采煤工作面冒頂?shù)木唧w預(yù)防措施有哪些

　采煤工作面冒頂?shù)木唧w預(yù)防措施有哪些

　一、采煤工作面局部冒頂?shù)念A(yù)防措施

　　1預(yù)防單體支柱工作面靠近煤壁附近局部冒頂?shù)拇胧┤缦拢?/strong>

　　① 采用能及時(shí)支護(hù)懸露頂板的支架，如正懸臂交錯(cuò)頂梁支架、正倒懸臂錯(cuò)梁直線柱支架等：提高支架的初撐力，在金屬網(wǎng)下，可以采用長鋼梁對棚邁步支架。

　�、� 炮采時(shí)，炮眼布置及裝藥量應(yīng)合理，盡量避免崩到支架。

　�、� 盡量使工作面與煤層的主要節(jié)理方向垂直或斜交，避免煤層片幫。煤層一旦片幫，應(yīng)掏梁窩超前支護(hù)，防止冒頂。

　　2綜采工作面的局部冒頂，主要是發(fā)生在靠近煤壁附近的漏冒型冒頂。其預(yù)防措施如下：

　�、� 支架設(shè)計(jì)上，采用長側(cè)護(hù)板，整體頂梁及內(nèi)伸縮式前梁，增大支架向煤壁的方向的水平推力，提高支架的初撐力。

　　② 工藝操作上，采煤機(jī)過后，及時(shí)伸出伸縮梁，及時(shí)擦頂帶壓移架，頂梁的俯視角不超過7度。

　　③ 當(dāng)碎頂范圍較大時(shí)（比如過斷層破碎帶等），則應(yīng)對破碎直接頂注入樹脂類黏結(jié)劑使其固化，以防止冒頂。

　　3預(yù)防放頂線附近局部冒頂?shù)拇胧┤缦拢?/strong>

　　①加強(qiáng)地質(zhì)及觀察工作，記載大巖塊的位置及尺寸。

　�、谠诖髱r塊范圍內(nèi)用木垛等加強(qiáng)支護(hù)。

　�、� 當(dāng)大巖塊沿工作面推進(jìn)方向的長度超過一次放頂步距時(shí)，在大巖塊的范圍內(nèi)要延長空頂距。

　�、� 待大巖塊全部處在放頂線以外的采空區(qū)時(shí)，再用絞車回木支柱。

　　4預(yù)防采場兩端局部冒頂?shù)拇胧┤缦拢?/strong>

　�、贋轭A(yù)防采區(qū)兩端發(fā)生漏冒，可在機(jī)頭機(jī)尾處各應(yīng)用四對一梁三柱的鋼梁抬棚支護(hù)，每對抬棚隨機(jī)頭機(jī)尾的推移邁步前移：托住原巷道支架的棚梁。此外，在采場兩端還可以采用十字鉸接頂梁支護(hù)系統(tǒng)以防漏冒。

　�、谠诔�前工作面10米以內(nèi)巷道支架應(yīng)加中心柱：超前工作面10—20米，巷道支架應(yīng)加單中心柱，以預(yù)防冒頂。

　　④ 綜采時(shí)，如果工作面兩端沒有應(yīng)用端頭支架，則在工作面雨巷道相連處，需用一對邁步抬棚。此外，超前工作面20米巷道支架也應(yīng)用中心柱加強(qiáng)。

　　5預(yù)防地質(zhì)破壞帶附近局部冒頂措施如下

　�、贋轭A(yù)防這類頂板事故，應(yīng)在斷層兩側(cè)加設(shè)木架，并迎沿塊可能滑下的方向支設(shè)戧棚或戧柱。

　　對于有些綜采，高檔普采和普采工作面，采煤過程中，煤壁的前方頂板呵煤層特別破碎，為保證正常割煤，不漏矸石，可采用全木楔式木錨桿。

　　當(dāng)斷層的頂板特別破碎，用錨桿個(gè)錨固的效果不佳時(shí)，可采用注入法，將較多的樹脂注入大量的煤巖裂隙中，進(jìn)行預(yù)加固。

　　二、采煤工作面大面積冒頂?shù)念A(yù)防措施

　　1、預(yù)防基本版本支架冒頂事故的`措施

　�。�1） 提高單體支柱的初撐力呵剛度。由于使用的木柱和摩擦金屬支柱初撐力小、剛度差，易導(dǎo)致煤層復(fù)合頂板離層，使采煤工作面支架不穩(wěn)定，所以，有條件的礦要推廣使用單體液壓支柱。

