顶板基本知识培训课件

顶板管理基本知识培训生产技术部2015年7月主要内容:一、顶板分类：二、锚杆支护原理、分类：三、巷道支护形式：四、煤巷锚杆支护监测：五、顶板事故现场处置方案：一、顶板分类

根据顶板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；

1、伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3～0.5m，多由页岩、炭质页岩等组成。

2、直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

3、基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。

为什么要对巷道进行支护?

煤（岩）层掘进后为防止巷道围岩变形，片帮冒顶，断面缩小造成事故，影响通风、运输、行人等需要对巷道进行支护。目前我矿巷道支护方式主要有：锚杆支护、锚网支护、锚梁支护、锚网梁支护、锚网喷支护、锚索支护、工字钢棚支护、砌碹支护等。二、锚杆支护的原理、分类

从支护机理上看，锚杆支护属于“主动”支护，可以充分利用围岩的自承能力，提高巷道围岩的稳定性，将载荷体变为承载体。在相同生产地质条件下，锚杆支护的巷道围岩变形量比棚式支护减少一半以上。

从技术经济上对比，锚杆支护可以节约大量钢材，减少材料运输工作量，减轻工人的劳动强度和改善作业环境；保持采煤工作面上下两顺槽和开切眼的畅通，为回采工作面快速推进和高产高效低成本生产创造有利条件；锚杆支护巷道施工简单，机械化程度高，可大幅度降低巷道支护成本，提高掘进速度和生产效率。（一）、锚杆支护作用机理1、悬吊理论机理：将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上，以避免较软弱岩层的破坏、失稳和塌落，锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。缺点：没有考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开。适用条件：锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。2、组合梁理论

机理：将锚固范围内的岩层挤紧，增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象，提高其自撑能力；将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁）；在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。

缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作用分开；随着围岩条件的变化，在顶板较破碎、连续性受到破坏时，组合梁也就不存在了。适用条件：层状地层；顶板在相当距离内不存在稳定岩层，悬吊作用处于次要地位。3、组合拱（压缩拱）理论机理：在破裂区中安装预应力锚杆时，在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力，如果沿巷道周边布置锚杆群，只要锚杆间距足够小，各个锚杆形成的压应力圆锥体将相互交错，就能在岩体中形成一个均匀的压缩带，即承压拱，这个承压拱可以承受其上部破碎岩石施加的径向荷载。在承压拱内的岩石径向及切向均受压，处于三向应力状态，其围岩强度得到提高，支撑能力也相应加大。缺点：一般不能作为准确的定量设计。适用条件：顶板无稳定岩层。4、最大水平应力理论

机理：矿井岩层的水平应力通常大于铅直应力，水平应力具有明显的方向性，最大水平应力一般为最小水平应力的1.5—2.5倍。

巷道顶、底板的稳定性主要受水平应力影响且具有三个特点：

1）与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小，顶、底板稳定性较好；

2）与最大水平应力呈锐角相交的巷道，其顶、底板破坏偏向巷道的某一帮；

3）与最大水平应力垂直的巷道，其顶、底板稳定性最差；（二）我矿锚杆分类：用树脂为粘结剂，在固化剂和加速剂的作用下，将锚杆的头部粘结在锚杆孔内。端头锚固型树脂锚杆是由树脂药包和杆体组成(图5-7)。（1）高强度螺纹钢锚杆（¢18-M20-1800mm等）（2）普通树脂锚杆（¢18-M20-1600mm等）（3）玻璃钢锚杆（¢20-M22-2000mm）

玻璃钢锚杆（三）锚固剂及锚固方式（1）锚固剂：树脂药卷，一般采用凝结速度为超快与中速的树脂药卷配合，使用药卷长度一般350、600mm树脂锚固剂规格型号规格/mm质量/g适用钻孔/mmCK3538￠35×380700±10￠42±2K2335￠35×350300±10￠28±2K2360￠35×600430±10￠28±2树脂锚固剂主要型号和特性型号特性凝结时间/min固化时间/minCK超快0.5～1≤5K快速1.5～2≤7Z中速3～4≤12M慢速15～20≤40CM超慢≥120≥240（2）锚固方式（1）全长锚固：锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%。（2）端头锚固：锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。（3）加长锚固：介于端头锚固与全长锚固之间。（3）三径匹配钻孔直径比锚杆直径大6～10mm钻孔直径比树脂药卷大6mm左右一般钻孔直径28mm，锚杆直径18、20、22mm，树脂药卷直径23mm。三、巷道支护形式1、锚喷支护锚杆和喷射混凝土虽各自有优点，但也有不足之处。锚喷联合支护，恰能使两者取长补短，互为补充，是一种性能更好的支护形式。锚喷支护图示例2、锚网支护锚网支护是将金属网用托板固定或绑扎在锚杆上所组成的支护形式。金属网用来维护锚杆间的围岩，防止小块松散岩石掉落，也可作为喷射混凝土的配筋。被拉紧的金属网还能起到联系各锚杆组成支护整体的作用。常见的金属网有金属菱形网、经纬网，一般采用直径3～4㎜的铁丝编制而成，一般采用镀锌铁丝，由于金属网消耗钢材较大，目前正在使用具有一定抗拉强度和延伸率的塑料网代替。锚网支护梯形巷道锚网支护拱形巷道3、锚网喷联合支护喷射混凝土能有效的控制锚杆间的石块掉落，但其本身是脆弱的，当岩石变形大时，容易开裂剥落。解决办法之一就是喷射混凝土之前敷设金属网，喷后成钢筋混凝土层，提高了混凝土的整体性，改善了喷层的抗拉性能，这就形成了锚网喷联合支护，能有效的支护松散破碎的软弱岩层。金属网用钢筋直径一般为6～12㎜，钢筋间距一般为200～400㎜。4、锚网带（梁）支护

