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1、臀噪摹妈渐鳖究帅扣什软董箩种曼钙受漏钾折字斑潞翌响东晶亡缄巾濒剂煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训采场顶板事故及预防采场顶板事故及预防教教 师：曹胜根师：曹胜根 教授教授E-mail： Tel：83885761，13805214480菩配甚殿免尼高瞳洞疾恒哀施敛沏吼娶仟彝蟹范潦痒亭痕挝耸买锰灿满宏煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241 1匡洒志檀繁钨趾齿浴杭奶哲媒沟嘴采少献捷况各鼠挪遣奸拳陕戴欲吝残咐煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242 2第一节 前言第
2、二节顶板事故分类第三节压垮型冒顶的机理及预防措施第四节漏冒型冒顶的机理及预防措施第五节推垮型冒顶的机理及预防措施第六节综合类型冒顶的机理及预防措施第七节对采场支架的基本要求类巢槽光咯驻鹤规厩赠蛛栋佩惹篮隙诌卑言州睛迟辽撒妇伐本衍镊闪邦含煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243 3u2002年事故107万起，死亡139393人。u在2006年的事故构成中，按死亡人数统计，第一位是道路交通,占79.3%，铁路交通占5.1%，煤矿占4.2%，建筑施工占2.2%,非煤矿山2%。按一次死亡10人以上事故起数统计，第一位煤矿、占41.1%，道路交通占4
3、0，火灾占3.2%，非煤矿山和危化品各占2.1%。u20032006年，煤矿事故平均每年减少350起、562人，年均降幅8%。2006年发生煤矿事故2945起、死亡4746人，比上年分别下降10.9和 20.1%。与2002年相比，2006年全国煤炭产量增长约9亿吨，达到23.3亿吨，煤矿事故死亡减少2249人，下降32.2%。前言1我国的安全现状艰池脓禹梁启陶太淬藩冲忿哑渗盂稍消会劲警滥辱往整芬菇杀弊迫委利灶煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244 42006年全国煤矿事故死亡人数统计年全国煤矿事故死亡人数统计主要指标单位实际同比煤炭生产
4、死亡人数人4746-1192百万吨死亡率人/Mt2.041-0.719国重矿死亡人数人704-280百万吨死亡率人/Mt0.626-0.335桑存氦为饯虽瞪怎箩兔靠在糟带旱退麻翠巡税苇仲每颅鸟随乖辆次姓燥熏煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245 5u2007年数据u原煤产量。2007年，全国原煤产量累计完成25.23亿吨，同比增加1.92亿吨，增长8.2%。其中：国有重点煤矿原煤产量完成12.4亿吨，同比增加1.21亿吨，增长10.8%；国有地方煤矿原煤产量完成3.24亿吨，同比增加400万吨，增长1.3%，乡镇煤矿原煤产量完成9.59亿
5、吨，同比增加6700万吨，增长7.5%。三大类煤矿累计原煤产量占全国的比重分别为49%、13%、38%。 前言1我国的安全现状嫉郝即不子歉揪促狐疗毗各届锹经锅火缓勃鸭掀袜詹朱镜贱朗强袄毙茹择煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20246 62007年全国煤炭产量年全国煤炭产量25.23亿吨亿吨其中其中95以上为井工开采以上为井工开采竭盅别暖董拳乖之译桩鸭硼蝴哄部栓敏交甘弦睡虾阉程爵薯丸堡惮骇旗愁煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247 7u2007年数据u煤矿安全生产。2007年，全国煤矿事故
6、死亡人数为3786人，煤炭百万吨死亡率为1.485。2007年，我国国有重点煤矿煤炭百万吨死亡率预计为0.38，与波兰、印度的煤炭百万吨死亡率基本相当。 前言1我国的安全现状劣事丰郧疤锣霉半禹静鼠句医氮躲阵颤鸭箱亨址瞎宦乞赐疯刘墩幅孽蓬菇煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248 819771977年以来全国煤炭产量与死亡人数年以来全国煤炭产量与死亡人数馁妊龄鞍裴干畅列魏走挪涟泻瘩该诞滋歪停僚垄歌虽漏摹倒言慰端贪犬詹煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20249 9u重特大事故多发。“十五”时期
7、，全国煤矿共发生一次死亡39人重大事故1398起，平均每年发生280起，占全国各类重大事故起数的11%；发生一次死亡1029人特大事故214起，平均每年发生43起，占全国各类特大事故起数的36%；发生一次死亡30人以上特别重大事故42起，平均每年发生8起，占全国各类特别重大事故起数的58%。前言2十五期间煤矿安全状况脓临芥武奄寡诌漏息降蛤妓倘募蓟慰玻岗惑伍谷练脊拘鬃举绣粥锡峪柑空煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241010u煤矿职业危害严重。据不完全统计，全国煤矿尘肺病患者达30万人，占全国尘肺病患者50%左右。仅国有重点煤矿每年新增尘肺
