頂板冒頂預(yù)兆及事故預(yù)防處理

1、頂板冒頂預(yù)兆及事故預(yù)防處理學(xué)習(xí)培訓(xùn)要求要求全礦管理人員及技術(shù)員必須了解掌握頂板類型、支護方式，并熟悉處理事故的方法。要求全礦井下職工必須熟背頂板冒頂?shù)念A(yù)兆。頂板冒頂?shù)念A(yù)兆：發(fā)出響聲、掉渣、片幫煤增多、頂板裂縫、頂板出現(xiàn)離層、漏頂、有淋水、瓦斯涌出量突然增大。要求全礦職工必須了解、掌握處理冒頂事故的方法。冒頂處理主要方法：探板法、撞楔法、小巷法、繞道法。一、頂板類型和支護方式1、頂板類型煤層頂板由偽頂、直接頂和老頂構(gòu)成。偽頂是指緊貼在煤層之上，極易跨落的薄巖層；直接頂是位于偽頂或煤層（無偽頂時）之上，一般由一層或幾層厚度不定的泥巖、頁巖、粉沙巖等比較容易跨落的巖層所組成，直接頂按穩(wěn)定性可分為：不

2、穩(wěn)定頂板，中等穩(wěn)定頂板，穩(wěn)定頂板，堅硬頂板；老頂又叫基本頂，一般指位于直接頂之上（有時也直接位于煤層之上）厚而堅硬的巖層。頂板分為堅硬難冒頂板、破碎頂板和復(fù)合型頂板。堅硬難冒頂板是指直接頂巖層比較完整、堅硬，回柱后不能立即跨落的頂板。一般為砂巖、礫巖和石灰?guī)r。破碎頂板是指的巖層的強度低、節(jié)理裂隙十分發(fā)育、整體性差，自穩(wěn)能力低，并在工作面控制區(qū)范圍內(nèi)維護困難的頂板。2、頂板常見支護方式頂板常見支護方式有單體支柱支護、液壓支架支護、錨桿支護、錨網(wǎng)索聯(lián)合支護。單體支柱支護主要是指采用木支架，摩擦式金屬支柱、單體液壓支柱支護。液壓支架是在摩擦式金屬支柱和單體液壓支柱等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的采煤工作面機械化支

3、護設(shè)備。錨桿支護主要是指用木錨桿、竹錨桿、金屬錨桿、樹脂錨桿結(jié)合錨網(wǎng)進行支護的一種支護方式。錨網(wǎng)索聯(lián)合支護主要是指用高強度錨桿、結(jié)合金屬網(wǎng)和錨索聯(lián)合進行支護巷道的一種支護方式。二、冒頂事故的預(yù)兆1、局部冒頂?shù)念A(yù)兆（1）工作面遇有小地質(zhì)構(gòu)造，由于構(gòu)造破壞了巖層的完整性，容易發(fā)生局部冒頂。（2）頂板裂隙張開、裂隙增多，敲幫穩(wěn)頂時，聲音不正常。（3）頂板裂隙內(nèi)卡有活矸，并有掉渣，掉矸現(xiàn)象，掉大塊前往往先落小塊矸石。（4）煤層與頂板接觸面上，極薄的矸石片不斷脫落。這說明劈理（即頂板的節(jié)理、裂隙和摩擦滑動面）張開，有冒頂?shù)目赡?。?）淋頭水分離頂板常由于支護不及時而冒頂。2、大型冒頂?shù)念A(yù)兆（1）發(fā)出響聲

4、。巖層下沉斷裂，頂板壓力急劇加大時，木支架會發(fā)出劈裂聲，緊接著出現(xiàn)折梁斷柱現(xiàn)象；金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大聲響。（2）掉渣。頂板嚴(yán)重破裂時，出現(xiàn)頂板掉渣，掉渣越多，說明頂板壓力越大。（3）片幫煤增多。因煤壁所受壓力增加，變得松軟，片幫煤比平時要多。（4）頂板裂縫。頂板有裂縫并張開，裂縫增多。（5）頂板出現(xiàn)離層。檢查頂板要用敲幫問頂”的方法，如果聲音清脆表明頂板完好；頂板發(fā)出空空”的響聲，說明上下巖層之間已經(jīng)脫離。(6) 漏頂。大冒頂前，破碎的偽頂或直接頂有時會因背頂不嚴(yán)和支架不牢固出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象，形成棚頂托空，支架松動而造成冒頂。(7) 有淋水。頂板的淋水量有明顯增加。(8) 瓦斯涌出量

