顶板管理知识讲座(付书俊)

1、1采掘工作面顶板管理生产技术部2主要内容主要内容一、采掘工作面顶板管理基础知识一、采掘工作面顶板管理基础知识二、不同条件下顶板管理的技术手段二、不同条件下顶板管理的技术手段三、顶板管理应注意的问题三、顶板管理应注意的问题 3一、采掘工作面顶板管理基础知识1、 回采面顶板三带划分2、 煤层顶底板分类3、 顶板压力4、 工作面顶板支护技术41.1、回采面顶板三带划分回采面老顶初次断裂后，上覆岩层也将逐步活动，而后直到地表。根据上覆岩层的破坏状态，可分为冒落带冒落带、裂隙带裂隙带及弯曲下沉带弯曲下沉带。5图中按垂直方向可分为冒落带（冒落带（）、裂隙带（裂隙带（）及弯曲下沉带（弯曲下沉带（）。）。沿工

2、作面推进方向可分为煤壁支撑煤壁支撑影响区影响区（A区），离层区离层区（B区）与重新压实区重新压实区（C区）。61.1、回采面顶板三带划分冒落带冒落带：移架或回柱放顶后，冒落带岩层自上而下依次垮落。裂隙带裂隙带：随冒落带岩石的垮落和逐渐压实，裂隙带岩层弯曲下沉，离层和断裂为排列整体的岩块。弯曲下沉带弯曲下沉带：裂隙带上方直至地表的岩层，不产生裂缝或仅产生极微小的裂缝，并在采空区上方的地表形成一个比较大的沉降区。71.2、顶板分类顶板的分类：顶板的分类：煤层的顶板是指煤层上部煤层的顶板是指煤层上部的岩层，如右图所示。根的岩层，如右图所示。根据顶板岩层变形和垮落的据顶板岩层变形和垮落的难易程度，将煤

3、层顶板分难易程度，将煤层顶板分为伪顶、直接顶、老顶三为伪顶、直接顶、老顶三种。种。81.2、顶板分类伪顶：伪顶：它直接覆盖在煤层之上，是一层极易垮落的薄岩层，常它直接覆盖在煤层之上，是一层极易垮落的薄岩层，常随采随冒。厚度不大，一般仅几厘米至几十厘米。岩性随采随冒。厚度不大，一般仅几厘米至几十厘米。岩性多为炭质页岩。多为炭质页岩。直接顶：直接顶：比伪顶不易垮落，但将煤采出后不久，一般能自行垮落。比伪顶不易垮落，但将煤采出后不久，一般能自行垮落。有时经人工放顶就较易垮落。一般厚度可达几米。岩性有时经人工放顶就较易垮落。一般厚度可达几米。岩性常为粉砂岩及泥岩。常为粉砂岩及泥岩。老顶：老顶：老顶一般

4、在长时期内不易自行垮落，往往只发生缓慢下老顶一般在长时期内不易自行垮落，往往只发生缓慢下沉。一般厚度较大，岩性多为砂岩或石灰岩。沉。一般厚度较大，岩性多为砂岩或石灰岩。煤层有时只有老顶一种或直接顶、老顶两种顶板。煤层有时只有老顶一种或直接顶、老顶两种顶板。91.3、 顶板压力 （一）概念： 由于矿山开采活动的影响，在巷硐（含工作面）周围岩体中所形成的力。又称矿山压力。 广义顶板压力指作用于围岩上的压力，狭义顶板压力指作用于支架（或顶板永久支护）上的力。101.3、 顶板压力（二）影响顶板压力的因素： 1）开采深度 2）岩层性质 3）地质构造 4）巷道的尺寸 5）时间 6）采动影响11 （三）（

5、三） 回采工作面矿山压力显现基本规律 1、老顶岩层初次来压概念、老顶岩层初次来压概念 当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂形成三铰拱式的平衡，已破断的岩块同时发生回转失稳(变形失稳)，有时可能伴随滑落失稳(顶板的台阶下沉)，从而导致工作面顶板的急剧下沉。此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。老顶的初次来压。 老顶岩层初次破断后，老顶破断岩块回转下沉引起 工作面顶板急剧下沉、支架受力普遍加大、煤壁片帮。1.3、 顶板压力121.3、 顶板压力 由开切眼到初次来压时工作面推进的距离称为老顶的初次来压步距。一般情况下，老顶的初次来压步距与老顶初次断裂的极限跨距相当。一般为2035

6、m，少数为5070m。 煤壁片帮是来压的重要标志 131.3、 顶板压力老顶来压预兆老顶来压预兆 来压前，由于覆岩岩层梁或拱结构系统存在，使采场处于减压区，顶板压力并不大，但煤壁内支承压力达到最大值，导致片帮。 煤壁前方直接顶形成剪切破坏，和预成裂隙，对顶板管理极为不利，来压前2-3天有断裂响，垮落前1-2小时，采空区有隆隆声响。顶板压力不大 煤壁前的压力达到最大（发生剪切破坏）。14 老顶初次来压比较突然，初次来压时，老顶跨距比较大，影响的范围也比较广。初次来压一般要持续23 d。由于老顶初次来压 对工作面的影响较大，因此必须掌握初次来压步距的大小，以便及时采取对策。1.3、 顶板压力151

7、52、老顶周期来压、老顶周期来压周期来压周期来压由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称为老顶的周期性来压。为老顶的周期性来压。周期来压步距周期来压步距两次来压期间工作面推进距离两次来压期间工作面推进距离.（周期来压步距周期来压步距 = 1/2 -1/4初次来压步距初次来压步距）1.3、 顶板压力16(1)周期来压的形成：周期来压的形成： 有初次来压必有周期来压。有初次来压必有周期来压。 初次来压初次来压老顶悬顶跨度增大老顶悬顶跨度增大老顶断裂老顶断裂 平平衡结构衡结构失稳失稳周期来压。周期来压。（2）周期来压时的矿压显现：周期来压时的矿压显

