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在煤礦生產(chǎn)過程中，礦井五大災害為水、火、瓦斯、粉塵、頂板災害。頂板事故是指在地下采煤過程中，因為頂板意外冒落造成的人員傷亡、設備損害、生產(chǎn)終止等事故。頂板事故是礦井的幾大災害之一。經(jīng)過幾個月的駐礦聯(lián)系所學的專業(yè)知識，在駐礦工作中對煤礦的頂板管理有了新的認識。
普鑫煤礦設計生產(chǎn)能力為十五萬噸，采煤方式為炮采。工作面的主要支護方式為單體液壓支柱支護，巷道主要采用錨桿錨網(wǎng)支護，破碎地段和礦山壓力較大地段采用工字鋼支護。普鑫煤礦現(xiàn)在主采煤層為9號煤層，該礦采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構造比較復雜，斷層較多，同時巷道長，頂板管理難度大。通過不斷的實踐，根據(jù)普鑫煤礦的地質(zhì)條件和實際生產(chǎn)情況，結合頂板管理的理論知識，簡單談談對頂板管理的認識。頂板事故按照發(fā)生地點可以分為采煤工作面頂板事故和巷道頂板事故。
一、采煤工作面冒頂事故的防治
采煤工作面頂板事故按照冒頂范圍大小分為局部冒頂和大型冒頂兩類； 大型冒頂指范圍較大，傷亡人數(shù)較多的冒頂。局部冒頂指范圍不大，傷亡人數(shù)不多的冒頂。當前普鑫煤礦進行回采的工作面為9206工作面和9202工作面。
（一）采煤工作面大面積冒頂事故的防治
采煤工作面大面積冒頂按發(fā)生冒頂事故的力學原因進行分類，可將頂板事故分為壓垮型冒頂、漏跨型冒頂和推跨型冒頂三類。
1、老頂來壓時壓跨型冒頂事故的防治
壓垮型冒頂是指因工作面支護強度不足和頂板來壓引起支柱大量壓壞而造成的冒頂事故。導致老頂來壓時壓垮型冒頂?shù)脑蛑饕锌迓鋷Ю享攷r塊壓壞采煤工作面支柱導致冒頂，還有就是垮落帶老頂巖塊沖擊壓壞采煤工作面支柱導致冒頂。由于采煤工作面支柱初撐力不足。在老頂巖塊未明顯運動之前，直接頂與老頂已發(fā)生離層；當老頂巖塊向下運動時，采煤工作面支柱要承受沖擊載荷，支架容易被損壞，從而導致冒頂。發(fā)生壓垮型冒頂事故的一般條件是直接頂比較薄，厚度小于煤層采高的2～3倍，直接頂冒落后不能直接充填采空區(qū)。普鑫煤礦9煤的直接頂約為0.8～0.9米，能隨工作面的回采自行垮落充填采空區(qū)，平均采高為1米，因此發(fā)生壓垮型冒頂?shù)目赡苄圆淮?，但是在地質(zhì)條件遇到特殊情況時應采取相應措施預防發(fā)生壓垮型冒頂事故的發(fā)生。
其主要措施有：一、煤工作面支柱的支撐力應能平衡垮落帶直接頂及老頂巖層的重量；二、采煤工作面的支柱的初撐力應能保證直接頂與老頂之間不離層；三、采煤工作面的支柱的可伸縮量應能滿足裂隙帶老頂下沉的要求；四、當遇到平行工作面的斷層時，在斷層范圍內(nèi)要及時加強工作面的支護，不得采用正常辦法回柱。
2、厚層難跨頂板大面積切冒事故的防治
大面積切冒是指采空區(qū)內(nèi)大面積懸露的堅硬頂板在短時間內(nèi)突然塌落而造成的大型頂板事故。當煤層頂板是整體厚層硬巖（如砂巖、砂礫巖、礫巖等，其分層厚度大于5~6米）時，要懸很大面積才會冒落。這樣大面積的頂板在極短時間內(nèi)冒落下來，不僅由于重量的作用會產(chǎn)生嚴重的沖擊破壞力，而且更嚴重的是會把采空區(qū)的空氣瞬時擠出，形成巨大的風暴，破壞力極強。普鑫煤礦的直接頂為灰?guī)r，厚度為0.8～0.9米，隨著工作面的回采可自行垮落充填采空區(qū)，老頂為粉砂巖，隨著直接頂?shù)目迓浒l(fā)生彎曲變形下沉。在工作面初采時，直接頂需要一定距離才會垮落，所以在回采中也要加強對厚層難跨頂板大面積切冒事故的預防。