5、突然增大。三、頂板事故的預(yù)防1、老頂來壓時的壓垮型冒頂預(yù)防壓垮型冒頂是指因工作面支護強度不足和頂板來壓引起支架大量壓壞而造成的冒頂事故。預(yù)防措施如下：(1) 采煤工作面的初撐力應(yīng)能保證平衡跨落帶直接頂及老頂巖層的重量。(2) 采煤工作面的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間的不離層。(3) 采煤工作面支架的可縮量應(yīng)能滿足裂隙帶老頂下沉的要求。(4) 普采工作面遇到平行工作面的斷層時，在斷層范圍內(nèi)要及時加強工作面支護(最好用木垛)，不得采用正常辦法回柱。(5) 普采要擴大控頂距，并用木支柱替換金屬支柱，待斷層進到采空區(qū)后再回柱。(6) 工作面支護是液壓自移支架時，若支架的工作阻力有較大的富余，則工作面

6、可以正常推進；若支架的阻力不夠富余，則工作面與斷層應(yīng)斜交穿過。2、破碎頂板大面積漏垮型冒頂預(yù)防由于煤層傾角大，直接頂又異常破碎，工作面支護不及時，在某個局部地點發(fā)生冒漏，破碎頂板就可能從這個地方開始沿工作面往上全部漏空，造成支架失穩(wěn)，導(dǎo)致漏垮型工作面冒頂。預(yù)防漏垮型冒頂?shù)拇胧┯校?1) 選用合適的支柱，使工作面支護系統(tǒng)有足夠的支撐力和可縮量。(2) 頂板必須背嚴(yán)背實。(3) 嚴(yán)禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出現(xiàn)局部冒頂。3、復(fù)合頂板推垮型冒頂預(yù)防推垮型冒頂是指因水平推力作用使工作面支架大量傾斜而造成的冒頂事故。復(fù)合頂板是由下軟上硬巖層構(gòu)成。在開采時，容易形成離層、斷裂，導(dǎo)致冒頂。(1) 應(yīng)用

7、偽俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下傾角達40°60°。(2) 掘進上下平巷時不破壞復(fù)合頂板。(3) 工作面初采時不要反推。(4) 控制采高，使軟巖層冒落后能超過采高。(5) 盡量避免上下平巷與工作面斜交。(6) 在開切眼附近于控頂區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)的布置樹脂錨桿。(7) 靈活的應(yīng)用戧棚，使它們沿著巖體可能推移的方向支設(shè)。(8) 提高單體支柱的初撐力和剛度。(9) 提高支架的穩(wěn)定性，用拉鉤式的連接器把每排支柱從工作面上端至工作面下端連接起來。4、采煤工作面局部冒頂事故預(yù)防局部冒頂多發(fā)生在工作面上下端頭、煤壁區(qū)、放頂區(qū)等地點，許多垮面事故是由局部冒頂發(fā)展而成的，一般預(yù)防措施如下：(1

8、) 支架方式需和頂板巖性相適應(yīng)，不同巖性的頂板要采用不同的支架方式。(2) 采煤后要及時支護。及時伸出前探梁和互幫板支護好空頂區(qū)，防止小范圍冒頂?shù)陌l(fā)生。(3) 工作面上下出口要有特種支架。一般在上下出口范圍內(nèi)采用端頭架、前置架,或加設(shè)抬棚或木垛等，加強支護。（4）堅持工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)。（5）堅持執(zhí)行必要的制度。例如，敲幫穩(wěn)頂制度、驗收支架制度、崗位責(zé)任制，金屬支柱檢查制度、頂板分析制度和交接班制度等。（6）采取正確的回柱操作方法，防止頂板的壓力向局部支柱集中，造成局部頂板破碎及回柱工作的困難。應(yīng)嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章作業(yè)。5、掘進工作面冒頂?shù)姆乐危?）掘進頭冒頂事故的防治措施a

9、、根據(jù)掘進頭巖石性質(zhì)，嚴(yán)格控制空頂區(qū)。當(dāng)掘進頭遇到斷層褶曲等地質(zhì)構(gòu)造破壞帶或?qū)永砹严栋l(fā)育的巖層時，棚子應(yīng)緊靠掘進頭。b、嚴(yán)格執(zhí)行敲幫穩(wěn)頂制度，危石必須挑下，無法挑下時應(yīng)采取臨時支護措施，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。c、在地質(zhì)破碎帶或?qū)永砹严栋l(fā)育區(qū)掘進巷道時要縮小棚距；在掘進頭附近應(yīng)采用；拉桿等把棚子連成一體，防止棚子被推垮，必要時還要打點柱以抗突然來壓。（2）掘進巷道冒頂事故防治措施a、可能的情況下巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖層中，并盡量避免采動的影響。b、巷道支架應(yīng)有足夠的支護強度以抗衡圍巖的壓力。c、巷道支護所能承受的變形量，應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。d、盡可能做到支架與圍巖共同承載，支護材料選型

10、時，盡可能采用有初撐力的支架；特別注意頂與幫的背實背嚴(yán)問題，杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象。e、凡因支護失效而空頂?shù)牡攸c，重新支護時應(yīng)先護頂，再施工。f、巷道替換支架時，必須先支新支架，再拆舊支架。g、在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性，可以在巷道的支架間用拉撐件連接固定，增加架棚的穩(wěn)定性，以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大，其支架間拉撐件的強度、密度要適度加大。（3）掘進巷道交叉點處冒頂事故防治措施a、開岔點應(yīng)避開原來巷道冒頂?shù)姆秶?。b、必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿，不得過早拆除，切忌先拆后支。c、注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格，保證抬棚有足夠的強度。d、當(dāng)

