矿井顶板灾害防治课件.ppt

1、矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o一、有无冒顶危险的确定一、有无冒顶危险的确定o1、一般顶板冒落前有如下预兆：o1）、响声。岩层下沉断裂、木支架劈裂、金属摩擦支柱的活柱下缩，单体液压支柱安全阀开启等，由顶板运动所引起的上述变化均发出响声。o2）、掉渣。工作面直接顶由于受上覆岩层运动和自重的作用出现岩层破碎，若工作面支架对顶板的控制不适应。打破相对平衡前，会出现顶板破坏加剧有掉渣现象。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o3）、片帮。冒顶前由于煤壁支承压力增加超过煤体强度。导致工作面煤壁片帮。o4）、裂缝。顶板的裂缝由于采空区顶板运动，引起工作面顶板下沉，在下沉速度不一致时，产生裂隙。o5）、脱层。

2、由于工作面支护强度偏小，或支护质量较差时，支柱对顶板的控制能力偏小，使得顶板出现脱层现象。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 6）、漏顶。破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒顶以前，有时因为背顶不严实支架架设不牢出现漏顶现象、漏顶如不及时处理，会出现支架支而无力、扩大顶板失控面积，诱发大型冒顶事故。冒顶灾害预兆矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 2、确定有无冒顶危险的方法有：o 1）、木楔法。在裂缝中打入小木楔，过一段时间，如果发现木楔松动或夹不住了，说明裂缝在扩大，有冒落的危险。o 2）、敲帮问顶法。用钢钎或手镐敲击顶板，声音清脆响亮的，表明顶板完好；发出呼呼或“嗡嗡”声的表明顶板岩层已离层，应把

3、脱离的岩块挑掉。o 3）、震动法。右手持凿子或镐头，左手指尖扶顶板，用工具敲击时，如感到顶板震动，即说明此岩石层已经与整体顶板分离。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 采煤工作面防止冒顶的措施采煤工作面防止冒顶的措施o 采煤工作面必须按照作业规程的规定及时支护，严禁空顶作业，所有支架都必须架设牢固，并有防倒措施，严禁在浮煤或浮矸上架设支架。使用金属摩擦支柱时，必须使用液压升柱器架设、初撑力不小于30KN；使用单体液压支柱时，初撑力不小于50KN。底板松软时必须穿柱鞋。严禁在控顶区域内，提前摘柱。碰倒、失效、缺少损坏的支架应及时更换和补齐，移输送机机头、机尾或其它原因需要拆除附近的支架时，必须先

4、打好临时支架。支柱支设要垂直顶底板。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 采煤工作面如果遇顶底板松软或破碎，过断层、过老洞，过原有煤柱或冒顶区以及托伪顶开采时，都必须根据具体情况，改变支架方式，并制定安全措施报矿总工程师批准。除此之外，工作面支架的架设质量还要达到采煤工作面工程质量标准的要求。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 采煤工作面防止煤壁片帮的措施采煤工作面防止煤壁片帮的措施o 由于采煤工作面煤壁在支承压力作用下容易压酥，因此在采高大、煤质松软的工作面往往容易出现片帮且时常因片帮引发冒顶事故。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 防止煤壁片帮的主要安全措施有：o 1、工作面煤壁要采直采齐，

5、要及时打好正规支柱和贴帮柱，并应保证支柱的初撑力，减小控顶区内顶板的下沉量，综采工作面要及时用护帮板护帮。o 2、采高大于2M，煤质松软时，除打贴帮柱外还应采取背帮措施。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 3、在煤壁上部片帮严重的地点，应在贴帮柱上加托梁或超前挂金属铰接顶梁。在片帮深度大的地点，还应在梁端加打临时支柱。o 4、在爆破落煤工作面要合理布置炮眼，并掌握好炮眼角度。顶眼距顶板不要太近，装药量要适当。落煤后要及时找齐帮顶，使煤壁不留伞檐。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o冒顶的原因冒顶的原因o井下采掘工作面发生冒顶的原因很多，也很复杂。但总的来说主要有以下两井下采掘工作面发生冒顶的原因