　�。�2） 提高支架的穩(wěn)定性。煤層傾角大或在工作面傾斜推進(jìn)時(shí)，為防止頂板沿傾斜方向滑動(dòng)推到支架，，應(yīng)采用斜撐、抬棚、木垛等特種支架來增加支架的穩(wěn)定性。在摩擦支柱呵金屬交接頂梁采面時(shí)，用拉鉤式連接器把每排支柱從上工作面端頭至下端頭連接起來，形成穩(wěn)定的整體支架

　�。�3） 嚴(yán)格控制采高。開采厚煤層第一分層要控制采高，使直接頂冒落后破碎膨脹能充滿采空區(qū)。這種措施的目的在于堵住冒落大塊巖石的滑動(dòng)。

　　（4） 采煤工作面除采時(shí)不要反向開采有的礦為了提高采出率，在初采時(shí)向相反方向采幾排煤柱，如果是復(fù)合頂板，開切眼處頂板爆漏日久，以離層斷裂，當(dāng)在反向推進(jìn)范圍內(nèi)初次放頂時(shí)，很容易在原開且眼誘發(fā)推跨型冒頂事故。

　　（5） 掘進(jìn)回風(fēng)、運(yùn)輸巷時(shí)不得破壞復(fù)合頂板。挑頂掘進(jìn)回風(fēng)、運(yùn)輸巷，就破壞了復(fù)合頂板的完整性易，造成推跨型冒頂事故。

　�。�6） 高壓注水和強(qiáng)制放頂。對于堅(jiān)硬難冒頂板可以用微振儀、地音

　　儀和超聲波地層應(yīng)力儀等進(jìn)行監(jiān)測，做好來壓預(yù)報(bào)，避免造成災(zāi)害。具體可以采用頂板高壓注水和強(qiáng)制放頂?shù)却胧﹣砀淖儙r體的物理力學(xué)性質(zhì)，以減少頂板懸漏及冒落面積。

　�。�7） 加強(qiáng)礦井生產(chǎn)地質(zhì)工作，加強(qiáng)礦壓預(yù)測報(bào)告。此外，還可以改變工作面推進(jìn)方向，如采用偽俯斜開采，防止推跨型大冒頂。

　　2.預(yù)防基本頂來壓時(shí)的壓垮型冒頂事故的措施

　　(1）開采支架的初撐力，應(yīng)能保證直接頂與基本頂之間不離層。

　　(2)采場支架的可縮量，應(yīng)能滿足裂隙帶基本頂下沉的要求。

　　(3)普采工作面遇到平行工作面斷層時(shí)，在斷層范圍內(nèi)要加強(qiáng)工作面支護(hù)（最好用木垛），不得采用正常辦法回柱。

　�。�4）采場支架的支撐力，應(yīng)能平衡跨落帶直接頂及基本頂巖層的質(zhì)量。

　　(5)普采要擴(kuò)大空頂距，并用木支柱替換金屬支柱，待斷層進(jìn)到采空區(qū)在回柱。

　�。�6）遇到平行工作面斷層時(shí)如果工作面支護(hù)是單體支柱，當(dāng)斷層剛露出煤壁時(shí)，在斷層范圍內(nèi)就要及時(shí)加強(qiáng)工作面支護(hù)（最用木垛），不得采用正�；刂�法，要擴(kuò)大空頂距，并用木支柱替換金屬支柱，待斷層進(jìn)到采空區(qū)在回柱；如果工作面支護(hù)是液壓自移支架，若支架的工作阻力有較大的富余，則應(yīng)考慮使工作面與斷層斜交或在采空區(qū)挑頂?shù)拇胧┻^斷層。

　　3.預(yù)防厚層難冒頂板大面積冒頂事故的措施

　�。�1）頂板高壓注水。如圖3—7所示，，從工作面平巷向頂板打深孔，進(jìn)行高壓注水，注水泵最大壓力15Mpa。頂板注水可起弱化頂板和擴(kuò)大巖層中的膠結(jié)物和部分礦物，削弱層間粘結(jié)力；高壓水可以形成水楔，擴(kuò)大和增加巖石的裂隙與弱面。因此注水后巖石的強(qiáng)度將顯著降低。

　�。�2）強(qiáng)制放頂。所謂強(qiáng)制放頂，就是用爆破的方法（主要有三種方法;平行工作面深孔強(qiáng)制放頂、鉆孔垂直工作面的強(qiáng)制放頂、超前深孔爆破預(yù)松頂板的強(qiáng)制放頂）人為地將頂板切斷，使頂板冒落一定厚度形成矸石墊層。切斷頂板可以控制冐落面積，減弱頂板冐落時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，形成矸石墊層則可以緩和頂板冐落時(shí)產(chǎn)生的沖擊波暴風(fēng)。為了形成墊層，挑頂?shù)母叨瓤砂葱纬蓧|層的厚度進(jìn)行計(jì)算。據(jù)大同礦區(qū)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采空區(qū)中矸石充滿程度達(dá)到采高和挑頂厚度之和的2/3，就可以避免過大的沖擊載荷防止形成暴風(fēng)。

