煤矿顶板事故防治

1、 煤矿顶板事故防治在煤矿五大自然灾害中，顶板事故造成的死亡人数大约占30%。近年来，综合机械化采煤工作面的大面积推广，采煤工作面的顶板事故有所下降，但是掘进工作面的顶板事故仍然多发。特别是在广大小煤矿，由于支护设施的落后，采掘工作面顶板事故仍是造成煤矿死亡事故的主要原因。 一、 顶板事故的分类（一）、采煤工作面顶板事故的分类1、按造成冒顶的力学原因及动力现象可分为：u压垮型冒顶. 由于老顶的断裂来压引起的冒顶. 厚层坚硬岩层大面积垮落引起的冒顶直接顶冒落导致的冒顶。u漏顶型冒顶 采煤工作面上下出口的漏顶。煤壁上方的漏顶。放顶线处的漏顶。地质破碎带处的漏顶。复合顶板条件下的推垮型冒顶分层开采时金

2、属网假顶下的推垮型冒顶大块游离顶板的推垮型冒顶。采空区冒落矸石冲入工作面推垮型冒顶u推垮型冒顶2、 按冒顶的范围分（1）局部冒顶:一次伤亡一次伤亡12人（包括一名重人（包括一名重伤），或伤），或35根支架跨倒。根支架跨倒。冒顶范围比较小，小到几块矸石，大到几矿车矸石，经当班处理以后基本不影响正常生产，有时会造成“零打碎敲”的伤亡事故。（2）大面积冒顶（大面积切顶）: 冒顶的范围很大，而且来势凶猛，由于范围大又很快，所以人员往往很难撤离，会造成三人以上的死亡事造成三人以上的死亡事故，或大面积切顶，故，或大面积切顶，处理起来非常困难。（二）采煤工作面冒顶事故的防治措施1、靠近煤壁处的局部冒顶（1）

3、冒顶的原因：顶板裸露空顶不及时支护；地质构造的影响；爆破引起；老顶来压引起。（2）防止措施：及时支护；防止片帮；爆破加强管理。2、出口处的冒顶防治（1）上下出口冒顶的原因：控顶面积大；顶板应力叠加；顶板反复支撑、卸载，受破坏。（2）防治措施：加强支护；采用特种支架。3、放顶线处的局部冒顶 （1）冒顶的原因。回收受力最大支柱过程中应力转移。（2）防治措施。按操作规程回柱，特别是对受力最大的最后一至两根支柱要特别注意，一般应先打替柱，以后再回柱，最后回收替柱。4、地质破碎带处的局部冒顶（1）冒顶的原因：地质破碎带顶板岩石已经破碎。（2）防治措施：加强支护密度、放震动跑。5、复合顶板下的推垮型冒顶（

4、1）原因：由于复合顶板有“下软上硬”和软硬岩层间就夹有煤线的特征，岩层下沉时，由软岩层面形成离层，下面的硬岩层失去上部岩层的摩擦阻力，所以会向工作面下方推垮，形成冒顶。（2）防治措施： .采掘工作中尽量不破坏复合顶板，不形成小漏顶。 .增加工作面支架的整体稳定性防止推垮事故。 .利用戗柱戗棚木垛等特殊支架支护。 .在工作面开切眼处布置锚杆，使控顶距内的岩层锚固在一起，增加稳定性。6、金属网假顶下的推垮型冒顶（1）冒顶的原因：支护失效，首先形成网兜；由于支柱的初撑力小，刚度小，在碎块岩石的压力下支架失稳。（2）冒顶的特点事故发生在初次放顶阶段；支柱上受力不大，无支柱的折损现象推垮速度很快，人力无

5、法抵抗；此类事故一般发生在煤层倾角20度以上，采用金属摩擦支柱的工作面。（3）、防治措施提高支柱的刚度，增加支柱的稳定性。在二分层开采时用内错式布置开切眼，避免网上碎矸石存在空间。，并增加支架的稳定性。处放顶过程中一定要把金属网放到地板。7、大块游离顶板旋转推垮型冒顶（1）冒顶的原因 顶板由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成游离大块；大块岩石形成旋转力矩，将支架推倒。（2）冒顶的特点 冒顶发生在回柱放顶时或放顶以后，游离岩块的重力大于支撑力，且向采空区一侧推移。（3）防治措施 判断游离岩块的范围，对游离岩块加强支护。采用回柱绞车回柱。 8、压垮型冒顶（1）冒顶的原因 直接顶较薄，厚度小于采高的2

