煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施

煤矿掘进工作面常见冒顶事故的原因和处理方法及防治措施[摘要]在我国顶板事故中，掘进工作面冒顶事故所占比重较大。

因此，分析煤矿掘进工作面冒顶事故的原因及防治措施，对煤矿安全生产有着重要的意义。

本文通过对煤矿掘进工作面常见冒顶事故的原因进行了分析，并指出了有效的预防措施。

[关键词]掘进工作面冒顶处理方法防治措施中图分类号：x752 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-0299-01在现场采煤工作中，由于工作面的不断向前推进，顶板暴露面积也随着加大，致使顶板经常出现弯曲、下沉、裂隙、掉渣等，甚至造成垮面、生产停顿及人身伤亡的严重事故。

统计资料表明，我国煤矿顶板事故占总事故数量的40%，而掘进工作面冒顶事故占顶板死亡事故的20%左右，在煤矿事故中占很大的比重。

因此，分析煤矿掘进工作面冒顶事故原因，搞好冒顶事故预防，对保护煤矿职工的生命和安全至关重要。

1 掘进工作面常见冒顶事故的原因1.1 支架安装不合理支架工作阻力低，可缩量小，支撑及支护密度不足，棚腿架设在浮矸或浮煤上，支架顶上及两帮未插严背实，棚架整体性及稳定性差，造成顶板来压时压垮或推垮支架导致冒顶。

如矿用掘进机掘进6197回风平巷时，由于采用不配套的金属拱形支架，开工后在巷道压力增大的情况下，支架卡缆有松动现象，迎头新支设的6架拱形支架接顶不实，稳定性差，当两名工人站在掘进机上挂方向线时，顶板突然来压，冒落长4m、宽2m、厚1.5m的大块镶嵌型危岩，压垮6架拱形支架，造成死亡2人的冒顶事故。

1.2 地质的变化掘进工作面遇到断层破碎带或压力集中区等特殊情况时，未控制爆破作业，未及时采取加强支护等措施导致冒顶。

如某矿8691运输顺槽掘进工作面遇到斜断距为3.5m的正断层时，煤层变薄，煤质松软，工作面开始抽冒后采取撞楔棚子施工。

由于放炮将迎头第一架棚腿崩歪后未及时扶正，当工作面临近断层时巷道来压没有加强支护，以致沿断层面冒落大量矸石，推垮迎头崩歪失稳的支架，造成冒顶死亡事故。

工作面处理冒顶安全技术措施什么是工作面处理冒顶？工作面处理冒顶是指在煤矿作业过程中，由于地质条件等因素导致煤层顶板失稳、冒顶或者发生地陷等突发事件，对工作面的生产安全造成威胁。