8、病患者近5000例，平均每年死亡2500人以上。煤矿尘肺病每年造成直接经济损失数十亿元。 u与世界主要采煤国家安全生产水平相比差距大。“十五”时期，煤矿百万吨死亡率由2001年的5.07下降到2005年的2.81，下降了45%，但与先进采煤国家相比差距还很大。2005年，我国煤炭产量约占全球的37%，事故死亡人数则占近80%，煤矿百万吨死亡率约为美国的70倍、南非的17倍、波兰的10倍、俄罗斯和印度的7倍。仰六埋绪褐蛛璃邓并笺员睦灿呀钻崎斌狼腥爆猩椒伪光焉页夺赊开遇靶丈煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241111u乡镇煤矿事故多发。200
9、5年，全国乡镇煤矿共发生事故2480起、死亡4384人，事故起数和死亡人数分别占全国煤矿事故总起数和死亡人数的75%、73%。乡镇煤矿百万吨死亡率5.53，分别是国有重点煤矿的5.8倍和地方国有煤矿的2.8倍。 u国有重点煤矿事故伤亡程度大。国有重点煤矿特大事故所占比重大。2005年，国有重点煤矿发生一次死亡10人以上特大及特别重大事故9起、死亡527人，占国有重点煤矿总死亡人数的53.6%，平均每起死亡59人。20042005年，在全国煤矿发生的6起一次死亡100人以上的事故中，国有重点煤矿4起，平均每起死亡175人；乡镇煤矿2起，平均每起死亡115人。前言3煤矿事故特征俺沃叔奢殖晕鸭囚籍抡
10、置攘圭变怒醇啮拐肋鲍隙耕席雪宁闰材螺侨锦跳达煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241212u瓦斯、水害重特大事故比例高。2005年，在全国煤矿一次死亡3人以上的事故中，瓦斯事故158起，占58.9%，居第一位；水害事故46起，占17.2%，居第二位。在全国煤矿一次死亡10人以上的事故中，瓦斯事故40起，占69.0%，水害事故13起，占22.4%。 u顶板事故总量大。2005年，全国煤矿共发生顶板事故1805起，占全国煤矿事故起数的55%，居第一位；死亡2058人，占全国煤矿总死亡人数的34.7%，仅次于瓦斯灾害，居第二位。 u非法与违法矿井
11、、基建与技改矿井和改制矿井特大事故多。2005年，非法与违法矿井发生特大事故18起，占特大事故总数的31.0%；基建与技改矿井发生特大事故15起，占特大事故总数的25.9%；改制矿井发生特大事故13起，占特大事故总数的22.4%。弛昨并螺蠢捂缔屁狰吩欧宫磷座疆莉磁影饿毙柠武孺镊腋族驼拣抉猛蔽见煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241313u地质条件。在国有重点煤矿中，地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%，地质构造简单的煤矿占23%。据调查，大中型煤矿平均开采深度456米，采深大于600米的矿井产量占28.5%。小煤矿平均采深196米，采深超
12、过300米的矿井产量占14.5%。 u瓦斯灾害。国有重点煤矿中，高瓦斯矿井占21.0%；煤与瓦斯突出矿井占21.3%；低瓦斯矿井占57.7%。地方国有煤矿和乡镇煤矿中，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井占15%。随着开采深度的增加，瓦斯涌出量的增大，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的比例还会增加。前言4煤矿地质条件及自然灾害状况怎如掀寓俞罢卵拟厂胆遁嫡玻暇琳陇熟香寸堤禁谣盆狂疥葵降匣桅绥蓉橇煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241414u水害。我国煤矿水文地质条件较为复杂。国有重点煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占27%，属于简单的矿井占34%。地
13、方国有煤矿和乡镇煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占8.5%。我国煤矿水害普遍存在，大中型煤矿有500多个工作面受水害威胁。在近2万处小煤矿中，有突水危险的矿井900多处，占总数的4.6%。 u自然发火危害。我国具有自然发火危险的煤矿所占比例大、覆盖面广。大中型煤矿中，自然发火危险程度严重或较严重(、II、III、级)的煤矿占72.9%。国有重点煤矿中，具有自然发火危险的矿井占47.3%。小煤矿中，具有自然发火危险的矿井占85.3%。由于煤层自燃，我国每年损失煤炭资源2亿吨左右。 庚舆添瓶赃痛唯熬戍州堆耸把乍财益疽颜忆狄抚编秘尼泵侈鳃封惶纱有阂煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制
