礦山頂板事故防治-太原理工大學張百勝第十一章采煤工作面頂板事故的防治

1、第十一章第十一章 采煤工作面頂板事故的防治采煤工作面頂板事故的防治 工作面頂板事故發(fā)生的原因有：工作面頂板事故發(fā)生的原因有：一是對采場頂板、底板情況及活動規(guī)律(包括可能運動的范圍、方向及時間)不夠清楚；二是缺乏針對性的控制措施。只要能用正確的理論和手段實現(xiàn)對頂板的監(jiān)測，掌握頂板情況及其活動規(guī)律，并提前采取針對性的控制措施，把頂板控制建立在科學的基礎上，絕大部分事故是可以避免的。 一、常見頂板事故的分類一、常見頂板事故的分類(一一)局部冒頂事故局部冒頂事故局部冒頂事故的特點是范圍小，每次傷亡人數(shù)較少，很容易被人忽視，以致于這類事故不斷發(fā)生。統(tǒng)計分析證明，每年因局部冒統(tǒng)計分析證明，每年因局部冒頂事

2、故造成的死亡人數(shù)比重占頂事故造成的死亡人數(shù)比重占60一一70，重傷事故比重高達，重傷事故比重高達80以上。以上。局部冒頂就其觸發(fā)的原因主要有兩個方面：一是已破碎的頂板未能及時支護而局部冒落；一是已破碎的頂板未能及時支護而局部冒落；二是老頂下沉迫使直接頂破壞支護系統(tǒng)，而造成局部冒落。二是老頂下沉迫使直接頂破壞支護系統(tǒng)，而造成局部冒落。這類事故就其發(fā)生的時間和地點而言，存在著一定的規(guī)律性，即絕大部分發(fā)生在臨近斷層、格曲軸部等構造帶范圍。在正常頂板條件下，則多數(shù)發(fā)生在老頂來壓前后，特別是發(fā)生在直接頂是由強度較低、分層厚度較小的巖層組成的條件下。 (二二)大面積切頂事故大面積切頂事故(俗稱垮面事故俗稱

3、垮面事故) 1直接頂運動造成的垮面事故直接頂運動造成的垮面事故 (1)推垮型事故。推垮型事故。當頂板運動時，在煤層的層面方向產(chǎn)生較大的推力，推倒支架，造成采煤工作面垮面事故。從推力方向來看，有三種形式：第一種是沿傾斜方向推垮支架，大都發(fā)生在沿走向推進的工作面；第二種是向煤壁方向推垮支架，大都發(fā)生在采空區(qū)有懸頂?shù)臈l件下；第三種是向采空區(qū)方向推垮支架，最易發(fā)生在傾斜推進的工作面。 (2)壓垮型事故。壓垮型事故。按壓垮的方向不同，壓垮型事故有向煤壁方向壓垮和向來至區(qū)萬向壓垮兩種形式。這類事故發(fā)生時，支架首先被來自頂板方向的作用力壓彎、壓斷或壓入松軟底板而失去支撐作用，引起頂板垮落。 2老頂運動所引起

4、的垮面事故老頂運動所引起的垮面事故 (1)沖擊推垮型事故。沖擊推垮型事故。這類事故發(fā)生時，老頂首先將其作用力施加在靠近煤壁處已離層的直接頂上，造成煤壁片幫、切頂，隨后高速下沉的老頂把直接頂推垮。 (2)壓垮事故。壓垮事故。這類事故多發(fā)生在木支柱工作面，木支柱屬剛性支柱，可縮量小，工作面支柱的受力不均勻。在老頂來壓過程中，受力大的支柱首先被壓斷，其載荷轉(zhuǎn)移到其他支柱上，其他受力大的支柱也被壓斷，結果使支柱被“各個擊破”，最后連直接頂也支撐不住，造成垮面事故。 補充：采煤工作面冒頂預兆補充：采煤工作面冒頂預兆1、局部冒頂?shù)念A兆（直接頂）、局部冒頂?shù)念A兆（直接頂）由于局部冒頂預兆不明顯，易被人忽視，

5、但只要仔細觀察，也可以發(fā)現(xiàn)一些征兆。（1）響聲；（2）掉渣；（3）片幫；（4）裂縫；（5）離層；（6）漏頂；（7）瓦斯涌出量突然增大；（8）頂板的淋水明顯增加。試探有沒有冒頂危險的方法：（1）木楔法；（2）敲幫問頂法；（3）震動法。2、大面積冒頂?shù)恼髡祝ɡ享敾蛑苯禹敚⒋竺娣e冒頂?shù)恼髡祝ɡ享敾蛑苯禹敚?）頂板的預兆：頂板連續(xù)發(fā)出斷裂聲；巖層破碎下落，掉渣逐漸增多，由稀變密；頂板裂縫增加、裂隙張開，頂板產(chǎn)生大量下沉。（2）煤幫的預兆：煤質(zhì)變軟變松，片幫增多。（3）支架的預兆：木支架、摩擦柱被壓彎、折斷，楔銷有時會彈出或擠出，金屬支柱破頂、鉆底，活柱迅速下縮，發(fā)出“咯咯”聲響。（4）瓦斯涌出量突

6、然增加，頂板淋水增加 二、常見頂板事故的統(tǒng)計二、常見頂板事故的統(tǒng)計 老頂巖梁在初次來壓前，其兩端有煤壁支撐，頂板下沉極少，如圖所示。此時工作面如果采用初撐力較低的增阻式支柱支護時，初次來壓前支架支撐力較小，來壓時支架極易失穩(wěn)，很容易被突然運動的直接頂所推倒，引起推垮型事故。盡管工作面在正常推進階段中，無論是推進時間還是推進距離，都要比老頂初次來壓階段長得多。但是，由表111可知，發(fā)生重大冒頂事故的比重只占22，6，其中老頂來壓前，發(fā)生的事故比例只有29。這說明進入正常推進階段后，由于頂板周期來壓步距僅為初次來壓步距的1/214，老頂巖梁處在不等高支撐的條件下，因此只要支護強度高于直接頂?shù)淖饔昧?/p>

7、強度，工作面支架也就有可能支撐部分老頂?shù)淖饔昧?，避免了直接頂與老頂?shù)碾x層，支架保持了本身的穩(wěn)定性。 1事故發(fā)生的時間及地點事故發(fā)生的時間及地點 采煤工作面從開切眼推進到停采線為止，按頂板運動和礦壓顯現(xiàn)特征可分為兩個階段，其一是老頂?shù)某醮蝸韷弘A段；其二是老頂?shù)闹芷趤韷弘A段。在正常周期來壓階段中，老頂來壓時垮面事故占71，其原因除了周期來壓比較頻繁，發(fā)生事故概率增大外，主要還有兩方面原因： (1)周期來壓前，頂板下沉量處于較小的狀態(tài)，由于支架的工作阻力小，造成直接頂與老頂離層，結果老頂來壓時，對直接頂形成動壓沖擊而推垮工作面。 (2)采用木支架等剛性支護的工作面，在老頂來壓時剛性支架逐個被壓斷，最

