煤 炭 科 技 ５２ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ ２００６年第３期 Ｎｏ．３ ２００６ 文章编号：１００８—３７３１（２００６）０３—００５２—０３
坚硬顶板冲击地压监测和动态解危的实践
耿富强１ ７吴兴荣
（１．徐州矿务集团有限公司技术中心，江苏徐州 ２２１００６；２．徐卅ｌ矿务集团有限公司三河尖煤矿，江苏沛县２２１６１３） 摘 要：坚硬厚层砂岩顶板容易聚积大量的弹性能。在工作面开采过程中，由于其他诱发因素， 弹性能瞬间释放，形成强烈震动，导致冲击地压。通过对冲击地压发生机理的研究，摸清了顶板 岩层厚度特征参数和坚硬顶板关键层对冲击地压的影响程度，采取钻屑法、电磁辐射监测法、 微震法结合常规矿压观测进行预测，实施卸压爆破和高压注水等进行解危防治，实现了坚硬顶 板冲击危险区的安全生产 关键词：坚硬顶板；冲击地压；动态监测：解危 中图分类号：ＴＤ３２４ 文献标识码：Ｂ
徐州矿务集团公司三河尖煤矿开采深度已达 ８００ ｍ，主采煤层为山西组的７煤和９煤。井田西翼 ７、９煤厚度为１．８～２．０ ｍ，倾角１１～２８。，平均２２。。 直接顶为粉砂岩或粉砂泥岩，厚度０～３．０ ｍ。老顶 为中砂岩或中细砂岩。厚度９．３～１４ｍ。开采时，受 冲击地压的威胁相当严重。在７２０４工作面开采过 程中．１９９８年１２月６日发生的一次冲击地压曾摧 垮５００ ｍ的巷道，２０００年４月１７ １３发生的冲击地 压导致多名员工伤亡。此后，采取钻屑法、电磁辐射 观测法、微震法结合常规矿压观测进行预测，通过
面集中出水点（出水量大于１ ｍ ／ｈ）取样化验（鉴定 水质类型），测量水温使用红外测温仪，观测出水通 道、水压等。回采期间进行水文观测４０多次。 （２）根据水文地质理论计算，结合周边矿井突水 经验，工作面突水量一般不超过６６０ｍ ／ｈ，在回采前 安装好总排水能力大于６６０ ｍ ／ｈ的排水设施，并加 强回采期间排水设备的维护与检修，确保正常运转。 （３）编制工作面水灾处理应急预案。加强监督， 确保各项工作落到实处。 ７结语 ２００６年２月初工作面回采结束．５月上旬收作 完毕，回采期间工作面未发生明显的灰岩出水现象。 卸载爆破和高压注水进行防治．实现了在坚硬顶板 冲击危险区的安全生产 １ 坚硬顶板条件下冲击地压的机理分析 研究表明，顶板岩层结构，特别是煤层上方坚 硬、厚层砂岩顶板是影响冲击地压发生的主要因素 之一，其主要原因是坚硬厚层砂岩顶板容易聚积大 量的弹性能。在坚硬顶板破断或滑移失稳过程中， 大量的弹性能突然释放，形成强烈震动，导致顶板 煤层型（冲击压力型）冲击地压或顶板型（冲击型）
煤矿采煤工作面顶板分析及应对措施
高建平
【摘 要】煤矿的五大灾害中，最常见的是顶板事故。新景矿自2011年至2013年为止，发生多起安全伤亡事故，其中顶板事故比例达到40%。鉴于如此多发的顶板事故，要确保煤矿生产安全，加强顶板管理是杜绝安全生产事故发生的关键。为此，加强煤矿顶板管理工作，必须从多角度和深层次分析事故原因，探索如何采用行之有效的措施与办法对顶板管理实行专项整治。本文从采煤工作面顶板来压情况分析出发，简要阐述了加强采面顶板管理的具体做法和要求，确保采面顶板管理得到有效加强，严防采面顶板事故发生。
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2014(000)018
【总页数】2页(P94-95)
