煤矿顶板灾害防治.ppt

1、煤矿顶板灾害防治煤矿顶板灾害防治 一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板 位于煤层上面或下面的岩层分别称为煤层位于煤层上面或下面的岩层分别称为煤层的顶底板。的顶底板。第一章 煤矿顶板事故概况郑煤集团郑煤集团伪顶直接顶基本顶顶 板直接底老底底板 1 1、伪顶、伪顶直接覆盖在煤层之上，随采随落的极不直接覆盖在煤层之上，随采随落的极不稳定岩层。一般由炭质页岩、炭质泥岩等强度较低稳定岩层。一般由炭质页岩、炭质泥岩等强度较低的岩层组成，对维护顶板和煤炭质量有一定的影的岩层组成，对维护顶板和煤炭质量有一定的影响。响。2 2、直接顶、直接顶位于煤层或伪顶之上有一定稳定性，位于煤层或伪顶之上有一定稳定性，在支架前移

2、或回柱后能自行冒落的岩层；是采煤工在支架前移或回柱后能自行冒落的岩层；是采煤工作面顶板管理的直接对象。作面顶板管理的直接对象。3 3、基本顶（原叫老顶）、基本顶（原叫老顶）是指位于直接顶或煤是指位于直接顶或煤层之上，通常为厚度及岩石强度较大、难于垮落的层之上，通常为厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。常有砂岩、砾岩、石灰岩组成。岩层。常有砂岩、砾岩、石灰岩组成。郑煤集团郑煤集团二、顶板事故的概念二、顶板事故的概念 煤矿常见的重大灾害事故煤矿常见的重大灾害事故 a a、瓦斯、煤尘爆炸、瓦斯、煤尘爆炸 b b、矿井明火火灾、矿井明火火灾 c c、煤与瓦斯突出、煤与瓦斯突出 d d、矿井出水、矿井出

3、水 e e、冲击地压或大面积冒顶、冲击地压或大面积冒顶 郑煤集团郑煤集团 煤矿顶板事故是指由于顶板冒落造成人员伤亡、煤矿顶板事故是指由于顶板冒落造成人员伤亡、设备财产损失，是煤矿较为严重事故之一。设备财产损失，是煤矿较为严重事故之一。据统计：据统计：1949199519491995年年 全国顶板事故占矿井死亡人全国顶板事故占矿井死亡人数比为数比为37.11%37.11%2001200320012003年年 全国顶板事故占矿井死亡人数全国顶板事故占矿井死亡人数比为比为35.67%35.67%数据证明煤矿顶板事故对安全生产影响很大，数据证明煤矿顶板事故对安全生产影响很大，所以加强顶板管理，消除顶板

4、事故隐患，避免人所以加强顶板管理，消除顶板事故隐患，避免人员伤亡和财产损失，是顶板安全管理工作的根本。员伤亡和财产损失，是顶板安全管理工作的根本。郑煤集团郑煤集团三、顶板事故的分类三、顶板事故的分类采面（工作面）顶板事故 占死亡人数70%巷道顶板事故 占死亡人数30%顶板事故 近年来随着采面支护装备水平的提高，采面顶近年来随着采面支护装备水平的提高，采面顶板事故比例下降；随着开采深度增加，井型、断板事故比例下降；随着开采深度增加，井型、断面增大，巷道顶板事故比例有所上升。面增大，巷道顶板事故比例有所上升。郑煤集团郑煤集团（一）采面顶板事故分类一）采面顶板事故分类 按力源分按力源分基本顶老顶来压

5、时压垮型厚层难冒落的大面积冒顶直接顶冒落导致压垮型郑煤集团郑煤集团工作面上下出口地质破坏带放顶线靠煤壁附近局部漏冒型大面积漏冒型漏冒型局部冒顶郑煤集团郑煤集团（二）按冒顶事故范围分二）按冒顶事故范围分局部冒顶大面积冒顶复合顶板推垮型金属网下推垮型大块游离岩石推垮型采空区冒矸冲入采场郑煤集团郑煤集团 1 1、局部冒顶是指采掘工作空间局部范围内顶板、局部冒顶是指采掘工作空间局部范围内顶板岩石坠落造成的顶板事故。岩石坠落造成的顶板事故。(1)(1)局部冒顶的特点：范围小，死亡人数局部冒顶的特点：范围小，死亡人数1 12 2人；人；(2)(2)局部冒顶的实质：控顶区内已破碎的直接顶局部冒顶的实质：控顶

6、区内已破碎的直接顶失去有效支护而造成的；失去有效支护而造成的；(3)(3)局部冒顶的分类：从工序与发生的地点看，局部冒顶的分类：从工序与发生的地点看，可分为可分为靠近煤壁的局部冒顶放顶线的局部冒顶上下出口的局部冒顶地质破坏带附近的局部冒顶郑煤集团郑煤集团 2 2、大面积冒顶通常指冒顶范围较大，伤亡人、大面积冒顶通常指冒顶范围较大，伤亡人数数3 3人及以上的冒顶。人及以上的冒顶。这种冒顶有的属于一种类型或几种冒顶类型的这种冒顶有的属于一种类型或几种冒顶类型的组合，其特点是冒顶范围大造成风路堵塞。组合，其特点是冒顶范围大造成风路堵塞。郑煤集团郑煤集团第二章 采掘工作面冒顶事故的原因及防治措施第一节