8、后支護系統(tǒng)失去文撐直接頂?shù)哪芰?，而造成壓垮工作面的事故?表112是對事對故發(fā)生地點的統(tǒng)計分析。在老頂初次來壓階段的030m范圍內(nèi)，發(fā)生的頂板事故中有562在工作面推進到距開切眼不到10m范圍內(nèi)，也就是工作面剛剛推進的地段。多數(shù)事故發(fā)生在工作面進行初次放頂期問，說明該地段老頂或強度高的直接頂上部的懸梁跨度小，撓曲下沉量小，支架工作阻力很小，很容易在其下部巖層切斷時出現(xiàn)推垮型事故。沿工作面傾斜方向距上出口10m范圍內(nèi)，發(fā)生的頂板事故是臨近下出口部位的兩倍多，其主要原因是上出口上側是采空區(qū)、支撐壓力集中在工作面上出口處，頂板的完整性易于受到破壞。 2事故的類型及作用力來源事故的類型及作用力來源 統(tǒng)

9、計分析表明，所有重大切頂事故都是由直接頂來壓或老頂來壓所引起重大切頂事故都是由直接頂來壓或老頂來壓所引起的。的。其中直接頂來壓所造成的事故占61，而老頂來壓所造成的事故僅占39。由此可知，準確預報直接頂來壓和老頂來壓的時間和位置，提前采取措施，用正確的采煤方法、合理的支護方式及特殊的支護形式，是完全可以避免重大事故發(fā)生的。 而在直接頂運動造成的垮面事故中直接頂運動造成的垮面事故中，推垮型事故占79，這說明在單體支柱工作面，首先應使支架穩(wěn)定，才能撐住頂板的壓力。必須提高支架的初必須提高支架的初撐力，采用合理的支護形式，來防止頂板運動推垮工作面。撐力，采用合理的支護形式，來防止頂板運動推垮工作面。

10、 老頂來壓階段老頂來壓階段占42，所占密度較大。這類事故一般常發(fā)生在采用木支柱的采煤工作面，其主要原因是木支柱的剛性大、可縮量小、易折斷、不能主要原因是木支柱的剛性大、可縮量小、易折斷、不能適應頂板下沉和支撐頂板壓力。適應頂板下沉和支撐頂板壓力。實踐證明，目前采用單體液壓支柱（特別液壓支架）的工作面，由于支架初撐力高、可縮量大，可大大地降低垮面事故。 3事故的范圍事故的范圍絕大部分垮面事故的范圍是有限的，全工作面塌垮的嚴重事故絕大部分垮面事故的范圍是有限的，全工作面塌垮的嚴重事故極少。極少。除直接頂和基本頂來壓可能分段進行外，事故的發(fā)生與工作面的生產(chǎn)工藝過程、各過程的操作情況以及工作面有關部位

11、的支護狀況有關。例如，直接頂在煤壁附近斷裂時，采煤機盲目高速向前推進，造成大面積空頂，極易在直接頂和老頂來壓時造成推垮工作面造成大面積空頂，極易在直接頂和老頂來壓時造成推垮工作面的事故。的事故。所以，應掌握頂板來壓的規(guī)律，事前掌握頂板活動的信息，從操作工藝、支護方式上采取正確的措施，多數(shù)事故是可以避免的。4事故發(fā)生的煤層條件事故發(fā)生的煤層條件80的冒頂事故發(fā)生在中厚及厚煤層條件下；由于薄煤層的采高小，頂板允許活動的空間小，頂板事故僅占20；開采厚煤層下分層時所發(fā)生的頂板事故占58，其主要原因是在人工頂板條件下，若工作面人工頂板膠結不好，很容易發(fā)生局部冒頂，導致發(fā)生大面積推垮工作面事故。有52的

12、頂板事故發(fā)生在傾角超過20的煤層條件下。在13次大型推培型事故中，50是發(fā)生在傾角大于20。的煤層條件下。其主要原因是煤層其主要原因是煤層傾角越大，頂板沿傾斜方向下滑的危險性越大，如不設抬棚、木垛等特殊傾角越大，頂板沿傾斜方向下滑的危險性越大，如不設抬棚、木垛等特殊支護來加強控制，很容易發(fā)生沿傾斜方向推垮工作面的事故。支護來加強控制，很容易發(fā)生沿傾斜方向推垮工作面的事故。（防滑措施）（防滑措施） 在13次大型推垮型事故中，53是發(fā)生在巖層強度差別較大的復合頂板條件下。第一類頂板是由低強度的直接頂與高強度的老頂組成的，由于直接頂冒落高度較大，能夠充填采空區(qū)，較好地阻止了直接頂向采空區(qū)運動。因此，

13、一般只在煤層傾角較大時才有可能發(fā)生沿傾斜方向推垮工作面的事故。第二類是由軟硬相間巖層組成的直接頂?shù)膹秃享敯濉８邚姸鹊膸r層需懸露較大面積才會有明顯的下沉，如這時支架的初撐力較低，不能有效支撐直如這時支架的初撐力較低，不能有效支撐直接頂?shù)闹亓浚幱趹衣稜顟B(tài)的低強度的直接頂或直接頂中的下部巖層很容接頂?shù)闹亓?，處于懸露狀態(tài)的低強度的直接頂或直接頂中的下部巖層很容易與老頂離層，且沿煤壁切斷，造成推垮工作面事故。易與老頂離層，且沿煤壁切斷，造成推垮工作面事故。是最危險的頂板組合條件。 13次重大推垮型頂板事故中有47是在人工頂板條件下發(fā)生的。而這類事故發(fā)生的地點大多數(shù)在開切眼附近。其主要原因是其主要原因是

14、在開切眼附近的人工頂板多數(shù)處在與老頂離層狀態(tài)。人工頂板不承受老頂?shù)膲毫?，一般人工頂板膠結程度也不好，易在采煤、放頂過程中發(fā)生局部冒頂。當煤層傾角較大時，容易誘發(fā)沿傾斜推垮工作面的重大事故。在老頂堅硬的人工頂板條件下，工作面仰斜推進是危險的。 5事故發(fā)生的工藝技術條件事故發(fā)生的工藝技術條件采煤工作面使用不同支護類型支架對頂板事故發(fā)生有很大影響。采用金屬摩擦式支柱的工作面占667，其主要原因是金屬摩擦支柱初撐力小，支護質(zhì)量難以保證，而單體液壓支柱初撐力高，可縮量大，呈恒阻特性，能適應頂板下沉和作用力的要求，很少出現(xiàn)工作面垮面現(xiàn)象。木棚支護的工作面的頂板事故占333，是因為木材存在初撐力小、穩(wěn)定性差

15、既不能克服直接頂與基本頂?shù)碾x層，又不能很好地阻止頂板沿傾斜方向的運動。所以在復合頂板的條件下，特別是在煤層傾角較大時，很容易被直接頂?shù)倪\動所推垮，造成垮面事故。另外，木支柱的可縮量很小，在基本頂來壓時，先將受力大的支柱壓斷，頂板壓力轉(zhuǎn)移集中到其他的支柱上，然后逐個被壓斷，最后將支撐不住直接頂，造成垮面事故。從統(tǒng)計分析可以看出，絕大部分壓垮型事故都發(fā)生在木支柱支護的工作面，且其80是由老頂來壓造成的。頂板控制的理論和實踐證明，單體液壓支柱的初撐力大，可以防止直接頂與基本頂?shù)碾x層，有利于保護支架的穩(wěn)定性。由于這種支柱可縮量大，且具有恒阻性，既可及時對基本頂讓壓，又可按設計要求保證對頂板的控制，能較

