自龙煤矿顶板弱化处理及稳定性研究与应用

煤层顶板工程地质特征及稳定性分析王雄发布时间：2021-07-19T17:37:21.210Z 来源：《基层建设》2021年第12期作者：王雄[导读] 随着我国经济的高速发展，对能源的消耗量持续增加，各种煤田工程越来越多，对煤田开采要求不断提升云南省一四三煤田地质勘探队云南曲靖 655000摘要：随着我国经济的高速发展，对能源的消耗量持续增加，各种煤田工程越来越多，对煤田开采要求不断提升。

在煤田工程进行过程中，煤层顶板工程发挥着非常重要的作用，其地质特征及稳定性对工程施工效果，有着非常直接的影响。

为此，笔者将要在本文中对煤层顶板工程地质特征及稳定性进行分析，希望对促进我国煤矿开采事业的发展，可以起到有利的作用。

关键词：煤层顶板；地质特征；稳定性分析1前言煤层顶板稳定性对煤田工程开采有着直接的影响，不同地质条件，煤层顶板差异较大。

因此，有必要对地质因素对顶板稳定性的影响进行分析，然后及时提出针对性的解决方法。

2煤层顶板稳定性煤层顶板（coal seam roof）它是泥炭堆积后覆盖在泥炭层上的沉积物。

常见的煤层顶板岩石以细碎屑岩和石灰岩为主；也有粗碎屑岩，这时煤层常受到明显冲蚀。

煤层顶板性质与煤质，尤其是煤中的硫含量，有一定关系。

针对现今煤层顶板分类方法存在计算量大、人工参与多、智能化程度低，为煤矿生产不能提供快速指导的问题，结合煤矿现场实际情况，确定了煤层顶板稳定性的影响因素。

以层次分析和模糊聚类为理论核心，建立了煤层顶板稳定性层次分析模型，得出了影响因素的隶属度和合成运算方法。

以Visual Basic6.0为编译环境，将Matlab与Surfer进行二次混合编程，对钻孔数据以及地质资料进行分析整理，自动绘制煤层顶板稳定性类型分区图，形成煤层顶板稳定性智能预测分区系统【1】。

在煤矿工程开采的过程中，可以根据顶板岩层变形和垮落难易程度，可以将煤层顶板分为伪顶、直接顶和基本顶三种。

煤层顶板的稳定性是指在煤被采动之后，其顶板允许暴露的面积和时间。

大断面巷道软弱厚煤层顶板稳定性控制与对策研究肖丹;赵恩彪【摘要】以王家岭煤矿20322胶带巷受小断层构造影响发生冒顶事故为工程背景,现场调研了冒顶区垮落前顶板变形破坏特征,以及顶板垮落后垮落带高度特征,在此基础上应用RFPA数值模拟软件分析了不同岩性顶板的离层情况.分析结果表明:随着顶板强度和刚度增大,顶板稳定性显著增强.提出利用高预应力多锚索桁架系统控制顶板结构稳定性技术,并从力学角度分析了其控制效果与合理的支护参数.现场实施"多锚索—钢筋组合圈梁"对称支护方案后,选取顶板较为破碎的6个地点进行矿压观测,结果表明顶板控制效果良好.%Taking the roof fall accident caused by small fault structure in 20322 belt roadway in Wangjialing Coal Mine as the engineering background, field investigation was carried out on the the roof deformation and failure characteristics before the roof fall and the characteristics of the fall zone height after the roof fall, and based on this, analysis was made on the bed separation of the roof with different lithology by using RFPA numerical software. The analysis results showed that with the increase of the roof strength and stiffness, the roof stability was significantly improved. The technology of using the high pre-stressed multi-cable truss system to control the roof stability was proposed and analysis was carried out on its control effect and rational support parameters from the angle of mechanics. After the implementation of the symmetric support scheme by "multi-beam anchor cable reinforced composite", 6 places where the roof was rather broken were selected forstrata control observation, the observation results showed that the roof control effect was good.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2017(044)006【总页数】6页(P31-35,58)【关键词】厚煤层;顶板稳定性;冒顶;断层构造;RFPA数值模拟;锚索桁架;矿压观测【作者】肖丹;赵恩彪【作者单位】重庆工程职业技术学院,重庆402260;国家安全生产监督管理总局,北京100713;国家煤矿安全监察局,北京100713【正文语种】中文【中图分类】TD322+.4近年来，大型集约化综放工作面开采是厚煤层高产高效高安全开采的重要发展方向，需求的巷道断面尺寸也越来越大［1－3］。