6、3倍。直接顶出现台阶下沉。（2）防治措施： 加强矿井地质工作，摸清直接顶的结构和力学特征。进行矿压观测，准确掌握来压步距，加强来压预报。合理选择支护方式，保证工作面的支护强度。工作面遇到断层时要根据情况回柱放顶。9、大面积冒顶（1）冒顶的原因 煤层之上是厚而且坚硬的砂岩。经常大面积悬顶而不冒落，老顶来压步距达50m70m。当顶板的自身强度承受不了上部岩层和自身的重量时，出现断裂垮落。回采过程中遇到断层或裂隙。柱式采煤工作面煤柱尺寸过小。（2）防治措施 顶板注水软化。强制放顶。循环浅孔式爆破放顶。深孔式强制放顶。超前深孔松动爆破。（三）掘进巷道顶板事故的分类 巷道顶板事故按发生的地点分为两类:

7、掘进工作面冒顶事故，巷道交岔处的冒顶事故。1、掘进工作面的冒顶事故（1）冒顶的原因掘进工作面破岩以后，顶部岩层失去控制，若不及时支护，随时可能冒顶。已支护的顶部岩石，若支护失效，可能造成冒顶。（2）、防治措施 根据掘进工作面的顶板岩性决定空顶距，当顶板岩性破碎、裂隙发育时应紧跟掘进支护。并及时延伸前探梁。严格执行敲帮问顶制度；所有危石必须撬下，无法撬下时应采取临时支护措施，严禁空顶作业。在通过地质破碎带时，要缩小棚距，并将各架棚子连锁。通过破碎带时要背好顶板，防止漏矸。炮掘工作面要严格控制炮眼装药量，防止放炮崩倒棚子。锚杆支护巷道要注意眼深和锚杆的密度，必要时采用锚网联合支护。2、巷道交岔处顶

8、板事故的原因与防治措施（1）冒顶的原因交岔点处断面大，岩层松动范围大，巷道压力集中是冒顶的主要原因。交岔点处支护复杂，对支架的稳定性及支护强度都要求很高，如果支护不好则可能发生冒顶。（2）防治措施开岔口处应选择在岩性好的位置。严格执行开口安全措施及操作规程。注意抬棚的架设质量与规格，保证有足够的强度。1、冒顶的预兆（1）声音方面的预兆：老顶在断裂时会发出鸣炮声、闷雷声，在老顶的压力下直接顶碎裂、发出碎裂声，支护设备受压时有劈裂声。（2）直接顶上的预兆：直接顶在压力的作用下下沉速度加快、下沉量增大，直接顶裂隙条数增多、并加宽，出现掉渣、“下矸雨”等现象。（3）支护设备上的预兆：在压力的作用下，采

9、掘空间的支柱受力增大出现钻底、活柱下缩速度加快、下缩量加大现象，有时支柱被压裂、压折、或者支柱整体向一侧倾斜。（4）煤壁上的预兆：煤壁在压力的作用下被压酥，出现片帮速度加快、片帮量加大的现象。（四）冒顶的预兆与防治措施2、防止冒顶的措施（1）支架方式要与顶板的岩性相适应，不同岩性的顶板要采取不同的支护方式。（2）采煤以后要及时支护，特别是对于破碎松软的顶板，一定要及时支护，缩短顶板的悬露时间。普采工作面要提前挂梁，综采工作面要紧跟采煤机后移架，掘进工作面要采用前探梁支护。（3）普通机械化采煤在整体推移运输机时要采取有效的措施，采用边移运输机边去掉临时住，并紧跟着打固定柱的方法。（4）工作面上下

