矿井顶板灾害防治-课件
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矿井顶板灾害危害防治(ppt演示文稿)PowerPoi.pptx
煤矿顶板事故隐患分析 及防治
淮北监察分局业务学习
今天重点讲二个方面的内容 一、煤矿顶板事故隐患分析及其防治 二、国家局十号令对《煤矿安全规程》第
六十八条修改的背景和含义
一、煤矿顶板事故的主要类型 煤矿顶板事故主要分为回采工作面顶板事
故和巷道顶板事故。
〈 一〉 采场顶板事故的主要类型
采场顶板事故按力源又分为：压垮型、漏 垮型、推垮型冒顶三大类。
13．来压期间与回采期间煤壁片帮的危害及防治
原因：一是煤壁疏松，二是采高过大，三是超 前压力破坏了煤体强度，四是无防片帮装置，五是 直接顶破碎所致。
1．压垮型冒顶 〈1〉 老顶采压时的压垮型冒顶。 〈〉 后层难冒顶板大面积冒顶。 〈3〉 直接顶导致的压垮型冒顶。
2．漏垮型冒顶 〈4〉大面积漏垮型冒顶。 〈5〉局部漏冒型冒顶。 〈6〉工作面上、下出口的局部冒顶。 〈7〉放顶线及其附近的局部冒顶。 〈8〉地质破坏带附近的局部冒顶。
3．推垮型冒顶 〈9〉 复合顶板推垮型冒顶。 〈10〉 金属网下推垮型冒顶。 〈11〉 大块游离岩块旋转推跨型冒顶。 〈12〉 采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶。
⑤落煤后及时支架，并增大支护密度，提 高支护质量；
⑥指派专人严密观察顶压变化，同时在工 作面和采空区内设木信号点柱，如劈裂、折断便 是报警信号。
周期来压期间与初次来压所采取的措施基 本相同，不同的是周期来压时要尽量缩小工作面 的控顶距，以减轻基本顶对工作面的影响；另外 采空区里的支柱一定要回收干净，使直接顶充分 垮落，以缓冲基本顶垮落时对工作面支架的冲击。
周期来压期间，顶板下沉速度急剧增加；顶板 下沉量明显增大；支柱载荷增加，钻底；支柱折损， 煤壁片帮；顶板台阶下沉；有时局部冒顶；若切顶 不力，老顶可能沿工作面切落。周期来压期间，应 采取如下措施：准确判断周期来压的征兆与步距； 加强工作面的支护（同初次来压）：有时可适当缩 小控顶距。
淮北监察分局业务学习
今天重点讲二个方面的内容 一、煤矿顶板事故隐患分析及其防治 二、国家局十号令对《煤矿安全规程》第
六十八条修改的背景和含义
一、煤矿顶板事故的主要类型 煤矿顶板事故主要分为回采工作面顶板事
故和巷道顶板事故。
〈 一〉 采场顶板事故的主要类型
采场顶板事故按力源又分为：压垮型、漏 垮型、推垮型冒顶三大类。
13．来压期间与回采期间煤壁片帮的危害及防治
原因：一是煤壁疏松，二是采高过大，三是超 前压力破坏了煤体强度，四是无防片帮装置，五是 直接顶破碎所致。
1．压垮型冒顶 〈1〉 老顶采压时的压垮型冒顶。 〈〉 后层难冒顶板大面积冒顶。 〈3〉 直接顶导致的压垮型冒顶。
2．漏垮型冒顶 〈4〉大面积漏垮型冒顶。 〈5〉局部漏冒型冒顶。 〈6〉工作面上、下出口的局部冒顶。 〈7〉放顶线及其附近的局部冒顶。 〈8〉地质破坏带附近的局部冒顶。
3．推垮型冒顶 〈9〉 复合顶板推垮型冒顶。 〈10〉 金属网下推垮型冒顶。 〈11〉 大块游离岩块旋转推跨型冒顶。 〈12〉 采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶。
⑤落煤后及时支架，并增大支护密度，提 高支护质量；
⑥指派专人严密观察顶压变化，同时在工 作面和采空区内设木信号点柱，如劈裂、折断便 是报警信号。
周期来压期间与初次来压所采取的措施基 本相同，不同的是周期来压时要尽量缩小工作面 的控顶距，以减轻基本顶对工作面的影响；另外 采空区里的支柱一定要回收干净，使直接顶充分 垮落，以缓冲基本顶垮落时对工作面支架的冲击。
周期来压期间，顶板下沉速度急剧增加；顶板 下沉量明显增大；支柱载荷增加，钻底；支柱折损， 煤壁片帮；顶板台阶下沉；有时局部冒顶；若切顶 不力，老顶可能沿工作面切落。周期来压期间，应 采取如下措施：准确判断周期来压的征兆与步距； 加强工作面的支护（同初次来压）：有时可适当缩 小控顶距。
顶板事故及防治优秀课件
（7）瓦斯涌出量突然增大。 （8）顶板淋水增大。
2、发现顶板冒落预兆的应急处置
发现顶板冒落预兆时，应采取以下应急措 施：
首先 迅速撤离
然后
其次 立即求救
最后 配合营救
及时躲避
（1）迅速撤离。当发现冒顶预兆而又难以采 取措施防止冒顶时，要迅速离开危险区， 撤退到安全地点。
（2）及时躲避。当冒顶发生又来不及撤至安 全地点时，应及时背靠煤帮站立，但要注 意煤壁片帮伤人’如果靠近木垛时，也可撤 至木垛处避灾。
（2）压垮型事故，包括向煤壁方向压垮 和向采空区方向压垮型事故。这类事故主要 是由于垂直于顶底板方向的作用力压断、压 弯阻力不足的支架或将支架压入抗压强度低 的底板所造成的。