16、好地實現(xiàn)對頂板“頂?shù)镁o，讓得快，撐得住的基本控制要求。 回柱放頂引起的頂板事故占52，說明工藝操作引起的頂板支撐條件的改變是頂板大面積運動的一個重要因素，因此，通過礦壓觀測，掌握頂板活動規(guī)律，在回柱、放頂、采煤、支護、移溜和放炮等工藝過程前，采取有針對性措施，對防止頂板事故的發(fā)生是非常重要的。 減少頂板事故的關鍵：減少頂板事故的關鍵： (1)進行礦壓觀測，掌握頂板的活動規(guī)律，預測頂板的活動范圍、方向及時間。 (2)對不同的煤層和頂板條件，正確選擇工作面的支護方式。如果煤層傾角大或工作面仰斜推進時，為防止頂板沿傾斜方向滑動推倒支架，可通過架設抬棚、木垛和打斜撐等特殊支護增強支架的穩(wěn)定性。 (3)

17、改善開采技術，提高支架的初撐力和支架的穩(wěn)定性，采用正確的支護手段。木支柱、摩擦式金屬支柱都存在著初撐力小、可縮量小等缺點，應大力推廣單體液壓支柱、滑移頂梁支架和自移式液壓支架。 第二節(jié)第二節(jié) 局部冒頂事故的防治局部冒頂事故的防治據(jù)統(tǒng)計，采煤工作面冒頂事故中，局部冒頂事故約占70左右。由于這類事故范這類事故范圍較少，圍較少，有時僅為12或35架支架的范圍，每次傷亡僅為傷亡僅為l一一2人人，因而沒有引起人們的足夠重視。 局部冒頂?shù)姆诸悾壕植棵绊數(shù)姆诸悾?、原因分類：、原因分類：一類是直接頂被破壞后，由于失去有效的支護而造成局部冒落；另一類是基本頂下沉迫使直接頂破壞工作面支架而造成局部冒頂。2、事故

18、發(fā)生的地點分類：、事故發(fā)生的地點分類：靠近煤壁附近的局部冒頂、上下出口局部冒頂、回柱放頂線附近的局部冒頂和斷層帶附近的局部冒頂。 一、靠煤壁附近的局部冒頂一、靠煤壁附近的局部冒頂 由于原生裂隙及采動影響，在一些煤層的直接頂中，有兩組相交的裂隙(圖115)，這就容易形成所謂“草帽花”、“鍋底面”、“驢槽面”等游離巖塊的鑲嵌型頂板。由于受采煤機割煤或放炮落煤震動的影響，直接頂中的游離巖塊或破碎頂板，如支護不及時而冒落傷人，造成局部冒頂事故。當采用爆破法采煤時，如炮眼的角度布置不恰當，就有可能在放炮時崩倒支架而導致局部冒頂。當基本頂來壓時，煤層本身強度低，煤質(zhì)軟，易片幫，擴大了無支護空間，也可能導致

19、局部冒頂。 防止靠煤幫附近的局部冒頂?shù)拇胧悍乐箍棵簬透浇木植棵绊數(shù)拇胧海?）及時支護。采用能及時支護懸露頂板的支架，如橫板連鎖棚子、正懸臂交錯金屬頂梁支架，正倒懸臂梁支架和貼幫支柱等。(2)在架設支架前必須敲幫問頂，以防落矸傷人，嚴禁工人在無支護空頂區(qū)內(nèi)進行操作。(3)炮采時，炮眼布置及裝藥量應合理，盡可能避免崩倒支柱。(4)工作面采用液壓支架。 (5)盡量使工作面與煤層的主節(jié)理方向垂直或斜交，避免煤壁片幫。一旦煤壁片幫，應及時掏梁窩超前支護，防止冒頂。 (6)綜采時，對破碎直接頂可注入樹脂粘結劑（注漿），使頂板固化，以防冒頂發(fā)生。 二、上下出口的局部冒頂二、上下出口的局部冒頂上下出口位

20、于采煤工作面與巷道交接處，控頂范圍較大，掘進巷道時，因巷道支架初撐力一般都很小，直接頂易下沉、松動、甚至破碎，當直接頂是由薄及軟弱巖層組成時，更易松動破碎。上下出口處要經(jīng)常進行工作面輸送機機頭、機尾的拆卸、安裝和移溜等工作，就在舊柱拆下、新柱尚未支上的時候，已破碎的頂板有可能冒落造成局部冒頂事故。此外，上下出口處直接頂中若存在與層面斜交的裂隙組，在基本頂急劇下沉的作用下，直接頂作用在支柱上的力不僅有垂直壓力而且還有側壓力，可能推倒部分支柱，造成局部冒頂事故。 防止上下出口的局部冒頂措施防止上下出口的局部冒頂措施(1)支架必須有足夠的支撐力，不僅要支撐松動易冒落的直接頂，還要支撐基本頂來壓時造成

21、的壓力。 (2)支護系統(tǒng)必須始終沒有發(fā)生局部冒落的“空檔”。 (3)支護系統(tǒng)要具有一定的側向抗力，防止基本頂來壓時推倒支架。 十字頂梁、四對八梁支護、端頭支架、超前液壓支架等能較好地滿足上述三個條件，因而是防治上下出口局部冒頂所采取的較理想的支護措施。 三、放頂線附近的局部冒頂三、放頂線附近的局部冒頂 放頂線上的支柱受力不可能都一樣，當人工回拆受壓較大的支柱時，往往柱子一卸頂板就會冒落下來。可能被冒落的矸石砸倒而造成事故。在分段回柱到最后一根“吃勁”柱子時，最容易發(fā)生冒頂事故。當頂板中存在由斷層、裂隙、層理等形成的大塊游離巖塊時，回柱后這些游離巖塊會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，推倒工作面支架而發(fā)生局部冒頂(圖1

22、16)。在金屬網(wǎng)人工頂板下回柱放頂時，若網(wǎng)上有大塊游離巖塊，也會因游離巖塊的滾滑推垮支架造成局部冒頂。防止放頂線上局部冒頂主要措施有： (1)加強地質(zhì)觀察工作，記載大塊巖塊的位置及尺寸。 (2)如果工作面采用的是金屬摩擦支柱支護，可在這些支柱上各支一棵木支柱作為替柱，然后回撤金屬支柱，最后用絞車回掉木支柱。 (3)為了防止直接頂中或金屬網(wǎng)上大塊游離巖塊在回柱時旋轉(zhuǎn)而推倒工作面支架，造成冒頂事故，應在大巖塊下采用打木垛等特殊支護手段加強支護。當大巖塊長度沿走向超過一次放頂步距時，要加大控頂距，當大巖塊全部處于放頂線以外時，再用絞車回掉支柱。 (4)在放頂線上架設具有液壓操縱其移置的切頂支架，也能

23、防治大塊游離巖塊旋轉(zhuǎn)推倒支架的冒頂事故。尤其是當采空區(qū)懸頂時，效果更為明顯。四、斷層帶附近的局部冒頂四、斷層帶附近的局部冒頂斷層帶附近往往頂板裂隙發(fā)育、破碎。所以，斷層帶附近時常發(fā)生局部冒頂，必須加強對斷層帶附近的頂板控制。 (一一)過斷層的方法過斷層的方法 如果斷層落差小于采高的三分之一，斷層附近頂板較為完整時，工作面可以硬推過斷層。 對于斷層落差不太大，工作面輸關機能推過時，可采用挑頂挖底或用頂柱支撐過斷層(圖117)的方法。如遇到走向斷層，且影響范圍較小的，可直接通過。如遇到傾斜斷層且范圍較大時，可調(diào)整工作面的方向使其與斷層斜交逐步推過。 當工作面遇到斷層落差較大，影響范圍也較大時，可采

