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1、顶板事故隐患及应急处理措施一、顶板类型和支护方式1. 顶板类型煤层顶板由伪顶、直接顶和老顶构成。伪顶是指紧贴在煤 层之上，极易垮落的薄岩层；直接顶是位于伪顶或煤层（无伪顶 时）之上，一般由一层或几层厚度不定的泥岩、页岩、粉砂岩等 比较容易垮落的岩层所组成，直接顶按稳定性可分为：不稳定顶 板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板；老顶又叫基本顶，一 般指位于直接之上（有时也直接位于煤层之上）厚而坚硬的岩层。顶板分为坚硬难冒顶板、破碎顶板和复合型顶板。坚硬难 冒顶板是指直接顶岩层比较完整、坚硬（固），回柱后不能立即 垮落的顶板。一般为砂岩、砾岩和石灰岩。破碎顶板指的是岩层 的强度低、节理裂隙十分发育、
2、整体性差，自稳能力低，并在工 作面控顶区范围内维护困难的顶板。2. 顶板常见支护方式顶板常见支护方式有单体支柱支护、液压支架支护、锚杆支护。单体支柱支护主要是指采用木支架，摩擦式金属支柱、单 体液压支柱支护。液压支架是在摩擦式金属支柱和单体液压支柱等基础上发 展起来的采煤工作面机械化支护设备。锚杆支护主要是指用木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、树脂锚 矸、快硬水泥锚矸结合锚网进行支护的一种支护方式。二、常见冒顶事故的预兆(一)局部冒顶的预兆(1) 工作面遇有小地质构造，由于构造破坏了岩层的完整 性，容易发生局部冒顶。(2) 顶板裂隙张开、裂隙增多，敲帮问顶时，声音不正常。(3) 顶板裂隙内卡有活矸，并
3、有掉渣、掉矸现象，掉大块前, 往往先落小块矸石。(4) 煤层与顶板接触面上，极薄的矸石片不断掉落。这说明 劈理(即顶板的节理、裂隙和摩擦滑动面)张开，有冒顶的可能。(5) 淋头水分离顶板劈理，常由于支护不及时而冒顶。(二)大型冒顶的预兆1. 顶板的预兆(1) 顶板连续发生断裂声。这是由于直接顶和老顶发生离 层，或顶板切断而发生的声响。有时采空区顶板发生像闷雷一样 的声音，有人叫“板炮”，这是老顶板和上方岩层产生离层或断 裂的声音。(2) 掉渣。顶板岩层破碎下落，一般由少变多，由稀变密， 在人工假顶下，掉下的碎矸石和煤渣更多(俗称“煤雨”)，这 是发生冒顶的危险信号。(3) 顶板裂缝增加或裂隙张
4、开。顶板的裂隙，一种是地质构 造产生的自然裂隙，一种是由于顶板下沉产生的采动裂隙。有经 验的老工人说：“流水的裂缝有危险，因为它深；缝里有煤泥、 水锈的不危险，因为它是老缝；茬口新的有危险，因为它是新生 的”。人们常常在列缝中插上木楔子，看它是否松动或掉下来， 观察裂缝是否扩大，以便做出预报。(4) 脱层。顶板快要冒落的时候，往往出现脱层现象，检查 是否脱层可用“问顶”的方法，如果声音清脆，表明顶板完好； 如果顶板发出“空空”的声响声，说明上下岩层之间已经脱离。2. 煤壁的预兆由于冒顶前压力增加，煤壁受压后，煤质变软，片帮增多, 使用电钻打眼时，钻眼省力，用采煤机割煤时负荷减少。3. 支架的预
5、兆使用木支架时，支架折断、压劈并发出声音；使用金属摩 擦支柱时，活柱急剧下缩并发出强烈的金属摩擦声，大量柱锁变 形、柱体被压坏；使用单体液压支柱时，大量支柱的安全阀自动 放液，损坏的支柱比平时大量增加。工作面使用绞接顶梁时，损坏的顶梁比平时大量增加，大 量的扁销子被挤出。底板松软或底板留有底矸石，丢底煤时，支柱会被大量压 入底板。4. 工作面其他预兆含有瓦斯的煤层，冒顶前瓦斯涌出量突然增大。有淋水的 顶板，淋水量增加。三、顶板事故的防治措施1. 坚硬难冒顶板大面积切冒预防坚硬难冒顶板大面积切冒又称大面积来压，是指采空区大 面积悬露的坚硬顶板在短时间内突然塌落而造成的大型顶板事 故；其预防措施主
