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1、矿山压力与顶板管理矿山压力与顶板管理 山东煤矿安全技术培训中心山东煤矿安全技术培训中心 电话：电话：063240722401矿山压力与顶板管理2矿山压力与顶板管理3矿山压力与顶板管理老顶基本顶直接顶伪顶煤层顶板采矿开挖空洞顶板岩石下沉变形、破坏，产生事故第一节第一节 矿山压力基础知识矿山压力基础知识一、工作面的顶板与底板一、工作面的顶板与底板直接底老底4矿山压力与顶板管理 煤层顶、底板岩石的性质、强度及含水性对采煤层顶、底板岩石的性质、强度及含水性对采煤层顶、底板岩石的性质、强度及含水性对采煤层顶、底板岩石的性质、强度及含水性对采煤工作有直接影响，它是确定巷道支护方式、选煤工作有直接影响，它是
2、确定巷道支护方式、选煤工作有直接影响，它是确定巷道支护方式、选煤工作有直接影响，它是确定巷道支护方式、选择采空区处理方法的重要依据。择采空区处理方法的重要依据。择采空区处理方法的重要依据。择采空区处理方法的重要依据。 1 1）顶板：）顶板：）顶板：）顶板：根据岩性、厚度及采煤过程中垮落的难根据岩性、厚度及采煤过程中垮落的难根据岩性、厚度及采煤过程中垮落的难根据岩性、厚度及采煤过程中垮落的难易程度，顶板可分为三种类型。易程度，顶板可分为三种类型。易程度，顶板可分为三种类型。易程度，顶板可分为三种类型。（1 1）伪顶：）伪顶：）伪顶：）伪顶：直接位于煤层之上，多为几厘米至十直接位于煤层之上，多为几
3、厘米至十直接位于煤层之上，多为几厘米至十直接位于煤层之上，多为几厘米至十几厘米厚的炭质泥岩，富含植物化石，在采煤过几厘米厚的炭质泥岩，富含植物化石，在采煤过几厘米厚的炭质泥岩，富含植物化石，在采煤过几厘米厚的炭质泥岩，富含植物化石，在采煤过程中，常常随采随落，不易维护程中，常常随采随落，不易维护程中，常常随采随落，不易维护程中，常常随采随落，不易维护. .一般小于一般小于一般小于一般小于0.50.5米米米米5矿山压力与顶板管理（2 2）直接顶：）直接顶：）直接顶：）直接顶：覆盖在伪顶之上的岩层，常为覆盖在伪顶之上的岩层，常为覆盖在伪顶之上的岩层，常为覆盖在伪顶之上的岩层，常为数米厚的粉砂岩、页
4、岩、泥岩等，比伪顶稳定，数米厚的粉砂岩、页岩、泥岩等，比伪顶稳定，数米厚的粉砂岩、页岩、泥岩等，比伪顶稳定，数米厚的粉砂岩、页岩、泥岩等，比伪顶稳定，在采煤过程中，经常在采过一段时间后自行垮在采煤过程中，经常在采过一段时间后自行垮在采煤过程中，经常在采过一段时间后自行垮在采煤过程中，经常在采过一段时间后自行垮落，少数砂岩层需要进行人工放顶。落，少数砂岩层需要进行人工放顶。落，少数砂岩层需要进行人工放顶。落，少数砂岩层需要进行人工放顶。（3 3）老顶）老顶）老顶）老顶：位于直接顶之上的岩层，一般为位于直接顶之上的岩层，一般为位于直接顶之上的岩层，一般为位于直接顶之上的岩层，一般为厚层的粗砂岩、砾
5、岩或石灰岩，采空后，较长厚层的粗砂岩、砾岩或石灰岩，采空后，较长厚层的粗砂岩、砾岩或石灰岩，采空后，较长厚层的粗砂岩、砾岩或石灰岩，采空后，较长时间内不易垮落，仅发生缓慢变形。时间内不易垮落，仅发生缓慢变形。时间内不易垮落，仅发生缓慢变形。时间内不易垮落，仅发生缓慢变形。6矿山压力与顶板管理7矿山压力与顶板管理2）底板）底板：分为直接底和老底两种类型分为直接底和老底两种类型 （1 1）直接底：）直接底：）直接底：）直接底：直接位于煤层之下的岩层，厚数十厘米，直接位于煤层之下的岩层，厚数十厘米，直接位于煤层之下的岩层，厚数十厘米，直接位于煤层之下的岩层，厚数十厘米，多为富含植物根化石的泥岩和泥质
6、页岩。由于这种岩石多为富含植物根化石的泥岩和泥质页岩。由于这种岩石多为富含植物根化石的泥岩和泥质页岩。由于这种岩石多为富含植物根化石的泥岩和泥质页岩。由于这种岩石遇水后膨胀，容易引起底鼓现象，可造成运输线路或巷遇水后膨胀，容易引起底鼓现象，可造成运输线路或巷遇水后膨胀，容易引起底鼓现象，可造成运输线路或巷遇水后膨胀，容易引起底鼓现象，可造成运输线路或巷道支架的破坏。道支架的破坏。道支架的破坏。道支架的破坏。 （2 2）老底：）老底：）老底：）老底：位于直接底之下，常为厚层状砂砾岩或石位于直接底之下，常为厚层状砂砾岩或石位于直接底之下，常为厚层状砂砾岩或石位于直接底之下，常为厚层状砂砾岩或石灰岩
7、。灰岩。灰岩。灰岩。 煤层顶、底板的发育程度受当时沉积作用和后期构造煤层顶、底板的发育程度受当时沉积作用和后期构造煤层顶、底板的发育程度受当时沉积作用和后期构造煤层顶、底板的发育程度受当时沉积作用和后期构造运动的影响，因此不同地区的煤层顶底板性质及发育程运动的影响，因此不同地区的煤层顶底板性质及发育程运动的影响，因此不同地区的煤层顶底板性质及发育程运动的影响，因此不同地区的煤层顶底板性质及发育程度不同，有的煤层顶底板发育完好，几种类型的顶底板度不同，有的煤层顶底板发育完好，几种类型的顶底板度不同，有的煤层顶底板发育完好，几种类型的顶底板度不同，有的煤层顶底板发育完好，几种类型的顶底板都有，有的
8、煤层缺少某种类型的顶板或底板。都有，有的煤层缺少某种类型的顶板或底板。都有，有的煤层缺少某种类型的顶板或底板。都有，有的煤层缺少某种类型的顶板或底板。8矿山压力与顶板管理 二、二、 矿山压力的基本概念矿山压力的基本概念 1.矿山压力矿山压力 由于采掘活动的影响，而在采掘空间周围由于采掘活动的影响，而在采掘空间周围 岩体上及支护物上所产生的力称为矿山压力。岩体上及支护物上所产生的力称为矿山压力。 水平原岩应力水平原岩应力铅垂原岩应力采矿开挖引起采矿开挖引起的应力集中的应力集中9矿山压力与顶板管理 2.矿山压力显现矿山压力显现 由于矿山压力的作用将引其围岩及支由于矿山压力的作用将引其围岩及支 护物
9、的位移、变形、破坏等一系列的力学现象称为矿护物的位移、变形、破坏等一系列的力学现象称为矿压显现。压显现。10矿山压力与顶板管理3. 矿山压力与矿山压力显现的关系矿山压力与矿山压力显现的关系 （1 1）矿压是矿压显现的原因，矿压显）矿压是矿压显现的原因，矿压显 现是矿压作用的结果。现是矿压作用的结果。 （2 2）矿压存在是绝对的、不可控制的，）矿压存在是绝对的、不可控制的， 矿压显现是相对的、有条件的、可以控矿压显现是相对的、有条件的、可以控 制的。制的。 （3 3）矿压显现与矿压大小并不成比例）矿压显现与矿压大小并不成比例11矿山压力与顶板管理三、矿山压力的分布规律三、矿山压力的分布规律 采煤
10、工作面前后支撑压力分布采煤工作面前后支撑压力分布abcc12矿山压力与顶板管理四、四、 影响矿山压力显现的基本因素影响矿山压力显现的基本因素5）断层与褶曲）断层与褶曲6）挤压与破碎带）挤压与破碎带4）节理、裂隙）节理、裂隙3）煤层倾角）煤层倾角2）开采深度）开采深度1.地质因素地质因素1）岩石力学性质）岩石力学性质13矿山压力与顶板管理2.开采技术因素开采技术因素2）开采程序）开采程序3）支护方法）支护方法4）顶板控制方法）顶板控制方法5）工作面推进速度）工作面推进速度6）采高与控顶距）采高与控顶距7）上部煤层残留煤柱）上部煤层残留煤柱 1）巷道位置）巷道位置14矿山压力与顶板管理五、顶板事故
11、的产生五、顶板事故的产生原岩应力重新分布原岩应力重新分布掘进过程支护不及时掘进过程支护不及时支架强度不足支架强度不足顶板事故顶板事故支架不适应围岩的变形与破坏类型支架不适应围岩的变形与破坏类型变形的时间效应变形的时间效应空洞围岩破坏空洞围岩破坏特特殊殊地地质质条条件件采矿岩石开挖采矿岩石开挖开挖空洞周边应力集中开挖空洞周边应力集中15矿山压力与顶板管理六、矿山压力控制六、矿山压力控制利用矿山压力活动规律利用矿山压力活动规律采用合理的开挖顺序和过程采用合理的开挖顺序和过程避免顶板事故，保证采矿作业安全避免顶板事故，保证采矿作业安全人工控制与支护人工控制与支护16矿山压力与顶板管理（七）巷道矿山压
12、力显现的基本规律（七）巷道矿山压力显现的基本规律 巷道掘进阶段（巷道掘进阶段（） 掘进巷道仅对小范围岩体造成扰动，故一般情掘进巷道仅对小范围岩体造成扰动，故一般情况下矿压显现不会很剧烈况下矿压显现不会很剧烈.无采掘影响阶段（无采掘影响阶段（）顶底板移近速度比掘进期间要小得多，故巷道顶底板移近速度比掘进期间要小得多，故巷道基本上处于稳定状态。基本上处于稳定状态。采动影响阶段（采动影响阶段（）采动影响是由于回采工作引起围岩应力再次重新采动影响是由于回采工作引起围岩应力再次重新分布而造成的。这阶段中矿压显现也最强烈。分布而造成的。这阶段中矿压显现也最强烈。17矿山压力与顶板管理 采动影响稳定阶段（采
13、动影响稳定阶段（） 这是巷道围岩经受一次采动影响后重新进入相这是巷道围岩经受一次采动影响后重新进入相对稳定的阶段，故其围岩移动特征基本上与无对稳定的阶段，故其围岩移动特征基本上与无采掘影响阶段类似。采掘影响阶段类似。二次采动影响阶段（二次采动影响阶段（）二次采动影响的时间和空间规律与一次采动影二次采动影响的时间和空间规律与一次采动影响类似，但由于这种情况下巷道受到下区段工响类似，但由于这种情况下巷道受到下区段工作面超前支承压力和巷道煤体一侧残余支承压作面超前支承压力和巷道煤体一侧残余支承压力的叠加作用，二次采动影响的剧烈程度和影力的叠加作用，二次采动影响的剧烈程度和影响范围都会比一次采动影响稍
