矿山顶板事故防治-太原理工大学张百胜第十一章采煤工作面顶板事故的防治研讨.ppt

（一）顶板动态法 顶板动态的前兆主要是通过监测顶板的运动状态、支承压力显现范围及峰值位置来预测冲击危险。 冲击地压一般发生在坚硬的顶板条件下，坚硬顶板运动往往是诱发冲击地压的主要因素之一。顶板的急速下深或突然断裂，会引起震动，都有可能诱发冲地地压。因此，坚硬顶板悬露的面积、断裂运动的时间是冲击地压预测的关键。 一般情况下，岩层沉降速度愈小，推进的面积愈大，断裂运动产生的冲击和压出煤的强度愈高；下位基本顶岩梁相对稳定的步距愈大，发生冲击地压的强度愈高。因此，采用顶板动态法监测冲击地压是比较有效的。 ①监测区域 （a）从工作面推进到煤壁上应力达到煤体破坏强度（开始形成内应力场）的部位起，到随工作面推进，煤层上支承压力继续增加，内应力场形成足够的缓冲带。该地段是监测的重点区域。 （b）初次来压后，工作面不断推进，上覆坚硬岩层断裂来压，在超前顺槽发生冲击地压。这主要是由于随工作面的推进，悬露面积的增大，煤体上应力不断增大，如上位基本顶岩梁内弹性能增加。一旦基本顶岩梁断裂沉降，应力产生转移，在相关部位产生冲击地压，主要发生在超前工作面前方80m范围内。 ②监测过程 顶板动态法监测冲击地压的过程如下：坚硬顶板运动→造成应力转移（与顶板运动有关）→采用动态法预测顶板断裂的规律→预测冲击地压危险。 通常采用位移计在超前顺槽内布置测点，监测顶板的运动规律及支承压力的分布规律。在运输巷与回风巷安装，间隔距离为5.0m，监测区域为超前顺槽50.0m范围。 ③前兆信息识别 依据顶底板移近量和移近速度的变化（包括反弹现象），判断顶底板断裂的位置，反弹或顶底板移近速度加速之时，正是冲击地压发生的前兆。 (二)采煤工作面局部较大范围冒顶的处理方法 (1)伪顶冒落，直接顶没有冒落时，一般可采取从冒顶两端向中间进行打探梁处理。首先检查冒顶区的顶板及支架的情况，如有支架折损、失效，应先把支架补齐修好，并加固冒顶区上下方的支架，控制冒顶波及范围。为防止冒顶范围继续扩大，要备有足够的支护材料。如果棚顶上空隙不大，则用木料或竹笆、荆条填满背实。如果棚顶上空隙较大，就必须在棚顶上架设小木垛，紧贴顶板为止。在架设小木垛之前，须先支设临时支柱来支撑顶板(图11—29a)，挑落矸石后，再架设小木垛(图11—29b)。最后清理好冒落的矸石，支好贴帮柱，背好煤壁，以防片帮。 (2)直接顶沿煤壁冒落，且冒落区矸石沿煤壁继续冒落，如块度较小，采用探板打不进去，则可采用撞楔法进行处理(图11—29c)。在打撞楔之前须做好下列准备工作：检查顶板冒落区的支架的完好情况，有无折损、失效，是否需要替换和加固，需要替换支架的应迅速替换，需要替换支架的应迅速替换，需要加固的支架应立即加固，防止冒顶事故的扩大；准备好必要的材料和工具；保证安全出口畅通无阻；木楔要削成尖头，长度要一样。 打撞楔的步骤是：先在冒顶处架设撞楔棚子，撞楔的方向应与棚梁的方向垂直；把撞楔放在棚梁上，它的尖端朝向顶板冒落处，末端垫一块方木块，用锤敲打撞楔的尾部，使撞楔插入冒顶的矸石堆内，将岩石托住，使岩石不再继续冒落；撞楔将岩石托住后，应立即清除撞楔下面的冒落矸石，并架设棚子。 1．采取恢复工作面的方法处理大面积冒顶 对影响不大，冒顶区不超过15m，垮落的矸石块度不大，采取一定的措施后人工能清除的，一般不另开开切眼，可以来取恢复工作面的方法处理大面积冒顶。 (1)从工作面冒顶处两头，由外向里，先用一梁二柱的套棚支撑顶板，保护后路畅通无阻。棚梁上用木板、条棍、笆片等刹紧背实，防止顶板继续垮落，梁上如有空隙则用小木垛接好顶。 (2)边架棚边清除工作面矸石，把冒落的矸石清除到来空区内，每清理0.5m支一架棚来控制顶板。若顶板压力大，可在冒顶区两头用木垛支护。 (3)如有大块矸石不易破碎时，应采用电钻或风钻打眼放炮爆破岩块。炮眼数目和装药量应根据岩块的大小与岩性来确定，作业规程应严格执行《煤矿安全规程》的规定。 (4)如顶板冒落的矸石很破碎，一次修复巷道不易通过时，可先沿煤壁输送机道修通一条小巷，支架形式可采用人字形掩护支架，如图 (a)。修通小巷风流贯通后，带动输送机，再从冒顶区两头向中间依次架棚清理矸石，棚梁上如有空顶，用小木垛插紧背实，如图 (b)。 (5)若在冒顶区前方采煤，采用输送机出矸时，应先将采煤机吊起，使矸石能顺利运出。 2．开补巷绕过冒顶区 一般在冒顶区范围较大，不宜用恢复工作面的方法处理时，可采取补巷绕过冒顶区的方法，也叫部分重掘开切眼的方法。 (1)冒顶发生在工作面机尾处。可以沿工作面煤壁从回风巷重开一条补巷绕过冒顶区，如图 (a)所示。补巷的支架可根据顶