2021年第4期2021年4月在煤矿开采过程中,石灰岩厚度过大,坚硬度高,回采时往往会因为顶板不容易垮落而增大悬顶面积,如果悬顶面积过大,则势必会给煤矿开采人员的人身安全带来一系列的风险和隐患。

而坚硬顶板弱化技术的出现和应用可以避免以上不良情况的发生,因此,如何将坚硬顶板弱化技术科学应用到煤矿开采中,是相关领域技术人员必须思考和解决的问题。

1顶底板岩性顶底板作为煤矿生产开采的主要煤层,具有4m 的厚度,各个煤层之间的夹角均为6毅,并且将煤层顶部的石灰岩厚度控制在10m 以内[1]。

而顶板主要是由泥岩和砂岩2种成分组成的,厚度均为0.6m 。

同时,煤层的坚固性系数为5,有效地提高了煤层的抗压性和坚固性。

2坚硬顶板弱化技术应用要点2.1技术应用的机理由于煤矿开采的顶板通常具有较高的坚硬度,在具体开采中,需要相关领域技术人员将工作面的垮落距离控制在40m 以内。

当出现断裂现象后,需要将工作面向前方移动25m ,然后,采用运输顺槽的方式,对工作面的位置进行回采处理,接着利用预裂爆破的方式对煤层顶板进行相应的松动处理,充分发挥和利用钻机的应用优势[2],对运输巷进行相应的钻孔处理,同时,还要在钻孔内部安装相应的炸药,从而实现对松动煤层顶板的彻底炸裂,以达到有效预爆顶板的目的。

此外,还要采用放炮法对煤层顶板进行切断处理,使得顺槽到煤层上方顶板之间出现一条比较宽的裂隙带。

只有这样,才能为形成冒落带创造良好的条件,也为实现煤层顶板的自动垮落打下坚实的基础[3]。

此外,相关领域技术人员还要充分利用地质材料,在有效结合井下实际情况的基础上,综合考虑岩石特性、煤层参数和工作面倾角等相关因素,采用布孔的方式提高煤矿开采的安全性。

