1、煤矿企业负责人安全培训,矿山压力与顶板管理,一、岩石的物理力学性质,1、岩石的物理性质,岩石的物理性质主要指岩石的比重、密度、空隙性、碎胀性和软化性。,空隙性：岩石中孔隙与孔隙的发育程度。 煤矿常见岩石的空隙度和空隙率见P211中表7.2,碎胀性：岩石破碎后的体积比整体状态时的体积大（膨胀）。 煤矿常用碎胀系数KP表示。 KP=岩石破碎后的体积 /整体状态时的体积,岩石的软化性：岩石浸水后的强度明显降低的性质。常用软化系数描述。,2、岩石的力学性质 a、岩石的变形性质 岩石受力后往往同时出现弹性变形和塑性变形。,脆性岩石、塑性岩石。b.岩石的强度岩石的单向抗压强度、抗拉强度、抗剪强度我国煤矿中
2、常见岩石的单同抗压强度、抗拉强度和抗剪强度见表7.6。,试验研究结果表明：三向等压抗压强度三向不等压抗压强度双向抗压强度单向抗压强度抗剪强度抗弯强度单向抗拉强度。,实验资料表明:单向抗压强度RC ，单向抗拉强度Rt和抗剪强度大致呈下列比值关系:RC/Rt=538； RC/ =215,试验表明:岩石的抗破坏能力与受力状态有关。,3.岩体的概念,地下空间周围地层围岩的总体称为岩体。 在岩体中除包括有多种岩石外，还包含层面、节理、断层、软弱夹层等许多界面。这些界面统称为结构面，其强度多低于岩石，故也称为弱面。,岩体的强度总体上低于岩石 (岩块)的强度。岩体的强度首先取决于其内部结构面或弱面的强度。
3、在实际应用中，岩体强度常取岩石强度再乘以由弱面特性和经验选定的强度削弱系数 (系数1)加以估定。,二、 开采后引起的采场矿山压力,1、原岩应力场 岩体采动前，由于岩体本身的自重及地质构造引起的应力等形成了岩体的原始应力状态，叫原岩应力场。,原岩应力的计算：a.自重应力 如上图所示，假设在距地表深度为H处，任意取一单元立方体。显然，在上覆岩层重力作用下，这个单元体上所受的垂直应力为: 式中: = H 其中：为上覆岩层的平均容重，取23002500kg/m3， H为岩块所在位置距地表的深度，m。,b.构造应力 长期存在于地壳中，促使地质构造运动发生和发展的应力称为构造应力。实际测定中，发现有些地区
4、岩体内的水平应力远大于垂直应力,这是构造应力所致。,2、矿山压力 矿山压力：由开采工作所引起的，在巷道和回采工作面周围岩休内的力及其作用过程。 围岩压力：由围岩变形引起的作用于巷道及回采工作空间内支护物上的力，有时称为围岩压力。,矿山压力显现：由于矿山压力的作用，引起了一系列的自然现象，如顶板下沉和垮落、底板鼓起、煤壁片帮、支架变形和破坏等，这些现象称为矿山压力显现。,三、采场矿山压力的一般规律 在煤层开采过程中，一般把直接进行采煤的工作空间称为回采工作面，简称采场。,3.1 、 顶板的划分 伪 顶 直接顶 基本顶,3.2直接顶初次垮落,当工作面自开切眼推进一段距离后，直接顶悬露达到一定跨度后
5、直接顶岩层的垮落叫直接顶初次垮落。,直接顶初次垮落时的跨距叫初次垮落步距。,3.3老顶初次来压,当老顶岩梁达到极限跨距后，随回采工作面继续推进，岩层形成断裂，岩块将失稳，迫使工作面顶板急剧下沉，并对工作面顶板产生强烈影响，顶板压力增大，称为老顶的初次来压。,老顶的初次来压是采面支护的重要时期，也是大面积冒顶事故多发时期。,3.4 周期来压,随回采工作面推进，将导致工作面老顶岩层断裂、垮落失稳的现象将周而复始地出现，每次必然迫使工作面顶板急剧下沉，顶板压力增大。这种由于老顶岩层周期性失稳而引起的矿山压力现象称为工作面顶板的周期来压。,3.5采面周围的压力分布,初次来压前，采空区周围应力分布如下图