24、用開探巷來探明斷層的范圍，繞過斷層帶，另掘進開切眼或補巷的方法來過斷層(圖11一8)。(二二)過斷層常用的支護方法過斷層常用的支護方法 當斷層的落差較小，頂板、底板或斷層面比較平整，而且斷層帶附近頂板不破碎時。一般可用帶帽點柱、棚子支護等支護支式。當斷層附近的頂板較破碎時，頂板壓力較大，可以采用一梁二柱或一梁三柱的棚子，并將斷層帶支護好，以防冒頂。棚子與棚子要連成整體，頂板與棚梁之間要剎緊背實(圖a)。當工作面遇到較大的斷層，采高在2.53.0 m時，打垂直頂板的支柱有困難，可以留底煤，在底煤上鋪底梁，再在底梁上架設支柱。底煤的側面用攔板或笆片擋好，以防底煤塌落，并可在擋板或笆片外面加打木垛(

25、圖119b)。如不留底煤，可先打超前托梁，然后由下向上架好木垛(圖119c)。五、陷落柱附近的局部冒頂五、陷落柱附近的局部冒頂 過陷落校的方法和過斷層一樣，可以繞過，也可以硬過。采用硬過的方法時，根據(jù)陷落柱破碎程度的差別，可采用套棚、木垛、撞楔法過陷落柱(圖1110)。 第三節(jié)第三節(jié) 大型冒頂事故的防治大型冒頂事故的防治(一一)復合頂板的概念復合頂板的概念 復合型頂板的一般特征是下軟上硬。下部軟巖層一般是泥巖、頁巖、砂頁巖，上部硬巖層一般是中粒砂巖、細粒砂巖、火成巖等，在軟硬巖層之間存在有弱面和光滑面，粘結力很小，極易分離。下部軟巖層的厚度一般大于0.5m，但小于2m。當采煤工作面向前推進后，

26、松軟頂板的下沉與堅硬頂板的下沉不同步，因此軟硬巖層之間發(fā)生了離層，特別在支架的初撐力很小時，離層現(xiàn)象更為突出(圖11一11)。 圖11一12是由于沖刷而造成的頂板原為一種巖性變?yōu)閮煞N不同的巖性，兩層的層理分明，中間夾有薄弱煤巖或光滑面，使原來的非復合頂板變?yōu)楝F(xiàn)在的復合型頂板。 圖1113是在傾角較小，水平斷距很大的斷層作用下，出現(xiàn)的不同類型的復合型頂板。 圖1114是在近距離煤層群中，上一層煤的厚度由厚變薄，由可采變?yōu)椴豢刹桑搶用旱闹苯禹斴^硬，下一煤層頂板比較軟，使下一層煤頂板與上層煤層及上層煤頂板構成復合頂。 圖11一l 5是頂板巖石的主要解理面傾斜方向與工作面推進方向一致，由于頂板懸露

27、時間不同，解理面兩側的頂板下沉值不一樣，沿解理面會產(chǎn)生離層現(xiàn)象，從而構成復合型頂板。由此可以看出，下部的軟巖層，可能由一層以上不同巖性的巖層所組成，也可能是由層理比較發(fā)育的巖層組成。當采用傾斜分層下行垮落采煤法開采厚煤層時，再生頂板內(nèi)下部軟巖層的厚度為0.52.0m之間，其上為較硬巖層或擠住的斷裂巖塊，上下巖層之間的粘結性又不大，則在開采下分層時，下分層可能處于再生的復合頂之下。 (二二)復合頂板推垮型冒頂?shù)奶攸c復合頂板推垮型冒頂?shù)奶攸c (1)冒頂前，頂板壓力不大，支架幾乎沒有變形、損壞，活柱壓縮量不大。 (2)在大多數(shù)的情況下，冒頂前采煤工作面直接頂已沿煤壁斷裂。 (3)冒頂后，支柱只是多數(shù)

28、沿煤層傾斜方向向下傾倒，也有向采空區(qū)或煤壁傾倒，但支柱一般沒有折損。 (4) 冒頂后，上部硬巖層大面積懸露而不垮落，個別情況下，冒落幾塊大塊巖石。 (5)冒頂在任何工序的條件下部可能發(fā)生。 (6)冒頂多數(shù)發(fā)生在開切眼附近區(qū)域。 (7)在大多數(shù)情以下，冒頂前無明顯征兆，冒頂發(fā)生時速度快，強度大，來勢兇猛。有時冒頂前也有一些征。能發(fā)現(xiàn)靠采空區(qū)支柱向下傾斜，沿煤壁及沿采空區(qū)邊緣的頂板掉碴等現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)征兆，迅速撤離，是可以避免事故發(fā)生的。 (三三)復合頂板推垮型冒頂?shù)臋C理復合頂板推垮型冒頂?shù)臋C理 復合頂板發(fā)生的推垮型冒頂。必須具備以下幾個條件。 (1)離層。由于支架的初撐力小，支架插入松軟底板或浮煤

29、上，木鞋被壓縮，在頂板上位軟巖層作用下，支柱下縮或下沉，而頂板上位硬巖層并末下沉或下沉速度比下位軟巖層緩慢，使硬軟巖層下沉不同步、導致了軟硬巖層產(chǎn)生離層(圖1116)。 2)斷裂。在原生裂隙、構造裂隙和采動裂隙作用下，頂板下位軟巖層形成一個六面體(圖11一l 6)。此六面體與上位硬巖層脫離，四周與原巖層斷開或以采空區(qū)為鄰，下面由單體支架支撐。如果沒有約束，此六面體連同支撐它的單體支架將處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。(3)去路與推力。當六面體周圍、采空區(qū)側或沿傾斜方向下側，有一個自由空間，這樣六面體(大巖塊)就有了去路，而且這個六面體的大巖塊向去處的方向又有一定的傾角時，在自重力作用下，這個六面體的大巖塊就

30、又有了向去處方向的推力。(4)推力大于阻力。假設下側有自由空間，而六面體就有了沿傾斜方向向下的推力。當六面體下滑時，左側巖層斷裂面將產(chǎn)生阻止六面體下滑的摩擦阻力，采空區(qū)碎矸充滿采空區(qū)時，也將產(chǎn)生阻止六面體下滑的摩擦阻力；上側斷裂面可能由于巖層尚未完全斷裂而且有阻止六面體下滑的向上的拉力。只有當六面體大巖塊向下滑動的堆力大于阻止它下滑的總阻力時，才發(fā)生推垮型冒頂。 (5)誘發(fā)因素。摩擦總阻力是由巖層和碎矸夾緊六面體巖塊而產(chǎn)生的。而且夾得越緊、摩擦阻力就越大。如果發(fā)生震動，六面體巖塊也會產(chǎn)生錯動，則夾緊力就要減少，摩擦阻力也將減小，就有可能出現(xiàn)巖塊下滑的推力大于摩擦總阻力，引起推垮型冒頂事故。采煤

