顶板灾害性事故及其防治

顶板灾害性事故及其防治

[摘要]本文针对顶板的局部冒顶事故，支护突然失效局部冒顶事故，空顶冒落冲击局部冒顶事故，工作面上下端头局部冒顶，大型冒顶事故等产生的原因和有效的防治措施进行了论述。

[关键词]顶板事故防治

中图分类号：x9 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）20-025-01

顶板事故与水、火、瓦斯、煤尘并列，被称为煤矿五大灾害。一直是影响安全生产的主要因素。

据统计，在上世纪90年代以前，因顶板事故死亡人数占总死亡人数的45%以上，目前，虽然随支护技术的进步有所降低，但仍占25%左右，给国家财产和人民生命安全带来极大威胁。所以必须重视顶板灾害事故，采取措施，杜绝隐患，实现安全生产。

局部冒顶事故的防治

一、镶嵌型顶板局部冒顶事故的防治：

1. 结构：锅底石、鱼背石，局部煤顶

2. 产生原因：落煤后，无支护，在无支护区冒险作业，没有前兆

3. 措施：

调查；选及时支护架型；不许在无支护区工作；敲帮问顶；严格架设质量、插严背实，补换支柱

二、支护突然失效局部冒顶事故的防治：

1. 产生原因：支架内伤

2. 措施（1）支架无损（2）合理设计结构，使弯距较小

三、空顶冒落冲击局部冒顶事故的防治：

1. 局部空顶（空洞）的形成：

（1）局部漏顶没填实——糊顶，不充填空间加大；（2）顶板冒落抽空——α>30°顶碎，网上冒落抽空；（3）上分层大块矸石参差冒落——最初稳定，下层开采翻滚；（4）上分层支架回收不净——留有空间，下层开采易冒；（5）上分层冒落不充分——采空区四周形成（初采、上下端头）；（6）分层顶板离层——下沉量加大，离层空间，再冒，形成冲

2. 防治冒顶措施：

（1）防止漏顶空顶：

超前支护——掏梁窝，提前挂梁，插严背实（图一）

超前锚杆——顶碎时（图二）

（2）封堵漏顶：打桩楔；泡沫封堵材料（图三）

（3）处理空洞：

调查上分层位置、大小、标示

空洞较小时——点柱+木垛接顶（先加固空间周边支架）

空洞较大时——3m以下打高柱支柱（先加固空间周边支架），

在其下架设木垛（最后回收），

空洞再大则绕行开采

掏梁窝超前支护（图一）超前锚杆（图二）打桩楔处理冒顶（图

三）

3. 空顶处回柱放顶措施：

（1）加大控顶距——上下周边各5m不回，留安全空间（图四）（2）对空洞区周围充填——超过边界1.5～2.0m（图五）

（3）空顶区“拉大网”回柱——严禁人员进老塘

加大控顶距（图四）矸石局部充填（图五）

四、工作面上下端头局部冒顶：

1. 端头矿压显现特点：

（1）上下顺槽已产生较大变形和破坏——时间1-2年，1000mm；（2）上下顺槽支护基本无初撑力，促使离层下沉；（3）支承压力产生叠加，加剧对围岩破坏作用；（4）面积大，煤岩体承载能力低，支架控顶负担重；（5）端头移溜改柱，支架多工作在初撑阶段，阻力低，稳定性差，顶板下沉量大。

2. 端头冒顶类型：

（1）推垮型冒顶——掘巷破坏、离层、漏顶、有空间

（2）端头大面积悬顶压跨型——顶硬、悬露、突冒

（3）移留时压垮——回撤机头机尾支架，支撑力降低、突冒

3. 防止端头冒顶措施：

（1）十字顶梁支护；（2）端头回梁八柱支护（倒移）；（3）提高支护强度为正常时的1.6倍（增支柱密度、特殊支架）；（4）局部锚杆一端头支架混合支护。

5）选用端头支架

五、大型冒顶事故的防治

一、复合型顶板条件下的冒顶事故

1. 复合顶板岩性与结构：

下软上硬层状岩层

2. 矿压特点：平时顶板压力小，支架承载不大；离层后，形成不稳定结构，有横向移动倾向；支护失稳，推垮。坚硬顶板放顶后，悬顶，断裂，冲击推垮。

3. 防治措施：

（1）合理布置工作面：

严禁爬山开采；严禁下顺槽与工作面锐角相交——阶梯形布置2）减少对顶板破坏：

不得挑顶掘进；

切眼锚杆加固（锚杆+液柱）

3）安全控制：

提高初撑力；

初次放顶时，沿倾斜分段布置锚杆；

降低初步阶段采高，充填、炮崩；（调整采高有一定限度）

复合顶薄时，挑顶开采；

增大控顶距。

2. 防治措施：

（1）调研顶分层冒落状况，危险区标注；（2）预防处理：煤壁深孔爆破（第一分层）；（3）金属网假顶控制：

①尽可能延长分层开采间隔时间；②适当降低第二分层工作面初采高度；③适当加大控顶距——特殊情况下；④及时处理网兜——放矸，托板；⑤上分层开采不扯网，及时补网。