【正文】 ，支撐力不足造成離層 ?炮采時(shí)，裝藥量過(guò)多，放頂崩倒支架，頂板失控 ?老頂來(lái)壓時(shí)，煤壁附近直接頂破碎 ?新暴露的頂板沒(méi)有及時(shí)支護(hù) ?綜采時(shí)，端面距過(guò)大 ②案例分析 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 （ 二 ） 各種頂板事故的原因分析及勘察 ③ 防治措施 1. 靠近煤壁附近的局部冒頂 ?對(duì)新暴露的頂板及時(shí)支護(hù)，如圖 3 3 33所示 ?炮采時(shí)，炮眼布署及裝藥量要合理 ?煤層的節(jié)理方向與工作的推進(jìn)方向垂直或斜交 ?來(lái)壓期間，若煤壁片幫，要進(jìn)行超前支護(hù)，減小端面距 ?綜采時(shí)，對(duì)破碎頂板要注入粘結(jié)劑進(jìn)行固化 ?加快工作面推進(jìn)速度 ?采高大，煤體松軟時(shí)，加設(shè)護(hù)幫裝置 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 （ 二 ） 各種頂板事故的原因分析及勘察 1. 靠近煤壁附近的局部冒頂 圖 31 正懸臂交錯(cuò)頂梁支護(hù) 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 （ 二 ） 各種頂板事故的原因分析及勘察 1. 靠近煤壁附近的局部冒頂 圖 32 錯(cuò)梁直線柱支架布置 1臨時(shí)柱； 2正式柱 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 （ 二 ） 各種頂板事故的原因分析及勘察 1. 靠近煤壁附近的局部冒頂 圖 33 短頂梁與基本頂梁配合情況 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 （ 二 ） 各種頂板事故的原因分析及勘察 ①原因分析 ?此處為應(yīng)力疊加區(qū)域，頂板完整性可能遭到破壞 ?換棚時(shí)，破碎頂板冒落 ?移機(jī)頭機(jī)尾，交換抬棚，破碎頂板冒落 ?老頂來(lái)壓時(shí)，支柱側(cè)向力不足，推倒支架造成 局部冒落 ?老頂來(lái)壓時(shí)，壓壞部分支柱，導(dǎo)致的局部冒頂 ②案例分析 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 （ 二 ） 各種頂板事故的原因分析及勘察 ③ 防治措施 ?及時(shí)架設(shè)有足夠支撐力和可縮性的支柱 ?支護(hù)糸統(tǒng)必須具有一定的側(cè)向力 ?換棚時(shí)，要模清頂板情況，采取必要的措施 一 、 采煤工作面頂板事故的防治 （ 二 ） 各種頂板事故的原因分析及勘察 ①原因分析 ?回柱方式不合理，先回“吃勁”柱子，引起周圍破碎 頂板的冒落 ?頂板存在由斷層、裂隙、層理等切割而成的大塊游離 巖塊時(shí)，回柱后游 ?離巖塊推倒支架，導(dǎo)致冒頂。 四 、 采煤工作面頂板的控制 （ 一 ） 支護(hù)對(duì)支架的要求 ? 綜采支架 ? 單體微增阻式支柱和單體液壓支柱 ? 單體剛性支柱和急增阻式金屬摩擦支柱 在選擇支架類型和布置時(shí)，應(yīng)充分考慮煤層頂板和傾角等條件要求，性能要和條件要求相匹配，才能把頂板事故減少到最低限度。 ? 放頂線附近要特別注意“支和穩(wěn)”問(wèn)題。 ? 當(dāng)基本頂來(lái)壓強(qiáng)烈，直接頂又比較破碎，煤層傾角又較大時(shí)，支架的“支、護(hù)、穩(wěn)”都要一并考慮。 ? 當(dāng)基本頂來(lái)壓強(qiáng)烈，直接頂比較破碎，煤層傾角又不大時(shí)，此時(shí)，要考慮“支得起、護(hù)得好”問(wèn)題。 四 、 采煤工作面頂板的控制 （ 一 ） 支護(hù)對(duì)支架的要求 ? 當(dāng)基本頂來(lái)壓比較強(qiáng)烈，直接頂很完整，煤層傾角又比較小時(shí)，主要考慮“支得起”問(wèn)題。 三 、 采掘工作面周圍的礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)分析 （ 一 ） 回采工作面周圍的礦壓規(guī)律及特點(diǎn) 圖 28 煤層凸出角處的疊合支承壓力 三 、 采掘工作面周圍的礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)分析 （ 二 ） 巷道礦壓特點(diǎn)分析 圖 29 工作面下順槽頂?shù)装逡苿?dòng)的全過(guò)程曲線 1–移動(dòng)速度曲線； 2–移近量曲線 Ⅰ .