工作面处理冒顶是煤矿安全生产工作中的一个重要环节，应对冒顶事件的发生可以采取多种技术措施以确保煤炭生产安全。

工作面处理冒顶安全技术措施1,钢质支撑技术：钢质支撑技术是目前应对冒顶事件的主要技术手段之一。

在煤矿作业过程中，工作面冒顶时，现场工人可以采用钢质支撑技术对煤层进行支护，稳定下来并加固到煤层整体结构之中。

2,管仓灌浆技术：管仓灌浆技术是针对冒顶事件中地质结构脆弱而且不易支持的情况下采用的。

这种技术采用钢管作为管仓，在爆破、冒顶等突发情况发生时，马上进行灌浆，使煤层上部或者下部得到有效支撑。

3,预加削技术：预加削技术在工作面处理冒顶中也是一种较为常用的技术。

如果在煤矿作业过程中，发现煤层存在短巷，高倾角煤层，有局部地震等预兆现象，那么可以采用预加削技术对煤层进行事先削减，并将煤层的下伏岩体削平从而降低冒顶的可能性。

4,预制支护技术：预制支护是一种预先准备支护材料的技术。

在煤矿作业过程中，根据煤层的条件，现场工人可以事先准备好支护钢架，煤层存在冒顶风险时可以现场使用，加快有效应对冒顶事件的发生。

5,逼水灌浆技术：逼水灌浆技术是指在地质条件特殊的情况下采用的方法。

例如，在煤矿开采底板存在薄煤层、地层水涌等复杂环境中，逼水灌浆是一种有效的技术手段。

工作面处理冒顶的必要性工作面处理冒顶必要性是非常高的，这是为了确保煤矿工作面的生产安全性。

冒顶事件一旦发生，可能会发生人身伤害、设备损害等严重事故。

而通过采用工作面处理冒顶技术措施，可以有效地减小冒顶事件的发生率，给煤矿生产带来一定的保障。

冒顶的处理技术措施也是可以归纳反思的，不同的技术方案在使用效果、成本、应用与其它方案的比较上是能被具体分析的。

结束语本文对工作面处理冒顶的安全技术措施进行了简要的阐述，这些技术措施在煤矿作业过程中有着重要的作用，对于确保煤炭生产安全,防止冒顶事件的发生有着重要的意义。

顶板事故及其防治顶板事故是指在井下采掘过程中，因顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等事故，一般称为冒顶。

顶爆事故常发生在采煤工作面或掘进巷道。

一、顶板事故的类型1.按其发生的力学原理分类顶板事故按其发生的力学原理分为3类：①压垮型冒顶是因支护强度不足，顶板来压时压垮支架而造成的冒顶事故。

②漏垮型冒顶是由于顶板破碎、支护不严引起破碎的顶板岩石冒落而引发的冒顶事故。

③推垮型冒顶是因复合型顶板重力的分力推动作用使支架大量倾斜失稳而造成的冒顶事故。

2.按其发生的规模分类顶板事故按其发生的规模分为2类：①局部冒顶，是指冒顶范围不大、伤亡人数不多的冒顶，常发生在煤壁附近、采煤工作面两端、放顶线附近、掘进工作面及年久失修的巷道等作业地点。

②大面积冒顶，是指冒顶范围大、伤亡人数多的冒顶，常发生在采煤作业面、采空区、掘进工作面等作业地点。

二、顶板事故的预兆及防治（一）采煤工作面冒顶事故的预兆及防治1.采煤工作面冒顶的预兆（1）掉渣，顶板破裂严重。

（2）煤体压酥，煤壁片帮增多。

（3）裂缝变大，顶板裂隙增多。

（4）发出响声，岩层下沉断裂，如木支柱会发出劈裂声、金属支柱的活柱急速下缩发出的响声；或者采空区顶板断裂垮落时发出的闷雷声。

（5）顶板出现离层，用“问顶”方式试探顶板，如顶板发出“咚咚”声，说明顶板岩层之间已经离层。

（6）有淋水的采煤工作面，顶板淋水有明显增加。

（7）在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量会突然增大。

（8）破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严或支架不牢出现漏顶现象。

2.采煤工作面冒顶的预防措施（1）及时支护悬露顶板，加强“敲帮问顶”。

（2）炮采时炮眼布置及装药量要合适，避免崩倒支架。

（3）尽量使工作面与煤层节理垂直或斜交以避免片帮，一旦片帮，应掏梁窝超前支护。

（4）综采工作面采用长侧护板，整体顶梁、内伸缩式前梁，增大支架向煤壁方向的推力，提高支架的初撑力。

（5）采煤机移过后，及时伸出伸缩梁，及时接顶带压移架。

煤矿顶板事故防治措施顶板事故是指在地下采煤过程中,因为顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏,生产终止等事故。

在实行综合机械化采煤以前,顶板事故在煤矿事故中占有很高的比例,高达75%。

随着液压支架的使用及对顶板事故的研究和预防技术的进一步完善,顶板事故所占的比例有所下降,但仍然是煤矿生产的主要灾害之一。

随着开采深度增加,巷道断面加大等,工作面与巷道的顶板事故预防更加重要。

一、常见顶板事故的分类按冒顶范围可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类局部冒顶常发生在靠煤壁附近,上下出口、放顶线附近、地质破坏带附近。

大型冒顶有推垮型、压型、漏垮型二、采场局部冒顶事故的预兆及防治局部冒顶,一般预兆不明显,零星发生,不易被人重视,但仔细观察,也有如下预兆:(1)遇有小地质构造带;(2)顶板出现离层,敲帮问顶时,声音不正常;(3)顶板裂隙内卡有活矸,并有掉渣、掉矸现象;(4)有淋水工作面,淋水量增加。