由基本顶运动所造成的垮面事故，按其作用 力性质和顶板运动始动方向不同也可分为以下 两类。
（1）冲击推垮型（即砸垮型）事故。这类 事故的特点是开始运动的基本顶首先将其 作用力施加于靠近煤壁处已离层的直接顶 上，造成煤壁片帮和顶板下切，紧接着高 速运动的基本顶把直接顶推垮。
（2）压垮型事故。这类事故发生在木支 柱支护的工作面。可缩性很小的木支柱由 于不能抵抗基本顶的压力，在基本顶的下 沉过程中依次被折断，从而导致剩余支柱 的支护强度不足以平衡直接顶的作用力而 被全部压断，造成垮面事故。
二、顶板冒落的预防与应急处置
1、顶板冒落的预兆 顶板事故隐患的表现 为顶板冒落预兆：响声、掉 碴、片帮、裂缝、脱层、漏 顶等。 （1）响声。岩层下沉断 裂、顶板压力急剧加大时，支 架会发生很大声响，有时也能 听到采空区内顶板发出断裂的 闷雷声。 （2）掉碴。顶板岩石已有裂缝和碎块，其中小矸石稍受震 动就会掉落。
2
采采取取有有效效的的支护支措护施措施
（2）采取有效的支护措施。根据顶板特性及压力 大小采取合理、有效的支护形式控制顶板，防止 冒顶。如果工作面压力太大基本支架难以承受时 ，还可采用特殊支架支护顶板。综采工作面要严 格控制采高，及时移驾控制裸露顶板。掘进工作 面要坚持使用前探支护。放炮前要加固棚子，实 行联锁，防止崩倒棚子引起冒顶。
2、发现顶板冒落预兆的应急处置
发现顶板冒落预兆时，应采取以下应急措 施：
首先 迅速撤离
然后
其次 立即求救
最后 配合营救
及时躲避
（1）迅速撤离。当发现冒顶预兆而又难以采 取措施防止冒顶时，要迅速离开危险区， 撤退到安全地点。
（2）及时躲避。当冒顶发生又来不及撤至安 全地点时，应及时背靠煤帮站立，但要注 意煤壁片帮伤人’如果靠近木垛时，也可撤 至木垛处避灾。
（2）压垮型事故，包括向煤壁方向压垮 和向采空区方向压垮型事故。这类事故主要 是由于垂直于顶底板方向的作用力压断、压 弯阻力不足的支架或将支架压入抗压强度低 的底板所造成的。
由基本顶运动所造成的垮面事故，按其作用 力性质和顶板运动始动方向不同也可分为以下 两类。
（1）冲击推垮型（即砸垮型）事故。这类 事故的特点是开始运动的基本顶首先将其 作用力施加于靠近煤壁处已离层的直接顶 上，造成煤壁片帮和顶板下切，紧接着高 速运动的基本顶把直接顶推垮。
（2）压垮型事故。这类事故发生在木支 柱支护的工作面。可缩性很小的木支柱由 于不能抵抗基本顶的压力，在基本顶的下 沉过程中依次被折断，从而导致剩余支柱 的支护强度不足以平衡直接顶的作用力而 被全部压断，造成垮面事故。
二、顶板冒落的预防与应急处置
1、顶板冒落的预兆 顶板事故隐患的表现 为顶板冒落预兆：响声、掉 碴、片帮、裂缝、脱层、漏 顶等。 （1）响声。岩层下沉断 裂、顶板压力急剧加大时，支 架会发生很大声响，有时也能 听到采空区内顶板发出断裂的 闷雷声。 （2）掉碴。顶板岩石已有裂缝和碎块，其中小矸石稍受震 动就会掉落。
2
采采取取有有效效的的支护支措护施措施
（2）采取有效的支护措施。根据顶板特性及压力 大小采取合理、有效的支护形式控制顶板，防止 冒顶。如果工作面压力太大基本支架难以承受时 ，还可采用特殊支架支护顶板。综采工作面要严 格控制采高，及时移驾控制裸露顶板。掘进工作 面要坚持使用前探支护。放炮前要加固棚子，实 行联锁，防止崩倒棚子引起冒顶。
《顶板灾害防治》课件
促进政策制定
社会公众的意见和建议可 为政府制定顶板灾害防治 政策提供参考，推动政策 更加科学合理。
THANKS
感谢观看
新型支护材料
研发具有更高强度、耐久性和环保性的新型支护 材料，提高采掘工作面的安全性和稳定性。
3
数值模拟与仿真
通过数值模拟和物理模拟，深入揭示顶板灾害发 生机理，为灾害防治提供科学依据。
管理措施改进方向
01
02
03
完善法规标准
制定更加严格的顶板灾害 防治法规和标准，强化企 业主体责任和监管力度。
强化培训教育
安全技术方面，应采取有效的支护措 施，控制顶板暴露面积和时间，预防 顶板离层和冒落。
监测措施
01
02
03
04
对采场顶板进行实时监测，掌 握顶板变化情况，及时发现潜
在的安全隐患。
采用先进的监测仪器和设备， 如应力计、位移计等，对顶板 进行全方位、多角度的监测。
对监测数据进行及时分析处理 ，发现异常情况及时采取应对 措施，防止顶板灾害的发生。
监测技术
顶板位移监测
通过测量顶板的位移量，了解顶 板的变化情况，判断顶板的稳定
性和安全性。
顶板应力监测
通过测量顶板的应力状态，了解 顶板的受力情况和应力分布，判
断顶板的承载能力和稳定性。
顶板离层监测
通过测量顶板的离层深度和范围 ，了解顶板的分层情况和分层稳 定性，判断顶板的破坏风险和防
治措施。
应急处理技术
分类
根据发生机理和破坏形式，顶板灾害可分为冒顶、片帮、冲击地压等类型。
形成原因
地质条件
水文地质条件
