顶板事故预防课件

相互探讨，共同提高2020/11/32020/11/31 1主要内容1、顶板事故的危害性2、基本概念3、矿山压力显现规律及影响因素4、顶板事故的致因及防治5、讨论分析2020/11/32020/11/32 2第一节第一节 顶板事故的危害性顶板事故的危害性一、事故案例及统计数据一、事故案例及统计数据1、影片12、湖南省2010年4月11月事故统计 2010 2010年年4 4月月1111月湖南省煤矿共发生伤亡事故月湖南省煤矿共发生伤亡事故9393次，死亡人数次，死亡人数156156人，其中：发生顶板事故人，其中：发生顶板事故4141次，占总事故数的次，占总事故数的44.1%44.1%；发生顶板事故总共死；发生顶板事故总共死亡人数亡人数5151人，占人，占32.6%32.6%。二、原因初步分析（大家讲）二、原因初步分析（大家讲）2020/11/32020/11/33 3 三、顶板管理的基本问题三、顶板管理的基本问题:一是合理支护；二是有效管理（支护）。合理支护 适应的支护类型、支护密度 掌握支护对象的特性及运动规律顶（底）板岩石特性及分类、矿山压力规律。有效管理（支护）制定有效的管理制度和科学和监控手段及应对措施合格的工程质量、有效的支护效果。2020/11/32020/11/34 4第二节第二节 顶板管理基本知识顶板管理基本知识1、基本概念矿山压力 初次来压、周期来压、采场压力 顶板岩石特性：力学性质表现（压剪弯拉）、非均质体（各向异性）。2、采煤工作面围岩移动特征3、采煤工作面顶板分类 直接顶分类、老顶分类。4、顶板事故的产生与控制2020/11/32020/11/35 5第二节第二节 基本概念基本概念一、矿山压力基本概念（一、矿山压力基本概念（一、矿山压力基本概念（一、矿山压力基本概念（影片影片影片影片1 1 1 1）（一）矿山压力（一）矿山压力（一）矿山压力（一）矿山压力 矿矿矿矿山山山山压压压压力力力力就就就就是是是是由由由由于于于于井井井井下下下下采采采采掘掘掘掘工工工工作作作作破破破破坏坏坏坏了了了了岩岩岩岩体体体体中中中中原原原原岩岩岩岩应应应应力力力力平平平平衡衡衡衡状状状状态态态态，引引引引起起起起应应应应力力力力重重重重新新新新分分分分布布布布，我我我我们们们们把把把把存存存存在在在在于于于于采采采采掘掘掘掘空空空空间间间间周周周周围围围围岩岩岩岩体体体体内内内内和和和和作作作作用用用用在在在在支护物上的力称为矿山压力。支护物上的力称为矿山压力。支护物上的力称为矿山压力。支护物上的力称为矿山压力。（二）矿山压力来源（二）矿山压力来源（二）矿山压力来源（二）矿山压力来源 1 1 1 1、自重应力、自重应力、自重应力、自重应力 2 2 2 2、构造应力、构造应力、构造应力、构造应力 3 3 3 3、膨胀应力、膨胀应力、膨胀应力、膨胀应力2020/11/32020/11/36 6（三）矿山压力显现（三）矿山压力显现（影片影片3 3）在在矿矿山山压压力力作作用用下下，围围岩岩和和支支架架所所表表现现出出来来的的力力学学宏宏观观现现象象，如如围围岩岩变变形形，离离层层，破破坏坏和和冒冒落落，支支架架受受力力变变化化和和折折损损，煤煤（岩岩）突突出出，充充填填物物产产生生压压缩缩和和地地面面塌塌陷陷等，称为矿山压力显现，简称矿压显现。等，称为矿山压力显现，简称矿压显现。采采煤煤工工作作面面矿矿压压显显现现的的主主要要形形式式：工工作作面面顶顶板板下下沉沉、支支架架变变形形与与折折损损、顶顶板板破破碎碎或或大大面面积积冒冒落落、煤煤壁壁片片帮帮、支支柱柱插插入入底底板板、底板膨胀鼓起等。底板膨胀鼓起等。2020/11/32020/11/37 7二、二、采煤工作面围岩移动特征采煤工作面围岩移动特征采煤工作面上方的岩层采煤工作面上方的岩层采煤工作面上方的岩层采煤工作面上方的岩层顶板（顶板（顶板（顶板（影片影片影片影片5 5 7.2213.037.2213.03 ）下方的岩层下方的岩层下方的岩层下方的岩层底板底板底板底板顶板分类：顶板分类：顶板分类：顶板分类：伪顶：伪顶：伪顶：伪顶：位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，允许悬位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，允许悬位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，允许悬位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，允许悬露的面积很小露的面积很小露的面积很小露的面积很小(一般不超过一般不超过一般不超过一般不超过10m10m2 2),),允许悬露的时间很短允许悬露的时间很短允许悬露的时间很短允许悬露的时间很短(一般不超过一般不超过一般不超过一般不超过20min),20min),厚度一般厚度一般厚度一般厚度一般0.30.30.5m0.5m以下；以下；以下；以下；直接顶：直接顶：直接顶：直接顶：位于伪顶或直接位于煤层之上，具有一定稳位于伪顶或直接位于煤层之上，具有一定稳位于伪顶或直接位于煤层之上，具有一定稳位于伪顶或直接位于煤层之上，具有一定稳 定性，可悬露一定的面积和时间来支设支架，但随移架定性，可悬露一定的面积和时间来支设支架，但随移架定性，可悬露一定的面积和时间来支设支架，但随移架定性，可悬露一定的面积和时间来支设支架，但随移架或回柱放顶后能自行垮落的岩层；或回柱放顶后能自行垮落的岩层；或回柱放顶后能自行垮落的岩层；或回柱放顶后能自行垮落的岩层；基本顶：基本顶：基本顶：基本顶：位于直接顶或煤层之上，厚而坚硬难垮落的岩位于直接顶或煤层之上，厚而坚硬难垮落的岩位于直接顶或煤层之上，厚而坚硬难垮落的岩位于直接顶或煤层之上，厚而坚硬难垮落的岩层，俗称老顶。层，俗称老顶。层，俗称老顶。层，俗称老顶。