工作面的金属支柱和金属顶梁，数量多，经常移动，尤其是在回柱放顶、工作面条件发生变化、顶板破碎时，矸石冒落极易埋位或丢失支柱，所以必须有专门的安全管理措施。

　　②采空区处理  随着回采工作面的不断推进，顶板悬露面积不断扩大，而回采工作只需控制采场工作空间的安全。为了保证采场工作空间的安全，必须及时地对采空区加以处理。采空区的处理方法主要根据顶底板岩层的力学性质及其层位组成、煤层的厚度、地面的特殊要求(河流、铁路、建筑物下采煤)等因素来选择。我国广泛采用全部垮落法，少数矿区采用充填法，个别矿井采用煤柱支撑法和缓慢下沉法。

　　a.全部垮落法。是将采场空间以外的采空区的直接顶板的支架撤去，让其自行垮落或强迫垮落，缩短直接顶的悬梁长度，减少直接顶对采场和煤壁的压力。垮落的岩石填充采空区内，支撑老顶，从而减缓和推迟老顶对采场的影响。

　　b．充填法。由地面或井下采集充填材料(如砂子、矸石或其他废石)把采空区全部或部分充填，支撑直接顶，不使其破坏垮落。其中全部充填的叫全部充填法，局部充填的叫局部充填法。

　　全部充填法。开采有自燃发火的特厚煤层，或地面有铁路干线、重要建筑物，河流、湖泊或煤层上面较近处有丰富的含水层时，为了保护地表不受到急剧破坏或下沉，防止大量的水突然涌入井下发生淹井事故，一般采用全部充填法。我国主要用水砂充填，仅个别矿用过风力充填。全部充填可有效地减少采场顶板的下沉，防止煤的自燃发火，提高回收率。但是充填系统较复杂，设备多，组织管理复杂，且成本比全部垮落法增加30％一50％，所以近年来用此法的不多。

　　局部充填法。当开采薄煤层时，利用矸石在采空区内垒起一条矸石带支撑顶板，达到减少采场顶板的移动程度，减少支撑压力和周期来压，减少采场支架受力，改善工作面维护状况。至于充填带的宽度，一般视充填材料确定，即支承能力应能支撑住充填带上方岩层和各条带之间悬顶及上覆岩层的重量。通常充填带的宽度3—5m，充填带间距为8—10m。

　　c.刀柱法。也叫煤柱支承法。当煤层顶板厚而坚硬，放顶十分困难，即使采用强制放顶法也很难放顶时，采用此法。在采煤时每隔一定距离留下一采煤柱不采，以支撑难以跨落的顶板。其煤柱的宽度以保证顶板移动后，不被压垮并波及回采工作室空间为准，它取决于煤的单向抗压强度及采高。通常煤柱的宽度为煤原的2倍，一般情况取3—6 m左右。煤柱通常是沿回采工作面的倾斜方向留的，也有的煤柱是沿着专向留的。煤柱的间距取决于顶板的岩性，通常应小于岩层的极限稳定跨度。

　　d．缓慢下沉法。当顶板的韧性比较大，采煤后的空间回柱后，顶板岩层不冒落，能挠曲下降，并在顶板下沉未发生跨落前已和底板接触。这种利用顶板自身特性，任其自行弯曲下沉，闭合采空区的顶板管理方法，叫缓慢下沉法。

　　(2)冒顶的预防

　　①过地质构造预防冒顶的方法   

　　a．遇断层的预兆通过断层时的支护方法。遇断层的预兆：遇断层时，煤层的走向、倾斜、厚度等将发生明显的变化，如顶底板变为不平整，顶底板和煤厚裂隙增多，岩石松软，破碎、裂隙中央有白色结晶体，煤质变软，光泽变暗。有的断层带有滴水和瓦斯漏出量增加的现象。