8、现： 顶板下沉量变大、下沉速度急剧增加；顶板下沉量变大、下沉速度急剧增加； 支柱载荷普遍增加；支柱载荷普遍增加； 煤壁片帮严重；煤壁片帮严重； 当支撑力不足时，工作面会出现台阶下沉；当支撑力不足时，工作面会出现台阶下沉； 如果支护参数选择不合理，会发生冒顶、切顶。如果支护参数选择不合理，会发生冒顶、切顶。 1.3、 顶板压力171.4 工作面顶板支护技术1.4.1棚式支护：是靠支护本身的强度来支撑煤体及围岩，属于被动支护，按棚式支架的材料构成，可分为木支架、金属支架和装配式钢筋混凝土支架三种;按巷道断面形状可分为梯形支架和拱形支架等;按支架结构可分为刚性支架和可缩性支架。1.4.2 锚杆锚索支

9、护：是通过对煤体及围岩强度的改变，使煤体及围岩自身对上部围岩进行支撑，属于主动支护。 18锚杆支护理论锚杆支护是以维护和利用围岩的自承能力为基点，及时地进行支护，控制围岩的变形和松驰，使围岩成为支护体系的组成部分。通过锚入围岩内部的杆体，改变巷道围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环（带），和围岩共同作用，达到维护巷道的目的。属于积极主动加固巷道围岩的支护形式。1.4 工作面顶板支护技术191.4 工作面顶板支护技术锚杆支护作用机理（1）悬吊作用（2）加固拱作用 （3）组合梁作用 20锚索支护理论 预应力锚索是对锚杆支护技术的发展，锚索支护技术是通过预应力锚索加固岩体，其实

10、质就是通过锚索对被加固的岩体施加预应力，限制岩体有害变形的发展，可以明显改善围岩的应力状态，提高围岩的自承能力，从而保持围岩的稳定。锚索支护技术主要用于对常规支护的补强和围岩极为破碎的巷道支护，目前是大跨度巷道、围岩破碎、矿压显现严重等巷道的最有效的支护方式。就阳煤集团的具体情况来说，可以用于井下任何巷道和峒室。目前主要用在锚杆支护的薄及中厚煤层的瓦斯尾巷、综放工作面顺槽、巷道交岔点、极松散煤层全煤巷道以及对损坏巷道的维护等。1.4 工作面顶板支护技术21二、不同条件下顶板管理的技术手段222.1.1、初末采2.1.1.1 初采 （1）加强矿压观测数据的统计汇总分析，提高初次来压预报的准确度。

11、（2）要准备足够数量的支护材料。（3）初采期顶板垮落难度大的，要制定专项强制放顶措施。 （4）超前及端头支护严格按作业规程及初采措施要求支设。232.1.1、初末采1、综采工作面（1）工作面要保证泵站压力不低于30MPa，液压支架初撑力达到规定要求。且控制采高，使活柱有足够的伸出量。（2）重点加强两巷支护。超前支护严格按作业规程要求支设，两端头在初次来压前，必须采取批木垛或支设戗棚（柱）等加强支护措施。242.1.1、初末采2、单体支柱或滑移支架工作面：（1）放顶煤工作面初采期间严禁放煤。（2）必须有专人及时对支柱多次循环注液，保证支柱的初撑力符合要求。（3）来压前，沿放顶线增设12排密集支柱

12、或丛柱，增加基本支架的支撑力并隔离采空区。（4）沿切顶线每隔58米增设一个木垛或戗棚（柱）、抬棚等加强支护。252.1.1、初末采（5）一定要保证工作面“三直”、“两平”、“两畅通”。适当采取小进度多循环作业方式，加快推进，保持煤帮完整。（6）落煤后，煤帮要及时支护，有片帮危险时，支设贴帮柱。（7）落山回柱放顶必须在工作面基本支护全部完好后方可进行，且要及时回柱放顶。（8）设信号点柱，对坚硬老顶，在悬顶面积大时，及时采取人工强制放顶，对采空区的支柱必须回净。262.1.1、初末采2.1.1.2 末采目前集团公司末采拆架巷采用的支护形式为棚梁支护和锚网支护两种。1、木梁支护拆架巷（1）支护顶板的

13、木梁直径，其规格不得小于20cm。 （2）拆架巷木梁一端伸入支架上的距离必须符合末采专项技术措施要求，带前梁支架，伸入支架顶梁的距离不小于20cm，木梁另一端与木腿的搭接必须采取有效的固定方式，并且在措施中明确规定。272.1.1、初末采（3）拆架巷木腿或单体液压支柱要撑紧支实，严禁出现蹬腿和支设在浮煤、浮矸上。 （4）拆架巷顶板冒空区必须构严背实，接顶严密。 282.1.1、初末采2、锚网支护拆架巷（1）末采措施中要明确规定：锚杆、锚索的间、排距、布置方式、工程质量要求、打锚杆、锚索前的临时支护工艺 。原则上单一煤层锚索不少于2排，厚煤层必须全锚索支护。（2）拆架巷锚索预紧力、锚索外露长度、