顶板岩层的岩性、厚度、结构、节理 裂隙发育程度等地质条件是影响顶板 稳定性的重要因素。
矿长资格培训矿井顶板灾害防治课件.ppt
二、漏冒型冒顶的防治 ①靠近煤壁的局部冒顶 ②上下两口的局部冒顶
包括工作面的机头机尾附近以及工作顶相 连的一段巷道。
满足三个条件：A）支柱有足够的支撑力和 可缩量；B)系统必须始终不出现可供局部冒落 的“空挡”；C)支护系统必须有一定的侧向抗 力。 ③放顶线附近的局部冒顶
主要发生在使用单体的工作面。 ④地质破坏带附近的局部冒顶
二、底板
1、直接底——位于煤层之下、厚度较小（约 0.2m～0.4m），常由泥岩、页岩、粘土岩组 成。
2、老底——位于直接底或煤层（无直接底时） 之下，一般由砂岩或石灰岩等坚固的岩层组成。
[复习思考题] 1、何为煤层的顶板和底板，怎样分类？ 2、伪顶、直接顶、老顶的主要特点是什么？
第三章 采场顶板活动规律
五、岩体的强度 1、岩体的结构
2、岩体的强度 岩体存在结构面（弱面），岩体的强度首
先取决于软弱结构面强度，其次取决于岩体结 构本身的强度。
τ
岩石强度
弱面强度
σБайду номын сангаас
[复习思考题] 1、何为岩石的碎胀性，并说明其在顶板管理 中的重要性。
2、何为岩石的变形性质，岩石的变形性质有 哪些？
3、何为岩石的强度，主要的强度指标有哪些？ 4、说明岩石的强度关系。 5、为什么说岩石总是被拉坏或剪坏？ 6、岩体的结构有哪些？ 7、岩体的强度和岩石的强度哪个大？
抗拉强度 ＝1 ～ 1
抗剪强度 ＝1 ～ 1
单向抗压强度 5 38 单向抗压强度 2 15
抗剪强度≌ 抗拉强度单向抗压强度
四、岩石的破坏类型 研究表明：不论加载方式如何，岩石总是被拉 坏或剪坏。
拉坏（岩石断裂面明显离开，断裂面间没有错动） 剪坏（岩石断裂不离开，断裂面一定发生错动）
《顶板事故防治》课件
危害程度
人员伤亡：顶板事故可能导致矿工受伤甚至死亡 生产中断：事故发生后，生产可能被迫中断，影响正常运营 资源浪费：顶板垮落可能导致煤炭资源浪费，降低开采效率 环境污染：顶板垮落可能产生大量粉尘，对环境造成污染
Part Three
顶板事故防治的重 要性
保障矿工生命安全
顶板事故对矿工生命安全 的威胁
事故经过：在掘进过程中，由于支护不及时或支护方式不当，导致顶板岩石松动，最 终发生冒顶。
事故原因：支护不及时或支护方式不当，导致顶板岩石松动。
事故教训：加强支护管理，确保支护及时、有效，避免类似事故再次发生。Prt Six经验教训与总结
经验教训
事故原因分析：详细分析事故发生的原因，包括直接原因和间接原因 预防措施：针对事故原因，提出有效的预防措施，包括技术措施和管理 措施 应急处理：介绍事故应急处理的流程和方法，以及需要注意的事项
● 事故教训：该事故提醒我们，在煤矿开采过程中，必须采取有效的支护措施，确保顶板安全。同 时，采煤机司机在发现异常情况时，必须及时停机并撤离现场，确保自身安全。此外，还需要加 强员工的安全培训和教育，提高员工的安全意识和操作技能。
案例三：某煤矿局部冒顶事故
事故背景：某煤矿在进行巷道掘进工作时，发生了局部冒顶事故。
经验总结：总结本次事故处理的经验和教训，为以后的工作提供参考
总结与建议
总结：本次PPT课件介绍了顶板事故防治的相关知识，包括事故原因、预 防措施、应急处理等方面的内容。
建议：针对顶板事故防治工作，建议加强现场管理，提高员工安全意识， 加强技术培训，完善管理制度等方面的措施。
展望：未来可以进一步探讨如何更好地预防和处理顶板事故，提高煤矿安 全生产水平。
单击此处输入你的项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅 的阐述观点。
顶板灾害性事故及其防治ppt课件
4、冲击矿压的危害：
1）对井下巷道： 强冲击将大量破坏煤岩抛入巷道，破坏巷道支护系统及围岩结构。小型冲击影
响不大。
2）对井下人员： 遭受突然伤害，现场人员大多遭受脑部受伤，其次是胸部机械受伤，内部器官
损伤等。
3）对地表建筑： 冲击伴发矿震，对地表可造成震害。
二、冲击矿压发生机理：
1、强度理论：
煤、岩体发生冲击矿压，是由于所受应力超过其强度所致。 （夹持煤体理论——夹持使煤体具有更高弹性能，一旦应力突然加大，或系统阻力 突然减小，发生冲击）
端头锚固
十字铰接顶梁
十字顶梁支护
第二节 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。
复合顶板推垮型冒顶 复合顶板老顶冲击砸垮型冒顶
（破坏时间D越t短，则越容易发生冲击）
弹性能指数计算图
动态破坏时间曲线
煤冲击倾向鉴定指标值
指标
冲击能指数 弹性能指数 动态破坏时间
KE
W/kEjT
/mDs t
强冲击 ≥5.0 ≥5.0 ≤50
弱冲击 5.0~1.5 5.0~2.0 50~500