14、大。响范围都会比一次采动影响稍大。18矿山压力与顶板管理移近量曲线移近量曲线移近量曲线移近量曲线19矿山压力与顶板管理 第二节第二节 采煤工作面矿压显现规律及顶板控制采煤工作面矿压显现规律及顶板控制 一一 、采煤工作面矿压显现规律、采煤工作面矿压显现规律主要包括三项内容主要包括三项内容 （一）（一） 全部垮落法控制顶板时矿压显现规律全部垮落法控制顶板时矿压显现规律 1）工作面直接顶的初次垮落。）工作面直接顶的初次垮落。 2）工作面老顶的初次来压。）工作面老顶的初次来压。 3）工作面老顶的周期来压。）工作面老顶的周期来压。 （二）（二） 分层开采时的矿山压力显现的基本规律分层开采时的矿山压力显现
15、的基本规律 （三）（三） 放顶煤工作面矿山压力显现特征放顶煤工作面矿山压力显现特征 20矿山压力与顶板管理 二、全部垮落法控制顶板二、全部垮落法控制顶板 （一）直接顶的初次垮落与初次放顶的安全措施（一）直接顶的初次垮落与初次放顶的安全措施 1）工作面直接顶的初次垮落）工作面直接顶的初次垮落 工作面自开切眼向前推进一段距离后（工作面自开切眼向前推进一段距离后（8-25米）米） 假如没有支护，直接顶悬露达到一定距离，在其重假如没有支护，直接顶悬露达到一定距离，在其重 力的作用下，就要开始跨落，称为工作面直接顶的力的作用下，就要开始跨落，称为工作面直接顶的 初次垮落初次垮落 这时直接顶的跨距称为初次
16、垮落步距。见图这时直接顶的跨距称为初次垮落步距。见图21矿山压力与顶板管理 工工作作面面直直接接顶顶的的初初次次垮垮落落 22矿山压力与顶板管理规程规定：规程规定： 采煤工作面必须按作业规程的规定及时采煤工作面必须按作业规程的规定及时支护，严禁空顶作业。直接顶不能任其支护，严禁空顶作业。直接顶不能任其自然垮落。当工作面推进距离达到初次自然垮落。当工作面推进距离达到初次垮落距时，要进行初次放顶。采煤工作垮落距时，要进行初次放顶。采煤工作面初次放顶时必须制定安全措施，采煤面初次放顶时必须制定安全措施，采煤区（队）长要亲临现场进行指挥。区（队）长要亲临现场进行指挥。23矿山压力与顶板管理规程规定：采
17、煤工作面必须按作业规程的规定及时支护，严禁空顶作规程规定：采煤工作面必须按作业规程的规定及时支护，严禁空顶作业。直接顶不能任其自然垮落。当工作面推进距离达到初次垮落距时，业。直接顶不能任其自然垮落。当工作面推进距离达到初次垮落距时，要进行初次放顶。采煤工作面初次放顶时必须制定安全措施，采煤区要进行初次放顶。采煤工作面初次放顶时必须制定安全措施，采煤区（队）长要亲临现场进行指挥。（队）长要亲临现场进行指挥。(二）二）直接顶直接顶初次放顶的安全措施初次放顶的安全措施 对于单体支柱支护工作面，制定初次放对于单体支柱支护工作面，制定初次放顶安全措施时，应该遵循以下原则顶安全措施时，应该遵循以下原则 （
18、1）适当加大控顶距，防止直接顶回转推）适当加大控顶距，防止直接顶回转推垮工作面支架；垮工作面支架； （2）使用切顶支柱，密集放顶；）使用切顶支柱，密集放顶； （3）加强支柱的稳定性。尽量加打木垛，）加强支柱的稳定性。尽量加打木垛，在不能打木垛的密集支护区，加打斜撑。在不能打木垛的密集支护区，加打斜撑。24矿山压力与顶板管理 1）工作面老顶的初次来压）工作面老顶的初次来压 随着工作面推进还可能形成四、五随着工作面推进还可能形成四、五不同数量不同数量岩块的咬合平衡，直到岩块间的咬合关系不能满足平岩块的咬合平衡，直到岩块间的咬合关系不能满足平衡关系为止。此时，老顶的失稳将对工作面带来严重衡关系为止。
19、此时，老顶的失稳将对工作面带来严重的矿山压力显现，甚至危及生产和人身安全，的矿山压力显现，甚至危及生产和人身安全，形成老形成老顶的初次来压顶的初次来压。见图。见图1-2(三三)工作面老顶的初次来压及来压时的安全措施工作面老顶的初次来压及来压时的安全措施25矿山压力与顶板管理图图1-2 老顶断裂成岩块老顶断裂成岩块 后的转动后的转动26矿山压力与顶板管理初初次次来来压压特特征征：老老顶顶初初次次来来压压比比较较突突然然。来来压压前前回回采采工工作作空空间间上上方方的的顶顶板板压压力力比比较较小小。因因而而往往往往容容易易使使人人疏疏忽忽大大意意。初初次次来来压压时时，老老顶顶垮垮距距比比较较大大
20、，影影响响的的范范围也比较广，工作面易出现事故。围也比较广，工作面易出现事故。 初次来压是工作面矿山压力显现的重要现象，初次来压是工作面矿山压力显现的重要现象，衡量其指标是来压强度和初次来压步距，顶板衡量其指标是来压强度和初次来压步距，顶板坚硬、直接顶薄的工作面初次来压强度大、来坚硬、直接顶薄的工作面初次来压强度大、来压步距大压步距大。27矿山压力与顶板管理老老顶顶初初次次来来压压对对工工作作面面的的影影响响较较大大，因因此此必必须须掌掌握握初初次次来来压压步步距距的的大大小小，以以便便及及时时采采取取对对策策。在在来来压压期期间间，必必须须加加强强支支架架的的支支撑撑力力，尤尤其其要要加加强
21、强支支架架的的稳稳定定性性。一一般般可可以以采采用用木木垛垛、斜斜撑撑等等特特种种支支架加强回采工作空间的支护架加强回采工作空间的支护。 老老顶顶来来压压前前，回回采采工工作作面面的的顶顶板板压压力力并并不不大大。但但煤煤壁壁内内的的支支承承压压力力却却达达到到了了这这种种情情况况下下的的最最大大值值。所所以以，煤煤帮帮的的变变形形与与塌塌落落（片片帮帮），常常常常是是预预示示工工作作面面顶顶板来压的一个重要标志。板来压的一个重要标志。28矿山压力与顶板管理2）.初次来压及来压时的安全措施初次来压及来压时的安全措施（1）加强来压的预测预报，掌握老顶初次来）加强来压的预测预报，掌握老顶初次来压步
22、距；压步距；（2）适当缩小控顶距；）适当缩小控顶距；（3）提高支护质量，增加初撑力和增加和支）提高支护质量，增加初撑力和增加和支架稳定性；架稳定性；（4）对某些特别坚硬顶板，采用深孔爆破强）对某些特别坚硬顶板，采用深孔爆破强迫放顶。迫放顶。（5）一般可以采用木垛、斜撑等特种支架。）一般可以采用木垛、斜撑等特种支架。29矿山压力与顶板管理(四四)工工作作面面老老顶顶的的周周期期来来压压及及来来压压时时的的安安 全措施全措施 1）工作面老顶的周期来压。）工作面老顶的周期来压。 随随着着回回采采工工作作面面的的推推进进，在在老老顶顶初初次次来来压压以以后后，裂裂隙隙带带岩岩层层形形成成的的结结构构，
23、将将始始终终经经历历“稳稳定定-失失稳稳-再再稳稳定定”的的变变化化，这这种种变变化化将将呈呈现现周周而而复复始始的的过过程程。由由于于结结构构的的失失稳稳导导致致了了工工作作面面顶顶板板的的来来压压。这这种种来来压压也也将将随随着着工工作作面面的的推推进进而而呈呈周周期期性性出出现现。因因此此，由由于于裂裂隙隙带带岩岩层层周周期期性性失失稳稳而而引引起起的的顶顶板板来来压压现现象象称称之之为为工工作作面面顶板的周期来压顶板的周期来压。 30矿山压力与顶板管理 2）周期来压的主要表现形式是：）周期来压的主要表现形式是： 顶顶板板下下沉沉速速度度急急剧剧增增加加，顶顶板板的的下下沉沉量量变变大大
24、；支支柱柱所所受受的的载载荷荷普普遍遍增增加加；有有时时还还可可能能引引起起煤煤壁壁片片帮帮、支支柱柱折折损损、顶顶板板发发生生台台阶阶下下沉沉等等现现象象。如如果果支支柱柱参参数数选选择择不不合合适适或或者者单单体体支支柱柱稳稳定定性性较较差差，则则可可能能导导致致局局部部冒冒顶顶、甚甚至至顶顶板板沿沿工工作作面切落等事故。面切落等事故。31矿山压力与顶板管理3）工作面周期来压时的安全措施）工作面周期来压时的安全措施 （1）通过矿压观测，准确判断周期来压的时）通过矿压观测，准确判断周期来压的时间和位置，做好预测预报工作。间和位置，做好预测预报工作。 (2）做好来压前的支护工作，保证支架的规）
25、做好来压前的支护工作，保证支架的规格质量，保证一定的支护密度和支架稳定性。格质量，保证一定的支护密度和支架稳定性。 （3）合理缩小控顶距，以利于工作面维护。）合理缩小控顶距，以利于工作面维护。 （4）保证直接顶垮落的质量。采空区冒落的）保证直接顶垮落的质量。采空区冒落的矸石可以减轻老顶的来压强度。矸石可以减轻老顶的来压强度。 （5）加强正规循环，保持工作面推进速度。）加强正规循环，保持工作面推进速度。32矿山压力与顶板管理 由于在第一分层回采时顶板岩层已经历了一由于在第一分层回采时顶板岩层已经历了一次悬露、破裂、折断和垮落的过程，完整性受到次悬露、破裂、折断和垮落的过程，完整性受到了破坏；因此
26、，下分层工作面的老顶来压将会显了破坏；因此，下分层工作面的老顶来压将会显著减弱或者不再显现，即通常所说的在回采顶分著减弱或者不再显现，即通常所说的在回采顶分层时可能出现层时可能出现“动压动压”，而在回采下分层时则主而在回采下分层时则主要表现为要表现为“静压静压”。 其基本表现为老顶来压步距小；强度小；支其基本表现为老顶来压步距小；强度小；支架载荷变小；顶板下沉量变大。（三小一大）架载荷变小；顶板下沉量变大。（三小一大）（五）分层开采时的矿山压力显现的基本规律（五）分层开采时的矿山压力显现的基本规律 33矿山压力与顶板管理（六）（六） 放顶煤工作面矿山压力显现特征放顶煤工作面矿山压力显现特征支承
27、压力支承压力冒落的松散顶煤冒落的松散顶煤损伤和破坏的顶煤损伤和破坏的顶煤煤层 放顶煤开采技术放顶煤开采技术34矿山压力与顶板管理由由于于放放顶顶煤煤开开采采的的支支架架上上方方存存在在一一层层厚厚而而破破碎碎且且随随采采随随放放的的顶顶煤煤，因因而而与与分分层层开开采采相相比比，其其矿矿压压显显现现也也有有一些其自身的特点：一些其自身的特点：放放顶顶煤煤开开采采时时，一一次次性性采采出出厚厚度度增增大大，直直接接顶顶的的垮垮落落高高度度成成倍倍增增加加，并并且且与与煤煤层层的的采采出出厚厚度度显显著著相相关关。综综放放开开采采时时，采采场场上上方方仍仍可可形形成成稳稳定定的的砌砌体体梁梁式式老