14、锚索间、排距误差，锚杆锚固力、扭力矩、间、排距误差必须符合集团公司开拓掘进技术管理规定。 292.1.1、初末采3、顶板管理方面相关规定（1）拆架巷金属网铺设除帮网外，其余全部为双层网，工作面金属网与两巷金属网搭接不少于50cm，落山金属网必须落地，并且落地压网长度不小于1m，煤帮侧单网全部落地。（2）拆架巷两端头、巷道压力显现地段必须采取补打锚索（锁口锚索）、补支棚梁等加强支护措施，末采和拆架措施中必须根据工作面的实际情况提出具体的施工工艺、标准、要求和安全注意事项。（3）拆架巷支架整体必须保持一条直线。30事故案例事故案例事故概况：事故概况：某末采工作面，拆架巷采用的支护为木棚支护，棚梁为

15、20cm*4.2m一面平木梁，棚腿为20cm*2.6m木梁。事故发生时，支架已停架，拆架巷已截割了两排，采煤机割第三排时，由于支架工操作失误，应操作顶溜手把，误操作了立柱手把，加上煤帮空顶面积较大，造成其中10架支架的4.2m木梁栽头，几乎搭到工作溜电缆槽边。31事故案例事故案例事故原因：事故原因：1、拆架巷在采煤机截割时，未及时边截割，边及时停机在煤帮支设贴帮柱，而是采取了一次截割到位，造成大面积空顶。2、支架工操作不熟悉。3、作业期间顶板来压。322.1.2、回采工作面过构造顶板管理坚持一个原则：坚持一个原则：必须坚持预防片帮冒顶为主，使用以锚索、锚杆为主的主动支护技术。杜绝两种违章行为杜

16、绝两种违章行为1 1、空顶作业。2、开溜作业。执行两个规定执行两个规定：阳煤生字2010515号回采工作面过地质构造管理规定阳煤生字2012873号采掘工作面过地质构造顶板管理规定332.1.2、回采工作面过构造顶板管理采取四项基本措施采取四项基本措施： 压力大和构造影响范围的顺槽巷道，在顶板压力大和构造影响范围的顺槽巷道，在顶板完整有条件的情况下，要及时补打完整有条件的情况下，要及时补打21.6mm21.6mm以上的以上的大直径锚索。大直径锚索。 回采工作面两端头三角煤和顶板破碎区域，回采工作面两端头三角煤和顶板破碎区域，提前提前注胶加固注胶加固。 工作面构造区域及其两端各工作面构造区域及其

17、两端各5 5架范围，采用架范围，采用铺网、打锚索、木锚杆、树脂锚杆、铺网、打锚索、木锚杆、树脂锚杆、注胶注胶等综合治等综合治理措施。理措施。 过构造期间，矿地质部门要定时绘制工作面过构造期间，矿地质部门要定时绘制工作面过地质构造剖面图指导现场生产，各级技术部门必过地质构造剖面图指导现场生产，各级技术部门必须及时修改完善技术措施。须及时修改完善技术措施。34回采工作面遇褶曲顶板管理“三调整三调整”：1、实时掌握煤层变化，及时调整通过褶曲构造的方案。一是要地质部门负责，根据构造区段煤岩变化情况，通过现场实测，提供工作面剖面图；二是当地质条件复杂情况不明时，采取钻眼探测，从顶、底和帮三个方向钻眼，保

18、证工作面剖面图的真实性和指导性；三是生产队组要根据工作面实测剖面图及时制定工作面上行或下行方案并贯彻实施。 35回采工作面遇褶曲顶板管理2、适当调整工作面的起伏状态。根据地质部门提供的工作面剖面图，合理调整前部刮板输送机中间部分的起伏状态。可适当割底或丢底煤，避免工作面坡度出现大的起伏，不利于工作面顶板管理。3、及时调整工作面推进方向的上行和下行状态，调整工作面前部输送机上行或下行的状态，利用支架的提架千斤调整支架的状态，同时观察采煤机运行状态，支架不得向煤帮或采空侧严重倾斜。36 “三控制三控制”：1、严格控制控制刮板输送机的机头（尾）。进入构造区段后，前部刮板输送机头（尾）严格按照进回风巷

19、道的起伏推进。中间其它区段可根据地形起伏适当变坡。2、严格控制控制工作面的端面距。及时伸出前探梁和移架，减少冒顶事故的发生。如果发生片帮塌顶，在工作面支架前探梁上方安放圆木梁或板梁进行维护。3、严格控制控制工作面采高。根据地形变化，刮板输送机和支架提前进行变坡，避免出现上行时采高不够或下行时超高的现象。回采工作面遇褶曲顶板管理37一矿综五队一矿综五队“2.22”死亡死亡事故案例事故案例38事故经过：事故经过： 2007年2月22日4点班，采煤工区综五队职工袁忠财在8102工作面站在55#至56#架之间人行道操作支架收前探梁，当他刚收回55#架前探梁时，从煤壁滚下1.88M0.7M0.3M的一块

20、矸石，砸在刮板输送机道内的矸石上滚落到人行道，砸伤袁忠财的左胸部，经抢救无效死亡。返回返回事故案例事故案例39事故原因：事故原因：1、工作面遇构造采上坡（14度）,煤壁滚帮将站在人行道操作液压支架前探梁的采煤机司机砸伤是造成事故的直接原因。2、工作面过构造采上坡没有及时编制防止片帮伤人的安全技术措施是造成事故的主要原因。3、工作面过构造放炮区域采上坡，队领导重视不够，没有及时采取具有针对性的补充措施和办法是造成的重要原因。返回返回事故案例事故案例40 在过断层期间，应随采煤机前滚筒割煤而立即移架，且全部实行擦顶带压移架,前梁紧贴煤壁,尽量缩小梁端距,防止片帮冒顶。如果顶板特别破碎时，需采用木锚

