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采煤工作面发生冒顶的原因及预防措施

  
评论: 更新日期:2010年06月23日

    4)地质破坏带附近的局部冒顶

    采煤工作面如果遇到垂直工作面或斜交于工作面的断层,在顶板活动过程中,断层附近破断岩块可能顺断层面下滑,推倒支架,造成局部冒顶。另外褶曲轴部或顶板岩层破碎带等部位易冒顶。防止这类事故措施如下:应在断层两侧加设木垛加强支护,并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。加强褶曲轴部断层破碎带的支护。

3.局部冒顶事故的处理

1)当冒顶范围不大时,可采用掏梁窝探大扳梁或支悬臂梁的方法处理。首先要观察顶板动态,加强冒顶区上下部位支架,防止冒顶范围扩大,再掏梁窝、探大板和挂梁。棚梁顶上的空隙要刹严或架小木垛接顶,然后再清除煤浮矸,打好贴帮柱,支好棚梁。
2)工作面局部冒顶范围沿倾斜超过10m时,应从冒顶区上下两头向中间处理,在检查认定冒顶地带的顶板已经稳定的基础上,再加固顶板区上方支架,并准备好材料,清理好人员的安全退路,设专人监视顶板。
3)金属网假顶下的冒顶,如果是小冒顶,可扒出碎矸、铺上顶网,重新架棚后即可安全通过;如果冒顶区沿倾斜超过5m,则必须将支架改为一梁三柱,梁的一端探入煤壁再铺网刹顶,或垂直工作面架双腿套棚用撞楔法通过;如果冒顶范围较大,亦可避开冒顶区沿煤壁重新掘开切眼采煤。

    (二)采场大面积冒顶原因分析与防治

    1.采场大面积冒顶的预兆

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,则坚硬的老顶要发生周期来压。

1)顶板的预兆

    顶板连续发出断裂声,这是由于直接顶和老顶发生离层,或顶板切断而发出的声音。有时采空区内顶板发出响闷雷的声音,这是老顶和上方岩层产生离层或断裂的声音。

    2)煤帮的预兆

    由于冒顶前压力增大,煤壁受压后,煤质变软变酥,片帮增多。使用电钻打眼时省力。

    3)支架的预兆

使用木支架,支架大量的被压弯或折断,并发出响声。使用金属支柱时,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”。

4)含瓦斯煤层,瓦斯涌出量突然增加;有淋水的顶板、淋水增加。

    2.采场大面积冒顶的原因分析

    按顶板垮落类型可把采场大冒顶分为压垮型、推垮型、漏垮型三种。

    压垮型冒顶事故是由于坚硬直接顶或老顶运动时,垂直于顶板方向的作用力,压断或压弯工作阻力不够、可缩量不足的支架,或使支柱压入抗压强度低的底板,造成大面积切顶垮面事故。 

    在采场中容易发生大面积冒顶的地点是:

1)开切眼附近。在这个区域顶板上部硬岩层老顶两边都受煤柱支承不容易下沉,这就给下部软岩层直接顶的下沉离层创造了有利条件。
2)地质破坏带(断层、褶曲)附近。在这些地点顶板下部直接顶岩层破断后易形成大块岩体并下滑。
3)老巷附近。由于老巷顶板破坏,直接顶易破断。
4)倾角大的地段。这些地段由于重力作用而岩石倾斜下滑力大。
5)顶板岩层含水地段。这些地段摩擦系数降低,阻力大为减少。
6)局部冒顶区附近也有可能导致大冒顶。

近几年来,在采场大面积冒顶事故中,“复合顶板”下推垮型事故比较多,伤亡也较大。

漏垮型冒顶的原因如下: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顶,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,导致漏垮型事故发生。

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