顶板事故力学原理
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顶板事故原因综合分析及防止对策的探讨顶板事故是指矿井采煤过程中,顶板失稳而引起的意外事故。
它是一种危险的采矿事故,已经造成了许多工人的死亡和财产的损失。
因此,在矿井生产中,必须认真对待和预防顶板事故。
本文将从顶板事故的原因分析和防止对策两个方面进行探讨。
一、顶板事故的原因分析1. 煤层结构不稳煤层结构不稳是顶板事故的主要原因之一。
当煤层内部的应力达到一定程度时,就会引起煤层结构的变化,从而导致顶板的塌落或者剥落。
这种情况在软煤层中尤其常见。
此外,当煤层的厚度较大或者煤层中嵌有煤柱等岩体时,也会加剧煤层的不稳定性,进而引发顶板事故。
2. 煤柱破坏在采煤过程中,如遇到煤层中嵌有不易剥落的煤柱或其他坚硬岩体,往往需要打通煤层才能全面开采。
这种情况下,如果没有及时和有效地支护煤柱,就会造成煤柱的破坏,引发顶板事故。
3. 掘进方式不当掘进方式不当也是顶板事故的一个重要因素。
例如,在采煤过程中,如果使用过于密集的钻孔排放煤矸石,就会加剧煤层的紊乱和应力不稳定,增加顶板事故的风险。
4. 采煤面倾角过大采煤面倾角过大也是顶板事故的一个常见原因。
在采煤过程中,如果煤层的倾角较大,就会加剧煤层的不稳定性,导致顶板的塌落或者剥落。
二、防止顶板事故的对策1. 加强煤层调查和预测要防止顶板事故,首先要加强煤层调查和预测。
生产前,必须对煤层进行详细的钻孔勘探和地质勘测,分析煤层结构和岩性特征,掌握煤层内部应力和应变规律,预测煤层变形和塌落的可能性,为后续支护和配合采煤作业提供科学依据。
2. 采用有效的支护技术支护技术是防止顶板事故的关键。
根据煤层结构和应力特点,选择合适的支护方法和支护材料,对采煤工作面进行周密的支护。
常用的支护方法有钢架支护、木材支护、液压支护等。
3. 优化掘进方式优化掘进方式也是防止顶板事故的重要手段。
要合理控制钻孔排放,尽量减少煤矸石的堆积,防止煤层紊乱,降低顶板事故发生的风险。
在实际操作中,可以结合煤层的特点和工作面的实际情况,灵活选择掘进方式,提高掘进效率和采煤安全性。
分析煤矿采场顶板冒落机理及其控制引言据不完全统计,顶板冒顶事故占到总煤矿事故的2/5以上,其中以工作面顶板冒顶事故最为突出。
采煤工作面是采煤的主要工作场所,此处人员和设备相对集中,其安全性直接关系到人员的生命安全和煤矿的生产效益,因此需做好顶板的管理工作。
影响采煤工作面顶板稳定的因素是多方面的,笔者认为应从4个方面进行分析,然后以此为基础并结合矿山具体地质条件制定出合理的采场顶板控制措施。
1、煤矿采场顶板冒落机理分析1.1 应力集中影响在采矿工程进行以前,岩体周围应力水平处于原始平衡状态。
煤炭采掘后,这个平衡状态会因此而打破,在采场周围形成“三带”,岩石结构遭到破坏,原岩应力会重新进行分布。
随着采矿工程的继续,工作面不断向前推移,原岩应力不断发生变化,应力场也会向前移动并形成新的应力场,采场顶板悬空而形成应力集中。
根据“压力拱假说”,由于顶板受到应力集中的作用,回采空间形成后导致冒落拱范围内的岩体力学失稳,表现为逐渐向下移动趋势,并在拱中央部位形成拉应力。
一旦此拉应力超过岩石抗拉强度极限时,首先在上述岩体中产生裂隙,然后随着时间效应的影响,裂隙会逐渐扩大,最终形成顶板冒落。
1.2 结构弱面影响结构弱面的形成与地质构造因素有关,也就是说采场内所有岩体必然会存在结构弱面,是采场顶板冒落影响因素之一。
结构弱面一方面会破坏顶板的结构完整性,导致顶板的应力强度降低,一方面会使得顶板组合结构发生变化。
当层理、裂隙等构造发育时,采场容易出现小范围的冒顶事故,某些情况下甚至会引发较大规模的顶板冒顶事故。
由于结构弱面的影響,顶板岩体不是作为整体结构而存在,岩性也会发生变化。