28、老顶顶结结构构，但但其其形形成成的的位位置置相相对对远远离离采采场场，其其稳稳定定性性也也发发生生了相应的变化。了相应的变化。顶顶煤煤运运移移规规律律及及对对矿矿压压显显现现有有显显著著影影响响。支支架架上上方方的的顶顶煤煤经经过过了了支支承承压压力力作作用用发发生生了了破破碎碎，刚刚度度降降低低，但但破破碎碎程程度度与与顶顶煤煤强强度度，裂裂隙隙分分布布和和支支承承压压力力分分布布情情况况等等有有关关，坚坚硬硬顶顶煤煤的的运运移移始始动动点点距距煤煤壁壁距距离离较较小小，累累计计位位移移量量较较小小，顶顶煤煤的的破破碎碎效效果果较较差差，传传递递上上覆覆岩岩层层作用的能力较强，则表现出的矿压
29、显现明显。作用的能力较强，则表现出的矿压显现明显。35矿山压力与顶板管理支支承承压压力力分分布布区区前前移移。放放顶顶煤煤开开采采时时，工工作作面面前前方方的的支支承承压压力力区区距距煤煤壁壁距距离离较较大大，发发生生前前移移。对对软软煤煤而而言言，支支承承压压力力峰峰值值点点距距煤煤壁壁距距离离较较硬硬煤的大，峰值小，分布平坦。煤的大，峰值小，分布平坦。支支架架工工作作阻阻力力变变化化不不大大。放放顶顶煤煤工工作作面面的的支支架架阻阻力力不不大大于于单单一一煤煤层层或或分分层层开开采采的的顶顶分分层层开开采采的的工工作作面面的的。来来压压的的动动载载系系数数也也没没有有明明显显变变化化，支支
30、架架以以初初撑撑和和一一次次增增阻阻工工作作状状态态为为主主。前前柱柱工工作作阻阻力力普普遍遍大大于于后后柱柱的的，一一般般为为10 - 15%，对对于于软软顶顶煤煤而而言言，顶顶煤煤的的破破碎碎和和放放出出较较充充分分，支支架架顶顶梁梁后后部部上上方方的的顶顶煤煤较较少少，不不利利于于传传递递上上覆覆岩岩层层的的作作用用，因因此此相相对对硬硬顶顶煤煤而而言言，支支架架前前柱柱的的工工作作阻阻力力大大于于后后柱柱的的工工作作阻阻力力这这一一特特点点表表现的更明显。现的更明显。36矿山压力与顶板管理三、采煤工作面顶板控制方法三、采煤工作面顶板控制方法采煤工作空间的直接维护对象是采煤工作空间的直接
31、维护对象是直接顶直接顶，直接顶的好，直接顶的好坏将对安全生产有直接影响。而坏将对安全生产有直接影响。而直接顶直接顶的完整性又受的完整性又受到到老顶老顶平衡特征的影响平衡特征的影响从一定意义讲控制采煤工作面从一定意义讲控制采煤工作面矿山压力显现矿山压力显现主要是控主要是控制制老顶老顶的活动规律，使其不危及到工作面的安全。的活动规律，使其不危及到工作面的安全。工作面支护的直接对象是工作面支护的直接对象是直接顶直接顶。通过。通过直接顶直接顶间接地间接地对对老顶老顶的活动起一定的控制作用的活动起一定的控制作用采煤工作面顶板控制实质是控制采煤工作面采煤工作面顶板控制实质是控制采煤工作面矿山压力矿山压力显
32、现。显现。37矿山压力与顶板管理 （一）采煤作业时的采空区顶板处理方法（一）采煤作业时的采空区顶板处理方法刀柱法刀柱法充填法充填法缓慢下沉法缓慢下沉法全部垮落法全部垮落法38矿山压力与顶板管理（二）（二）.单体支柱支护工作面顶板控制单体支柱支护工作面顶板控制1.木支柱。木支柱。2.摩擦式金属支柱摩擦式金属支柱3.单体液压支柱单体液压支柱39矿山压力与顶板管理（三）综采工作面顶板控制（三）综采工作面顶板控制综采工作面顶板主要是通过液压自移支综采工作面顶板主要是通过液压自移支架来控制的。架来控制的。液压支架按照支架的支撑特点和结构特液压支架按照支架的支撑特点和结构特点分为点分为1）支撑式）支撑式2
33、）掩护式）掩护式3）支撑掩护式）支撑掩护式40矿山压力与顶板管理（四）特殊条件下采煤工作面顶板控制（四）特殊条件下采煤工作面顶板控制1采煤工作面初采时的顶板控制采煤工作面初采时的顶板控制2采煤工作面过旧巷时的安全措施采煤工作面过旧巷时的安全措施3采煤工作面过小地质构造时的安全措施采煤工作面过小地质构造时的安全措施4采煤工作面收尾时预防冒顶的安全措施采煤工作面收尾时预防冒顶的安全措施41矿山压力与顶板管理第三节第三节 顶板事故的致因及防治顶板事故的致因及防治一一 、采场顶板事故的致因及防治、采场顶板事故的致因及防治（一）顶板事故分类（一）顶板事故分类大型冒顶大型冒顶:是指范围较大，伤亡人数较多（
34、每次死亡是指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人人以上）的冒顶。以上）的冒顶。42矿山压力与顶板管理局部冒顶局部冒顶:是指范围不大，有时仅在是指范围不大，有时仅在35支架范围内，伤支架范围内，伤亡人数不多亡人数不多(12人人)的冒顶，常发生在靠近煤的冒顶，常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际煤矿壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际煤矿生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事故的事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比，总的危害比较大。较大。43矿山压力与顶板管理 （二）局部冒顶事故的预兆、原因及防治（二）局部冒顶事故的
35、预兆、原因及防治 1 . 局部冒顶事故的预兆局部冒顶事故的预兆 1）响声）响声 2）掉渣）掉渣 3）片帮）片帮 4）裂缝）裂缝 5）离层）离层 6）漏顶）漏顶 7）瓦斯涌出量突然增大）瓦斯涌出量突然增大 8）顶板的淋水明显增加）顶板的淋水明显增加44矿山压力与顶板管理 2. 局部冒顶事故的原因及防治局部冒顶事故的原因及防治局部冒顶的原因：局部冒顶的原因： 一类是已破碎了的直接顶，失去了一类是已破碎了的直接顶，失去了有效的支护而局部冒落；有效的支护而局部冒落； 另一类是老顶下沉迫使直接顶破坏另一类是老顶下沉迫使直接顶破坏支护系统而造成的局部冒落。支护系统而造成的局部冒落。 局部冒顶常发生的区域：
36、局部冒顶常发生的区域： 两线（煤壁线、放顶线）两口（上两线（煤壁线、放顶线）两口（上下安全出口）及地质构造变化带。下安全出口）及地质构造变化带。45矿山压力与顶板管理 1）靠煤壁附近的局部冒顶）靠煤壁附近的局部冒顶煤层的直接顶中，常存在多组相交裂隙时，这些相交的裂煤层的直接顶中，常存在多组相交裂隙时，这些相交的裂隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可能突然冒落砸人，造成局部冒顶事故。能突然冒落砸人，造成局部冒顶事故。46矿山压力与顶板
37、管理局部冒顶的原因一般有三种：局部冒顶的原因一般有三种：一是直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；一是直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；二是采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，二是采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间；扩大了无支护空间；三是放顶煤开采，顶煤破碎。三是放顶煤开采，顶煤破碎。 密集裂隙切割，形成了游离岩块；密集裂隙切割，形成了游离岩块；47矿山压力与顶板管理 2）靠煤壁附近的局部冒顶事故的预防）靠煤壁附近的局部冒顶事故的预防 （）单体支柱工作面：（）单体支柱工作面：采采用用能能及及时时支支护护悬悬露露顶顶板板的的支支架架，如如正正悬悬臂臂交交错错顶顶梁梁支支架架
38、，正正倒倒悬悬臂臂错错梁梁直直线线柱柱支支架架等等，提提高高支支柱柱的的初初撑撑力力。在在金金属属网网下下，可可以采用长钢梁对棚迈步支架。以采用长钢梁对棚迈步支架。尽尽量量使使工工作作面面与与煤煤层层的的主主要要节节理理方方向向垂垂直直或或斜斜交交，避避免免煤煤层层片片帮。煤层一旦片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。帮。煤层一旦片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。正正倒倒悬悬臂臂错错梁梁直直线线柱柱支支架架布布置置正正悬悬臂臂交交错错顶顶梁梁支支架架48矿山压力与顶板管理（）综采工作面（）综采工作面支架设计上，采用长侧护板，整体顶梁，内伸支架设计上，采用长侧护板，整体顶梁，内伸缩式前梁，增大支架向
39、煤壁方向的水平推力，缩式前梁，增大支架向煤壁方向的水平推力，提高支架的初撑力；提高支架的初撑力；工艺操作上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，工艺操作上，采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架，顶梁的俯视角不超过及时擦顶带压移架，顶梁的俯视角不超过7。当碎顶范围较大时（比如过断层破碎带等），当碎顶范围较大时（比如过断层破碎带等），则应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，则应对破碎直接顶注入树脂类粘结剂使其固化，以防止冒顶。以防止冒顶。49矿山压力与顶板管理3）采场两端的局部冒顶）采场两端的局部冒顶（1）单体支柱工作面）单体支柱工作面原因：原因：两端机头机尾处，暴露的空间大两端机头机尾处，暴露