6、要有：(1) 顶板高压注水。从工作面平巷向顶板打深孔，进行高压 注水，注水泵最大压力达15兆帕。(2) 强制放顶。就是用爆破的方法人为地将顶板切断，使顶 板冒落一定厚度形成矸石垫层。2. 老顶来压时的压垮型冒顶预防压垮型冒顶是指因工作面支护强度不足和顶板来压引起支 架大量压坏而造成的冒顶事故。预防方法如下：(1) 采煤工作面支架的初撑力应能平衡垮落带直接顶及老 顶岩层的重量。(2) 采煤工作面的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离 层。(3) 采煤工作面支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的 要求。(4) 普采工作面遇到平行工作面的断层时，在断层范围内要 及时加强工作面支护(最好用木垛)，不得采用
7、正常办法回柱。(5) 普采要扩大控顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层 进到采空区后再回柱。(6) 工作面支护是液压自移支架时，若支架的工作阻力有较 大的富余，则工作面可以正常推进;若支架的工作阻力不够富余， 则工作面与断层斜交过断层。3. 破碎顶板大面积漏垮型冒顶预防由于煤层倾角大，直接顶又异常破碎，工作面支护不及时， 在某个局部地点发生冒漏，破碎顶板就可能从这个地方开始沿工 作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致漏垮型工作面冒顶。预 防漏垮型冒顶的措施有：(1) 选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力和 可缩量。(2) 顶板必须背严背实。(3) 严禁放炮，移溜等工序弄到支架，防止出现
8、局部冒顶。4. 复合型顶板推垮型冒顶预防推垮型冒顶是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而 造成的冒顶事故。复合顶板是由于下软上硬岩层构成，在开采时，容易形成离层、断裂，导致冒顶。预防措施有:(1) 应用伪俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下倾角达40 60。(2) 掘进上下平巷时不破坏复合顶板。(3) 工作面初采时不要反推。(4) 控制采高，使软岩层冒落后能超过采高。(5) 尽量避免上下平巷与工作面斜交。(6) 在开切眼附近于控顶区内，系统地布置树脂锚杆。(7) 灵活地应用戗棚，使它们迎着岩体可能推移的方向支 设。(8) 提高单体支柱的初撑力和刚度。(9) 提高支架的稳定性，用拉钩式的连接器把
9、每排支柱从工 作面上端至工作面下端连接起来。5. 金属网下推垮型冒顶预防回采下分层时，金属网假顶可能发生推垮型冒顶，预防方 法如下：(1) 回采下分层时用内错式布置开切眼，避免金属网上碎矸 之上存在空隙。(2) 提咼支柱初撑力，增加支柱稳定性，防止发生咼度超过150毫米的网兜。(3) 用“整体支架”增加支柱稳定性。(4) 采用伪俯斜工作面，增加抵抗下推的阻力。(5 )初次放顶时要把金属网下放到底板。6. 采煤工作面局部冒顶事故预防局部冒顶多发生在工作面上下端头、煤壁区、放顶区等地 点，许多垮面事故是由局部冒顶发展而成的，一般预防措施如下：(1) 支架方式需各顶板岩性相适应，不同岩性的顶板要采用
10、 不同的支架方式。(2) 采煤后要及时支护。一般要采用超前挂金属探梁或打临 时支柱的方法及时支护，防止局部冒顶。(3) 整体移输送机时要采取有效措施，在整体移输送机时， 对容易冒顶比较破碎的顶板，必须采取相应的措施。例如，采取 边移输送机，边回临时支柱和边支基本支柱的快速支柱回柱方 法。(4) 工作面上下出口要有特种支架。一般在上下出口范围内加设台棚或木垛等，加强支护。(5) 防止放炮崩倒棚子。一是炮眼的布置必须合理，装药量 要适当。二是支护质量必须合格，要牢固有劲，不能打在浮煤浮 矸上。三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子，必须及时架设，不允 许空顶。(6) 坚持工作面正规循环作业。(7) 坚持执
11、行必要的制度。例如，敲帮问顶制度、验收支架 制度、岗位责任制、金属支柱检查制度、顶板分析制度和交接班 制度等。(8) 采取正确的回柱操作方法，防止顶板的压力向局部支柱 集中，造成局部顶板破碎及回柱工作的困难。应严格遵守作业规 程和操作规程，严禁违章作业。7. 掘进工作面冒顶的预防1) 掘进头冒顶事故的防治措施(1) 根据掘进头岩石性质，严格控制空顶距。当掘进头遇到 断层褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子应紧 靠掘进头。(2) 严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，无法挑下时应 采取临时支撑措施，严禁空顶作业。(3) 在地质破坏带或层理裂缝发育区掘进巷道时要缩小棚 距；在掘进头附近应