顶板冒落时,岩体破坏形式主要表现为岩石容易沿着结构弱面而出现离层发育,导致与母体逐渐分离,裂隙逐渐扩大,顶板岩石强度进一步降低,力学平衡结构遭到破坏,造成滑落失稳。
结构弱面的倾角会影响采场顶板的稳定性,例如,具有斜交层理结构的顶板,其稳定性就比具有水平层理的顶板的要强得多。
顶板事故的原因及防治技术顶板事故是指煤、金属矿山等井下作业中,由于顶板破裂、坍塌等原因引发的事故。
顶板事故的发生频率高、危害大,是井下作业安全的重要隐患之一。
本文将从顶板事故的原因及防治技术两个方面进行论述。
一、顶板事故的原因1.地质原因地质构造是影响顶板稳定的主要因素之一。
在煤矿中,煤层倾角、断层、岩性和煤层的厚度等都会影响顶板的稳定性。
另外,如果存在地下水、煤层气等大量流体,也会对顶板的稳定造成影响。
2.采矿方法采矿方法也是影响顶板稳定的主要因素之一。
目前,煤矿中常用的采矿方法包括分层开采、长壁采煤、综放采煤等。
这些采矿方法各有优劣,但都存在对顶板稳定的影响。
例如,综放采煤会在顶部形成一定的空间,增加顶板破坏的风险。
3.采矿工艺采矿工艺也是影响顶板稳定的因素之一。
在煤矿的采煤过程中,常常会采用暴力破坏的方式,如冲击钻、炸药爆破等,这些都会破坏顶板的稳定性。
另外,如果采煤进程中不及时排放瓦斯等有害气体,也会导致顶板事故的发生。
二、顶板事故的防治技术1.地质预测技术地质预测技术可以在采矿前对矿区的地质情况进行预测和评估,为采矿过程中的顶板控制提供依据。
例如,光谱分析、探地雷达等技术可以准确判断地下岩层的厚度、倾角、断层等特征,为采矿作业提供科学依据。
2.支护技术支护技术是目前防治顶板事故的主要手段。
支护技术可以将崩落中的岩石和煤矸石固定在原位,防止其破坏顶板。
目前,常用的支护技术包括钢筋网相结合支护法、涂石漆支护法、冷喷性材料喷浆支护法等。
3.安全生产管理技术安全生产管理技术是防治顶板事故的重要措施,其核心是建立完善的安全生产管理体系。
建立完善的安全管理制度,严格执行安全标准和操作规程,强化安全教育和培训,加强安全检查和监管,对减少顶板事故的发生具有重要作用。
结论顶板事故是煤矿等井下作业中最为常见的事故类型之一,直接威胁到生产工人的生命安全和矿山的生产经济效益。
因此,在井下作业的过程中,必须严格遵守相关的安全规定和标准,在采取安全管理技术、支护技术和地质预测技术等方面下足功夫,全力预防和减少顶板事故的发生。
1 引言:煤矿的顶板事故是指:在煤矿井下采煤过程中,煤层顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等灾害事故。
在实行综采以前,煤层顶板事故在煤矿事故中占有极高的比例,随着支护设备的改进及对煤层顶板事故的研究、预防技术的深入和逐步完善,煤层顶板事故所占的比例有所下降,但仍是煤矿生产的主要灾害之一。
2 采煤工作面煤层顶板事故致因及防治2.1 煤层顶板事故分类按冒顶范围的不同可将煤层顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类。
按发生冒顶事故的力学原因进行分类,可将煤层顶板事故分为:压垮型冒顶、漏垮型冒顶和推垮型冒顶三类。
2.1.1 局部冒顶局部冒顶是指范围不大,有时仅在3~5架范围内,伤亡人数不多(1~2人)的冒顶,常发生在靠近煤壁附近、采煤工作面两端以及放顶线附近。
在实际煤矿生产过程中,局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故,约占采煤工作面冒顶事故的70%,总的危害比较大。
从开采工序与煤层顶板事故发生的地点来看,局部冒顶分为:靠近煤壁附近的局部冒顶、采煤工作面两端的局部冒顶、放顶线附近的局部冒顶。