巷道掘進(jìn)階段 每天移近量，從幾毫米至幾十毫米，穩(wěn)定期一般小于 1毫米 /天 Ⅱ .無(wú)采掘影響階段 每天 ~米 /天 Ⅲ .采動(dòng)影響階段 采前幾毫米到幾十毫米，占總移近量的 10~15%；采后為 20~30毫米 /天，少數(shù)情況下40~50毫米 /天，占 50~60% Ⅳ .采動(dòng)影響穩(wěn)定帶 ＜ 1毫米 /天，高達(dá) 1~2毫米 /天，占 5~8% Ⅴ .二次采動(dòng)影響帶 10~30毫米 /天，占 20~25%。 二 、 采煤工作面礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律 （ 三 ） 周期來(lái)壓 周期來(lái)壓步距，一般比初次來(lái)壓步距要小，通常為初次來(lái)壓步距的 1/2~1/4倍，一般為 5~12米，有時(shí)可達(dá) 20~30米。 二 、 采煤工作面礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律 （ 二 ） 老頂?shù)某醮蝸?lái)壓 初次來(lái)壓步距大小與老頂厚度、巖性、地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，一般為 20~35米，有時(shí)可達(dá) 50~70米，甚至更大。步距的大小是根據(jù)直接頂?shù)膸r石強(qiáng)度、厚度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度等因素確定。 一 、 開(kāi)采后上覆巖層的移動(dòng)特征 （ 一 ） 三帶的形成 ?事故原因：采動(dòng)誘發(fā)頂板運(yùn)動(dòng)和破壞； ?事故形成條件 ?支護(hù)不及時(shí) ?支護(hù)決策失誤：支護(hù)方式不合理（沒(méi)有針對(duì)頂 板運(yùn)動(dòng)破壞等特點(diǎn)），沒(méi)有滿足“合理位態(tài)”控制 的要求，表現(xiàn)為支護(hù)阻力不足或可縮量不夠。 ? 1986~1992年期間頂板事故死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的 40%，其中，采煤工作面頂板事故占頂板事故總數(shù)的 66%，巷道頂板事故上升到 34%。 11 －煤與瓦斯突出 。 9 9－自救傷亡 。 7 －提升運(yùn)輸事故 。 5 －瓦斯窒息中毒事故 。 3 －頂板事故 。 1 8 －無(wú)證上崗圖 11 1950~2022年煤礦各類事故原因分析 第一部分：煤礦頂板事故綜述 一、頂板事故在煤礦事故中的比重 3 2 0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 事故次數(shù)占百分比 死亡人數(shù)占百分比 % 橫坐標(biāo)：事故次數(shù)及傷亡人數(shù) 縱坐標(biāo)：事故次數(shù)及傷亡人數(shù)百分比 事故性質(zhì) 1 －水災(zāi)事故 。 1 6 －執(zhí)規(guī)不嚴(yán) 。14 －通風(fēng)系統(tǒng) 。 1 2 －重生產(chǎn)輕安全 。 1 0 －設(shè)備原因 。8 －工人缺乏安全生產(chǎn)知識(shí) 。 6 －作業(yè)規(guī)程針對(duì)性不強(qiáng) 。 4 －管理混亂 。 2 －違章作業(yè) 。煤礦頂板事故防治技術(shù) 華北科技學(xué)院副院長(zhǎng) 中國(guó)煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)中心副主任 段緒華 教授 煤礦頂板事故防治技術(shù) 第一部分：煤礦頂板事故綜述； 第二部分：礦山壓力的基本知識(shí)； 第三部分：頂板事故的致因與防治； 第四部分：煤礦事故隱患分析； 第五部分：沖擊地壓的基本知識(shí)； 第六部分：深井礦壓知識(shí)分析。 第一部分：煤礦頂板事故綜述 一、頂板事故在煤礦事故中的比重 1 5 . 8 41 0 . 3 51 5 . 6 31 . 24 . 5 37 . 9 81 0 . 34 . 6 90 . 9 81 . 