采煤工作面推垮型冒顶机理分析及预防措施示范文本

1、方案文书样本QCT/FS-ZH-GZ-K618采煤工作面推垮型冒顶机 理分析及预防措施示范文 本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of TheProcess, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月采煤工作面推垮型冒顶机理分析及预防措施示范

2、文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个坏节之 间的关系，每个坏节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，井将危害降低到最小，文档经过下载 可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。1 4272Bllb顶分层工作面概况矿井开采缓倾斜煤层，可采煤层13层，总厚度33m，其中顶板为复合顶板的可采煤层6层”总厚度17m,占矿井可采煤层总厚的52%o 4272Bllb顶分层工作面系该矿四水平、42采区、7阶段北翼Bllb顶分层工作面， 其回采上限标高为-573m，下限标为-633m，煤层平均厚度4* Im,倾角21。,工作面倾向长168m ,走向长24

3、0m。工作面采图2.0m，初米期间米图1.8m,煤层直接顶为厚1.2m的深灰色细砂质泥岩，其上为厚0.8m的煤 线，基本顶为厚2.0m的深灰色条带状细砂岩，其上为灰色中厚层状细砂岩。根据复合顶板的特征，本工作面为典型的复合顶板工作面。2采煤方法和顶板管理工作面采用倾斜分层走向长壁采煤法，炮采落煤工艺。支护方式为齐梁直线柱较接走向棚支护顶板,支柱型号为DZ22-30/100型单体液压支柱，顶梁型号为HDJA- 1000型金属较接顶梁,柱距0.5m ,排距1.0m。工作面采用三、四排控顶，即34m管理，放顶步距1.0me初采期间特殊支架为单体 液压支柱和金属跤接顶梁架设的一梁一柱B山跤接挑棚。采空

4、区采用全部垮落法处理。3劳动组织及循环方式劳动组织形式为单镐采煤,双人分段放顶回柱。工作面作业 方式为两采一准日进2个循环。4冒顶事故情况事故发生时间为20xx年3月12日下午，事故当班为检修班。事故发生时工作面上端距切眼11m，下端距切眼4mo 冒顶范围为工作面下端头向上3-50m段，冒顶倾向长度47m, 走向长度4m。采空区悬露的顶板（倾向长30mx走向长跟随冒 落。5冒落机理分析5.1 4272Bllb顶分层工作面冒顶特点5.1.1 冒顶前，采场顶板压力不大，支架没有压缩变 形。5.1.2 冒顶前无明显征兆，推垮发生时速度快，来势凶猛。5.1.3 冒顶发生在开切眼附近。5.1.4 冒顶发

5、生在回柱放顶即将结束时。5.1.5 复合顶板软岩层呈整体冒落。5.1.6 冒顶后，基本顶大面积悬露。5.1.7 冒顶后,单体支柱沿煤层倾斜方向倒下。5.1.8 冒顶后，冒顶段以上4m工作面煤壁顶板出现断裂。5.2冒顶机理分析冒顶事故发生在工作面回柱放顶即将结束时，回柱放 顶前工 作面支护为四排正规支架加一排顺山挑棚,这些支架中支柱的工 作阻力勉强可以支撑住复合顶板中的软岩 层；回柱放顶即将结束 时,工作面仅有三排正规支架,支 撑不住软岩层,加上软岩层因淋 水等原因离层，从而导致 软岩层断裂形成六面体。冒顶前工作面 采空区下口向上近30m.走向长3m (悬顶面积90m2)范围顶板未冒，下顺槽 破

6、复合顶板下位软岩层施工以及工作面冒顶前下口曾发生 小面积 冒顶等状况，为六面体提供了去路；另外，六面体自重较大(约 1.12xl04kN),向去路方向的倾角较大，最终导致六面体下移，推 垮工作面。5.2.1复合顶板下位软岩层离层工作面初设支柱初撑力均 不小于50kN,但因底板为Bllb煤层，较软；同时，顶板淋水使 底板煤层软化,抗压强度降低，使原来初撑力不小于50kN的支 柱工作阻力降至20kN以下。由于支柱 的工作阻力小”支柱钻 底量大，再加上顶板淋水,造成复 合顶板下位软岩层下沉,而上位 硬岩层因开切眼附近受两侧煤体支撑基本未下沉,从而导致复合 顶板软、硬岩层离层。52.2下位软岩层内断裂