2.1.2 大型冒顶大型冒顶是指范围较大,伤亡人数较多(每次死亡3人以上)的冒顶。
它主要包括老顶来压时的压垮型冒顶、厚层难冒顶板大面积冒顶、直接顶导致的压垮型冒顶、大面积漏垮型冒顶、复合顶板推垮型冒顶。
2.2 局部冒顶事故的致因及防治2.2.1 靠煤壁附近的局部冒顶(1)局部冒顶的原因在煤层的直接顶中,存在多组相交裂隙。
这些相交裂隙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,这类游离岩块可能突然冒落砸人,造成局部冒顶事故。
局部冒顶的原因一般有三种:a. 直接顶被密集裂隙切割,形成了游离岩块;b. 采高过大,在老顶来压期间,煤壁片帮,扩大了无支护空间;c. 放顶煤开采,顶板破碎。
(2)单体支柱采煤工作面预防靠近煤壁局部冒顶的措施a. 采用能及时支护顶板悬露煤层顶板的支架,如正悬臂交错顶梁支架,正倒悬臂错梁直线柱支架等,并使端面距不大于200mm,还应提高支柱的初撑力,以使端面冒高不超过200mm。
坚硬顶板工作面冒顶事故的原因与对策倪海峰(七煤集团公司建设矿,黑龙江七台河154600)”黼要】压垮型冒项事故的主要碌因是:在初次来压和周期米压期闻支柱载荷过大,支柱初撑力不足或有较大悬项,直接项冒落后不能充满采空区或离层后与上覆坚硬岩层冒落不同步。
支护质量与顶板动态监测是防止压垮型冒顶事故的前提,合理支护参数与支护强度是防止压垮型冒顶事故的关键,人工强制放顶、高压注水软化顶板技书是防止压垮型冒顶的保障,控顶区顶板控制是防止压垮型冒顶事故的补充。
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一,当煤层之上无直接顶或直接顶很薄,垮落后不能充填采空区,而基本项为坚硬、完整和厚度大的砂岩、砾岩或石灰岩时,这类基本项板为坚巧E I;-{吸。
坚硬项板的强度很高,而裂隙又不发育,其分层厚度—般在4.10m以上,单向抗压强度—般达80—100M P a以上,弹性模量达20—40G Pa。
1事故的征兆与主要机理煤壁压酥及片帮(有时可达0.5—1m以上),顶板下沉速度急剧增加,一般顶板下沉速度在O.1~O.5m m,h,顶板来压时可达到7~10m m/h,瞬时速度1.5~2.0m m/m i n。
顶板出现台阶下沉,金属液压支柱出现明显下缩并发出响声;支架安全阀开启,支柱的载荷急剧增大,有时能听到顶板深处断裂声,煤壁侧顶板掉碴、断裂,摩擦支柱。
放炮”,f辩折断发生劈裂声等。
压垮型冒顶事故的主要机理:在工作面初次来压和周期来压时,由于老顶断裂,项板急剧下沉;特别是顶板出现台阶下沉时,如果工作面支架的强度不足,就会发生压垮型冒顶事故。
2原因分析2.1在初次来压和周期来压期间支柱载荷过大这是坚硬顶板工作面易发生压垮型冒顶事故的直接原因。
在初次来压和周期来压期间,当工作面推进到老顶断裂线附近时,如果工作面支护系统的支撑力,不足以支撑老顶的附加载荷与直接顶的重量时,支柱就超载被折损,从而压垮工作面,造成冒顶事故的发生:其中多数发生在木支架工1筒面或支护强度达不到要求的工作面。
冒顶事故的类型
冒顶事故是矿井采掘工作面生产过程中经常发生的事故之一。
按照顶板一次冒落的范围及造成伤亡的严重程度,可将常见的顶板事故分为两大类:
1.局部冒顶
局部冒顶的发生主要决定于顶板的岩石性质以及支架对每一块顶板的支撑力。
当顶板破碎、节理发育时,不进行支护,就会发生冒顶。
在地质条件变化的区域,也易发生冒顶。
有时尽管顶板比较稳定,但忽视支架规格质量,违反操作规程,也会引起局部冒顶。
2.大冒顶
采煤工作面不断向前推进,采场控顶面积便逐步增大,当厚度不大的直接顶逐渐塌落,而坚硬的老顶大面积的悬露时,在工作面顶
板岩层形成一个自然压力拱,煤壁受压发生变化,造成工作面压力集中。