【关键词】安全生产;专项整治;顶板管理;顶板来压
【作 者】高建平
【作者单位】阳煤集团新景有限责任公司 山西阳泉 045000
【正文语种】中 文
提高采煤工作面顶板管理控制，主要取决于矿山压力和支护方式。
矿山压力指的是存在于采掘空间围岩内的力。简称矿压或地压。当煤岩被采动以后，形成一定的空间，从而打破了原有的静止状态，煤岩体仙的原有应力被释放出来，作用于采动空间的四周，使之移动变形。而重力是产生矿山压力的主要根源，因而顶板向下移动的趋向较大，而且对巷道支护产生压力，通常称顶板压力。
支护方式是指工作面及两巷采取支架、单体柱、梁等支护材料对顶板进行二次维护。二次支护的作用就是保证顶板在受到顶板压力时不会发生较大的变形。当然这也取决于选取什么样的支护方式。只有两者的有效结合才可以达到顶板的有效控制。
（一）顶板的分类
1、新景矿主采煤层为3#、8#、15#煤层其对应顶板和岩性分别为伪顶（主要为3#煤多数存在），岩性为泥岩；直接顶，岩性为灰岩居多；老顶，岩性为砂岩居多。
2、再生顶板：分层开采时上分层垮落矸石自然固结或人工胶结而形成的顶板。它是通过压实和胶结两个过程形成的。
3、人工顶板：分层开采时为阻挡上分层垮落矸石进入工作面空间而铺设的隔离层。
第２３卷第１Ｏ期 山东国土资源 ２００７年１Ｏ月
轻放工作面坚硬顶板初次放顶矿压研究
孙彦峰，杜朴 （枣庄矿业集团公司柴里煤矿，山东枣庄 ２７７５１９）
摘要：针对柴里煤矿３７４。综放工作面坚硬顶板初次放顶难的问题，采取了强制放顶措施，同时进行矿压观测，了解 初次放顶过程中矿压显现规律，采取有效安全措施，减少初次放顶带来的危害。 关键词：初次放顶；矿压观测；跨落；山东枣庄 中图分类号：ＴＤ３２７．２ 文献标识码：Ａ ３７４①工作面是采用ＺＦ一３７００—１６／２６型轻放 支架的综放工作面，采用自然冒落法管理顶板，由于 该工作面煤层顶板坚硬，不易跨落，初次放顶安全生 产难度较大，为此柴里煤矿成立课题攻关小组，对该 面初次放顶进行矿压观测研究。该面自２００２年９ 月３０日开始生产，随着工作面的推进，架后顶板悬 空面积越来越大。当推进４０ ｍ不跨落时，按照作业 规程规定及课题研究方案，对该面采取强制放顶措 施，同时进行矿压观测工作，掌握支架载荷在推进过 程中的变化情况，找到架后顶板垮落的预兆，实现初 次放顶预测预报，提前采取安全措施。 ３７４①工作面基本情况 ３７４①工作面位于一水平七采区南部，四周均是 未开采的实体煤，采用ＺＦ一３７００—１６／２６轻型支架， 放顶煤工艺，工作面走向长７４０ ｍ，面长１５０ ｒ［１，共有 ９９个支架。采煤高度２．２ ｍ，放煤高度３．４ ｒｏ，支架 直接顶板为３上煤，直接底板为中矸。 该面开采３上煤，３上煤厚５．６ ｍ，结构简单，中 矸厚０．３～１．０ ｍ，平均０．５ ｒｏ，３下煤厚４ ｍ。煤层 伪顶为黑色泥岩，厚Ｏ～１．３ ｍ，平均０．８ ｍ，松软、易 冒。煤层直接顶以砂泥岩为主，厚５．３５～１２ ｍ，暗 灰色，性脆，含少量黄铁矿。老顶以细砂岩为主，厚 １１～３９ ｍ，平均２０ ｍ，灰白色，以石英、长石为主，钙 质胶结，坚硬致密；３煤直接底为泥岩，厚０．７５～ １．０ ｍ，黑色，结构致密；老底为砂岩，暗灰色，性脆。 该面支架直接顶为顶煤，支架前移顶煤冒落后 被运走，３煤顶板部分冒落，未能填满采空区，架后 采空区顶板大面积悬空。不随支架前移垮落，悬顶 时间长，属于第Ⅲ类难冒落的坚硬顶板Ⅲ。