顶板灾害防治讲义课件

顶板灾害防治顶板灾害防治1、煤层顶板的构成煤层顶板的构成（1）伪顶伪顶：伪顶是直接位：伪顶是直接位 于于煤层之上煤层之上的岩层，极易的岩层，极易 垮落，一般随采随落，厚垮落，一般随采随落，厚 度一般在度一般在0.5米米以下，有以下，有 时煤层没有伪顶。时煤层没有伪顶。（2）直接顶直接顶：直接顶是位于伪：直接顶是位于伪顶或煤层之上的一层或数层顶或煤层之上的一层或数层岩岩层层。厚度由。厚度由几米几米到到数十米数十米。直。直接顶有破碎顶板、中等稳定顶接顶有破碎顶板、中等稳定顶板、完整的顶板。直接顶是工板、完整的顶板。直接顶是工作面支护的作面支护的对象对象，多数回柱或，多数回柱或前移支架后会垮落下来。前移支架后会垮落下来。（3）老顶老顶：老顶是位于：老顶是位于直接顶之直接顶之上上的有一定厚度的的有一定厚度的坚硬岩石坚硬岩石，有，有时也可能紧贴煤层之上，一般情时也可能紧贴煤层之上，一般情况下，老顶能维持很大的悬露面况下，老顶能维持很大的悬露面积，而不随直接顶一起垮落，只积，而不随直接顶一起垮落，只能发生缓慢下沉，当悬露较大面能发生缓慢下沉，当悬露较大面积后才能自行垮落。积后才能自行垮落。2、顶板的分类顶板的分类易垮落顶板、中等垮落易垮落顶板、中等垮落顶板、难垮落顶板、极顶板、难垮落顶板、极难垮落顶板、塑性弯曲难垮落顶板、塑性弯曲顶板。顶板。3、顶板事故的危害顶板事故的危害 顶板灾害是煤矿生产中顶板灾害是煤矿生产中最常见的事故。在煤矿发最常见的事故。在煤矿发生的各类事故中，顶板事生的各类事故中，顶板事故所占的故所占的比例最大比例最大，其后，其后果相当严重。果相当严重。顶板事故每次发生后所顶板事故每次发生后所造成的伤亡人数虽然不造成的伤亡人数虽然不多，但因顶板事故发生多，但因顶板事故发生较为频繁，对煤矿的危较为频繁，对煤矿的危害性很大。害性很大。冒顶能使工作面及冒顶能使工作面及巷道垮落、压毁设巷道垮落、压毁设备、造成人员伤亡。备、造成人员伤亡。4、顶板压力的一般规律顶板压力的一般规律顶板暴露的面积越大，顶板暴露的面积越大，顶板压力也就越大，反顶板压力也就越大，反之，顶板压力就小。之，顶板压力就小。顶板悬露时间越长，顶板悬露时间越长，顶板压力越大。顶板压力越大。顶板越松软、破碎，顶板越松软、破碎，顶板压力就越大。顶板压力就越大。巷道越宽，顶板压力巷道越宽，顶板压力越大。越大。护巷煤柱越小，巷道护巷煤柱越小，巷道所承受的压力越大。所承受的压力越大。巷道交岔点越多，巷道交岔点越多，顶板压力越大。顶板压力越大。5、顶板事故分类顶板事故分类局部冒顶局部冒顶：指范围不大，：指范围不大，有时仅在有时仅在35支架支架范围内，范围内，伤亡人数不多（伤亡人数不多（12人人）的冒顶，常发生在靠近煤的冒顶，常发生在靠近煤 壁附近、工作面两端以及壁附近、工作面两端以及 放顶线附近。放顶线附近。大型冒顶大型冒顶：指范围较：指范围较大，伤亡人数较多（每大，伤亡人数较多（每次次死亡死亡3 人以上人以上）的冒）的冒顶。顶。6、处理冒顶事故的处理冒顶事故的基本基本 原则原则 处理顶板事故的主处理顶板事故的主要任务，是要任务，是抢救遇险人抢救遇险人员及恢复通风员及恢复通风等。等。探明探明冒顶区范围和被冒顶区范围和被埋、压、截堵的人数及埋、压、截堵的人数及可能所在的位置，并分可能所在的位置，并分析抢救处理条件，采取析抢救处理条件，采取不同的抢救方法。不同的抢救方法。