煤层含水，可增加塑性，减小弹性能积存，减缓冲击危险。 厚煤层比薄煤层更容易发生冲击。
2、解危措施： 主要解决卸压降能问题
1）卸压爆破：
震动卸压爆破——撤人、引发、移压。 震动落煤爆破——撤人、引发、落煤移压。 震动卸压落煤爆破——长钻孔爆破、合一。 顶板爆破——长短钻孔爆破，降能、引发。
2）煤层注水：
《顶板事故防治》课件
完善管理制度与法规
需要进一步完善顶板事故防治的管理 制度和法规，加强监管力度，规范矿 山生产行为。
提高人员素质与安全意识
需要加强培训和教育，提高矿山从业 人员的技术水平和安全意识，增强自 我保护能力。
加强国际合作与交流
需要加强国际合作与交流，引进国外 先进的顶板事故防治技术和经验，促 进共同发展。
感谢您的观看
事故经过
某隧道施工过程中，隧道顶部突 然出现裂缝，随后发生塌方，造
成人员伤亡。
原因分析
隧道穿越地层复杂，支护不及时 ，加上施工方法不当，导致顶板
稳定性受到影响。
防治措施
加强地质勘察，合理选择施工方 法，及时进行支护，定期监测隧
道顶板稳定性。
某桥梁施工顶板事故案例分析
事故经过
某桥梁在浇筑桥墩时，顶板突然发生坍塌，造成 正在施工的工人伤亡。
《顶板事故防治》ppt课件
目录
• 顶板事故概述 • 顶板事故防治技术 • 顶板事故防治管理 • 案例分析 • 总结与展望
01
顶板事故概述
定义与分类
定义
顶板事故是指在地下开采过程中 ，由于顶板意外冒落造成的人员 伤亡、设备损坏和生产中止等事 故。
分类
根据冒落原因和冒落高度，顶板 事故可分为局部冒顶和大型冒顶 两类。
临时支护
在清理过程中，采取临 时支护措施，防止二次
崩塌或塌陷。
修复加固
对受损的顶板进行修复 加固，可以采用注浆、 锚杆、喷射混凝土等方
式。
永久支护
对于重要区域或长期使 用的场所，应采取永久 支护措施，确保顶板长
期稳定。
顶板事故应急预案
01
02
03
04
应急组织与职责
煤矿顶板灾害及防讲座.ppt
压垮型冒顶：
老顶来压时的压垮型、难冒落的大面积直接 顶离层重力导致的压垮型冒顶（图 2）
2020/11/2
推垮型冒顶
推垮型冒顶包括： 复合顶板推垮型冒顶（图 3） 大块游离顶板离层旋转推垮型冒顶（图 4） 采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶（图 5）
2020/11/2
图3复合顶板冲入采场推倒支柱
2020/11/2
二) 防治措施
1、首先要求支护完整，不致出现顶板局部漏洞；若出现局部漏洞，立即加以堵塞 ，以防其进一步扩大；
2、顶板必须背严背实； 3、严禁202放0/1炮1/2、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。
二、冒顶预兆
1、顶板破裂严重时，出现顶板掉渣。掉渣越多，说明顶板压力越大。 2、煤体压酥，片帮煤增多。 3、发出响声，岩层下沉断裂。顶板压力急剧增大时，木支柱会发出劈裂声，出
2、主观原因
(1)采掘工作规格质量低劣。作业时不坚持敲帮问顶，发现隐患不及时排除；控顶 距离掌握不当；空顶作业；违章放炮；冒险回柱作业。
(2)管理不善。煤矿生产管理不同于其他行业，井下生产条件随时有所变化，生产 管理者不深入现场，不带班作业，不严格按三大规程办事，盲目开采、违 章指挥、纪律松弛等，常常会造成事故
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（二）、上下出口的局部冒顶
一）上下出口冒顶的原因 • 1、上下出口位于采煤工作面与顺槽的交结处，控顶
范围比较大，加之应力迭加，掘进顺槽时由于巷道支 护初撑力一般都很小，很难控制直接顶不下沉、不松 动、不破碎。 • 2、在上下出口处经常要进行工作面输送机头，机尾 的拆卸工作，这时难免要替换原来的支护，有时还要 碰到替换棚子，就在老柱拆下或碰倒而新支柱未支上 时，已破碎的直接顶可能局部冒落而造成事故。 • 3、工作面不断前移，往往要用工作面支护替换原来 巷道的支护，出口处始终处于反复支撑状态，在一拆 一支间隙中，已破碎的直接顶也可能局部冒落。 • 4、上下出口处的支护还受到老顶来压的影响，直接 顶施给支柱的不仅是垂直压力，还有侧压力，可能推 倒部分支柱而造成局部冒顶。 • 5、顺槽和工作面连接处有时会在顶板和底板出现台 阶2下020/1沉1/2 ，使得此处难以支护，造成局部冒顶事故。
煤矿顶板事故防治技术课件.精品PPT
（一）回采工作面周围的矿压规律及特点
3.工作面端头
图2-8 煤层凸出角处的叠合支承压力
三、采掘工作面周围的矿压显现特点分析
（二）巷道矿压特点分析
1.受采动影响的沿走向方向的平巷
Ⅰ.巷道掘进阶段 每天移近量，从 几毫米至几十毫米，稳定期一般小 于1毫米/天
Ⅱ米Ⅲ从间./.无采天掘，采动进顶掘影影 响到底响阶报板阶段废移段采整近每前个总天几0毫服量.2米~务为0到.5期：几毫