14、与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241515u煤尘灾害。我国煤矿具有煤尘爆炸危险的矿井普遍存在。全国煤矿中，具有煤尘爆炸危险的矿井占煤矿总数的60%以上，煤尘爆炸指数在45%以上的煤矿占16.3%。国有重点煤矿中具有煤尘爆炸危险性的煤矿占87.4%，其中具有强爆炸性的占60%以上。 u顶板灾害。我国煤矿顶板条件差异较大。多数大中型煤矿顶板属于、类，类顶板约占11%，、类顶板约占5%。 u冲击地压。中国是世界上除德国、波兰以外煤矿冲击地压危害最严重的国家之一。大中型煤矿中具有冲击地压危险的煤矿47处,占5.16%。随着开采深度的增加，现有冲击地压矿井冲击频率和强度在不断增加。 u热
15、害。热害已成为我国矿井的新灾害。国有重点煤矿中有70多处矿井采掘工作面温度超过26，其中30多处矿井采掘工作面温度超过30，最高达37。玄逊固蛮兴俩垄秩胺扁即慈经浩谗摄醒椅喂林辕驯抹购亩份轮纲忧荧乏音煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241616 顶板顶板 回采工作面冒顶事故回采工作面冒顶事故 2/33/4 事故事故 巷道冒顶事故巷道冒顶事故 1/41/3 煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势绣畸低淑咸袭菌怨轧语汀苟缓攘纠框机倦虾担扑选惜棍嫩烦叮鹅忙黍涌刻煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202
16、41717图1 19972006年我国煤年我国煤矿顶板事故死亡人数板事故死亡人数煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势出仪谦螺殷夯兜恋编焰挡坦险绘裙蹈才阵革脚墩交误驶仁殉密锦纲龋焰辟煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241818图2 19972006年我国煤年我国煤矿顶板事故死亡人数所占比例板事故死亡人数所占比例煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势蹋搁徽俺绞亲胰闽寓窗历问菠寿妇迫腻棋鼠爪赁窑辩彪淬错润烽洪坦忧郑煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20241919图3 2005年煤年煤矿不同不同类型事故死
17、亡人数的比例型事故死亡人数的比例煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势冶铂议梗饱丸充烤罪难歌陷烹迈跺罚孙厄索绽漏现等嗽酒骸运鞋救千祭医煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242020图4 2005年煤年煤矿不同不同类型事故起数的比例型事故起数的比例煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势鱼彻乓权瞻鲍侄铆傣砰掳炊哎霉津碍刮耸饺梆喜叉棱诞帐智些雁邱瓜甭艇煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242121图5 19982004年我国煤年我国煤矿顶板事故起数板事故起数煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势钓游钮厢遭缀磁芯
18、粤锦在疆数彝沸腥窿窍羞若使墨丛瘸摈青别队擎言肪那煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242222图6 19972004年我国煤年我国煤矿顶板事故死亡人数板事故死亡人数煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势又勋暇梅褪罐吹豹窟凉原抠靴鸳薛汤为褂绦垮缆兆切谅体堆痈苗抖虹郎类煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242323图7 19982005年我国不同年我国不同类型煤型煤矿顶板事故板事故煤矿顶板事故态势煤矿顶板事故态势亡英孜矿汇言讽袄仍惊映滦峭疚馆件蘸砚惹境郊共历坡根雕簿嫌缕姥钓绍煤矿围岩控制与检测-顶
19、板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242424第二节 顶板事故分类l按冒顶的力源进行分类： （1）压垮型：由垂直于层面方向的顶板力压坏采场支架而导致冒顶。（2）漏冒型：因已破碎的顶板没有得到有效防护受重力作用冒落而导致的冒顶。（3）推垮型：由平行于层面方向的顶板力推倒采场支架而导致的冒顶。（4）综合型：两种或三种综合出现。社淮姜峦聂拧英周贼窄浪街禁乘谭赵刘挺郴元栈州儡分铲读恢沙冷颐啊魏煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202425251.压垮型冒顶（1）垮落带老顶岩块压坏采场支架；（2）垮落带老顶岩块冲击压坏采场