局部冒顶的原因一般有两类:一类是已破碎的直接顶失去有效的支护而发生局部冒顶;另一类是老顶下沉迫使直接顶破坏采场支护系统而造成局部冒顶。

从生产工序看,局部冒顶可分为采煤过程中发生的局部冒顶和回柱过程中发生的局部冒顶两类。

前者是由于采煤过程中破碎顶板得不到及时支护,或虽然及时支护,但支护质量很差造成的;后者是由于单体支柱回柱操作方式不合理,如先回承压支柱,使临近破碎顶板失去支托而造成局部冒顶。

从发生地点来看,局部冒顶分为煤壁附近局部冒顶、上下出口局部冒顶、放顶线附近局部冒顶、地质构造带局部冒顶。

(一)煤壁附近的局部冒顶煤层的直接顶中,常常存在多组相交裂隙,这些相交的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,如果不及时支护时,这类游离岩块可能突然冒落砸人,造成局部冒顶事故。

1.煤壁附近局部冒顶的原因(1)直接顶被密集裂隙切割,形成了游离岩块;(2)采高过大,在老顶来压期间,煤壁片帮,扩大了无支护空间;(3)放顶煤开采,顶煤破碎2.预防局部冒顶的措施(1)采用能及时支护悬露顶板的支架,如正悬臂交错顶梁支架(2)炮采时,炮眼布置及装药量应合理,应尽量避免崩倒支架(3)尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交,避免煤层片帮。

煤矿冒顶事故处理技术措施制定部门：某某单位时间：202X年X月X日封面页煤矿冒顶事故处理技术措施安全事关每个家庭的幸福，熟悉安全操作规程，掌握安全技术措施，制定安全计划方案，做好单位安全培训，加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。

您浏览的《煤矿冒顶事故处理技术措施》正文如下：一、掘进工作面冒顶的处理方法1.处理掘进巷道冒顶的安全技术原则处理掘进巷道冒顶事故的首要任务是抢救遇险人员;其次是恢复通风、运输和施工等。

处理时应按以下步骤进行：(1)迅速查清因冒顶被堵、被压人员的位置和人数，并设法与他们取得联系，配合救护队抢救。

(2)尽快向被堵、被压人员输送新鲜空气、饮料和食物。

(3)派专人检查瓦斯情况，观察周围顶板变化情况，并加强冒顶范围的支护，做好抢险人员的安全退路工作。

(4)根据巷道冒顶事故的范围大小、矿压情况等，采取不同的抢救方法救人。

同时注意对顶板的观察和必要的支护，防止救人时再次冒落而扩大冒顶范围。

2.巷道冒顶的处理方法(1)使用撞楔处理巷道冒顶的方法当巷道冒顶处顶板岩石破碎，很容易继续冒落，而无法进行处理冒落物和架棚时，应采用撞楔法处理。

巷道冒顶范围较小时的处理方法如图84所示。

如巷道顶梁被压坏发生局部顶板垮落，宽度不超过顶梁长，冒落的岩(煤)矸又不多时，可首先加固紧靠冒顶处的支架，防止倒塌，然后沿该棚梁向冒顶区打入撞楔(如钢钎、带尖的圆木或木板)，用荆笆或板皮背严，防止矸石(煤)流入巷道，必要时撞楔可密集排列打入，然后再清理矸石、架设支架，直到穿过冒顶区。

巷道冒顶范围较大时的处理方法如图85所示。

1)小断面快速修复法。

如巷道冒顶范围大，压住运输机、影响通风、行人或冒顶区在独头巷道前方有人员被堵住时，可用撞楔法先架设比原巷道规格小得多的临时支架处理冒顶，待抢救出人员或恢复通风、运输后，再返回头来用撞楔法处理大断面冒顶，架设永久支架，如图85a所示。