2.2爆破孔的布置方式和各参数在煤矿开采的过程中,工作面通常具有比较大的斜长,这无疑增加了煤层顶板垮落的风险。

为了提高煤层顶板的切断处理水平,相关领域技术人员需要将工作面上层与下层之间的距离控制在25m 以内,以达到有效提高煤矿爆破的目的。

坚硬顶板工作面初采阶段顶板弱化处理研究
刘彦忠
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2017(000)004
【摘要】结合裕兴煤矿15218作业面具体工程实际,通过顶板弱化处理分析,在选择爆破预裂处理方案的基础上从开切眼顶板弱化与巷道顶板弱化两方面对爆破弱化方案设计与爆破作业实施进行论述,并分析总结了保障初采安全的其它措施,希望能为其它矿井生产作业的高效开展提供借鉴与参考.
【总页数】3页(P182-184)
【作者】刘彦忠
【作者单位】高平市煤炭生产管理中心,山西高平048400
【正文语种】中文
【中图分类】TD823
【相关文献】
1.坚硬顶板下大采高工作面初采顶板弱化技术研究 [J], 李正
2.坚硬顶板工作面初采阶段顶板弱化处理研究 [J], 刘彦忠;
3.坚硬顶板工作面初采阶段顶板弱化处理研究 [J], 陈明
4.坚硬顶板工作面初采阶段顶板弱化处理研究 [J], 陈明
5.坚硬顶板下工作面初采水压致裂弱化顶板技术应用 [J], 张明亮
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综采工作面端面顶板失稳规律及其应用张智巍【摘要】为保证工作面端面顶板的稳定控制与支架的稳定,结合某矿综采工作面破碎顶板条件下开采生产,采用理论分析与FAC3D数值模拟计算相结合,综合分析工作面端面顶板失稳规律.研究表明:支架支护阻力对端面顶板控制影响较大,随着支架工作阻力的增大,端面顶板稳定性增强,发生冒顶现象概率较小.当支架工作阻力达到额定工作阻力的80％以上时,支架工作阻力的增加对端面顶板的控制作用影响减弱;当支架支护阻力达到定工作阻力时,工作面顶板发生压剪破坏,破坏区域位于煤壁前方顶板.应合理控制支架前后工作阻力比值,比值为1～1.2时能够加强端面顶板与支架的稳定性.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)003【总页数】3页(P60-61,128)【关键词】端面顶板;支架与围岩关系;工作阻力【作者】张智巍【作者单位】山西焦煤西山煤电集团西曲矿, 山西古交030200【正文语种】中文【中图分类】TD327.21 工程概况某矿S2108工作面标高+419～+445 m，埋藏深度518～548 m，采高3.2 m，煤层平均厚度5.6 m，煤层厚度变化不大，属较稳定煤层，直接顶板为泥岩、砂质泥岩，节理裂隙发育，强度较低。

工作面采用走向长壁、后退式大采高低位放顶煤一次采全高全部垮落式综合机械化采煤法。

根据直接顶初次垮落步距为8～15 m，老顶初次垮落步距为30～45 m，周期来压步距为10～15 m，选用ZF8000/20/38型支撑掩护式支架支护顶板。

在煤矿综采工作面推进过程中，端面冒顶会影响工作面正常生产循环，影响综采面生产效率[1]。

S2108工作面直接顶厚度1.10～1.70 m，节理裂隙发育完全，整体性差，易发生端面顶板的破碎和冒落。

本文以某矿S2108工作面为研究对象，分析工作面端面顶板冒落失稳规律，结合支架与围岩相互作用关系，提出工作面端面顶板稳定性控制技术，实现综采面的安全高效开采。

262020年第12期综放工作面坚硬顶板预裂弱化技术研究许瑞谦(山西同煤集团虎龙沟煤业有限公司，山西朔州038300)摘要为解决81511综放工作面在回采期间坚硬顶板难以垮落问题，分析研究了密集钻孔弱化岩体的机理，提出合理的钻孔布置方案，确定具体的钻孔参数计算方法研究表明：经切缝强制预裂处理的工作面要比未处理的工作面初次来压步距和周期来压步距分别提前了10m和4,8m,表明可以有效地控制工作面顶板。

关键词综放；坚硬；钻孔；弱化中图分类号TD327.2U文献标识码B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.202.12.010Study on Pre-splitting Weakening Technology of Hard Roof in Fully Mechanized FaceXu Ruiqian(Hulonggou Coal Industry Co.,Ltd.,Shanxi Tongmei Group,Shanxi Shuozhou038300)Abstract:In order to solve the problem that hard roof is difficult to collapse in81511fully mechanized caving face during mining period,,the mechanism of weakening rock mass by dense drilling is analyzed and studied,anda reasonable drilling arrangement scheme is put forward to determine the concrete calculation method of drillingparameters.The results show that the initial pressure step distance and the periodic pressure step distance of the working face treated by forced presplitting are10m and4.8m earlier than those of the untreated working face,which indicates that the roof of the working face can be effectively controlled.Key words:fully mechanized top coal caving;hard;drilling;weaknesses虎龙沟煤矿开采的5"煤层工作面顶板属于坚硬岩层，结构致密完整，构造裂隙及节理不发育，自承能力强，在采空区易形成大面积悬露，不易垮落,威胁煤矿的安全生产（切。