一、采煤工作面顶板事故的防治
（一）顶板事故的分类
2.垮漏型冒顶
因破碎顶板没有得到有效的防护而冒落导致的冒顶， 又分为：
大面积漏垮型冒顶 局部漏冒型冒顶 工作面上下出口的局部冒顶 放顶线及其附近的局部冒顶 地质破坏带附近的局部冒顶
一、采煤工作面顶板事故的防治
（一）顶板事故的分类
3.推垮型冒顶
由于平行于层面方向的顶板力推倒支架而导致的冒顶， 又分为：
（二）各种顶板事故的原因分析及勘察
1. 靠近煤壁附近的局部冒顶
③防治措施 对新暴露的顶板及时支护，如图3-1、3-2、3-3所示 炮采时，炮眼布署及装药量要合理 煤层的节理方向与工作的推进方向垂直或斜交 来压期间，若煤壁片帮，要进行超前支护，减小端面距 综采时，对破碎顶板要注入粘结剂进行固化 加快工作面推进速度 采高大，煤体松软时，加设护帮装置
第二部分：矿山压力基本知识
一、开采后上覆岩层的移动特征 二、采煤工作面矿压显现的基本规律 三、采掘工作面周围的矿压显现特点分析 四、采煤工作面顶板的控制
一、开采后上覆岩层的移动特征
（一）三带的形成
1.岩层移动和破坏的影响因素 2.上覆岩层移动的破坏特征
➢ 冒落带 ➢ 裂隙带 ➢ 弯曲下沉带
一、开采后上覆岩层的移动特征
3.工作面端头
图2-8 煤层凸出角处的叠合支承压力
三、采掘工作面周围的矿压显现特点分析
（二）巷道矿压特点分析
1.受采动影响的沿走向方向的平巷
Ⅰ.巷道掘进阶段 每天移近量，从 几毫米至几十毫米，稳定期一般小 于1毫米/天
Ⅱ米Ⅲ从间./.无采天掘，采动进顶掘影影 响到底响阶报板阶段废移段采整近每前个总天几0毫服量.2米~务为0到.5期：几毫
一、采煤工作面顶板事故的防治
（一）顶板事故的分类
2.垮漏型冒顶
因破碎顶板没有得到有效的防护而冒落导致的冒顶， 又分为：
大面积漏垮型冒顶 局部漏冒型冒顶 工作面上下出口的局部冒顶 放顶线及其附近的局部冒顶 地质破坏带附近的局部冒顶
一、采煤工作面顶板事故的防治
（一）顶板事故的分类
3.推垮型冒顶
由于平行于层面方向的顶板力推倒支架而导致的冒顶， 又分为：
（二）各种顶板事故的原因分析及勘察
1. 靠近煤壁附近的局部冒顶
③防治措施 对新暴露的顶板及时支护，如图3-1、3-2、3-3所示 炮采时，炮眼布署及装药量要合理 煤层的节理方向与工作的推进方向垂直或斜交 来压期间，若煤壁片帮，要进行超前支护，减小端面距 综采时，对破碎顶板要注入粘结剂进行固化 加快工作面推进速度 采高大，煤体松软时，加设护帮装置
第二部分：矿山压力基本知识
一、开采后上覆岩层的移动特征 二、采煤工作面矿压显现的基本规律 三、采掘工作面周围的矿压显现特点分析 四、采煤工作面顶板的控制
一、开采后上覆岩层的移动特征
（一）三带的形成
1.岩层移动和破坏的影响因素 2.上覆岩层移动的破坏特征
➢ 冒落带 ➢ 裂隙带 ➢ 弯曲下沉带
一、开采后上覆岩层的移动特征
顶板事故及防治ppt课件
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（2）采取有2效的支护采采措取取施有 有。效效根的的据支支顶护护板措措特施施性及压力大小采取合理、有效的支护形 式控制顶板，防止冒顶。如果工作面压力太大基本支架难以承受时，还可采 用特殊支架支护顶板。综采工作面要严格控制采高，及时移驾控制裸露顶板。 掘进工作面要坚持使用前探支护。放炮前要加固棚子，实行联锁，防止崩倒 棚子引起冒顶。
（7）瓦斯涌出量突然增大。 （8）顶板淋水增大。
11
2、发现顶板冒落预兆的应急处置 发现顶板冒落预兆时，应采取以下应急措施：
首先 迅速撤离
然后
其次 立即求救
及时躲避
12
最后 配合营救
（1）迅速撤离。当发现冒顶预兆而又难以采取措施防止冒顶时，要迅速离开危 险区，撤退到安全地点。
（2）及时躲避。当冒顶发生又来不及撤至安全地点时，应及时背靠煤帮站立， 但要注意煤壁片帮伤人’如果靠近木垛时，也可撤至木垛处避灾。
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二、顶板冒落的预防与应急处置 1、顶板冒落的预兆 顶板事故隐患的表现 为顶板冒落预兆：响声、掉 碴、片帮、裂缝、脱层、漏 顶等。 （1）响声。岩层下沉断 裂、顶板压力急剧加大时，支 架会发生很大声响，有时也能 听到采空区内顶板发出断裂的 闷雷声。 （2）掉碴。顶板岩石已有裂缝和碎块，其中小矸石稍受震动就会掉落。
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3、顶板冒落的预防 （1）充分掌1握顶板压充力分分掌布握及顶来板压压规力律分。布冒及顶来事压故规大律都发生在直接顶初次垮落、
基本顶初次来压和周期来压过程中。只要充分掌握压力分布及来压规律，采 取有效的支护措施即可防止冒顶。掘进巷道在布置及支架形式的选择上也要 充分考虑压力的分布规律和顶板压力大小，把巷道布置在压力降低区内。