2020/11/32020/11/38 81、基本顶；、基本顶；2、直接顶；、直接顶；3、伪顶；、伪顶；4、煤层；、煤层；5、底板岩层、底板岩层煤煤层层顶顶底底板板岩岩层层2020/11/32020/11/39 9（一）（一）（一）（一）直接顶初次垮落直接顶初次垮落直接顶初次垮落直接顶初次垮落采采采采煤煤煤煤工工工工作作作作面面面面自自自自切切切切眼眼眼眼推推推推进进进进一一一一段段段段距距距距离离离离后后后后，直直直直接接接接顶顶顶顶悬悬悬悬露露露露达达达达到到到到一一一一定定定定跨跨跨跨度度度度，就就就就要要要要对对对对采采采采空空空空区区区区顶顶顶顶板板板板进进进进行行行行初初初初次次次次放放放放顶顶顶顶，使使使使直接顶垮落下来，这一过程称作直接顶的初次垮落。直接顶垮落下来，这一过程称作直接顶的初次垮落。直接顶垮落下来，这一过程称作直接顶的初次垮落。直接顶垮落下来，这一过程称作直接顶的初次垮落。碎胀系数碎胀系数碎胀系数碎胀系数:K:K:K:Kp p p p=V/V=V/V=V/V=V/V直接顶岩层总厚度直接顶岩层总厚度直接顶岩层总厚度直接顶岩层总厚度 ，则它冒落后堆积高度为，则它冒落后堆积高度为，则它冒落后堆积高度为，则它冒落后堆积高度为，其与基本顶间可能留下的空隙：，其与基本顶间可能留下的空隙：，其与基本顶间可能留下的空隙：，其与基本顶间可能留下的空隙：2020/11/32020/11/31010（二）基本顶的初次垮落 1 1、基本顶初次垮落前岩层结构、基本顶初次垮落前岩层结构、基本顶初次垮落前岩层结构、基本顶初次垮落前岩层结构 若若若若0000，随直接顶初次垮落，基本顶在一定范围内，随直接顶初次垮落，基本顶在一定范围内，随直接顶初次垮落，基本顶在一定范围内，随直接顶初次垮落，基本顶在一定范围内呈现悬露状态，可视为呈现悬露状态，可视为呈现悬露状态，可视为呈现悬露状态，可视为“板板板板”；由于基本顶在采煤；由于基本顶在采煤；由于基本顶在采煤；由于基本顶在采煤工作面方向上的长度远大于推进方向长度，可将其工作面方向上的长度远大于推进方向长度，可将其工作面方向上的长度远大于推进方向长度，可将其工作面方向上的长度远大于推进方向长度，可将其视为一端由采煤工作面煤壁支承，一端由煤柱支承视为一端由采煤工作面煤壁支承，一端由煤柱支承视为一端由采煤工作面煤壁支承，一端由煤柱支承视为一端由采煤工作面煤壁支承，一端由煤柱支承的两端支撑的梁结构。的两端支撑的梁结构。的两端支撑的梁结构。的两端支撑的梁结构。2 2、基本顶初次垮落与初次来压、基本顶初次垮落与初次来压、基本顶初次垮落与初次来压、基本顶初次垮落与初次来压 随采煤面继续推进，基本顶悬露跨度逐渐增大，产随采煤面继续推进，基本顶悬露跨度逐渐增大，产随采煤面继续推进，基本顶悬露跨度逐渐增大，产随采煤面继续推进，基本顶悬露跨度逐渐增大，产生弯曲，达到一定跨度时，发生垮落。基本顶第一生弯曲，达到一定跨度时，发生垮落。基本顶第一生弯曲，达到一定跨度时，发生垮落。基本顶第一生弯曲，达到一定跨度时，发生垮落。基本顶第一次垮落称为基本顶初次垮落。次垮落称为基本顶初次垮落。次垮落称为基本顶初次垮落。次垮落称为基本顶初次垮落。2020/11/32020/11/311113、基本顶初次垮落步距确定基本顶初次垮落步距确定基本顶初次垮落时，其最大悬露跨度基本顶初次垮落时，其最大悬露跨度基本顶初次垮落时，其最大悬露跨度基本顶初次垮落时，其最大悬露跨度L L初初初初称为基本顶称为基本顶称为基本顶称为基本顶初次垮落步距。初次垮落步距。初次垮落步距。初次垮落步距。（1 1）一般情况下，视基本顶为两端固定梁）一般情况下，视基本顶为两端固定梁）一般情况下，视基本顶为两端固定梁）一般情况下，视基本顶为两端固定梁视基本顶为梁时的受力分析图视基本顶为梁时的受力分析图2020/11/32020/11/31212极限垮距（只考虑按弯距计算）极限垮距（只考虑按弯距计算）极限垮距（只考虑按弯距计算）极限垮距（只考虑按弯距计算）L L初：初：初：初：（2）浅部煤层情况下，浅部煤层情况下，近似视基本顶为简支近似视基本顶为简支梁梁v极限垮距极限垮距L初初：2020/11/32020/11/31313基本顶断裂后的平衡拱结构基本顶断裂后的平衡拱结构基本顶断裂后的平衡拱结构基本顶断裂后的平衡拱结构基本顶岩梁达到基本顶岩梁达到基本顶岩梁达到基本顶岩梁达到极限跨距断裂后，极限跨距断裂后，极限跨距断裂后，极限跨距断裂后，并不一定立即垮并不一定立即垮并不一定立即垮并不一定立即垮落，断裂岩块间落，断裂岩块间落，断裂岩块间落，断裂岩块间由于回旋形成挤由于回旋形成挤由于回旋形成挤由于回旋形成挤压，能形成平衡压，能形成平衡压，能形成平衡压，能形成平衡拱式的结构。拱式的结构。拱式的结构。拱式的结构。基本顶断裂后形成的平衡拱基本顶断裂后形成的平衡拱2020/11/32020/11/31414（三）基本顶的周期来压（三）基本顶的周期来压（三）基本顶的周期来压（三）基本顶的周期来压 1 1 1 1、基本顶来压前的状态、基本顶来压前的状态、基本顶来压前的状态、基本顶来压前的状态 基基基基本本本本顶顶顶顶初初初初次次次次垮垮垮垮落落落落后后后后，随随随随着着着着采采采采煤煤煤煤工工工工作作作作面面面面继继继继续续续续推推推推进进进进，工工工工作作作作面面面面上上上上方方方方的的的的基基基基本本本本顶顶顶顶岩岩岩岩层层层层由由由由两两两两端端端端固固固固定定定定梁梁梁梁状状状状态态态态转转转转变变变变为为为为悬悬悬悬臂臂臂臂梁梁梁梁状状状状态态态态。如如如如图图图图所所所所示：示：示：示：2020/11/32020/11/31515当当当当采采采采煤煤煤煤工工工工作作作作面面面面继继继继续续续续推推推推进进进进，基基基基本本本本顶顶顶顶悬悬悬悬挂挂挂挂臂臂臂臂跨跨跨跨度度度度达达达达到到到到极极极极限限限限跨跨跨跨度度度度时时时时，基基基基本本本本顶顶顶顶在在在在其其其其自自自自重重重重及及及及上上上上覆覆覆覆岩岩岩岩层层层层载载载载荷荷荷荷的的的的作作作作用用用用下下下下，将将将将沿沿沿沿采采采采煤煤煤煤工工工工作作作作面面面面煤煤煤煤壁壁壁壁甚甚甚甚至至至至煤煤煤煤壁壁壁壁之之之之内内内内发发发发生生生生折折折折断断断断和和和和垮落。垮落。垮落。垮落。随随随随着着着着采采采采煤煤煤煤工工工工作作作作面面面面的的的的推推推推进进进进，基基基基本本本本顶顶顶顶这这这这种种种种“稳稳稳稳定定定定失失失失稳稳稳稳再再再再稳稳稳稳定定定定”现现现现象象象象，将将将将周周周周而而而而复复复复始始始始地地地地出出出出现现现现，使使使使采采采采煤煤煤煤工工工工作作作作面面面面矿矿矿矿山山山山压压压压力力力力周周周周期期期期性性性性明明明明显显显显增增增增大大大大。