采煤工作面顶板管理基本知识VIP

首先，顶板管理的重要性顶板事故是煤矿生产中的五大自然灾害之一(水、火、气、矿尘、冒顶)。它是煤矿中最常见、最容易发生的事故。2/33/4综放工作面冒顶事故，1/41/3巷道冒顶事故，2。煤层顶底板岩层的组成，为了充分理解和掌握矿压对采煤工作面顶板事故的影响和规律，必须首先弄清煤层顶底板岩层的组成和运动规律。根据顶底板岩层与煤层之间的距离以及对开采工作的不同影响程度，煤层的顶底板岩层可分为：1)伪顶。紧贴煤层且易脱落的薄岩层称为假顶。通常由碳质页岩等软弱岩层组成，厚度一般小于0.5m，随开采而增加。(2)直接屋顶。它位于伪顶或煤层上，具有一定的稳定性，由一层或多层组成，厚度可变，不太坚硬。回柱后能自行落下的岩层称为直接顶。通常由泥质页岩、页岩、砂质页岩等组成。具有随回柱冒落的特点。3)老丁。直接顶或煤层上方的坚硬岩石层称为主顶，也称为基本顶。它通常由砂岩、石灰岩和砂砾岩组成。4)直接底部。煤层正下方的地层。如果是比较坚硬的岩石，可以作为采煤工作面支柱的良好支撑。如果是软岩石，如泥质页岩，它通常会导致底鼓和支柱插入底板。有些煤层同时具有伪顶、直接顶和主顶。还有一些煤层上面没有假顶，只有直接顶和主顶。有些缺乏假顶和直接顶，煤层顶部是主顶。这也增加了屋顶管理的难度。如果判断和处理不当，将导致顶板事故隐患，严重影响采场支护质量，容易引发顶板事故。2、煤层顶底板岩层形成，2、煤层顶底板岩层形成后，直接顶的完整性将直接影响工作面的安全和工作面的工作效率，也影响支护方式的选择。直接顶板的完整性取决于两个因素：第一，岩层的力学性质；二是直接顶岩层中各种原因引起的层理和裂隙的发育。直接顶板岩层中各种层理或裂隙等“弱面”的存在，将直接影响直接顶板暴露时的稳定性。这些“弱势”通常被称为“分裂”。然而，一些“裂缝”的组合对直接顶板的稳定性有很大影响。这种自由岩块的分裂可能会导致局部冒顶而不发出警告。大多数采煤工作面的直接顶板不规则地下降。当工作面被自切向前推进时，直接顶一般不会立即脱落，但只有在工作面被向前推进一定距离后才会大面积脱落，这称为直接顶的第一次脱落。当直接顶初次垮落时，工作面垮落线与开切眼之间的距离称为直接顶初次垮落步距，是反映直接顶稳定程度的综合指标，对顶板事故有直接影响。当直接顶第一次落下时，将进行第一次放顶，这称为工作面第一次放顶。由于初次放顶是大面积直接放顶，容易发生冒顶事故。因此，煤矿安全规程规定采煤工作面初次放顶必须制定安全措施，并报总工程师批准。(3)采煤工作面的顶板管理，(3)主顶的移动和来压程度不仅直接影响直接顶的稳定性，而且对造成大面积切顶起决定性作用。一般来说，主顶对工作面顶板压力的影响主要由直接顶的厚度和稳定性决定。当工作面从明挖开始开采后，直接顶跨度达到620M时，直接顶开始垮落。为了降低上覆岩层的压力，工作面第一次开始冒落。如果有主顶垮落的影响，初次垮落期也包括主顶的初次垮落，这将对工作面造成较大的威胁，容易发生冒顶。必须加强支撑等安全措施。直接屋顶第一次落下。随着工作面继续向前移动，直接顶板继续崩落，主顶板的悬跨增加，直到达到极限跨度。这时，将对工作面产生较大影响，顶板下沉增加，支架载荷增加，煤壁剥落。旧屋顶的第一次下降被称为旧屋顶从切口的开口处的第一次下降。主顶破碎或陷落前后工作面的矿压显现称为主顶来压。旧屋顶第一次落下。随着工作面的继续推进，工作面上方的旧顶板在自身重量和上覆岩石荷载的作用下，将沿煤壁破碎并下落，造成工作面压力突然增大。随着工作面的推进，这种现象会反复出现。因此，这个时期被称为主屋顶下降。主顶周期下降引起的工作面周期性地质压力称为主顶周期来压。(1)根据冒顶的力源对冒顶事故进行分类：(1)破碎类型：垂直于层面破碎采场支架的顶板力引起的冒顶。(2)渗漏冒落型：由于破碎的顶板没有得到有效保护，因重力下落而导致的冒顶。(3)下压式：平行于层面的顶板力下压采场支架，造成顶板冒落。(4)综合型：两种或三种组合出现。(1)垮落型冒顶，(主要发生在主顶受压时)，(1)冒落区的主顶岩块挤压采场支架；(2)冒落区内的主顶岩块冲击破碎采场支架；(3)破碎带内的旧顶板岩块挤压了采场支架。(1)大面积漏雨冒顶；(2)煤壁附近局部冒顶；(3)采场两端(机头和机尾)局部冒顶；(4)放顶线附近局部冒顶。(1)金属网下顶煤冒落；(2)矸石落入采场的采空区顶板冒落。(1)厚层难冒顶造成大面积冒顶。(2)地质破坏(断层)带附近的冒顶。(3)大自由顶引起的冒顶包括复合冒顶、冲击冒顶、大自由顶旋转冒顶和直接冒顶引起的垮落冒顶。