31、工作中放炮、采煤機割煤、支設支架、回柱放頂?shù)裙ば?，以及巖塊自身的下滑運動，都會不同程度地產(chǎn)生震動，從而誘發(fā)推垮型事故的發(fā)生。 （四（四)采煤工作面容易發(fā)生推垮型冒頂?shù)牡攸c采煤工作面容易發(fā)生推垮型冒頂?shù)牡攸c (1)開切眼附近。在開切眼附近頂板上位硬巖層呈雙支梁狀態(tài)不易下沉，而下部軟巖層的下沉易產(chǎn)生離層現(xiàn)象。 (2)地質(zhì)破碎帶附近。地質(zhì)破碎帶附近頂板有了不同程度的破壞，頂板下部軟巖層形成六面體巖塊。 (3)廢棄巷道附近。廢棄巷道頂板的破壞，增加了在頂板巖層中形成六面體的可能性。 (4)局部冒頂區(qū)附近。這些地點存在“去路”，增加了產(chǎn)生六面體巖塊的可能性，也減少了六面體巖塊下滑的阻力。 (5)傾角大的

32、地段。由于重力作用，傾角愈大，六面體下滑的推力也愈大。 (6)頂板巖層含水的地段。這些地段由于含水，摩擦阻力系數(shù)降低，阻止六面體巖塊下滑的總阻力減少。 (7)掘進區(qū)段巷道時破壞了復合頂板的地點。由于破壞了運輸巷道的復合頂板，給六面體創(chuàng)造了去路；破壞了回風巷道的復合頂板，則增加產(chǎn)生六面體的可能性，同時又減少了已產(chǎn)生六面體下推進的阻力。(五五)防止復合型頂板推垮型冒頂?shù)拇胧┓乐箯秃闲晚敯逋瓶逍兔绊數(shù)拇胧?(1)提高單體支柱的初撐力和剛度。由于支架的初撐力小，剛度差，導致復合頂板離層，又使工作面支架不穩(wěn)，造成工作面推垮型冒頂事故。因此，必須提高單體支柱的初撐力及剛度，使初撐力不僅支撐住下位軟巖層重量

33、、而且能使軟巖層貼緊硬巖層，阻止軟硬巖層的分離，也提高了支架本身的穩(wěn)定性。(2)采用“整體支架”。在采用金屬摩擦支柱和金屬鉸接頂梁支護的工作面中，用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端至下端連接起來，由于在走向方向的支架由鉸接頂梁連成一體，再加上沿傾斜用拉鉤式連接器再連成一體，這樣在工作面中就組成了一個穩(wěn)定的可以防止大巖塊推倒的“整體支架”(圖1117)。 (3)應用偽斜工作面。應用偽斜工作面并使垂直工作面方向的向下傾角達4一6，這個措施的目的是為了限制六面體巖塊，只能沿工作面下側推移，而且防止推移的摩擦阻力較大。 (4)工作面推進時不要反向推進。如圖1118，工作面從開切眼向左推進，因煤柱過寬

34、，為了提高采出率，減少煤柱損失，在初采時反向推進幾排。若工作面的頂板為復合頂板，開切眼處的頂板已離層斷裂，當在反向推進范圍內(nèi)初次放頂時，很容易在原開切眼處誘發(fā)推垮型冒頂。 (5)嚴格控制采高。在開采厚煤層第一分層時，要控制采高，使直接頂冒落后破碎矸石能充滿采空區(qū)，這樣可以阻止冒落矸石大塊滑動。 (6)利用戧柱(斜撐住)、戧棚(斜撐抬棚)。靈活運用俄柱俄棚，使俄柱俄棚迎著六面巖體可能下滑的方向，來阻止六面體巖塊向下推移。 (7)在開切眼附近控頂區(qū)內(nèi)布置樹脂錨桿。這個方法可使下位軟巖層與上位硬巖層錨固在一起，阻止推垮型冒頂。 (8)盡量避免區(qū)段巷道與工作面斜交。當區(qū)段巷與工作面斜交時，區(qū)段巷附近的

35、上位硬巖層由于支承條件較好而不易下沉、增加了下位軟巖層離層的可能性，不利于阻止推垮型冒頂。 二、金屬網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)姆乐味?、金屬網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)姆乐?(一)金屬網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)奶攸c (1)冒頂多數(shù)發(fā)生在初次放頂前或進行初次放頂過程中。 (2)冒頂多數(shù)是無征兆的突然推垮，少數(shù)工作面有一些征兆(如發(fā)現(xiàn)支柱向下傾斜)。 (3)推垮前支柱受力一般都不大。 (4)推垮后支柱沒有被壓斷折損，多數(shù)是沿傾斜方向被推倒，也有向采空區(qū)方向推倒的。 (5)推垮型冒頂發(fā)生后，上位斷裂的大塊硬巖大面積懸露，只有少數(shù)工作面上位巖層掉落幾塊。 (6)發(fā)生推垮型冒頂時多數(shù)速度很快，來勢兇猛，人力無法抗拒。 (7)工作面在進行

36、各種工序時都可能發(fā)生推垮型冒頂，多數(shù)在進行回柱放頂或放炮時發(fā)生。 (8)推垮型冒頂事故多數(shù)發(fā)生在采用初撐力較小的微增阻或金屬摩擦支柱的工作面。 (9)發(fā)生推垮型冒頂?shù)墓ぷ髅鎯A角都比較大，一般在20以上。 (二二)金屬網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)脑蚪饘倬W(wǎng)下推垮型冒頂?shù)脑?(1)從多數(shù)事故發(fā)生的原因來看，主要是第一分層直接頂板冒落下來的矸石不能充滿采空區(qū)。第一分層冒落矸石又沒有注漿膠結，當開采第二、三分層時，金屬網(wǎng)上是12m多的碎巖塊，其上方有空隙，基本頂懸空面積大，此時工作面支架受力不大，穩(wěn)定性較差，斷裂大巖塊垮落時推垮金屬網(wǎng)下支柱，造成推垮型冒頂事故。（由于采空區(qū)冒落矸石不能充滿采空區(qū)，金屬網(wǎng)上的破碎

37、矸石與基本頂之間有空隙，這樣工作面金屬網(wǎng)下支柱受力較小，穩(wěn)定性較差 ）。(2)雖然有的直接頂破碎后能充滿采空區(qū)，但由于沒有注漿膠結好，破碎的巖石沒有形成整體，網(wǎng)下金屬支柱初撐力小，剛度也小，穩(wěn)定性較差，網(wǎng)上的碎矸有向下的傾斜推力，導致網(wǎng)上破碎巖石與基本頂硬巖層大塊離層，也容易發(fā)生大面積冒頂事故。 （3）由于煤層傾角較大，在放炮回柱放頂?shù)裙ば虻挠绊懴?，金屬網(wǎng)上碎矸石傾斜下滑，帶動支柱往下傾倒。這些支柱逐漸失去支撐力和穩(wěn)定性，致使上部支架也逐漸失穩(wěn)。 (三三)防止金屬網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)拇胧┓乐菇饘倬W(wǎng)下推垮型冒頂?shù)拇胧?(1)用提高支柱初撐力和剛度的方法來增加支架穩(wěn)定性。(2)采用“整體支架”增加支架