这这这这种种种种基基基基本本本本顶顶顶顶的的的的周周周周期期期期性性性性破破破破断断断断失失失失稳稳稳稳对对对对工工工工作作作作面面面面产产产产生生生生的的的的周周周周期期期期性性性性的的的的来来来来压压压压显显显显现现现现，称称称称为为为为基本顶的周期来压。基本顶的周期来压。基本顶的周期来压。基本顶的周期来压。2 2、基本顶周期来压及矿压显现特征、基本顶周期来压及矿压显现特征、基本顶周期来压及矿压显现特征、基本顶周期来压及矿压显现特征2020/11/32020/11/31616基本顶周期来压及矿压显现特征基本顶周期来压及矿压显现特征基本顶周期来压及矿压显现特征基本顶周期来压及矿压显现特征1、直接顶；、直接顶；2、支架；、支架；3、已断裂基本顶；、已断裂基本顶；4、冒落矸石、冒落矸石2020/11/32020/11/317173 3、周期来压步距的确定、周期来压步距的确定、周期来压步距的确定、周期来压步距的确定基本顶两次周期来压间隔时间称为来压周期。基本顶两次周期来压间隔时间称为来压周期。在来压周期内采煤工作面推进的距离称为周期来压在来压周期内采煤工作面推进的距离称为周期来压步距，用步距，用L周周表示。表示。比较上式，知比较上式，知L周周（0.50.25）L初初。2020/11/32020/11/31818（四）工作面上覆岩层移动规律（四）工作面上覆岩层移动规律（四）工作面上覆岩层移动规律（四）工作面上覆岩层移动规律根据岩层移动特征，可将煤层的上覆岩层分为冒落根据岩层移动特征，可将煤层的上覆岩层分为冒落根据岩层移动特征，可将煤层的上覆岩层分为冒落根据岩层移动特征，可将煤层的上覆岩层分为冒落带带带带()、裂缝带、裂缝带、裂缝带、裂缝带()、弯曲下沉带、弯曲下沉带、弯曲下沉带、弯曲下沉带()。如图所示：。如图所示：。如图所示：。如图所示：2020/11/32020/11/31919三、三、采煤工作面顶板分类采煤工作面顶板分类科学的分类可为顶板控制、支架选型、合理确定科学的分类可为顶板控制、支架选型、合理确定科学的分类可为顶板控制、支架选型、合理确定科学的分类可为顶板控制、支架选型、合理确定支护参数以及为采空区处理方法提供依据。支护参数以及为采空区处理方法提供依据。支护参数以及为采空区处理方法提供依据。支护参数以及为采空区处理方法提供依据。（一）直接顶分类（一）直接顶分类（一）直接顶分类（一）直接顶分类 强度指数强度指数强度指数强度指数 D D10R10Rc cC C1 1C C2 2式中式中式中式中 R Rc c岩石单向抗压强度，岩石单向抗压强度，岩石单向抗压强度，岩石单向抗压强度，MPaMPa；C C1 1节理裂隙影响系数；节理裂隙影响系数；节理裂隙影响系数；节理裂隙影响系数；C C2 2分层厚度影响系数。分层厚度影响系数。分层厚度影响系数。分层厚度影响系数。2020/11/32020/11/32020 类别类别类别类别 指标指标指标指标 不稳定不稳定不稳定不稳定顶板顶板顶板顶板 中等中等中等中等稳定稳定稳定稳定顶板顶板顶板顶板稳定顶板稳定顶板稳定顶板稳定顶板坚硬顶板坚硬顶板坚硬顶板坚硬顶板主要主要主要主要指标指标指标指标强度指数强度指数强度指数强度指数 D D D D303030303131313170707070 71717171100100100100100100100100 无直接顶。岩无直接顶。岩无直接顶。岩无直接顶。岩层厚度在层厚度在层厚度在层厚度在2 2 2 25m5m5m5m以上，以上，以上，以上，6060606080MPa80MPa80MPa80MPa，I I I I和和和和h h h h大于大于大于大于1m1m1m1m的整的整的整的整体岩层，即体岩层，即体岩层，即体岩层，即基本顶。基本顶。基本顶。基本顶。参考参考参考参考指标指标指标指标 直接顶初次直接顶初次直接顶初次直接顶初次垮落步距垮落步距垮落步距垮落步距 L/mL/mL/mL/m8 8 8 89 9 9 912121212121212122828282828282828直接顶分类表2020/11/32020/11/32121（二）基本顶分级（二）基本顶分级 基本顶来压强度主要决定于直接顶厚度基本顶来压强度主要决定于直接顶厚度基本顶来压强度主要决定于直接顶厚度基本顶来压强度主要决定于直接顶厚度hhhh与采高与采高与采高与采高m m m m的比值的比值的比值的比值N N N N及及及及基本顶初次来压步距基本顶初次来压步距基本顶初次来压步距基本顶初次来压步距L L L L。根据。根据。根据。根据N N N N和和和和L L L L两个指标，将基本顶分为四级。两个指标，将基本顶分为四级。两个指标，将基本顶分为四级。两个指标，将基本顶分为四级。分级分级 基本顶基本顶来压显现来压显现不明显不明显 明显明显 强烈强烈 非常非常 强烈强烈指标指标h/h/m mN3N35 50.3N 0.3N 335 5，L L252550500.3N 0.350L50N 0.3N 0.3，L L25255050N N0.3 0.3 L50L502020/11/32020/11/32222老顶直接顶煤层顶板采矿开挖空洞顶板岩石下沉变形、破坏，产生事故四、顶板事故的产生与控制2020/11/32020/11/32323采煤作业时的顶板管理方式刀柱法充填法缓慢下沉法全部垮落法2020/11/32020/11/32424矿山压力的基本概念水平原岩应力铅垂原岩应力采矿开挖引起的应力集中2020/11/32020/11/32525矿山压力显现2020/11/32020/11/32626顶板事故的产生顶板事故的产生原岩应力重新分布掘进过程支护不及时支架强度不足顶板事故顶板事故支架不适应围岩的变形与破坏类型变形的时间效应空洞围岩破坏特殊地质条件采矿岩石开挖开挖空洞周边应力集中2020/11/32020/11/32727矿山压力控制利用矿山压力活动规律采用合理的开挖顺序和过程避免顶板事故，保证采矿作业安全人工控制与支护2020/11/32020/11/32828第三节 矿山压力显现规律及影响因素一、采煤工作面支承压力显现规律一、采煤工作面支承压力显现规律二、支承压力在底板中的传递二、支承压力在底板中的传递三、三、矿山压力显现的基本规律矿山压力显现的基本规律四、四、影响矿山压力显现的基本因素影响矿山压力显现的基本因素2020/11/32020/11/32929第三节 矿山压力显现规律及影响因素一、采煤工作面支承压力显现规律一、采煤工作面支承压力显现规律 支承压力显现特征可用支承压力地、峰值的位支承压力显现特征可用支承压力地、峰值的位支承压力显现特征可用支承压力地、峰值的位支承压力显现特征可用支承压力地、峰值的位置及应力集中系数表示。