6、所示。,采场支承压力分布,支承压力：岩体开采后，在开采空间周围形成的切向集中应力。 一般情况下，支承压力又常常指巷道两侧的切向集中应力。,地下空间两侧周边的围岩上将承受到KH的垂直压应力，此处K为应力集中系数。,由该图可知，支承压力为增压区A、减压区B、稳压区C。这种支承压力波形将随回采工作面的推进而向前推移。,初次来压后，采空区周围应力分布如下图所示。,3.6 上覆岩层的运动破坏,初次来压后，采空区上方的岩层一般都产生移动，形成冒落带、裂隙带及弯曲下沉带。,沿工作面推进方向分为煤璧支撑影响区、离层区及重新压实区。,4、采面顶板分类,4.1直接顶分类（其具体指标见表7-8 ）,按稳定性不同，将
7、直接顶分为四类： 不稳定顶板、中等稳定顶板、稳定顶板、坚硬顶板,(1)强度指标D=10*Rc *C1* C2 。 (2)直接顶初次垮落步距,分类指标： Km=直接顶厚度/采高 初次来压步距L,通常情况： Km越大，则来压越不明显； Km越小，则来压越明显； 初次来压步距越小，来压越不明显；初次来压步距越大，来压越明显。,级：来压不明显 级：来压明显 级：来压强烈 级：来压极强烈,4.2、老顶分级,4.3 底板岩层分类,主要根据底板岩层的软硬和易破坏程度，将底板岩层分为五类：,类（极软类） 类（松软类 ） 类（较软类） 类（中硬类） 类（坚硬类）,四川煤矿区所采煤层的底板岩层相对较软。,各类顶板
8、条件下的支护设计可参考表7.11,4.4回采工作面采空区处理方法：,1）刀柱法 又称煤柱支撑法 (如图a所示)。靠留在已采空间的煤柱支撑顶板控制上覆岩层运动。,2）缓慢下沉法 采过的空间由于顶板自身挠曲下沉而将采空区闭合，从而充满采空区并控制上覆岩层运动 (如图b所示)。,3）采空区充填法 即利用人工或机械将充填料填满采空区以支撑和控制上覆岩层。如图c所示。,4）全部垮落法 即有步骤地将己采空间顶板岩层放落，利用垮落矸石的碎胀性将采空区填满，支撑与控制上覆岩层活动。如图d所示。,我国煤矿中大多采用全部垮落法处理采空区顶板,五、顶板管理,5.1、采面支架特性,木支柱：,木支架由木柱与木顶梁组成。
9、木材是一种各向异性的材料。图为风干良好的松木支柱的工作特性曲线（其直径为15cm，长1.85m）。当不带垫木使用时，木柱的可缩量仅为6mm；带有垫木时，可缩量大为增加。,木支柱的工作性能不好且耗量大，还影响回采工艺过程的机械化，因此被淘汰。 木支柱加工方便，轻便，单根支柱的价格比较便宜，因而在处理事故、急倾斜煤层的开采、小型矿井广泛使用。,摩擦式金属支柱由柱体和可伸缩的楔形活柱组成。,5.2 摩擦式金属支柱,摩擦式金属支柱的规格、结构图所示。,按力学性能可分为急增阻式(HZJA型)和微增阻式(HZWA型)两类。,单体支柱工作特性如图：,单体液压支柱结构如图7.23所示。,当前，回采工作面的护顶
10、方法主要是使用金属铰接顶梁。悬臂支架用的金属铰接顶梁的基本参数见表7-14，结构如图所示。,摩擦式金属支柱可以多次复用、耗量少、价格也较低廉，现在广泛在我省小煤矿推广使用。,综合机械化采煤工作面的自移式液压支架的形式：,液压支架主要由立柱、顶梁 (或掩护梁)、底座、推移干斤顶、阀体等组成。 液压支架以液压动力实现支撑、切顶，支架启移、推移输送机等回采工艺工序，是回采工作面综合机械化的主要设备之一。,液压支架按其与围岩相互作用，可分为：支撑式掩护式支撑掩护式,5.3 回采工作面的支护方式,1）采面支架与围岩的关系,支架和围岩具有相互作用、相互制约的关系： 围岩的变形压力是作用力，是决定支架承力的
