【文章內(nèi)容簡介】 頂板由于冒落比較充分，使位于裂隙帶的老頂巖層，在回采過程中，很容易取得平衡，因而老頂?shù)拈_裂，彎曲下沉，對工作面幾乎沒有什么影響，工作面來壓比較緩和，無明顯的周期壓力，靠采空區(qū)一側(cè)的頂板下沉量較穩(wěn)定，頂板容易管理。中等冒落性的頂板。其上部為比較堅硬的老頂，雖然回柱后直接頂隨之垮落，但因厚度不大，不能填滿采空區(qū)，老頂則置于懸露狀態(tài)，當(dāng)工作面推進(jìn)一段距離后老頂才開始垮落，此時因采空區(qū)落差較大，致使工作面呈現(xiàn)周期來壓狀態(tài)，嚴(yán)重時可使采場切頂垮面。對于這類頂板應(yīng)注意老頂?shù)幕顒右?guī)律。難冒落的堅硬頂板。這類頂板的特點是老頂直接賦于煤層之上，或有一偽頂，無直接頂，由于老頂垮時采空區(qū)的落差太大，使工作面呈現(xiàn)明顯的周期來壓，工作面平時的下沉量及下沉速度較小，而當(dāng)周期來壓時下沉速度急劇增加，工作面頂板情況迅速惡化，應(yīng)當(dāng)注意及時采取措施。極難冒落的堅硬頂板。這類頂板的特點是煤層板為極其堅硬的整體性厚巖層，在采空區(qū)能懸露上萬平方米而不垮落，當(dāng)垮落時則能形成暴風(fēng)，致使工作面造成垮面和嚴(yán)重破壞?？伤苄詮澢捻敯濉Ｔ擃愴敯迨蔷哂幸欢ê穸鹊膱杂矌r層（如砂巖、石灰?guī)r），但由于其中存在有平行于工作面的節(jié)理裂隙，采煤后頂板下沉，在移動過程中斷裂成塊，但仍互相擠在一起具有傳遞水平的能力，就像“砌體梁”一樣，各巖塊互相牽制而成平衡，隨工作面推進(jìn)頂板彎曲下沉接觸底。(二)、巷道圍巖壓力概念地下巖體在開挖以前,由于自重和構(gòu)造所引起的應(yīng)力是處于平衡狀態(tài)的，當(dāng)開掘巷道或進(jìn)行回采工作時,破壞了原來的應(yīng)力平衡狀態(tài),就會引起巖體內(nèi)部應(yīng)力的重新分布。表現(xiàn)為巷硐周圍煤、巖體產(chǎn)生移動、變形甚至破壞,直到煤、巖體內(nèi)部形成一個新的應(yīng)力平衡狀態(tài)為止。在此過程中,巷道本身或安設(shè)在其中的支護(hù)物會受到各種應(yīng)力的作用。這種由于在地下煤巖中進(jìn)行采掘活動而在井巷、硐室及回采工作面周圍煤、巖體中和其中的支護(hù)物上所引起的力,就叫做“礦山壓力”。在礦山壓力的作用下,會引起各種力學(xué)現(xiàn)象,如頂板下沉,底板臌起,巷道變形后斷面縮小,巖體破壞散離甚至大面積冒落,煤被壓松產(chǎn)生片幫或突然拋出,支架嚴(yán)重變形或損壞, 充填物被壓縮,以及大量巖層移動、地表塌陷等等。這些由于礦山壓力作用,使圍巖、煤體和各種人工支護(hù)物產(chǎn)生的種種力學(xué)現(xiàn)象,統(tǒng)稱為“礦山壓力顯現(xiàn)”。圍巖膨脹、崩解體積增大而施加于支護(hù)上的壓力,稱為膨脹壓力。膨脹壓力與變形壓力的基本區(qū)別在于它是由吸水膨脹而引起的。從現(xiàn)象上看,屬于變形壓力范疇,但兩者的變形機(jī)制截然不同,前者是指與水發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),后者主要 是圍巖應(yīng)力與結(jié)構(gòu)效應(yīng)。影響巷道圍巖壓力的地質(zhì)因素影響圍巖壓力的因素很多,通常可分為地質(zhì)、開采和支護(hù)等類,影響圍 巖壓力的地質(zhì)因素有:原巖應(yīng)力狀態(tài)、圍巖力學(xué)性質(zhì)及巖體結(jié)構(gòu)等。(1)原巖應(yīng)力狀態(tài)  原巖應(yīng)力是引起圍巖變形、破壞的基本作用力。原巖應(yīng)力隨開采深度的增加而增長。所以,隨采深的增加,巷道圍巖壓力會明顯增長。原巖體中主應(yīng)力的大小和方向不同,對巷道的影響作用不同,也直接影響到圍巖壓力。(2)圍巖力學(xué)性質(zhì)  圍巖力學(xué)性質(zhì)是指它的強(qiáng)度(包括抗壓、抗拉、抗剪等各種強(qiáng)度和粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ等值)和變形性質(zhì)及其它力學(xué)屬性。不言而喻,強(qiáng)度小的巖體,圍巖壓力必然大,反之亦然。C、φ值大的巖體,其圍巖壓力小,反之亦然。