　　強(qiáng)制放頂方法主要有：在工作面內(nèi)向頂板放頂線進(jìn)行鉆孔爆破放頂；對于綜采工作面，由于在工作面內(nèi)無法設(shè)置鉆頂板炮眼的設(shè)備，可分別在上下平巷內(nèi)向頂板打深孔，在工作面未采到以前進(jìn)行爆破，預(yù)先破壞頂板的完整性；對于歷史上有大面積冒頂?shù)牡貐^(qū)，目前又無法從井下采取措施時(shí)，可在采空區(qū)上方的地面打垂直鉆孔，達(dá)到已采區(qū)頂板的適當(dāng)位置，然后進(jìn)行爆破，將懸漏的大面積頂板崩落。

　　對厚層難冒頂板來說，不論是采取高壓注水還是強(qiáng)制放頂，不論是在采空區(qū)處理還是超前工作面處理，所應(yīng)處理的頂板厚度（包括直接頂在內(nèi)）均為采高的2-3倍，從而保證安全生產(chǎn)。

　　4.復(fù)合頂板推垮型冒頂?shù)念A(yù)防措施

　　(1)應(yīng)用偽俯斜工作面，并使垂直工作面方向的向下傾角達(dá)4-6度

　�。�2）掘進(jìn)上、下順槽時(shí)， 不破壞復(fù)合頂板。

　�。�3）工作面初采時(shí)，不要反推。

　�。�4）控制采高，使軟巖層冐落后能超過采高。

　�。�5）盡量避免上、下與工作面斜交。

　�。�6）靈活的應(yīng)用戧柱戧棚，使他們迎著六面體可能推移的方向支設(shè)。

　�。�7）在開切眼附近的空頂區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)的布置樹脂錨桿。但是在采用這個(gè)措施時(shí)，應(yīng)考慮采場中打錨桿鉆孔的可能性，以及頂板硬巖折斷垮落時(shí)，由于沒有以垮落軟巖層作墊層，來壓是否過于強(qiáng)烈。

　　在使用摩擦支柱和金屬鉸接頂梁的采煤工作面中，用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端至下端連接起來。由于在走向上支架已由鉸接頂梁連成一體，這就在采場中組成了一個(gè)穩(wěn)定的可以阻止六面體下推的整體支架。必須提高單體支柱的初撐力，使初撐力不緊能支撐住頂板下位軟巖層下滑，從而也能保證支架本身的穩(wěn)定。

　　5金屬網(wǎng)上推垮型冒頂?shù)念A(yù)防措施

　　生產(chǎn)實(shí)踐表明由于支柱初撐力低導(dǎo)致產(chǎn)生高度超過150mm的網(wǎng)兜時(shí)，有可能引發(fā)網(wǎng)下推垮型冒頂。防止這類事故的冒頂?shù)闹饕�措施是提高支柱初撐力及增加支架的穩(wěn)定性，也可附加其他一些措施：

　�。�1） 回采下分層時(shí)，用內(nèi)錯(cuò)式布置切眼，避免金屬網(wǎng)上碎矸之上存在空隙。

　�。�2） 提高支柱初撐力，增加支架穩(wěn)定性，防止發(fā)生高度超過150mm的網(wǎng)兜。

　�。�3） 用整體支架增加支護(hù)的穩(wěn)定性。例如，金屬支柱鉸接頂梁加拉鉤式連接器的整體支護(hù)，以及金屬支柱鉸接頂梁加傾斜木梁對接棚子的整體支護(hù)，以及金屬支柱與十字鉸接頂梁組組成的整體支護(hù)。

　�。�4） 采用偽俯斜工作面，增加抵抗下推的阻力。

　�。�5） 初次放頂時(shí)，要把金屬網(wǎng)下放到底板。

　　三、 巷道頂板事故的預(yù)防措施

　　1． 預(yù)防掘進(jìn)工作面冒頂事故的措施

　�。�6） 掘進(jìn)工作面嚴(yán)禁空頂作業(yè)，嚴(yán)格控制空頂距。當(dāng)掘進(jìn)工作面遇到斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造破壞帶或?qū)永砹严栋l(fā)育的巖層時(shí)，棚子支護(hù)時(shí)應(yīng)緊靠掘進(jìn)工作面，并縮小棚距，在工作面附近應(yīng)采用拉條等棚子連成一體防止棚子被推垮，必要時(shí)打中柱。

　�。�7） 嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，危石必須挑下，無法挑下時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支撐措施，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

