浅议回采工作面冒顶事故的预兆及防治措施
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工业技术 ｌ■ Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 浅议回采工作面冒顶事故的预兆及防治措施 杨鹏 （山西焦煤汾西矿业中兴煤矿综采二队） ［摘要］在矿山井巷回采生产活动中，顶板事故特别是冒顶事故最为常见，其中以回采工作面尤为严重，对矿井安全生产危害极大，针对冒顶事故对煤矿安 全造成的巨大危害，提出冒顶事故的一般预兆、冒顶事故常发的地点及原因，提出了相应的安全防治措施，对煤矿的安全生产起到一定的指导作用。 ［关键词］回采工作面 冒顶事故预兆原因防治措施 中图分类号：ＴＤ３２７．２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）１５－００４２－０１ 一．在正常情况下，■顶事故事先都有如下几种预兆 １、采煤工作面局部冒顶的预兆。 采煤工作面局部冒顶发生前会有响声、掉渣等预兆，主要表现在以下几 点： １．１发出响声。岩层下沉断裂，顶板压力急剧加大时，木支架会发出劈裂 声，紧接着出现折梁断柱现象，金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大声响。 有时也能听到采空区内顶板发出断裂的闷雷声。 １．２片帮煤增多。因煤壁所受压力增加，变得松软，片帮煤比平时要多。 １．３掉渣．顶板严熏破裂时，折梁断柱就要增加，出现顶板掉渣现象。掉 渣越多，说明顶板压力越大。在人工顶板下，掉下的煤矸石和碎渣更多，俗称“煤 雨”，这是发生冒顶事故的危险信号。 １．４顶板裂缝。顶板有裂缝并张开，裂缝增多 １．５顶板出现离层。检查顶板要用“敲帮问顶”的方法。如果声音清脆 表明顶板完好。如果顶板发出“空空”的响声，说明上下岩层之间已经脱离，出现 离层现象。 １．６漏顶。破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒顶以前，有时因为背顶不 严和支架不牢出现漏顶现象。漏顶如果不及时处理，会使棚顶脱空、支架松动、 顶板岩石继续冒落，就会造成没有声响的大冒顶，瓦斯涌出量突然增大；顶 板的淋水突然增加。 ２、采煤工作面大面积冒顶的预兆。 采煤工作面随回柱放顶工作进行，直接顶逐渐垮落，如果直接顶垮落后 未能充满采空区，则坚硬的基本顶会发生周期来压 来压时煤壁受压发生变 化，造成工作面压力集中，在这个变化过程中工作面顶板、煤帮、支架都会出 现基本顶和直接顶来压前的各种预兆。 ２．１顶板预兆。顶板连续发出断裂声，这是由于直接顶和基本顶发生离层， 或顶板切断而发出的声音。有时采空区顶板发出像闷雷的声音，这是基本顶 和上方岩层产生离层或断裂的声音， ２．２煤壁预兆。由于冒顶前压力增大，煤壁受压后煤质变软变酥，片帮增 多，支架预兆，使用木支架，支架大量被压弯或折断，并发出响声。使用金属支 架时，耳朵贴在柱体上，可听见支柱受压后发出的声音，支柱破顶、钻底。当顶 板压力继续增加时，活柱迅速下缩，连续发出“咯咯”的声音，或工作面支柱整 体向一侧倾斜； ２．３瓦斯和水预兆。含瓦斯煤层，瓦斯涌出量突然增加；有淋水，顶板的淋 水量有明显增加。 ＝．■顶的预防措施 １、采煤工作面局部冒顶的预防。 单体支柱工作面预防靠近煤壁附近局部冒顶的措施：采用能及时支护悬 露顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架、正倒悬臂错梁直线柱支架等，炮采时， 防止放炮崩倒柱子。炮眼布置必须合理及装药量应适当，尽量避免崩倒支架，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，煤层一旦片 帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。 综放工作面的局部冒顶，主要是发生在靠近煤壁附近的漏冒型冒顶，其 预防措施：支架设计上采用长侧护板，整体顶梁，内伸缩式前梁，增大支架向 煤壁方向的水平催力，提高支架的初撑力，工艺操作上，采煤机过后，及时伸 ４２ ｌ科技博览 出伸缩梁，及时擦顶带压移架，顶梁的俯视角不超过７。；当碎顶范围较大时， 应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。 预防放顶线附近局部冒顶的措施：加强地质及观察工作，记载大岩块的位 置及尺寸，在大岩块范围内用木剁等加强支护；当大岩块沿工作面方向的长度 超过一次放顶步距时，在大岩块的范围内要延长控顶距，如果工作面用的是 单体金属支柱，在大岩块范围内要用木架替换金属支架，待大岩块全部都处 在放顶线以外的采空区时，再用绞车回木支柱。 ２、采煤工作面大面积冒顶的预防措施。 提高单体支柱的初撑力和刚度，由于使用的木支柱和摩擦金属支柱初撑 力小、刚度差，易导致煤层复合顶板离层，使采煤工作面支架不稳定，要推广 使用单体液压支柱，提高支架的稳定性。煤层倾角大或在工作面仰斜推进时， 为防止顶板沿倾斜方向滑动推到支架，应采用斜撑、抬棚、木剁等特种支架来 增加支架的稳定性，严格控制采高，开采厚煤层第一分层要控制采高，使直接 顶冒落后破碎膨胀能充满采空区。这种措施的目的在于堵住冒落大岩块的滑 动；采煤工作面初采时不要反采，掘进回风、运输巷时不得破坏复合顶板。挑 顶掘进回风巷、运输巷，就破坏了复合顶的完整性，易造成推垮冒顶事故。要 加强矿井生产地质工作，加强矿压的预测预报。 ３、坚持正规循环作业。 正规循环作业规定工作面每天的进度、控顶距及支柱、回柱等工序按顺序 地进行，因此顶板悬露面积小、压力小，支柱不易折断，以便控制顶板。 ４、坚持必要的制度。 例如“敲帮问顶”制度、验收支架制度、岗位责任制、金属支柱检查制度、 顶板分析制度和交接班制度等，防止麻痹大意，方可避免冒顶事故的发生。 从我国目前隋况来看，大部分发生冒顶事故的问题是管理和工程质量上 的问题。如空顶作业，发现隐患不排除，现场条件发生改变后采取相应的措施 不及时，加上有的工程质量低劣，违章作业等。只要各方面引起足够重视，掌握 顶板活动规律，采取积极的措施完全能够预防和制止。 参考文献 ［１】王永清．矿山顶板安全管理分级的思考［Ｊ］．矿山压力与顶板管理，２００４ （４）． ［２】韩锋，荆志星，韩复生，等．综采工作面局部片帮冒顶原因分析及其控 制［Ｊ］煤矿安全，２００７（４）． ［３】陈加轩．大采高综采工作面围岩活动特征研究【Ｊ】．煤矿开采，２一（１０）． 【４］弓培林．大采高采场围岩控制理论及应用研究【Ｍ】．北京：煤炭工业出 版社，２００６．