21、杆配合，注胶加固。一般情况下，如果工作面从上盘向下盘推进时，过断层的顶板压力小，应降低采高，尽量减小割顶卧底量；如果工作面从下盘向上盘推进时，顶板压力较大，应加大支架支撑高度，保证支撑强度，适当增加割顶或卧底量。回采工作面过断层顶板管理41回采工作面过陷落柱顶板管理 1、控制顶板、预防冒顶。必须提前采取铺网、注胶、打木锚杆、树脂锚杆等综合性措施，控制构造区及两端的顶帮。 2、严格控制采高 3、保证支架初撑力。 4、严格控制装药量，顶眼要少量，中眼要适量，底眼要足量。 5、坚持正规循环作业。42回采工作面过顶板破碎区域顶板管理（1）破碎顶板管理难度很大。技术人员应根据具体情况制定顶板管理措施，运

22、用超前打锚杆、锚索和使用化学加固材料等综合措施优化顶板管理工艺。（2）可在顶板破碎区域提前进行注浆固化破碎顶板工作, 对破碎松散体进行粘结, 使之成为坚固的整体, 提高围岩的稳定性和抗压承载能力。（3）铺金属网：在支架顶梁上铺金属网，当煤壁前控顶范围内的顶板破碎时，为保证支架顺利前移，顶网能顺利展开，也可在金属网下架走向梁，由走向梁预先托住顶板，让支架在走向梁及金属网的掩护下前移。（4）架走向梁：在煤壁靠顶板处掘一梁窝，将走向梁的一端架在煤壁上，另一头架在支架的顶梁上。如果煤壁容易片帮，则煤壁上不适宜或不能掘梁窝，这时可靠近煤壁侧打一临时贴帮柱。43元堡公司元堡公司“2.15”顶板顶板事故案例

23、事故案例事故案例44事故案例事故经过事故经过2012年2月15日八点班约12：50分，机组拉了一次机头发现进风落山顶帮破碎，有下沉现象，工长葛太顺带领李亚飞、蔡志强、段国锋进行顶板维护，在打起第一架维护棚的时候工长葛太顺发现支柱支设不合格，要求重新支设，在卸液降柱过程中，顶板突然大面积垮落，将段国锋、李亚飞、葛太顺三人掩埋，谢贵宝立即组织现场人员进行抢救。到1：15分救出段国锋，其腿部受伤，立即抬出上井，并送往医院救治。16日8:40分工人李亚飞被救出，但已窒息死亡，最后一名被埋压的工人葛太顺于16日16:10分被救出，已死亡。45事故原因：1、在维护顶板时，没有严格执行“先支后回”的规定，临

24、时支护强度不够且质量不高，是造成事故的直接原因。2、采煤工作面端头地质条件发生变化时，施工作业规程及安全技术措施未及时变更支护形式，未采取加强支护措施，是造成事故的主要原因。3、进风顺槽巷道超高，在超前支护难度大、顶板管理困难的情况下，未研究并采取针对性的技术措施，是造成事故的重要原因。事故案例461901工作面事故现场示意图密柱4m长木梁6m长木梁20m4m0.2m1.2m3.5m0.6m采空区支架进风顺槽死者：李亚飞被埋者：段国锋伤者：葛太顺AA472.1.3、端头支护端头的概念端头的概念端头是指回采工作面与工作面运输巷和回风巷接合的部位。工作面端头由于顶板暴露面积大，处于采场沿走向和倾斜

25、支承压力叠加处，维护困难，且作业交叉，支护结构复杂，人员往来频繁，是顶板控制的薄弱环节。48 相关规定： 1、采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内（不小于20m）必须加强支护，此范围内综采工作面高度不得低于1.8m，其他工作面不得低于1.6m，人行道宽度不得小于0.7m。两巷端头支护及超前支护标准必须在作业规程中明确规定。采空侧巷道变形严重，需挑顶、扩帮或起底时，必须制定专项安全技术措施，明确施工方式、支护形式等，生产过程中要提前采取措施，加强对变形巷道的整修，保证巷道达标，以满足行人和通风要求，否则，必须停产整改。底软时单体液压支柱必须穿铁鞋，损坏和失效的支护必须及时更换和处

26、理。2.1.3、端头支护49 2、 工作面端头支架与进回风顺槽出现错差、缺架（间距大于0.5m）或架间距离超过规定，顶板破碎矸石易流入作业区域的，要制定针对性支护措施。靠近支架侧加支挡矸密柱（梁）和铺设顶网。缺架处必须对梁支设，交错迈步前移，以后每增加0.5m，增设一对交错架棚，并及时调架维护，防止矸石掉落伤人。采煤工作面上下端头无端头支架时，必须在机头机尾处支设跨溜交错抬棚维护，具体支护形式必须在作业规程中明确提出。端头、过渡支架前探梁或跨溜抬棚梁最低点与输送机机头（尾）上平面高度不得小于0.5m。2.1.3、端头支护50 3、加强对回采工作面顺槽巷道的维护管理，专人负责监测两巷道锚杆、锚索

27、及棚梁的支护状况，发现支护失效或巷道变形严重，要及时采取补强措施、处理更换或扩巷整修。 4、采煤工作面进回风顺槽因巷道超高采用罗架木构顶时，必须制定专项安全技术措施。罗架木必须构严背实，并要构满顶板，保证棚梁受力均衡。罗架木之间要有构木，构木必须相互咬接，单体液压支柱必须支在罗架木叠加处，防止出现倒棚或顶板冒落。2.1.3、端头支护51 5、采煤工作面采空侧巷道超前支护范围：15#煤放顶煤工作面不得少于300m，单一煤层不得少于100m。采空侧巷道推广使用缸径110mm单体液压支柱，支护密度不得低于原标准，并且采用专用配套铁鞋。采用双锚支护及全锚索支护的单一煤层顺槽巷道，当顶板完整、压力不大时