38、的穩(wěn)定性。(3)采用偽俯斜工作面，旨在增加抵抗下推的阻力。(4)初次放頂時，要保證把金屬網(wǎng)放到底板。(5)用人工強制放頂?shù)姆椒ㄔ黾泳W(wǎng)上矸石堆積厚度，增強網(wǎng)下支架的穩(wěn)定性。 三、壓垮型冒頂事故的防治三、壓垮型冒頂事故的防治 (一一)頂板條件頂板條件 發(fā)生壓垮型冒頂?shù)捻敯逡话闶恰⒓壔卷?，基本頂來壓明顯或強烈大。來壓步距較大。 (二二)壓垮型冒頂?shù)恼髡讐嚎逍兔绊數(shù)恼髡?這些征兆按由遠到近有：煤壁片幫嚴重；頂板下沉速度急劇加快；支柱的載荷急劇增大；煤壁側頂板斷裂，有時能聽到頂板有斷裂聲；煤壁側頂板掉碴；摩擦支柱“放炮”，信號柱折斷發(fā)生劈裂聲。 (三三)壓垮型冒頂?shù)臋C理壓垮型冒頂?shù)臋C理 在工作面初次來

39、壓和周期來壓時，由于基本頂斷裂，頂板急劇下沉，特別是頂板臺階式下沉時，如果工作面支架的強度不足，就會發(fā)生壓垮型冒頂。 (四四)防治壓垮型冒頂?shù)拇胧┓乐螇嚎逍兔绊數(shù)拇胧?(1)研究頂板活動規(guī)律，進行礦壓觀測，以掌握工作面的初次來壓步距，周期來壓步距，頂板下沉量及下沉速度，支柱工作阻力及壓縮量，支柱下縮速度及其各種變化情況。對頂板來壓進行預測預報。(2)當煤層頂板是極堅硬頂板時，可采用人工強制放頂和高壓注水弱化頂板，或挑頂冒落一部分巖石來增加墊層的厚度，減少頂板活動時對采煤工作面的影響。(3)一般來說，基本頂初次來壓比周期來壓兇猛，因此，可在基本頂初次來壓階段，加大工作面控頂距或減少一次放頂距，這

40、樣可使支架合力作用點后移，增加其切頂能力。 (4)出現(xiàn)臺階下沉的處理方法。如果工作面頂板臺階下沉量在300-400 mm以內(nèi)，而且范圍較小，工作面頂板沒有明顯垂交或斜交于煤壁的斷裂，在臺階下沉范圍內(nèi)周圍支柱沒有明顯壓力增大現(xiàn)象，說明頂板壓力對生產(chǎn)的影響不大，工作面可以正常推進。如果臺階下沉超過300-400 mm，臺階下沉范圍內(nèi)頂板有裂隙，支柱壓力增大很多，則應停止回柱放頂。同時應加強支護，采用木垛等特殊支護方式。 第四節(jié)第四節(jié) 特殊條件下采煤工作面的頂板控制特殊條件下采煤工作面的頂板控制 一、不同采煤方法時采煤工作面的頂板控制措施一、不同采煤方法時采煤工作面的頂板控制措施(一一)厚煤層傾斜分

41、層下行垮落采煤法的頂板控制措施厚煤層傾斜分層下行垮落采煤法的頂板控制措施1開采上分層時應采取的頂板控制措施（1）作好人工頂板的鋪設和維護。隨著工作面推進，一般沿工作面傾斜每隔0.6一0.8m鋪設一根與工作面斜交的頂梁，頂梁可以對接，最好是搭接，鋪雙層金屬網(wǎng)的工作面也可以鋪頂梁或只鋪荊條捆；當頂板破碎時多采用掛頂網(wǎng)的方法。(2)采后注漿促使再生頂板的形成。為了給下分層開采創(chuàng)造良好條件，減少或杜絕漏矸冒頂現(xiàn)象，根據(jù)垮落的頂板巖層性質(zhì)，采取向來空區(qū)注泥漿或水的方法，促使冒落巖石的膠結，形成再生頂板，給下分層開采創(chuàng)造有利的頂板條件。(3)保證下分層開采有必要的采高。個別地方采高不均勻造成較大的低凹處，

42、鋪網(wǎng)前先用浮煤填平。當煤層厚度變化較大時，要及時掌握和調(diào)整分層采高。 (4)作為初次放頂工作，如果直接頂厚度薄，基本頂堅硬，冒落的矸石不能充滿采空區(qū)，應進行人工放炮挑頂，防止冒落不實形成空頂而對下分層開采造成威脅。2開采下分層時的頂板控制措施。開采下分層時的頂板控制措施。(1)在人工頂板下采用炮采時炮采時，應采用小進度推進；在人工頂板的完整性較差及下沉量大的情況下，可考慮采用分段爆破的采煤方式，支護形式可采用連鎖支架；人工頂板破碎而且壓力大時，可預先掏梁窩超前掛梁、及時打臨時貼幫柱和適當縮小柱距，在頂梁上用木板、笆片背嚴背實，以防泥矸。在人工頂板下采用普采時普采時，應選用淺截式采煤機，每次截深

43、不大于0.6m，采用單體液壓支架鉸接頂梁、交錯式直線柱布置，人工頂板完整性差及下沉量大，可采用先割頂煤預掛頂梁，加打貼幫柱，在采煤機通過前后要及時進行回支。在人工頂板下采用綜采時綜采時，應選用掩護式液壓支架，以利于保護人工頂板，使其緩慢彎曲下沉，應注意煤幫上不要出現(xiàn)傘檐，而且要及時支護，以免支架前端與煤幫之間出現(xiàn)網(wǎng)兜、破網(wǎng)及冒頂事故。 (2)放頂線采用無密集支柱放頂。根據(jù)頂板的應力大小，增加支設向來空區(qū)傾斜的戧柱、戧棚或木垛等。對鋪笆片的工作面，為防止竄矸，可在放頂線支柱采空區(qū)一側掛笆片。鋪網(wǎng)工作面為了避免放頂線上的人工頂板受到集中應力作用，可采用斜撐支柱撐住彎曲下沉的頂網(wǎng)。 (3)下分層初次

44、放頂時，應注意將開切眼及上下區(qū)段平巷的網(wǎng)邊放落好，如網(wǎng)發(fā)生懸掛應設法消除。下分層的開切眼及上下區(qū)段平巷一般應采用內(nèi)錯式布置。發(fā)現(xiàn)撕網(wǎng)要及時補好。 (4)下分層開切眼的人工頂板上，如冒落不實出現(xiàn)空頂現(xiàn)象時，可從開切眼另一側煤幫處向頂板打頂眼爆破挑頂，消除或減少空預。如有空頂，在空頂下方應架設木垛及抬棚，待空頂區(qū)到放頂線以外，再回柱放頂。放頂時，放頂人員應撤到實頂?shù)膮^(qū)域。 (5)網(wǎng)下開采，如發(fā)現(xiàn)“網(wǎng)兜”，當網(wǎng)兜較小時，在兜下要架設木板梁，用單體支架將網(wǎng)兜上托，防止網(wǎng)被撕破。在網(wǎng)兜較大時，應從下向上破網(wǎng)放矸石，同時逐架打撞楔加強支護。 (6)在下分層開采過程中，注意觀測頂板冒落情況，發(fā)現(xiàn)人工頂板上有

45、大塊懸頂矸石時，應在放頂線內(nèi)側增加支設單排或雙排斜撐柱，在有懸頂矸石處的控頂區(qū)加設木垛。在回柱放頂時，該區(qū)域的所有人員必須撤出，如懸頂矸石超過5m以上，該區(qū)域內(nèi)應適當加大控頂距。 (二二)傾斜長壁采煤法的頂板控制措施傾斜長壁采煤法的頂板控制措施 (1)嚴把支柱工程規(guī)格質(zhì)量關。當煤層傾角為25一35時，支柱的迎山角可取30一50，為了防止梁頭向傾斜下方甩動，掛梁前，先掏超前梁窩，梁與梁之間用撐木撐好。當頂板堅硬時，應挖柱窩或鑿成麻面，防止支柱在底板上滑動而傾倒。 (2)采用傾斜拾棚，加強支架沿傾斜方向的聯(lián)系，防止支架傾倒。 (3)為防止冒落的矸石撞倒支柱引起冒頂，放頂線應保持成一直線，并設連鎖拉