7、第一节 采煤工作面顶板事故采煤工作面顶板事故一、靠近煤壁的局部冒顶一、靠近煤壁的局部冒顶 1 1、冒顶原因、冒顶原因 （1 1）在采煤过程中，裸露的破碎顶板得不到及）在采煤过程中，裸露的破碎顶板得不到及时支护，或支护不当、支护不好造成冒顶；时支护，或支护不当、支护不好造成冒顶；（2 2）在爆破落煤时，炮眼布置不恰当或装药量）在爆破落煤时，炮眼布置不恰当或装药量过多，会在爆破时蹦到支架，导致煤壁侧局部冒过多，会在爆破时蹦到支架，导致煤壁侧局部冒顶；顶；（3 3）在老顶（基本顶）来压时，由于煤层强度）在老顶（基本顶）来压时，由于煤层强度较低，可能因煤壁片帮冒顶；较低，可能因煤壁片帮冒顶；（4 4）

8、对于三软煤层，煤层松软破碎，若没有采）对于三软煤层，煤层松软破碎，若没有采取注水措施或片帮处无超前护顶，易引起煤壁冒取注水措施或片帮处无超前护顶，易引起煤壁冒顶。顶。郑煤集团郑煤集团 2 2、防治措施、防治措施 （1 1）采用正确支护方法，对于暴露顶板要及时）采用正确支护方法，对于暴露顶板要及时采用护顶和超前护顶支护方法。支柱要有足够初采用护顶和超前护顶支护方法。支柱要有足够初撑力，支得稳，护得住；撑力，支得稳，护得住；（2 2）采用整体支架前缩梁及时支护，解决端面）采用整体支架前缩梁及时支护，解决端面距过大问题；距过大问题；（3 3）爆破时，炮眼布置及装药量要适度、合理，）爆破时，炮眼布置及

9、装药量要适度、合理，避免蹦到支架；避免蹦到支架；（4 4）对易片帮煤层，尽量使工作面与煤层主要）对易片帮煤层，尽量使工作面与煤层主要节理方向垂直或斜交，一旦片帮可以及时掏梁窝节理方向垂直或斜交，一旦片帮可以及时掏梁窝超前支护；超前支护；（5 5）对于三软煤层，要及时注水以便透结煤层。）对于三软煤层，要及时注水以便透结煤层。郑煤集团郑煤集团二、上下安全出口处局部冒顶二、上下安全出口处局部冒顶 1 1、冒顶原因、冒顶原因 （1 1）上下出口位于采面与巷道的交叉处，控顶）上下出口位于采面与巷道的交叉处，控顶范围较大，且易出现应力叠加，如支护不好，容范围较大，且易出现应力叠加，如支护不好，容易发生冒顶

10、；易发生冒顶；（2 2）该处经常进行工作面运输机机头、机尾的）该处经常进行工作面运输机机头、机尾的拆卸，不可避免的要移动、替换原支架，如支架拆卸，不可避免的要移动、替换原支架，如支架支护不好，易造成破碎直接冒顶；支护不好，易造成破碎直接冒顶；（3 3）没有采取端头加强支护措施，或端头不合）没有采取端头加强支护措施，或端头不合格，格，易发生冒顶易发生冒顶；（4 4）此处顶板有时出现台阶下沉，难以维护，）此处顶板有时出现台阶下沉，难以维护，也可造成冒顶。也可造成冒顶。郑煤集团郑煤集团 2 2、防治措施、防治措施 （1 1）合理布置工作面巷道，尽可能将工作面布）合理布置工作面巷道，尽可能将工作面布置

11、在受地质影响小的地段；置在受地质影响小的地段；（2 2）合理设计工作面巷道断面，保持巷道顶板）合理设计工作面巷道断面，保持巷道顶板完整性；完整性；（3 3）适当加大上下出口支护密度和强度，增加）适当加大上下出口支护密度和强度，增加特殊支架，如炮采工作面的特殊支架，如炮采工作面的“四对八根长梁四对八根长梁”“”“整体过渡支架整体过渡支架”做好护顶；做好护顶；（4 4）支架系统必须具有一定侧向抗力，以防老）支架系统必须具有一定侧向抗力，以防老顶来压推倒支架（迎山合理，防倒措施）。顶来压推倒支架（迎山合理，防倒措施）。郑煤集团郑煤集团三、切顶线（老塘侧）附近的局部冒顶三、切顶线（老塘侧）附近的局部冒

