淺談對(duì)頂板災(zāi)害的防治

1、 淺談對(duì)頂板災(zāi)害的防治 在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，礦井五大災(zāi)難為水、火、瓦斯、粉塵、頂板災(zāi)難。頂板事故是指在地下采煤過(guò)程中，由于頂板意外冒落造成的人員傷亡、設(shè)備損害、生產(chǎn)終止等事故。頂板事故是礦井的幾大災(zāi)難之一。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的駐礦聯(lián)系所學(xué)的專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)，在駐礦工作中對(duì)煤礦的頂板管理有了新的熟悉。         普鑫煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)力量為十五萬(wàn)噸，采煤方式為炮采。工作面的主要支護(hù)方式為單體液壓支柱支護(hù)，巷道主要采納錨桿錨網(wǎng)支護(hù)，破裂地段和礦山壓力較大地段采納工字鋼支護(hù)。普鑫煤礦現(xiàn)在主采煤層為9號(hào)煤層，該礦采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，斷層較多，

2、同時(shí)巷道長(zhǎng)，頂板管理難度大。通過(guò)不斷的實(shí)踐，依據(jù)普鑫煤礦的地質(zhì)條件和實(shí)際生產(chǎn)狀況，結(jié)合頂板管理的理論學(xué)問(wèn)，簡(jiǎn)潔談?wù)剬?duì)頂板管理的熟悉。頂板事故根據(jù)發(fā)生地點(diǎn)可以分為采煤工作面頂板事故和巷道頂板事故。        一、采煤工作面冒頂事故的防治           采煤工作面頂板事故根據(jù)冒頂范圍大小分為局部冒頂和大型冒頂兩類(lèi)； 大型冒頂指范圍較大，傷亡人數(shù)較多的冒頂。局部冒頂指范圍不大，傷亡人數(shù)不多的冒頂。當(dāng)前普鑫煤礦進(jìn)行回采的工作

3、面為9206工作面和9202工作面。              （一）采煤工作面大面積冒頂事故的防治        采煤工作面大面積冒頂按發(fā)生冒頂事故的力學(xué)緣由進(jìn)行分類(lèi)，可將頂板事故分為壓垮型冒頂、漏跨型冒頂和推跨型冒頂三類(lèi)。        1、老頂來(lái)壓時(shí)壓跨型冒頂事故的防治    

4、60;   壓垮型冒頂是指因工作面支護(hù)強(qiáng)度不足和頂板來(lái)壓引起支柱大量壓壞而造成的冒頂事故。導(dǎo)致老頂來(lái)壓時(shí)壓垮型冒頂?shù)木売芍饕锌迓鋷Ю享攷r塊壓壞采煤工作面支柱導(dǎo)致冒頂，還有就是垮落帶老頂巖塊沖擊壓壞采煤工作面支柱導(dǎo)致冒頂。由于采煤工作面支柱初撐力不足。在老頂巖塊未明顯運(yùn)動(dòng)之前，直接頂與老頂已發(fā)生離層；當(dāng)老頂巖塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，采煤工作面支柱要承受沖擊載荷，支架簡(jiǎn)單被損壞，從而導(dǎo)致冒頂。發(fā)生壓垮型冒頂事故的一般條件是直接頂比較薄，厚度小于煤層采高的23倍，直接頂冒落后不能直接充填采空區(qū)。普鑫煤礦9煤的直接頂約為0.80.9米，能隨工作面的回采自行垮落充填采空區(qū)，平均采高為1米，因

5、此發(fā)生壓垮型冒頂?shù)目赡苄圆淮?，但是在地質(zhì)條件遇到特別狀況時(shí)應(yīng)實(shí)行相應(yīng)措施預(yù)防發(fā)生壓垮型冒頂事故的發(fā)生。              其主要措施有：一、煤工作面支柱的支撐力應(yīng)能平衡垮落帶直接頂及老頂巖層的重量；二、采煤工作面的支柱的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間不離層；三、采煤工作面的支柱的可伸縮量應(yīng)能滿(mǎn)意裂隙帶老頂下沉的要求；四、當(dāng)遇到平行工作面的斷層時(shí)，在斷層范圍內(nèi)要準(zhǔn)時(shí)加強(qiáng)工作面的支護(hù)，不得采納正常方法回柱。    

6、0;   2、厚層難跨頂板大面積切冒事故的防治           大面積切冒是指采空區(qū)內(nèi)大面積懸露的堅(jiān)硬頂板在短時(shí)間內(nèi)突然塌落而造成的大型頂板事故。當(dāng)煤層頂板是整體厚層硬巖（如砂巖、砂礫巖、礫巖等，其分層厚度大于56米）時(shí)，要懸很大面積才會(huì)冒落。這樣大面積的頂板在極短時(shí)間內(nèi)冒落下來(lái)，不僅由于重量的作用會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)峻的沖擊破壞力，而且更嚴(yán)峻的是會(huì)把采空區(qū)的空氣瞬時(shí)擠出，形成巨大的風(fēng)暴，破壞力極強(qiáng)。普鑫煤礦的直接頂為灰?guī)r，厚度為0.80.9米，隨著工作面的回采可自行垮落充填采空區(qū)，