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2、大面积切顶事故 大面积切顶事故（简称垮面）的特点是冒顶面积大、来势凶猛、后果严重， 不仅严重影响生产，往往会导致重大人身伤亡事故。事故原因是直接顶和基 本顶大面积运动造成的。 由直接顶运动所造成的垮面事故，按其作用力性质和顶板运动时的始动方向 又可分为以下两类。
（2）采取有2效的支护采采措取取施有 有。效效根的的据支支顶护护板措措特施施性及压力大小采取合理、有效的支护形 式控制顶板，防止冒顶。如果工作面压力太大基本支架难以承受时，还可采 用特殊支架支护顶板。综采工作面要严格控制采高，及时移驾控制裸露顶板。 掘进工作面要坚持使用前探支护。放炮前要加固棚子，实行联锁，防止崩倒 棚子引起冒顶。
（7）瓦斯涌出量突然增大。 （8）顶板淋水增大。
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2、发现顶板冒落预兆的应急处置 发现顶板冒落预兆时，应采取以下应急措施：
首先 迅速撤离
然后
其次 立即求救
及时躲避
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最后 配合营救
（1）迅速撤离。当发现冒顶预兆而又难以采取措施防止冒顶时，要迅速离开危 险区，撤退到安全地点。
（2）及时躲避。当冒顶发生又来不及撤至安全地点时，应及时背靠煤帮站立， 但要注意煤壁片帮伤人’如果靠近木垛时，也可撤至木垛处避灾。
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二、顶板冒落的预防与应急处置 1、顶板冒落的预兆 顶板事故隐患的表现 为顶板冒落预兆：响声、掉 碴、片帮、裂缝、脱层、漏 顶等。 （1）响声。岩层下沉断 裂、顶板压力急剧加大时，支 架会发生很大声响，有时也能 听到采空区内顶板发出断裂的 闷雷声。 （2）掉碴。顶板岩石已有裂缝和碎块，其中小矸石稍受震动就会掉落。
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3、顶板冒落的预防 （1）充分掌1握顶板压充力分分掌布握及顶来板压压规力律分。布冒及顶来事压故规大律都发生在直接顶初次垮落、
基本顶初次来压和周期来压过程中。只要充分掌握压力分布及来压规律，采 取有效的支护措施即可防止冒顶。掘进巷道在布置及支架形式的选择上也要 充分考虑压力的分布规律和顶板压力大小，把巷道布置在压力降低区内。
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2、大面积切顶事故 大面积切顶事故（简称垮面）的特点是冒顶面积大、来势凶猛、后果严重， 不仅严重影响生产，往往会导致重大人身伤亡事故。事故原因是直接顶和基 本顶大面积运动造成的。 由直接顶运动所造成的垮面事故，按其作用力性质和顶板运动时的始动方向 又可分为以下两类。
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述是指自身能形成平衡结构、能永久
向煤壁前方和采空区矸石上传递力 的、其运动对采场矿压有明显影响 的、作用力无须支架全部承担的 那部分岩层。
老顶
直接顶
顶板
煤层
采矿开挖空洞
顶板岩石下沉变形、破坏，产生事故
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存在于地层中示受工程扰
动力的，天也然称应为力岩矿为体山原初压岩始应应力的基本概念
力，绝对应力或地应力。 天然存在于原岩内而与 人为因素无关的应力场 称为原岩应力场。
煤矿顶板及冲击地压灾害防治
采场中一切压力显现的 根源，是采动引起的上 覆岩层运动。上覆岩层 是指需要控制的岩层，
包采括直矿接开顶挖和老引顶起。
的应力集中
来源：地质构造运动和 岩体自重。 存在形式：一部分以弹 性能形式存在，另一部 分由于种种原因在岩石 中处于自我平衡状态。
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裂隙带岩层在水平方向上可以分为3个区：煤壁支撑区、离层区和重新压实 区，如图所示。
(1)煤壁支撑影响区：它是由于工作面煤壁支撑而使顶板呈拉伸变形形成的。 范围从工作面前方30—40 m一直到工作面后方4—8m，该区内顶板水平移 动较为剧烈，垂直移动则甚微，在有些场合垂直位移还会出现负值（即岩 层上升现象）。
⑵组织上——1983年原煤炭部规定，要成立“初次放顶 领导小组”，加强领导；其主要职责是 ：
★ 检查——采面工程质量、安全隐患、安全 责任制落实情况。
★ 指导——对查出隐患，提出处理的意见和 建议。
★ 监督——跟踪监督重大隐患整改情况， 不处理好不得离岗。