锚网带（梁）支护由锚杆、钢带（钢筋托梁）及金属网组成。钢带（钢筋托梁）是用扁钢或薄钢板（钢筋）制成，为了便于锚杆安装，在钢带上预先钻好孔，钻孔形状为椭圆形，钻孔直径应由相应锚杆直径确定。也可采用钢筋托梁代替钢筋带。5、锚索支护

锚索支护是根据矿山压力中煤层顶板是板块原理的假说,让锚索直接打在不冒落的老顶上,然后利用锚索30t的预应力提前把直接顶吊住,来维护巷道,减少顶板下沉量和破坏程度。锚索是锚杆的发展和延伸，其材料一般采用既有一定刚度又有一定柔性的钢铰线制作，长度可达10m甚至20m以上，抗拔力可达几百kN，是地下大断面巷道、硐室，以及岩层有软弱夹层时的有效支护手段。预应力锚索一般由锚固段、自由段和张拉端三部分组成。锚固段是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基；自由段式连接锚固段与张拉端的锚体部分；张拉端是锚索位于孔口的外露部分。锚索支护图示例四、煤巷锚杆支护监测顶板离层仪是一种检测顶板岩层移动的专用监测仪器。它可以分别显示锚杆长度范围内和锚杆同范围外的顶板岩层的离层情况。为煤矿工程技术人员和监测工作人员提供确定锚杆的长度、抗拉强度，了解所使用锚杆的合理性、经济性而需要的科学依据。从而有效的防止顶板坍落事故的发生，确保煤矿安全生产。

观测管理：《掘进质量验收标准》规定，每50m设一离层监测仪。顶板离层仪主要有孔内锚头、测量钢丝、孔内基点和顶板表面内外测筒等四部分组成。技术特性离层监测仪五、顶板事故现场处置方案顶板事故是指在井下采掘和生产服务过程中，顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等事故。一、事故特征顶板事故类型主要有：人员被堵、被埋或伤亡;虽无人员被堵、被埋或伤亡，但已经或可能影响通风系统安全运行;造成设备损坏、生产中止。1、可能发生的事故类型（1）造成人员被堵、被埋或伤亡的：人员被堵、被埋或伤亡的主要指顶板意外冒落的煤、矸石堵住巷道断面或覆盖整个巷道时，造成人员被堵、被埋或伤亡的现象。（2）虽无人员被堵、被埋或伤亡，但已经或可能影响通风系统安全运行的：这种事故特征主要指采面及两巷顶板冒落的煤矸石堵住巷道或覆盖整个巷道时或压埋住风机或风筒，造成通风不畅，已经或可能影响整个通风系统安全运行的现象。

