顶板灾害与防治

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1、顶板灾害与防治姓 名: 题 目:浅谈顶板灾害原因与防治支护技术年 级：学 号：顶板灾害与防治浅谈顶板灾害原因与防治支护技术摘要:采矿作业不断深入和发展,顶板灾害逐渐被人们认识，现已成为煤矿井下五大自然灾害之一，顶板事故的不断扩大和蔓延，给煤矿生产带来很多困难，甚至造成巨大经济损失和重大人员伤亡，在煤炭行业发展整个过程中，因为顶板问题导致的安全事故很多，近年来也时有发生,顶板事故的特有性质决定了其具有很大的危害性，为此,掌握基本的顶板理论知识、找出顶板事故发生的原因并总结过去所发生事故的经验与教训、认识到顶板灾害的严重性并积极做好预防措施已经显得非常重要，另外,改进生产工艺、研究新的科学方法减少

2、甚至杜绝顶板事故的发生已经迫在眉睫.关键词:煤矿顶板、顶板事故、顶板事故原因、顶板事故预防、顶板事故控制和处理一 、前言矿井开采过程的采、掘、维修工作面或者是在已掘成的巷道、采空区等所发生的冒顶、片帮、掉矸等人身伤亡和非生产事故，统称顶板事故。其与矿井瓦斯、矿尘、火灾、水灾一起构成了煤矿通常所说的“五大自然灾害”;顶板事故是煤矿中最容易发生的事故，根据资料统计显示，我国煤矿顶板事故起数和死亡人数，分别占煤矿事故总起数和死亡人数的50、40,80%的顶板事故发生在回采工作面。因此，认真分析、研究顶板事故的原因及防治措施具有重要意义。二、影响顶板事故的主要因素（一）影响采煤工作面顶板事故的因素1。

3、自然因素（1）煤层倾角（2）采煤工作面的围岩组成(3）地质构造（4）开采深度（5）煤层厚度2.开采技术开采技术对采煤工作面顶板管理的影响是多方面的，不仅与支护方式有关，还受到回采工艺及其参数（采高、控顶距、循环进度等）、采空区处理方式、是否分层开采等开采技术因素的影响。(二）影响巷道顶板事故的因素1。自然因素(1）岩石性质及其构造特征(2）开采深度（3)煤层倾角（4）地质构造因素(5）水的影响（6)时间因素的影响2。 开采技术因素（l)巷道与开采工作的关系，如巷道是处于一侧采动还是两侧采动的条件下，是受初次采动还是受多次采动影响； （2）巷道的保护方法,如巷道是依靠留煤柱保护还是在巷旁用专门的

4、刚性充填带保护； (3）巷道本身采用的支架类型和支护方式。三、采煤工作面顶板灾害防治技术(一)、局部冒顶事故预防措施1. 防止应力集中和放顶不实2合理选择工作面推进方向3采取正确的支护方法4. 坚持工作面正规循环作业5. 减少顶板暴露面积和缩短顶板暴露时间（二）、大冒顶的防治措施1、大冒项的原因（1）初次放顶。(2)工作面工程质量低劣,支架规格质量标准不符合要求。（3）顶板管理不善。（4）地质构造。2、预防大冒顶的措施 （1）必须加强矿井生产的地质工作,对每个采区、每个采煤工作面的顶底板岩性、组成和物理力学性质；煤质软硬、厚度和倾角的变化;(2）认真编制采区设计和工作面作业规程.(3)大力开展

5、顶板观察工作，掌握顶板活动规律,进行顶板来压预报。 （4）重视初次放顶，加强有效的安全措施。 (5）加强工作面支护和管理.（三）不同顶板条件下预防冒顶事故的技术要求1。 采煤工作面过断层、褶曲等地质构造带顶板灾害的防治1）采煤工作面过断层（1)过断层的方法。采煤工作面过断层时，先把断层落差、范围、与走向的交角弄清楚,然后制定过断层的方法。（2）过断层常用的支架方式。 2）采煤工作面过褶曲采煤工作面过褶曲时事先挑顶或卧底，底板起伏变化平缓。3）采煤工作面过冲刷带冲刷带在采煤工作面破碎范围较大，使煤层变薄，甚至尖灭。4）采煤工作面过陷落柱（无炭柱）5）遇劈口支护方法2。 采煤工作面过老巷顶板灾害的