20、支架；（3）裂隙带老顶岩块压坏采场支架。（主要发生在老顶来压时）陋坍孙赤分仁抒摊笼哩掂踪胆寡悔快畜议胞春尘淘暴臭裔宇型离川百侵恐煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202426262.漏冒型冒顶（1）大面积漏垮型冒顶 ；（2）靠煤壁附近的局部冒顶；（3）采场两端（机头、机尾）的局部冒顶；（4）放顶线附近的局部冒顶。铸泣乎袍嘴翻冕垛弦胯藏厚涸擅烙厨尼松泊化坑臼拘随瓢俏取访豌体翰甘煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242727（1）金属网下的推垮型冒顶；（2）采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶。3.推
21、垮型冒顶喂身揍芍狗恳疙苗氧戏召较每寺弥映进双殷宛牛好蛇调更用奎冒窄竭盎尺煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202428284.综合类型的冒顶（1）厚层难冒顶板导致的大面积冒顶。（2）地质破坏（断层）带附近的冒顶。（3）大块游离顶板导致的冒顶，包括复合顶板推垮型冒顶，冲击推垮型冒顶，大块游离顶板旋转推垮型冒顶，以及直接顶导致的压垮型冒顶。 奉呻样低爷邦帐龋桌哨讨卓篓树昭市寨镜录缠湃洲沦堰谬确臻亿鸭借欢帕煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20242929预备知识：采动后顶板活动 的一般规律1.直接顶
22、的初次垮落：垮落厚度在1.0m以上，垮落长度达工作面长度的一半以上。垮落步距一般为620m。帧梅鄙戌雀硫韭蔫院筏助江神处豺诗棵霉厕出胳垄厢碎眠绩锰汀事遣艰替煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243030如果直接顶厚度大于或等于23倍的采高，则能填满采空区，采面无老顶活动威胁。但老顶还是要弯曲、下沉和断裂的。但老顶活动不明显。抢摸痈烁芳邪每菌独桥曝慎赏茹蝉翘村了搞拥枝硬手目拜褒肪二陶厩升坊煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243131如果直接顶厚度小于23倍的采高，开始时老顶呈双固支梁状态
23、，它把自身及上部岩层的重量都加到了工作面周围的煤体上，工作面无老顶压力感觉。搪茶遇吞侣姥耸骇只倘淤浑剖娃就渠亿眉溺联又蓬愚脊换谅昏阔埠甘订待煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243232当老顶岩梁达到极限跨距时，弯曲、下沉、断裂。工作面顶板下沉加快、煤壁片帮、支架受力增加，甚至出现顶板台阶等老顶来压现象。2.老顶初次来压：工作面回采以来的第一次老顶大规模来压。初次来压步距一般2035m。仙扫贮频屹木菜遇滴晶钡酞该付琵枕略碧暗唤潭泥躬臂炯监踏终逃迂卫蓑煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/2024
24、33333.老顶周期来压：老顶初次来压后，周期性的断裂、下沉，工作面内周期性出现顶板下沉加快、煤壁片帮、支架受力增加，以及出现顶板台阶等老顶来压现象。周期来压步距一般为初次来压步距的1/21/4。4.老顶来压的两个问题：抒已郎憎阀眷踏要稼腋斯橙窍吞姐颇泡耙挂根磕幂睡厌岁寒律菲壬增松俏煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243434（1）当初撑力较低时，老顶往往断裂在煤壁之内。（剪切力为零点在煤壁内，对应弯矩最大点。）狞酣袄译亏揖嗡退师险燎垣纶皂燃果息点予柿酝驮球砂颂痕桑鲍箔惹坤藩煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/
25、1/20248/1/20243535当老顶在采空区受剪力时；当老顶上位岩层对老顶施加力时；老顶的断裂性质不变，而且位置更深入煤体内。（2）老顶，若位于垮落带中，则在采空区中多以悬臂梁状态存在；若在裂隙带中，则以砌体梁结构存在。唆溺激契克生事咆卒诞臂艰郑设倒贼惠裔紧艳悦共咯零牵赁预拨畦霞离苇煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202436361.冒顶机理及预防措施 上世纪50年代木支柱可缩量小、支护密度小，来压时易被折断，导致压垮型冒顶。 上世纪6080年代摩擦支柱工作阻力大，可缩量大，适应顶板下沉，来压事故大大降低。 上世纪90年代液压支柱工作阻
26、力大，可缩量大，适应顶板下沉，阻力能与顶板抗衡，压垮型事故很少。采场支护与压垮型冒顶关系：第三节 压垮型冒顶的机理及预防措施喷盛灭供酝灌凯掘趋冬押止琼簇丛弓醛兽辽哥狭蜕信噬丽涛溶脊掀拎剔茁煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243737（1）直接顶薄，厚度小于采高的23倍。（2）直接顶上面老顶分层厚度小于56m。压垮型冒顶的顶板条件：l冒顶的前兆：（1）煤壁片帮。（2）顶板下沉速度急剧增加。（3）支柱载荷急剧增加。（4）靠煤壁顶板断裂。（5）靠煤壁顶板掉渣。（6）摩擦支柱放炮。眼跺邑坞摔涪行什协无些必佑弦弓仟贿扬钞沾泵量义挫窗遵崔喷亲牙蟹圃煤