置及应力集中系数表示。置及应力集中系数表示。置及应力集中系数表示。（一）采煤工作面前后方支承压力分布（一）采煤工作面前后方支承压力分布（一）采煤工作面前后方支承压力分布（一）采煤工作面前后方支承压力分布 采煤工作面前后方支承压力分布与采空区处理采煤工作面前后方支承压力分布与采空区处理采煤工作面前后方支承压力分布与采空区处理采煤工作面前后方支承压力分布与采空区处理方法有关，对于采用全部垮落法管理顶板的采方法有关，对于采用全部垮落法管理顶板的采方法有关，对于采用全部垮落法管理顶板的采方法有关，对于采用全部垮落法管理顶板的采煤工作面，其前后方支承压力分布如下图所示：煤工作面，其前后方支承压力分布如下图所示：煤工作面，其前后方支承压力分布如下图所示：煤工作面，其前后方支承压力分布如下图所示：2020/11/32020/11/33030采煤工作面前后方支承压力分布采煤工作面前后方支承压力分布采煤工作面前后方支承压力分布采煤工作面前后方支承压力分布a：应力增高区；：应力增高区；b：应力降低区；：应力降低区；c：应力稳定区：应力稳定区2020/11/32020/11/33131采煤工作面前后方支承压力分布的特点采煤工作面前后方支承压力分布的特点1 1、采煤工作面前方煤壁一端支承着工作面上方、采煤工作面前方煤壁一端支承着工作面上方、采煤工作面前方煤壁一端支承着工作面上方、采煤工作面前方煤壁一端支承着工作面上方裂隙带及其上覆岩层的大部分重量，即工作面裂隙带及其上覆岩层的大部分重量，即工作面裂隙带及其上覆岩层的大部分重量，即工作面裂隙带及其上覆岩层的大部分重量，即工作面前方支承压力远比工作面后方大。前方支承压力远比工作面后方大。前方支承压力远比工作面后方大。前方支承压力远比工作面后方大。2 2、由于采煤工作面的推进，煤壁和采空区冒落、由于采煤工作面的推进，煤壁和采空区冒落、由于采煤工作面的推进，煤壁和采空区冒落、由于采煤工作面的推进，煤壁和采空区冒落带是向前移动的，因此工作面前后方支承压力带是向前移动的，因此工作面前后方支承压力带是向前移动的，因此工作面前后方支承压力带是向前移动的，因此工作面前后方支承压力是移动支承压力。是移动支承压力。是移动支承压力。是移动支承压力。3 3、由于裂缝带形成了以煤壁和采空区冒落带为、由于裂缝带形成了以煤壁和采空区冒落带为、由于裂缝带形成了以煤壁和采空区冒落带为、由于裂缝带形成了以煤壁和采空区冒落带为前后支承点的半拱式平衡，所以采煤工作面处前后支承点的半拱式平衡，所以采煤工作面处前后支承点的半拱式平衡，所以采煤工作面处前后支承点的半拱式平衡，所以采煤工作面处于减压力范围。于减压力范围。于减压力范围。于减压力范围。2020/11/32020/11/33232（二）采煤工作面两侧支承压力分布（二）采煤工作面两侧支承压力分布采煤工作面两侧的支承压力是指工作面两侧煤柱或采煤工作面两侧的支承压力是指工作面两侧煤柱或采煤工作面两侧的支承压力是指工作面两侧煤柱或采煤工作面两侧的支承压力是指工作面两侧煤柱或煤体上的支承压力。煤体上的支承压力。煤体上的支承压力。煤体上的支承压力。卸载带；支承压力带；原岩应力带；采后应力稳定带；lmax峰值位置2020/11/32020/11/333331 1、采煤工作面两侧的支承压力剧烈影响区并不、采煤工作面两侧的支承压力剧烈影响区并不、采煤工作面两侧的支承压力剧烈影响区并不、采煤工作面两侧的支承压力剧烈影响区并不在煤体的边缘，而是位于煤体边缘有一定距在煤体的边缘，而是位于煤体边缘有一定距在煤体的边缘，而是位于煤体边缘有一定距在煤体的边缘，而是位于煤体边缘有一定距离的地带。离的地带。离的地带。离的地带。2 2、采煤工作面两侧煤体边缘处于应力降低区，、采煤工作面两侧煤体边缘处于应力降低区，、采煤工作面两侧煤体边缘处于应力降低区，、采煤工作面两侧煤体边缘处于应力降低区，支承压力低于原岩应力。支承压力低于原岩应力。支承压力低于原岩应力。支承压力低于原岩应力。3 3、采煤工作面两侧支承压力从形成到向煤体深、采煤工作面两侧支承压力从形成到向煤体深、采煤工作面两侧支承压力从形成到向煤体深、采煤工作面两侧支承压力从形成到向煤体深部转移要经过一段时间过程，所以要使沿空部转移要经过一段时间过程，所以要使沿空部转移要经过一段时间过程，所以要使沿空部转移要经过一段时间过程，所以要使沿空掘巷保持稳定，必须从时间上避开未稳定的掘巷保持稳定，必须从时间上避开未稳定的掘巷保持稳定，必须从时间上避开未稳定的掘巷保持稳定，必须从时间上避开未稳定的支承压力作用期。支承压力作用期。支承压力作用期。支承压力作用期。采煤工作面两侧支承压力分布规律采煤工作面两侧支承压力分布规律采煤工作面两侧支承压力分布规律采煤工作面两侧支承压力分布规律2020/11/32020/11/33434二、支承压力在底板中的传递二、支承压力在底板中的传递二、支承压力在底板中的传递二、支承压力在底板中的传递采煤工作面采动后，在工作面四周形成的支承压力采煤工作面采动后，在工作面四周形成的支承压力采煤工作面采动后，在工作面四周形成的支承压力采煤工作面采动后，在工作面四周形成的支承压力将向煤层底板进行传递，尤其采煤工作面两侧支承将向煤层底板进行传递，尤其采煤工作面两侧支承将向煤层底板进行传递，尤其采煤工作面两侧支承将向煤层底板进行传递，尤其采煤工作面两侧支承压力的传递，对下部煤层开采巷道布置产生重要影压力的传递，对下部煤层开采巷道布置产生重要影压力的传递，对下部煤层开采巷道布置产生重要影压力的传递，对下部煤层开采巷道布置产生重要影响。响。响。响。