10、出口处要设有特殊支架。因为在上下出口处空顶面积大、顶板暴露时间长、在超前压力的作用下顶板下沉量大。另外，在移动机头机尾时，反复的支撤支柱，对顶板的破坏很大更易冒顶。所以在上下出口处一般都架有抬棚或木垛。（5）炮采工作面防止放炮崩倒棚子。一是炮眼布置必须合理，装药量要适当；二是支护质量必须合格，要牢固有劲，不能搭在浮煤上；如果放炮崩到棚子，必须及时架设，不许空顶。（6）坚持工作面的正规循环作业。坚持正规循环作业，可以有效地缩短工作面顶板的悬露时间，从而减小顶板的下沉量。另外，正规循环以后工作面支护整齐有力，不易折断，使顶板得到有效的控制。（7）坚持“敲帮问顶”制度。人员在进入工作面以后首先进行“

11、敲帮问顶”检查顶板。对于以经离层的顶板要处理下来，处理不下来时，要打点柱支撑，防止冒顶伤人事故的发生。（8）采用正确的回柱放顶方法。单体支柱工作面，回柱放顶是一项很危险的工作，极易造成冒顶伤亡事故。要严格执行放顶程序，特别是对每茬交接处的最后一道两根柱子要特别小心，严禁违章回柱。（五）冒顶是案例分析案例1：山东某矿一采工作面，其下中部有两个落差分别为0.5m和1.2m的断层。断层带内顶板破碎，支护困难，加上工作面管理不善，13天只推进了4m。一天工作面发生局部冒顶当班没有处理完，夜班又继续处理，在处理冒顶过程中，在断层处有一名工人发现顶板来压，出现掉碴，立即跑出来，其他4人没有来得及撤出，被冒

12、落的矸石埋住，造成4人死亡的较大事故。 这起事故的直接原因是工程质量差，技术措施没有落实到位，没有按规程规定进行支柱、背顶，造成局部顶板离层漏顶发展为大冒顶事故。案例2、山西某矿1998年8月在1207工作面发生大冒顶事故，正在工作面工作的15名矿工遇险，造成12名矿工死亡3人重伤。 导致这次冒顶事故的直接原因是：一是直接顶的厚度较大，顶板不易垮落，导致大面积空顶；二是在工作面前方有一条与其相平行的原生裂隙，顶板在煤壁前方已经断开，随着工作面的不断推进，空顶面积越来越大，距离裂隙越近顶板的力学状态越不稳，到最后顶板的力学状态完全被打破，造成大冒顶事故。案例3：江苏徐州矿务局某矿掘进工作面冒顶事

13、故。本矿夜班掘进工作面14人下井，计划掘进进尺3.2m,当掘进2m时停机准备打锚杆和扶棚，顶板突然冒落一块长9.2m,宽2.5m3.2m，厚2.5m的大块矸石导致2人死亡。 这次事故的原因是：直接顶厚度较大，锚杆长度不够，不能起到有效的支护，加之顶板淋水，直接顶和老顶之间离层导致冒顶。二 、顶板事故的处理1、处理冒顶事故的基本原则 抢险救灾人员首先要设法直接和遇险人员联络（呼叫、敲打、使用地音探测器等），来确定遇险人员的位置和人数。如果遇险人员所在地通风不好，必须设法加强通风。如果遇险人员被堵在里面，应利用压风管、水管及开掘巷道、打钻等办法，向遇险人员送入新鲜空气、饮料和食物。在抢救中必须注意抢险救灾人员的安全，要由有经验的人专门观察顶板，加强支护，保证后路畅通、发现有二次冒顶危险是要立即撤人。 2、处理冒顶事故的基本方法（1）、工作面冒落范围比较小、矸石块度小比较破碎，并且继续下落，矸石扒一点、漏一点时，要用撞楔法处理，如图所示 。（2）如果遇险人员在金属网或荆条假顶下面，地板又是岩石。掏不动时，可以沿煤壁掏小洞接近被埋人员。（3）如果工作面两头冒落人员堵在中间时，采用掏小洞和撞楔法穿不过去是，可以采用另开掘巷道的方法，接近被埋人员。（4）顶板冒