煤矿顶板灾害原因及防治对策

浅谈煤矿顶板灾害原因及防治对策[摘要]采矿作业不断深入和发展，顶板灾害逐渐被人们认识，现已成为煤矿井下五大自然灾害之一，为此，掌握基本的顶板理论知识、找出顶板事故发生的原因并总结过去所发生事故的经验与教训、认识到顶板灾害的严重性并积极做好预防措施已经显得非常重要。

[关键词]煤矿顶板顶板事故顶板事故预防顶板事故控制和

处理

中图分类号:td327.2 文献标识码:a 文章编

号:1009-914x(2013)07-0036-01

一、顶板事故的形式和特点

（一）采煤工作面顶板事故

1.局部冒顶事故

局部冒顶事故实质上是已被破坏的顶板失去依托而造成的。

2.大冒顶事故`

采煤工作面大冒顶事故也叫采场大面积切顶、落大顶、垮面。由直接顶运动所造成的垮面事故（1）推垮型事故（2）压垮型2）由老顶运动所造成的垮面事故(1)冲击推垮型（即砸垮型）事故（2）压垮型事故。

（二）巷道顶板事故

巷道的变形和破坏形式是多种多样的，巷道中常见的顶板事故按照围岩破坏部位可分为：巷道顶部冒顶掉矸、巷道壁片帮以及巷

道顶、帮三面大冒落三种类型。按照围岩结构及冒落特征又可分为：镶嵌型围岩坠矸事故、离层型围岩片帮冒顶事故、松散破碎围岩塌漏抽冒事故以及软岩膨胀变形毁巷事故等几种形式。

二、影响顶板事故的主要因素

（一）影响采煤工作面顶板事故的因素

1.自然因素

（1）煤层倾角（2）采煤工作面的围岩组成（3）地质构造（4）开采深度（5）煤层厚度

2.开采技术

开采技术对采煤工作面顶板管理的影响是多方面的，不仅与支护方式有关，还受到回采工艺及其参数（采高、控顶距、循环进度等）、采空区处理方式、是否分层开采等开采技术因素的影响。

（二）影响巷道顶板事故的因素

1.自然因素

(1)岩石性质及其构造特征(2)开采深度(3)煤层倾角(4)地质构造因素(5)水的影响(6)时间因素的影响

2.开采技术因素

(l)巷道与开采工作的关系，如巷道是处于一侧采动还是两侧采动的条件下，是受初次采动还是受多次采动影响；

(2)巷道的保护方法，如巷道是依靠留煤柱保护还是在巷旁用专门的刚性充填带保护；

(3)巷道本身采用的支架类型和支护方式。

三、采煤工作面顶板管理的制度要求

必须根据矿井各个生产环节、煤层地质条件、煤层厚度、煤层倾角、瓦斯涌出量、自燃发火倾向和矿山压力等因素，编制设计（包括设备选型、选点）。运送、安装和拆除液压支架时，必须有安全措施，明确规定运送方式、安装质量、拆装工艺和控制顶板的措施。工作面煤壁、刮板输送机和支架都必须保持直线。液压支架必须接顶。采煤机采煤时必须及时移架。严格控制采高，严禁采高大于支架的最大支护高度。当煤层变薄时，采高不得小于支架的最小支护高度。

当采高超过3m或片帮严重时，液压支架必须有护帮板，防止片帮伤人。工作面两端必须使用端头支架或增设其它形式的支护。工作面转载机安有破碎机时，必须有安全防护装置。

处理倒架、歪架、压架以及更换支架和拆修顶梁、支柱、座箱等大型部件时，必须有安全措施。

四、采煤工作面顶板灾害防治技术

（一）局部冒顶事故预防措施

1.防止应力集中和放顶不实2．合理选择工作面推进方向3．采取正确的支护方法4.坚持工作面正规循环作业5.减少顶板暴露面积和缩短顶板暴露时间

（二）大冒顶的防治措施

1、初次放顶。

工作面工程质量低劣，支架规格质量标准不符合要求。顶板管

理不善。

2、地质构造。

预防大冒顶的措施，必须加强矿井生产的地质工作，对每个采区、每个采煤工作面的顶底板岩性、组成和物理力学性质；煤质软硬、厚度和倾角的变化；认真编制采区设计和工作面作业规程。

（三）不同顶板条件下预防冒顶事故的技术要求

1.采煤工作面过断层、褶曲等地质构造带顶板灾害的防治

1）采煤工作面过断层

（1）过断层的方法。采煤工作面过断层时，先把断层落差、范围、与走向的交角弄清楚，然后制定过断层的方法。

（2）过断层常用的支架方式。

2）采煤工作面过褶曲

采煤工作面过褶曲时事先挑顶或卧底，底板起伏变化平缓。

3）采煤工作面过冲刷带

冲刷带在采煤工作面破碎范围较大，使煤层变薄，甚至尖灭。

4）采煤工作面过陷落柱（无炭柱）

5）遇劈口支护方法

2.采煤工作面过老巷顶板灾害的防治

（1）维护加固老巷（2）调整过老巷方向（3）液压支架过老巷（4）老巷在工作面下方

3.复合型顶板灾害的防治

（1）严禁仰斜开采（2）掘进工作面平巷不能破坏复合型顶板

（3）初采时不要反向推进（4）提高支架的稳定性（5）提高单体支柱的初撑力和刚度

五、巷道顶板灾害的防治

（一）巷道掘进和支护的基本安全注意事项

从总的方面看，要防治巷道顶板事故，在开掘巷道时就应该避免把巷道布置在由采动引起的高应力区内，或布置在很软弱破碎的岩层里。更换巷道支护时，在拆除原有支护前，应先加固临近支护，拆除原有支护后，必须及时除掉顶帮活矸架设永久支护，必要时还应采取临时支护措施。开凿或延深斜井下山时，必须在斜井及下山的上口设置防止跑车装置，在掘进工作面的上方设置坚固的跑车防护装置，以防跑车冲倒支架造成巷道冒顶。

（二）不同地点防治顶板事故的注意事项

1．掘进头

（1）根据掘进头岩石性质，严格控制空顶距（2）严格执行敲帮问顶制度（3）在掘进头附近应采用拉条等把棚子连成一体防止棚子被推垮，必要时还要打中柱以抗突然来压（4）一般情况下永久支护离迎头的距离不得超过一个循环的进尺（5）巷道顶部锚杆施工时应由外向里逐个逐排进行，不得在所有的锚杆眼施工完后再安装锚杆

2.巷道交叉处

防治巷道开岔处冒顶的措施如下：

（1）巷道交岔点的位置尽量选在岩性好、地质条件稳定的地点，