28、，工作面两巷超前支护可以适当简化，对简化后的支护形式要在采煤工作面作业规程中明确规定。2.1.3、端头支护522.1.3、端头支护6、顺槽为双锚支护的采煤工作面，必须配备和使用退锚机具对锚杆、锚索进行卸压，退锚率要达到85%以上。确保端头采空侧顶板及时垮落。退锚后，落山悬顶距离超过2m的，要采取剪顶网并支设戗棚（柱）加强支护等措施。因顶板压力大、顶板破碎、巷道超高、锚索外露段损坏、外露长度不足等原因退锚困难时，矿生产技术部门应制定具体措施，防止瓦斯、顶板事故的发生。532.1.3、端头支护7、退锚必须在进回风顺槽密柱以外放顶步距内进行，严禁超前支架切顶线1m退锚，顶锚杆卸压应在回柱放顶前进行。

29、严禁任何人员进入密柱以里空顶区作业。退锚放顶前，必须在所退锚索（锚杆）的托梁、钢带或顶板下支设单体帽柱。54长沟公司长沟公司“11.8”顶板顶板事故案例事故案例事故案例一事故案例一55事故经过事故经过2010年11月8日八点班，工长雷月军安排周太生带领杜吉、冯晓伟两人在工作面回进风顺槽退锚放顶。约9时，周太生让杜吉配合支回柱，冯晓伟观测顶板。随后，周、杜二人在两排密柱煤帮侧各回掉一根单体柱，并在落山往外第二钢带下支设了4根临时柱。10时左右，完成这些工作后，周太生叫杜吉负责送液，冯晓伟在密柱外观察顶板，自己进入落山开始退锚。由于巷道较高，站在底板上退锚困难，周太生找来一块4米长的木板搭架，站在

30、架上进行退锚，在退完4个15.24mm锚索锁具（落山侧第一排钢带的3个和第二排钢带巷邦的1个）后，准备安退锚器退第一排钢带的第一根17.8mm锚索时，突然落山顶板冒落，碎矸涌出将其埋压。杜、冯二人立即喊来队长和其他人员组织抢救，队长安排一部分人员负责清理浮煤救人，另一部分人员负责维护顶板预防二次流矸。当周太生即将要被救出时，不幸二次流矸又将周太生完全埋压，12时03分周太生被救出时已经停止呼吸。事故案例一事故案例一56事故原因事故原因1、死者擅自进入切顶密柱以里，第一排钢带处，临时单体柱已回撤，在没有采取进一步的安全技术措施的情况下违章操作，强行退锚，造成顶板松动，导致顶板冒落流矸，将其掩埋，

31、是这起顶板事故发生的直接原因。2、现场安全隐患排查不到位，按规程规定，切顶线以里的两排钢带先退锚后回柱，实际是先回柱后退锚，现场作业秩序错乱，是这起事故发生的主要原因。事故案例一事故案例一57开元公司开元公司“730”白相军死白相军死亡亡事故案例事故案例事故案例二事故案例二58事故经过事故经过2010年7月30日四点班正常出煤，由白相军负责带领白志林、王晓斌二人配套维护两端头。白相军和白志林、王晓斌三人先将生产溜上方两架跨溜抬棚下进风侧靠近机头的单体柱移至靠落山侧。机组拉两次机头后，继续向回风方向割煤，端头维护工白相军发现机头处靠近工作面侧的跨溜抬棚梁下有一根液压单体柱失效，就去进风巷放柱处搬

32、运了一根完好的单体柱准备更换。大约19:40分，将单体柱搬运到两根跨溜抬棚梁中间时，白相军头部恰好位于两根抬棚梁中间，因工作面生产溜带出的大块煤顶住靠近煤帮的跨溜抬棚板梁（巷道底板距跨溜抬棚梁高度1.6米。 ），导致板梁摆动，将位于两根板梁之间的白相军头部挤压，经抢救无效死亡。事故案例二事故案例二59事故原因事故原因1、在未停生产溜的情况下，维护工违章处理端头支护，被生产溜拉出的大块煤顶在跨溜抬棚梁上，使抬棚梁发生摆动，将其头部挤在两根梁之间挤伤是造成事故的直接原因。2、处理端头支护时，生产溜司机未及时停溜，违章作业是造成事故的主要原因。3、作业现场浮煤多，不及时清理，导致工作面端头高度不达要

33、求，存在安全隐患未及时处理，是造成事故的重要原因。事故案例二事故案例二60死亡现场图4米板梁死者单体柱工作溜转载机单体柱612.1.4、拆安工作面顶板管理1、拆除、拆除、木梁支护拆架巷的木腿或单体液压支柱要时刻全部保持完好且要撑紧支实，严禁出现蹬腿或支设在浮煤、浮矸上。、拆架巷出现断梁折柱，必须用不低于同等规格和支护强度的支护材料及时更换。、拆架处三角区域要支设棚梁维护，避免拆架期间支架调向时，挂破顶网。、支架顶梁和尾梁上必须铺设木梁或钢丝绳等提前维护，便于拆架期间维护三角区顶板。62巷道压力显现地段必须采取补打锚索、补支棚梁等加强支护措施。杜绝出现网破和支架剪切网现象。拆架期间，支架必须保证

