，但请各井区技术室要注意日常观察，本月201队、103队、106队分别施工切眼，为了保证巷道的服务年限，请加强顶板支护，同时注意顶板和两帮是否存在下沉和内移。
备注：1、巷道安装顶板离层指示仪必须符合作业规程规定并挂牌管理，标明编号和所处巷道的位置，观测员必须按规程规定观察离层值和刻度坠颜色，并做好记录。
2、在观测过程中，若发现离层值进入警戒区时，要停止掘进，并及时汇报掘进副总。
3、下个月101队、301队、将会遇到地质构造，要适当缩短测点距离和观测频度，同时加强顶板支护，保证施工安全。
4、在观测过程中，若发现离层值进入危险区时，应及时汇报矿调度及相关科室分析原因，并采取相应的安全措施。
5、下个月203队揭煤后，206队将继续施工上部风道，及时安设顶板离层仪，加强观测；302队施工西采区6A右二巷，拉门后对交叉点处安设顶板离层仪，加强观测。
顶板离层观测分析报告9月份，我矿主要安设顶板离层仪的队组为101队、103队、106队、206队、209队、201队、302队、208队、301队，为了规范顶板离层监测的管理工作，保证顶板离层仪的正常使用，顶板离层情况主要通过观测顶板离层指示仪来分析判断，每月观测一次并作好记录。
顶板离层指示仪观测分析每隔80米及巷道顶板安设离层仪，对安设的新顶板离层指示仪进行连续观测、读数、记录。
巷道顶板离层方式及主要影响因素
巷道顶板离层方式及主要影响因素
安智海;武龙飞
【期刊名称】《煤炭科技》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】顶板离层过程的研究涉及离层时间、位置、大小及离层的扩展等.分析了离层产生的方式和各参数之间的关系,归纳了影响顶板离层的主要因素.通过对高水平应力条件下采区准备巷道复合顶板的离层过程和机理进行研究,得出了相关结论.【总页数】3页(P16-18)
【作者】安智海;武龙飞
【作者单位】中国矿业大学,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐
州,221008;中国矿业大学,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐州,221008【正文语种】中文
【中图分类】TD35
【相关文献】
1.顶板离层主要影响因素分析 [J], 陈勇;柏建彪;李传坤
2.综采工作面巷道顶板离层原因分析及处理方法 [J], 任兔儿
3.基于FBG传感器的巷道顶板离层状态智能监测 [J], 袁应吉; 刘洪洋; 韩江豪
4.动力灾害矿井巷道顶板离层特征研究 [J], 李海鹏; 吕大钊; 吴学明; 聂书遥; 陈晨; 关欣杰
5.巷道顶板离层在线监测系统应用研究 [J], 韩升辉
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井下顶板冒落、片帮原因分析及控制对策
井下顶板冒落、⽚帮原因分析及控制对策井下顶板冒落、⽚帮原因分析及控制对策摘要：井下冒落、⽚帮对矿⼭安全⽣产影响危害极⼤，随着我矿近年来开采深度的增加，顶板冒落帮壁⽚帮事故也随之增多，为加强矿⼭井下巷道、采场顶板管理，预测井下⼯作⾯可能存在的安全隐患，及时采取预防措施及控制对策，对矿⼭安全⽣产起着⾄关重要的作⽤。
关键词：冒顶⽚帮原因分析措施1 前⾔：近年来随着井下开采深度不断的向下延深，地压检测由以往的受构造控制的静态型松脱冒落转向以应⼒控制为主的动⼒型冲击破坏——“岩爆”。
“岩爆”有着很⼤的破坏性，其很难预测出突发性，因⽽对⽣产安全造成极⼤的威胁。
尤其在近⼏年以来，井下采场顶板冒落、帮壁⽚帮事故的发⽣呈上升趋势，并伴随⾼地温、⾼地压、通风困难等代表性的影响因素。
另外矿体赋存特点也发⽣了改变，分枝复合现象明显，矿岩稳定性变差，断层较多。