　�。�8） 掘進(jìn)工作面冒頂區(qū)及破碎帶必須背嚴(yán)接實(shí)，必要時(shí)要掛金屬網(wǎng)防止漏空。

　　（9） 掘進(jìn)工作面炮眼布置及裝藥量必須與巖石性質(zhì)、支架與掘進(jìn)工作面距離相適應(yīng)，以防止因爆破而崩倒架子。

　　（10） 采用前探掩護(hù)式支架，使工人在頂板有防護(hù)的條件下出渣、支棚腿，以防止冒頂傷人。

　�。�11） 根據(jù)頂板條件變化，采取相應(yīng)的支護(hù)形式，并應(yīng)保證支 護(hù)質(zhì)量。架棚支護(hù)冒頂區(qū)及破碎帶必須背嚴(yán)接實(shí)，必要時(shí)要掛網(wǎng)，防止漏空。

　　2． 預(yù)防巷道開岔處冒頂?shù)拇胧?/strong>

　�。�1） 開岔口應(yīng)避免原來巷道冒頂?shù)姆秶��?/p>

　�。�2） 交叉點(diǎn)抬棚的架設(shè)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，并與鄰近支架連成一個(gè)整體。

　　（3） 必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后在拆除原巷道棚腿，不得過早拆除，切忌先拆棚腿后支護(hù)抬棚。

　�。�4） 注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格，保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。

　　（5） 當(dāng)開口處圍巖尖角被擠壓壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)抬棚穩(wěn)定性的措施。

　�。�6） 交叉點(diǎn)錨噴支護(hù)時(shí)，使用加長或全錨式錨桿。

　�。�7） 全錨支護(hù)的采區(qū)巷道交叉點(diǎn)應(yīng)縮小錨桿間距，并使用小孔徑錨索補(bǔ)強(qiáng)。

　　3.支架支護(hù)巷道冒頂事故的一般防治措施支架支護(hù)巷道的冒頂，可分為壓垮型，漏跨型和推跨型。

　�。�1） 壓垮型事故是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓力過大，導(dǎo)致到頂部已破碎的巖塊冒落。

　�。�2） 漏跨型冒頂是因無支護(hù)巷道或支護(hù)失效（非壓壞）巷道頂部存在游離巖塊，這些巖塊有重力作用下冒落。

　�。�3） 推垮型冒頂是巷道頂板破碎巖石，在其運(yùn)動(dòng)過程中存在平行巷道軸線的分力，如果這部風(fēng)巷道支架的穩(wěn)定性不夠，可能被推倒而冒頂。

　　根據(jù)冒頂?shù)脑�因，有如下幾�?xiàng)預(yù)防措施:

　　(1) 巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中，盡量避免采動(dòng)的不利影響。

　　(2) 巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖壓力。

　　(3) 巷道支架所能承受的變形量，應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。

　　(4) 盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí)，盡可能采用有初撐力的支架：支架施工時(shí)要嚴(yán)格按工序質(zhì)量要求進(jìn)行，并特別注意頂與幫的背嚴(yán)接實(shí)問題，杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象。

　　(5) 凡因支護(hù)失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn)，重新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂，再施工。

　　(6) 巷道替換支架時(shí)，必須先支新支架，再拆老支架。

　　(7) 錨噴巷道成巷后要定期檢查危巖并及時(shí)處理。

　　(8) 在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐刑岣呦锏乐Ъ艿姆�(wěn)定性，可以在巷道的架棚之間嚴(yán)格地用拉承件的強(qiáng)度要適當(dāng)加大。

　　此外，在掘進(jìn)工作面10m內(nèi)，斷層破碎帶附近各10m內(nèi)，巷道交叉點(diǎn)附近各10m內(nèi)，冒頂初附近各10m內(nèi)，都是容易發(fā)生頂板事故的地點(diǎn)，巷道支護(hù)必須適當(dāng)加強(qiáng)。

　　4.壓垮型冒頂?shù)念A(yù)防措施

　　（1）巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中，并盡量避免采動(dòng)的不利影響，采區(qū)回采巷道雙巷掘進(jìn)時(shí)，護(hù)巷煤柱的寬度應(yīng)視其圍巖的穩(wěn)定程度而定，護(hù)巷煤柱的寬度不得小于15m；中等穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)不小于20m；軟弱時(shí)，應(yīng)不小于30m。不用護(hù)巷煤柱時(shí)，最好是待相鄰區(qū)段采動(dòng)穩(wěn)定后，再沿空掘巷。

　�。�2）巷道支架應(yīng)有足夠的支撐強(qiáng)度，以抵抗圍巖壓力。

　�。�3）巷道支架所能承受的變形量，應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。