　　过断层的方法：一是绕过断层。当断层落差较大，影响范围较广，可利用巷探探明断层范围，绕过断层带另开工作面回采。二是硬过断层。在落差较小的地方，采取挑顶拉底的措施逐步通过。沿走向方向的断层，其影响范围较小时，几个循环就能顺利和通过沿倾斜方向的断层，可改变工作面方向，使断层与工作面斜交，逐步通过断层。在断层处的破煤(岩)方法，通常是增加炮眼密度，减少炮眼深度和装药量，尽量减轻爆破时对顶板的振动和破坏。

　　b．遇陷落柱的预兆和通过的方法。陷落柱是煤层下的石灰岩在地下水的作用下，使石灰岩形成空洞，空洞上面的岩层便陷落到下面，由下而上陷落而成陷落柱。

　　遇陷落柱的预兆和断层很相似，其不同点是陷落柱边缘多呈凸凹不平的锯齿状，有各种岩石的混合松散体，而断层附近的岩石是顶底板岩石。过陷落柱的方法和过断层一样，可以绕过和硬过。绕过的方法适用于陷落柱大而不易过的地方，硬过的方法一般用在陷落柱小的地方。根据陷落柱破碎的程度不同，可用套棚、一梁三柱棚、木垛等方法支护。

　　c. 遇冲刷带的预兆和通过的方法。在成煤时，原煤层上的覆盖层被河流冲刷，后来，在沉积作用下，又在煤层上形成新的顶板，这样的区域称为冲刷区域冲刷带。

　　遇冲刷带的预兆：顶、底板岩性发生了根本变化，煤层变薄或出现尖灭现象。冲刷带附近的煤层和岩层受水的浸蚀和风化作用，孔隙较多。

　　过冲刷带时要加强支护工作，一般用套棚、密集柱、木垛等支护。

　　d．遇劈口的预兆和支护方法。劈口是在地质应力作用下，使容层产生裂隙和节理。开采后，在矿山压力作用下，顶板岩层节理和裂隙又进一步张开和扩大，造成了岩层的薄软面。由于这些裂隙和节理把岩层分割成不同的形状，有的矿区称为劈口。劈口最容易发生局部冒顶，对工人的生命安全和生产影响很大，要认真对待，切不可疏忽大意。

　　劈口的冒落预兆很不明显，一般都采取敲帮问顶的办法和用眼观察。劈口比节理和裂隙裂开的缝要大，使顶板失去连续性和完整性，有时有掉渣现象。过劈口的方法主要是根据劈口的不同，及时采取不同形式的支护。

　　e．过老巷的方法。工作面接近老巷，应提前摸清老巷情况，修理好坏棚子，在老巷梯形棚子下，打上一梁二柱或一梁三柱托梁顺山棚子。顶板压力大时，增设木垛。工作面距老巷数米时，停止放炮，避免把老巷顶板震坏。当老巷附近板顶破碎、压力大，用加固老巷支架方法不能确保安全时，应采用工作面斜交过老巷的办  法。在分层开采厚煤层过老巷时，要把老巷填实，采到老巷下面要铺去梁、支架要支在长梁上。

　　②大冒顶的预兆及防止方法  回采工作面大冒顶一般在顶板突然来压和工作面支架的总支撑力大幅度降低时发生的。大冒顶预兆有的明显，有的不明显。

　　a．大冒顶的预兆。顶板的预兆：顶板连续发生断裂声，这是直接顶和老顶发生离层或顶板切断而发生的声响。有时采空区顶板发生像闷雷声，这也是老顶上方岩层产生离层和断裂的声音。顶板岩层破碎掉渣，掉渣一般由少增多、由稀变密，顶板裂缝增加或裂缝张开，并产生大量的下沉。

　　煤帮的预兆：由于冒顶前压力增加，煤壁受压后，煤质变软，片帮增多。使用电钻打眼时，钻眼省力，用采煤机割煤时负荷小。

　　支架的预兆：使用木支架，支架大量被压劈折断，发出声音。使用金属支柱时，耳朵贴在柱体上也可听见支柱受压发出的声响。这是由于顶板压力继续增加，活柱迅速下滑，发生“咯”、  “咯”、

　　“咯”的声音。使用金属顶梁时，在顶板冲击压力作用下，顶梁销子有时被弹出或挤出。底板松软或丢底煤的工作面，支柱会大量插入底板。

　　瓦斯和淋水：含瓦斯煤层、冒顶前瓦斯涌出量突然增多。有淋水的顶板，淋水量增大。

　　b．冒顶的原因。引起工作面大冒顶的主要原因，是工作面支架对顶板的总支撑力不能与维持顶板稳定下沉的要求相适应。造成工作面总支撑力不够的原因如下。

　　(a)工作面支护密度小。回采工作面要有相当的支护密度。加强工作面的支护密度，就是加强工作面的总支撑力。加强总支撑力的目的，主要是在一定条件下，可以大大减少顶板下沉量和顶板的台阶下沉。下沉量小，顶板就比较完整和不破碎，就可减少或消除冒顶事故。工作面的总支撑力应多大才合理，各矿是不同的。总支撑力过大，也不合理，它将使支架过多，支架的架设及回收工作量增大，工作面空间狭小，工作不便。