40、的空间大; 支承压力支承压力集中集中; 巷道提前掘进巷道提前掘进; 引发了巷道周边的变引发了巷道周边的变形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，拆除老支柱支设新支柱时，碎顶可能进一步拆除老支柱支设新支柱时，碎顶可能进一步松动冒落。随着回采工作面的推进，要拆掉松动冒落。随着回采工作面的推进，要拆掉原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁，原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁，在这一拆一支之间，碎顶也可能冒落。在这一拆一支之间，碎顶也可能冒落。50矿山压力与顶板管理预防预防:： 在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬抬 棚
41、支护（即四对八梁支护），每对抬棚棚支护（即四对八梁支护），每对抬棚随机头机尾的推移迈步前移；或在机头机尾处随机头机尾的推移迈步前移；或在机头机尾处采用双楔铰接顶梁支护。在工作面巷道相连处，采用双楔铰接顶梁支护。在工作面巷道相连处，宜用一对抬棚迈步前移，托住原巷道支架的棚宜用一对抬棚迈步前移，托住原巷道支架的棚梁。此外，在采场两端还可以采用十字铰接顶梁。此外，在采场两端还可以采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。梁支护系统以防漏冒。 在超前工作面在超前工作面10米以内，巷道支架应加双中米以内，巷道支架应加双中心柱，超前工作面心柱，超前工作面1020米，巷道支架应加单米，巷道支架应加单中心柱以预防冒顶
42、。中心柱以预防冒顶。51矿山压力与顶板管理2）综采工作面）综采工作面 如果工作面两端没有应用端头支架，如果工作面两端没有应用端头支架，则在工作面与巷道相连处，需用一对迈则在工作面与巷道相连处，需用一对迈步抬棚。此外，超前工作面步抬棚。此外，超前工作面20米内的巷米内的巷道支架也应以中心柱加强。道支架也应以中心柱加强。52矿山压力与顶板管理4）放顶线附近的局部冒顶）放顶线附近的局部冒顶顶板中游离岩块旋转推倒支架顶板中游离岩块旋转推倒支架放放顶顶线线附附近近的的局局部部冒冒顶顶主主要要发发生生在在使使用用单单体体支支柱柱的的工工作作面面。放放顶顶线线上上支支柱柱受受力力是是不不均均匀匀的的，当当人
43、人工工回回拆拆“吃吃劲劲”的的柱柱子子时时，往往往往柱柱子子一一倒倒下下顶顶板板就就冒冒落落，如如果果回回柱柱工工来来不不及及退退到安全地点，就可能被砸着而造成顶板事故。到安全地点，就可能被砸着而造成顶板事故。53矿山压力与顶板管理当顶板中存在被断层、裂隙、层理等切当顶板中存在被断层、裂隙、层理等切割而形成的大块游离岩块时，回柱后游割而形成的大块游离岩块时，回柱后游离岩块就会旋转，可能推倒采场支架导离岩块就会旋转，可能推倒采场支架导致发生局部冒顶，在金属网假顶下回柱致发生局部冒顶，在金属网假顶下回柱放顶时，由于网上有大块游离岩块，也放顶时，由于网上有大块游离岩块，也可能会发生上述的因游离岩块旋
44、转而推可能会发生上述的因游离岩块旋转而推倒支架的局部冒顶。倒支架的局部冒顶。54矿山压力与顶板管理预防措施：预防措施：第第一一，加加强强地地质质及及观观察察工工作作，记记载载大大岩岩块块的的位位置置及及尺尺寸；寸；第二，在大岩块范围内用木垛等加强支护；第二，在大岩块范围内用木垛等加强支护；第第三三，当当大大岩岩块块沿沿工工作作面面推推进进方方向向的的长长度度超超过过一一次次放放顶步顶步 距离时，在大岩块的范围内要延长控顶距；距离时，在大岩块的范围内要延长控顶距；第第四四，如如果果工工作作面面用用的的是是单单体体金金属属支支柱柱，在在大大岩岩块块范范围内要用木支架替换金属支架；围内要用木支架替换
45、金属支架；第第五五，待待大大岩岩块块全全部部都都处处在在放放顶顶线线以以外外的的采采空空区区时时，再用绞车回木支柱。再用绞车回木支柱。55矿山压力与顶板管理5）. 地质破坏带附近的局部冒顶地质破坏带附近的局部冒顶 地地质质破破坏坏带带及及附附近近的的顶顶板板裂裂隙隙发发育育、破破碎碎，断断层层面面间间多多充充以以粉粉状状或或泥泥状状物物；断断层层面面都都比比较较尖尖滑滑,使使上上、下下盘盘之之间间的的岩岩石石无无粘粘结结力力,尤尤其其是是断断层层面面成成为为导导水水裂裂隙隙时时，更更是是彼彼此分离。此分离。56矿山压力与顶板管理单体支柱工作面单体支柱工作面 如果遇到垂直于工作面或斜交于工作面的
46、如果遇到垂直于工作面或斜交于工作面的断层时，在顶板活动过程中，断层附近破断岩断层时，在顶板活动过程中，断层附近破断岩块可能顺断层面下滑。从而推倒工作面支架，块可能顺断层面下滑。从而推倒工作面支架，造成局部冒顶。造成局部冒顶。 为预防这类顶板事故，应在断层两侧加设为预防这类顶板事故，应在断层两侧加设木垛加强维护，并迎着岩块可能滑下的方向支木垛加强维护，并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。设戗棚或戗柱。57矿山压力与顶板管理对于综采工作面，高档普采和普采工作面对于综采工作面，高档普采和普采工作面回采过程中，煤壁的前方顶板和煤层特别破回采过程中，煤壁的前方顶板和煤层特别破碎，为保证正常割煤，不漏
47、矸子，可采用全碎，为保证正常割煤，不漏矸子，可采用全楔式木锚杆。楔式木锚杆。当断层处的顶板特别破碎，用锚杆锚固的效当断层处的顶板特别破碎，用锚杆锚固的效果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注入大量的煤岩裂隙中，进行预加固。入大量的煤岩裂隙中，进行预加固。58矿山压力与顶板管理( (三）大型冒顶事故的预兆、原因及防治三）大型冒顶事故的预兆、原因及防治1 工作面大面积冒顶的预兆工作面大面积冒顶的预兆 （1）顶板的预兆）顶板的预兆 （2）煤帮的预兆）煤帮的预兆 （3）支架的预兆）支架的预兆 （4）瓦斯和水的预兆）瓦斯和水的预兆59矿山压力与顶板管理2 采煤工作面
48、大面积冒顶的采煤工作面大面积冒顶的原因及防治原因及防治1）大面积冒顶的分类）大面积冒顶的分类 按顶板垮落类型分按顶板垮落类型分 1、压垮型冒顶、压垮型冒顶 2、推垮型冒顶、推垮型冒顶 3、漏垮型冒顶、漏垮型冒顶60矿山压力与顶板管理2）大面积冒顶常发生地点）大面积冒顶常发生地点1、开切眼附近、开切眼附近 2、地质破坏带附近、地质破坏带附近3、老巷附近、老巷附近 4、倾角大的地段、倾角大的地段5、顶板岩层含水地段、顶板岩层含水地段 6、局部冒顶地段、局部冒顶地段61矿山压力与顶板管理3 )采煤工作面大面积冒顶的预防措施采煤工作面大面积冒顶的预防措施（1）提高单体支柱的初撑力和刚度。）提高单体支柱
49、的初撑力和刚度。（2）提高支架的稳定性。）提高支架的稳定性。（3）严格控制采高。）严格控制采高。（4）采煤工作面初采时不要反向开采。）采煤工作面初采时不要反向开采。（5）掘进回风，运输巷时不得破坏复合顶板）掘进回风，运输巷时不得破坏复合顶板（6）高压注水和）高压注水和 强制放顶。强制放顶。（7）加强矿井生产地质工作，加强矿压的预测）加强矿井生产地质工作，加强矿压的预测预报预报62矿山压力与顶板管理4）各类型大冒顶事故致因及防治）各类型大冒顶事故致因及防治 （1）老顶来压时的压垮型冒顶）老顶来压时的压垮型冒顶发生的条件：发生的条件：直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的直接顶比较薄，其厚度小于煤层采
50、高的23倍，冒倍，冒落后不能充填满采空区；直接顶上面老顶分层厚度落后不能充填满采空区；直接顶上面老顶分层厚度小于小于56m，初次来压步距为，初次来压步距为2030m，或更大一些。，或更大一些。工作面中，当支柱的初撑力较低时，老顶断裂在煤工作面中，当支柱的初撑力较低时，老顶断裂在煤壁之内。当工作面推进到老顶断裂线附近时，顶板壁之内。当工作面推进到老顶断裂线附近时，顶板出现台阶下沉，这时老顶岩块的重量全部由采场支出现台阶下沉，这时老顶岩块的重量全部由采场支架承担。架承担。63矿山压力与顶板管理致因：致因：垮落带老顶岩块压坏采场支架垮落带老顶岩块压坏采场支架64矿山压力与顶板管理垮垮落落带带老老顶顶
51、岩岩块块冲冲击压坏采场支架击压坏采场支架离层离层冲击压坏支架冲击压坏支架65矿山压力与顶板管理预防措施预防措施采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量层的重量;采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层层; 采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求求; 遇到平行工作面的断层时遇到平行工作面的断层时66矿山压力与顶板管理（1）如果工作面支护是单体支柱，当断层刚）如果工作面支护是单体支柱，当断层刚露出煤壁时，在断层范围内就要及时加强工作露出煤壁时，在