浅谈地质条件回采工作面顶板稳定性的影响【摘要】对煤层直接顶板稳定性进行分析，考虑了岩石单向抗压强度以及裂隙发育密度和分层厚度。

煤层直接顶板稳定程度的差异，其根本原因在于地质条件的差异，煤层顶板的岩性，是影响煤层顶板稳定性的重要的因素。

只有深入研究煤层顶板的地质条件，是管理好回采工作面煤层顶板的关键。

【关键词】地质条件；构造；煤层顶板稳定性在煤层未采动前，岩体内应力处于平衡状态。

采动后岩体的平衡状态受到破坏，造成了围岩变形，回采工作面的顶板下沉和垮落、支架变形和破坏等，给回采工作面的顶板管理造成很大的困难。

如何管理好回采工作面的顶板，那么必须从地质条件对煤层顶板的影响进行细致分析和研究，掌握其规律。

1.煤层顶板岩性岩性是影响煤层顶板稳定性的重要的因素。

煤层顶板岩性几乎都是沉积岩层，岩性的不同，其抗压强度也不同。

同一岩性，抗压强度变化的范围很大，同是砂岩，但矿物成分的比例、胶结成分、胶结类型不同，它们的抗压强度显然也不同。

岩性在直接顶板分类中起着至关重要的作用。

一般地说，泥岩、页岩和砂质页岩之类多为中等稳定顶板，而砂岩则几乎都为稳定顶板。

造成顶板不稳定的岩性往往是薄层的泥质岩。

如龙湖矿一采区的36号煤层顶板，为不稳定或为中等稳定顶板。

直接顶板岩层的组合形式对稳定程度有很大影响，它是反映顶板整体性的最重要因素，这种组合形式即“复合顶板”。

复合顶板一般由下软上硬的不同岩性的岩层组成。

由于上、下软硬层的下沉不同步，软层快而硬层慢，从而导致软硬岩层“离层”，有的顶板中间夹有一层煤线或软弱岩层。

有些顶板岩层组合中夹有砂岩透镜体，在这种情况下，透镜体很容易剥离而发生冒落，尤其是透镜体的边缘部位。

值得重视的是，许多直接顶板中的薄层的冒落，砂岩的冒落比起泥岩来说都要厉害，往往呈大块岩体下落。

2.煤层顶板厚度直接顶板的厚度一般为2m左右，但是影响岩体强度的是分层厚度。

层理面其实也是一种弱面，当顶板悬空时，沿层理面易出现离层而发生顶板冒落。

坚硬顶板弱化技术在煤矿开采中的应用发布时间：2021-08-30T13:54:20.287Z 来源：《城镇建设》2021年4卷9期作者：高宏伟[导读] 在煤矿开采过程中，石灰岩厚度过大，坚硬度高，回采时往往会因为顶板不容易垮落而增大悬顶面积，高宏伟陕西恒源投资集团赵家梁煤矿有限责任公司陕西省神木市 719300摘要：在煤矿开采过程中，石灰岩厚度过大，坚硬度高，回采时往往会因为顶板不容易垮落而增大悬顶面积，如果悬顶面积过大，则势必会给煤矿开采人员的人身安全带来一系列的风险和隐患。

而坚硬顶板弱化技术的出现和应用可以避免以上不良情况的发生，因此，如何将坚硬顶板弱化技术科学应用到煤矿开采中，是相关领域技术人员必须思考和解决的问题。

关键词：坚硬顶板弱化技术;煤矿开采;应用引言随着社会经济水平的不断提高和煤矿开采行业的不断发展，坚硬顶板弱化技术应运而生，在保证煤矿开采安全，避免安全事故发生，降低设备的损坏率等方面体现出非常重要的应用价值。

在分析顶底板岩性的基础上，从技术应用的机理、爆破孔的布置方式和各个参数、施工措施3个方面入手，研究了坚硬顶板弱化技术在煤矿开采中的应用要点，最后探讨了顶板预裂爆破效果。