底板岩层内压应力的大小与煤柱上方的支承压力成底板岩层内压应力的大小与煤柱上方的支承压力成底板岩层内压应力的大小与煤柱上方的支承压力成底板岩层内压应力的大小与煤柱上方的支承压力成正比正比正比正比。2020/11/32020/11/33535底板岩层中的应力分布底板岩层中的应力分布1、2支承压力曲线；支承压力曲线；3原岩应力曲线；原岩应力曲线；4、5应力增高区边界线；应力增高区边界线；6应力降低区边界线应力降低区边界线2020/11/32020/11/33636煤层底板巷道位置选择煤层底板巷道位置选择（1 1）巷道与煤层底板的垂直距离不小于一定数值）巷道与煤层底板的垂直距离不小于一定数值）巷道与煤层底板的垂直距离不小于一定数值）巷道与煤层底板的垂直距离不小于一定数值h h。HH与围岩性质的关系见下表。与围岩性质的关系见下表。与围岩性质的关系见下表。与围岩性质的关系见下表。巷道类型巷道类型巷道类型巷道类型岩石种类和特性岩石种类和特性岩石种类和特性岩石种类和特性合理垂距合理垂距合理垂距合理垂距/m/m/m/m围岩稳定围岩稳定围岩稳定围岩稳定巷道巷道巷道巷道砂岩、石灰岩、其他坚硬岩石砂岩、石灰岩、其他坚硬岩石砂岩、石灰岩、其他坚硬岩石砂岩、石灰岩、其他坚硬岩石6 6 6 6围岩中等稳定围岩中等稳定围岩中等稳定围岩中等稳定的巷道的巷道的巷道的巷道粉砂岩、砂页岩、中硬铝土页岩等粉砂岩、砂页岩、中硬铝土页岩等粉砂岩、砂页岩、中硬铝土页岩等粉砂岩、砂页岩、中硬铝土页岩等10101010围岩较松软的围岩较松软的围岩较松软的围岩较松软的巷道巷道巷道巷道塑性较大的泥质页岩、页岩、塑性较大的泥质页岩、页岩、塑性较大的泥质页岩、页岩、塑性较大的泥质页岩、页岩、煤质页岩等煤质页岩等煤质页岩等煤质页岩等15151515202020202020/11/32020/11/33737煤层底板巷道位置选择煤层底板巷道位置选择（2 2）巷道布置在煤柱向底板传递力的影响角以外。若）巷道布置在煤柱向底板传递力的影响角以外。若）巷道布置在煤柱向底板传递力的影响角以外。若）巷道布置在煤柱向底板传递力的影响角以外。若巷道布置在煤柱影响角以内，即使巷道位于较稳定巷道布置在煤柱影响角以内，即使巷道位于较稳定巷道布置在煤柱影响角以内，即使巷道位于较稳定巷道布置在煤柱影响角以内，即使巷道位于较稳定的岩层内，也要受到应力升高的影响。的岩层内，也要受到应力升高的影响。的岩层内，也要受到应力升高的影响。的岩层内，也要受到应力升高的影响。为使巷道布置在煤柱影响角以外，巷道离煤柱边界为使巷道布置在煤柱影响角以外，巷道离煤柱边界为使巷道布置在煤柱影响角以外，巷道离煤柱边界为使巷道布置在煤柱影响角以外，巷道离煤柱边界的水平距离的水平距离的水平距离的水平距离S S为：为：为：为：煤层倾角；煤层倾角；煤层倾角；煤层倾角；的余角；的余角；的余角；的余角；煤柱影响角，一般在煤柱影响角，一般在煤柱影响角，一般在煤柱影响角，一般在2525252555555555间。通常支承压间。通常支承压间。通常支承压间。通常支承压力越大和煤柱尺寸越小，其值越大。力越大和煤柱尺寸越小，其值越大。力越大和煤柱尺寸越小，其值越大。力越大和煤柱尺寸越小，其值越大。2020/11/32020/11/33838巷道位置选择示意图巷道位置选择示意图2020/11/32020/11/33939煤层底板巷道位置选择煤层底板巷道位置选择巷道至煤壁边缘水平巷道至煤壁边缘水平巷道至煤壁边缘水平巷道至煤壁边缘水平距离的计算图距离的计算图距离的计算图距离的计算图2020/11/32020/11/34040三、三、矿山压力显现的基本规律矿山压力显现的基本规律（一（一（一（一)工作面矿压显现的基本规律工作面矿压显现的基本规律工作面矿压显现的基本规律工作面矿压显现的基本规律 图3-3-1 老顶断裂成岩块后的转动随着工作面推进还可能形成四、五不同数量岩块的咬合平衡，直到岩块间的咬合关系不能满足平衡关系为止。此时，老顶的失稳将对工作面带来严重的矿山压力显现，甚至危及生产和人身安全，形成老顶的初次来压。2020/11/32020/11/34141初初次次来来压压特特征征：老老顶顶初初次次来来压压比比较较突突然然。来来压压前前回回采采工工作作空空间间上上方方的的顶顶板板压压力力比比较较小小。因因而而往往往往容容易易使使人人疏疏忽忽大大意意。初初次次来来压压时时，老老顶顶垮垮距距比比较较大大，影影响的范围也比较广，工作面易出现事故。响的范围也比较广，工作面易出现事故。老老顶顶初初次次来来压压对对工工作作面面的的影影响响较较大大，因因此此必必须须掌掌握握初初次次来来压压步步距距的的大大小小，以以便便及及时时采采取取对对策策。在在来来压压期期间间，必必须须加加强强支支架架的的支支撑撑力力，尤尤其其要要加加强强支支架架的的稳稳定定性性。一一般般可可以以采采用用木木垛垛、斜斜撑撑等等特特种种支支架架加加强强回采工作空间的支护回采工作空间的支护。初次来压是工作面矿山压力显现的重要现象，衡量其 指标是来压强度和初次来压步距，顶板坚硬、直接顶薄的工作面初次来压强度大、来压步距大。2020/11/32020/11/34242 老顶来压前，回采工作面的顶板压力并不大。但煤壁内的支承压力却达到了这种情况下的最大值。所以，煤帮的变形与塌落（片帮），常常是预示工作面顶板来压的一个重要标志。随着回采工作面的推进，在老顶初次来压以后，裂隙带岩层形成的结构，将始终经历“稳定-失稳-再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程。由于结构的失稳导致了工作面顶板的来压。这种来压也将随着工作面的推进而呈周期性出现。因此，由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。周期来压的主要表现形式是：顶板下沉速度急剧增加，顶板的下沉量变大；支柱所受的载荷普遍增加；有时还可能引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。如果支柱参数选择不合适或者单体支柱稳定性较差，则可能导致局部冒顶、甚至顶板沿工作面切落等事故。