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北京消防|破碎頂板的管理及防治|消防檢測(cè)|電氣檢測(cè)
發(fā)布日期：2019-02-05 04:16:50
破碎頂板系指巖層強(qiáng)度低、節(jié)理裂隙發(fā)育、整體性差、自穩(wěn)能力低，在工作面控制區(qū)范圍內(nèi)維護(hù)困難的頂板。破碎頂板極易發(fā)生漏垮型局部冒頂事故，給安全生產(chǎn)帶來許多不利因素。局部冒頂范圍雖然較小，有時(shí)不過在1-2或3-5架支架范圍內(nèi)，但它所占的冒頂死亡事故的比例卻很大，在人們的習(xí)慣認(rèn)識(shí)上稱局部冒頂事故為“零打碎敲”事故，正因?yàn)檫@樣，往往容易被忽視。防止這類事故發(fā)生的難度要比防止大型冒頂事故的發(fā)生難得多，因此研究破碎頂板的冒頂機(jī)理和規(guī)律，尋找解決破碎頂板的支護(hù)和控制措施顯得十分重要，下面淺談一下因地質(zhì)因素而造成的破碎頂板冒頂事故的管理與防治。
1.0 破碎頂板冒頂?shù)臋C(jī)理及規(guī)律
破碎頂板多發(fā)生在斷層帶、褶曲、節(jié)理裂隙穿舊巷隙的地段，由于以上地質(zhì)構(gòu)造的存在造成該處的頂板下沉和節(jié)理裂隙的發(fā)育較嚴(yán)重，巖塊十分破碎，主要表現(xiàn)在頂煤或頂板強(qiáng)度較低，在礦山壓力的作用下極易斷裂折斷，有時(shí)頂板表現(xiàn)為較碎的幾米直徑的塊狀，甚至粉末狀。
1.1由于地質(zhì)變動(dòng)過程中巖層受拉或擠壓、受剪切力的作用將巖層切斷形成斷層，破壞了頂板的完整性，使斷裂面附近頂板裂隙發(fā)育、破碎，斷層面間多充以粉狀或泥狀物，斷層面比較光滑，使上、下盤間的巖石無粘結(jié)力，尤其是斷層面成為導(dǎo)水裂隙時(shí)，更是彼此分離而且構(gòu)造應(yīng)力和殘余應(yīng)力改變了原巖的應(yīng)力場(chǎng)分布和應(yīng)力的大小，因此，斷層附近容易發(fā)生局部冒頂，而且改變了初次放頂、初次來壓、周期來壓步距，使頂板管理失去了規(guī)律性。
1.2由于地殼運(yùn)動(dòng)使地層巖石不再能承受住水平壓力而出現(xiàn)褶曲，使褶曲內(nèi)的構(gòu)造應(yīng)力和殘余應(yīng)力影響到原巖層應(yīng)力場(chǎng)的分布和應(yīng)力的大小，容易在背斜和向斜區(qū)域聚集大量的彈性能。特別是小褶曲在受采動(dòng)影響時(shí)，使頂板局部破碎，垮落的破碎巖石易推倒支架，引起局部冒頂。
1.3由于煤層受擠壓作用的影響，使擠壓的煤、巖層變薄，而且頂板擠壓后會(huì)形成許多節(jié)理、裂隙滑動(dòng)面，使頂板大多變的非常破碎，工作面在經(jīng)過破碎面時(shí)，容易造成局部冒頂。由于原生或構(gòu)造的影響，使煤、巖層存在大量的節(jié)理、裂隙，這些節(jié)理、裂隙使頂板形成了單獨(dú)、孤立的“人字形”、“草帽花”、“鍋底石”等形狀的巖塊，由于其單獨(dú)和孤立性，容易脫落造成局部冒頂，甚至有時(shí)把支架推倒，造成大冒頂。原生或構(gòu)造裂隙因與工作面的位置關(guān)系不同而會(huì)造成不同的冒頂事故，主要是節(jié)理裂隙面與工作面線的關(guān)系不同而造成傘檐、探頭煤、頂板下沉、水平移動(dòng)、臺(tái)階錯(cuò)動(dòng)，特別是在頂板具有含水層或老塘積水條件下，傾向煤層的斜裂隙使回采空間淋水增加，降低了直接頂?shù)膸r石強(qiáng)度，從而造成工作面片幫、局部冒頂，甚至造成大面積推倒棚的冒頂事故。
2.0 對(duì)破碎頂板管理所采取的措施
破碎頂板的主要特點(diǎn)就是其破碎性。破碎頂板允許暴露的時(shí)間較短，暴露面積小，如得不到及時(shí)支護(hù)易發(fā)生漏頂事故，如得不到及時(shí)有效地控制，漏頂范圍越來越大，造成較大的冒頂事故，為了防止破碎頂板發(fā)生漏跨型災(zāi)害，必須在局部發(fā)生以前就要妥善地控制住頂板，使其不形成薄弱環(huán)節(jié)或者在發(fā)生局部漏頂以后及時(shí)加以封堵，加強(qiáng)支護(hù)、限制局部漏頂?shù)拿娣e進(jìn)一步擴(kuò)大。為此，根據(jù)破碎頂板的冒頂機(jī)理規(guī)律，防止局部冒頂事故的發(fā)生，必須采取有針對(duì)性的措施。
2.1加強(qiáng)生產(chǎn)地質(zhì)工作，在工作面回采前必須提供詳細(xì)的地質(zhì)說明書，包括工作面地質(zhì)構(gòu)造變化、斷層產(chǎn)狀、褶曲和破碎帶、節(jié)理裂隙、水的情況。
2.2采區(qū)技術(shù)員和主管工程師在回采過程中，必須及時(shí)掌握工作面的斷層的性質(zhì)、小褶曲的構(gòu)造、頂板巖性、破碎帶等實(shí)際情況，預(yù)測(cè)可能冒頂?shù)姆秶?、性質(zhì)，并制定切實(shí)可行的、有針對(duì)性的措施。
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