34、达到规定的初撑力，确保支架接顶严密，支架俯仰角不超过7，乳化液泵站压力符合要求，使用立柱带调节杆的重型放顶煤支架（如ZF6200型等）的综放工作面必须在末采期间将支架四根立柱的调节杆全部收回缸筒内，保证支架立柱有足够的行程。2.1.4、拆安工作面顶板管理632、安装、安装（1）安装切巷顶底板必须平整，提前采取调坡、伪斜布置等方式调整工作面坡度，不准出现急坡急弯和台阶，大采高工作面坡度不超过10，其余工作面不超过15。（2）切巷中部要按设计要求加强支护。（3）切巷内顶板出现支护失效的地段，必须及时补支同等规格和支护强度的支护材料。（4）两端头及巷道压力显现地段必须提前补打锚索、补支棚梁等加强支护

35、。2.1.4、拆安工作面顶板管理64事故案例事故概况：事故概况：某回采面拆除过程中，由于末采时工作面中部进入构造区，顶板破碎，拆架巷质量较差。在构造区拆除中间架的过程中，支架尾梁将顶网挂破，而且由于构造区放炮等原因，顶网有破损，造成拆架处冒顶，致使下一架支架被碎矸碎煤掩埋。65事故案例事故原因：事故原因：1、拆除支架方法不当，造成撕网。2、构造区顶网联网质量差。3、支架顶梁和尾梁未提前上木梁或钢丝绳等维护。662.1.5、煤帮片帮冒顶处理冒顶原因：冒顶原因：客观上讲，由于原生或地质构造原因，在一些煤层的直接顶中因存在多组交叉裂隙而形成某些散离岩块，在采煤机割过、爆破落煤或顶板来压后，煤壁顶板可

36、能出现片帮甚至冒顶。主观上讲，由于管理方面的原因，如工程质量差、支护不及时或支护强度不够等导致冒顶事故的发生。672.1.5、煤帮片帮冒顶处理 采取措施：采取措施：1、采煤工作面煤壁出现片帮，端面距超过规定时，要及时采取伸出伸缩梁、提前移架等方式，使梁端靠紧煤帮。提前移架和伸出伸缩梁后，端面距超过0.8m以上时，必须支设临时支护，采取打锚杆、锚索、注胶等煤体加固措施。682.1.5、煤帮片帮冒顶处理2、采煤工作面出现3架及以内范围冒顶时，首先要及时伸出伸缩梁或提前带压擦顶移架支护顶板，然后采取支设托棚、套棚、插梁和贯钎等方式蓬顶控制冒顶区顶板，并且逐步加固维护，直至恢复正常生产。采煤工作面出现

37、3架以上范围冒顶时，必须采取铺金属网、打锚杆、锚索维护和化学材料加固煤体（或顶板）等综合性措施。692.1.5、煤帮片帮冒顶处理 3、采煤工作面发生片帮、冒顶时，对片帮、冒顶区域外3m范围，必须采取打锚杆、锚索、注胶等煤体（或顶板）加固措施，由两端稳定区域向中部逐步控制顶板，做到有效锁口，防止冒顶范围扩大。 4、工作面如采取上述综合措施仍无法有效控制顶板时，则必须采取提前人工做巷的方式推进，并制定专项安全技术措施，明确支护方式、规格、参数等。70新元公司新元公司“219”顶板事故顶板事故事故案例71一、事故经过：一、事故经过： 2008年2月19日八点班，新元公司综采一队工长苏海洲和朱有生、姜

38、波、崔保福等人当班的任务是维护工作面的顶板。跟班队长和安监员到达310101综采工作面后，对工作面情况检查时都发现了56#到58#支架处的顶板不好，需要维护，但都没有及时安排处理。中午13点，苏海洲等人开始对58#液压支架处的顶板进行维护。当时该处的空顶较高，苏海洲在未采取临时支护等安全措施的情况下，爬到支架上用木头支护顶板，姜波和朱生有负责给支架上的苏海洲递送木料，崔保福等人负责往工作面运送木料。在姜波、朱生有给苏海洲递了三根木料的时候，顶板和煤壁突然冒落，冒落下来的煤和矸石将姜波全身埋住，同时埋住了朱生有的双腿。附近人员听到埋住人，就急忙赶到事故地点，看到苏海洲坐在一旁。众人把朱生有、姜波

39、从煤堆中挖出，运送至地面进行抢救。姜波经抢救无效死亡。事故案例72二、事故原因二、事故原因1、工作面构顶时没有及时采取临时支护防范措施，操作人员违章进入煤帮空顶区作业，是造成事故的直接原因。2、现场安全管理不到位，跟班队长、当班安监员发现隐患没有及时安排处理并采取安全防范措施，是发生事故的主要原因。3、安全生产责任制、干部下井跟班带班制度落实不到位，安全教育和培训不力，工人安全保护意识差是发生事故的重要原因。4、没有严格按照作业规程和技术措施组织生产，是造成这起事故的主要原因。5、业务部门对现场安全监督检查不到位，作业现场存在违章行为不能及时予以制止或消除，是造成这起事故的又一重要原因。事故案

40、例732.2不同条件下掘进工作面顶板管理的技术手段742.2.1掘进工作面过构造的顶板管理752.2.1掘进工作面过构造的顶板管理根据阳煤生字2012873号采掘工作面过地质构造顶板管理规定将掘进工作面构造区顶板管理的综合评定分为、三个等级。A级评定标准：含水构造、陷落柱、断层和顶板破碎的褶曲，以及已探明构造10米范围内的影响区域。B级评定标准：顶板岩性发生变化区域、顶板淋头水段、冲刷区、岩巷构造区和已探明构造30米范围内的影响区域。C级评定标准：没有明显矿压显现，顶板完整、围岩稳定，煤层倾角变化不大（小于15度），没有揭露地质构造。 762.2.1掘进工作面过构造的顶板管理1、掘进工作面地质