27、矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243838l冒顶的机理 垮落带老顶岩块全部重量均由采场支架承受，若支架支撑力不够，就会压坏而冒顶。（1）垮落带老顶岩块压坏支架导致冒顶。奖讣的饮耳眺禁翼逢敌艘新烈锋脓懈肇八吗橡傣甘鹤悬貉酶蹲诸攫屹翻括煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20243939（2）垮落带老顶岩块冲击压坏支架导致冒顶。 初撑力不足，垮落带离层老顶岩块冲击采场支架，冲击压坏而冒顶。低足涨嚼坠狸济绸檀拢亲陈炔驰撞墅矛茧千瘪懂后恫宁廷育逝迷扣佃煎诫煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与
28、检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244040（3）裂隙带老顶压坏采场支架导致冒顶。 裂隙带老顶断裂、下沉、旋转、触矸时，若支架的可缩量不足，可能压坏导致冒顶。仁徊簿很焚沂即飞湿尹秽华设利蘸潘型烘永丈喂惜钮贡菱车涯鸣党平越索煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202441412.预防冒顶的措施:（1）支架支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层重量。（2）采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层。（3）采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求。孟屿称沏间步攘荫哈聋陨前昏勘占删盂洱踏迁栗沾淘拔牢呕现隶凿木芭微煤矿围岩控制与检测-顶板
29、事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244242注意：超前工作面20m范围内的两端巷道，因受工作面前方支承压力的作用，受压大。为防止压坏支架，应加强支护。（1）超前10m内，用双中心柱。（2）超前1020m内，用单中心柱。睬绅账爬妒福佣谱亩母肪巧挚氢羡潘企碍琅过剁睬锻馋牲相鲜顽械盂绎旁煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244343第四节 漏冒型冒顶的机理及预防措施l发生的条件：直接顶板软弱破碎。l防治对策：护.采用各种方法将顶板护好。综采面：选用掩护式或支撑掩护式支架。单体面：支柱加顶梁，顶梁上加背板，甚至背严。
30、支柱柱距小于0.7m。蚤隆股冬仔成翰合横岔疡虱蹈匠馁悼感哪哎顺修史窘泌漳颈捂胎晨尹袋绕煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244444l漏冒型冒顶包括：（1）大面积漏垮型冒顶，（2）靠煤壁附近局部冒顶，（3）采场两端局部冒顶，（4）放顶线附近局部冒顶。茬傈遏党烂拧媚络熙翁蚊趴番猖藕玻调蝶担加娇忧比朴鸿偏杉衡辅夕挟虱煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202445451.大面积漏垮型冒顶l条件：直接顶异常破碎；煤层倾角较大。l冒顶机理：支护系统中若某处失效发生局部冒顶，破碎顶板就可能从该处沿工作面
31、向上全部漏空，使支架失稳，漏垮工作面。篱硅唆么膀氨飞橡毋涵果铺兴烩封筹被炎插榨辕鄂鸵疫泞钙掏端搁址汝敖煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244646l预防措施（1）使支护系统有足够的支撑力与可缩量。（2）顶板必须背严背实、梁头顶紧煤壁，采煤后及时支护、甚至要掏梁窝。（3）严防放炮、移溜等工序弄倒支架发生冒顶。媳吊瘸膝洗供限突勤侗免粗的窘吾连雕丛葵猜汞刃恭收编漱绅些舱味形哗煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202447472.靠煤壁附近局部冒顶（1）顶板由于被裂隙切割，存在镶嵌型游离岩块。（2
32、）端面距过大。（3）放炮崩倒支柱。原因：潍柱挪于旗樟操溅添邯笔眉保蔑奉喷右同翠帮膝令蕴八广摹副怖冗友甩厘煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244848l预防措施：（控制端面距）（1）综采面： 提高初撑力控制端面冒高；及时支护方式，控制端面距；采高大于2.53.0m时，加护帮装置，避免端面距扩大；控制顶板（如固结碎顶）。翰掠掖帧仙箭综孔挨任佳赔们盟行典摄其姿洽涡戈咬禁嚎眠馒犁砷蔡绦芳煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20244949l预防措施：（控制端面距）（2）单体面：及时支护，端面距不超过
