【文章內容簡介】 3采空區(qū)頂板控制方法 采煤工作面向前推進頂板懸露面積不斷增加工作面壓力也逐漸加大。為了使采煤工作面正常生產必須對采空區(qū)懸露的頂板及時處理。采空區(qū)的頂板處理方法主要根據頂板巖層性質、巖層厚度和開采煤層的厚度等因素選擇。我礦采用全部垮落法全部垮落法主要適用于松軟、容易垮落的頂板近來又應用到堅硬頂板中。 頂板災難是煤礦生產過程中的一大安全隱患如果預防不當管理措施不到位將會造成事故。采空區(qū)、采煤工作面和掘進巷道受巖石壓力的影響都可能引發(fā)地壓災難。頂板災難通常表現為采煤工作面頂板大范圍垮落、陷落和冒落采空區(qū)大范圍垮落和陷落巷道或采掘工作面的片幫、冒頂或底板膨脹井筒涌沙、巖幫片落地表沉陷等。 1采煤工作面頂板大范圍垮落、陷落和冒頂使采煤工作面無法正常生產損壞支護破壞進回風巷道造成采煤工作面人員傷亡破壞采煤工作面和礦井的正常通風造成生產秩序的紊亂造成排水系統(tǒng)破壞引起水害破壞礦井的供電系統(tǒng)等。 2巷道或掘進工作面的片幫、冒頂造成巷道內人員傷亡破壞巷道內的設備、設施和巷道支護等。 發(fā)生頂板事故的預兆 一大面積冒頂的主要預兆 1頂板的預兆 1頂板連續(xù)發(fā)出斷裂聲有時發(fā)出悶雷聲這是由于頂板斷裂造成的。在頂板突然來壓和工作面總支撐力較低時工作面頂板下沉量會突然增加頂板沿煤幫方向會出現裂縫原有裂隙張大甚至產生臺階下沉。 2頂板面積來壓時在破碎頂板處連續(xù)掉碴巖粉末下落巖塵飛揚。如完整頂板有頂煤時煤和頂板離層脫落。 3在偽頂和假頂下有大量的煤屑和碎矸石下落卷起塵霧。 4當頂板比較堅硬時或初次放頂后采空區(qū)的頂板有時較大面積不垮落。為了預報采空區(qū)頂板活動情況在采空區(qū)沿傾斜方向每隔20至30米留一根木頂柱砍去2/3缺口作為信號柱當頂板來壓時信號柱被壓彎折斷發(fā)出響聲。 2煤幫的預兆 1由于冒頂前頂板壓力增大工作面及周圍巷道煤幫受壓增高造成煤質變酥片幫增多。 2在工作中使用風煤鉆打眼比平時省力。 3采煤機工作用電負荷減少等。 二局部冒頂的預兆 1響聲。木柱發(fā)生劈裂聲緊接著出現折梁斷柱現象發(fā)出很大的聲響有時還能聽到采空區(qū)內頂板發(fā)生斷裂時的悶雷聲。 2掉碴。頂板嚴重破裂時折梁斷柱現象增加繼而出現頂板掉碴現象掉碴越多說明頂板壓力越大。 3煤壁片幫。冒頂前片幫煤比平時增多。 4裂縫。當頂板裂縫加寬加深時就有可能發(fā)生冒頂。 16 5漏頂。因背頂不嚴或支架不牢出現的漏頂現象如不能及時處理當頂板巖石繼續(xù)冒落時就會出現沒有聲響信號的大冒頂。 6頂板出現離層。頂板快要冒落時常出現頂板離層現象要用敲幫問頂的辦法判斷即操作人員站在安全地點用長鋼釬先捅掉破碎的煤和巖石后再用斧、鎬或鋼釬敲打頂板如果聲音清脆則表明頂板完好如果頂板發(fā)出“空空”的響聲說明上下巖層之間已經離層。當離層很厚時則不好辨認這時要用震動問頂法用左手按住頂板右手用工具敲擊如果左手感到輕微震動則頂板發(fā)生離層要立即加強支護。 7在含瓦斯煤層中瓦斯涌出量突然增大。 8有淋水的工作面淋水量有明顯的增加。 防治頂板事故的主要措施 一掘進工作面冒頂事故的防治措施 1巷道盡可能布臵在穩(wěn)定的煤巖中。 2根據掘進巷道煤巖石性質選擇合理的支護形式。 3掘進頭有空頂區(qū)和破碎帶嚴禁空頂作業(yè)緊跟掘進采取臨時支護措施并且必須背嚴接頂。