《矿井事故及预防》PPT课件.ppt

矿井事故及预防 * * 1 1 第一节 前言 第二节 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 DateDate 2 2 顶板事故防治 * * 3 3 顶板的分类 l煤层上面的岩层叫顶板。根据顶板的坚硬程度及距煤层 的距离可以分为三类： l1、伪顶 l2、直接顶 l3、老顶 DateDate 4 4 顶板事故的分类一 l一、按照冒顶范围可分为局部冒顶（冒顶范围不大，伤 亡人数不多）和大型冒顶 （包括老顶来压时的压垮型冒 顶、厚层难冒顶顶班的大面积冒顶、直接顶导致的压垮 型冒顶、大面积漏跨型冒顶复合顶板推垮型冒顶、金属 往下推垮型冒顶、大块游离岩顶板旋转腿垮型冒顶、采 空区冒矸采煤工作面的推垮型冒顶机冲击推垮型冒顶等 ）。 DateDate 5 5 顶板事故的分类二 二、按发生冒顶事故的力学原因可分为压垮型冒顶（是 指工作面支护强度不足和顶板来压引起支柱大量压坏 而造成的冒顶事故）、漏跨型冒顶（是在顶班破碎条 件下，先在支架的空当或机、炮道内发生漏顶，由于 没有及时控制，范围扩大，支柱失稳造成冒顶事故） 和推垮型冒顶（是指因水平力作用使工作面支架大量 倾斜造成的冒顶事故，常发生在由下软上硬岩层构成 的复合顶板条件下） DateDate 6 6 易发生冒顶的地点 l一、采煤工作面易冒顶的地点有“一道(采煤工作面机道） 、一线（采煤工作面放顶小线）、两出口（采煤工作面 的两个安全出口）及地质破碎带” l二、掘进工作面易冒顶的地点有掘进工作面处和巷道交 叉点。 DateDate 7 7 冒顶事故的原因 l一、地质因素的影响。（采掘工作面在遇到顶板松软破 碎时难控制，易发生局部冒顶；但是，顶板坚硬难冒时 ，一旦冒落就会造成大面积冒顶事故）。 l二、顶板压力变化影响。 l三、采掘工序的影响。 l四、人的因素的影响。 DateDate 8 8 冒顶的预兆 l1、响声。 l2、掉渣。 l3、裂缝。 l4、片帮。 l5、离层。 l6、漏顶。 l7、顶板淋水加大。 l8、有毒、有害气体增加。 DateDate 9 9 顶板事故的预防一 l一、充分掌握顶板压力分布及来压规律。采煤工作面 要实行科学管理，坚持正规循环作业。 l1、工作面生产前，必须编制作业规程，并贯彻执行 。情况变化时，及时修改作业规程或补充安全措施。 2、采煤工作面必须保持至少两个安全出口，安全出 口与巷道连接处20米范围内必须加强支护。安全出口 必须专人维护。3、工作面要实现“三直”煤壁直、输送 机直、支柱保持直线。“三畅通”安全出口、工作面人 行道和进、回风顺槽畅通。 DateDate1010 顶板事故的预防二 l二、采取有效的支护措施。采掘工作面选择合适的支护形式，采 用合理的布置方式，保证工程质量，是防止事故的关键（有针对 性地做好两测工作，一是进行顶板压力观测和底板比压测定，摸 清采场上覆岩层运动规律和底板破坏规律。二是对支柱检修试压 和实际支撑能力测定）（采煤工作面要抓好“两个质量，三个环 节”：一是支柱、支架的质量。二是支设质量。三个环节一是泵 站压力、乳化液浓度。二是底板松软要穿铁鞋，支柱钻底不能超 过10cms、三是每班必须进行二次或多次注液。要用好四种特殊 支护：端头、贴帮、切顶、超前。做好初次放顶工作）。 DateDate1111 顶板事故的预防三 l三、及时处理局部漏顶。 l四、坚持敲帮问顶制度。 l五、特殊条件下要采取有针对性地安全措施（采掘工作面在遇到托 伪顶、过断层、过老巷及地质破碎带时，必须采用有针对性地放炮 、支护、背顶及回柱措施，并严格执行防止冒顶事故）。 l六、巷道维修与冒顶处理时应坚持“先外后里、先支后拆、先上后下 、先近后远、先顶后帮”的原则。 DateDate1212 顶板事故的处理方法及原则 l1、首先加固冒顶边缘支架，防止冒顶扩大。设法控制冒顶区上 方顶板，严禁空顶作业。 l2、冒顶埋人时，要以最近的途径、最快的速度搬运矸石，抢救 人员。搬矸中，只能用手扒，不能用镐挖。人员救出后，先现场 急救在升井。 l3、在处理冒顶和抢救人员的过程中要有专人观察顶板。 l4、冒顶处理方法有：探板法、撞楔法、小巷法和绕道法。 l5、巷道维修与冒顶处理时应坚持“先外后里、先支后拆、先上后 下、先近后远、先顶后帮”的原则。 DateDate1313 冒顶处理方法 l一、探板法：在冒顶范围不大，顶班没有冒严，工作面没有堵死 ，矸石暂时停止下落的情况下可以使用此法。其方法是先加固冒 顶区附近的顶板，再掏梁窝，探大板，板梁上方的空隙背严或用 小木垛接顶然后清煤、矸，打贴帮柱，支住大板的另一端。 l二、撞楔法：冒落的矸石较小，还在继续下流或一动就流时可以 用此法。其方法是，先在冒顶区选择或架设撞楔棚，棚子的方向 应垂直于撞楔方向，然后将撞楔从棚子上方打进去，托住矸石， 然后在撞楔下支架。 DateDate1414 三、清小巷法:工作面冒严堵 死，但长度不超过15米，可以 采用此法。先小巷用人字形支护 ，运出矸石后，再按原来采高架 棚。 四、绕道法：工作面冒顶范 围大，顶板冒严，工作面堵死， 可沿煤壁重开切眼或部分重开切 眼，绕过冒顶区，冒顶掩埋的设 备可由新切眼掏小洞回收。 DateDate1515 u 2002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40，火灾占3.2%，非煤矿山和危 化品各占2.1%。 u 20032006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 2018/12/282018/12/281616 2006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 DateDate1717 u2007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 2018/12/282018/12/281818 2007年全国煤炭产量25.23亿吨 其中95以上为井工开采 DateDate1919 u2007年数据 u煤矿安全生产。2007年，全国煤矿事故死亡人数为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 2018/12/282018/12/282020 1977年以来全国煤炭产量与死亡人数 DateDate2121 u 重特大事故多发。“十五”时期，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 DateDate2222 u 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。 DateDate2323 u 乡镇煤矿事故多发。2005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 DateDate2424 u 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、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%。 DateDate2525 u 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 DateDate2626 u 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。 DateDate2727 u 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。 DateDate2828 顶板 回采工作面冒顶事故 2/33/4 事故 巷道冒顶事故 1/41/3 煤矿顶板事故态势 DateDate2929 图图1 19972006年我国煤矿顶矿顶 板事故死亡人数 煤矿顶板事故态势 DateDate3030 图图2 19972006年我国煤矿顶矿顶 板事故死亡人数所占比例 煤矿顶板事故态势 DateDate3131 图图3 2005年煤矿矿不同类类型事故死亡人数的比例 煤矿顶板事故态势 DateDate3232 图图4 2005年煤矿矿不同类类型事故起数的比例 煤矿顶板事故态势 DateDate3333 图图5 19982004年我国煤矿顶矿顶 板事故起数 煤矿顶板事故态势 DateDate3434 图图6 19972004年我国煤矿顶矿顶 板事故死亡人数 煤矿顶板事故态势 DateDate3535 图图7 19982005年我国不同类类型煤矿顶矿顶 板事 故 煤矿顶板事故态势 DateDate3636 第二节第二节 顶板事故分类顶板事故分类 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。 