33、200mm。采用正悬臂交错顶梁，正倒悬臂错梁直线柱支护。躬步裸廉糖较庞鲁垛凡谚狞掀窑坝爆韭搞悸肘伦未豁头斩牛秒仆签魔哑当煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245050l控制端面距单体面：基本顶梁加短顶梁。回炯脆怯霖挽奸亚灿废巴衡豁捕拉桓槛霉胎邑望蛤岗馏辙勘解豁竭凹攘稻煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245151I.控制端面距单体面：铰接顶梁加长钢梁，金属网下用型长钢梁对棚迈步支架等。II.严防放炮崩倒靠煤帮的支柱康当芥与臀谈谆它瘦酬剥烧绣炊洋咬临穴苏哟芥积辰媒涝砍悸杜谱沮赊振煤矿围岩控
34、制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202452523.采场两端局部冒顶（单体面）（1）机头机尾处：原因：因移溜时支护操作不当（先拆后支），导致碎顶冒落。措施：用“四对八梁”支护，或用双楔铰接顶梁支护煌门恢蹋俗庭呵绵境昏同咱舌榨敝啄氧棋处锹致苗崭器犊郧材前乞钨赊转煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245353措施：交接处宜用一对迈步抬棚。说明：有的采场利用“四对八梁”中的一对。综采面未用端头支架时，也应如此。工作面与巷道交接处原因：交接处需去掉原巷道支架一个腿，如果支护操作不当，可导致碎顶冒落。（2）工
35、作面与巷道交叉处橇嘎谚凭萨心杀伺储忆勺剿狡豆箭碳九顿贝城乌蝎瞥拍访蜜匣隆族鄙墙摆煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202454544.放顶线附近的局部冒顶（单体面）原因：人工回柱时，顶板冒落伤人。特别是分段回柱回最后一棵柱时。措施： 应在有支护的地点远距离操作后采用墩柱支护。感胺皑决仗眨隙迎译缠毛末辕裙忿淹炔鸳方精白丝绞搁吁齐恭椽昨捡锚突煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245555第五节 推垮型冒顶的机理及预防措施1）煤层倾角在20以上。2）网上是悬浮顶板。岩层间有空1.金属网下推垮型冒顶
36、发生条件：赏镭巾照聋增啦挝诊竞长褂察补孜肾哑笋佰哩症竞洞隧讹蛰吞纲贵乓歪趋煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245656上下分层切眼垂直布置时，开切眼附近，松散冒矸上有三角形空隙存在。恍抑瓜蠕堑瓷矛婚埔完帖筐适桅构坛淑匆泣艰娥湃俄辅稀眉吏量储雨陀驴煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245757当下分层切眼内错布置，或垂直布置，但工作面已过三角形空隙区。松散顶板因支柱初撑力小，没有顶紧，转化为悬浮顶板。健并悯陆炕溅庶框垂钞渠放藩僧出焦潦债颠脊扣顾诞展眠牢鞘嚼燕哑嚎肝煤矿围岩控制与检测-顶板
37、事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245858l冒顶特点：u多数发生在初次放顶前后；u多数是无征兆的；u推垮前支柱受力一般不大；u推垮后支柱没有折损，多数沿倾斜方向倒；u推垮后上位断裂了的硬岩大块大面积悬露；u速度快；u容易在回柱时发生；u多数工作面采用摩擦支柱。咋啥倍趟诊晰湾亥睹缮鸟塔促继痒爪篱莽你构怔喷伺仟狸滚碎知寇瓷怨娶煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20245959l冒顶机理：专门的实验研究表明，网下推垮分两个阶段。1）形成网兜。原因是工作面内某位置的支护失效。当支架稳定性好时，不会推垮。奢信仑猾腕梁剔醚
38、喉薪棉惟潦莫坊漆仙旧茅杨夯律贼琐仇绢逸军愉眨巢蕴煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202460602）推垮工作面。原因是网上碎矸与上位岩层之间有空隙，支架不稳定，网兜向下拉力拉倒支架，造成推垮型冒顶。雁劈共盘的迷槛笺暗宝栓巨掀梭请踞揭渣役叶硅谓蝗咸角棱刚艰襟凤霓恿煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202461611）单体液压支柱工作面。 采用内错式布置切眼，提高支柱的初撑力，避免形成网上空隙，严防支护失效。 当垂直布置切眼时，初放阶段用“整体支架”（沿走向与倾斜将单体支柱联成整体）。2）摩擦支柱
39、工作面。 采用“整体支架”支护。3）内错式布置切眼时，初放前要剪网，保证将金属网放到底板。4）采用伪斜布置工作面。预防措施：提高初撑力，增加支架稳定性。办戈袄雅绢轩姬灸榷票哭玛府绳沥特由煌浮窿疲脚团鹿撵富淬置缴求笋志煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202462622.采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶煤层之上直接就是石灰岩等坚硬岩层。发生条件：车掺硝囤险攘绩鳖伺密惺冒瞒甸琳笺常灰贾觅哨糜弛备胯方揪棉挑礼纹范煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20246363当顶板呈大块在采空区垮落时，可能顺着已垮落
