頂板災(zāi)害性事故及其防治

劉國(guó)

[摘 要]本文針對(duì)頂板的局部冒頂事故，支護(hù)突然失效局部冒頂事故，空頂冒落沖擊局部冒頂事故，工作面上下端頭局部冒頂，大型冒頂事故等產(chǎn)生的原因和有效的防治措施進(jìn)行了論述。

[關(guān)鍵詞]頂板 事故 防治

中圖分類號(hào)：X9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）13-0037-01

頂板事故與水、火、瓦斯、煤塵并列，被稱為煤礦五大災(zāi)害。一直是影響安全生產(chǎn)的主要因素。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在上世紀(jì)90年代以前，因頂板事故死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的45%以上，目前，雖然隨支護(hù)技術(shù)的進(jìn)步有所降低，但仍占25%左右，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全帶來(lái)極大威脅。所以必須重視頂板災(zāi)害事故，采取措施，杜絕隱患，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

局部冒頂事故的防治

一、鑲嵌型頂板局部冒頂事故的防治：

1. 結(jié)構(gòu)：鍋底石、魚(yú)背石，局部煤頂

2. 產(chǎn)生原因：落煤后，無(wú)支護(hù)，在無(wú)支護(hù)區(qū)冒險(xiǎn)作業(yè)，沒(méi)有前兆

3. 措施：

調(diào)查；選及時(shí)支護(hù)架型；不許在無(wú)支護(hù)區(qū)工作； 敲幫問(wèn)頂； 嚴(yán)格架設(shè)質(zhì)量、插嚴(yán)背實(shí)，補(bǔ)換支柱

二、支護(hù)突然失效局部冒頂事故的防治：

1. 產(chǎn)生原因： 支架內(nèi)傷

2. 措施（1）支架無(wú)損（2）合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使彎距較小

三、空頂冒落沖擊局部冒頂事故的防治：

1. 局部空頂（空洞）的形成：

（1）局部漏頂沒(méi)填實(shí)——糊頂，不充填空間加大

（2）頂板冒落抽空——α>30°頂碎，網(wǎng)上冒落抽空

（3）上分層大塊矸石參差冒落——最初穩(wěn)定，下層開(kāi)采翻滾

（4）上分層支架回收不凈——留有空間，下層開(kāi)采易冒

（5）上分層冒落不充分——采空區(qū)四周形成（初采、上下端頭）

（6）分層頂板離層——下沉量加大，離層空間，再冒，形成沖

2. 防治冒頂措施：

（1）防止漏頂空頂：

超前支護(hù)——掏梁窩，提前掛梁，插嚴(yán)背實(shí)（圖一）

超前錨桿——頂碎時(shí)（圖二）

（2）封堵漏頂：打樁楔；泡沫封堵材料（圖三）

（3）處理空洞：

調(diào)查上分層位置、大小、標(biāo)示

空洞較小時(shí)——點(diǎn)柱+木垛接頂（先加固空間周邊支架）

空洞較大時(shí)——3m以下打高柱支柱（先加固空間周邊支架），

在其下架設(shè)木垛（最后回收），

空洞再大則繞行開(kāi)采

3. 空頂處回柱放頂措施：

（1）加大控頂距——上下周邊各5m不回，留安全空間（圖四）

（2）對(duì)空洞區(qū)周圍充填——超過(guò)邊界1.5～2.0m（圖五）

（3）空頂區(qū)“拉大網(wǎng)”回柱——嚴(yán)禁人員進(jìn)老塘

四、工作面上下端頭局部冒頂：

1. 端頭礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)：

（1）上下順槽已產(chǎn)生較大變形和破壞——時(shí)間1-2年，1000mm

（2）上下順槽支護(hù)基本無(wú)初撐力，促使離層下沉

（3）支承壓力產(chǎn)生疊加，加劇對(duì)圍巖破壞作用

（4）面積大，煤巖體承載能力低，支架控頂負(fù)擔(dān)重

（5）端頭移溜改柱，支架多工作在初撐階段，阻力低，穩(wěn)定性差，頂板下沉量大。

2. 端頭冒頂類型：

（1）推垮型冒頂——掘巷破壞、離層、漏頂、有空間

（2）端頭大面積懸頂壓跨型——頂硬、懸露、突冒

（3）移留時(shí)壓垮——回撤機(jī)頭機(jī)尾支架，支撐力降低、突冒

3. 防止端頭冒頂措施：

（1）十字頂梁支護(hù)

（2）端頭回梁八柱支護(hù)（倒移）

（3）提高支護(hù)強(qiáng)度為正常時(shí)的1.6倍（增支柱密度、特殊支架）

（4）局部錨桿一端頭支架混合支護(hù)

5）選用端頭支架

五、大型冒頂事故的防治

一、復(fù)合型頂板條件下的冒頂事故

1. 復(fù)合頂板巖性與結(jié)構(gòu)：

下軟上硬層狀巖層

2. 礦壓特點(diǎn)：平時(shí)頂板壓力小，支架承載不大；離層后，形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有橫向移動(dòng)傾向； 支護(hù)失穩(wěn)，推垮。 堅(jiān)硬頂板放頂后，懸頂，斷裂，沖擊推垮。

3. 防治措施：

（1）合理布置工作面：

嚴(yán)禁爬山開(kāi)采；嚴(yán)禁下順槽與工作面銳角相交——階梯形布置

2）減少對(duì)頂板破壞：

不得挑頂掘進(jìn)；

切眼錨桿加固（錨桿+液柱）

3）安全控制：

提高初撐力；

初次放頂時(shí)，沿傾斜分段布置錨桿；

降低初步階段采高，充填、炮崩；（調(diào)整采高有一定限度）

復(fù)合頂薄時(shí)，挑頂開(kāi)采；

增大控頂距。

2. 防治措施：

（1）調(diào)研頂分層冒落狀況，危險(xiǎn)區(qū)標(biāo)注；

（2）預(yù)防處理：煤壁深孔爆破（第一分層）；

（3）金屬網(wǎng)假頂控制：

1）盡可能延長(zhǎng)分層開(kāi)采間隔時(shí)間；

2）適當(dāng)降低第二分層工作面初采高度；

3）適當(dāng)加大控頂距——特殊情況下

； 4）及時(shí)處理網(wǎng)兜——放矸，托板；

5）上分層開(kāi)采不扯網(wǎng)，及時(shí)補(bǔ)網(wǎng)。