41、构造区顶板管理相应等级采取的技术措施：A级：立即停止作业，对外围10米范围内的顶板加强支护，同时汇报调度，由矿总调通知生产、地质、安监部门到现场踏勘，研究制定专项安全技术措施，集团公司、区域公司的生产、地质部门结合现场审核措施，同意后贯彻执行。B级：立即停止作业，对外围10米范围内的顶板加强支护，同时汇报调度，由矿总调通知生产、地质、安监部门到现场踏勘，研究制定专项安全技术措施，同意后贯彻执行。C级：井区队组及时观察顶板围岩状况，发生变化及时提升等级标准。772.2.1掘进工作面过构造的顶板管理2、 确定为B级、C级的采掘工作面过构造区段要及时根据变化情况提升等级，并按相应措施执行。3、 掘进

42、工作面地质构造区段和影响区域10米范围内采取的主要支护措施：（1）含水构造、顶板破碎的挠曲等提前采取注浆加固措施。（2）根据巷道围岩结构稳定性、顶板完好程度和矿压显现情况，采取全锚索支护、锚索+网+钢带和套棚联合支护或金属棚支护。782.2.2掘进穿越煤层的顶板管理 792009年寺家庄顶板事故2009年10月22日零点班，班前会强调在煤层松软的情况下能用镐刨不要放炮，刨不动再放震动炮。下井后用镐刨出第一排进度并打起锚索后，又用镐又刨出第二排，挂网后在空顶下支设2根临时支护，开始打第二排锚索。在打至靠左帮第五个锚索眼的第四根钻杆（每根一米）时，听到有连续的厥炮声响伴随着煤尘飞扬，李丽军在撤离时

43、被冒落的煤埋压死亡。事故原因分析：事故原因分析：1、生产队组未严格按措施规定铺设双层顶网，致使顶板支护质量下降，顶板突然来压，造成煤头超前片帮冒落，加上顶煤破碎，引发煤头三排锚索范围顶板漏冒，是造成事故的直接原因。2、上山掘进穿煤层过程中，支护形式选型针对性不强，支护强度不够是造成事故的重要原因。 802.2.3临时支护基本要求 1.所有开拓掘进工作面严禁空顶作业，必须使用临时支护，没有临时支护或临时支护不合格，一律不准作业。 2.作业规程或措施中必须明确规定临时支护的形式、材料规格和数量、支设方法、间排距要求、操作步骤等，施工过程中严格按照批准的作业规程或措施执行。 812.2.3临时支护基

44、本要求3.临时柱的选择： 优先选用单体液压支柱或内注式单体柱，特殊情况下经矿分管副总工程师（或总工程师）批准可选用木支柱作为临时柱，且临时柱要带帽，柱要支在实地上，遇地软或无法支在实地上时要穿鞋。 内注式单体柱初撑力不得小于50KN； 单体液压支柱的初撑力，柱径为100mm的不得小于90 KN，柱径为80mm的不得小于60 KN； 木支柱为直径不小于18cm的优质木支柱。822.2.3临时支护基本要求4. 金属前探梁临时支护一般用在棚式支护。 金属前探梁必须有足够的强度，要选用11#、12#矿用工字钢或不小于15kg/m的钢轨制成。前探梁伸出永久支护的长度要不大于前探梁总长的1/3，每根前探梁

45、至少要有3道专用固定卡固定在永久棚梁上，木支架可用锚链固定前探梁，锚链规格不得小于1864mm，锚链连接必须穿上螺丝紧固。 832.2.3临时支护基本要求坡度大于15的斜巷不得使用前探梁的临时支护形式。 一般情况下，临时支护的时间不超过8小时，临时支护的距离不超过作业规程规定的永久支护到煤头或茬岩的最大距离。842.2.3临时支护基本要求一一 煤巷综掘作业使用临时支护的规定煤巷综掘作业使用临时支护的规定 根据顶板情况和支护形式可以采用以下三种临时支护形式： 1. 正常情况下优先选用机载式液压临时支护装置或者机载式托梁器托板木、钢带、网或托棚梁的方式作为临时支护。板木的厚度要不小于10cm、宽度

46、不小于20cm，长度不小于巷道宽度的一半；在托金属棚梁时要垫木板。 2. 采用锚杆、锚索支护的掘进工作面，当巷道顶板出现劈口、冒顶等导致顶板不平整无法使用托梁器作为临时支护时，或现场没有托梁器应采用柱式临时支护。 3. 采用棚式支护的掘进工作面，可使用金属前探梁的临时支护形式，也可使用柱式临时支护形式。852.2.3临时支护基本要求二二 煤巷普掘作业使用临时支护的规定煤巷普掘作业使用临时支护的规定 煤巷普掘作业根据支护形式可以采用以下两种临时支护形式： 1. 采用锚杆、锚索支护的煤巷普掘工作面，应选用柱式临时支护形式。 2. 采用棚式支护的煤巷普掘工作面，可选用金属前探梁临时支护形式，也可选用

47、柱式临时支护形式。 862.2.3临时支护基本要求三三 岩巷作业使用临时支护的规定岩巷作业使用临时支护的规定 岩巷作业根据支护形式可以采用以下两种临时支护形式： 1. 采用锚喷支护或锚杆、锚索支护的岩巷工作面，应选用柱式临时支护形式。 2. 采用棚式支护的岩巷工作面，可选用金属前探梁临时支护形式，也可选用柱式临时支护形式。872.2.3临时支护基本要求四四 半煤岩巷作业使用临时支护的规定半煤岩巷作业使用临时支护的规定 半煤岩巷作业根据施工工艺和支护形式可以采用以下三种临时支护形式： 1. 采用锚喷支护或锚杆、锚索支护的半煤岩巷工作面，应选用柱式临时支护形式。 2. 采用棚式支护的半煤岩巷工作面