（3）造成设备损坏、生产中止的：在采面或两巷的顶板意外冒落的煤、矸石压埋住采掘面的设备，造成无法生产，甚至损坏生产设备。2、事故易发生的区域、地点采面初采初放、上下隅角、开切眼附近、老巷附近、倾角大的地段、顶板岩层含水地段、地质构造带等都可能导致大冒顶。3、事故发生前的预兆：（1）发出响声。岩层下沉断裂，煤层顶板压力急剧加大。采空区内煤层顶板发生断裂的闷雷声。（2）掉碴。是发生冒顶的危险信号。（3）片帮。顶前煤壁所受压力增加，片帮煤增多，煤质变软，这就说明有冒顶危险。（4）裂缝。煤层顶板的裂缝，自然裂隙、采动裂隙。“流水的裂缝有危险;缝里有煤泥、水锈的不危险;茬口新的有危险”。（5）脱层。煤层顶板快要冒落的时候，往往会出现脱层的现象。用“问顶”的方法检查煤层顶板。（6）漏顶。破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒顶以前，有时因为背顶不严和支架不牢出现漏顶现象。漏顶如不及时处理，会使棚顶托空、支架松动，煤层顶板岩石继续冒落，就会造成没有声响的大冒顶。（7）瓦斯增大。在含瓦斯的煤层中，瓦斯涌出量突然增大。（8）淋雨增加。煤层顶板的淋头水量有明显的增加。二、顶板事故现场应急处置1、现场发生顶板事故后，现场人员必须立即向值班室及调度台汇报，报告事故时必须说明事故的地点、性质、严重程度、受威胁的人员数、可能影响的范围是否扩大等；2、现场负责人清点人数，临时确定事故处理方案;3、积极恢复冒顶区的正常通风，如一时不能恢复，则必须利用压风管、水管或打钻向被埋或截堵人员供给新鲜空气；下山掘进必须采取排水措施，进行排水处理；4、在安全的前提下及时支护冒顶区域附近巷道，防止冒顶事故扩大;5、当发生埋人，堵人事故时必须遵守以下规则：(1)视冒顶区四周顶板状况，在确保安全的前提下立即将受难者救出，但不能用力硬拉，以免加重