7、出六面体由于支柱工作阻力 小于20kNz支撑不住复合顶板下位软岩层”使软岩在支柱低阻区下沉并产生断裂；靠采空区侧软岩层从开切眼处已经断裂，形成一 个由单体支柱支撑的不稳定的不规则六面 体。5.2.3六面体存在去路且有较大倾角 工作面下端冒顶 前一 天曾发生小面积冒顶；工作面采空区从下端头向上30m.走向长3m处范围顶板未冒落，形成大的六面体。第2页/总2页由于下顺槽沿顶施工，破坏了复合顶板，为六面体提供了去路，再 加上六面体沿去路方向倾角达21。，既有去路并且 沿去路方向又 有较大倾角的六面体，很容易冒落。5.2.4六面体下推力大于阻力该六面体受到的下推力大约是4000kN，几乎全靠工作回F

8、口软岩层顶板的阻力阻止其下推，而这一部分软岩层又受到破环，实际阻力很小，不能阻 止其下移。6预防措施6.1 增大并保持单体液压支柱的初撑力单体支柱的初撑力中时,支撑不住复合顶板中的软岩层，便 可导致软岩离层推垮工作面。为解决这个问题，必须提高单体支 柱的初撑力P0,使初撑力不仅能支撑住复合顶板下位软岩层,而 且使软岩层压紧硬岩层，其间的摩擦阻力足够阻止软岩层下滑， 从而使支架自身也能稳定。P0可按下式计算：PO>vhO/n(cosa+l/fsina) (1)式中，PO为每根支柱初撑力,kN/根;n为支护密度,根/m2 ; 丫为软岩层平均密度，kN/m3 ; hO为软岩层 厚度，m ; a

9、为煤 层倾角，(°)；f为软硬岩层间的滑动摩擦系数。对4272Bllb顶分层工作面来讲,n二2根/m2 , 丫=2019kN/m3 , h0=2.0m , a=21 °, f=0.3e 经过计算 POn 5OkN 时z能够满足防止复合顶板推垮工作面的要求。单体液压支柱的初撑力达到5OkN以上是先决条件，关键是保证其工作阻力也在5OkN以上,这样,就必须采 取穿木鞋或铁鞋措施，减少支柱钻底量。另外，增大支护密度可增大支柱对顶 板的支护强度，防止推垮型冒顶的发生。6.2 提高支架稳走性一是在工作 回采空区侧狡接顶梁下，沿倾斜方向中中10m采用长方木装设井形木垛，这样会形成整体支

10、架，增强了支架的稳定性,增加了工作面支撑顶板的能力；二是使用拉钩式连接器把每排支柱从工作面上口至下口都连接起来,这样整个工作面形成了一个可以阻止六面 体下推的整体支架。三是工作面 采用下伪倾35。方向施工；四是控制采高，复合顶板下部软 岩层垮落后超过采高，一方面可以堵住六面体的去路，另一方面可 以增加六 面体下推时的摩擦阻力，采高控制一般在1.8m以下； 五是掘进顺槽及开切眼时不破坏复合顶板，这样可以保持复合 顶板的完整性，不给六面体以去路；六是加强工作面顶板压力和 状况观察,支柱支设时要从严要求,初撑力达不到50kN时要采取穿木鞋或铁鞋等措施增大初撑力'确保初撑力不小于50kN ；观察顶板状况，发现顶板出现裂隙要及时采取装木垛、使用迎山抗棚等措施加强支护；七是强制放顶，工 作面采空区顶板悬顶面积大于2x5m2时z要采取强制放顶措施，即在顶板内打眼、装药、放炮，强迫其冒落，以减少工作面悬顶面积，防止发生冒顶,六是工作 苴初采时不要反推，复合顶板下位软岩层在开切眼处已离层断裂，当在反推范围内初次放顶时，极容易在原开切眼处诱发推