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煤矿顶板事故隐患及应急处理措施

作者:煤矿安全网 来源:煤矿安全网 发布时间:2015-05-28

一、 顶板类型和支护方式

1、顶板类型

煤层顶板由伪顶、直接顶和老顶构成。伪顶是指紧贴在煤层之上,极易垮落的薄岩层;直接顶是位于伪顶或煤层(无伪顶时)之上,一般由一层或几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层所组成,直接顶按稳定性可分为:不稳定顶板,中等稳定顶板,稳定顶板,坚硬顶板;老顶又叫基本顶,一般指位于直接顶之上(有时也直接位于煤层之上)厚而坚硬的岩层。

 

伪顶、老顶、直接顶,虚心求教辨分明;根据冒定难和易,防范措施好确定

 

顶板分为坚硬难冒顶板、破碎顶板和复合型顶板。坚硬难冒顶板是指直接顶岩层比较完整、坚硬(固),回柱后不能立即垮落的顶板。一般为砂岩、砾岩和石灰岩。破碎顶板指的岩层的强度低、节理裂隙十分发育、整体性差,自稳能力低,并在工作面控顶区范围内维护困难的顶板。

2、顶板常见支护方式

顶板常见支护方式有单体支柱支护、液压支架支护、锚杆支护。

单体支柱支护主要是指采用木支架,摩擦式金属支柱、单体液压支柱支护。

液压支架是在摩擦式金属支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的采煤工作面机械化支护设备。

锚杆支护主要是指用木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、树脂锚杆、快硬水泥锚杆结合锚网进行支护的一种支护方式。

 

一、 常见冒顶事故的预兆

 

(一)局部冒顶的预兆

(1)工作面遇有小地质构造,由于构造破坏了岩层的完整性,容易发生局部冒顶。

(2)顶板裂隙张开、裂隙增多,敲帮问顶时,声音不正常。

(3)顶板裂隙内卡有活矸,存在掉碴、掉矸现象,掉大块前往往先落小块矸石。

(4)煤层与顶板接触面上,极薄的矸石片不断脱落。这说明劈理(即顶板节理、裂隙和摩擦滑动面)张开,有冒顶的可能。

(5)淋头水分离顶板劈理,常由于支护不及时面冒顶。

(二)大型冒顶的预兆

1、顶板的预兆

(1)顶板的连续发生断裂声。这是由于直接顶与老顶发生离层,或顶板切断而发生的声响。有时采空区顶板发生像闷雷一样的声音,这是老顶板和上方岩层产生离层或断裂的声音。

(2)掉碴。顶板岩层破碎下落,一般由少变多,由稀变密,这是发生冒顶的危险信号。

 

折粱断拄一增加,说明压力已增大;顶板下沉支架响,冒顶之前“煤雨”下

 

(3)顶板裂缝增加或裂隙张开。顶板的裂隙,一种是地质构造产生的自然裂隙,一种是由于顶板下沉产生的彩动裂隙。人们常常在裂缝中插上木楔子,看它是否松动或掉下来,观察裂缝是否扩大,以便做出预报。

 

煤壁顶板有裂痕,冒顶之前茬口新;插上木楔观动向,不断监控要留神

 

(4)脱层。顶板快要冒落的时候,往往出现脱层现象。检查是否脱层可用“问顶”的方法,如果声音清脆,表明顶板完好;如果顶板发生“空空”的响声,说明上下岩层之间已经脱离。

 

2、煤壁的预兆

由于冒顶前压力增加,煤壁受压后,煤质变软,片帮增多,使用电钻打眼时,钻眼省力,用采煤机割煤时负荷减少。

 

顶板掉碴动向,受压支架发声响;冒顶之前显预兆,煤壁变软多片帮

 

3、支架的预兆

使用木支架时,支架大量折断、压劈并发生声音。

4、工作面其他预兆

含有瓦斯的煤层,冒顶前瓦斯涌出量突然增大,有淋水的顶板,淋水量增加。

三、顶板事故的防治措施

1、老顶来压时的压垮型冒顶预防

压垮型冒顶是指因工作面支护强度不足和顶板来压引起支架大量压坏而造成的冒顶事故。预防方法如下:

(1)采煤工作面支架的初撑力应能平衡垮落带直接顶及老岩层的重量。

(2)采煤工作面的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层。

(3)采煤工作面支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求。

2、破碎顶板大面积漏垮型冒顶预防

由于煤层倾角大,直接顶又异常破碎,工作面支护不及时,在某个局部地点发生冒漏,破碎顶板就可能从这个地方开始沿工作面往上全部漏空,造成支架失稳,导致漏垮型工作面冒顶。预防漏垮型冒顶的措施有:

(1)先用合适的支柱,使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩量。

(2)顶板必须背严背实

(3)严禁放炮、移溜等工序弄倒支架,防止出现局部冒顶。

3、采煤工作面局部冒顶事故预防

局部冒顶多发生在工作面上下端头、煤壁区、放顶区等地点,许多垮面事故是由局部冒顶发展而成的,一般预防措施如下:

(1)预防彩煤工作面冒顶的一般措施。

①支护方式需和顶板岩性相适应,不同岩性的顶板要采用不同的支护方式。

②采煤后要及时支护。一般要采用超前挂金属探梁或打临时支柱的办法及时支护,防止局部冒顶。

③工作面上下出口要有特种支架。一般要在上下出口范围内加设抬棚或木垛等,加强支护。

④防止放炮崩倒棚子,一是炮眼的布置必须合理,装药量要适当。二是支护质量必须合格,要牢固有劲,不能打在浮煤浮矸上,三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子,必须及时架设,不充许空顶。

⑤坚持执行必要的制度。例如,敲帮问顶制度、验收支架制度、岗位责任制、顶板分析制度和交接班制度等。应严格遵守作业规程操作规程,严禁违章作业。

 

顶板控制要细心,“敲帮问顶”需注意;声音清脆顶板好,空洞响声有问题

 

(2)预防镶嵌形顶板局部冒顶的措施。

①从地质方面要尽量可能查明是否有镶嵌形(俗称锅顶)顶板结构,以便在制定


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