48、，可选用金属前探梁临时支护形式，也可选用柱式临时支护形式。 3. 采用综掘工艺的半煤岩巷工作面，如巷道断面为矩形、顶板平整，可选用机载式托梁器托板木、钢带、网或托棚梁的方式作为临时支护。882009年石港公司顶板双人事故年石港公司顶板双人事故2009年3月26日，石港公司开拓队零点班在15108高抽巷与收工的四点班人员进行了交接班，四点班茬岩已经放完第二炮，空顶较大。零点班在清完矸后，在还未支设临时支柱的情况下，李四明、刘高贵就往空顶下拉钻机和管路，做打锚杆前的准备工作，此时突然发生顶板离层，掉下一块体积为1.60.750.31米3的岩石，将二人埋压，造成李四明当场死亡，刘高贵在救护途中死亡。

49、事故原因分析：事故原因分析：1、现场作业人员不执行敲帮问顶制度、不采取任何临时支护，违章进入空顶区作业，顶板岩石冒落埋压致人死亡，是造成事故的直接原因。2、队组人员不按规程要求组织正规循环作业，放炮、瓦检人员没有严格执行集团公司2006721号文件的规定，放到点炮，造成大面积空顶，是造成事故的主要原因。892.2.4掘进工作面冒顶处理1、处理冒顶前， 根据顶板围岩情况必须对维修点前后25m加强支护。施工时，必须由外向里、逐架逐米进行，严禁同时多架棚或多米锚喷巷进行作业。 2、 施工时，必须做到材料完备，工具齐全完好。 3、处理冒顶必须由外向里， 一般应由上向下进行。维修人员要在安全支护下工作，

50、同时要有经验丰富的老工人观察指导，要合理配套，分工明确，密切协作、相互照应，严禁单人作业。 4、 独头井巷处理冒顶严禁分段作业。 如巷道两头都有安全出口，并有良好的通风系统时，可两头相向施工。但相距10m 时必须停止一头作业。 902.2.4掘进工作面冒顶处理5、处理冒顶前，必须先由施工负责人检查现场的围岩、安全退路、支护等情况，对不安全隐患必须采取相应防护措施后，方准进行施工。 6、 架棚巷道整修冒顶区域时， 必须用罗架木接顶背紧。7、 在处理冒顶施工中，发现异常现象或不安全隐患，立即停止作业，同时汇报班队领导和调度室，待有关领导和单位采取措施，妥善处理后，方可继续施工。912.2.4掘进工

51、作面冒顶处理8、正在过地质构造的巷道冒顶后必须采用棚式支护，冒顶高度在2米以下时，要构罗架木接顶，冒顶高度在2米以上时要铺设至少50cm的缓冲层蓬顶通过，但必须对已暴露的顶板进行临时支护，同时对蓬顶段的架棚采取防倒措施。922008年一矿顶板双人事故年一矿顶板双人事故 2008年9月15日12时30分，开掘工区综掘二队四点班入井后，发现12日打的锚杆处（距煤头6米左右）压力异常，有网包，大约21时10分，煤头四根锚索已打起。掘进工冯某和穆四小打煤头西帮顶部最后一根锚索眼。周某等人在外面处理网包，处理过程中顶板发生冒落，造成在煤头作业的魏诗权、穆四小死亡。事故原因分析事故原因分析: 1、掘进工作

52、面顶板压力异常，现场人员在作业过程中处置不当，顶板冒落将作业人员埋压致死，是事故发生的直接原因。 2、处理冒顶前，必须由外向里、逐架逐米进行，独头巷道处理冒顶严禁分段作业。 3、处理冒顶前，必须先由施工负责人检查现场的围岩、安全退路、支护等情况，对不安全隐患必须采取相应防护措施后，方准进行施工。932.2.5交岔点支护设计交岔点支护设计94三、顶板管理注意事项回采方面951、泵站压力乳化液泵站设专人检修，泵站压力必须达到30MPa以上，乳化液泵站和液压系统确保完好达标。液压泵站及管路状态直接决定液压支架的实际支撑力。如果支架实际初撑力由于泵站压力不足、阀及管路漏损大等原因数值偏低，顶板来压时，

53、可能导致支架立柱的油缸炸裂，平衡千斤拉坏，支架压死等。962、初撑力支架初撑力，应充分满足使直接顶与老顶结构岩层紧贴，而不发生离层，这样可比避免直接顶处于离层状态，后者常常是顶板事故的根源。提高支架初撑力可以减少顶板离层，增强顶板自身强度，增加顶板稳定性，提高支架对机道顶板的支撑能力，减少工作面顶板端面破碎度及煤壁片帮。97相关规定液压支架：液压支架：采煤工作面严格控制采高，液压支架严禁超高使用。必须坚持正规操作，保证液压支架（柱）处于正常工作状态。接顶严密，仰俯角不大于7，垂直顶底板，歪斜不超过5，严禁支架顶梁线接触。并有可靠的压力检测手段和完整的记录。倾角大于15时，液压支架必须采取防倒、防滑措施。98相关规定单体液压支柱：单体液压支柱严禁在浮煤、浮矸上支设，应支设在实底上，迎山有力，与钢性物体直接接触，必须采取有效的防滑措施。 采煤工作面端头的单体液压支柱严格按循环进度均匀支设，成行成排，支柱密度不少于3根/m2。密柱排每米不少于3根柱，支柱初撑力，柱径100mm的不小于90KN（12MPa）