2020/11/32020/11/34343（二）分层开采时的矿山压力显现的基本规律（二）分层开采时的矿山压力显现的基本规律（二）分层开采时的矿山压力显现的基本规律（二）分层开采时的矿山压力显现的基本规律由于在第一分层回采时顶板岩层已经历了一次由于在第一分层回采时顶板岩层已经历了一次悬露、破裂、折断和垮落的过程，完整性受到悬露、破裂、折断和垮落的过程，完整性受到了破坏；因此，了破坏；因此，下分层工作面的老顶来压将会下分层工作面的老顶来压将会显著减弱或者不再显现显著减弱或者不再显现，即通常所说的在回采，即通常所说的在回采顶分层时可能出现顶分层时可能出现“动压动压”，而在回采下分层时，而在回采下分层时则主要表现为则主要表现为“静压静压”。其基本表现为老顶来压。其基本表现为老顶来压步距小，强度低步距小，强度低;支架载荷变小支架载荷变小;顶板下沉量顶板下沉量变大。变大。2020/11/32020/11/34444图图3-3-2 3-3-2 放顶煤开采技术放顶煤开采技术由由于于放放顶顶煤煤开开采采的的支支架架上上方方存存在在一一层层厚厚而而破破碎碎且且随随采采随随放放的的顶顶煤煤，因因而而与与分分层层开开采采相相比比，其其矿矿压压显显现现也也有有一一些些其自身的特点其自身的特点（三）放顶煤工作面矿山压力显现特征（三）放顶煤工作面矿山压力显现特征支承压力冒落的松散顶煤损伤和破坏的顶煤煤层2020/11/32020/11/34545放放顶顶煤煤开开采采时时，一一一一次次次次性性性性采采采采出出出出厚厚厚厚度度度度增增增增大大大大，直直直直接接接接顶顶顶顶的的的的垮垮垮垮落落落落高高高高度度度度成成成成倍倍倍倍增增增增加加加加，并并且且与与煤煤层层的的采采出出厚厚度度显显著著相相关关。综综放放开开采采时时，采采场场上上方方仍仍可可形形成成稳稳定定的的砌砌体体梁梁式式老老顶顶结结构构，但但其其形形成成的的位位置置相相对对远远离离采采场场，其稳定性也发生了相应的变化。其稳定性也发生了相应的变化。顶顶顶顶煤煤煤煤运运运运移移移移规规规规律律律律及及及及对对对对矿矿矿矿压压压压显显显显现现现现有有有有显显显显著著著著影影影影响响响响。支支架架上上方方的的顶顶煤煤经经过过了了支支承承压压力力作作用用发发生生了了破破碎碎，刚刚度度降降低低，但但破破碎碎程程度度与与顶顶煤煤强强度度、裂裂隙隙分分布布和和支支承承压压力力分分布布情情况况等等有有关关，坚坚硬硬顶顶煤煤的的运运移移始始动动点点距距煤煤壁壁距距离离较较小小，累累计计位位移移量量较较小小，顶顶煤煤的的破破碎碎效效果果较较差差，传传递递上上覆覆岩岩层层作作用用的的能能力力较较强强，则则表表现现出的矿压显现明显。出的矿压显现明显。2020/11/32020/11/34646支支支支承承承承压压压压力力力力分分分分布布布布区区区区前前前前移移移移。放放顶顶煤煤开开采采时时，工工作作面面前前方方的的支支承承压压力力区区距距煤煤壁壁距距离离较较大大，发发生生前前移移。对对软软煤煤而而言言，支支承承压压力力峰峰值值点点距距煤煤壁壁距距离离较较硬硬煤煤的的大，峰值小，分布平坦。大，峰值小，分布平坦。支支支支架架架架工工工工作作作作阻阻阻阻力力力力变变变变化化化化不不不不大大大大。放放顶顶煤煤工工作作面面的的支支架架阻阻力力不不大大于于单单一一煤煤层层或或分分层层开开采采的的顶顶分分层层开开采采的的工工作作面面的的。来来压压的的动动载载系系数数也也没没有有明明显显变变化化，支支架架以以初初撑撑和和一一次次增增阻阻工工作作状状态态为为主主。前前柱柱工工作作阻阻力力普普遍遍大大于于后后柱柱的的，一一般般为为10 10-15%15%，对对于于软软顶顶煤煤而而言言，顶顶煤煤的的破破碎碎和和放放出出较较充充分分，支支架架顶顶梁梁后后部部上上方方的的顶顶煤煤较较少少，不不利利于于传传递递上上覆覆岩岩层层的的作作用用，因因此此相相对对硬硬顶顶煤煤而而言言，支支架架前前柱柱的的工工作作阻阻力力大大于于后柱的工作阻力这一特点表现的更明显。后柱的工作阻力这一特点表现的更明显。2020/11/32020/11/34747（四）巷道矿山压力显现的基本规律 巷道掘进阶段（）掘进巷道仅对小范围岩体造成扰动，故一般情况下矿压显现不会很剧烈.无采掘影响阶段（）顶底板移近速度比掘进期间要小得多，故巷道基本上处于稳定状态。采动影响阶段（）采动影响是由于回采工作引起围岩应力再次重新分布而造成的。这阶段中矿压显现也最强烈。采动影响稳定阶段（）这是巷道围岩经受一次采动影响后重新进入相对稳定的阶段，故其围岩移动特征基本上与无采掘影响阶段类似。二次采动影响阶段（）二次采动影响的时间和空间规律与一次采动影响类似，但由于这种情况下巷道受到下区段工作面超前支承压力和巷道煤体一侧残余支承压力的叠加作用，二次采动影响的剧烈程度和影响范围都会比一次采动影响稍大。移近速度曲线移近量曲线2020/11/32020/11/34848四、影响矿山压力显现的基本因素（影片影片2）（一）地质因素断层与褶曲挤压与破碎带节理、裂隙煤层倾角开采深度上部煤层残留煤柱工作面推进速度采高与控顶距（二）人为因素2020/11/32020/11/34949第四节 顶板事故的致因及防治（技术）一、采场顶板事故的致因及防治二、巷道冒顶事故的致因及防治2020/11/32020/11/35050第四节 顶板事故的致因及防治（技术）一、采场顶板事故的致因及防治（一）顶板事故分类 按冒顶范围可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类。局部冒顶是指范围不大，有时仅在35支架范围内，伤亡人数不多(12人)的冒顶，常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际煤矿生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比较大。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。这类事故的特点是面积大，来势凶猛，后果严重，不仅严重影响生产，往往会导致重大人身伤亡。事故原因是直接顶和老顶大面积运动造成。2020/11/32020/11/35151 由直接顶运动所造成的垮面事故由直接顶运动所造成的垮面事故，就其作用力，就其作用力的始动方向又可分为两大类：的始动方向又可分为两大类：()推垮型事故。包推垮型事故。