煤矿预防顶板冒顶的安全技术措施.docx

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煤矿预防顶板冒顶的安全技术措施

煤矿预防顶板冒顶的安全技术措施

预防顶板事故使我矿安全生产工作的重中之重，根据我矿井下实际安全情况，为了确保矿井生产安全，实现安全生产，正规生产和文明生产，特制定如下安全技术措施：

（一）煤壁区的安全管理技术措施

煤壁区是指采煤工作面靠煤壁的第一排支柱到煤壁之间的范围。

煤壁区经常因镶嵌或破碎顶板而发生局部冒顶。

尤其当煤壁留有伞檐发生片帮加大空顶后，更容易引起局部冒顶。

煤层的直接顶中，常常存在多组交裂隙，这很容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落。

在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块容易突然冒顶，造成局部冒顶事故。

预防煤壁区局部冒顶应采取的措施主要包括：

（1）严格执行敲帮问顶制度。

在开工前，班（组）长必须对工作面安全情况进行一次全面检查，确认无危险后，才准工人进入工作面。

每个工作人员必须经常认真检查工作地点的顶板、煤壁、支柱等情况，必须按照作业规程的规定及时支柱，所有支柱都必须架设牢固，严禁在浮煤或浮矸上架设支柱。

（2）严禁空顶作业。

炮采工作面要及时挂梁，不得在悬壁上再挂悬臂梁，破碎顶板要使梁窝超前挂梁或支设超前托梁；机采工作面挂梁不得落后机组10米，停机后要及时紧跟挂梁，要求端面距≦300㎜，机道梁端至煤壁间冒顶高度不超过200毫米；

（3）炮采工作面应采用对顶板震动较小的毫秒雷管爆破，同时合理布置炮眼，适当控制装药量，缩小分段爆破距离，牢固架设支柱，严防崩倒支柱，崩倒支柱要立即重新架设好。

在正常情况下，贴帮柱的柱距不得大于基本柱柱距的1倍，顶板破碎时要加密贴帮柱。

翻打贴帮柱时，要严格按照先打后翻得原则进行，确保霍煤人员在支柱保护下进行作业。

初次放顶及周期来压期间等情况下，贴帮柱应比正常情况加密。

（4）机采工作面支护形式宜采用交错梁直线柱布置，提高端面支护阻力，缩小梁端距宽度，必要时支设贴帮柱。

初撑力。

（二）上、下出口及端头的安全技术措施

（1）工作面上、下顺槽在回采前已提前掘出，其顶板在掘进过程中已经历了初次松动，因此开始回采后，上、下出口及端头受采动影响，顶板进一步受到松动破坏。

尤其在上出口附近，由于受到超前支承压力及上方采空区残余支承压力叠加作用的影响，顶板松动破坏更为严重，因此容易造成局部冒顶。

上、下出口及端头局部冒顶的主要预防措施：

工作面上、下出口都要至少超前一刀（斜长不小于2米），要坚持正确使用4对8根长钢梁支护，单体液压支柱初撑力要求：

100㎜的支柱初撑力大于114kn，80㎜的支柱初撑力大于78kn（综采工作面无端头支柱，或端头处使用单体液压支柱的也要执行此规定），并保持一梁三柱，交替迈步前移。

工字钢长钢梁要制成花边，以便于支柱顶盖配合，严禁工字钢长钢梁侧向使用或不成对使用。

（2）工作面输送机机头（包括机尾）与下顺槽（包括上顺槽）输送机搭接处，下顺槽上帮（或上顺槽下帮）要设一对长钢梁抬住下顺槽上帮（或上顺槽下帮）支柱的梁头，随工作面推进前移，该对梁与工作面第一架棚梁距不超过0.7米。

（3）上、下顺槽至煤壁线20米范围内支柱完整无缺，并进行超前加强支护。

距煤壁10米范围内打双排柱，10米-20米范围内打单排柱。

换棚子可用“十字”顶梁超前替换（工作面输送机机头上方十字顶梁要用长钢梁抬住），高度不低于1.6米，综采面部低于1.8米，并有0.7米宽的人行道。

（4）工作面上、下端头输送机采空区侧或煤壁侧，要留有大于0.6米的人行通道，高度不小于工作面采高的90%。

要及时缩短下顺槽输送机机尾，及时移动上端头回柱绞车，使上、下端头保持规定的控顶距。

在复合顶板条件下，上、下端头可增设锚杆锚固顶板。

（三）放顶区的安全技术措施

原切顶线到新切顶线之间的范围成为放顶区。

放顶区发生冒顶事故的原因只要有：

1、回柱放顶部符合作业规程。

如支柱质量差，特种支柱不齐全，回柱放顶不及时，控顶距超过规定，回柱方法不符合操作规程，回柱与放炮、割煤等工序平行作业时，安全距离不够，放顶区内的支柱未回清等，容易造成顶板局部来压冒落。