2)一次架设永久支护修复法(见图85b)。

采煤工作面推垮型冒顶机理分析及预防措施引言在采煤工作面工作过程中，冒顶是一种经常出现的灾害。

冒顶被定义为开采过程中地质层顶板的临时性或永久性失稳或垮塌。

冒顶是煤炭行业的一大难题，广泛存在于使用传统采煤工艺的煤矿中。

为了防止和减少冒顶事故的发生，需要对冒顶机理进行深入分析并采取适当的措施。

采煤工作面冒顶机理分析冒顶有多种形式，其中推垮型冒顶是最常见的。

冒顶的形成过程分为两个阶段，即预备性垮塌和主体垮塌。

•预备性垮塌预备性垮塌是指地质层在承受应力变化后出现的微小变形，其特点是破裂面少，垮塌体较小。

预备性垮塌的主要特征是煤层顶板变形，比如隆起、缩短、下沉等。

这些变形可能伴随着矿岩的裂隙产生和扩展。

•主体垮塌主体垮塌是指地质层因承受过大的应力而发生严重变形，导致其中一部分矿岩垮塌。

主体垮塌前，煤层顶板经过一段时间的变形后，突然失去平衡，煤层顶板质点向下运动，从而压缩煤层和顶板之间的空气，使得顶板向下移动并破碎，形成冒顶。

推垮型冒顶是由于高应力导致煤层顶板发生塑性变形，从而发生失稳。

由于长期采煤造成的矿压增大，煤层顶板的强度降低，当顶板承受应力超过其极限强度时，就会失去平衡。

此时，煤层顶板的质点开始下落并破碎，导致冒顶事故的发生。

采煤工作面冒顶的预防措施针对推垮型冒顶的机理，需要采用一系列措施来预防和控制冒顶事故发生。

1.合理的采煤布置和充分回采采煤工作面的布置需要根据地质条件选定最合适的矿山采煤方案。

并采取足够的措施保证充分回采，避免矿岩层露采、过高矿压等现象的出现。

2.加强煤层顶板管理及时检测和监控煤层顶板的变形，定期进行检查和走动观察，发现异常情况及时处理。

同时在布置煤层顶板支护工程时，应按照设计要求选择合适的支护方式和支护材料。

3.增强支架稳定性提高支架的稳定性，选择优质的支架材料，合理安装支架，严格执行支护工艺规范，确保支架能够在采煤过程中起到更加稳定的作用。

4.破碎冲击预防技术采用破碎冲击预防技术，降低工作面周围地质应力，减少冒顶事故的发生。

矿井顶板事故预防及应急处理措施1、顶板类型煤层顶板由伪顶、直接顶和老顶构成。

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者煤层（无伪顶时）之上，普通由一层或者几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等比拟简单垮落的岩层所组成，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；老顶又叫根本顶，普通指位于直接顶之上（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、破裂顶板和复合型顶板。

坚硬难冒顶板是指直接顶岩层比拟完整、坚硬（固），回柱后不能即将垮落的顶板。

普通为砂岩、砾岩和石灰岩。

破裂顶板指的岩层的强度低、节理裂隙非常发育、整体性差，自稳力量低，并在工作面控顶区范围内维护艰难的顶板。

2、顶板常见支护方式顶板常见支护方式有单体支柱支护、液压支架支护、锚杆支护。

单体支柱支护主要是指采用木支架，磨擦式金属支柱、单体液压支柱支护。

液压支架是在磨擦式金属支柱和单体液压支柱等根抵上发展起来的采煤工作面机械化支护设备。

锚杆支护主要是指用木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、树脂锚杆、快硬水泥锚杆结合锚网发展支护的一种支护方式。

一、 常见冒顶事故的预兆（一）局部冒顶的预兆（1）工作面遇有小地质构造，由于构造破坏了岩层的完整性，简单发生局部冒顶。

（2）顶板裂隙张开、裂隙增多，敲帮问顶时，声音不正常。

（3）顶板裂隙内卡有活矸，存在掉碴、掉矸现象，掉大块前往往先落小块矸石。

（4）煤层与顶板接触面上，极薄的矸石片不断脱落。

这说明劈理（即顶板节理、裂隙和磨擦滑动面）张开，有冒顶的可能。

（5）淋头水分别顶板劈理，常由于支护不许时面冒顶。

（二）大型冒顶的预兆1、顶板的预兆（1）顶板的连续发生断裂声。

这是由于直接顶与老顶发生离层，或者顶板切断而发生的声响。

有时采空区顶板发生像闷雷一样的声音，这是老顶板和上方岩层产生离层或者断裂的声音。

（2）掉碴。

顶板岩层破裂下落，普通由少变多，由稀变密，这是发生冒顶的危（wei）险信号。