2020/6/7，16，初步知识：采后顶板运动的一般规律，1。直接顶初次垮落：垮落厚度超过1.0m，垮落长度超过工作面长度的一半。崩落间隔一般为620m。如果直接顶的厚度大于或等于开采高度的23倍，则采空区可被充填，且工作面无老顶移动的威胁。但是旧屋顶仍然需要弯曲、下沉和破裂。但是旧屋顶的活动并不明显。如果直接顶的厚度小于开采高度的23倍，则主顶开始时将处于双固定支撑梁的状态。它将自身和上部岩层的重量加到工作面周围的煤体上，工作面将不会感受到主顶的压力。当主屋顶岩梁达到极限跨度时，它会弯曲、下沉和断裂。工作面顶板下沉加快，煤壁剥落，支架受力增大，甚至出现顶板台阶等顶板主压现象。主顶初次来压：工作面开采以来的首次大规模来压。首次压步距离一般为2035m。主顶周期来压：主顶初次来压后，主顶周期性破碎下沉，工作面周期性出现主顶来压现象，如顶板下沉加速、煤壁片帮、支护应力增大、顶板台阶等。周期性加权间隔一般为初始加权间隔的1/21/4。当初始支撑力较低时，主顶经常在煤壁内破裂。(煤壁中的剪切力为零点，对应最大弯曲m(2)如果主顶板位于冒落区，它通常作为悬臂梁存在于采空区中；如果它在断裂区，它作为砖石梁结构存在。(2)垮落型冒顶的机理及预防措施垮落型冒顶的顶板条件：(1)直接冒顶薄，厚度小于采高的23倍。(2)直接顶以上的主顶分层厚度小于56m。(1)煤壁剥落。(2)顶板下沉速度急剧增加。(3)支柱载荷急剧增加。(4)煤壁附近顶板破碎。(5)炉渣从煤壁附近的屋顶掉落。(6)摩擦支柱爆破。冒顶的机理是，冒顶区内主顶岩块的全部重量由采场支架承担。如果支撑不够牢固，它就会倒塌。(1)顶板垮落是由于垮落区内旧的顶板岩块垮塌导致支架垮塌造成的。(2)冒顶是由于冒落区老顶板岩块的冲击和支架的挤压造成的。初期支护力度不够，崩落区与主顶板岩层分离，冲击采场支护，冲击破碎和顶板垮落。(3)破碎带的旧顶板挤压了采场支架，导致顶板冒落。当破碎带的主顶板破碎、下沉、旋转并接触矸石时，如果支架收缩不足，可能会破碎并导致冒顶。防止冒顶的措施：(1)支架的支撑力应能平衡冒顶区直接顶和主顶岩层的重量。(2)采场支架的初始支撑力应能保证直接顶与主顶之间没有分离。(3)采场支架的收缩应能满足破碎带顶板下沉的要求。注：由于工作面前方的支承压力，工作面前方20m以内的两端巷道压力较大。为了防止挤压支架，应加强支架。(3)漏冒冒顶的机理及预防措施，发生条件：直接顶软弱破碎。防控措施：保护。用各种方法保护屋顶。综采工作面：选择掩护式或支架掩护式支架。单体表面：立柱加顶梁，顶梁加背板，背面均匀紧密。立柱之间的距离小于0.7米。嘿。31、单体支柱工作面：断层附近顶板压力大，(冒落区范围扩大)，当裂隙和支护不好时，容易发生冒落或漏顶。当破碎顶板沿倾斜断层面移动时，很容易将支架推下，导致推下冒顶。因此，在断层带附近，应增加支护密度，增加矿柱的初期支护力(即使使用木垛)，以加强支护，保护破碎顶板，并利用支护棚和支护柱提高支护的稳定性。32，3。大型自由顶板引起的冒顶，1)地质构造：断层(平行工作面长度超过5m的断层通常有自由岩体。2)旧胡同：它们上面的直接屋顶经常被打破。3)开采：支架初始支撑力小，导致顶板沿煤壁直接断裂。原因：复合放顶、冲击放顶、大自由顶旋转放顶和直接放顶引起的破碎放顶。可能的屋顶事故，34，分离顶板下软硬厚度在0.5-3.0m之间.复合顶板的概念，(1)当自由岩体位于厚度为0.53.0m的工作面内，且有空间让岩体沿倾斜的岩体下部向下移动时，岩体可能会推下单体支架，导致“复合顶板”推下式冒顶。在综采工作面中，可能会造成支架坠落。机理：脱层(支柱的初始支撑力较小)、断裂、向外路径和倾角、推力大于阻力。(2)当自由岩体与上层分离并在上层向下移动时，可能导致冲击-推覆式冒顶。(3)当自由岩体移向垮落线并发生回柱崩落时，可能导致旋转下压崩落，(38)，(4)当工作面中部的自由岩体厚度较大(大于开采高度的23倍)时，它(4)当工作面采用初始支护力极低的摩擦支柱时，只有“整体支护”才能防止“复合顶板”坍塌，(5)采用伪倾斜工作面布置。第6节采场支架的基本要求，1)根据以上分析，采场顶板冒落和压、漏、推事故。2)控制冒顶需要支撑、保护和稳定。破碎型、推压型、泄漏型、支护型、保护型、42、控顶设计的原则是防止冒顶事故，工作阻力支持直接冒顶区和主顶。初始支撑力防止直接顶(下层)与岩层分离，并防止沿煤壁破裂。这种收缩能适应破碎带内顶板的下沉。前方道路加中央