⑶管理上——要严格执行三大规程和各项制度，按章作 业，实施“精细化管理”，搞好工程质量，打好安全的基础。
通过对国内外有关资料的研究，特别是对我 国开滦矿区和大屯矿区深孔布网的研究，得出一 般采场的需控岩层厚度范围为采高的6～8倍。
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一 、矿山压力显现的基本规律
（一）采煤工作面矿压显现的基本规律 存在初次来压和周期来压。 初次来压：老顶第一次大面积失稳垮落引起的压 力增大现象。 周期来压：初次来压之后每隔一定时间（工作面推 进一定距离）老顶都要出现一次失稳垮落引起的周 期性压力增大现象。
铅垂原岩应力
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水平原岩应力
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冒顶、片帮
两帮鼓出
煤矿顶板及冲击地压灾害防治
顶底板移近
顶板下沉与 支架承载
(a)
(b)
(c)
(d)
矿山压力显现的基本形式 矿山压力控制：
人为减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法，叫 做“矿山压力控制”，简称矿压控制。
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1. 竖三带
2. 1、冒落带。指采用全部垮落法管理顶扳时，采煤工作面放顶后引起的 煤层直接顶的破坏范围(图中１)。该部分岩层在采空区内已经垮落，而 且越靠近煤层的岩石就越紊乱、破碎。在采煤工作面内这部分岩层由支 架暂时支撑。
如何抓好采面初次放顶？
事故教训表明，必须做好以下几项工作：
⑴技术上——
要弄清地质条件和顶板类型，合理设计支护参数，使规程 措施具有科学性、针对性、指导性、可行性，而不是“开工护 照”，从技术上率先把好安全关。
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初次来压是工作面矿山压力显现的重要现象，衡量其指标 是来压强度和初次来压步距（一般20-35m），顶板坚硬、 直接顶薄的工作面初次来压强度大、来压步距大。
初次来压特征：老顶初次来压比较突然。来压前回采工作 空间上方的顶板压力比较小。因而往往容易使人疏忽大意。 初次来压时，老顶垮距比较大，影响的范围也比较广，工 作面易出现事故。
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老顶初次来压对工作面的影响较大，因此必须掌握初次来 压步距的大小，以便及时采取对策。在来压期间，必须加 强支架的支撑力，尤其要加强支架的稳定性。一般可以采 用木垛、斜撑等特种支架加强回采工作空间的支护。
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Hale Waihona Puke 煤矿顶板及冲击地压灾害防治
矿井顶板灾害防治
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第一节 顶板灾害防治
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第一节 是指能在采空区不规则冒落、不能
向煤壁前方和采空区矸石上永久传 递力的、其作用力必须由支架全部 承担的那部分岩层的总和。
概
煤矿顶板及冲击地压灾害防治
(2)离层区：范围从工作面后方4—8m至 30m左右，该区内顶板急剧下沉、断裂， 且各层下沉的速度由下向上逐渐减少， 并且层间的离层现象随着距煤层距离的 增加而愈多。
(3)重新压实区：位于工作面后方30 m以外，该区内已断裂的岩层又重新被 采空区冒落的歼石支撑，由下向上各岩 层的下沉速度逐渐增大，层间进入相互 压实的过程。
2、裂隙（缝）带。指位于冒落带之上的岩层。这部分岩层的特点是岩层 产生垂直于层面的裂缝或断开，但仍能整齐排列(图中２)。
1. 3、弯曲下沉带。一般是指位 于裂隙带之上的岩层，向上可 发展到地表。此带内的岩层将 保持其整体性和层状结构(图 中３)。
冒落带和裂隙带的总厚度， 一般为采高的6倍—8倍。
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把矿山压力显现控制在合理的范围，这是矿山压力控制的根 本目的。
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但是：采场一般位于地下数百米乃至上千米
的深度，开采实践表明，有些矿井以每平方米 1～2根的单体支柱就能支护住采动空间，说明 对采场矿压有明显影响的上覆岩层范围是有限的。