伤情;(2)抢救过程中，处理冒顶过程必须由外向里有逐步进行，应密切注意顶板有无再次冒落的危险，必要时可以向遇难人员处开掘专用小巷道;(3)冒顶致使独头巷道被堵时，不可慌乱，如果冒顶面积较大时，应立即静坐休息注意节约矿灯，食品和水，减少氧气消耗，保持足够的体力。有压风管的应要打开压风阀门，保持良好的通风，并敲打铁管，铁道等发出呼救信号，等待救援;(4)在处理过程中要注意尽量避免破坏冒落岩石的堆积状态，防止加重受伤人员的伤害和冒顶的加剧，使用工具时要严防工具对被埋人员的二次伤害;（5）在抢救中遇到大块矸石，不许用爆破法处理，应尽量避开。如果威胁遇难人员，则可用千斤顶等工具移动石块，救出遇难人员。(6)对抢救出的人员要实行“先现场救护，后移送”的原则，及时对外伤出血进行止血、骨折进行固定，对停止呼吸的人员要及时进行人工呼吸等现场救助工作;三、注意事项；1、井下作业人员必须按规定佩戴自救器并能正确使用；2、应急救援坚持“受困人员和应急救援人员的安全优先、防止事故扩大优先、保护坏境优先”的原则，最大限度减少人员伤亡和财产损失；2017年将召开党的十九大，是实施十三五规划的重要一年。下面是关于学习十九大精神的心得，希望对你有帮助。学习党的十九大精神心得体会1：党的十九大届举国期盼，世界瞩目。这是在全面深化改革、决胜全面小康的关键时刻召开的一次重要会议。十八届六中全会表明了中共中央坚定不移推进全面从严治党的政治决心，开创了党的建设新格局和新境界，也将四个全面战略布局更加系统地提升到新的高度，引起党内党外、国内国外的热烈反响与强烈共鸣。依法治国事关党执政兴国、事关人民幸福安康、事关党和国家长治久安。依法治国唤起的制度力量，必将有力提升国家治理体系和治理能力现代化，为建设中国特色社会主义法治国家，实现中华民族伟大复兴中国梦提供有力保障。对于最近一年间，经济发生的变化，企业家们的感受最直观。海南的一家大型农业种植公司营销总监吴诚说，政府行为更加规范、办事容易了：随着政府的八项规定，我觉得现在形势发生了很大变化，合作更规范了，政府给我们一些政策支持、项目带动，感触比较深。希望政府在管理权方面对企业还是要放权。企业家们希望政府放权、创造公平竞争的商业环境，这一点，从2013年到现在，正在逐步实现。中国国家发改委曾掌握很多重大项目的审批权，发改委投资司副司长张明伦说，他们在全面落实企业投资的自主权。除少数另有规定外，境外投资项目一律取消核准改为备案。我们测算，中央层面的核准工作量将减少大约40%，再加上2013年比以前减少的大约60%，本届政府前两年中央层面的核准工作量总共大约减少了76%。下放权限的同时，今年3月份开始的工商登记制度改革使得企业注册登记的手续大大简化。国务院总理李克强表示，大众创业的形态在形成：今年我们进行了商事登记制度等改革，1到8月份，新注册市场主体超过800万家，带动了上千万人就业。就新注册企业个数来说，自商事登记制度改革开始到现在不过半年时间，同比增幅近60%，有人形容这是井喷式的增长，也就是说一个大众创业的形态正在形成。一些重要的领域也在放宽市场准入，比如，国企中石化进行混合所有制改革，让多家民营企业进入了原本壁垒森严的油品销售领域。中国国际经济交流中心咨询研究部副部长王军认为，政府的放权促使经济更具活力：这一年最大的变化，就是三中全会决定中说的，要让市场起决定性作用，政府要发挥应有作用，这种清晰定位有助于市场主体发展经济、促进竞争的重大活力。原来受到的很多权力或者政府的不当干预在逐渐减轻、甚至取消，释放全民创业创新的活力和积极性。凡是政府法无禁止的即可为，给普通民众和所有企业决定自己生产、经营、消费投资包括迁徙的自由，这种限制的取消或者自由的赋予，是我们前进的方向。很多人用中国经济进入了一种新常态来概括目前的变化。今年5月，中共中央总书记习近平在河南考察时首次提到新常态这个词。经济学家们认为，新常态的最大特征就是，增长速度换挡期、结构调整阵痛期、前期刺激政策消化期三期叠加，各种矛盾和问题相互交织。其中一个明显变化就是经济增速从两位数降到目前的7.5%左右。中国国家信息中心首席经济师范剑平认为大家都需要适应：看中国经济的眼光要变化。大家习惯了高速度之后，好像稍微降一点，大家总把降下来的速度看作是不正常的，认为回到高速度是正常的，可是不要忘了，我们国家处在经济增长速度的换档期，我们经济增长速度就是要慢慢往下降，而且我们比其他国家在换档时要好。政府宏观调控的新思路，也是要适应新常态，不搞强刺激、大调整，经济的新动力将是改革红利和民间的活力。在中国国际经济交流中心咨询研究部副部长王军看来，四中全会后，依法治国新举措的推行将规范政府行为，为经济发展保驾护航：这次全会主题是依法治国，将会在重大法制建设方面有重大突破，这对经济发展和改革来说，会进一步厘清政府和企业、权利和市场关系，这对未来释放改革红利、提升市场效力、提升治理能力现代化有重大意义，这将是非常值得期待和鼓舞的全会。学习党的十九大精神心得体会2：一、坚决拥护全会决定。全会明确习近平同志党的核心领导地位，这是全党的郑重选择，是党和人民事业发展的根本保证，是国家和民族的最高利益。实践证明，我们作为一个大党大国，要凝聚全党、团结人民、乘风破浪，就必须有一个领导核心。十八大以来，习近平总书记带领全党全军全国各族人民励精图治，奋发有为，治国理政新理念新思想新战略，符合历史和时代潮流、符合发展规律和人民意愿，深深凝聚了党心军心民心，习近平总书记已经成为新长征路上的主心骨。我们工委系统党员领导干部，在思想上充分信赖、在政治上坚决维护、在组织上自觉服从、在感情上深刻认同，自觉同以习近平同志为核心的党中央保持高度一致。二、要把《准则》和《条例》当作政治戒尺。十八大以来，中央从教育、制度入手，相继出台了一系列从严治党纲领性文件，笼子越扎越紧，环环相扣。全会通过的《准则》和《条例》具有很强的思想性、规范性、针对性。从机关工委看，要负责137个党组织、2000多名党员思想作风建设及160名老干部的服务管理。要落实这些要求，深感责任重大、使命光荣。要发挥机关党建职能作用，就必须找准职责定位，把好方向盘，坚决防止灯下黑和挂空档。要按照六中全会精神，根据市委近期出台的三个党建意见及区委要求，在调研论证基础上，研究机关党建规律，制定加强机关党建实施意见。结合工委系统党代会代表选举，认真学习全会精神，把选举党代表当作严肃党内政治生活、检验学习教育成果的具体体现和考验，成为党内政治生活生动实践和民主集中制教育的过程，运用规矩推进责任落实，确保党代表素质优良、结构合理、分布广泛、党员拥护。三、要充分发挥表率示范作用。制度的生命力在于执行。十八大以来，以习近平同志为核心的党中央率先垂范，全会又强调，党员领导干部要以上率下，带头严肃党内政治生活。机关党建要走在前作表率，这是党的建设一个传统做法和成功经验。我们要把抓全会精神学习与抓回头看反馈整改结合起来，坚持把党建融入经常、导向日常，强化精准党建意识，在实现区十三五规划征程中当先锋作表率。坚持以忠立魂，做政治上的明白人，坚持听党话跟党走。坚持以德立身，落实责任敢唱黑脸，不以问题轻微而忽视，不以矛盾棘手而回避。坚持以学立本，练好金钢钻，会调查研究、会党务指导、会备课授课、会文字表达、会组织推动、会网络运用，争当党务行家里手。坚持以新立业，以领跑者的姿态应变创新，坚持服务中心、服务党员、服务创新。真正把心思精力用在想干事上，把本事用在能干事上，把目标定在干成事上。