11、主要原因。 支架的支撑力则是反力，起减少围岩变形的作用。 显然，增加支架反力可在一定程度上起改变围岩变形状况的作用。,2）对采场支架的基本要求：要有足够的支撑力支架要有一定的可缩量，以适应顶板的下沉规律支架结构上要护得好、稳得住。,3)支架布置方式 除少数顶板完整采面可使用带帽点柱外，一般均采用摩擦式金属支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架。按悬臂顶梁与支柱的关系，可分为正悬臂与倒悬臂两种:,正悬臂支架悬臂的长段在支柱的煤壁侧，有利于支护机道上方顶板；短段在支柱的采空侧，故顶梁不易被折损； 倒悬臂支架则相反，由于其长段伸向采空区，支柱不易被碎矸石埋住，但易损坏顶梁。,支柱不同位置时顶梁上载荷的分布,目
12、前普采面支架布置方式主要有齐梁直线柱和错梁直线柱两种：,1） 带帽点柱支护： 直接顶比较完整时使用。木帽一般厚50100mm，长为0.30.5mm的木板。工作面上的排列方式为矩形和三角形布置两种。,2）棚子支护,直接顶为中等稳定或比较破碎时采用，一梁二柱。需要时在棚子与棚子的梁之间还应采取加木背板、竹芭或荆芭等护顶措施的,工作面的特种支架形式,6.3 煤层底板岩巷矿压显现规律支承压力在底板岩层中的分布规律表明: 1)开采造成的支承压力，通过煤柱或附近未采动的煤体传递到底板岩石中，使煤柱或煤体下方形成应力增高区，而在采空区下方形成应力降低区。 2)通过煤柱向底板中传递的支承压力，其应力集中程度随
13、远离煤层底板会逐渐降低，当达到一定深度以后，其影响则很小。 3)支承压力沿水平方向在底板岩层中的传播规律，是在与煤柱边界处法线成一定夹角的范围内向外扩展，这说明底板岩层中的集中应力在水平方向也向煤柱外侧扩展到一定范围。,底板岩巷的位置与矿压显现的关系。(1)巷道与煤层底板垂距的影响(2)围岩性质的影响（3）巷道离煤柱边缘平距离的影响 底板岩性与离煤柱边缘水平距离：底板类型 水平距离S值/m 岩性较好的底板 710 岩性中等的底板 10-15 岩性较差的底板 1525,七、 顶板事故防治7.1 采场顶板事故分类 采场顶板事故按原因可分为压垮型、漏冒型与推垮型三大类。 压垮型冒顶是支架支撑阻力不够
14、导致的冒顶； 漏垮型冒顶是护顶效果差导致的冒顶； 推垮型冒顶是采场支架稳定性差导致的冒顶。 此外，还可能出现综合类型的冒顶。,压垮型冒顶：原因 条件：顶板、底板 主要时间：来压、非来压漏垮型冒顶：原因 条件：顶板、底板 主要时间：来压、非来压推垮型冒顶：原因 条件：顶板、底板 主要时间：来压、非来压,7.2 工作面冒顶事故的基本规律,工作冒顶基本规律有以下几点。1）顶板类型 发生冒顶工作面的顶板类型往往是两头大，中间小，较软的(破碎或不稳定顶板)和硬的(坚硬顶板和部分稳定顶板)顶板事故多，约占全部工作面顶板事故的70 80%。 破碎顶板事故特点是“零打碎敲”，一次事故伤亡人数虽少，但频繁发生，
15、较难预防。它约占工作面顶板事故65%75%， 坚硬顶板事故特点是大面积冒落，往往造成一次死亡3人以上的重大恶性事故,2）冒顶地点 发生冒顶地点来看，煤壁线、切顶线和工作面端头的事故较多。,煤壁线附近，即在无支柱空间内的事故约占40%70%；,放顶线附近事故约占1530%；,放顶线附近事故约占1530%。,3）支护形式与支护机械化程度,从木支柱和金属支柱的支护形式看，木柱帽的事故最多。,以木支柱工作面每采百万吨煤死亡率为100%计算，则摩擦支柱，木柱帽工作面为90%,摩擦支柱铰接顶梁工作面为40%。,支护机械化程度，与顶板事故关系极大。,摩擦支柱工作面顶板事故比综采工作面高69倍，比单体液压支柱