1顶底板岩性顶底板作为煤矿生产开采的主要煤层，具有4m的厚度，各个煤层之间的夹角均为6°，并且将煤层顶部的石灰岩厚度控制在10m以内。

而顶板主要是由泥岩和砂岩2种成分组成的，厚度均为0.6m。

同时，煤层的坚固性系数为5，有效地提高了煤层的抗压性和坚固性。

2坚硬顶板弱化技术应用要点2.1技术应用的机理由于煤矿开采的顶板通常具有较高的坚硬度，在具体开采中，需要相关领域技术人员将工作面的垮落距离控制在40m以内。

当出现断裂现象后，需要将工作面向前方移动25m，然后，采用运输顺槽的方式，对工作面的位置进行回采处理，接着利用预裂爆破的方式对煤层顶板进行相应的松动处理，充分发挥和利用钻机的应用优势，对运输巷进行相应的钻孔处理，同时，还要在钻孔内部安装相应的炸药，从而实现对松动煤层顶板的彻底炸裂，以达到有效预爆顶板的目的。

用于支撑井下巷道顶板稳定性支护复合结构发布时间：2021-11-04T06:24:11.751Z 来源：《工程建设标准化》2021年8月第15期作者：陈真[导读] 本文探讨是一种用于非金属矿支撑井下巷道顶板稳定性支护结构技术陈真富蕴蒙库铁矿有限责任公司新疆乌鲁木齐836100摘要：本文探讨是一种用于非金属矿支撑井下巷道顶板稳定性支护结构技术，属于稳固井下顶板和处理巷道顶板裂隙水、淋浴复杂工程领域。

主要利用混凝土拱架、隔梁、充填物对井下不稳定区域、破碎带、构造带围岩进行支撑，利用防水膜、树脂水管、防腐防锈复合材料对井下矿顶板裂隙水、淋浴处理疑难问题，利用巷道底板两侧壁挖设排水沟处理排水疑难问题，这样既达到避免因井下矿顶板不稳定区域、巷道壁岩石滑塌造成伤亡事故，又能解决巷道顶板裂隙水、淋水流入巷道无法自排，造成污水和工程用水大量储存在巷道的目的。

关键词：井下顶板稳定性支护裂隙水破碎带复合结构概况：地下开采过程中，顶板围岩稳定和裂隙水、工程用水处理一直以来成为影响采矿安全生产的重点隐患，虽然技术提升，全国中大型矿山都在积极分析研究，依然没有有效解决此问题，不得不对可能出现冒顶和裂隙水发育区域放弃采矿，这样不仅造成企业成本投入损失，还造成国家矿石资源浪费。

为了达到既能保证顶板围岩稳定又能解决围岩裂隙水、巷道积水排放的目的，本文主要采用一种利用混凝土拱架、隔梁与防腐防锈复合材料联合施工方法，彻底解决永久巷道顶板围岩破碎带、褶皱、断层带给生产安全带来隐患，同时也根本上解决围岩裂隙水流入巷道无法排放的难题。

1、目前蒙库铁矿井下矿支护技术和裂隙水、巷道积水处理存在缺点：近年来随着国内中大型矿山一味追求产能和效益，地下开采过程中采用多个中段同时施工提升年产能，并没有认真考虑多个中段同时施工带来的问题。