迅速恢复冒顶区的正常迅速恢复冒顶区的正常通风通风，如一时不能恢复，如一时不能恢复，则必须利用则必须利用压风管压风管、水管水管或或打钻打钻向埋压或截堵的人向埋压或截堵的人员供给新鲜空气。员供给新鲜空气。在处理中必须在处理中必须由外由外向里加强支护向里加强支护，清理，清理出抢救人员的通道。出抢救人员的通道。必要时可以向遇险人必要时可以向遇险人员处员处开掘专用小巷道开掘专用小巷道。在抢救处理中必须有在抢救处理中必须有专专人检查人检查和监视顶板情况，和监视顶板情况，加强支护，防止发生二次加强支护，防止发生二次冒顶，并且注意检查瓦斯冒顶，并且注意检查瓦斯及其它有害气体情况。及其它有害气体情况。在抢救中遇有大块岩石，在抢救中遇有大块岩石，不许用爆破方法处理，如不许用爆破方法处理，如果威胁遇险人员则可用果威胁遇险人员则可用千千斤顶斤顶、撬棍撬棍等工具移动石等工具移动石块，救出遇险人员。块，救出遇险人员。7、工作面冒顶前的工作面冒顶前的预兆预兆发出响声发出响声 掉渣掉渣片帮片帮 裂缝裂缝脱层脱层 漏顶漏顶 瓦斯增大瓦斯增大 淋雨增加淋雨增加 发出响声发出响声：岩层下沉断裂，顶板：岩层下沉断裂，顶板压力急剧加大时，木支架会发出压力急剧加大时，木支架会发出劈劈裂声裂声，紧接着出现折梁断柱现象；，紧接着出现折梁断柱现象；金属支柱的金属支柱的活柱急速下缩活柱急速下缩，也发生，也发生很大声响很大声响；铰接顶梁的楔子被弹出；铰接顶梁的楔子被弹出或挤出；底软时支柱钻底严重。有或挤出；底软时支柱钻底严重。有时也能听到采空区内顶板发生断裂时也能听到采空区内顶板发生断裂的的闷雷声闷雷声。掉渣掉渣：顶板严重破裂时，折：顶板严重破裂时，折梁断柱就要增加，随着就出现梁断柱就要增加，随着就出现顶板掉渣现象。掉渣越多，说顶板掉渣现象。掉渣越多，说明顶板压力越大。在人工顶板明顶板压力越大。在人工顶板下，掉下的碎石和煤渣更多，下，掉下的碎石和煤渣更多，工人叫工人叫“煤雨煤雨”，这就是发生，这就是发生冒冒顶的危险信号。顶的危险信号。片帮片帮：冒顶前煤壁：冒顶前煤壁所受压力增加，片帮所受压力增加，片帮煤增多，煤质变软，煤增多，煤质变软，这就说明有冒顶的危这就说明有冒顶的危险。险。裂缝裂缝：采空区顶板下：采空区顶板下沉引起的采动裂隙。裂沉引起的采动裂隙。裂缝加深加宽说明有冒顶缝加深加宽说明有冒顶的危险。的危险。老工人的老工人的经验经验是：流水的是：流水的裂缝有危险，因为它深；裂缝有危险，因为它深；缝里有煤泥、水锈的不危缝里有煤泥、水锈的不危险，因为它是老裂缝；茬险，因为它是老裂缝；茬口新的有危险，因为它是口新的有危险，因为它是新生的。新生的。脱层脱层：顶板快要冒落的时候，：顶板快要冒落的时候，往往会出现脱层现象。检查顶往往会出现脱层现象。检查顶板时要用板时要用“问顶问顶”的方法；如果的方法；如果声音清脆表明顶板完好；若顶声音清脆表明顶板完好；若顶板发出板发出“空空空空”的响声，说明上的响声，说明上下岩层之间己经离层。下岩层之间己经离层。漏顶漏顶：破碎的伪顶或：破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒顶直接顶，在大面积冒顶以前，有时因为背顶不以前，有时因为背顶不严和支架不牢出现漏顶严和支架不牢出现漏顶现象。现象。瓦斯增大瓦斯增大：在含瓦斯的：在含瓦斯的煤层中，瓦斯涌出量突然煤层中，瓦斯涌出量突然增大。增大。淋雨增加淋雨增加：顶板的淋头：顶板的淋头水量有明显的增加。