16、工作面高24倍。,采面顶板事故率随支护形式的改进和支护机械化程度的提高而降低。,4）矿压,冒顶事故多发生在顶板来压期间，约占顶板事故总数的60%70%，尤其是直接顶相老顶初次垮落时事故较多。 据实测资料整理，大多数工作面老顶来压时的动载系数为1.21.8，坚硬顶板条件下高达23。 来压时煤壁片帮，顶板拉槽，无支柱空间局部漏顶和冒顶增多，顶板坚硬时往往大面积断裂台阶下沉骤增，从而多数造成推垮型事故。,5） 煤层条件 煤层倾角超过25后，支架(柱)的稳定性差，顶板事故多。 煤层厚度或采高大于2.5m时。容易发生片帮冒顶。 具有复合顶板结构的煤层顶板事故较多，且预兆不明显。 厚煤层全部陷落法的下分层
17、开采和单一煤层的仰斜推进开采也具有顶板事故较多的趋向。,6）回采工序 在工作面各项工序中，回柱放顶时发生的事故较多，约占30%50%。,7） 地质构造 地质构造如断层、褶曲、无炭柱等往往使顶板变得破碎。 地质构造区内顶、底板起伏变化容易使煤璧片帮或采空区冒落肝石推倒支架，有时断层带附近也可能整块顶板失稳而推倒支架造成冒顶。,顶板十分坚硬难冒，但也会造成事故发生。,7.3 压垮型冒顶的机理及预防,1) 老顶来压时的压垮型冒顶,a.顶板条件： 当煤层上面有老顶、直接顶厚度又较小时，会因老顶来压时可能发生压垮型冒顶。,b.机理 支架的工作阻力不大，可缩量也较小，不能够适应老顶的下沉，没有足够的工作阻
18、力与顶板压力抗衡，因而出现压垮型冒顶的威胁。 当使用可缩性很小的木支柱，若支柱密度小，在老顶来压时往往折断，导致压垮型冒顶事故。,老顶来压分为断裂下沉和台阶下沉两个阶段，这两个阶段都有可能发生压垮型冒顶。,c. 预防措施 合理设计采场支柱，使支柱具有足够的支撑力和可缩量。,要进行顶板断层情况的预测预报。,当老顶来压比较强烈时，要选用可缩量较大的支柱，并加强后排支柱的支撑强度。,遇断层时，要加强该段工作面的支护，不得正常回柱，并扩大该段工作面的控顶距；如果工作面用的是金属支柱，还要用木支柱替换金属支柱，待断层进入采空区后再用绞车回柱。,2)直接顶导致的压垮型冒顶a.顶板条件 由于构造、采动等原因
19、，使采场工作空间上方某部分直接顶与其周围岩体产生断裂，当这部分直接顶整体向下运动时，有可能造成压垮型冒顶事故。,b.机理 这种类型压垮型冒顶的机理很简单，就是当与岩体脱离的直接顶垂直层面方向向下运动时，采场支架的支撑力不足，因而导致压垮型冒顶。,c.预防措施 a)采场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就能平衡直接顶或垮落带的岩重，以避免直接顶或垮落带离层；,b)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；,c)在构造或采动破坏严重的区域进行工作面收作时，除应缩小控顶距及加强放顶支柱的初
20、撑强度外，应采用绞车远距离回柱。,2、漏垮型冒顶的机理及预防,1）大面积漏垮型冒顶,a.顶板条件当直接顶异常破碎，而煤层倾角又比较大时，可能发生大面积漏垮型冒顶。,b.机理,由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部冒顶，在自然安息角以上的破碎顶板就要沿安息角冒落，使其下方支架失稳，如此由下而上连锁反应，有可能从原来局部冒顶地点开始，沿工作面往上至回风巷全部漏空，导致垮工作面。,c.预防措施,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)严防放炮、移输送机等工序推倒支架，防止出现局部冒顶。,2）局部漏冒型冒顶局部漏冒型