7、老頂為粉砂巖，隨著直接頂?shù)目迓浒l(fā)生彎曲變形下沉。在工作面初采時(shí)，直接頂需要肯定距離才會(huì)垮落，所以在回采中也要加強(qiáng)對(duì)厚層難跨頂板大面積切冒事故的預(yù)防。        大面積切冒頂發(fā)生前都會(huì)有相應(yīng)的征兆，其主要征兆有：一、頂板斷裂聲響的頻率和音響增大；二、 煤幫有明顯受壓片幫現(xiàn)象； 三、底板消失底鼓或沿煤柱四周的底板發(fā)生裂縫；四、 巷道（上、下）平巷超前壓力較明顯； 五、 工作面中支柱載荷和頂板下沉速度明顯增大； 六、 有時(shí)采空區(qū)頂板發(fā)生裂縫或淋水加大，向頂板中打的鉆孔原先流清水后變?yōu)榱靼缀隣畹囊后w，這是斷裂巖塊相互摩擦形成的巖

8、粉與水的混合物。大面積切冒頂可以用威震儀、地音儀和超聲波地層應(yīng)力儀等進(jìn)行猜測(cè)?？梢詫?shí)行相應(yīng)的措施使頂板垮落充填采空區(qū)，如采納頂板高壓注水使頂板巖石疏散，裂隙增加、強(qiáng)度變低后在重力作用下自行垮落；或者使用爆破的方法人為地將頂板切斷強(qiáng)制放頂，使頂板冒落肯定厚度形成矸石墊層。從而避開(kāi)厚層難跨頂板大面積切冒事故的發(fā)生。        3、大面積漏跨型冒頂事故的防治        由于煤層傾角較大，直接頂又特別破裂，采煤工作面支護(hù)系統(tǒng)中假如某個(gè)點(diǎn)失效發(fā)生局部漏冒，破

9、裂頂板就有可能從這個(gè)地點(diǎn)開(kāi)頭沿工作面往上全部漏空，照成支柱失穩(wěn)，導(dǎo)致漏跨型失穩(wěn)?，F(xiàn)階段普鑫煤礦所采的9煤煤層其傾角較小，屬于緩傾斜煤層，9煤煤層頂板相對(duì)穩(wěn)定。所以發(fā)生大面積漏跨型的可能性不大。但當(dāng)工作面遇到褶曲等構(gòu)造且頂板比較破裂時(shí)，也應(yīng)實(shí)行相應(yīng)的技術(shù)措施加強(qiáng)工作面的支護(hù)，避開(kāi)大面積漏跨型冒頂。        預(yù)防大面積漏跨型冒頂?shù)闹饕胧┯校阂弧⑦x用合適的支柱 ，使工作面支護(hù)系統(tǒng)有足夠的支撐力與可縮量；二、頂板必需背嚴(yán)實(shí)；三、嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄到支柱，防治消失局部冒頂。    &

10、#160;   4、復(fù)合頂板推跨型冒頂事故的防治        復(fù)合推跨型冒頂是指因水平推力作用使工作面支架大量?jī)A斜而造成的冒頂事故。復(fù)合推跨型冒頂?shù)臋C(jī)理是由于支柱的初撐力小，在頂板下位軟巖層的自重作用下，軟巖層與支柱同時(shí)下沉或下縮，而頂板上位硬巖層未下沉或下沉較慢，也就是軟硬巖層下沉不同步，軟快而硬慢，從而導(dǎo)致軟巖層與其上部硬巖層離層。下位軟巖在其地質(zhì)構(gòu)造、巷道布置、支柱初撐力低等條件的影響下斷裂而消失六面體，游離的六面體在力的作用下會(huì)產(chǎn)生水平推力，水平推力作用使工作面支柱大量?jī)A斜而造成復(fù)合頂板推跨型冒

11、頂事故。        依據(jù)普鑫煤礦的實(shí)際狀況，9煤的直接頂與老頂?shù)膸r性相近，煤層傾角較小，發(fā)生大面積復(fù)合型頂板推跨型冒頂?shù)母怕瘦^小。預(yù)防推跨型冒頂?shù)闹饕胧┯校阂?、掘進(jìn)上下平巷時(shí)不破壞復(fù)合頂板；二、工作面初采時(shí)不要反推；三、掌握采高，使軟巖層冒落后能超過(guò)采高；四、盡量避開(kāi)上下平巷與工作面斜交；五、敏捷地應(yīng)用戧柱戧棚，使它們迎著巖體可能推移的方向支設(shè)；六、在開(kāi)切眼四周于控頂區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)地布置錨桿；七、用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端至工作面下端連接起來(lái)，形成整體的支柱；八、必需提高單體支柱的初撐力。  

12、      （二）采煤工作面局部冒頂事故的防治        在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，局部冒頂發(fā)生的次數(shù)較多，總的危害比較大。從回采工序與頂板事故發(fā)生地點(diǎn)看，局部冒頂可分成：“靠近煤壁四周的局部冒頂；采煤工作面兩端的局部冒頂；放頂線四周的冒頂；地質(zhì)破壞帶四周的局部冒頂?！?#160;         1、工作面兩端的局部冒頂事故的防治        對(duì)于單體支柱工作面，工作面兩端包括機(jī)頭、機(jī)尾四周以及與工作面相連的一段巷道。在工作面兩端機(jī)頭、機(jī)尾處，暴露的空間大，支承壓力集中，巷道提前掘進(jìn)，引發(fā)了巷道四周的變形和破壞。常常要進(jìn)行機(jī)頭機(jī)尾的移置工作，支柱支護(hù)拆除老支護(hù)設(shè)新支柱時(shí)，碎頂可能松動(dòng)進(jìn)一步松動(dòng)冒落。隨著工作面的推動(dòng)，支柱的拆除支護(hù)更替，頂板也可能垮落；為端頭的支護(hù)和移動(dòng)設(shè)備帶來(lái)了很多困難，同時(shí)也會(huì)發(fā)生頂板事故。普鑫煤礦的對(duì)端頭的支護(hù)還不夠重視，其機(jī)頭機(jī)尾沒(méi)有采納四柱八梁支