采煤工作面復(fù)合頂板的控制淺析

【摘 要】結(jié)合推跨型冒頂事故案例，對(duì)推跨型冒頂原因進(jìn)行分析。提出破損頂板工作面管理的措施

【關(guān)鍵詞】復(fù)合頂板；頂板特性；冒頂原因；管理措施

近年來(lái)，煤礦企業(yè)發(fā)生的冒頂事故中，復(fù)合頂板事故占有相對(duì)較大比重。通過(guò)分析、探討復(fù)合頂板的控制對(duì)預(yù)防頂板事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，具有重要意義

一、復(fù)合頂板特性

復(fù)合頂板亦稱為離層型頂板，從本質(zhì)上講是一種在巖性和巖石的力學(xué)性等方面特殊組合的直接頂。

典型的復(fù)合頂板一般具有以下三個(gè)特征：

（一）頂板由下“軟”上“硬”不同巖性的巖層所組成。

（二）“軟”“硬”巖層間加存煤線與薄煤層軟巖層。

（三）下部“軟”巖層的厚度一般不小于0.5m，而且不大于3m。

二、復(fù)合頂板推跨型冒頂原因

（一）冒頂特點(diǎn)

1.冒頂前工作面頂板壓力不大，支架無(wú)變形損壞，支柱沒(méi)有明顯下縮。

2.多數(shù)情況下，冒頂前工作面?zhèn)雾敗⒅苯禹斠蜒孛罕跀嗔?，冒頂前工作面有明顯征兆，推跨發(fā)生時(shí)速度快，靠近采空區(qū)的支柱向下傾斜，頂板掉渣等，若判斷正確人員能迅速撤離。

3.冒頂多發(fā)生在初采、初放階段及周期來(lái)壓階段。

4.冒頂在任何工序都可能發(fā)生，但多數(shù)是發(fā)生在移梁及移溜過(guò)程中。

5.冒頂后支柱沒(méi)有折損，只是傾斜。上部堅(jiān)硬巖層大面積懸露不冒。

（二）冒頂?shù)脑?/p>

1.復(fù)合頂板在推采過(guò)程中，當(dāng)支架的初撐力和強(qiáng)度不夠時(shí)，軟巖層就離層。又由于原生及采用裂隙所切割，頂板軟巖層中形成一個(gè)六面體，當(dāng)六面體傾斜下方冒空時(shí)，易向傾斜或老空有自由面，即有向傾斜方向或老空的推力，如果圍巖對(duì)六面體的摩擦阻力小于六面體的去路推力，就會(huì)發(fā)生推跨型冒頂。

2.復(fù)合頂板在推采過(guò)程中，有時(shí)因?yàn)榫S護(hù)不及時(shí)或背頂不嚴(yán)，支架不牢固出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象，漏頂處理不及時(shí)，會(huì)使支架接頂不實(shí)，易造成支架松動(dòng)，頂板巖石繼續(xù)冒落，就會(huì)造成沒(méi)有聲音的大型冒頂。

案例分析：

白水煤礦21523工作面冒頂事故

21523工作面走向長(zhǎng)度466米，傾斜長(zhǎng)度112米，煤層厚度3.2米，開(kāi)采的5#煤層頂板為黑色炭質(zhì)泥巖，厚度0.8米，直接偽頂為黑色砂質(zhì)泥巖，局部頁(yè)巖黃鐵礦結(jié)核，厚度在5.0-8.0米之間為典型的復(fù)合頂板。在初采時(shí)，距機(jī)尾18米處，爆破后，未及時(shí)打貼幫柱，溜子上方有2米范圍出現(xiàn)漏頂，漏頂高度為0.9米左右，使支架接頂不實(shí)，煤層起伏不平，支柱初撐力不足，穩(wěn)定性差，引起偽頂及5#煤冒落，造成支架沿回采工作面傾斜方向傾倒的大范圍推跨型冒頂11米。

事故原因：

（1）支柱迎山角不合理，支柱初撐力不足。

（2）未及時(shí)維護(hù)，初采時(shí)特殊支護(hù)不到位，未及時(shí)打貼幫柱、戧柱或戧棚。

（3）局部漏頂支架托空造成大面積偽頂及直接頂垮落推倒基本支架。

三、破碎頂板工作面管理措施

（一）首先要加強(qiáng)礦井生產(chǎn)地質(zhì)工作。掌握回采工作面復(fù)合頂板、底板及水文等情況。根據(jù)不同地點(diǎn)、不同情況采取針對(duì)性預(yù)防措施，把頂板事故消滅在萌芽狀態(tài)。

（二）對(duì)復(fù)合頂板進(jìn)行礦壓規(guī)律觀測(cè)，推采時(shí)盡量選擇相對(duì)穩(wěn)定的層位。

（三）工作面初采，初放、周期來(lái)壓及過(guò)地質(zhì)變化帶易發(fā)生冒頂事故，要認(rèn)真編制切實(shí)可行的安全技術(shù)措施，工作面初采時(shí)不得推采開(kāi)切眼的另一幫煤柱，以防切眼直接頂離層失穩(wěn)。對(duì)工作面抓重點(diǎn)（兩端頭，變化帶，戧柱、戧棚、貼幫柱），嚴(yán)格工程質(zhì)量管理。

（四）炮采時(shí)工作面采取放小炮，機(jī)采時(shí)盡量采取前刀割底，后刀掃頂?shù)牟擅悍椒?，及時(shí)跟炮或跟機(jī)維護(hù)，并及時(shí)打牢貼幫柱，縮短機(jī)道空頂時(shí)間和面積，控制機(jī)道冒頂。必要時(shí)，近頂板打眼，加長(zhǎng)梁進(jìn)行預(yù)先超前支護(hù)，作為臨時(shí)支護(hù)，對(duì)于局部漏頂，必須做到背嚴(yán)背實(shí)。

（五）適當(dāng)加大支護(hù)密度，不但要滿足采場(chǎng)支護(hù)強(qiáng)度的要求，而且要有利于護(hù)頂，塘材背頂?shù)却胧?/p>

（六）在炮采工作面，發(fā)現(xiàn)頂板沿煤壁有顯著的裂縫或下沉等現(xiàn)象時(shí)，工作面應(yīng)停止爆破，在片幫嚴(yán)重的地方提前移梁或?qū)㈤L(zhǎng)梁移近煤壁進(jìn)行維護(hù)。

（七）嚴(yán)格正規(guī)循環(huán)作業(yè)，加快工作面推進(jìn)進(jìn)度，改善頂板狀況，工作面做的“三直、一平、兩暢通”。

（八）加強(qiáng)職工安全教育培訓(xùn)工作，使工人做到按規(guī)程規(guī)范操作，人人干標(biāo)準(zhǔn)活、放心活。同時(shí)，狠反“三違”，把人為因素降到最低點(diǎn)。