52、断层范围内就要及时加强工作面支护（最好用木垛），不得采用正常回柱法面支护（最好用木垛），不得采用正常回柱法; 要扩大控顶距，并用木支柱替换金属支柱，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待断层进到采空区后再回柱; （2）如果工作面支护是液压自移支架，若支）如果工作面支护是液压自移支架，若支架的工作阻力有较大的富裕，则工作面可以正架的工作阻力有较大的富裕，则工作面可以正常推进，若支架的工作阻力没有太大的富裕，常推进，若支架的工作阻力没有太大的富裕，则应考虑使工作面与断层斜交或在采空区挑顶则应考虑使工作面与断层斜交或在采空区挑顶的措施过断层。的措施过断层。67矿山压力与顶板
53、管理（2）. 厚层难冒顶板大面积冒顶厚层难冒顶板大面积冒顶发发生生的的条条件件：整整体体厚厚层层硬硬岩岩层层顶顶板板（如如砂砂岩岩、砂砂砾砾岩岩、砾砾岩岩等等其其分分层层厚厚度度大大于于56米米）时时，它它们们要要悬悬露露几几千千平平方方米米、几几万万平平方方米米，甚甚至至十十几几万万平平方方米米才才冒冒落落。这这样样大大面面积积的的顶顶板板在在极极短短时时间间内内冒冒落落下下来来，不不仅仅由由于于重重量量的的作作用用会会产产生生严严重重的的冲冲击击破破坏坏力力，而而且且更更严严重重的的是是会会把把已已采采空空间间的的空空气气瞬瞬时挤出，形成巨大的暴风，破坏力极强。时挤出，形成巨大的暴风，破坏
54、力极强。预预兆兆：顶顶板板断断裂裂声声响响的的频频率率和和音音响响增增大大；煤煤帮帮有有明明显显受受压压与与片片帮帮现现象象；底底板板出出现现底底鼓鼓或或沿沿煤煤柱柱附附近近的的底底板板发发生生裂裂缝缝；上上下下平平巷巷超超前前压压力力较较明明显显；工工作作面面中中支支柱柱载载荷荷和和顶顶板板下下沉沉速度明显增大；有时采空区顶板发生裂缝或淋水加大。速度明显增大；有时采空区顶板发生裂缝或淋水加大。68矿山压力与顶板管理探测方法探测方法：可以用微震仪、地音仪和超声波：可以用微震仪、地音仪和超声波地层应力仪等进行预测，厚层坚硬岩层的破地层应力仪等进行预测，厚层坚硬岩层的破坏过程，长的在冒顶前几十天就
55、出现声响和坏过程，长的在冒顶前几十天就出现声响和其他异常现象，短的在冒顶前几天，甚至几其他异常现象，短的在冒顶前几天，甚至几小时也会出现预兆，因此，根据仪器测量的小时也会出现预兆，因此，根据仪器测量的结果，再结合历次冒顶预兆的特征，可以对结果，再结合历次冒顶预兆的特征，可以对大面积冒顶进行较准确的预报，避免造成灾大面积冒顶进行较准确的预报，避免造成灾害。害。预防措施：预防措施：（1）顶板高压注水顶板高压注水 （2）强制放顶）强制放顶69矿山压力与顶板管理30m17-21高压注水高压注水70矿山压力与顶板管理爆破放顶爆破放顶主要有三种方法主要有三种方法 1 平行平行 工作面深孔工作面深孔 强制放
56、顶强制放顶 2 钻孔垂直工作面的强制放顶钻孔垂直工作面的强制放顶 3 超前深孔爆破预松顶板超前深孔爆破预松顶板71矿山压力与顶板管理(3)漏垮型冒顶的致因及防治漏垮型冒顶的致因及防治致致因因：由由于于煤煤层层倾倾角角较较大大，直直接接顶顶又又异异常常破破碎碎，采采场场支支护护系系统统中中如如果果某某个个地地点点失失效效发发生生局局部部漏漏冒冒，破破碎碎顶顶板板就就有有可可能能从从这这个个地地点点开开始始沿沿工工作作面面往往上上全全部部漏漏空空，造造成成支支架架失失稳稳，导导致致漏漏垮垮工作面。工作面。工作面漏垮示意图工作面漏垮示意图72矿山压力与顶板管理 预防漏垮型冒顶的措施：预防漏垮型冒顶的
57、措施： 选用合适的支柱，使工作面支护系统有选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量；顶板必须背严足够的支撑力与可缩量；顶板必须背严实；严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，实；严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。防止出现局部冒顶。73矿山压力与顶板管理（4）. 复合顶板推垮型冒顶复合顶板推垮型冒顶复合顶板的特征：复合顶板的特征：（1）煤煤层层顶顶板板由由下下“软软”上上“硬硬”不不同同岩岩性性的的岩岩层层组成；组成；（2）“软软”、“硬硬”岩层间有煤线或薄层软弱岩层；岩层间有煤线或薄层软弱岩层；（3）0.5m下部下部“软软”岩层的厚度岩层的厚度3.0m。下位软岩层离层断裂下位
58、软岩层离层断裂74矿山压力与顶板管理复合顶板推垮型冒顶的机理：复合顶板推垮型冒顶的机理：(1)支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，软快而硬慢，从而导致软岩层与其上部硬岩层软快而硬慢，从而导致软岩层与其上部硬岩层离层离层;(2)下位软岩断裂出六面体下位软岩断裂出六面体 的原因的原因: 1)地质构造，即下位软岩层中存在原生的断层、地质构造，即下位软岩层中存在原生的断层、裂隙或尖灭构造；裂隙或尖灭构造；2)巷道布置原因，即在工作面开采范围内存在巷道布置原因，即在工作面开采范围内存在沿走向或沿倾斜的旧巷，下沉、断裂；沿走向或沿倾斜的旧巷，下沉、断裂；3)支柱初撑力低
59、，由于支柱初撑力低，导致下支柱初撑力低，由于支柱初撑力低，导致下位软岩层沿煤帮断裂。位软岩层沿煤帮断裂。75矿山压力与顶板管理预防措施预防措施应应用用伪伪俯俯斜斜工工作作面面并并使使垂垂直直工工作作面面方方向向的的向向下下倾倾角角达达4 46; 6; 掘进上下顺槽时不破坏复合顶板掘进上下顺槽时不破坏复合顶板; ; 工作面初采时不要反推工作面初采时不要反推; ; 控制采高，使软岩层冒落后能超过采高控制采高，使软岩层冒落后能超过采高; ; 尽量避免上下顺槽与工作面斜交尽量避免上下顺槽与工作面斜交; ; 灵灵活活地地应应用用戗戗柱柱戗戗棚棚，使使它它们们迎迎着着六六面面体体可可能能推推移移的方向支设
60、的方向支设; ; 在在开开切切眼眼附附近近于于控控顶顶区区内内，系系统统地地布布置置树树脂脂锚锚杆杆; ; 但但是是，在在采采用用这这个个措措施施时时应应考考虑虑采采场场中中打打锚锚杆杆钻钻孔孔的的可可能能性性和和顶顶板板硬硬岩岩层层折折断断垮垮落落时时，由由于于没没有有已已垮垮落软岩层作垫层，来压是否会过于强烈。落软岩层作垫层，来压是否会过于强烈。76矿山压力与顶板管理除上述措施外，还有两条应该采用的除上述措施外，还有两条应该采用的。第一，第一，在使用摩擦支柱和金属铰接顶梁的回采在使用摩擦支柱和金属铰接顶梁的回采工作面中，用拉钩式连接器把每排支柱从工作工作面中，用拉钩式连接器把每排支柱从工作
61、面上端至工作面下端连接起来，由于在走向上面上端至工作面下端连接起来，由于在走向上支架已由铰接顶梁连成一体，这就在采场中组支架已由铰接顶梁连成一体，这就在采场中组成了一个稳定的可以阻止六面体下推的成了一个稳定的可以阻止六面体下推的“整体整体支架支架”。第二，第二，必须提高单体支柱的初撑力，使初撑力必须提高单体支柱的初撑力，使初撑力不仅能支承住顶板下位软岩层，而且能把软岩不仅能支承住顶板下位软岩层，而且能把软岩层贴紧硬岩层，让其间的摩擦力足够阻止软岩层贴紧硬岩层，让其间的摩擦力足够阻止软岩层下滑，从而支架本身也能稳定。层下滑，从而支架本身也能稳定。77矿山压力与顶板管理二二 、巷道冒顶事故的致因及
62、防治、巷道冒顶事故的致因及防治发生地点发生地点：巷道顶板死亡事故巷道顶板死亡事故80%80%以上发生在掘进工作面及巷道以上发生在掘进工作面及巷道交叉口。交叉口。（一）掘进工作面冒顶事故（一）掘进工作面冒顶事故78矿山压力与顶板管理冒顶事故冒顶事故发生的发生的原因：原因： 第一，第一，掘进破岩后，顶部存在将与岩体失却联系的掘进破岩后，顶部存在将与岩体失却联系的岩块，如果支护不及时，该岩块可能与岩体失去联岩块，如果支护不及时，该岩块可能与岩体失去联系而冒落；系而冒落；第二，第二，掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块，一旦支护失效，就会冒落
63、体完全失去联系的岩块，一旦支护失效，就会冒落造成事故。造成事故。79矿山压力与顶板管理预防掘进工作面冒顶事故的措施预防掘进工作面冒顶事故的措施:（1）严格控制空顶距。）严格控制空顶距。当遇到断层褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发当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，棚子支护时应紧靠掘进工作面，并育的岩层时，棚子支护时应紧靠掘进工作面，并缩小棚距，在工作面附近应采用拉条等把棚子连缩小棚距，在工作面附近应采用拉条等把棚子连成一体防止棚子被推垮，必要时还要打中柱；成一体防止棚子被推垮，必要时还要打中柱；（2）严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，无法）严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，
