顶板灾害教案.doc

《顶板灾害教案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、顶板灾害教案江开尧一、矿山压力分布规律煤矿开采必然破坏原来的应力平衡状态，并导致应力再分布，从而形成了应力增高区与应力降低区。（一）基本概念1.矿山压力及矿压显现矿山压力是矿山开采时引起的岩层压力，一般解释为：由于矿山开采活动的影响，在开采巷道（工作面）围岩中所形成的力。由于矿山压力的作用，表现出的有形现象，称为矿压显现。2.围岩围岩是顶底板岩层的总称，它一般由以下几种岩层组成：（1）.伪顶：紧贴煤层之上，极易垮落的较薄岩层。它由炭质页岩等软弱岩层组成，厚度小于0.5m，特征是随采煤而垮落。（2）.直接顶：位于伪顶或煤层（无伪顶时）之上的一层或几层相同或不同的岩层。具有随回柱放顶而垮落的特征。

2、（3）.老顶：位于直接顶之上的岩层，由砂岩、石灰岩、砂质岩等坚硬岩石所组成。其厚度大于2m，整体性较强,采空后能悬露较大面积。（4）.直接底:直接底位于开采层下面的岩层。3.原岩应力场天然存在于原岩内与任何人为原因无关的应力场称为原岩应力场。在一般情况下垂直应力是普遍存在的，构造应力则决定于该地区的地壳运动形态。4.矿压控制凡是减轻、调节、改变和利用矿山应力作用等方法，均称为矿压控制。5.采煤工作面的初次来压和周期来压9当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂，同时发生已破裂的岩块失稳，从而导致工作面的顶板急剧下沉，此时，工作面支架呈现受力普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。随着采煤工作面的推进，老

3、顶在初次断裂以后，裂隙带岩层将始终经历“稳定——失稳——再稳定”的变化，在失稳时会导致工作面顶板来压。这种来压是随着工作面的推进呈周期性出现，故称为周期来压。（二）掘进巷道引起的围岩垂直应力变化（三）采场周围应力分布及支撑压力1.采场周围应力分布2.采煤工作面前后支撑压力二、常见冒顶事故及预防（一）掘进巷道冒顶事故与防治1.巷道发生冒顶事故的原因大致包括自然地质因素、工程质量因素、采掘工程因素、未严格执行顶板安全制度等几个方面：1）自然地质因素（1）岩层层理影响。（2）岩层节理裂隙及破碎带影响。（3）地下水影响。2）工程质量因素。（1）支架支设质量差。支架设在浮矸上，金属可缩支架卡揽拧紧力不足

4、，支架与围岩间没有背景等，可导致支架阻力不能及时发挥作用，使围岩松动破坏圈扩大，容易发生巷道冒顶事故。（2）支架稳定性较差。支架间连接不好，横向稳定性差，尤其在倾斜巷道，易造成多支架倾倒得大面积冒顶事故。（3）掘进打眼爆破参数掌握不好。炮眼角度不当，或装药量过大，放炮时易崩倒支架，且使掘进作业面增大围岩破坏圈范围，易造成冒顶及片帮事故。（4）锚杆支护失效。锚杆参数选择不当，或锚杆得锚固力失效时，都会造成巷道冒顶事故发生。（5）工程质量低劣。掘进工程中，没有严格按操作9规程施工，工程质量的检查制度不严，发现问题不能及时处理，也是引发冒顶事故得原因。3）采掘影响。4）未严格执行顶板安全制度。2.巷

5、道顶板事故的防治措施1）掌握地质资料及开采条件。2）严格顶板安全检查制度。3)加强支护质量管理。（1）检查支架规格尺寸。（2）提高支设质量和保证支护阻力。（3）搞好支架与围岩之间的充填。（4）提高支架的稳定性。（5）及时支护。（6）加强锚杆支护的质量检查。4）进行临时支护：。（1）预喷混凝土支护。（2）前探梁临时支架。（3）机械化临时支架。目前大致有ZJD型掘进头临时支架、机械掘进工作面的临时支架、支架机、PQZ型前探支架等。（二）采煤工作面顶板事故及预防采煤工作面顶板事故按力学原因分类，有压垮型、漏冒型与推垮型。1、老顶来压时压垮型冒顶及预防预防措施如下：（1）合理设计采场支护，使支护具有足

6、够的支撑力和可缩量。。（2）要进行顶板断层情况的预测预报。2、厚层难垮顶板大面积冒顶及预防预防措施如下：（1）9采用煤柱支撑法时，如果煤柱上方顶板悬露大面积采垮落，则应在刀柱之间的采空区内用钻孔爆破法强制放顶；（1）采用长壁法采煤时，或超前工作面用钻孔爆破法、高压注水法预先松动，或在采空区用循环浅孔及步距式深孔法崩落顶板。1、直接顶导致的压垮型冒顶及预防由于构造、采动等原因，使采煤工作面空间上方某部分直接顶与其周围岩体产生断裂，当这部分直接顶真题向下移动时，有可能造成压垮型冒顶事故。预防措施如下：（1）采煤支护强度要能自始至终平衡直接顶或垮落带岩层的重量。底软时必须穿鞋，力求以支柱的初撑力平衡

7、直接顶或垮落带的严重，以防直接顶或垮落带离层。（2）开采下分层时不要留煤皮，以免增加支架的载荷，如因条件限制非留煤皮不可，要相应增加支柱的初撑力或支柱密度。（3）在构造或采动破坏严重的区域，除相应缩小控顶距及加强放顶支柱的初撑强度外，应采用绞车远距离回柱。2、大面积漏垮型冒顶及预防预防措施主要有：（1）选用合适的支护，使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩量。（2）顶板必须背严接实。（3）严防爆破、