顶板灾害防治技术(新版)

顶板灾害防治技术(新版)

Safety technology is guided by safety technology, based on personnel protection, and an orderly combined safety protection service guarantee system.

( 安全技术)

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顶板灾害防治技术(新版)

第一节顶板事故分类

一、分类方法：

1、按冒顶范围分：大型冒顶——冒顶范围在几十平米至几百平米（工作面1/3以上）；

局部冒顶——冒顶范围在几平米以下；

小型冒顶——介于二者之间。

2、按冒顶地点分：端头冒顶

煤壁侧冒顶

放顶线冒顶

3、按力学原因分：

压垮型冒顶——由垂直于层面方向顶板压力压坏支架，致冒；

漏冒型冒顶——已破碎顶板未得到有效维护，发生漏冒、空顶、支架失稳致冒；

推垮型冒顶——由平行于层面方向顶板压力推倒支架，致冒；

综合型冒顶——压、漏、推综合作用致冒；地质条件不利致冒。

二、冒顶事故分级：

一般事故——一次死亡1—2人；

较大事故——一次死亡3—9人；

重大事故——一次死亡10—29人；

特大事故——一次死亡30人以上。

第二节压垮型冒顶机理及预防措施

一、采动后顶板活动的一般规律：

直接顶初次垮落——直接顶第一次大面积垮落。

（垮落厚度1m以上，垮落长度达工作面一半以上）

老顶初次来压——（初次来压步距一般为20—35m）

老顶周期来压——（老顶一般在煤壁以里2米—10多米断裂，步距＝1/2初次来压步距）

压垮型冒顶——主要在老顶来压时发生。

二、压垮型冒顶的机理：

1、顶板条件：

——直接顶比较薄；

——直接顶上老顶的分层厚度小于5—6m，（易断裂，难形成平衡结构）

2、冒顶机理：

①垮落带老顶岩块静力压垮支架：（图1—2—7）

支架支撑力不足，被压坏发生压垮型冒顶。

最不利状态：老顶岩块前端脱离煤壁支撑，后端未触矸，全部重量压在支架上。

②垮落带老顶岩块冲击压垮支架：（图1—2—8）

支架初撑力不足，直接顶与老顶间离层，老顶岩块断裂下移，冲击压垮支架发生。

威胁最大，压死、压坏（支柱油缸炸裂）、压入底板。

③裂隙带老顶压垮支架：（图1—2—9）

裂隙带老顶断裂、下沉、旋转、触矸时，支架可缩量不足，被压坏产生；

压垮后冒落的只是垮落带岩层。

（有时工作面支架支护强度不够或稳定性差，也可因不能承受直接顶载荷而发生压垮型冒顶）

3、特征：

支柱（架）被压坏有折损，支架被压入底板。

三、预防措施：

1、支架要有足够的支撑力（支撑力能平衡最不利情况下，垮落带直接顶及老顶重量）

2、支架要有较高的初撑力（较高初撑力能保证直接顶与老顶不离层）

3、支架要有足够的可缩量（足够可缩量满足裂隙带老顶最大下沉量的要求）

（支架结构的稳定性也很重要，更重要的是支撑力和可缩量）第三节漏冒型冒顶机理及预防措施

漏冒型冒顶的原因：直接顶软弱破碎。

主要措施：支架护好顶板（掩护式、单体支柱顶梁插严背实，柱距<0.7m）

一、大面积漏垮型冒顶：

漏冒——软弱破碎直接顶因护顶不好，破碎岩石沿支架缝隙产生连续不断的冒落；

漏冒型冒顶——破碎顶板发生漏冒，顶板完整性遭到破坏，导致支架失效，造成冒顶。

漏垮型冒顶类型：大面积漏垮型；

煤壁附近局部冒顶；

上下端头局部冒顶；

放顶线附近局部冒顶。

1、冒顶的条件：

直接顶异常破碎；

煤层倾角较大。

2、冒顶机理：

由于直接顶异常破碎，且倾角较大，一处因支护失效发生局部冒顶，其上方碎顶在自然安息角作用下冒落，使支架失稳倾倒，以致发生连锁性破坏，导致垮面。

3、预防措施：

1）选用合适支柱使支护系统有足够的支撑力与可缩量；

2）顶板必须插严背实，梁头紧顶煤壁，甚至超前掏梁窝；

3）严防爆破、移溜等工序弄倒支架，引起局部冒顶。

二、煤壁区局部冒顶：

1、冒顶条件：因构造及采动影响，直接顶破碎或有严重的节理劈（游离岩块）

2、冒顶机理：

直接顶存在游离岩块，落煤后支护不及时或倒拄、片帮，引起岩块冒落伤人。

（顶板下沉量大，导致直接顶弯曲，挤压煤壁区顶板，易碎

易冒）

3、预防措施：

综采：①提高支架的初撑力，使端面冒高不超过300mm（提高支撑力，减少弯曲度）；

②选及时支护移架方式（支架结构符合先移架后移溜）；

③端面距不超过340mm（一般不超过200mm，有利于维持顶板的完整性）

④支架增设护帮板（采高2.5—3.0m以上）

⑤铺网；

⑥顶板超前注入树脂固化

单体柱：①及时支护；端面距不大于200mm；

（截深小用——正倒悬臂错梁直线柱、正悬臂交错梁支护）（必要时掏梁窝、架设贴帮柱）

②敲帮问顶；

③禁止人员在无支护区工作；

④放小炮，松动爆破；

⑤铺网；

⑥提高支柱的初撑力，使冒高不超过200mm。

三、工作面上下端头局部冒顶：

端头＝机头（尾）＋一段相连巷道

1、端头顶板特点：

①状态：面积大；破碎；离层。

②原因：巷道掘出时间长，围岩变形严重；

巷道支架初撑力小，顶板先期离层；

移机头（尾）支架改柱频繁，支柱多工作在初撑阶段，控顶下沉不利，加大离层；煤体受叠加制成压力作用，松软破碎，降低对顶板的支撑控制（增加无支护面积）。

2、冒顶机理：

顶板离层、破碎，移机头（尾）改柱时易发生局部漏冒；

顶板离层，易发生推垮型冒顶（有水平推力，有自由空间）易发生砸垮型冒顶（老顶突然断裂、下移冲击）

3、防治措施：