在这种情况下,如果工作面支架对顶板的总支撑力不能与维持顶板稳定下沉的要求相适应,就会出现大冒顶。
根据力学原因的不同可将冒顶事故划分为以下三类:
1.坚硬顶板压垮型冒顶
坚硬顶板压垮型冒顶是指采空区内大面积悬露的坚硬顶板在短时间内突然塌落,将工作面压垮而造成的大型顶板事故。
2.破碎顶板漏垮型冒顶
破碎顶板漏垮型冒顶是指在采煤工作面某个地点由于支护失效而发生局部漏冒,破碎顶板就有可能从该处开始沿工作面往上全部漏完,造成支架失稳,导致漏垮型冒顶事故。
3.复合顶板摧垮型冒顶
复合顶板摧垮型冒顶是指在工作面开采过程中,由于复合顶板的下部软岩下沉,与上部硬岩离层,支架处于失稳状态。
一旦遇到外力作用,工作面支架就会因水平方向的推力而发生倾倒,造成摧垮型冒顶事故。
今天。
顶板事故及防治在地下采掘过程中,由于矿山压力的作用,顶板会垮落。
如果顶板管理工作出现漏洞,则会发生顶板事故。
在煤矿井下事故中,以顶板事故的数量为最多。
据统计我国煤矿顶板事故的伤亡人数约占各类事故总伤亡人数的40~50%,小煤矿的顶板事故尤为严重。
一、顶板类型煤层顶板岩层依其所处位置分为伪顶、直接顶、老顶。
伪顶是指紧贴在煤层之上,极易垮落的薄岩层;直接顶是位于伪顶或煤层(无伪顶时)之上,一般由一层或几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层所组成,直接顶按稳定性可分为:不稳定顶板,中等稳定顶板,稳定顶板,坚硬顶板;老顶又叫基本顶,一般指位于直接顶之上(有时也直接位于煤层之上)厚而坚硬的岩层。
顶板分为坚硬难冒顶板、破碎顶板和复合型顶板。
坚硬难冒顶板是指直接顶岩层比较完整、坚硬(固),回柱后不能立即垮落的顶板。
一般为砂岩、砾岩和石灰岩。
破碎顶板指的岩层的强度低、节理裂隙十分发育、整体性差,自稳能力低,并在工作面控顶区范围内维护困难的顶板。
二、矿井顶板事故的危害1、一般会推垮支架、埋压设备,造成停电、停风,给安全管理带来困难,对安全不利。
2、如果是地质构造带附近的冒顶事故,不仅给生产造成麻烦,而且有时会引起透水事故的发生。
3、在有瓦斯涌出区附近发生顶板事故将伴有瓦斯的突出,易造成瓦斯事故。
4、如果是采掘工作面发生顶板事故,一旦人员被堵或被埋,将造成人员伤亡。
三、顶板事故发生的原因1、客观原因。
一是地质因素的影响,二是顶板压力变化的影响,三是采掘工序的影响。
2、主观原因。
一是因为工程质量低劣,主要是不坚持敲帮问顶,发现隐患不及时处理,空顶作业,违章放炮,冒险回柱等。
二是人的因素影响,管理不善,表现在生产安全管理人员不深入作业现场,不带班作业,不严格执行三大规程,违章作业,违章指挥,纪律松散等。
四、易发生冒顶的地点1、采掘工作面易冒顶的地点采掘工作面易冒顶的地点可概括为“一道、一线、两出口”。
“一道”是指煤壁道。
1、采空区顶板跨落不好,悬顶面积过大;
2、顶板中存在断层、裂隙、层理等地质构造,将顶板切割成不连续的岩块,回柱后岩块失稳,推倒支柱造成冒落;
3、回柱操作顺序不合理;
4、工作面支护不好,支护密度不够,初撑力低,迎山角不合理等;
5、在遇见未曾遇见的地质构造时,没及时采取措施;
6、工作面上、下出口连接风巷和运输巷,控顶面积大。
两巷掘进时经受压力重新分布的影响,同时因为巷道初撑力一般较小,使直接顶下沉、松动甚至破坏;特别在工作面超前支撑压力作用下,顶板大量下沉,又在移动设备时反复支撑顶板,结果造成顶板更加破碎。
如果又有老巷来压影响,工作面上下出口更加冒落;
7、煤壁线附近容易形成“人字”、“锅底”、“升斗”等劈理,有游离块状、易冒落。
冒顶事故发生的原因分析冒顶事故是煤矿安全事故中最为常见的一种,它是指地下采煤过程中,煤层顶板突然垮塌或坍塌导致事故。
这类事故的发生给煤矿生产带来了巨大的安全隐患,同时也造成了人员伤亡和财产损失。