11、開口處圍巖尖角被壓壞時，就及時采取加強抬棚穩(wěn)定性的措施。6、礦壓顯現(xiàn)及防治措施礦壓顯現(xiàn)是指在礦井采掘過程中，引起煤巖體內(nèi)所集聚的能量釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動力現(xiàn)象。防范措施有：（1）及時支護，縮短圍巖暴露時間，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。（2）加強支護，經(jīng)常檢查巷道支護，發(fā)現(xiàn)有變形或折損的支架，應(yīng)及時加固修復(fù)，嚴(yán)禁剛性支護。（3）合理布置采掘工作面，降低采掘強度，避免高應(yīng)力集中。（4）加強研究，總結(jié)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，改變煤巖體的物理力學(xué)性能。四、冒頂事故的處理及避災(zāi)自救的方法（一）冒頂?shù)奶幚矸椒?、采煤工作面發(fā)生小范圍冒頂，頂板沒有冒實，頂板矸石已暫時停止下落，一般采用陶梁窩、探大梁、單體

12、柱、單腿棚或懸掛鉸接頂梁進行處理。2、當(dāng)冒頂范圍大且冒頂區(qū)穩(wěn)定一般采取從冒頂兩端向中間進行探梁架棚處理。若冒頂矸石不停往下流，冒頂區(qū)不穩(wěn)定要采取撞楔法處理。3、當(dāng)冒頂范圍大，人員堵在中間，處理難度大時可沿煤壁開小洞，架設(shè)梯形棚子接近被埋壓人員。4、當(dāng)冒頂范圍大處理困難但無埋壓人員時，可將運輸機機尾縮短到冒頂區(qū)下方向前推進3-5m時，再向上掘進甩掉冒頂區(qū)。5、在處理冒頂前首先對冒頂區(qū)兩端進行加固，防止冒頂擴大，大坡度采煤工作面必須堅持自上而下進行處理。（二）當(dāng)作業(yè)地點發(fā)生頂板事故時，如果有通訊設(shè)施，應(yīng)盡快將災(zāi)情通知到調(diào)度室，由礦調(diào)度室再緊急聯(lián)系救護大隊以進行搶救。當(dāng)工作地點附近沒有電話等通訊設(shè)施

13、或已損壞時，遇險人員應(yīng)采取以下處理辦法：（1）采煤工作面冒頂時的避災(zāi)自救措施1、迅速撤退到安全地點。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作地點有即將發(fā)生冒頂?shù)恼髡?，而?dāng)時又難以采取措施防止采煤工作面頂板冒落時，最好的避災(zāi)措施是迅速離開危險區(qū)，撤退到安全地點。2、遇險時要靠煤幫貼身站立或木垛處避災(zāi)，從采煤工作面發(fā)生冒頂?shù)膶嶋H情況來看，頂板沿煤壁冒落是很少見的。因此當(dāng)發(fā)生冒頂來不及撤退到安全地點時，遇險者應(yīng)靠煤幫貼身站立避災(zāi)，但要注意煤壁片幫傷人。另外冒頂時可能將支柱壓斷或推倒，但在一般情況下不可能壓垮和推倒質(zhì)量合格的木垛。因此如遇險者所在位置靠近木垛時，可撤至木垛處避災(zāi)。在液壓支架支護的采煤工作面，發(fā)生頂板事故時,應(yīng)選擇支

14、架完好、有活柱的支架下面避災(zāi)。3、遇險后立即發(fā)出呼救信號，冒頂對人員的傷害主要是砸傷、掩埋或隔堵。冒頂基本穩(wěn)定后，遇險者應(yīng)立即采用呼叫、敲打，如敲打物料、巖塊（可能造成新的冒落時，則不能敲打，只能呼叫）等方法，發(fā)出有規(guī)律、不間斷的呼救信號，以便救護人員和撤出人員了解災(zāi)情，組織力量進行搶救。4、遇險人員要積極配合外部的營救工作。冒頂后被煤矸、物料等埋壓的人員，不要驚慌失措，在條件不允許時切忌采用猛烈掙扎的辦法脫險，以免造成事故擴大。被冒頂隔堵的人員，應(yīng)在遇險地點有組織的維護好自身安全，構(gòu)筑脫險通道，配合外部的營救工作，為提前脫險創(chuàng)造良好條件。（2）獨頭巷道迎頭冒頂被堵人員應(yīng)急措施1、遇險人員要正視以發(fā)生的災(zāi)害，切忌驚慌失措，堅信礦領(lǐng)導(dǎo)和同志們一定會積極進行搶救。應(yīng)迅速組織起來，主動聽從災(zāi)區(qū)中