64、无法挑下进应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。挑下进应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。80矿山压力与顶板管理（4）掘进工作面炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支）掘进工作面炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架与掘进工作面距离相适应，以防止因放炮而崩倒棚子。架与掘进工作面距离相适应，以防止因放炮而崩倒棚子。（5）采用）采用“前探掩护式支架前探掩护式支架”，使工人在顶板有防护的，使工人在顶板有防护的条件下出渣，支棚腿，以防止冒顶伤人。条件下出渣，支棚腿，以防止冒顶伤人。（3）掘进工作面冒顶区及破碎带必须背严接实，必要时要）掘进工作面冒顶区及破碎带必须背严接实，必要时要 挂金属网防止漏空。挂金属网防止漏
65、空。81矿山压力与顶板管理（二）巷道交叉处的冒顶事故（二）巷道交叉处的冒顶事故巷道交叉处的冒顶事故巷道交叉处的冒顶事故原因：原因：巷巷道道交交叉叉处处冒冒顶顶事事故故往往往往发发生生在在巷巷道道开开岔岔的的时时候候，因因为为开开岔岔口口需需要要架架设设抬抬棚棚替替换换原原巷巷道道棚棚子子的的棚棚腿腿，如如果果开开岔岔处处巷巷道道顶顶部部存存在在与与岩岩体体失失却却联联系系的的岩岩块块，并并且且围围岩岩正正向向巷巷道道挤挤压压，而而新新支支设设抬抬棚棚的的强强度度不不够够，或或稳稳定定性性不不够够，就就可可能能造造成冒顶事故。成冒顶事故。82矿山压力与顶板管理预防巷道开岔处冒顶的措施如下。预防巷
66、道开岔处冒顶的措施如下。（1）开岔口应避开原来巷道冒顶的范围；）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）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，切忌先拆棚腿后支护道棚腿，不得过早拆除，切忌先拆棚腿后支护抬棚；抬棚；（3）注意选用抬棚材料的质量与规格，保证）注意选用抬棚材料的质量与规格，保证抬棚有足够的强度；抬棚有足够的强度；（4）当开口处围岩尖角被挤压坏时，应及时）当开口处围岩尖角被挤压坏时，应及时采取加强抬棚稳定性的措施。采取加强抬棚稳定性的措施。83矿山压力与顶板管理（三）支架支护巷道冒顶防治（三）支架支护巷道冒顶防治支架支护巷道的冒顶支架
67、支护巷道的冒顶可分为可分为压垮型、漏垮型和推垮型压垮型、漏垮型和推垮型。压垮型冒顶压垮型冒顶是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，损坏了支是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，损坏了支架，导致巷道顶部已破碎的岩块冒落。架，导致巷道顶部已破碎的岩块冒落。漏垮型冒顶漏垮型冒顶是因无支护巷道或支护失效（非压坏）巷道顶部存在游是因无支护巷道或支护失效（非压坏）巷道顶部存在游离岩块，这些岩块在重力作用下冒落。离岩块，这些岩块在重力作用下冒落。84矿山压力与顶板管理推垮型冒顶推垮型冒顶是因巷道顶帮破碎岩石，在其运动过程中存在平行巷道是因巷道顶帮破碎岩石，在其运动过程中存在平行巷道轴线的分力，如果这部分
68、巷道支架的稳定性不够，可能轴线的分力，如果这部分巷道支架的稳定性不够，可能被推倒而冒顶。被推倒而冒顶。掘掘进进工工作作面面10m内内，断断层层破破碎碎带带附附近近 10m内内，巷巷道道交交岔岔点点附附近近各各10m，冒冒顶顶处处附附近近各各10m内内，这这些些都都是是容容易易发发生顶板事故的地点，巷道支护必须适当加强。生顶板事故的地点，巷道支护必须适当加强。85矿山压力与顶板管理（四）锚杆支护巷道冒顶防治（四）锚杆支护巷道冒顶防治1.应用地应力为基础的锚杆支护设计方法应用地应力为基础的锚杆支护设计方法该方法的特点：该方法的特点：考虑了实际地应力（尤其是水平地应力）和围岩力学性质对锚杆考虑了实际
69、地应力（尤其是水平地应力）和围岩力学性质对锚杆支护设计的影响；支护设计的影响；其次使用计算机和有限差分软件通过锚杆支护数值模拟分析进行其次使用计算机和有限差分软件通过锚杆支护数值模拟分析进行锚杆参数初始设计；锚杆参数初始设计；然后利用仪器对巷道围岩稳定性和锚杆受力状态进行监测；最后然后利用仪器对巷道围岩稳定性和锚杆受力状态进行监测；最后根据反馈信息不断修改初始设计，使设计结果更为可靠。根据反馈信息不断修改初始设计，使设计结果更为可靠。中国矿业大学等单位基于上述研究思想提出了适合在我国煤矿推中国矿业大学等单位基于上述研究思想提出了适合在我国煤矿推广应用的广应用的“地质评估地质评估数值模拟初始设计
70、数值模拟初始设计现场监测现场监测利用反馈信利用反馈信息修改设计息修改设计”锚杆支护设计方法，并编制了成套的煤巷锚杆支护计锚杆支护设计方法，并编制了成套的煤巷锚杆支护计算机辅助设计软件。算机辅助设计软件。 利用计算机进行利用计算机进行煤巷锚杆支护设计煤巷锚杆支护设计86矿山压力与顶板管理根据冒顶的原因，提出如下几条预防措施：根据冒顶的原因，提出如下几条预防措施：1）巷道应布置在稳定的岩体中）巷道应布置在稳定的岩体中,尽量避免采动的不利影响尽量避免采动的不利影响.2）巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力）巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力.3）巷道支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围
71、岩可）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能的变形量相适应.87矿山压力与顶板管理4）尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时，尽可）尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时，尽可能采用有初撑力的支架，支架施工时要严格按工序质能采用有初撑力的支架，支架施工时要严格按工序质量要求进行，并特别注意顶与帮的背严背实问题，杜量要求进行，并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与空帮现象；绝支架与围岩间的空顶与空帮现象； 5）凡因支护失效而空顶的地点，重新支护时应先护顶，）凡因支护失效而空顶的地点，重新支护时应先护顶，再施工再施工6）巷道替换支架时，必须先支新支
72、架，再拆老支架）巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆老支架.88矿山压力与顶板管理7）锚喷巷道成巷后要定期检查危岩石并及时处理）锚喷巷道成巷后要定期检查危岩石并及时处理.8）在在易易发发生生推推垮垮型型冒冒顶顶的的巷巷道道中中要要提提高高巷巷道道支支架架的的稳稳定定性性，可可以以在在巷巷道道的的架架棚棚之之间间严严格格地地用用拉拉撑撑件件连连接接固固定定，增增加加架架棚棚的的稳稳定定性性，以以防防推推倒倒。倾倾斜斜巷巷道道中中架架棚棚被被推推倒倒的的可可能能性性更更大大，其其架架棚棚间间拉拉撑撑件件的的强强度度要要适适当加大。当加大。89矿山压力与顶板管理第四节第四节 冒顶事故的自救与互救冒顶
73、事故的自救与互救（）发现冒顶事故征兆后迅速撤到安全地点（）发现冒顶事故征兆后迅速撤到安全地点【案例【案例1】某小煤窑的采煤工作面有某小煤窑的采煤工作面有6人上班，其中人上班，其中2人挖煤，人挖煤，4人运煤。当运煤工运煤至工作面后，剩下人运煤。当运煤工运煤至工作面后，剩下2名挖煤工因煤未出尽不能名挖煤工因煤未出尽不能架棚，便在离挖煤地点架棚，便在离挖煤地点5米米6米远的地方休息，其中米远的地方休息，其中1人竟然睡着人竟然睡着了。这时，顶板出现了冒顶预兆，不仅有响声，并伴有掉渣现象。了。这时，顶板出现了冒顶预兆，不仅有响声，并伴有掉渣现象。未睡的工人立即喊醒睡觉的挖煤工，说：未睡的工人立即喊醒睡觉
74、的挖煤工，说：“有响声，我们快出去！有响声，我们快出去！”这名挖煤工睡眼惺忪地说：这名挖煤工睡眼惺忪地说：“就你怕死，我不出去。就你怕死，我不出去。”由于他执由于他执意不走，另意不走，另1名工人只得独自撤出。走了五六步远，只听名工人只得独自撤出。走了五六步远，只听“轰隆轰隆”一一声，撤退工人的腿部被冒落煤矸埋住，他立即拉住一根柱腿挣扎几声，撤退工人的腿部被冒落煤矸埋住，他立即拉住一根柱腿挣扎几下才出来。回头一看，那位未走的挖煤工已被埋在里面。此时，顶下才出来。回头一看，那位未走的挖煤工已被埋在里面。此时，顶板仍在继续冒落，冒顶长度达板仍在继续冒落，冒顶长度达15米。后将被埋压工人抢救出来时，米
75、。后将被埋压工人抢救出来时，他早就死亡。这个实例说明：发现冒顶征兆后迅速撤离到安全地点他早就死亡。这个实例说明：发现冒顶征兆后迅速撤离到安全地点是最好的避灾措施。否则，就会对自己造成伤害，甚至危及生命。是最好的避灾措施。否则，就会对自己造成伤害，甚至危及生命。90矿山压力与顶板管理（）冒顶遇险时要靠煤帮贴身站立（）冒顶遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾或到木垛处避灾（1）在一般情况下，靠煤壁上方的顶板）在一般情况下，靠煤壁上方的顶板由于受煤壁支撑，故仍为整体不破碎，由于受煤壁支撑，故仍为整体不破碎，因此顶板沿煤壁冒落的情况很少。这就因此顶板沿煤壁冒落的情况很少。这就是说，当发生冒顶事故来不及