因此，掘进、采矿的安全系数相对降低，对于井下冒顶、⽚帮事故的原因分析及其控制对策逐项加以论述。
2 矿⼭冒顶、⽚帮因素2.1原因分析我矿顶板冒落的原因，依据其冒顶⽚帮的范围分为局部冒顶、松⽯冒顶⼆种，事故多发⽣在顶板⽐较破碎的⼯作⾯；在岩⽯、节理、断层⽐较发育易离层的⼯作⾯；顶帮暴露⾯积太⼤，时间过长，加上顶板⽀护、放顶时间选择不当，都容易发⽣冒顶事故。
⼩中段矿体探明不够清晰天井、漏⽃布置在矿体上盘或切割巷道过宽都容易破坏矿体及围岩的完整，产⽣⽚帮事故。
在深矿井、超深矿井、爆破通风后排除⼯作不当的⼯作⾯。
有⼀些发⽣松动和开裂的岩⽯，稍受震动或时间⼀长马上就会冒落。
另外，处理浮⽯操作不当所引起的冒顶事故，⼤多数是因处理前对顶板缺乏全⾯、细致的检查，没有掌握好浮⽯情况。
操作时撬前⾯的，后⾯的冒落；撬左边的，右边的冒落；撬⼩块的浮⽯，却引起⼤⾯积冒落等。
在节假⽇前后或停⼯时间较长后，恢复⽣产时，也应加强对顶帮的检查和处理。
2.2地质情况变化与地压活动的影响在采矿中有⼩断层、裂隙、晶洞、软岩、岩脉、破碎带、裂隙⽔等等，都会容易引起冒顶⽚帮，在开采中要特别注意。
顶板事故原因综合分析及防止对策的探讨
顶板事故原因综合分析及防止对策的探讨顶板事故是煤矿多发性事故。
我局十三年来共发生顶板事故28起死亡34人。
占死亡人数的37.78％。
故此总结教洲，针对现实采取积极措施，防止类似事故再次发生，对降低事故率具备非常重要意义。
(一)推垮型冒顶事故一起死亡四人一、原因分析1、支柱失稳，该面采用HZWA一2600型金属摩擦支柱和HDJW一1000型铰接顶梁配套支护以螺旋升柱器，升柱，其初撑力只能达到800Kg，再加上留底煤O．8m左右开采，底煤强度仅为55Kg／Cm。
，因此造成支柱失稳。
2、支柱失稳，造成顶板离层，由于支柱初撑力小顶板下沉，软硬岩层下沉不同步，产生离层。
3、离层后断裂呈六面体，下面由不稳定单体支架支撑，周围没有约束，出现不稳定结构。
4、支柱的迎山角不够，不能支撑六面体下推力，工作面稍有动静，尤其是在回柱放顶时，最易产生推垮型冒顶事故。
二、防推垮型冒顶事故措施；我局推垮型冒顶事故曾多次发生，来势凶猛，威力最大，因此极有必要采取坚决措施杜绝类似事故再次发生。
1．改善支柱材料，增加初撑力，(参考矿大89年2月版66页)外注式单体液压支柱每根初撑力可达78KN，在下位软岩层厚度不大于2．Om，煤层倾角不大于30。
时，基本上可以防止推垮型冒顶事故。
2．改善巷道布置，煤层运输机巷沿下分层布置，摸清上下分层赋存情况，在有条件的地方(夹矸在o．3m以上)实行分层开采，一方面可增加回采率，第二个是可以解决软底支柱下沉失稳问题。
3．必须严格工程质量，接顶排柴按照相关规定背齐背牢，连结成为整体，柱脚设踩子或大底座，戗柱戗栅及支柱迎山角支撑有力，阻止六面体岩石推移，木哚架设并达标准，采空区冒落充填高度达部颁要求(1．5mdash;2．0倍采高)。
4．有条件的推行综采其支架结构稳定，并有抵抗来自层面方向推力的能力。
(二)局部冒落事故l键死亡15人一、原因分析1．回采工作面，在攉煤过程当中，或放炮后进入工作面，没有敲帮问顶及时进行恢复巳被冲倒的支柱，空顶作业，思想麻痹，在无支柱的情况下，顶板脱层断裂冒落事故六起死亡七人都是有章不循造成事故。
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关于煤矿巷道顶板离层的原因分析及预防措施
摘要:通过对各种不同顶板离层现象的总结,分析了顶板离层产生的方
式及与各参数的关系,对生产中顶板离层控制进行指导.
在煤矿生产中,顶板的控制尤为重要,关系到工作人员的人生安全,以及生产活动的顺利进行.以下对发生顶板离层现象的原因进行分析,
对在生产实践中顶板离层的控制有很好的指导意义.