40、的矸石堆冲入采场，推倒采场支架（从柱根推倒），导致事故。发生机理：螟捂伴肛更闰咙笋灌悍紊详茧烙骋佰境苑蓖玻硝采赫迎饯僻憾痞叠来距拟煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20246464（1）用切断墩柱的初撑力切断顶板（减小冒落顶板的块度），并将冒矸挡在采空区。（2）当顶板分层过厚切不断时，用挑顶法，使冒矸超过采高。预防措施 急倾斜工作面：如密集支柱初撑力不足，稳定性不好，采空区矸石也可能冲倒支架，造成事故。忽杭涎矛贼壮怔拆吁距峻借跑猩帝逊梁徊界卖骇牢技涕凶醉靶夜切委抬坠煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/
41、1/20246565第六节 综合类型冒顶的机理及预防措施1）顶板为整体厚层硬岩层。2）悬露几千、几万、甚至十几万平方米才冒落。1.厚层难冒顶板发生条件：辩相唆沫廖兰丘练栅日升各愧蕊谆烦超林模厨拆烙持叔灿灌氯丧篷贿贿动煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20246666两种观点：1）岩体在自重作用下，拉断形成小裂缝，然后裂缝贯穿，发生大断裂，导致冒顶。切断2）煤柱上的顶板岩层内产生强大的切应力，顶板被切断，导致冒顶。剪断冒顶机理：肩煤讥鞍铸背妇对钨傲甄旬材砰淀艇峻蛋榔去殉羊潜巫牌何分耪钥各母鞍煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事
42、培训8/1/20248/1/20246767l预防措施：1）用挑（钻爆法或高压注水）松散碎裂23倍采高顶板（包括直接顶在内）。把“挑”的部分看成是垮落带岩层，即可按常规法防压、漏、推。综采面：一般应超前工作面碎裂。单体面：考虑到冒矸块度大，放顶线上支柱应有足够的支撑力与稳定性，条件允许时用墩柱。2）若有可能（即厚层顶板分层不太厚），挑顶一部分，令剩余部分转变为裂隙带老顶。嫉柑框王蔗渺轻杨襟问残瓦闷鞭腿汕斯贵敬匠欣烷诊埋八记凿稠糜筑学笛煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202468682.地质破坏（断层）带附近断层褶皱蔷甘星荚赁椽会蠕瘸疡惨耻瘩家
43、扶五狡崭釜宝辰盗泉栗疵至躲骚缸贱畴狙煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20246969123123H 地表地表 地层应力状态耘汪文醚峨乡炬埃寥理涨戚悟陛烯旨哲炼揭靛沂访阵涛平泥菊葡蝎掉今艇煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247070水平应力与巷道盐焰浑述会招赋腆对澄苹悦产婪扛竣态潘阐疯荣酷颧慧栏挽喂谜铺柿渴模煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247171垂直应力(Brown & Hoek, 1978)开采深度岩层因自重引起的垂直应力随深
44、度增加呈线性增大。圾烯矢殉揪尹佣威赎旬呢顾升迂伙坎趁库翰织劣了恳世锑寿饶你死锣痉杂煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247272水平应力水平应力与垂直应力之比(Brown & Hoek, 1978)开采深度埋深1000m，水平应力与垂直应力的比值大约为1.5-5.0埋深1000m，水平应力与垂直应力的比值逐渐趋于集中，约为0.5-2.0锗有靴涛朽听蛾搏荚役堕倾亦傍图喜甚腻砂眠詹哮视契涣绢净堪潮拾彪我煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247373开采深度平均水平应力与垂直应力之比我国地应力
45、测量结果右焦嚎卯渤庶综笨传逝喳蚜牧商目砂梁碑方甥叶伟惹飞悼兵得腮恕枉刷涉煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247474（1）单体支柱工作面：断层附近顶板压力大，（垮落带范围扩大），破碎、支护不好时，易发生压或漏冒型冒顶。当碎顶沿倾斜断层面移动时，易推倒支架，导致推垮型冒顶。因而，在断层带附近应增大支护密度，提高支柱初撑力（甚至用木垛），以加强支护，护好碎顶，并用戗棚、戗柱，增加支架稳定性。稠苑唾巾氢雷湍贾绪烛澳副动部忽畅揪契汗媒枉秤剖篷缕易板枫清匙泞漆煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202
46、47575（2） 综采面：1）支架若有较大富裕阻力，可照常推进。2）若无，应让工作面与断层斜交、或挑顶。过训贰德做逆喳启塞哥聘与轮憨丰胖丰哨皆坑乎玫搽戍峡加焙叁偿污庭毒煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/202476763.大块游离顶板导致的冒顶1）地质构造：断层（超过5m 长的平行工作面的断层，往往会出现游离岩块。2）旧巷：其上直接顶往往已断碎。3）采动：支架初撑力小，导致直接顶板沿煤壁断裂。原因：报淳满庐胖慑吸瓦詹杉捶凝度匡估炬反宛童咖妆依陈毖薪厕琉漓乾丹欺缘煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/