2、回撤承压支柱时由于放顶线不整齐，未排支柱受力不均匀，尤其在分段回柱回撤最后一根或几根支柱时，由于顶板压力集中，因此支柱一旦卸载，局部顶板紧跟冒顶，容易砸住来不及躲避的回柱工人。

3、回撤局部悬顶区支柱时，当采空区局部悬顶超过规定，冒落高度小于1.5倍采高时，既未进行强制放顶，又未采取加强支护等措施，回柱后大块悬顶旋转冒落，推到末排支柱导致局部冒顶。

4、顶板上方空洞进入放顶区时，由于煤壁区顶板上方空洞未及时填严，随着工作面推进，顶板上方空洞进入放顶区后，在回柱放顶时，空洞被波及突然再次冒落，冲击砸垮放顶区附近支柱，因此造成局部冒顶。

5、挡矸不严。

当工作面采高或倾角较大时，放顶线未设挡矸帘；分段回柱时分段处挡闸不牢不严，采空区冒落矸石窜入工作面或滚落到下部控顶区，推垮工作面支柱导致局部冒落。

（四）放顶区局部冒顶的主要预防措施：

（1）采煤工作面必须及时回柱放顶或充填，控顶距超过作业规程规定时禁止采煤，回风、运输顺槽末端与工作面放顶线对齐（机头处可根据作业规程规定放宽1排）。

（2）用全部陷落法管理顶板的工作面，要求采空区冒落高度普遍不小于1.5倍采高，局部悬顶和冒落高度不充分处（（8）在工作面关键地点，或沿工作面倾斜方向布置锚杆锚固复合顶，或者在初次放顶期间采用"整体支柱"，如用联柱器把每排支柱从工作面上端至下端连接起来，以增加其整体稳定性。

（七）坚硬顶板压垮型冒顶的预防

当煤层顶板是整体厚层便岩层，如砂岩、砾岩、砂砾岩等，其分层厚度大于5.0米-6.0米时，它们冒落前悬顶面积大（从几十、几百，甚至达几千平方米），冒落块度大（从l-lqm长，甚至l0-加0m长），范围大（沿工作面几十米，甚至大半个工作面切顶冒落）。

"这样大面积的顶板在极短时间内冒落下来，不仅会产生严重的冲击破坏力，而且更严重的是会把己采空间内的空气瞬间挤出；形成巨大的暴风，玻坏力极大。

防止和减弱大面积冒顶危害的原则是:

改变岩体的物理力学性质，以减小顶板悬露面积及冒落面积，减小顶板冒落高度，降低空气排放速度，具体做法包括：

（l）坚持支护质量与顶板动态监测，掌握老顶活动规律。

主要掌握初次来压和周期来压步距，监测支柱工作阻力、顶板下沉量及下沉速度、支柱下缩量下缩速度及其变化情况等。

（2）根据初次来压及周期来压大小，加大工作面支护强度及密度，沿煤壁增设贴帮柱，沿放顶线支设丛柱或密集支柱，或配合饯棚及木垛强化支护。

'在条件适应的工作面;尽可能采用切顶墩柱。

炮采工作面以采用单体液压支柱为宜。

（3）减小每次放顶步距，以一排支柱的步距为宜，最多不超过两排支柱矿并适当加大控顶距（一般最大控顶到4~5排），以提高采场总支撑能力及有效支护空间。

（4）必要时采用人工强制放顶。

所谓强制放顶，就是用爆破酌方法人为挫将顶板切断，使顶板冒落一定厚度形成矸石垫层。

切断顶板可以控制顶板冒落两积，减弱顶板冒落时产生的冲击力。

形成矸石垫层，则可以缓和顶板冒落时产生的冲击波和暴风。

（5）积极推广顶板高压注水。

从工作面顺槽向顶板打深孔，进行高压注水，注水泵最大压力可达l5mpa,顶板注水可起到弱化顶板和扩大岩层中的裂隙和弱面的作用，将表面的强度明显降低。

严格执行《生产矿井质量标准化标准》内关于顶板管理的规定，要求控顶范围内顶底板移近量按采高小于或等于100毫米控制，不出现台阶下沉。

如出现台阶下沉，必须进行人工强制放顶或采取加强支护及监控措施。

这类冒顶多在初次放顶前或初次放顶过程中发生。

"

工作面在进行各种工序时都可能发生推垮型冒顶。

工作面倾角较大;采用摩擦式金属支柱的工作面容易发生此类冒顶。

其发生的原因有:

（1）在坚硬顶板或直接顶厚度小，其上是坚硬顶板条件下，由于上分层冒落高度小，在切割眼处、停采线处、上下顺槽处网尘碎矸之上存在空隙。

当下分层开采达到一定跨度时，空隙上方坚硬顶板断裂移动产生较大的推力或冲击力，造成推跨型冒顶。

（2）由于上分层冒落大块矸石，第二分层工作面回柱放顶时开始出现大块矸石的悬顶，因此随着工作面推进，大块矸石失去平衡产生旋转运动，导致侧向推力推垮网下支柱。

或由于网上大块矸石之间存有空隙，因此回柱放顶后;大块矸石沿网移动，造成推垮型冒顶。

（3）当工作面倾角较大时，在放炮及回柱等工序影响下，由于支柱初撑力低、支柱扎底，工作面出视网兜，因此带动支柱向下倾斜以致失稳倾倒。

当网兜向下推力超过网边连接力时，便出现撕网发生漏垮型冒顶，或当初次放顶时，网边被压住未放落下来造成网兜，发生推垮型冒顶。

（八）金属网下推垮型冒顶的主要预防措施包括:

（1）对上分层顶板的冒落状况，通过在开切眼内观察，"或从上下顺槽掘进探巷观

察，发现有悬空的断裂老顶或大块矸石时，应及时采取预防性控制措施。

（2）严格执行《生产矿井质量标准化标准》内关于铺设假顶的规定:

。

金属网等假顶铺设整齐，连接或搭接符合规定，冒顶区不撕网;分层工作面必须把分层煤厚和铺网情况及时记载在（1：

500）图上;上分层工作面要加强观察，假顶上冒落大块岩石大于2.0m3要及时上图，要有灌浆（或酒水）系统和措施，保证灌浆（或洒水）质量符合规程要求。

（3）推广菱形网假项及网下综机开采，高档普采工作面推广且型长钢梁控制金属网假顶。

除最下分层外，一律穿铁鞋;以便提高文柱的初撑力及刚度。

（4）通过人工放顶、爆破开切眼，采空区一侧煤壁，应尽可能增加第一分层采空区充填高度。

同时适当降低第二分层起始开采高度，以减小采空区冒落空隙。

尽可能延长上、下分层开采间隔时间，促使顶板再生。

（5）初次放顶压网时」应沿切顶线剪网，并从放顶起始处横向剪网，使之二开始形成冒落豁口，将网放落到底板上。

（6）适当加大控顶距，采用木垛及战棚特沫支柱，使工作人员处在有效支护空间内。

（九）预防巷道冒顶的安全技术管理

巷道顶板事故包括掘进工作面、巷遭贯通点、交岔点抬棚处及维修巷道等地点发生的顶板事故。

据统计资料分析，我国煤矿的巷道顶板事故，约占全部顶板死亡事故的20%~30%。

（十）掘进工作面冒顶事故的预防

掘进工作面冒顶事故的原因

（1）敲帮问顶制度执行不严，找落浮矸危岩不及时、不彻底或违章操作，对隐患性危岩未采取必要的临时支护措施，造成危岩突然坠落的伤亡事故。

（2）掘进工作面迎头没有采用金属前探梁等临时支护，工人在空顶空帮下作业时，危岩突然坠落造成伤亡事故。

（3）炮眼布置、装药量及爆破顺序不合理，迎头支柱稳定性差，发生放炮崩歪。

崩倒支柱导致冒顶事故。

（4）支柱工作阻力低/可缩量小，支撑力及支护密度不足，棚腿架设在浮肝或浮煤上，支柱顶上及两帮末插严背实;整体性及稳定性差;造成顶板来压时压垮或推垮支柱导致冒顶。

（5）掘进工作面遇到断层破碎带或压力集电区等特殊情况肘，未控制爆破作业，未及时采取加强支护等措施导致冒顶。

（十一）掘进工作面冒顶事故的主要预防措施

（1）严格执行敲帮问顶制度

必须指派有经验的工人按操作规程严格执行敲帮间顶制度，并要有专人监护，将浮矸活石清理干净后方可进行作业。

如果处理活石时可能发生危险寸或遇有撬不掉的危岩，必须架设专门的临时支护，其规格质量应符合惟业规程酌规定。

（2）必须采用金属前探梁等临时支护，严禁空顶作业凡没有使用金属前探梁等临时支护的工作面一律停止作业，不能评为质量标准化工作面。

当放炮掘进一个循环进度后;应及时将前探梁推移到迎头，然后将前探梁背实，方准许在前探梁掩护下进行作业。

（3）防止放炮崩歪、崩倒迎头支柱，严格按作业规程申的规定进行钻眼、装药和放炮。

要合理布置炮眼，特别是掏槽眼的位置及角度要合适，装药量要合理;临近及通过断层破碎带时，应用手镐刷顶打撞楔配合放小炮或震动炮，如破碎围岩难以控制时，应暂停放炮采用手镐掘进，防止放炮崩歪、崩倒迎头支柱。

崩歪、崩倒支柱后要及时扶正修复;修复工作必须从外向里逐架进行。

（4）必须按作业规程规定的支护设计进行巷道支护采用架棚支护方式的巷道，必须使用拉杆