6、很多，也很复杂。但总的来说主要有以下两方面的原因。方面的原因。o1、客观原因、客观原因o(1)采煤过程中因围岩应力重新分布、采煤方法选择不当和巷道布置位置不合采煤过程中因围岩应力重新分布、采煤方法选择不当和巷道布置位置不合理，所需支承压力大于支护的支撑力，从而造成顶板垮落冒顶事故。理，所需支承压力大于支护的支撑力，从而造成顶板垮落冒顶事故。o(2)因设计时资料不全，针对当时掌握的资料而制定的作业规程不能适用于突因设计时资料不全，针对当时掌握的资料而制定的作业规程不能适用于突然出现的地质构造，在按章作业情况之下，也会发生冒顶现象。如采煤工作然出现的地质构造，在按章作业情况之下，也会发生冒顶现象。

7、如采煤工作面出现小断层，工作中没注意分析与观察，采取通常的支护方法往往发生冒面出现小断层，工作中没注意分析与观察，采取通常的支护方法往往发生冒顶事故。顶事故。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o2、主观原因、主观原因o(1)采掘工作规格质量低劣。作业时不坚持敲帮问顶，发现隐采掘工作规格质量低劣。作业时不坚持敲帮问顶，发现隐患不及时排除；控顶距离掌握不当；空顶作业；违章放炮；冒患不及时排除；控顶距离掌握不当；空顶作业；违章放炮；冒险回柱作业。险回柱作业。o(2)管理不善。煤矿生产管理不同于其他行业，井下生产条件管理不善。煤矿生产管理不同于其他行业，井下生产条件随时有所变化，生产管理者不深入现场，不

8、带班作业，不严格随时有所变化，生产管理者不深入现场，不带班作业，不严格按三大规程办事，盲目开采、违章指挥、纪律松弛等，常常会按三大规程办事，盲目开采、违章指挥、纪律松弛等，常常会造成事故。造成事故。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o冒顶的预兆冒顶的预兆o二、冒顶预兆二、冒顶预兆o1、顶板破裂严重时，出现顶板掉渣。掉渣越多，说明顶板压力越大。、顶板破裂严重时，出现顶板掉渣。掉渣越多，说明顶板压力越大。o2、煤体压酥，片帮煤增多。、煤体压酥，片帮煤增多。o3、发出响声，岩层下沉断裂。顶板压力急剧增大时，木支柱会发出、发出响声，岩层下沉断裂。顶板压力急剧增大时，木支柱会发出劈裂声，出现折梁断柱现象；

9、金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大劈裂声，出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大响声；铰接预梁的楔子被挤；底板松软时，支柱钻底严重；有时能听响声；铰接预梁的楔子被挤；底板松软时，支柱钻底严重；有时能听到采空区顶板断裂垮落时发出的闷雷声。到采空区顶板断裂垮落时发出的闷雷声。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o4、裂缝变大，顶板裂隙增多。、裂缝变大，顶板裂隙增多。o5、有淋水的采面，顶板淋水有明显增加。、有淋水的采面，顶板淋水有明显增加。o6、顶板出现离层，用、顶板出现离层，用“问顶问顶”方式试探顶板。例如，顶板发方式试探顶板。例如，顶板发出出“咚咚咚咚”声，说明顶板岩层之间已经离层。

10、声，说明顶板岩层之间已经离层。o7、在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量会突然增大。、在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量会突然增大。o8、破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严或不牢出现漏顶现、破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严或不牢出现漏顶现象。漏顶后，会造成支架托空而出现松动，引发冒顶。象。漏顶后，会造成支架托空而出现松动，引发冒顶。冒顶预兆矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o顶板灾害防治顶板灾害防治o（一）采煤工作面顶板灾害防治o按照发生冒顶事故的力学原因分析，可将采煤工作面顶板灾害分为三大类，它们的防治措施也不相同。o1、坚硬顶板压垮型冒顶o坚硬顶板压垮型冒顶是指采空区内大面积悬露的坚硬顶板在短时间内突然塌落