1.发生顶板离层的原因
1.1 岩层受外力作用破环原有应力平衡产生离层
煤层在未开采前,顶板和周围岩层都处于应力平衡状态,当被开采后应力从新分布达到平衡状态,在此过程中,岩层要受到拉张和剪切破坏,当岩层在自重作用下发生弯曲时,岩层层面上产生的垂直拉应力为:
δ=γh
式中：
δ-----为垂直拉应力，N/m2；
γ-----为视密度，N/m3；
h-----为下部岩层的厚度，m。
如果岩层所受拉应力大于岩层本身抗拉强度时，岩层就会发生离层，由于岩层内部胶合力的不同，离层往往发生在两层不同岩性的交接面上。
1.2 由于水平应力作用而产生的顶板离层
岩层在不同区段所受水平应力不同，在高水平应力及富含软弱夹层的区段由于夹层强度很低水平应力对顶板离层有很大影响，水平应力会使岩层向下或向上发生隆起，严重破环原岩层内部平衡，达到一定程度发生离层。
水平应力作用产生离层
1.3 岩层本身赋存条件的影响
煤矿巷道围岩一般程层状分布，且受不同程度的节理、裂隙的切割，巷道顶板各分层的岩性、厚度、节理裂隙的发育程度对顶板的稳定性有很大影响，再巷道顶板岩性一定的情况下，分层厚度、层节理裂隙距离越大，发生离层的可能性越小。
特殊的地质构造如断层，褶皱、破碎带等，这些岩层都受过严重地压冲击或挤压而成，岩层构造裂隙也比较发育，巷道围岩的变形和破环强烈，如果受到采动影响岩层极易发生离层，在特殊的地质岩层中很容易导水，当水渗入岩层后，岩石的体积膨胀，此时离层出现或加剧，这种队岩层的破坏时永久的，再受到一定外力作用会发生更严重的离层。
2 预防顶板离层的方法
2.1加强对巷道顶板的维护，采用合理的支护方式
锚杆支护理论一般分为悬吊理论、松动圈理论、组合拱理论和组合梁理论，以组合拱理论为基础，锚杆的作用较小，主要是控制顶板下部的岩体错动和离层失稳的发生。
在顶板支护过程中，锚杆的型号、间距、排距、长度、安装质量等对巷道顶板的控制至关重要，在设计中要综合考虑支护成本和支护质量，最大程度的满足技术和经济方面的要求，加锚裂隙岩体的研究表明锚杆的强度和对裂隙面产生的径向作用力可以极大提高裂隙面的强度，提高锚杆的锚固力可以增加岩层锚固体的整体性，从而根本上改善岩体的承载性能，使巷道顶板由不稳定向稳定转化。
高强度的应力支护可以改善顶板的应力状态，消除顶板的中部的拉应力区，同时减弱巷道两个顶角的剪切应力集中程度，通过强化顶板弱面，消除拉伸破坏，控制围岩弱化区的发展，使锚固区载荷趋于均匀并实现连续传递，从而实现良好的预应力承载结构。
要做好对顶板的监测工作，引进先进的巷道矿压观测机具，如顶板离层仪、锚索测力计等，以加强对巷道围岩变形观测，根据矿压观测机具的各项参数变化，及时调整加强支护，确定支护质量达到规定要求，平时做好监测记录，发现顶板下沉，应该及时处理。
特殊顶板情况应该采取特殊的支护方式，如遇到断层，交叉巷道等，采用架棚或打梁的支护方式加固顶板，有效控制其下沉。
2.2巷道断面的选择
合理选择巷道断面对顶板的控制有很大影响，巷道断面越大越不利顶板的稳定性，巷道的形状中拱形断面稳定性最好，所以在满足生产要求的同时，选择拱形断面能使巷道围岩受力均匀，巷道围岩与锚杆、网等形成强化后的共同体，抵抗外载的能力得到提高，并有利于巷道顶板
的维护。
矩形断面容易在两边产生高应力集中和剪切力，稳定性较差，在顶板条件较好的区域可以选用。
结论：
通过对煤矿巷道顶板发生离层现象的分析可知，离层是原岩受到外力作用或自身重力作用，发生在各分层交接面上的现象，通过有效合理的支护形式，将岩体所受离能够均匀的分布，从而达到新的平衡状态。
参考文献：
[1] 刘志磊煤矿技术大百科银声音像出版社 2004.03
[2] 刘文韬煤矿矿井支护新技术与设计计算及支护产品选型、设计、
维护使用手册中国煤炭工业出版社 2007.07
[3] 钱鸣高岩层控制的关键层理论中国矿业大学出版社
2000.10。