采矿顶板帽落问题和防范措施总结

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1、采矿顶板帽落问题和防范措施总结　　【摘要】：采矿顶板帽落问题在近些年来发生频率较高，只有充分研究顶板冒落机理，采取有效的防护措施，才能保证煤矿安全生产。【关键词】：采矿顶板帽落问题；防范措施；总结中图分类号：O741+.2文献标识码：A文章编号：采矿顶板帽落问题在近些年来发生频率较高，只有充分研究顶板冒落机理，采取有效的防护措施，才能保证煤矿安全生产。1顶板冒落的危害7顶板冒落会产生巨大的冲击气浪，这种气浪类似被压缩的气体获得释放一样，冲击力很大，此时，如果开采人员或是开采设备没来得及撤离时，就会被冒落的顶板击中，或是被冒落时形成的冲击气浪所击中，威胁生命或

2、设备受损。随着顶板冒落还可能出现涌水、可燃气体或有害气体散放等，极易发生矿下水灾、爆炸或是中毒危害。这些危害最终都可能夺走开采人员宝贵的生命。因此，对于煤矿顶板冒落的危害必须重视。季惠龙等在《大型采空区顶板冒落危害预测》一文中指出：在顶板零星冒落时，处于冒落点20m外就可以安全躲避，而对于顶板大量冒落时，人员或机械必须撤至冒落点480m以外，才能安全躲开顶板冒落的威胁。因此，煤矿必须认识到顶板冒落的严重危害，有进行顶板冒落预测的能力，及时发现顶板冒落，保证开采人员或机械设备的安全撤离。2顶板冒落的前兆2.1大面积冒落前，由于岩石微破裂和局部受压的加速发展，顶

3、板出现闷雷声，煤邦和煤柱出现拍拍的炸邦声，而且这些声音频度逐渐增高，范围逐渐扩大，这种现象一般十几天前就出现了。2.2地面和坑下出现加速形变。地面加速形变：大面积冒落前要有急剧加速下沉的过程，对整体厚砂岩而言，当昼夜下沉率达到30mm时顶板则有垮落的可能，昼夜下沉率达85mm时顶板则要断裂。坑下加速形变：大面积顶板冒落前，坑下的加速形变现象比较明显，煤壁片邦最厚的可达2m。2.3采空区顶板由于微破裂增多，水的通道畅通，淋水现象加大，局部地区原淋水是清水，岩石挤压破碎后产生岩粉混入水内，清水变成白糊糊。2.4顶板加速弯曲，支柱出现压坏现象，如弯曲、变形。支柱的

4、破坏率迅速增高，破坏支柱的范围迅速扩大。2.5工作面上出现超压现象，就是在实煤区内出现片邦和响声，这种情况超全前工作面20m以上，甚至达50~100m，说明实煤区内受压的急剧加速。7有经验的开采人员都能对顶板冒板前的情况进行前兆判断，因此，在开采过程中，必须将工作经验丰富的开采人员安排到各个开采队伍中，以加强安全控制。3顶板冒落的机理研究煤矿开采是一个不断深入的连续过程，随着开采的持续进行，巷道越来越长，围岩内应力平衡遭到破坏，其内应力发生变化，围岩的强度降低，随着开采强度的增加，顶板自重增大，这些因素都会导致顶板冒落。因此，必须进行顶板冒落机理的深入分析与

5、探讨，以预防顶板冒落事故的发生，对提高生产安全与生产效益具有重要意义。具体内容分析如下：3.1地质构造薄弱产生冒落由于受到地质构造因素的影响，在形成矿岩层的中期或后期，地质变化产生弱面，将极大影响顶板的稳定性。由于弱面的存在，降低顶板的抗负荷能力，产生裂隙、层理等问题，同时对顶板组合结构造成影响。岩体强度下降，稳定性下降，因此，随着煤矿开采振动，顶板就会冒落。而且，层理表面光滑时，由于缺少相互间的摩擦，顶板稳定性很差。此时，如果对这样的顶板支护不当，就会引起局部冒顶。3.2岩体内应力积聚产生冒落7地质构造中，原岩体内的应力是处于平衡状态的，由于煤矿开采，使得

6、岩体内的应力不断产生变化，打破了原来的平衡，由于受到地心引力的作用，岩体内应力积聚，集中到某一区域，这种情况下，顶板的岩层必然会出现下沉或弯曲问题，并在采场的中央位置产生拉应力。如果拉应力已经超过了岩石的抗拉强度，则顶板岩层极易出现裂缝。在受到爆炸振动后，拉裂缝进一步扩大，加上时间效应，就会产生顶板冒落问题。3.3能量释放造成冒落随着煤矿开采的进行，顶板自重逐渐增大，这种自重应力和岩体内应力会积聚而产生了巨大的弹性能量，当这种能量积聚到一定程度后，岩体无法阻碍能量的继续积聚，岩体就会被迅速破坏，弹性能量突然释放，岩体会被弹射或冲击掉，最终产生顶板冒落。3.4

7、“关键块体”造成冒落“关键块体”是指在自然地质构造中，岩体成块，在平衡状态下，稳定存在。当煤层开采后，这些块体可能失衡，产生位移或者不稳定现象。所谓“关键块体”，是采场顶板中确保整体稳定性的关键环节，同时也是较为薄弱的部分。一旦采场顶板的“关键块体”有所冒滑，则将造成相邻块体的释放与松落，引起一系列的冒滑问题，最终造成采场顶板的整体失稳，留下安全隐患。3.5地下水问题造成冒落7地下水冲刷，会将大部分可溶性围岩冲出缝隙，随着流水的不断冲洗，缝隙会增大，造成围岩的物理学性能弱化，采场顶板的作用力有所降低，引发顶板冒落事故。4顶板冒落的防范措施4.1利用矿柱进行对

8、顶板进行支护在煤矿开采中，应用矿柱实现顶板支护过程，