6、防治(1）维护加固老巷(2）调整过老巷方向(3)液压支架过老巷（4）老巷在工作面下方3. 复合型顶板灾害的防治（1）严禁仰斜开采(2）掘进工作面平巷不能破坏复合型顶板(3）初采时不要反向推进(4）提高支架的稳定性（5)提高单体支柱的初撑力和刚度4. 金属(塑料）网假顶顶板灾害的防治(1）开采第一分层时，从切眼推采开始到初次放顶，由采空区向顶板打深孔( 35m )爆破将煤崩出，直接顶崩碎，充填网上冒落空隙,以阻止六面体的去路。深孔爆破的部位主要是开切眼附近、上分层停采位置及工作面上下两端.（2）注意提高铺网质量（3）开采第二分层时，其开切眼位置应采用内错式布置，避免网上碎矸上方存有空隙.(4）尽

7、可能延长第一分层与第二分层的开采间隔时间.（5）为了使金属(塑料）网不出现网兜，在开采第一分层时沿工作面倾斜方向每隔0.61。Om 铺设一根底梁（长度为1.21。6m）,底梁可以采用对接方式，也可以采用搭接方式。5. 直接顶异常破碎时顶板灾害的防治（1）选用合适的支柱,使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量（2)顶板必须背严实(3）严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶四、巷道顶板灾害的防治（一）巷道掘进和支护的基本安全注意事项1从总的方面看，要防治巷道顶板事故，在开掘巷道时就应该避免把巷道布置在由采动引起的高应力区内，或布置在很软弱破碎的岩层里。2掘进工作面严禁空顶作业。3在松软的煤

8、、岩层或流砂性地层中及地质破碎带掘进巷道时,必须采取前探支护或其它措施。4支架间应设牢固的撑木或拉杆。5更换巷道支护时，在拆除原有支护前,应先加固临近支护,拆除原有支护后，必须及时除掉顶帮活矸架设永久支护,必要时还应采取临时支护措施。6开凿或延深斜井下山时，必须在斜井及下山的上口设置防止跑车装置,在掘进工作面的上方设置坚固的跑车防护装置，以防跑车冲倒支架造成巷道冒顶。7由下向上掘进250以上的倾斜巷道时，必须将溜煤（矸)道与人行道分开，防止煤（矸）滑落伤人。（二）、不同地点防治顶板事故的注意事项1掘进头(1)根据掘进头岩石性质，严格控制空顶距（2）严格执行敲帮问顶制度（3)在掘进头附近应采用拉

9、条等把棚子连成一体防止棚子被推垮，必要时还要打中柱以抗突然来压(4）一般情况下永久支护离迎头的距离不得超过一个循环的进尺（5）巷道顶部锚杆施工时应由外向里逐个逐排进行,不得在所有的锚杆眼施工完后再安装锚杆2。 巷道交叉处防治巷道开岔处冒顶的措施如下： (1）巷道交岔点的位置尽量选在岩性好、地质条件稳定的地点,开岔口应避开原来巷道冒顶的范围.（2）采用锚杆（锚索）对巷道交岔点支护时，要进行顶板离层监测，并在安全技术措施中对支护的技术参数、监测点的布置及监测方法等进行规定。（3）架棚巷道的交岔点采用抬棚支护时,要进行抬棚设计，根据设计对抬棚材料专门加工，抬棚梁和插梁要焊接牙壳。注意选用抬棚材料的质

10、量与规格，保证抬棚有足够的强度；（4）当开口处围岩尖角被压坏时,应及时采取加强抬棚稳定性的措施。（5）必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿,不得过早拆除，切忌先拆棚腿后支抬棚。3. 围岩松散破碎地点（1） 炮掘工作面采用对围岩震动较小的掏槽方法，控制装药量及放炮顺序。(2) 根据不同情况，采用超前支护、短段掘砌法、超前导硐法等少暴露破碎围岩的掘进和支护工艺，缩短围岩暴露时间，尽快将永久支护紧跟到迎头.（3）围岩松散破碎地点掘进巷道时要缩小棚距,加强支架的稳固性。（4）积极采用围岩固结及冒落空间充填新技术.对难以通过的破碎带，采用注浆固结或化学固结新技术。（5）分层开采时,回风顺槽及开切眼放