7 70 . 6 55 . 4 90 . 3 21 . 5 53 . 3 54 . 94 . 1 47 . 0 3051015201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18橫坐標(biāo)：表示事故原因縱坐標(biāo)：表示事故原因所占百分比%原因1 －違章指揮 。 3 －措施不力 。5 －支護(hù)質(zhì)量 。 7 －工人作業(yè)態(tài)度 。 9 －領(lǐng)導(dǎo)不重視 。11 －安檢人員不負(fù)責(zé)任 。 1 3 －通風(fēng)設(shè)施 。 1 5 －機(jī)構(gòu)不健全 。17 －明火 。 2 －瓦斯煤塵爆炸 。 4 －火災(zāi)事故 。 6 －煤塵爆炸事故 。 8 －其他 。 10 －機(jī)電 。 12 －爆破 圖 12 1950~2022年煤礦各類事故發(fā)生起數(shù)及死亡人員統(tǒng)計(jì)分析 第一部分：煤礦頂板事故綜述 二 、 回采工作面與巷道頂板事故發(fā)展趨勢(shì)分析 ? 1954~1985年期間，頂板事故的死亡人數(shù)占總事故死亡人數(shù)的 45%，其中，采煤工作面頂板事故占 75%，巷道頂板事故占 25%。 第一部分：煤礦頂板事故綜述 三 、 頂板事故的特點(diǎn) 頂板事故具有四個(gè)屬性 （一）突發(fā)性 （二）災(zāi)難性 （三）破壞性 （四）繼發(fā)性 四 、 對(duì)頂板事故的認(rèn)識(shí)和加強(qiáng)頂板管理的重要性 第一部分：煤礦頂板事故綜述 思考題： 1. 試分析煤礦頂板事故在煤礦事故中的所占的比重，說(shuō)明了什么？ 2. 試分析煤礦頂板事故各種原因說(shuō)明了什么？如何預(yù)防？ 3. 工作面的頂板事故與巷道頂板事故有何變化趨勢(shì)，為什么？ 4. 頂板事故具有何特點(diǎn)？ 5. 如何認(rèn)識(shí)加強(qiáng)頂板管理的重要性？ 第二部分：礦山壓力基本知識(shí) 一 、 開(kāi)采后上覆巖層的移動(dòng)特征 四 、 采煤工作面頂板的控制 二 、 采煤工作面礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律 三 、 采掘工作面周圍的礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)分析 一 、 開(kāi)采后上覆巖層的移動(dòng)特征 （ 一 ） 三帶的形成 ? 冒落帶 ? 裂隙帶 ? 彎曲下沉帶 一 、 開(kāi)采后上覆巖層的移動(dòng)特征 （ 一 ） 三帶的形成 （Ⅰ）冒落 帶；（Ⅱ）裂 隙帶；（Ⅲ）彎曲下 沉帶1地表塌 陷區(qū)；2巖層開(kāi) 始移動(dòng)邊界線；3巖層移 動(dòng)穩(wěn)定邊界線；4離層現(xiàn) 象Ⅲ)Ⅱ)33221(Ⅰ)圖 21 頂板巖層移動(dòng)和破壞現(xiàn)象 一 、 開(kāi)采后上覆巖層的移動(dòng)特征 （ 一 ） 三帶的形成 （ 1）冒落帶的高度； （ 2）裂隙帶的高度； （ 3）直接頂?shù)陌l(fā)展變化規(guī)律； （ 4）基本頂各巖梁的發(fā)展變化規(guī)律； （ 5）支承壓力發(fā)生、發(fā)展變化規(guī)律； （ 6）內(nèi)外應(yīng)力場(chǎng)的形成條件及其發(fā)展變化規(guī)律。 一 、 開(kāi)采后上覆巖層的移動(dòng)特征 （ 二 ） 上覆巖層的移動(dòng)特點(diǎn)分析 圖 22 上覆巖層移動(dòng)的實(shí)測(cè)曲線 一 、 開(kāi)采后上覆巖層的移動(dòng)特征 （ 二 ） 上覆巖層的移動(dòng)特點(diǎn)分析 圖 23 回采工作面上覆巖層沿工作面推進(jìn)方向的分區(qū) 二 、 采煤工作面礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律 （ 一 ） 直接頂?shù)某醮慰迓? 初次放頂步距一般為 6~20米。 初次垮落應(yīng)注意：在掌握步距或冒落規(guī)律的同時(shí)，放頂時(shí)應(yīng)采取必要的加固措施，以保證生產(chǎn)安全。 初次來(lái)壓的特點(diǎn)：頂板急劇下沉，支架載荷明顯增加，頂板出現(xiàn)沿煤壁的裂隙，甚至發(fā)生臺(tái)階下沉現(xiàn)象，煤壁嚴(yán)重片幫、采空區(qū)頂