12、采用拉绳等把棚子连成一体，防止棚子被推 垮，必要时还要打重柱以抗突然来压。2) 掘进巷道冒顶事故的防治措施(1) 可能的情况下，巷道应布置在稳定的岩体中，并尽量避 免米动的影响。(2) 巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩的压力。(3) 巷道支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围岩可 能的变形量相适应。(4) 尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时，尽可能 采用有初承力的支架；特别注意顶与帮的背严背实问题，杜绝支 架与围岩间的空顶、空帮现象。(5) 凡因支架失效而空顶的地点，重新支护时应先护顶，再 施工。(6) 巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆老支架。(7) 在易发生推垮型冒顶的巷道中
13、要提高巷道支架的稳定 性，可以在巷道的支架之间用拉撑件连接固定，增加架棚的稳定 性，以防推倒。倾斜巷道中支架被推倒的可能性更大，其支架间 拉撑件的强度、密度要适当加大。3) 掘进巷道交叉点处冒顶事故防治措施(1) 开岔口应避开原来巷道冒顶的范围。(2) 必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿，不得过 早拆除，切忌先拆棚后支架棚。(3) 注意选用抬棚材料的质量与规格，保证抬棚有足够的强 度。(4) 当开口处围岩尖角被压坏时，就及时采取加强抬棚稳定 性的措施。四、采煤工作面冒顶时的避灾自救措施1) 迅速撤退到安全地点。当发现工作地点有即将发生冒顶 的征兆，而当时又难以采取措施防止采煤工作面顶板冒
14、落时，最 好的避灾措施是迅速离开危险区，撤退到安全地点。2) 遇险时要靠煤帮贴身站立或木垛处避灾。从采煤工作面 发生冒顶的实际情况来看，顶板沿煤壁冒落是很少见的。因此， 当发生冒顶来不及撤到安全地点时，遇险者应靠煤帮贴身站立避 灾，但要注意煤壁片帮伤人。另外，冒顶时可能将支柱压断或推 倒，但在一般情况下不可能压垮或推倒质量合格的木垛。因此， 如遇险者所在位置靠近木垛时，可撤至木垛处避灾。3）遇险后立即发出呼救信号，冒顶对人员的伤害主要是砸 伤、淹埋或隔堵。冒落基本稳定后，遇险者应立即采用呼叫、敲 打如敲打物料、岩块（可呼叫）等方法，发出有规律、不间断的 呼叫信号，以便救护人员和撤出人员了解灾情
15、，组织力量进行抢 救。4）遇险人员要积极配合外部的营救工作。冒顶后被煤矸物 料等埋压的人员不要惊慌失措，在条件不允许时切忌采用猛力挣 扎的办法脱险，以免造成事故扩大。被冒顶隔堵的人员应在遇险 地点有组织的维护好自生安全，构筑脱险通道，配合外部的营救 工作，为提前脱险创造良好条件。五、独头巷道迎头冒顶被堵人员应急措施（1）遇险人员要正视已发生的灾害，切忌惊慌失措，坚信矿 领导和同志们一定会积极进行抢救。应迅速组织起来主动听从灾 区中班组长和有经验老工人的指挥。团结协作，尽量减少体力和 隔堵区的氧气消耗，有计划地使用饮水、食物和矿灯等，做好较 长时间避灾的准备。(2) 如人员被困地点有电话，应立即用电话汇报灾情、遇险 人数和计划采取的避灾自救措施；否则，应采用敲击钢轨、管道 和岩石等方法，发出有规律的呼救信号，并隔一段时间敲击一次。 不间断地发出信号，以便营救人员了解灾情，组织力量进行抢救。(3) 维护加固冒落地点和人员躲避处的支架，并派人检查， 以防止冒顶进一步扩大，保障被堵人员避灾时的安全。(4) 如人员被困地点有压风管，应打开压风管给被困人员输 送新鲜空气，并稀释被隔堵空间的瓦斯浓度，但要注意保暖。第七节电气事故形式及防范措施一、电气事故的类型及措施电气事故包括触电事故、漏电事故以及设备事故。(一) 触电事故的防范