其中φ的影響要較c大。巖體的變形性質(zhì)是指它的彈性、塑性和粘性。巖體的塑性變形和粘性流動是影響圍巖壓力大小的重要因素,許多圍巖壓力較大的巷道,常常是由它引起的。(3)巖體結(jié)構(gòu) 當(dāng)結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度時,結(jié)構(gòu)對圍巖壓力的影響極大。通常巖體破壞首先從弱面開始,這是圍巖壓力在節(jié)理和層理等弱面發(fā)育區(qū)、破壞帶、斷層和褶皺區(qū)顯現(xiàn)強(qiáng)烈的重要原因。由于層狀巖體具有定向弱面,所以層狀巖體的走向和傾角也與圍巖壓力密切相關(guān)。如果巖層走向與巷道軸向平行或夾角很小,則巖體結(jié)構(gòu)容易與巷道軸線形成不穩(wěn)定的松動體,因而圍巖壓力大。水平巖層沿巷道側(cè)幫的穩(wěn)定性較好,因而幫壓較小,而頂壓較大。(4)膨脹壓力的影響因素  影響膨脹壓力的因素主要有巖石的組成與膠結(jié)狀態(tài),物理化學(xué)性質(zhì), 圍巖中水分的補(bǔ)給狀況,水與巖石的接觸條件,支護(hù)和充填層的可 塑性等。巷道礦壓控制的三類方法及途徑:  第一類:巷道保護(hù)  第二類:巷道支護(hù)  第三類:巷道維護(hù)(維修)目前所采用的各種礦壓控制方法,其對付礦壓的原理來看不外“抗壓”、“讓壓”、“躲壓”、“移壓”等幾種。(抗 壓)提高支架的支撐能力或支護(hù)密度, 用加強(qiáng)支護(hù)的手段去抑制或減少圍巖移動,增強(qiáng)巷道抗變形能力 以對付礦壓的作用 ,提高支架承載能力 巷道布置地點及掘進(jìn)時 間可不受限制,但為此要消耗大量支護(hù)材料, 支護(hù)勞動量大,使開采費用大幅度提高。(讓壓)在采用適當(dāng)支護(hù)措施和保持支架本身不遭受嚴(yán)重破前提下,容忍圍巖產(chǎn)生一定變形,以釋放掉一些能量(也稱應(yīng)力釋放) 的大可縮支架 備用斷面 可在一定程度上利用圍巖自承力,減輕支架受載,(躲壓)將巷道布置在應(yīng)力經(jīng)重新分布后 巖體已處于卸載狀態(tài)的天然低應(yīng)力區(qū),從時間上和空間上躲開高壓力的作用 放的低壓區(qū)內(nèi)布置巷道 ,等壓力充分穩(wěn)定后再掘巷 可在不同程度上減輕巷道受壓,有利于支護(hù)工作,但有時要多開一 輔助巷道(如聯(lián)絡(luò)眼等),或要求延遲掘 時間,不利于采掘接替工作 轉(zhuǎn)移礦壓。(移壓)通過人為方法使巷道圍巖受到松動,形成卸載槽孔或其他形式的卸載空間,迫使載荷轉(zhuǎn)移到離巷道較遠(yuǎn)的地點,達(dá)到減輕巷道受 壓的目的 得到卸載 巷道布置地點及掘進(jìn)時間可不受限制,但要增加與采用卸載措施有關(guān)的額外費用。二、頂板事故發(fā)生的一般原因頂板事故原因分析：，抓得不力 一些礦的領(lǐng)導(dǎo)對加強(qiáng)頂板管理的重要性缺 乏應(yīng)有的認(rèn)識。沒有針對本單位采掘工作進(jìn)展情 況采取得力措施。特別是目前煤炭行情差，貸款壓力大，只注重出煤、降低成本、掙錢還賬，放松了安全教育和安全管理，這是頂板事故頻頻發(fā)生的根本原因。，工人違章作業(yè) 從我市歷年發(fā)生的頂板事故看，80%以上是由于違章指揮、違章作業(yè)造成的。突出表現(xiàn)是不認(rèn)真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程。干部為什么要違章指揮?主要是重產(chǎn)量、輕安全的思想所驅(qū)使。工人為什么要違章作業(yè)？除少數(shù)是不懂 三大規(guī)程之外，大多數(shù)是圖省事，僥幸心理作怪，認(rèn)為違章不一定死人，質(zhì)量差一點未必出事故。因此，對空頂作業(yè)、缺梁少柱、迎山不夠等違章現(xiàn)象司空見慣，不以為然，以致釀成事故。，工程質(zhì)量低劣 從對頂板事故的分析看，將近一半是由于工程質(zhì)量低劣造成的?？梢娮ズ霉こ藤|(zhì)量，加強(qiáng)現(xiàn)場管理，是防止事故的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵。有人認(rèn)為“煤礦是粗活，采場支護(hù)是臨時的，得再好一回柱也什么都看不見了，費那么大勁沒用”。