46、桿的傾斜抬棚，掛好擋矸簾，并在下分段上部設斜撐柱或木垛等特殊支架。 (4)當煤層傾角大于35，采空區(qū)上部冒落矸石不能充滿采空區(qū)，出現(xiàn)頂板抽空的情況時，應采取放頂前要充填抽空區(qū)，降低采高，初次放頂期間的控頂距要適當加大，增加支設木垛，以增強支柱的穩(wěn)定性。 (三)急斜煤層采煤法的頂板控制措施 看書p250p253二、特殊條件下采煤工作面的頂板控制措施二、特殊條件下采煤工作面的頂板控制措施 (一一)單體支架工作面在初次放頂時的頂板控制措施單體支架工作面在初次放頂時的頂板控制措施 (1)初采時一般不要反推工作面若干排，以免反推距離成為初次放頂距，直接頂離層的開切眼成為控頂區(qū)，以致初次放頂后，離層的開切

47、眼直接頂失穩(wěn)，造成冒頂事故。 (2)對較硬的直接頂，工作面沿放頂線架設單排密集支柱，盡可能提高支柱的初撐力，適當增加工作面支護密度，提高工作面支護強度。 (3)對堅硬不易垮落的直接頂，可沿工作面每隔一定距離增設木垛，如頂板壓力很大時，為防止木垛被推倒，木垛四角再增設斜撐柱以增加其穩(wěn)定性。 (4)為防止煤壁出現(xiàn)采動裂隙和臺階式下沉，要增設貼幫柱。為防止直接頂垮落而產(chǎn)生側向推力，在支設的密集支柱放頂線上，架設向采空區(qū)傾斜的斜撐柱，以提高支架的穩(wěn)定性。 (5)整個工作面適當加大控頂距離，尤其在漏頂或局部冒頂區(qū)，沿傾斜方向上下5m范圍內(nèi)加大控頂距，待漏頂或冒落區(qū)到放頂線以外時，再回撤支柱。 (6)第一

48、次放頂，以一次回兩排柱為宜，并采取自下而上順序回柱或分段同時放頂，每一分段傾斜長度一般以40一50 m為宜。 (7)一般對初次垮落步距大于20 m左右的堅硬不易垮落的頂板，要提前采用人工強制放頂?shù)拇胧诠ぷ髅嫱七M10 m時，進行強制放頂，以減輕初次垮落時對工作面的影響。 (8)初次放頂時，要密切注意頂板活動和冒落情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決。 (二二)采煤工作面基本頂初次來壓和周期來壓時頂板控制措施采煤工作面基本頂初次來壓和周期來壓時頂板控制措施 (1)進行頂板觀測，掌握初次來壓和周期來壓步距，在來壓前加大支護密度，提高工作面的總體支撐力。 (2)來壓前沿放頂線增加12排密集支柱或叢柱，以增加放

49、頂線支架的支撐力，提高切頂能力，并能隔離采空區(qū)。 (3)為了增加支架的穩(wěn)定性，沿放頂線每58m增設一個木垛或增設一梁三柱斜撐抬棚。也可架設雙排交叉布置的木垛。 (4)初次來壓期間應適當加大工作面控頂距，以利于架設特殊支架。周期來壓期間則應適當縮小控頂距，以減輕基本頂對工作面的影響。 (5)采取小進度多循環(huán)方式，加快工作面推進度，以保持煤壁的完整性，使之具有較強的支撐能力。 (6)落煤后應及時支護，并保證支架數(shù)量和質(zhì)量，且符合安全要求，煤壁片幫時，應及時支設貼幫柱。 (7)在工作面和采空區(qū)內(nèi)架設木支柱作為信號柱，來壓時及時報警。 (8)對于大面積懸露不易垮落的堅硬基本頂，必須提前采取人工強制放頂

50、，以冒落的矸石充填采空區(qū)，增加鋪墊厚度，減輕基本頂對工作面的影響。 (9)采空區(qū)內(nèi)的支柱要回收干凈，使直接頂充分垮落，以減輕基本頂垮落時對工作面支架的沖擊。 (三三)單體支柱工作面收尾時的頂板控制措施單體支柱工作面收尾時的頂板控制措施 (1)停采線應選在兩次周期來壓的中間，避開周期來壓對工作面的影響。 (2)為防止金屬支柱丟失，在收尾前23天，每進一刀新支設一排木柱替下金屬支柱和頂梁，對木棚應由下向上用絞車回柱。如在替柱過程中，頂板出現(xiàn)臺階式下沉或頂板破碎甚至冒頂時，可在回收時，超前一段替柱或只在頂壓集中和破碎地段支設一些零星木支柱替柱。貼幫摩擦支柱的水平楔應向外，以便于回收。 (3)開采到停

51、采線時要留出支護良好的最小控頂距，作為行人和運料之用。 (4)用木垛維護好工作面上下出口，保證出口暢通，如壓力大時，則應另開出口。 (5)回柱的順序是由采空區(qū)向煤壁，由下向上。對拉工作面及有中間巷的工作面，如傾角不大，可由兩邊向中間回柱。 (6)對于金屬網(wǎng)人工頂板下分層工作面，應在煤壁內(nèi)保留有足夠長的網(wǎng)道，下分層停采線較上分層停采線要向采空區(qū)內(nèi)錯數(shù)米。 (7)回柱工必須了解頂板情況，采空區(qū)支柱要回收干凈。 (8)隨著工作面下段頂板垮落堵塞，如出現(xiàn)工作面溫度升高，有害氣體積聚時，工作面回風巷要安設局部通風機加強通風。 (9)對于個別采用由上而下回柱，并由工作面溜槽下放的工作面，要采取安全措施，以

52、防垮落的巖石滾下造成傷人事故。 (10)走向長壁上行水砂充填工作面收尾時的支護形式及回柱措施等，應在作業(yè)規(guī)程中作出具體規(guī)定。水砂充填工作面分層開采結束后要充滿采空區(qū)。 看書p255p256(四四)托偽頂或松軟破碎頂板的工作面的頂板控制措施托偽頂或松軟破碎頂板的工作面的頂板控制措施(五五)綜采工作面在破碎頂板條件下的頂板控制措施綜采工作面在破碎頂板條件下的頂板控制措施 (1)采用帶壓移架法。如煤壁片幫深度達到未割煤先移架也不影響采煤機割煤時，應采取超前移架法。 (2)在移架時有可能出現(xiàn)冒頂?shù)那闆r下，應采取先移頂板完整的支架，并在頂梁上放平行于工作面的長木梁護住附近不完整的頂板，然后再移相鄰支架。

53、如遇到破碎漏矸頂板，還要在平行于工作面長木梁上鋪金屬網(wǎng)片、荊笆或木板等護頂材料(圖)。 (3)當工作面頂板在割煤后很快垮落，并且垮落面積較大時，可在相鄰支架間超前架設一梁二柱或一梁三柱的走向棚。在走向棚下面再架設l一2架平行于工作面的臨時抬棚。當前移支架托住抬棚，即可撤除抬棚的支柱，相鄰支架即可在平行于工作面棚梁和走向棚保護下前移，最后拆除走向棚支柱。 (4)當煤壁易于片幫，支架又沒有護幫設施時，可靠近煤幫打臨時柱。 (5)當支架頂梁上方冒頂時，可采用在支架頂梁上方架設木垛接頂。 (6)控制工作面局部破碎頂板，可垂直工作面在頂梁上鋪金屬網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)之間的搭接長度為200 mm，每隔100 mm連