该面初 次放顶前距地表最大开采深度为２５４ ｍ。 ２放顶措施与架后顶板垮落时的表观 现象 在工作面推进４０ ｍ时，为促使直接顶尽快垮 落，减少大面积垮落造成的危害，按照作业规程，采 取强制放顶措施，同时停止放顶煤，在工作面两道煤 壁前１５ ｍ，向工作面顶板打边角钻，装药放震动炮， 破坏顶板的整体性，一边推进，一边打眼放炮。 当工作面推进至距切眼后侧５１．５ ｍ时，顶板显 现来压迹象，煤壁片帮严重，支架压力表读数比平时 增加许多，并发出顶板岩梁断裂声。据现场观察，１Ｏ 月１８日中班，顶板开始来压垮落，１７：００～１９：２５ 来压垮落７次，１Ｏ月１９日中班来压垮落３次，其中 第一次在１２：４５出现，较明显。 顶板垮落时，采空区发出巨响，并形成瞬时强风 暴，一股强劲的风流从采空区吹来，其风力足以将人 吹倒，将固定不牢的小型设备吹翻。空气‘被顶板跨 落的岩石压出后，其上方形成低气压区域，于是风流 又从两道吹向采空区，风流出现先吹后吸的表观现 象，垮落形成的狂风扬起大量煤尘、煤粉，工作面能 见度降为零，垮落结束后，在两道设备上、支架上形 成了一层厚厚的煤尘、煤粉。 采空区直接顶初次垮落时，自切眼外侧至煤壁 收稿日期：２００７一Ｏ７—２４；修订日期：２００７—０９—０１；编辑：王秀元 作者简介：孙彦峰（１９６４－－），男，山东滕州人，工程师，主要从事掘进管理工作。 ・ ３９ ・
浅议坚硬顶板的管理
【摘 要】坚硬难冒落顶板管理起来比较困难。本文以某矿在工程实践中的经验为例，对坚硬顶板的管理进行了探讨，对于坚硬顶板的管理具有一定的参考意义。
【关键词】顶板管理；坚硬顶板；人工强制放顶
0 前言
煤矿属于高危行业，在回采工作面推进过程中，经常有突然涌水、火灾、瓦斯、煤尘爆炸和大面积冒顶等灾害的侵扰。其中，顶板事故则是影响工作面生产的一大隐患。在我国煤矿回采工作面的各类事故中，顶板事故约占全部事故的50%以上；而顶板事故中发生在坚硬、难放顶板的顶板事故又占全部顶板事故的40%以上；而且最坚硬、难放顶板冒落时，经常发生压垮、推垮工作面的重大生产事故，故坚硬、难放顶板管理历来作为回采工作面顶板管理重点。某煤矿在坚硬、难放顶板的管理方面，摸索出一条可行的途径，取得了较好的效果，实现了安全放顶，现仅以该煤矿59#煤层为例进行分析。
1 工作面概况
该矿59#煤层厚1.3～1.8m，平均1.45m，煤层顶板直接顶为厚17～27m的灰白色粗砂岩，f=6～8，抗压强度为240～340kg/cm2，块状结构，整体性好，初次来压步距大，周期来压明显。经过顶板分类测定为二级老顶（老顶来压明显）直接顶来压为三类（稳定顶板）。底板灰色粉砂岩，中硬，厚4.3m，底板平整。
2 直接顶能够充分垮落的顶板的管理
此类顶板在开采过程中顶板自行垮落，并垮落得较充分；此类工作面可不进行人工放顶，要注意在初放期间的垮、漏顶事故。对此类顶板采取以下措施：
（1）提高支柱的初撑力，泵站压力必须达到18MPa以上，顶梁必须铰接。
（2）从泵站到注液枪的液压系统要合理，液压系统保证不漏液。
（3）工作面初次放顶采用配备加强柱放顶，在工作面软帮最后两排柱间加打戗柱，同时配合木垛放顶。戗柱倾向间距：0.8～1.6m木垛间（中—中）8～10m。
3 工作面顶板强制放顶
由于采煤工作面整体坚硬，厚顶板难以自行垮落（砂岩、砾岩的其分层厚度通常大于5m）时，它们要悬露几万甚至十几万平方米。这样大面积的顶板在极短时间内冒落下来时，不仅由于重量的作用会产生严重的冲击破坏力，而且更严