因此,深入分析冒顶事故的发生原因,对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。
一、地质构造因素煤矿是开采煤层的地下工程,地质构造是影响冒顶事故发生的重要因素。
地质构造是指煤层的褶皱、断层、岩性等情况,这些都可能对煤层的稳定性产生影响。
例如,在一些地质构造较为复杂的煤矿中,煤层的遇到断层和夹层时,煤层的稳定性会受到影响,难以维持完整,从而引起冒顶事故的发生。
二、采煤工艺因素采煤工艺是冒顶事故发生的重要因素,包括采煤方法、支护方式、单个工作面面积等方面。
一个优秀的采煤工艺应该充分考虑到煤层的力学性质和采煤的经济性和实际效果。
然而,在现实情况中,一些煤矿为了追求高产量和高效率,采用了粗放式采煤、不合理的支护方案和超大面积开采等不合理的采煤工艺,这些都极大地加剧了煤层的变形和破坏,引发了冒顶事故的发生。
三、地下水因素地下水是煤矿中普遍存在的一种水源,而煤层内部的水对煤层的稳定性有着重要的影响。
首先,煤层内部的水会影响煤层的力学性质,造成煤层变形和破裂,从而引发冒顶事故的发生。
其次,地下水强化了煤与顶板之间的滑移面,使得遭到压力的煤层很容易突然移动。
因此,在煤矿开采过程中,合理的排水措施和有效的防水措施是非常必要的。
四、采煤机械因素采煤机械是煤矿生产过程中最重要的设备之一,而采煤机械的质量、性能以及操作技能等对冒顶事故的发生也有着重要的影响。
在采煤机械切割煤层的过程中,如果采过程中存在不适当的切割方法或者进行的不当操作,就很容易引发冒顶事故的发生。
因此,在采煤机械的选型、使用、保养和维护上,必须有严格的要求和规范。
总之,冒顶事故是煤矿安全生产中最常见的一种事故,它的发生原因很复杂,涉及多个方面,如地质构造、采煤工艺、地下水以及采煤机械等。
矿井顶板事故的原因及安全管理矿井顶板事故是建井、生产过程中多发性的事情。
这类事故的后果往往造成较大人员伤亡和经济损失,严重威胁矿井安全生产。
矿井回采工作面顶板事故发生的原因,一是对采矿工作面的顶底板情况及其活动规律了解不清;二是缺乏针对性防治措施。
实践证明,顶板事故的发生基本上是有规律的,只要能用正确的理论和手段实现对顶底板的监测,掌握其活动规律,把顶板管理建立在科学的基础上,顶板事故是可以预防的。
因此深入总结和分析常见顶板事故原因和条件,加强顶板管理,杜绝或减少顶板事故,是做好矿井安全生产工作的重要任务之一。
2顶板事故的形成过程以煤矿为例:煤炭在地下开采,直接受上覆岩层压力的影响。
因开拓、掘井或采煤,破坏了原有地层的平衡状态,造成矿山压力分布不均匀。
这种分布不均匀的压力作用在巷道或回采工作面及四周的煤、岩体上,一旦超过巷道或顶板的支撑力,轻则会出现顶板沉降、片帮、支架回缩,重则就会发生底鼓、冒顶、断梁折柱、巷道压垮等现象。
顶板事故形成与地质构造、顶板性质、支架支撑情况、推进速度、操作程度和生产现场管理都有直接关系。
3顶板事故的原因在局部矿山压力(多为直接顶或伪顶)作用下,由于局部空帮、空顶或支护不当、不及时支护造成煤、岩局部垮落而造成局部冒顶;由于矿山压力过大,主要是直接顶或老顶来压时,由于支护密度不够,支护可缩量小,顶板沉降不均衡造成支架断裂、垮塌。
使采、掘、维修工作面顶板大面积垮落而造成大冒顶。
采空区顶板垮落不好,悬顶面积大;回柱操作顺序不合理,如先回承压柱,引起周围破碎顶板的冒落,或大块岩石推倒支柱,使临近破碎顶板失去支托而造成局部冒顶;工作面支护质量不好,支架密度不够。
木支架、棚腿、顶梁以及点柱的坑木尾径太小。
初撑力不足;在遇到地质构造(如断层、褶曲、顶板松软、破碎等)时.没有采取针对性的有效措施也易造成局部冒顶;开采深度、煤层倾角、水、开采方式、断面大小等都会影响顶板的稳定护。
性;防止放炮倒棚子。