　　(b)不能掌握周期来压规律。在确定工作面支架的总支撑力时，必须考虑顶板的初次来压和周期来压规律。当然，并不是所有顶板都有明显的周期来压，但如果支撑力只能适应平时顶板压力，当有周期来压时会对工作面造成严重威胁。在支架的总支撑力不足应付周期来压时，掌握了顶板活动规律，在来压前加强支护，多增支架，采取各种安全措施，则可以防止冒顶。

　　(c)工作面推进速度慢。因为工作面进度慢，顶板下沉量大，顶板不完整，木支架折损多，反应在金属支柱上的压力也大。工作面推进快的情况与上述相反。由于进度慢支柱大量折损，工作面的总支撑力减少，就容易摧垮工作面。

　　(d)支架规格质量不合要求。支架的规格质量和冒顶有直接关系，规格质量差，冒顶事故多。如支柱迎山角不够，支得不牢固，顶板留有顶煤，或在浮煤、浮矸上，当顶板来压后，支柱倾倒或穿顶穿底，起不到支撑作用，就容易冒顶。在顶板破碎时，垫板插的不严，容易漏矸漏顶。因此，支架必须符合作业规程要求。

　　(e)摩擦式金属支柱不符合质量标准。金属支柱一般的支撑力为30吨左右，在井下长期使用中，难免有些损坏，支撑能力降低，甚至起不到支撑的作用。对此，工作面应有专人检查支柱的数量和质量，发现有不合规格或损坏的支柱，不准架设，并送地面修理。

　　此外，对工作面的地质构造、顶板性质不清楚，没有相应的措施，也易引起冒顶。

　　③局部冒顶的预兆及防止方法  工作面支架的总支撑力够了，可以防止或减少大冒顶，但仍不能控制局部冒顶。局部冒顶的发生主要决定于顶板的岩石性质，以及支架对每一块顶板的支撑力，而不是笼统地折合到每平方米顶板的平均支撑力。因此在支架顶梁之间，当顶板破碎或节理发育时，如果没有支护，就会发生冒顶或落石。另外，在地质变化的区域也易发生冒顶。有时尽管顶板比较稳定，但思想麻痹，忽视支架规格质量，违反操作规程，也会引起局部冒顶。

　　a．局部冒顶的预兆

　　(a)工作面遇到小型地质构造，使顶板遭到破坏，而易发生局部冒顶。

　　(b)顶板裂隙张开，裂缝增多，敲帮问顶时发出不正常的声音。

　　(c)顶板裂隙处的矸石活动，并有掉渣、掉矸现象。

　　(d)煤层与顶板接触面上，极薄的矸石片不断脱落，说明被掩盖的劈理有活动。矸石片脱落，说明劈里张开，有冒顶的可能。

　　(e)淋头水分离顶板劈理，常由于支护不及时而冒顶。

　　b．防止办法

　　(a)支架方式必须和顶板岩石性质相适应。不同岩石性质的顶板，要采用不同的支架方式，这是避免局部冒顶的重要措施之一。如坚硬的顶板，可采用点柱或带帽支柱，破碎的顶板就需要用连锁棚、套棚，在顶帮处还要刹紧、刹严。对于较易破碎的顶板，必须选择能及时支护的、顶板悬露面积较小的自构式支架，支架的规格质量及金属支柱的支撑力要合乎要求。

　　(b)采煤机采后要及时支柱。目前在采用浅截深采煤机和可弯曲运输机的工作面，采煤机采过后，受到运输机允许弯曲度的限制，在一定范围内不能及时打基本柱，顶板悬露面较大，因此，一般采用超前挂金属顶梁或打临时支柱的办法，及时支护，防止局部冒顶。

　　(c)整体移置运输机时要采取措施。在整体移运输机时，由于存在较大面积的顶板不能用支柱支撑，对于容易冒顶的比较破碎的顶板，必须采取相应的措施。如采用迁移运输机、边回临时支柱、边支基本支柱的快速支回柱办法。