因此習(xí)慣于“眼睛當(dāng)線，鎬把當(dāng)尺” 2 的老一套，對待工程質(zhì)量“馬乎、湊合、不在乎’‘。有的金屬支架長期不檢修、不試驗、承載力達(dá)不到設(shè)計要求。有的支柱規(guī)格小，間距大，該“穿鞋” 的不“穿鞋,該“戴帽”的不“戴帽”，達(dá)不到應(yīng)有的支撐效果。有的工作面質(zhì)量檢查驗收制度執(zhí)行不嚴(yán)，致使工程質(zhì)量放任自流，干部帶班下井流于形式、工作責(zé)任心不強(qiáng)、對安全規(guī)程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化嗤之以鼻，缺乏現(xiàn)場指揮、指導(dǎo)和檢查，由于勞動力資源越來越少，對職工不敢大膽管理，任憑一些技術(shù)差操作水平不高又缺乏經(jīng)驗的臨時工、農(nóng)協(xié)工蠻干。 不少作業(yè)規(guī)程公式化、通用化，缺乏針對性，不能根據(jù)地質(zhì) 條件的變化和事故多發(fā)地點的施工特點拿出有針對性的控制事故 的具體措施。有的作業(yè)規(guī)程編制完了就束之高閣，不及時向工人傳達(dá)貫徹，工人在井下盲目干活。工程技術(shù)人員應(yīng)積極探索適合本礦地質(zhì)條件和有利于頂板管理的工程設(shè)計方案，編制作業(yè)規(guī)程應(yīng)從多方面考慮，盡可能周全。嚴(yán)格執(zhí)行《作業(yè)規(guī)程》審批、學(xué)習(xí)制度《作業(yè)規(guī)程》是煤礦指導(dǎo)生產(chǎn)、保證生產(chǎn)安全的綱領(lǐng)性文件。因此，要求采掘作業(yè)規(guī)程編制之前都要事先進(jìn)行論證，編制時依據(jù)地質(zhì)資料與礦壓觀測資料，包括頂板來壓規(guī)律進(jìn)行切合實際的編寫。礦長、總工程師應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，制定“四不批”制度，即地質(zhì)構(gòu)造不清不審批；頂板管理措施不具體不審批；規(guī)程編寫不認(rèn)真，措施沒有針對性不審批?！叭笠?guī)程”出臺后必須組織干部和職工認(rèn)真學(xué)習(xí)，讓大家領(lǐng)會和掌握，同時通過考核合格后才能上崗作業(yè)。，對工作面頂板和巷道圍巖的監(jiān)測和預(yù)報幾乎為零。我市近幾年發(fā)生的頂板事故原因基本上是以下幾個方面：①,缺乏支護(hù)，支護(hù)不當(dāng)或不及時（背幫接頂不實）,缺少支架,支架的初撐力與頂板壓力不相適應(yīng)。②,鑿巖爆破,支架放頂?shù)茸鳂I(yè)不妥當(dāng).③,沒有認(rèn)真執(zhí)行“敲幫問頂”制度等原因造成的.④,褶曲等地質(zhì)構(gòu)造形成破碎帶,或者由于節(jié)理,層理發(fā)育,破壞了頂板的穩(wěn)定，容易發(fā)生頂板事故.⑤,發(fā)現(xiàn)問題不及時處琿, 作業(yè)循環(huán)不正規(guī),、頂板事故的防治措施分析掘進(jìn)巷道頂板管理的主要內(nèi)容:(1)掌握巷道開掘后圍巖體的范圍及圍巖應(yīng)力分布情況。根 據(jù)影響巷道圍巖應(yīng)力的因素:圍巖的性質(zhì)、巷道所處的深 度、巷道周圍的地質(zhì)構(gòu)造、水文變化、巷道的斷面形狀尺 寸等,了解圍巖應(yīng)力分布情況及在此應(yīng)力作用下圍巖的變 形和位移后,才能選擇合適的支護(hù)材料、支護(hù)形式,達(dá)到維護(hù)巷道的目的。(2)從有利于巷道圍巖的穩(wěn)定性出發(fā),合理選擇巷道的施工方法,減少各工序?qū)敯骞芾淼挠绊憽?3)按作業(yè)規(guī)程規(guī)定控制工作面空頂距離和臨時支護(hù)的長度 ,盡可能縮短工作面空頂時間和臨時支護(hù)巷道的長度。(4)施工中,做好基礎(chǔ)資料的積累和隱蔽工程的記錄工作。施工中和竣工時,按國家煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)的井巷工程 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查和驗收。巷道掘進(jìn)期間日常頂板管理工作:(1)敲幫問頂。上班進(jìn)入工作面,