顶板事故一、引言顶板事故是煤矿生产中常见的一种危险事故,其发生主要是由于工作面煤层露天导致地表沉陷,从而引发顶板失稳,垮塌或坍塌,威胁矿工的生命安全和矿山设备的正常运行。
本文将探讨顶板事故的危害、成因以及预防措施。
二、危害分析顶板事故一旦发生,将对矿区生产造成严重影响。
首先是对人员安全构成威胁,矿工可能被顶板坠落物体砸伤或困在坍塌的工作面下无法脱身,造成生命危险;其次是对设备设施造成损坏,顶板垮塌会导致工作面设备损坏甚至报废,影响生产正常进行;最后是对环境造成污染,顶板事故可能导致矿区土壤污染、水源受污染,对周边环境产生负面影响。
三、成因分析1.煤层特性:煤层的特性是顶板事故发生的重要因素之一。
如果煤层性质不稳定,易发生龟裂或变形,导致顶板失稳;2.采动方式:不合理的采动方式也是导致顶板事故的重要原因。
如采用过大的采高或采宽,或者不合理的支护措施;3.顶板负荷:顶板的自重以及地压会对顶板稳定性产生影响,如果负荷过大,顶板容易出现失稳;4.矿山水文条件:周围地质环境和水文条件对顶板稳定也有较大影响;5.人为因素:矿工操作不当、违规行为、未按照规定操作等人为因素也会加剧顶板事故的发生。
四、预防措施1.科学合理的采动方式:根据煤层的特性,采用科学合理的采动方式,避免过大采高采宽;2.加强支护措施:加强顶板支护,采用合适的支护材料和技术,确保顶板稳定;3.定期检查维护:定期对顶板进行检查,发现问题及时处理,避免事故发生;4.加强培训:对矿工进行安全生产培训,增强安全意识,规范操作行为;5.加强监测:利用现代化的监测设备对顶板进行实时监测,及时发现异常情况。
五、结论顶板事故是煤矿生产中常见的一种事故,对人员安全、设备设施和环境造成极大危害。
为了减少顶板事故的发生,矿山企业应采取科学有效的预防措施,加强安全管理,提升矿工的安全意识,保障矿山安全生产。
顶板事故类型及原因㈠巷道顶板事故1. 空顶引起的局部冒顶巷道掘进中空顶后没有及时支护,而造成空顶范围内顶板危岩在自重作用下冒落。
这是巷道掘进过程中常见的一类顶板事故。
2. 支架(包括锚杆支护)承载能力不足而引起的大面积冒顶事故架棚巷道支架选择不合理,锚杆支护巷道锚杆布置方式、规格尺寸选择不合理,巷道支护质量不合格等原因而造成支护能力不足,或巷道过地质构造带、贯穿老巷、掘进下分层工作面巷道、上部冒落矸石没有压实,大范围岩层的下沉运动对巷道支护产生冲击载荷。
当支护能力不能承受围岩运动的作用力时而引起冒顶事故。
3. 支架稳定性差引起的推垮型事故在急斜煤层或倾角较大的中斜煤层内掘进巷道(特别是破顶掘进)时,巷道上部顶板岩层在自重及上覆岩层的作用下,将产生一种沿层面的下滑力。
当下滑力超出某一限度后,支架将因不能承受这一侧向力而被推垮。
巷道顶板事故常发生在空顶区、地质构造带、巷道贯通、厚煤层下分层巷道掘进及大倾角煤层巷道破顶掘进等部位。
㈡采煤工作面顶板事故采煤工作面按冒顶范围大小可将顶板事故分为局部冒顶和大面积冒顶两类。
1. 局部冒顶事故局部冒顶的原因一般有两类:一类是已破碎了的直接顶板(包括顶煤),由于失去有效的支护而局部冒落;另一类是基本顶急剧下沉,迫使直接顶破坏支护系统而造成局部冒落。
后者特别容易发生在断层或裙曲构造的破坏带处。
局部冒顶事故常发生的地点有:靠工作面煤壁处及其附近的支护空间;上、下安全出口;放顶线附近。
⑴靠近煤壁附近的局部冒顶由于原生裂隙、构造运动及采动影响,在一些煤层的直接顶中,可能存在两组相交的裂隙而形成“游离”状态的岩块。
如图3-6-1所示。
另外,在成岩过程中,也有可能形成与顶板正常岩性不同的“镶嵌”型岩石。
如图3-6-2所示。
图3-6-1 顶板中的游离岩层图3-6-2 “镶嵌”型顶板1—正常顶板;2—镶嵌顶板采煤机割煤或爆破落煤后,如果支护不及时,这类游离岩块可能突然冒落砸人,造成局部冒顶事故。