包括走向推进工作面常发生的倾向推垮型事故和倾斜括走向推进工作面常发生的倾向推垮型事故和倾斜推进工作面容易发生的向采空区方向推垮型事故。推进工作面容易发生的向采空区方向推垮型事故。这类事故的特点是顶板运动发生时，在平行于煤层这类事故的特点是顶板运动发生时，在平行于煤层的层面方向产生较大的推力，推倒失稳的支架造成的层面方向产生较大的推力，推倒失稳的支架造成垮面事故。（）压垮型事故。包括向煤壁方向压垮面事故。（）压垮型事故。包括向煤壁方向压垮和向采区方向压垮型事故。这类事故主要是由于垮和向采区方向压垮型事故。这类事故主要是由于垂直于顶底方向的作用力压断、压弯支撑力不足的垂直于顶底方向的作用力压断、压弯支撑力不足的支架或将支架压入抗压强度低的底板而造成的。支架或将支架压入抗压强度低的底板而造成的。2020/11/32020/11/35252由老顶运动所造成的垮面事故由老顶运动所造成的垮面事故，就其作用力的性，就其作用力的性质和始动方向不同也可分为两类：（）冲击推质和始动方向不同也可分为两类：（）冲击推垮型事故。事故的特点是开始运动的老顶首先将垮型事故。事故的特点是开始运动的老顶首先将其作用力施加于靠近煤壁处已离层的直接顶上，其作用力施加于靠近煤壁处已离层的直接顶上，造成煤壁片塌和顶板下切，紧接着高速运动的老造成煤壁片塌和顶板下切，紧接着高速运动的老顶把直接顶推垮，（）压垮型事故。这类事故顶把直接顶推垮，（）压垮型事故。这类事故发生在支柱的工作面。可缩性很小的木支柱由于发生在支柱的工作面。可缩性很小的木支柱由于不能抵抗老顶的压力，在老顶的下沉过程中依次不能抵抗老顶的压力，在老顶的下沉过程中依次被折断，结果导致剩余支柱的支护强度不足以平被折断，结果导致剩余支柱的支护强度不足以平衡直接顶的作用力而被全部压断，造成垮面事故。衡直接顶的作用力而被全部压断，造成垮面事故。2020/11/32020/11/35353（二）局部冒顶事故的致因及防治（二）局部冒顶事故的致因及防治1靠煤壁附近的局部冒顶局部冒顶的原因一般有三种：一是直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；二是采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间；三是放顶煤开采，顶煤破碎。煤层的直接顶中，常存在多组相交裂隙时，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。2020/11/32020/11/35454靠煤壁附近的局部冒顶事故的预防单体支柱工作面：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，提高支柱的初撑力。在金属网下，可以采用长钢梁对棚迈步支架。炮采时，炮眼布置及装药量应合理，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。正倒悬臂错梁直线柱支架布置正悬臂交错顶梁支架布置2020/11/32020/11/355552采场两端的局部冒顶单体支柱工作面原因：两端机头机尾处，暴露的空间大;支承压力集中;巷道提前掘进;引发了巷道周边的变形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，拆除老支柱支设新支柱时，碎顶可能进一步松动冒落。随着回采工作面的推进，要拆掉原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁，在这一拆一支之间，碎顶也可能冒落。预防：在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护（即四对八梁支护），每对抬棚随机头机尾的推移迈步前移；或在机头机尾处采用双楔铰接顶梁支护。在工作面巷道相连处，宜用一对抬棚迈步前移，托住原巷道支架的棚梁。此外，在采场两端还可以采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。在超前工作面10米以内，巷道支架应加双中心柱，超前工作面1020米，巷道支架应加单中心柱以预防冒顶。2020/11/32020/11/356562020/11/32020/11/357573放顶线附近的局部冒顶顶板中游离岩块旋转推倒支架放顶线附近的局部冒顶主要发生在使用单体支柱的工作面。放顶线上支柱受力是不均匀的，当人工回拆“吃劲”的柱子时，往往柱子一倒下顶板就冒落，如果回柱工来不及退到安全地点，就可能被砸着而造成顶板事故。当顶板中存在被断层、裂隙、层理等切割而形成的大块游离岩块时，回柱后游离岩块就会旋转，可能推倒采场支架导致发生局部冒顶，在金属网假顶下回柱放顶时，由于网上有大块游离岩块，也可能会发生上述的因游离岩块旋转而推倒支架的局部冒顶。预防措施：第一，加强地质及观察工作，记载大岩块的位置及尺寸；第二，在大岩块范围内用木垛等加强支护；第三，当大岩块沿工作面推进方向的长度超过一次放顶步距离时，在大岩块的范围内要延长控顶距；第四，如果工作面用的是单体金属支柱，在大岩块范围内要用木支架替换金属支架；第五，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。2020/11/32020/11/358584.地质破坏带附近的局部冒顶 地质破坏带及附近的顶板裂隙发育、破碎，断层面间多充以粉状或泥状物；断层面都比较尖滑，使上、下盘之间的岩石无粘结力，尤其是断层面成为导水裂隙时，更是彼此分离。单体支柱工作面如果遇到垂直于工作面或斜交于工作面的断层时，在顶板活动过程中，断层附近破断岩块可能顺断层面下滑。从而推倒工作面支架，造成局部冒顶。预预防防措措施施：应在断层两侧加设木垛加强维护，并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。对于有些机采工作面，回采过程中，煤壁的前方顶板和煤层特别破碎，为保证正常割煤，不漏矸子，可采用全楔式木锚杆。当断层处的顶板特别破碎，用锚杆锚固的效果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注入大量的煤岩裂隙中，进行预加固。