12、顶 目前三软煤层采用放顶煤开采，增加一个放煤目前三软煤层采用放顶煤开采，增加一个放煤工序，所以先进行移梁回柱，后进行放煤，若移工序，所以先进行移梁回柱，后进行放煤，若移梁回柱时控顶不好，易造成老塘侧冒顶。梁回柱时控顶不好，易造成老塘侧冒顶。1 1、冒顶原因、冒顶原因 （1 1）回柱操作不合理，引起破碎顶板冒落；）回柱操作不合理，引起破碎顶板冒落；（2 2）挡矸不严，大碴块出现时，没挡好，出现）挡矸不严，大碴块出现时，没挡好，出现伤人事故；伤人事故；（3 3）遇断层带等，大块岩石下砸，推到支架，）遇断层带等，大块岩石下砸，推到支架，造成冒顶。造成冒顶。郑煤集团郑煤集团 2 2、防治措施、防治措施

13、 （1 1）正确操作回柱，防治顶板压力局部集中，）正确操作回柱，防治顶板压力局部集中，造成回柱困难；造成回柱困难；（2 2）挡好挡门，防治大碴块伤人；）挡好挡门，防治大碴块伤人；（3 3）加强地质破坏带支架管理，加强支护；）加强地质破坏带支架管理，加强支护；（4 4）积极推广采用综采支架和整体悬移支架，）积极推广采用综采支架和整体悬移支架，提高支护强度。提高支护强度。郑煤集团郑煤集团四、地质破坏带附近的局部冒顶四、地质破坏带附近的局部冒顶 1 1、冒顶原因、冒顶原因 （1 1）在顶板活动过程中，断层附近的破断岩块）在顶板活动过程中，断层附近的破断岩块沿断面下滑，推到工作面支架导致冒顶；沿断面下

14、滑，推到工作面支架导致冒顶；（2 2）工作面与断层相交，因支护不当导致局部）工作面与断层相交，因支护不当导致局部冒顶事故。冒顶事故。2 2、防治措施、防治措施 （1 1）工作面出现断层破坏带后，要加强支护，）工作面出现断层破坏带后，要加强支护，背顶护帮；背顶护帮；（2 2）在放顶线处，断层两侧支架要架木垛或打）在放顶线处，断层两侧支架要架木垛或打抬棚，加强支护；抬棚，加强支护；（3 3）迎着岩块下滑方向支设戗棚。）迎着岩块下滑方向支设戗棚。郑煤集团郑煤集团五、复合顶板推垮型冒顶五、复合顶板推垮型冒顶 1 1、复合顶板的特征、复合顶板的特征 （1 1）煤层顶板或由下软上硬不同岩性的岩层组成；）煤

15、层顶板或由下软上硬不同岩性的岩层组成；（2 2）软硬岩层间卡有煤线或薄层软弱岩层；）软硬岩层间卡有煤线或薄层软弱岩层；（3 3）下部软岩层的厚度通常小于）下部软岩层的厚度通常小于0.5m0.5m，且不大于，且不大于3m3m。2 2、冒顶的原因、冒顶的原因 （1 1）离层：支柱初撑力小，顶部上下软硬岩层下沉不）离层：支柱初撑力小，顶部上下软硬岩层下沉不同步，从而导致软岩层与上部硬岩层离层；同步，从而导致软岩层与上部硬岩层离层；（2 2）断裂：有多种原因，在下位岩层断裂成一个六面）断裂：有多种原因，在下位岩层断裂成一个六面体，且与硬岩离层；体，且与硬岩离层；（3 3）去路与倾角；）去路与倾角；（4

16、 4）推力大于阻力。）推力大于阻力。郑煤集团郑煤集团 3 3、冒顶的特点、冒顶的特点 （1 1）顶板压力不大，支架无变形，无折损；）顶板压力不大，支架无变形，无折损；（2 2）多数情况下，直接顶已沿煤壁断裂；）多数情况下，直接顶已沿煤壁断裂；（3 3）冒顶后，支柱多数沿煤层向下倾斜；）冒顶后，支柱多数沿煤层向下倾斜；（4 4）多数发生在回柱过程中；）多数发生在回柱过程中；（5 5）多发生在距切眼不远处。）多发生在距切眼不远处。郑煤集团郑煤集团 4 4、冒顶地点、冒顶地点 （1 1）开切眼附近；）开切眼附近；（2 2）地质破坏带附近；）地质破坏带附近；（3 3）老巷老空附近；）老巷老空附近；（4 4）掘进破坏复合顶板的地点（隐蔽工程顶空）掘进破坏复合顶板的地点（隐蔽工程顶空处）；处）；（5 5）大倾角地段；）大倾角地段；（6 6）顶板岩层含水地段；）顶板岩层含水地段；（7 7）局部冒顶区附近；）局部冒顶区附近；（8 8）构造尖灭地段。）构造尖灭地段。郑煤集团郑煤集团 5 5、防治措施、防治措施 （1 1）掘进工作面两巷时不破坏复合顶板；）掘进工作面两巷时不破坏复合顶板；（2 2）采用伪倾