DateDate3737 1.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） DateDate3838 2.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。 DateDate3939 （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.推垮型冒顶 DateDate4040 4.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。 DateDate4141 预备知识：采动后顶板活动 的一般规律 1.直接顶的初次垮落：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。 DateDate4242 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。 DateDate4343 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，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。 DateDate4444 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。 DateDate4545 3.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： DateDate4646 （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。） DateDate4747 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。 DateDate4848 1.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 ： 第三节第三节 压垮型冒顶的机理及预防措压垮型冒顶的机理及预防措 施施 DateDate4949 （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。 DateDate5050 l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。 DateDate5151 （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。DateDate5252 （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。 DateDate5353 2.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。 DateDate5454 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。 DateDate5555 第四节第四节 漏冒型冒顶的机理及预防措漏冒型冒顶的机理及预防措 施施 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。支 柱柱距小于0.7m。 DateDate5656 l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。 DateDate5757 1.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向上全部漏空，使支架失 稳，漏垮工作面。 DateDate5858 l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 。 DateDate5959 2.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）端面距过大。 （3）放炮崩倒支柱。 原因 ： DateDate6060 l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）。 DateDate6161 l预防措施：（控制端面距 ） （2）单体面： 及时支护，端面距不超过200mm。采用正悬臂交错顶 梁，正倒悬臂错梁直线柱支护。 DateDate6262 l控制端面距 单体面：基本顶梁加短顶梁 。 DateDate6363 I.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 DateDate6464 3.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 DateDate6565 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）工作面与巷道交叉处 DateDate6666 4.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。 DateDate6767 第五节第五节 推垮型冒顶的机理及预防措推垮型冒顶的机理及预防措 施施 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 发生条件： DateDate6868 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。 DateDate6969 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。 DateDate7070 l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。 DateDate7171 l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。 DateDate7272 2）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。 DateDate7373 1）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。 DateDate7474 2.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 ： DateDate7575 当顶板呈大块在采空区垮落时，可能顺着已垮落的矸 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 ： DateDate7676 （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。 DateDate7777 第六节第六节 综合类型冒顶的机理及预防措综合类型冒顶的机理及预防措 施施 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 ： DateDate7878 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： DateDate7979 l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。 DateDate8080 2.地质破坏（断层）带附 近 断层 褶皱 DateDate8181 1 2 3 1 2 3 H 地表 地层应力状 态 DateDate8282 水平应力与巷 道 DateDate8383 垂直应力垂直应力 (Brown & Hoek, 1978) 开 采 深 度 岩层因自重引 起的垂直应力 随深度增加呈 线性增大。 DateDate8484 水平应力水平应力 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 DateDate8585 开 采 深 度 平均水平应力与垂直应力之比 我国地应力测 量结果 DateDate8686 （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。 DateDate8787 （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。 DateDate8888 3.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