2020/11/32020/11/35959(三）大型冒顶事故的致因及防治1.老顶来压时的压垮型冒顶发生的条件：直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的23倍，冒落后不能充填满采空区；直接顶上面老顶分层厚度小于56m，初次来压步距为2030m，或更大一些。工作面中，当支柱的初撑力较低时，老顶断裂在煤壁之内。当工作面推进到老顶断裂线附近时，顶板出现台阶下沉，这时老顶岩块的重量全部由采场支架承担。致因：垮落带老顶岩块压坏采场支架垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架离层冲击压坏支架2020/11/32020/11/36060预防措施采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量；采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层；采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求；遇到平行工作面的断层时 如果工作面支护是单体支柱，当断层刚露出煤壁时，在断层范围内就要及时加强工作面支护（最好用木垛），不得采用正常回柱法;要扩大控顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进到采空区后再回柱；2020/11/32020/11/361612.厚层难冒顶板大面积冒顶发生的条件：整体厚层硬岩层顶板（如砂岩、砂砾岩、砾岩等其分层厚度大于56米）时，它们要悬露几千平方米、几万平方米，甚至十几万平方米才冒落。这样大面积的顶板在极短时间内冒落下来，不仅由于重量的作用会产生严重的冲击破坏力，而且更严重的是会把已采空间的空气瞬时挤出，形成巨大的暴风，破坏力极强。事故预兆：顶板断裂声响的频率和音响增大；煤帮有明显受压与片帮现象；底板出现底鼓或沿煤柱附近的底板发生裂缝；上下平巷超前压力较明显；工作面中支柱载荷和顶板下沉速度明显增大；有时采空区顶板发生裂缝或淋水加大。探测方法：可以用微震仪、地音仪和超声波地层应力仪等进行预测，厚层坚硬岩层的破坏过程，长的在冒顶前几十天就出现声响和其他异常现象，短的在冒顶前几天，甚至几小时也会出现预兆，因此，根据仪器测量的结果，再结合历次冒顶预兆的特征，可以对大面积冒顶进行较准确的预报，避免造成灾害。预防措施：（1）顶板高压注水顶板高压注水 （2）强制放顶）强制放顶2020/11/32020/11/3626230m17-21高压注水爆破放顶2020/11/32020/11/363633.漏垮型冒顶的致因及防治致因：由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从这个地点开始沿工作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致漏垮工作面。预防漏垮型冒顶的措施：选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量；顶板必须背严实；严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。工作面漏垮示意图2020/11/32020/11/364644.复合顶板推垮型冒顶复合顶板的特征：（1）煤层顶板由下“软”上“硬”不同岩性的岩层组成；（2）“软”、“硬”岩层间 有 煤 线 或 薄 层 软 弱 岩 层；（3）0.5m下 部“软”岩 层 的 厚 度3.0m。复合顶板推垮型冒顶的机理：(1)支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，软快而硬慢，从而导致软岩层与其上部硬岩层离层;(2)下位软岩断裂出六面体 的原因:1)地质构造，即下位软岩层中存在原生的断层、裂隙或尖灭构造；2)巷道布置原因，即在工作面开采范围内存在沿走向或沿倾斜的旧巷，下沉、断裂；3)支柱初撑力低，由于支柱初撑力低，导致下位软岩层沿煤帮断裂。倾角。推力大于阻力。下位软岩层离层断裂2020/11/32020/11/36565预防措施应用伪俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下倾角达46;掘进上下顺槽时不破坏复合顶板;工作面初采时不要反推;必须提高单体支柱的初撑力，使初撑力不仅能支承住顶板下位软岩层，而且能把软岩层贴紧硬岩层，让其间的摩擦力足够阻止软岩层下滑，从而支架本身也能稳定。控制采高，使软岩层冒落后能超过采高;尽量避免上下顺槽与工作面斜交;灵活地应用戗柱戗棚，使它们迎着六面体可能推移的方向支设;在开切眼附近于控顶区内，系统地布置树脂锚杆;但是，在采用这个措施时应考虑采场中打锚杆钻孔的可能性和顶板硬岩层折断垮落时，由于没有已垮落软岩层作垫层，来压是否会过于强烈。2020/11/32020/11/36666二 巷道冒顶事故的致因及防治发生地点：巷道顶板死亡事故80%以上发生在掘进工作面及巷道交叉口。（一）掘进工作面冒顶事故第一，掘进破岩后，顶部存在将与岩体失去联系的岩块，如果支护不及时，该岩块可能与岩体失去联系而冒落；第二，掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块，一旦支护失效，就会冒落造成事故。原因：2020/11/32020/11/36767预防掘进工作面冒顶事故的措施:（1）严格控制空顶距。当遇到断层褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子支护时应紧靠掘进工作面，并缩小棚距，在工作面附近应采用拉条等把棚子连成一体防止棚子被推垮，必要时还要打中柱；（2）严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，无法挑下进应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。（3）掘进工作面冒顶区及破碎带必须背严接实，必