76、撤退到安是说，当发生冒顶事故来不及撤退到安全地点时，靠煤帮贴身站立避灾，比其全地点时，靠煤帮贴身站立避灾，比其他地方避灾防止伤亡的可能性要大。但他地方避灾防止伤亡的可能性要大。但是，避灾者一定要注意躲避地点附近煤是，避灾者一定要注意躲避地点附近煤壁的状况，防止煤壁片帮伤人。壁的状况，防止煤壁片帮伤人。91矿山压力与顶板管理（2）冒顶时，有可能将支柱压断或推倒，）冒顶时，有可能将支柱压断或推倒，但在一般情况下不可能压跨或推倒质量但在一般情况下不可能压跨或推倒质量合格的木垛。因此，在木垛附近避灾可合格的木垛。因此，在木垛附近避灾可对遇险者起到保护作用。对遇险者起到保护作用。（3）冒顶后，不少遇险者
77、往往是在煤壁）冒顶后，不少遇险者往往是在煤壁处和木垛附近被救出的，有的虽然受伤处和木垛附近被救出的，有的虽然受伤但经抢救后安全脱险，有的在遇险后并但经抢救后安全脱险，有的在遇险后并未受伤。而在其他地方避灾的人员，除未受伤。而在其他地方避灾的人员，除少数特殊情况外，生还的可能性不大，少数特殊情况外，生还的可能性不大，即使抢救脱险也会因受伤严重而致残。即使抢救脱险也会因受伤严重而致残。92矿山压力与顶板管理（）冒顶遇险后要立即发出呼救信号（）冒顶遇险后要立即发出呼救信号无论是局部冒顶还是大冒顶，事故发生后一般无论是局部冒顶还是大冒顶，事故发生后一般都会推倒支架，埋压砸坏设备。尤其是有人遇都会推倒支
78、架，埋压砸坏设备。尤其是有人遇险时，还会造成一片混乱。在这种情况下，遇险时，还会造成一片混乱。在这种情况下，遇险人员及时发出呼救信号，营救人员就可以与险人员及时发出呼救信号，营救人员就可以与其联系，准确掌握受灾人员的位置、人数以及其联系，准确掌握受灾人员的位置、人数以及伤害情况，采取切实可行的营救措施。伤害情况，采取切实可行的营救措施。另外，在营救遇险人员时，往往有一种惯例：另外，在营救遇险人员时，往往有一种惯例：抢救活人比抢救死人的紧迫感强。遇险人员发抢救活人比抢救死人的紧迫感强。遇险人员发出呼救信号，就是证明他们还活着。因此，营出呼救信号，就是证明他们还活着。因此，营救人员一般都会抓紧时间
79、、千方百计地进行抢救人员一般都会抓紧时间、千方百计地进行抢救。救。93矿山压力与顶板管理（）在冒落区发呼救信号时不能敲（）在冒落区发呼救信号时不能敲打对自己已有威胁的物料和岩块打对自己已有威胁的物料和岩块冒顶后人员被埋压或隔堵，在人员遇险地点的冒顶后人员被埋压或隔堵，在人员遇险地点的不少物料和岩块等只是处于暂时的平衡状态。不少物料和岩块等只是处于暂时的平衡状态。如不注意观看，稍一敲打便会破坏平衡，使物如不注意观看，稍一敲打便会破坏平衡，使物料、岩块等移动，造成新的冒落，从而加剧对料、岩块等移动，造成新的冒落，从而加剧对遇险者的伤害。遇险者的伤害。94矿山压力与顶板管理【案例【案例2】某矿发生冒
80、顶事故后，某矿发生冒顶事故后，1名名矿工下半身被掩埋。他在敲打身边的木矿工下半身被掩埋。他在敲打身边的木料发信号时，由于震动使碎煤矸继续向料发信号时，由于震动使碎煤矸继续向他涌来。因此，他停止了敲打，改用呼他涌来。因此，他停止了敲打，改用呼喊的方法发信号，后被营救脱险。但由喊的方法发信号，后被营救脱险。但由于发信号时敲打震动导致新的冒落，不于发信号时敲打震动导致新的冒落，不仅增添了对自身的伤害，也增加了抢救仅增添了对自身的伤害，也增加了抢救工作量。工作量。95矿山压力与顶板管理（）被埋压的人员在条件不允许时（）被埋压的人员在条件不允许时不能采用猛烈挣扎的方法脱险不能采用猛烈挣扎的方法脱险冒顶后
81、被煤矸、物料埋压的人员，在条件不允冒顶后被煤矸、物料埋压的人员，在条件不允许时，不能采用猛烈挣扎的方法脱险。原因是：许时，不能采用猛烈挣扎的方法脱险。原因是： （1）猛烈挣扎会震动遇险者周围的物体，）猛烈挣扎会震动遇险者周围的物体， 使使被埋压人员周围的煤矸、物料失去暂时的平衡，被埋压人员周围的煤矸、物料失去暂时的平衡，因此导致新的冒落和更大程度的埋压。这不仅因此导致新的冒落和更大程度的埋压。这不仅不能脱险，还会扩大事故，增添伤害。不能脱险，还会扩大事故，增添伤害。（2）遇险者被大块冒落岩石压住后，挣扎也）遇险者被大块冒落岩石压住后，挣扎也没有用，根本无法脱险。正确的方法是：立即没有用，根本无
82、法脱险。正确的方法是：立即发出呼救信号；正视已发生的灾害，不要惊慌发出呼救信号；正视已发生的灾害，不要惊慌失措，坚信领导和同志们一定会积极抢救；注失措，坚信领导和同志们一定会积极抢救；注意保存体力，等待救援。意保存体力，等待救援。96矿山压力与顶板管理【案例【案例3】如某矿采用长壁前进式采煤法的东翼采如某矿采用长壁前进式采煤法的东翼采面上口发生冒顶，冒落长面上口发生冒顶，冒落长30多米，将上出口堵严。多米，将上出口堵严。矿方立即组织矿方立即组织19人到采面处理冒顶。由于他们未人到采面处理冒顶。由于他们未对采面下部的支护进行检查和加固，就开始在冒顶对采面下部的支护进行检查和加固，就开始在冒顶区附
83、近打木垛。刚打完区附近打木垛。刚打完2个木垛，采面下口又发生个木垛，采面下口又发生大面积冒落（长度为大面积冒落（长度为50米左右），将下口也堵严。米左右），将下口也堵严。处理冒顶的处理冒顶的19人全部被困在采面（见图）。他们人全部被困在采面（见图）。他们发现被冒顶隔堵后，并没有惊慌失措，而是立即组发现被冒顶隔堵后，并没有惊慌失措，而是立即组织起来，利用现场的材料在灾区开展自救。经认真织起来，利用现场的材料在灾区开展自救。经认真分析，他们在维护好自身安全的前提下，在采面下分析，他们在维护好自身安全的前提下，在采面下口的煤壁中沿冒落区向下掘小巷。而矿山救护队营口的煤壁中沿冒落区向下掘小巷。而矿山救
84、护队营救被困人员时，所采取的措施正好是从采面下口的救被困人员时，所采取的措施正好是从采面下口的煤壁中沿冒落区向上掘救护巷道。当救护巷道掘进煤壁中沿冒落区向上掘救护巷道。当救护巷道掘进30多米时，便与遇险人员掘的小巷贯通，使被困多米时，便与遇险人员掘的小巷贯通，使被困36个多小时的遇险矿工全部安全脱离，大大缩短个多小时的遇险矿工全部安全脱离，大大缩短了营救时间。了营救时间。97矿山压力与顶板管理某矿采煤面冒顶事故示意图某矿采煤面冒顶事故示意图98矿山压力与顶板管理（）独头巷道掘进时要经常检（）独头巷道掘进时要经常检查后部巷道的安全情况查后部巷道的安全情况独头巷道掘进时，由于后部巷道独头巷道掘进时
85、，由于后部巷道冒落，把掘进迎头人员堵在里面冒落，把掘进迎头人员堵在里面的实例不少。的实例不少。99矿山压力与顶板管理【案例【案例4】某矿在掘进一条平巷时，有某矿在掘进一条平巷时，有50多米是在采空区中施多米是在采空区中施工。通过采空区后不久，碰上阴雨季节。由于地面未采取防排水工。通过采空区后不久，碰上阴雨季节。由于地面未采取防排水措施，雨水大量流入老窖，造成通过采空区的一段巷道几乎全部措施，雨水大量流入老窖，造成通过采空区的一段巷道几乎全部跨落。而在该独头巷道中掘进的工人发现后部巷道淋水异常时，跨落。而在该独头巷道中掘进的工人发现后部巷道淋水异常时，既不向领导汇报，又不认真检查和派人监视，继续
86、冒险向前掘进。既不向领导汇报，又不认真检查和派人监视，继续冒险向前掘进。后部巷道跨落后，后部巷道跨落后，4名在迎头工作的矿工全部被堵在里面。事故名在迎头工作的矿工全部被堵在里面。事故发生后，该矿采用打钻的方法，向人员被困地点输送新鲜空气、发生后，该矿采用打钻的方法，向人员被困地点输送新鲜空气、饮料和食物；又采用掘绕道的方法，到达人员被堵处，将被堵近饮料和食物；又采用掘绕道的方法，到达人员被堵处，将被堵近30小时的矿工安全救出。小时的矿工安全救出。这个救灾实例，在技术上、组织上都是合理的，但我们应从这个这个救灾实例，在技术上、组织上都是合理的，但我们应从这个事故实例中，认真吸取教训。对于独头掘进
87、的巷道，定时进行检事故实例中，认真吸取教训。对于独头掘进的巷道，定时进行检查或监视，发现异常情况应立即撤出人员，防止后部巷道跨落使查或监视，发现异常情况应立即撤出人员，防止后部巷道跨落使迎头人员被隔堵。迎头人员被隔堵。100矿山压力与顶板管理101矿山压力与顶板管理（一）、采煤工作面冒顶时矿工的避（一）、采煤工作面冒顶时矿工的避灾自救措施灾自救措施（1）迅速撤退到安全地点。）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面顶板冒落时，最好的避灾方法是迅速离开危险区，撤退到安全地点。（2）遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛）遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾。处
88、避灾。这是在发生冒顶后，矿工来不及撤退到安全地点时，所采取的一项应急避灾措施。102矿山压力与顶板管理（3）遇险后立即发出呼救信）遇险后立即发出呼救信号。号。冒顶时人员的伤害主要是砸伤、冒顶时人员的伤害主要是砸伤、掩埋或隔堵。冒落基本稳定后，遇险矿掩埋或隔堵。冒落基本稳定后，遇险矿工只要能呼叫和行动，就应发出有规律、工只要能呼叫和行动，就应发出有规律、不间断的呼救信号（不要敲打对自己有不间断的呼救信号（不要敲打对自己有威胁的支架、物料和岩块等），以便救威胁的支架、物料和岩块等），以便救护人员了解灾情，组织力量进行抢救。护人员了解灾情，组织力量进行抢救。103矿山压力与顶板管理（4）遇险人员要积