54、一扣，特別注意新網(wǎng)片應放在舊網(wǎng)片下面。頂板破碎范圍較大時，宜選用平行于工作面鋪網(wǎng)的方法。 (7)破碎頂板的綜采工作面支架選型應盡可能采用掩護式液壓自移支架。第五節(jié)第五節(jié) 采煤工作面頂板事故的處理采煤工作面頂板事故的處理 一、處理頂板事故的一般原則一、處理頂板事故的一般原則處理頂板事故的主要任務是搶救遇難人員及恢復通風等。搶救遇難人員時，首先直接與遇難人員取得聯(lián)絡，可采取呼叫、敲打和使用地音探聽器等方法，來確定遇難人員的地點和人數(shù)。如果遇難人員所在地點通風不良，必須設法加強通風，以保證遇難人員能呼吸到新鮮空氣。如果因冒頂遇難人員被堵在矸石堆內(nèi)，應利用壓風管，水管及開掘巷道、打鉆孔等方法，向遇難人

55、員輸送新鮮空氣，飲料和食品。在搶救中，必須時刻保護人員的安全。如果發(fā)現(xiàn)有再次冒頂危險時，應首先加強支護，準備好安全出口通道。在冒落區(qū)進行救護工作時，要密切注視頂板的活動情況，注意檢查瓦斯及其它有害氣體。在清除冒落矸石時，要小心地使用工具，防止傷害遇難人員。在處理頂板事故時，應根據(jù)巖層冒落高度、冒落塊度大小、冒頂位置和范圍大小以及圍巖破碎和礦壓等情況，采取不同的搶救方法。 (1)頂板冒落范圍不大時，若遇難人員被大塊矸石壓住，可采用千斤頂、撬棍等工具把大塊巖石撬起，將人迅速救出。 (2)當頂板沿煤壁冒落，矸石塊度比較破碎，遇難人員又靠近煤壁時，可沿煤壁內(nèi)冒頂區(qū)從外向里掏洞，架設梯形棚子支撐頂板，一

56、邊架設棚子，一邊掏洞，直到把遇難人員救出為止。 (3)當遇難者位置靠近放頂區(qū)時，可沿放頂區(qū)由外向里掏小洞，架設梯形棚子，用木板、笆片把頂、幫背嚴背實，或用前探棚邊支護邊掏洞，把遇難人員救出。 (4)如果冒頂范圍較小、矸石塊度小，比較破碎，可果用撞楔法處理冒頂。 (5)分層開采的工作面發(fā)生冒頂事故，由于底板是煤層，當遇難人在金屬網(wǎng)或在荊笆等人工頂板的下面時，可沿底板煤層在人工頂板下掏小洞，邊架棚邊掏洞，把遇難人員救出。 (6)當?shù)装迨菐r層，遇難者在金屬網(wǎng)或荊笆等人工頂板下面時，可沿煤壁掏小洞，救出遇難人員。 (7)當工作面冒落范圍很大時，遇難者在冒落工作面的中間，如采用掏小洞和撞楔法處理所用時間

57、長，而且也不太安全，應采取沿煤層重新開道的方法處理。新開巷道與原工作面距離一般為35m左右。也可以沿煤壁采用掏洞法處理，但靠冒落區(qū)的一側必須用木板、笆片背嚴背實，以防竄矸。 (8)工作面兩端冒落，把人堵在工作面中間，此時如采用掏小洞或撞楔法難以通過，則可采取另掘巷道的方法，繞過冒落區(qū)或危險區(qū)將遇難人員救出。 (9)單巷掘進發(fā)生冒頂事故，將遇難人員壓住或堵住時，可采用撞楔法搶救遇難人員。 (一一)采煤工作面局部小范圍冒頂?shù)奶幚矸椒ú擅汗ぷ髅婢植啃》秶绊數(shù)奶幚矸椒?(1)在掏梁窩或掛金屬頂梁之前，必須檢查冒頂處的支架情況，如發(fā)現(xiàn)有折損、變形歪扭的柱子，要立即處理好，以防止繼續(xù)冒頂和落矸傷人(圖1

58、128)。 (2)在冒頂范圍內(nèi)掏出一部分冒殲后，進行掏梁窩，支設單腿棚子或金屬懸臂梁的工作。 (3)支設好單腿棚或掛好懸臂梁后，棚梁上的空隙要用木料架設小木垛接嚴接實頂板，架設小木垛前應先挑落浮矸，小木垛必須剎緊背實，防止冒落范圍進一步擴大。 (4)小木垛架設好，便可以清除浮矸、浮煤。支好貼幫柱，以防煤壁片幫。 (二二)采煤工作面局部較大范圍冒頂?shù)奶幚矸椒ú擅汗ぷ髅婢植枯^大范圍冒頂?shù)奶幚矸椒?(1)偽頂冒落，直接頂沒有冒落時，一般可采取從冒頂兩端向中間進行打探梁處理。首先檢查冒頂區(qū)的頂板及支架的情況，如有支架折損、失效，應先把支架補齊修好，并加固冒頂區(qū)上下方的支架，控制冒頂波及范圍。為防止冒頂

59、范圍繼續(xù)擴大，要備有足夠的支護材料。如果棚頂上空隙不大，則用木料或竹笆、荊條填滿背實。如果棚頂上空隙較大，就必須在棚頂上架設小木垛，緊貼頂板為止。在架設小木垛之前，須先支設臨時支柱來支撐頂板(圖1129a)，挑落矸石后，再架設小木垛(圖1129b)。最后清理好冒落的矸石，支好貼幫柱，背好煤壁，以防片幫。(2)直接頂沿煤壁冒落，且冒落區(qū)矸石沿煤壁繼續(xù)冒落，如塊度較小，采用探板打不進去，則可采用撞楔法進行處理(圖1129c)。在打撞楔之前須做好下列準備工作：檢查頂板冒落區(qū)的支架的完好情況，有無折損、失效，是否需要替換和加固，需要替換支架的應迅速替換，需要替換支架的應迅速替換，需要加固的支架應立即加

60、固，防止冒頂事故的擴大；準備好必要的材料和工具；保證安全出口暢通無阻；木楔要削成尖頭，長度要一樣。打撞楔的步驟是：先在冒頂處架設撞楔棚子，撞楔的方向應與棚梁的方向垂直；把撞楔放在棚梁上，它的尖端朝向頂板冒落處，末端墊一塊方木塊，用錘敲打撞楔的尾部，使撞楔插入冒頂?shù)捻肥褍?nèi)，將巖石托住，使巖石不再繼續(xù)冒落；撞楔將巖石托住后，應立即清除撞楔下面的冒落矸石，并架設棚子。 1采取恢復工作面的方法處理大面積冒頂采取恢復工作面的方法處理大面積冒頂 對影響不大，冒頂區(qū)不超過15m，垮落的矸石塊度不大，采取一定的措施后人工能清除的，一般不另開開切眼，可以來取恢復工作面的方法處理大面積冒頂。 (1)從工作面冒頂