向煤壁前方和采空区矸石上传递力 的、其运动对采场矿压有明显影响 的、作用力无须支架全部承担的 那部分岩层。
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动力的，天也然称应为力岩矿为体山原初压岩始应应力的基本概念
力，绝对应力或地应力。 天然存在于原岩内而与 人为因素无关的应力场 称为原岩应力场。
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采场中一切压力显现的 根源，是采动引起的上 覆岩层运动。上覆岩层 是指需要控制的岩层，
包采括直矿接开顶挖和老引顶起。
的应力集中
来源：地质构造运动和 岩体自重。 存在形式：一部分以弹 性能形式存在，另一部 分由于种种原因在岩石 中处于自我平衡状态。
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裂隙带岩层在水平方向上可以分为3个区：煤壁支撑区、离层区和重新压实 区，如图所示。
(1)煤壁支撑影响区：它是由于工作面煤壁支撑而使顶板呈拉伸变形形成的。 范围从工作面前方30—40 m一直到工作面后方4—8m，该区内顶板水平移 动较为剧烈，垂直移动则甚微，在有些场合垂直位移还会出现负值（即岩 层上升现象）。
⑵组织上——1983年原煤炭部规定，要成立“初次放顶 领导小组”，加强领导；其主要职责是 ：
★ 检查——采面工程质量、安全隐患、安全 责任制落实情况。
★ 指导——对查出隐患，提出处理的意见和 建议。
★ 监督——跟踪监督重大隐患整改情况， 不处理好不得离岗。
⑶管理上——要严格执行三大规程和各项制度，按章作 业，实施“精细化管理”，搞好工程质量，打好安全的基础。
通过对国内外有关资料的研究，特别是对我 国开滦矿区和大屯矿区深孔布网的研究，得出一 般采场的需控岩层厚度范围为采高的6～8倍。
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一 、矿山压力显现的基本规律
（一）采煤工作面矿压显现的基本规律 存在初次来压和周期来压。 初次来压：老顶第一次大面积失稳垮落引起的压 力增大现象。 周期来压：初次来压之后每隔一定时间（工作面推 进一定距离）老顶都要出现一次失稳垮落引起的周 期性压力增大现象。
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(a)
(b)
(c)
(d)
矿山压力显现的基本形式 矿山压力控制：
人为减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法，叫 做“矿山压力控制”，简称矿压控制。
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如何抓好采面初次放顶？
事故教训表明，必须做好以下几项工作：
⑴技术上——
要弄清地质条件和顶板类型，合理设计支护参数，使规程 措施具有科学性、针对性、指导性、可行性，而不是“开工护 照”，从技术上率先把好安全关。
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初次来压特征：老顶初次来压比较突然。来压前回采工作 空间上方的顶板压力比较小。因而往往容易使人疏忽大意。 初次来压时，老顶垮距比较大，影响的范围也比较广，工 作面易出现事故。
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第一节 是指能在采空区不规则冒落、不能
向煤壁前方和采空区矸石上永久传 递力的、其作用力必须由支架全部 承担的那部分岩层的总和。
概
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(2)离层区：范围从工作面后方4—8m至 30m左右，该区内顶板急剧下沉、断裂， 且各层下沉的速度由下向上逐渐减少， 并且层间的离层现象随着距煤层距离的 增加而愈多。
(3)重新压实区：位于工作面后方30 m以外，该区内已断裂的岩层又重新被 采空区冒落的歼石支撑，由下向上各岩 层的下沉速度逐渐增大，层间进入相互 压实的过程。
2、裂隙（缝）带。指位于冒落带之上的岩层。这部分岩层的特点是岩层 产生垂直于层面的裂缝或断开，但仍能整齐排列(图中２)。
1. 3、弯曲下沉带。一般是指位 于裂隙带之上的岩层，向上可 发展到地表。此带内的岩层将 保持其整体性和层状结构(图 中３)。
冒落带和裂隙带的总厚度， 一般为采高的6倍—8倍。
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但是：采场一般位于地下数百米乃至上千米
的深度，开采实践表明，有些矿井以每平方米 1～2根的单体支柱就能支护住采动空间，说明 对采场矿压有明显影响的上覆岩层范围是有限的。