89、极配合外部的营）遇险人员要积极配合外部的营救工作。救工作。冒顶后被埋压的人员，要根据营救人员的要求，忍着冒顶后被埋压的人员，要根据营救人员的要求，忍着疼痛配合抢救，切忌猛烈挣扎和乱抓支柱、冒落物、疼痛配合抢救，切忌猛烈挣扎和乱抓支柱、冒落物、造成事故扩大；在煤壁、木垛处避灾的人员，要在营造成事故扩大；在煤壁、木垛处避灾的人员，要在营救人员将安全通道，修好后方能退出，不能冒险越过救人员将安全通道，修好后方能退出，不能冒险越过冒落区逃生；被冒顶隔堵的人员，应在遇险地点有组冒落区逃生；被冒顶隔堵的人员，应在遇险地点有组织的维护好自身安全，利用现场的材料构筑脱险通道织的维护好自身安全，利用现场的材料构
90、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。配合外部的营救工作，为提前脱险创造良好条件。104矿山压力与顶板管理【案例【案例5】某矿某矿1217采煤工作面全长采煤工作面全长136m，煤厚约，煤厚约2m，倾角，倾角12-18度，垂直于工作度，垂直于工作面有些小断层。因工作面支护质量低劣，发面有些小断层。因工作面支护质量低劣，发生冒顶事故（见图）。在工作面中间冒落生冒顶事故（见图）。在工作面中间冒落9.5m，其中，其中1块长块长9.2m、宽、宽4m、高、高7m，遇，遇险人员全部被压在这块大矸石下面。抢救措险人员全部被压在这块大矸石下面。抢救措施：施：1.寻找、判定遇险人员的位置。寻找、判
91、定遇险人员的位置。2.沿煤沿煤壁挖小巷接近遇险人员。壁挖小巷接近遇险人员。3.在底板掘通道进在底板掘通道进入营救遇险人员。入营救遇险人员。105矿山压力与顶板管理106矿山压力与顶板管理（二）、冒顶后巷道迎头被困人员的（二）、冒顶后巷道迎头被困人员的避灾自救措施避灾自救措施（1）因冒顶而被困后，遇险人员要正视已发）因冒顶而被困后，遇险人员要正视已发生的灾害，切忌惊慌失措，应在灾区迅速组织生的灾害，切忌惊慌失措，应在灾区迅速组织起来，主动听从班组长和有经验老工人的指挥，起来，主动听从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内的氧气消团结协作，尽量减少体力和隔堵区内的氧气消耗，有
92、计划地使用饮水、食物和矿灯等，做好耗，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。较长时间避灾的准备。（2）如人员被困的巷道内有电话，应立即用）如人员被困的巷道内有电话，应立即用电话汇报灾情、遇险人员数和计划采取的避灾电话汇报灾情、遇险人员数和计划采取的避灾自救措施等。否则，应采用敲击钢轨、管道和自救措施等。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，以便营岩石等方法，发出有规律的呼救信号，以便营救人员了解灾情，组织力量进行抢救。救人员了解灾情，组织力量进行抢救。107矿山压力与顶板管理（3）维护加固冒落处和人员避灾处的支架，）维护加固冒落处和人员避灾处的支架，并
93、经常派人检查，以防止冒顶在被困巷道中进并经常派人检查，以防止冒顶在被困巷道中进一步扩大，保障被堵人员避灾的安全。一步扩大，保障被堵人员避灾的安全。（4）若人员被困地点有压风管，应打开压风）若人员被困地点有压风管，应打开压风管输送新鲜空气，稀释被堵空间的瓦斯和其他管输送新鲜空气，稀释被堵空间的瓦斯和其他有害气体浓度，但应注意遇险被困人员的保暖。有害气体浓度，但应注意遇险被困人员的保暖。108矿山压力与顶板管理【案例【案例6】某矿巷道为木棚支护，在一条平某矿巷道为木棚支护，在一条平巷发生冒顶事故，巷发生冒顶事故，8名矿工被堵。抢救措施：名矿工被堵。抢救措施：1.安装风机向冒顶区供风，将安装风机向冒
94、顶区供风，将6根直径根直径2.5cm钢管打入迎头，但都未能打到位置。钢管打入迎头，但都未能打到位置。2.采取处采取处理冒顶恢复原巷的措施。当前进理冒顶恢复原巷的措施。当前进1.5m时，又时，又发生了二次冒顶，被迫放弃。发生了二次冒顶，被迫放弃。3.改用开小巷打改用开小巷打绕道的方法接近被堵人员。绕道的方法接近被堵人员。840min后掘透，后掘透，8名矿工已全部窒息死亡。（见图）名矿工已全部窒息死亡。（见图）109矿山压力与顶板管理某矿冒顶事故示意图某矿冒顶事故示意图110矿山压力与顶板管理（三）、营救被冒顶埋压遇险人员的（三）、营救被冒顶埋压遇险人员的措施措施（）保障营救人员的自身安全（）保障
95、营救人员的自身安全营救工作要在灾区负责人的领导和有经营救工作要在灾区负责人的领导和有经验老工人的指挥下进行。首先，营救人验老工人的指挥下进行。首先，营救人员要检查冒顶地点附近的支架情况，采员要检查冒顶地点附近的支架情况，采取措施进行加固，确保在抢救中不会再取措施进行加固，确保在抢救中不会再次冒落。另外，要设置畅通、安全的通次冒落。另外，要设置畅通、安全的通道，保障退出时的安全。道，保障退出时的安全。 111矿山压力与顶板管理【案例【案例7】某矿掘进上山时，穿透采空区，引某矿掘进上山时，穿透采空区，引起冒顶，大量碎煤窜入巷道，使在迎头工作的起冒顶，大量碎煤窜入巷道，使在迎头工作的2名工人被埋压。
96、在营救时，有人为迅速接近遇险名工人被埋压。在营救时，有人为迅速接近遇险人员，在未采取保障自身安全措施的情况下，就人员，在未采取保障自身安全措施的情况下，就开始撬矸石排煤矸，结果引起第二次冒顶，将开始撬矸石排煤矸，结果引起第二次冒顶，将2名营救人员砸成重伤。后来经过研究采用沿冒落名营救人员砸成重伤。后来经过研究采用沿冒落煤矸边缘打木垛的方法，并将原来的大断面上山煤矸边缘打木垛的方法，并将原来的大断面上山改成改成0.4m2的小上山。边打木垛边加固支架，的小上山。边打木垛边加固支架，直到人员被埋压地点，才将直到人员被埋压地点，才将2名遇险者救出。这名遇险者救出。这个实例从正反两方面证明：在营救被冒顶
97、埋压的个实例从正反两方面证明：在营救被冒顶埋压的矿工时，一定要保障营救人员的自身安全，要有矿工时，一定要保障营救人员的自身安全，要有畅通、安全的退路；如果急于求成，不采取保障畅通、安全的退路；如果急于求成，不采取保障自身安全的措施，不仅完不成营救任务，还会使自身安全的措施，不仅完不成营救任务，还会使营救者遭到伤害。营救者遭到伤害。112矿山压力与顶板管理（）因地制宜地对冒顶处进行支护（）因地制宜地对冒顶处进行支护营救被冒顶埋压的人员时，必须因地制宜营救被冒顶埋压的人员时，必须因地制宜地对冒落地点进行支护，并要求支护时要地对冒落地点进行支护，并要求支护时要方便迅速，完成后要安全可靠。我国煤矿方便
98、迅速，完成后要安全可靠。我国煤矿在这方面的经验很多，下面介绍一种在采在这方面的经验很多，下面介绍一种在采面冒顶时的常用方法：面冒顶时的常用方法：113矿山压力与顶板管理当采面发生局部冒顶，被埋压人员距煤壁较进当采面发生局部冒顶，被埋压人员距煤壁较进时，可采用掏梁窝时，可采用掏梁窝1、悬挂金属顶梁、悬挂金属顶梁2，或掏，或掏梁窝梁窝1、架单腿棚、架单腿棚3的方法对冒落地点进行支的方法对冒落地点进行支护，见图。梁棚上的空隙要用木料架设小木垛护，见图。梁棚上的空隙要用木料架设小木垛4接到顶，并插紧背实，阻止冒顶继续发生。接到顶，并插紧背实，阻止冒顶继续发生。经检查支护牢固可靠后，方可在专人观察顶板经
99、检查支护牢固可靠后，方可在专人观察顶板的情况下，派人清理被埋压人员附近的冒落煤的情况下，派人清理被埋压人员附近的冒落煤矸等，直到把遇险矿工从埋压处矸等，直到把遇险矿工从埋压处5营救出来。营救出来。114矿山压力与顶板管理115矿山压力与顶板管理（）妥善营救埋压人员（）妥善营救埋压人员若遇险者被碎煤矸所埋，清理时要小心地使用若遇险者被碎煤矸所埋，清理时要小心地使用工具，不可用镐刨的方法扒人；若遇险者被煤、工具，不可用镐刨的方法扒人；若遇险者被煤、岩块压住，要用力把煤、岩块搬运开，迅速把岩块压住，要用力把煤、岩块搬运开，迅速把人员救出；若遇险者被大块煤、岩压住，应用人员救出；若遇险者被大块煤、岩压
100、住，应用千斤顶或液压起重气垫、液压起重器等工具把千斤顶或液压起重气垫、液压起重器等工具把煤、岩块抬起，绝不可用锤砸的方法破岩（煤）煤、岩块抬起，绝不可用锤砸的方法破岩（煤），使遇险人员进一步受到伤害。抢救被埋压的，使遇险人员进一步受到伤害。抢救被埋压的人员时间较长时，可用长木棍向遇险人员送饮人员时间较长时，可用长木棍向遇险人员送饮料和食物。料和食物。116矿山压力与顶板管理（）被埋压人员救出后要立即进行（）被埋压人员救出后要立即进行创伤检查和处理创伤检查和处理被埋压人员营救出来后，如果不立即进行创伤被埋压人员营救出来后，如果不立即进行创伤检查和急救处理，也会导致死亡，使抢救成果检查和急救处理，
101、也会导致死亡，使抢救成果前功尽弃。前功尽弃。【案例【案例8】某矿采面发生冒顶后，某矿采面发生冒顶后，有有2名矿工被大块冒落岩石压在下面。但由于名矿工被大块冒落岩石压在下面。但由于金属支柱的支承，金属支柱的支承，2人当时都未死亡。其中人当时都未死亡。其中1人被砸后血管损伤，因被岩石压住，并未出现人被砸后血管损伤，因被岩石压住，并未出现严重流血现象。当这严重流血现象。当这2人被抢救出来后，营救人被抢救出来后，营救人员未在现场进行创伤检查，就慌忙抬运出井。人员未在现场进行创伤检查，就慌忙抬运出井。发生血管损伤工人在抬运中，由于失血过多，发生血管损伤工人在抬运中，由于失血过多，出井后不幸身亡。因此，被埋压矿工救出后，出井后不幸身亡。因此，被埋压矿工救出后，营救人员一定要立即对其进行创伤检查，并根营救人员一定要立即对其进行创伤检查，并根据伤情进行止血包扎、人工呼吸、骨折临时固据伤情进行止血包扎、人工呼吸、骨折临时固定等紧急处理，然后才能搬运出井。定等紧急处理，然后才能搬运出井。117矿山压力与顶板管理
