采煤工教案..

第三章采煤工作面顶板控制及顶板事故防治

第一节采煤工作面矿山压力及其显现规律

一、矿山压力的概念

由于应力重新分布而在井巷、硐室及采煤工作面周围煤、岩体内和支护物上引起的力就称为矿山压力，筒称矿山压力或地压。

矿压显现：顶板下沉、底板鼓起、巷道变形等。

二、采动后矿山压力分布的一般规律

（一）支承压力

支承压力是指在岩体中开掘巷道，在煤层进行采煤时，巷道两侧或采煤工作面周围煤壁内形成的高于原岩应力的垂直集中应力。

支承压力影响因素有：

（1）悬权顶板的质量。

（2）顶板岩石的性质。

（3）煤的强度，

（二）采煤工作面周围支承压力分布

1.工作面前后方支承压力(讲述)

2.工作面上下方及原切眼附近煤体上支承压力(讲述)

三、采动后顶板活动的一般规律

（一）采空空间上方岩层的分布

采空区空间上方岩层形成3个带：垮落带、裂隙带和弯曲下沉带。

（二）上覆岩层在工作面推进方向的发展规律

1、直接顶初次垮落(讲述)

2、老顶初次来压(讲述)

3、老顶周期来压(讲述)

第二节采煤工作面顶板控制

一、采煤工作面顶板控制的内容

采煤工作面顶板控制的内容是：工作面顶板支护和采空区处理

二、采煤工作面顶板支护

（一）采煤工作面顶板支护的作用和要求

1、作用

（1）防止工作空间直接顶岩层的垮落，保护好工作空间，以便能正常、安全地进行采煤工作。

（2）在一定程度上防止老顶岩层下沉、弯曲，保持老顶岩层的基本整体性，增大老顶的强度。

（3）衡量工作面支护效果的标志，就是工作面不发生冒顶事故。

2、要求

（1）要求支架有足够的支撑能力。

（2）要求支架的足够的可缩性。

（二）采煤工作颀支架类型和单体支柱特性

（1）按结构可分为：单根的支柱和由支柱、顶梁组合成的棚子支架和液压支架。（2）按材料可分为：金属支柱和木支柱。

（3）按工作原理可分为：磨擦式金属支柱、单体液压支柱及液压支架‘

（4）按支架的作用可分为：普通支架和特殊支架。

（三）采煤工作面单体支架的布置方式

1、普通支架

1）点柱2）棚子3）悬臂支架

2、采煤工作面特殊支架(讲述)

（四）单体支柱操作技术及安全注意事项

1、一般规定

(1)支架架设要严格按《煤矿工人技术操作规程》和工作面作业规程中的有关规定进行操作。

(2)进入工作地点后，必须首先敲帮问顶，发现隐患要及时处理。

(3)随时注意工作面的动态，如顶板断裂发出巨响或支架突然大量折损或钻底钻顶等，应立即撤离所有人员到安全地点，待顶板稳定后，再进行处理。

(4)所有支架必须按统一编号有序架设，必须拉线支设，柱距、排距和控顶距等要符合作业规程要求。

(5)支架迎山有力，迎山角符合作业规程规定。

(6)顶梁必须与顶板紧密接触，不得张口，若顶板不平必须

用木楔或背板等背实；顶板破碎时，应密背护顶；局部冒顶造成

梁上空顶时，要用木料在梁上摆成三角形或井字形使之接顶背实。

(7)支柱与底板要全面接触，不准支在浮煤、浮矸上。

(8)支柱要打紧，可在柱顶上加一个楔，不准打重楔。

(9)摩擦式金属支柱和单体液压支柱的支设最大高度应小于支柱设计最大高度o．1m，最小高度应大于支柱设计最小高度0．2m，当采高发生变化时，应及时更换相应高度的支柱。

(10)工作面内不得使用不同性能的支柱，特殊情况下使用时，必须制定专门措施。

(11)工作面内支护、回柱、采煤等工序，必须协调作业，其平行作业距离、作业顺序严格按作业规程规定执行。

(12)架设支柱时，其下方不得站立人员，防止挂梁脱落伤人。

2．单体液压支柱支护

1)戴帽点柱操作及安全注意事项

(1)操作顺序。

(2)安全注意事项。

2)铰接顶梁与单体液压支柱操作及安全注意事项

(1)操作顺序。挂梁一插调角楔十背顶一清理和定柱位一立柱一供液升柱(使用顶网的工作面应先挂网后，再按以上顺序操作。

(2)操作方法。

①挂梁。

②插调角楔。

③背顶。

④清理和定柱位。

⑤立柱与升柱。

(3)安全注意事项。

①支护必须符合作业规程规定，确保一梁一柱，严禁单梁单柱支护。

②挂铰接顶梁时，梁应摆平并垂直于煤壁。

③跟机挂梁时，人应站在两支柱间空挡内进行操作，并随时敲帮问顶。

④挂梁后应及时按规定支设临时支柱，如发现顶板破碎，压力大时，要立即停机，待处理好顶板后再割煤。

⑤追机支护距离应符合作业规程的规定。

⑥采用预挂顶梁维护顶板的炮采工作面，每次放炮后，要及时挂梁控制顶板或按规定支设临时支柱。

⑦调角水平楔子必须水平插入顶梁牙口内，不允许垂直插入，正常情况下的插入方向是小头朝工作面上方，禁止用木楔或其他物品代替调角楔。

⑧升柱时，应用手托住调角楔并随升柱而及时插紧，当支柱升紧后，必须用锤将调角楔打紧。

⑨临时支柱的位置应不妨碍架设基本支柱，基本支柱未架设好，不准回撤临时支柱。

⑩顶板破碎，片帮严重地点，应掏梁窝挂梁，提前支护顶板。

⑩放炮后崩倒的支架，必须及时支设好。

3．摩擦式金属支柱支护

(1)操作顺序。挂梁一插调角楔一背顶一清理和定柱位一立柱一挂液压升柱器+升柱。

(2)安全注意事项。同单体液压支柱操作安全注意事项。

4．木支护

1)顺山棚子的架设及安全注意事项

2)走向棚子的架设及安全注意事项

5．工作面特殊支护

1)木垛

(2)安全注意事项

2)密集支柱或丛柱

(1)密集支柱或丛柱的操作与点柱相同。

(2)密集支柱或丛柱的数量，排、柱距，应符合作业规程要求。

(3)支设密集支柱时，每隔3～乒m留一安全出口，以便回柱放顶时出料和撤人。

(4)使用木柱时，其直径不得小于基本支柱的直径。

3)抬棚或戗柱

(2)安全注意事项。

①在正常情况下，必须保持一梁三柱，移输送机时可一梁二柱，移后应及时补齐。

②必须同时有3人以上协同操作。