11、顶要好，坚持注水或注浆提高再生顶板质量,避免出现网上空硐区。（6）在巷道贯通或通过交叉点前,必须采用点柱、托棚或木垛加固前方支架，控制放炮及装药量,防止崩透崩冒.(7)维修老巷时，必须从有安全出口及支架完好的地方开始.（三）不同支护方式防治顶板事故的注意事项1支架支护根据冒顶的原因，提出如下预防措施: （1）可能的情况下巷道应布置在稳定的岩体中，并尽量避免采动的影响。 (2）巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。 （3）巷道支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。（4)尽可能做到支架与围岩共同承载。 (5）凡因支护失效而空顶的地点，重新支护时应先护顶，再施工。 (6）

12、巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆老支架。 （7）在易发生推垮型冒顶的巷道中要提高巷道支架的稳定性，可以在巷道的支架之间用拉撑件连接固定，增加架棚的稳定性，以防推倒。2。 锚杆、锚喷支护采用锚杆、锚喷支护形式时，应遵守下列规定：(1）锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离，锚杆的形式、规格、安装角度，混凝土标号、喷体厚度，挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等，必须在施工组织设计或作业规程中规定.（2）采用钻爆法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。（3)打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉，在确保安全的条件下，方可作业。（4）使用锚固剂固定锚杆时，应将孔壁冲洗干净，砂浆锚杆必须灌满

13、填实。(5)软岩使用锚杆支护时,必须全长锚固。(6）锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测，并用记录牌板显示.对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时，必须有安全措施。（7）锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。3。 砌碹支护 （1)采用钢筋混凝土砌漩（2）在掘砌一次成巷施工中,掘进工作面到砌碹地点一般保持 2040 m距离。巷道砌碹时，采取临时支护措施.（3）顶板不好时要有专门措施，实行短掘短砌。（4）采用料石砌碹时，砌碹用的料石材质和几何尺寸必须符合设计要求并经检验合格，不准用风化石料.(5）要明确规定抬棚长度和立拱架长度、砌墙和扣

14、拱之间的距离以及永久支护（砌碹）和临时支架之间的距离。（6）砌墙和扣拱必须做到灰浆饱满，不准有干缝瞎缝，不准出现重缝现象。砌墙时必须把料石用石楔支平.（7)拱架之间必须有撑杆拉手，拱架要支稳支牢，保证巷道中腰线符合规定。五、总结根据煤矿的地质条件及矿井设计，结合实际条件，在工作中认真思考，不断创新，加强理论和实践的学习.在顶板的管理上，一方面要加强技术的监管，另一方面加强施工的监管.勤于下井检查，检查过程要注重细节,加强顶板的监管，及时发现顶板隐患，积极和矿领导沟通，发现较大安全隐患及时汇报。当前煤矿面临安全生产的形势依然严峻，责任重大，我们必须加强煤矿顶板的监管，通过有效的监管预防事故的发生

15、。 参考文献1国家安全生产监督总局，国家煤矿安全监督局.煤矿安全规程M。北京：煤炭工业出版社，2006。2李白英.开采损害与环境保护M.北京：煤炭工业出版社,2004。3杜计平,孟宪锐.采矿学M.徐州：中国矿业大学出版社,2009。4钱鸣高,石平五，许家林。矿山压力与岩层控制M。徐州:中国矿业大学出版社，2010.5段绪华。煤矿顶板事故防治新技术M。北京:中国矿业大学出版社，2008.6耿献文。矿山压力测控技术M.徐州:中国矿业大学出版社，2004.7耿献文，林东才。煤矿顶板管理技术M.徐州：中国矿业大学出版社,1997。8煤矿企业井下作业人员全员培训教材M。徐州：中国矿业大学出版社,2007.9蔡美峰。岩石力学与工程M.北京：科学出版社，2002.10窦林名，何学秋.冲击矿压治理与技术M。徐州：中国矿业大学出版社，2001。