大面積切冒頂發(fā)生前都會有相應的征兆，其主要征兆有：一、頂板斷裂聲響的頻率和音響增大；二、 煤幫有明顯受壓片幫現(xiàn)象； 三、底板出現(xiàn)底鼓或沿煤柱附近的底板發(fā)生裂縫；四、 巷道（上、下）平巷超前壓力較明顯； 五、 工作面中支柱載荷和頂板下沉速度明顯增大； 六、 有時采空區(qū)頂板發(fā)生裂縫或淋水加大，向頂板中打的鉆孔原先流清水后變?yōu)榱靼缀隣畹囊后w，這是斷裂巖塊互相摩擦形成的巖粉與水的混合物。大面積切冒頂可以用威震儀、地音儀和超聲波地層應力儀等進行預測?？梢圆扇∠鄳拇胧┦鬼敯蹇迓涑涮畈煽諈^(qū)，如采用頂板高壓注水使頂板巖石疏散，裂隙增加、強度變低后在重力作用下自行垮落；或者使用爆破的方法人為地將頂板切斷強制放頂，使頂板冒落一定厚度形成矸石墊層。從而避免厚層難跨頂板大面積切冒事故的發(fā)生。
3、大面積漏跨型冒頂事故的防治
由于煤層傾角較大，直接頂又異常破碎，采煤工作面支護系統(tǒng)中如果某個點失效發(fā)生局部漏冒，破碎頂板就有可能從這個地點開始沿工作面往上全部漏空，照成支柱失穩(wěn)，導致漏跨型失穩(wěn)。現(xiàn)階段普鑫煤礦所采的9煤煤層其傾角較小，屬于緩傾斜煤層，9煤煤層頂板相對穩(wěn)定。所以發(fā)生大面積漏跨型的可能性不大。但當工作面遇到褶曲等構造且頂板比較破碎時，也應采取相應的技術措施加強工作面的支護，避免大面積漏跨型冒頂。
預防大面積漏跨型冒頂?shù)闹饕胧┯校阂?、選用合適的支柱 ，使工作面支護系統(tǒng)有足夠的支撐力與可縮量；二、頂板必須背嚴實；三、嚴禁放炮、移溜等工序弄到支柱，防治出現(xiàn)局部冒頂。
4、復合頂板推跨型冒頂事故的防治
復合推跨型冒頂是指因水平推力作用使工作面支架大量傾斜而造成的冒頂事故。復合推跨型冒頂?shù)臋C理是由于支柱的初撐力小，在頂板下位軟巖層的自重作用下，軟巖層與支柱同時下沉或下縮，而頂板上位硬巖層未下沉或下沉較慢，也就是軟硬巖層下沉不同步，軟快而硬慢，從而導致軟巖層與其上部硬巖層離層。下位軟巖在其地質(zhì)構造、巷道布置、支柱初撐力低等條件的影響下斷裂而出現(xiàn)六面體，游離的六面體在力的作用下會產(chǎn)生水平推力，水平推力作用使工作面支柱大量傾斜而造成復合頂板推跨型冒頂事故。
根據(jù)普鑫煤礦的實際情況，9煤的直接頂與老頂?shù)膸r性相近，煤層傾角較小，發(fā)生大面積復合型頂板推跨型冒頂?shù)母怕瘦^小。預防推跨型冒頂?shù)闹饕胧┯校阂?、掘進上下平巷時不破壞復合頂板；二、工作面初采時不要反推；三、控制采高，使軟巖層冒落后能超過采高；四、盡量避免上下平巷與工作面斜交；五、靈活地應用戧柱戧棚，使它們迎著巖體可能推移的方向支設；六、在開切眼附近于控頂區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)地布置錨桿；七、用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端至工作面下端連接起來，形成整體的支柱；八、必須提高單體支柱的初撐力。
（二）采煤工作面局部冒頂事故的防治
在煤礦實際生產(chǎn)過程中，局部冒頂發(fā)生的次數(shù)較多，總的危害比較大。從回采工序與頂板事故發(fā)生地點看，局部冒頂可分成：“靠近煤壁附近的局部冒頂；采煤工作面兩端的局部冒頂；放頂線附近的冒頂；地質(zhì)破壞帶附近的局部冒頂。”
1、工作面兩端的局部冒頂事故的防治
對于單體支柱工作面，工作面兩端包括機頭、機尾附近以及與工作面相連的一段巷道。在工作面兩端機頭、機尾處，暴露的空間大，支承壓力集中，巷道提前掘進，引發(fā)了巷道周圍的變形和破壞。經(jīng)常要進行機頭機尾的移置工作，支柱支護拆除老支護設新支柱時，碎頂可能松動進一步松動冒落。隨著工作面的推進，支柱的拆除支護更替，頂板也可能垮落；為端頭的支護和移動設備帶來了許多困難，同時也會發(fā)生頂板事故。普鑫煤礦的對端頭的支護還不夠重視，其機頭機尾沒有采用四柱八梁支護，而且超前支護距離和強度均不足。針對工作面兩端頂板的管理，必須采取措施預防兩端發(fā)生冒頂。
為了預防工作面兩端發(fā)生漏頂，可在機頭機尾處各應用四對八梁支護，或在機頭機尾處采用雙楔鉸接頂梁支護。同時在超前工作面10米以內(nèi)，巷道支柱應加雙中心柱；超前工作面10m~20m內(nèi)，巷道應加單中心柱一預防冒頂。

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