需要時一是應掛網防止漏空二是用拉條等將支架連成一體防止推垮。 4嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度、作業(yè)規(guī)程及操作規(guī)程的要求支架質量及支護形式要合理。 5炮眼布臵和裝藥量要合理以防爆破崩倒支架。 17 6采用錨桿支護時要合理確定錨桿的深度及密度必要時采用錨噴網聯(lián)合支護。 二采煤工作面局部冒頂事故的防治措施 1地質構造帶附近局部冒頂的防治措施 1斷層、向斜、背斜軸部如果工作面與構造帶軸線部平行應斜交通過。 2斷層兩側加木垛并盡可能迎著巖塊可能下滑方向支架戧棚或戧柱。 3加強破碎帶的支護。 2上下出口附近局部冒頂的防治措施 1工作面上下出口處要架設特種支架。 2支架必須穩(wěn)定性高、支撐力足夠以防老頂來壓時摧垮支架。 3煤壁附近局部冒頂的防治措施 1根據實際情況工作面落煤后采用前探支架或貼幫點柱及時支護 2工作面的支護形式要和頂板巖性相適應如松軟、破碎頂板應采用支架并用背板背實或采用自移式支架。 3對于炮采工作面作業(yè)規(guī)程中必須明確炮眼距頂板的最小距離及同支架錯開的間距以及最大的裝藥量和一次爆破量防止崩倒支架造成過大空頂及空距。 4嚴禁空頂作業(yè)。 18 4放頂線附近局部冒頂的防治措施 1嚴格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程采用正確的回柱方法盡量避免頂板壓力集中在個別支柱上。 三采煤工作面大面積冒頂事故的防治措施 工作面大面積冒頂可分為推垮型、壓垮型、漏垮型3種。 1推垮型冒頂事故的防治措施 推垮型冒頂按頂板性質又分為沖擊推垮型冒頂和復合頂板推垮型冒頂。 1沖擊推垮冒頂指當煤層頂板離層后老頂巖層斷裂砸在已離層了的煤層頂板巖石上導致的推垮型冒頂。 防治措施主要有 ①進行頂板動態(tài)監(jiān)測發(fā)現頂板離層應采取相應的措施。 ②提高支護質量增強穩(wěn)定性及水平抵抗。 ③工作面支護要及時提高支架的剛度初撐力防止煤層頂板離層。 2復合頂板推垮型冒頂。復合頂板由于夾有薄層軟巖或煤線當工作面支護質量不合格時容易發(fā)生離層此時如遇地質構造或人為破壞頂板的完整性就可能出現獨立的巖塊造成復合頂板推垮型冒頂事故。 由于復合頂板推垮型冒頂前沒有大冒頂所具有的明顯預兆及特征且在任何工序中都可能發(fā)生。因此要嚴格支架質量驗收使用液壓支架進行支護并對復合頂板進行動態(tài)監(jiān)測。 3一般的預防措施 ①盡可能控制采高使軟巖層冒落后接近硬頂。 ②采掘工作面不要破壞復合頂板。根據實際工作經驗應用偽俯斜工作面。 ③架設戧柱、戧柵應迎著巖體的可能移動方向支設。 2壓垮型冒頂事故的防治措施 當煤層上面的老頂為堅硬巖石時老頂來壓后工作面礦山壓力明顯突出特別是工作面初次來壓和周期來壓期間或老頂斷裂臺階下沉過程中如果工作面支架質量不合格強度不夠就會發(fā)生壓垮冒頂事故。壓垮型冒頂事故的防治措施為 1當工作面發(fā)現有大冒頂明顯預兆時。必須采取措施如加強支護停產觀察等。 2應建立礦壓觀測和頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)為工作面支護提供依據。 3當煤層上部為堅硬巖層且不易垮落時要采用強制放頂或向頂板高壓注水使其強度降低而自然垮落。 4在老頂初次來壓期間加大工作面控頂距。 5工作面來壓明顯出現下沉臺階時要