水量有明显的增加。8、试探有没有冒顶危险的方法：试探有没有冒顶危险的方法：木楔法木楔法：在裂缝中打入小木：在裂缝中打入小木 楔，过一段时间，如果发现楔，过一段时间，如果发现 木楔松动或夹不住了，说明木楔松动或夹不住了，说明 裂缝在扩大，有冒落的危险。裂缝在扩大，有冒落的危险。敲帮问顶法敲帮问顶法：用钢钎或：用钢钎或手锤敲击顶板，声音清脆手锤敲击顶板，声音清脆响亮的，表明顶板完好；响亮的，表明顶板完好；发出发出“空空空空”或或“嗡嗡嗡嗡”声声的，的，表明顶板岩层己离层。表明顶板岩层己离层。震动法震动法：右手持凿子或：右手持凿子或锤头，左手指扶顶板，用锤头，左手指扶顶板，用工具敲击时，如感到顶板工具敲击时，如感到顶板震动，即使听不到破裂声，震动，即使听不到破裂声，也说明此岩石与整体顶板也说明此岩石与整体顶板分离。分离。主要主要防治措施防治措施：及时支护，：及时支护，支架必须有足够的强度和支架必须有足够的强度和稳定性，不仅能支承松动稳定性，不仅能支承松动易冒的直接顶，还能支承易冒的直接顶，还能支承住老顶来压时的部分压力。住老顶来压时的部分压力。严禁空顶作业。严禁空顶作业。顶板事故案例顶板事故案例20112011年年7 7月月2 2日中午因地日中午因地面塌陷引发的广西来宾面塌陷引发的广西来宾市合山煤业公司八矿井市合山煤业公司八矿井下事故目前已造成下事故目前已造成2020人人死亡，死亡，2 2人获救。人获救。1999年年6月月29日，日，山山西中阳县张子山乡西中阳县张子山乡古家古家岭村办煤矿发生岭村办煤矿发生冒顶事冒顶事故，造成故，造成10 人死亡。人死亡。事故的事故的主要原因主要原因：对上级检查出的问题对上级检查出的问题与隐患，该矿不积极进行与隐患，该矿不积极进行整顿与整改，即便是在下整顿与整改，即便是在下达了停产书后，依然我行达了停产书后，依然我行我素。我素。事故的事故的直接原因直接原因：根据根据规程规程规定，回柱放规定，回柱放顶操作程序应该是先加强支护后顶操作程序应该是先加强支护后回柱，遇到回柱困难时，严禁放回柱，遇到回柱困难时，严禁放炮回柱，而实际操作是先回柱后炮回柱，而实际操作是先回柱后支护，且用放炮方法回支护，且用放炮方法回死柱死柱，属，属于违章作业。于违章作业。2005年年11月月12日日23时时30分，分，山西山西蒲县东北部的汾西矿业集团蒲县东北部的汾西矿业集团水峪煤矿水峪煤矿采煤二队采煤二队3209工作面距工作面距机尾机尾64 m处发生一起重大冒顶事处发生一起重大冒顶事故，冒顶长度故，冒顶长度12m，高度高度4m压住压住6人，全部殉难。人，全部殉难。事故事故直接原因直接原因：事故班放顶操作违反事故班放顶操作违反“先支后回先支后回”的规定，的规定，工工作作面支护数量不足，质量低面支护数量不足，质量低劣，导致了冒顶事故的发劣，导致了冒顶事故的发生。生。人工顶板人工顶板是开采下分层煤时为是开采下分层煤时为阻挡上分层跨落的顶板岩石进阻挡上分层跨落的顶板岩石进入工作空间而铺设的入工作空间而铺设的隔离层隔离层。再生顶板再生顶板是分层开采时上分层是分层开采时上分层跨落的顶板岩石自然胶结或人跨落的顶板岩石自然胶结或人工胶结而形成的顶板工胶结而形成的顶板。复合型顶板复合型顶板是煤层的顶板是煤层的顶板由厚度为由厚度为0.5m0.2m 的的下部软岩及上部硬岩组成，下部软岩及上部硬岩组成，且它们之间有煤线或薄层且它们之间有煤线或薄层软弱岩层。软弱岩层。