首先，围岩应力遭到破环，因不能及时采取有效的治理，造成顶板出现冒顶、滑塌，导致安全事故发生。

其次，井下含水层水、工程施工用水从裂隙和破碎带中涌入巷道，不能及时排、堵、截，造成大量水存储在巷道，长时间留存导致对作业环境安全标准化的影响。

2024年巷道顶板灾害防治引言：巷道顶板灾害是煤矿生产中常见的安全隐患之一。

它是由于顶板岩石的破坏、失稳和滑落等原因引起的，给矿工和设备带来巨大的风险和损失。

为了提高煤矿生产安全水平，保障矿工的生命安全和矿井的高效运营，对巷道顶板灾害进行有效的防治至关重要。

本文将在2024年的背景下，围绕巷道顶板灾害的发生机理、防治方法和技术手段等方面进行讨论和探索，旨在为2024年巷道顶板灾害防治提供参考。

第一部分：巷道顶板灾害的发生机理巷道顶板灾害是指顶板岩石的破坏、失稳和滑落等现象。

其发生机理主要包括以下几个方面：1. 岩石力学性质导致。

煤矿巷道的顶板岩石通常为软弱、脆弱的煤层顶、底板岩和夹矸层等。

这些岩石的力学性质较差，无法承受长期的巷道压力，容易形成顶板塌陷。

2. 巷道开采导致。

煤矿巷道的开采活动会导致顶板岩石的失稳和变形。

矿石的开采压力使得矿层岩石断裂和变形，进而引发巷道顶板的破坏和塌陷。

3. 水文地质条件导致。

巷道附近的水文地质条件对巷道顶板稳定性有重要影响。

若巷道周围存在大量水体或是岩层中脆性矿物的结果会导致巷道顶板的不稳定。

第二部分：巷道顶板灾害防治方法为了有效防治巷道顶板灾害，需要采取合理的防治方法和措施。

以下是一些常见的巷道顶板灾害防治方法：1. 巷道顶板支护。

巷道顶板支护是最常见也是最有效的防治方法之一。

包括传统的木工支护、钢木复合支护、钢筋混凝土支护等。

通过加强巷道顶板的支撑能力，保证巷道顶板的稳定和安全。

2. 预防性灌浆。

预防性灌浆是指在巷道开采前对岩层进行灌浆处理。

通过注入固化剂或者胶浆，增加岩体的强度和稳定性，减少顶板的塌陷和滑动。

3. 改良巷道顶板结构。

通过改变巷道顶板的结构，在设计上增加其稳定性和承载能力，降低巷道顶板的破坏和滑落风险。

可以采用梁式顶板结构、拱形顶板结构等。

第三部分：巷道顶板灾害防治关键技术除了常规的防治方法，还有一些关键的技术在巷道顶板灾害防治中具有重要的作用。

2024年煤矿顶板管理总结范文____年煤矿顶板管理总结一、引言近年来，煤矿行业在顶板管理方面取得了长足进步，但仍面临一系列问题和挑战。

为了总结和评估____年煤矿顶板管理的成效和不足之处，本文针对该煤矿在顶板管理方面的经验和教训进行了详细总结，并提出了相应的改进措施和建议。

二、____年煤矿顶板管理现状____年，该煤矿在顶板管理方面取得了一定的成效，采取了一系列措施来减少事故和提升工作效率。

例如，加强了对顶板稳定性的监测和评估，提高了矿工的安全意识和技能水平，完善了应急预案和救援设备等。

然而，仍然存在一些问题，如矿工的安全知识和技能水平有待进一步提高，顶板监测设备的覆盖率和准确性仍有限等。

三、____年煤矿顶板管理总结1. 加强顶板监测和评估：煤矿应加强对顶板的实时监测和评估，引入更先进的监测技术和设备，提高监测的准确性和及时性。

同时，建立完善的顶板评估机制，定期对顶板进行评估和检测，及时发现和解决顶板的问题。

2. 完善安全培训和教育：加强对矿工的安全培训和教育，提升他们的安全意识和技能水平。

通过定期举办安全知识培训班、模拟演练等活动，增强矿工对顶板问题的认识和处理能力。

3. 强化应急预案和救援设备：完善煤矿的应急预案，明确救援的流程和责任。

同时，提供先进的救援设备和器材，确保在发生事故时能够及时、有效地进行救援工作，减少伤亡和损失。

4. 加强矿工队伍管理：加强对矿工队伍的管理，提高他们的工作积极性和责任心。

加强与矿工的沟通和交流，听取他们的意见和建议，共同探讨并解决顶板管理中的问题。

5. 强化顶板管理的统一指导和监督：加强对顶板管理工作的统一指导和监督，建立健全的管理机制和制度。

加强与相关部门、专家和企业的合作，共同研究和解决顶板管理中的关键问题。

四、____年煤矿顶板管理改进措施和建议1. 引入人工智能和大数据分析技术，提高顶板监测的准确性和效率。

2. 加强对矿工的培训和教育，提高他们的安全意识和技能水平。