11、，将工作面压垮而造成的大型顶板事故。o坚硬顶板压垮型冒顶事故的预防措施是：改变顶板岩层的物理力学性质及减小顶板悬露面积，加强工作面支护。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o(1)顶板高压注水。从工作面平巷向顶板打深孔，进行高压注水。通过顶板注水可以弱化顶板和扩大岩体中的裂隙及弱面，使顶板岩石强度显著降低。o(2)强制放顶。采用爆破方法人为地将顶板切断，控制顶板悬露和冒落面积，减弱顶板冒落时对工作面产生的冲击力。爆破时主要在工作面内向放顶线处进行钻孔，也有的在工作面上下平巷内向顶板进行钻孔。o(3)加强支护。在工作面加打木垛、抬棚、戗柱等特殊支护，加密支柱等，或选择工作阻力大的液压自移支架。矿井顶

12、板灾害防治矿井顶板灾害防治o2、破碎顶板漏垮型冒顶o在采煤工作面某个地点由于支护失效而发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从该处开始沿工作面往上全部漏完，造成支架失稳，导致漏垮型冒顶事故。o破碎顶板漏垮型冒顶事故的预防措施是：首先要求支护完整，不致出现顶板局部漏洞；若出现局部漏洞，立即加以堵塞，以防其进一步扩大。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o(1)选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩性。o(2)顶板必须插严背实。o(3)严禁因放炮、移输送机、回柱放顶和移绞车等工序撞、刮倒工作面基本支柱，防止出现局部冒顶。o(4)一旦出现局部冒顶，即使是很小范围内的一个漏洞，也必须及时将其维护好，

13、不再漏冒碎矸。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 3、复合顶板推垮型冒顶o 所谓复合顶板就是由下软上硬多层岩石组成的顶板。在工作面开采过程中，由于下部软岩下沉，与上部硬岩离层，支架处于失稳状态。一旦遇有外力作用，工作面支架因水平方向的推力而发生倾倒，造成推垮型冒顶事故。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o复合顶板推垮型冒顶事故的预防措施是：o(1)在工作面上下平巷掘进时不要破坏其复合顶板，应托伪顶施工。o(2)工作面初次推采时不要向采空区侧前进。o(3)避免上下平巷与工作面斜交形成三角形。o(4)严禁仰斜开采。o(5)提高支柱的初撑力。o(6)用拉钩器将工作面支架上下连成一体。o(7)灵活地应用

14、戗柱或戗棚，使它们迎着顶板岩层可能推移的方向支设。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o（二）巷道顶板灾害防治o井下巷道常发生冒顶的部位有三处，冒顶原因和预防措施如下。o1、掘进工作面迎头冒顶事故的预防措施o掘进工作面迎头支架架设时间短，未压上劲，容易被放炮崩倒；人员作业经常在空顶条件下进行；同时受到地质构造变化影响，所以掘进迎头冒顶事故较多。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o(1)根据掘进工作面顶板岩石性质，严格控制空顶距，坚持使用超前支护。o(2)严格执行敲帮问顶。o(3)在地质破碎带或层理裂隙发育区等压力较大处要缩小棚距。o(4)合理布置炮眼和装药量，以防崩倒支架或崩冒顶板。o(5)在掘进迎

15、头往后10m范围内采用金属拉杆或木拉条把棚子连成一体，必要时还须打中柱以抵抗顶板突然来压和放炮冲击。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o2、巷道交又处冒顶事故的预防措施o巷道交叉处控顶面积大，支护复杂，是预防巷道冒顶的重点部位。o(1)开岔口应尽量避开原来巷道冒顶范围、废弃巷道和硐室。o(2)必须在开口抬棚支设稳定后，再拆除原巷道棚腿。o(3)注意选用抬棚材料的质量与规格，保证其强度。o(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措施。o(5)抬棚上顶空洞必须堵塞严实，空洞高度较大时必须码木垛接顶。在码木垛时，作业人员应站在安全地点，并设专人观看。矿井顶板灾害防治矿井顶板灾害防治o 3、锚杆支护巷道冒顶事故的预防措施o 锚杆支护巷道发生冒顶事故，除地质因素外，主要是由于锚杆支护系统的锚固力不足所造成的。提高锚杆的锚固力的措施有：o（1）合理选择锚杆间、排距。o（2）科学选择锚杆支护材料。o（3）提高锚杆支护施工质量。冒顶预防