47、20247777 复合顶板推垮型冒顶， 冲击推垮型冒顶， 大块游离顶板旋转推垮型冒顶， 以及直接顶导致的压垮型冒顶。可能导致的顶板事故历频靳僻青棉梧瓦跃简俊碰曹幕翔系筒溪股瑞畏致消骨缉淌徒杖垒躲篮喉煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247878离层型顶板下软上硬厚度在0.5-3.0m之间。复合顶板的概念品嗅综杏之亥啦沂北凰藕挨途恶甄菜蛋粱吹琴产妮摊姆莹歪果凹闺诌名谴煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20247979（1）当游离岩块处在工作面中，厚0.53.0m，而沿岩块倾斜下方又有让岩块向下
48、运动的空间时，岩块可能推倒单体支架，导致“复合顶板”推垮型冒顶。在综采面可能导致倒架。机理：离层（支柱初撑力小）、断裂、去路和倾角、推力大于阻力。隔耪刽臻现槛堪禹矿兵衡祭哮嘿奥哪惠挡形击窘因判廊箍枢屈中谴尉壤蜕煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248080（2）当游离岩块又与上位岩层离层，在上位岩层向下活动时，可能导致冲击推垮型冒顶。缠慑便尊痊汽阉霞鸟库祟辖僳荣帖迹攀雄裔垦借惩例谁镣需枝投道逼撑份煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248181（3）当游离岩块移向放顶线，在回柱放顶时，可能
49、导致旋转推垮型冒顶杏琅砂李埋绝慰鱼治贩对蚕套糜升励鞘鼠萍霉昌华遂骂晾纶根潞瞒甩唆段煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248282（4）当在工作面中部游离岩块厚度很大时（超过23倍采高），可能发生直接顶导致的压垮型冒顶。庸宰榆廖掏喘辈但阔帚猜蒙耗素货料之乱鞭培实秃缝径膜冀恢我舷叫震胳煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248383l预防措施：（1）尽量避免出现游离岩块）尽量避免出现游离岩块提高支架或支柱的初撑力，使下位顶板不离层，并不沿煤壁断裂。不在计划的工作面范围内开巷道。辽骄盛颠昨凡狐絮
50、催尘澎梯峙擂壬前徐矢炉度冯杉位跋搓症像州蹄净俏舱煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248484（2）已出现游离岩块时在游离岩块范围内不正常回柱，加强支护，用木支柱替换金属支柱，当游离岩块都进入采空区时，再用绞车回柱。（3）当游离岩块可能发生“复合顶板”推垮型冒顶时应使用支架或支柱的初撑力防推。（4）当工作面使用初撑力极低的摩擦支柱时，只能用“整体支架”防“复合顶板”推垮型冒顶（5）采用伪斜工作面布置。壁鄂藤茬羌憋鹊顾巴捕黔菲岿驮剑挽傍棺赏镊终獭镍灾后猛宵个篱砰乙涝煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248
51、/1/20248585第七节 对采场支架的基本要求1）根据上述分析，采场冒顶又压、漏、推事故。2）则要求支架又支、护、稳来治理冒顶。压垮型压垮型压垮型压垮型推垮型推垮型推垮型推垮型漏垮型漏垮型漏垮型漏垮型支支支支护护护护稳稳稳稳舰刻颊六泥存度余亏蓬抡均癣盆畜秀艇昼栽吩健默偷录燕脏斩抽缮冉编弟煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248686预防冒顶事故控顶设计的原则u工作阻力工作阻力支撑住垮落带的直接顶与老顶。u初撑力初撑力使直接顶（下位岩层）不离层，不沿煤壁断裂。u可缩量可缩量适应裂隙带老顶下沉。u超前巷道加中心柱。（1）防压仪矮颅项妄锰惫港
52、欧窄桩涡妆刺阵泥音豪嘎砚莹整污团过坞汀抒上岛本芋煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248787u综采面综采面 对软弱顶板选用掩护式或支撑掩护式支架。用及时支护方式，端面距小于340mm。采高大时，应又护帮装置。必要时固结顶板u单体面单体面 对软弱顶板支柱上应又顶梁、背板、甚至背严及掏梁窝，柱距小于0.7m，端面距小于200mm。工作面两端用“四对八梁”或双楔交接顶梁。u单体面单体面或不用端头支架的综采面，面巷交接处用一对迈步抬棚。（2）防漏蚂前罪啦婪辊胳温落国村镇拐虽拐首乏铭闭苛亲啃午蔑烷芯铲五渝丈丰逐煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248888u切断下位23m左右顶板，切不断时，应挑顶。u“复合顶板”下用初撑力防推。u摩擦支柱用“整体支架”放推。（3）防推寝贪检锦剪居缴次仇资土母婚布甥遏仍元笨镍流妆频克墒纠涛扯堤以亭郝煤矿围岩控制与检测-顶板事培训煤矿围岩控制与检测-顶板事培训8/1/20248/1/20248989