21、冒顶主要有以下几种。a.靠煤帮附近的漏冒,预防靠煤帮附近局部漏冒的主要措施有:1)提高第一排支柱的初撑力，以减小机道上方直接顶板的下沉量；,2)采用能及时支护悬露顶板并能减小端面距的支架，例如采用错梁直线柱支架、沿工作面铰接顶梁与盯型长钢梁交替配合支架、n型长钢梁对栅迈步支架，以及铰接顶梁在机道上方配合短顶梁支架； 3)炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽量避免崩倒支架； 4)尽量使工作面与煤层的主节理方向垂直或斜交，避免煤壁片帮，一旦片帮应超前支护，防止冒顶。,b.工作面两端的漏冒 工作面两端的漏冒，包括输送机机头机尾处局部漏冒，也包括与工作面相接的一段巷道中的局部漏冒。,工作面两端，经常要进
22、行机头机尾的移置工作。机头机尾处一般是架设抬棚支护，移置机头机尾时需拆除抬栅下的支柱，如果造成直接顶下沉，就可能导致破碎顶板或孤立岩块冒落。,为预防与工作面相接的这一段巷道发生漏冒事故: 1)巷道与工作面出口相接的一侧要架设一对长梁抬棚，托住原巷道支架的梁头，这一对抬棚也是迈步前移；而且与工作面第一架抬栅梁距不应超过0.7m； 2)距工作面煤壁lOm范围内的巷道，要对巷道支架加设双中柱；距工作面煤壁102Om范围内的巷道，要对巷道支架加设单中心柱。这类措施，当然也包含用于预防压垮型冒顶。,c.放顶线附近的漏冒 放顶线上支柱受力不是均匀的，人工回拆受力较大的柱子时，往往柱子一倒下，顶板随即垮落，
23、如果回柱工人来不及退到安全地点躲避，就可能造成人身事故。这种情况在分段回柱回拆最后一两根支柱时尤其容易发生。 预防放顶线附近的漏冒，不在于护住顶板不让垮落，而在于保证回柱工人不因放顶工作而造成人身事故。如果工作面用的是摩擦支柱，可以在这些柱子的上下各支一根木支柱作为替柱，然后回拆摩擦支柱，最后用绞车回木替柱。,d.地质破坏带附近的漏冒 地质破坏带顶板往往较破碎，容易造成漏冒，因此要特别加强支护。不仅该地段的支柱密度要增大，而且要视顶板破碎的程度加强护顶工作。,三、复合顶板推垮型冒顶的机理及预防 1.复合顶板的概念由软、硬薄岩层互层的直接顶就是复合顶板。 这里的软岩层与硬岩层只是一个形象的说法，
24、实际是指:采动后下部岩层或因岩石强度低，或因分层薄，其挠度比上部岩层大，向下弯曲得多，而上下岩层间又没有多大的粘结力，因此下部岩层与上部岩层形成离层；从外表看，似平下部岩层较软，上部岩层较硬。,典型的复合顶板有如下三个特征:(1)煤层顶板由下软上硬不同岩性的岩层所组成；(2)软、硬岩层间夹有煤线或薄层软弱岩层；(3)下部软层的厚度一般在0.53.0m之间。除此以外，当煤层有伪顶时，如果采用托伪顶开采，则煤层的顶板就是复合顶板。 应用留煤皮方法采煤时，如果煤皮厚度在0.53.0m之间,而煤皮与顶板又易分离或煤层有伪顶，这时回采工作面也处在复合顶板之下。,2.复合顶板推垮型冒顶的机埋 煤层具有复合
25、顶板，同时还必须具备下列四个条件，才会发生推垮型冒顶：(1)离层(2)断裂(3)去路和倾角(4)推力大于阻力,3.复合顶板推垮型冒顶的特点 1)冒顶前采场顶板压力不大，支架没有压缩变形及损坏； 2)多数情况下，冒顶前采场顶板已沿煤帮断裂； 3)冒顶后支柱只是倾倒，多数是沿煤层倾斜方向向下倾倒，也有向采空区倾倒的；,4)冒顶后上部硬岩层大面积悬露不垮，个别情况是垮落几个大块；阶冒顶在任何工序都可能发生，但多数是发生在回柱放顶过程；6)冒顶多发生在开切眼附近；7)多数情况是冒顶前没有明显征兆，推垮发生时速度快来势猛，有时推垮前有征兆，能发现靠采空区支柱向下倾斜，沿煤帮及采空区边顶板掉碴，因而来得及
26、撤人。,4.采场中容易发生复合顶板推垮型冒顶的地点 1)开切眼附近。在这个区域，顶板上部硬岩层两侧都有煤体支撑，不容易下沉，这就给下部软岩层的下沉离层创造了有利条件。 2)地质破坏带 (断层，裂隙等)附近。在这些地点，顶板下部软岩层容易形成六面体。 3)尖灭构造附近。采场顶板存在尖灭构造，既容易形成六面体，又可能给六面体以去路。 4)旧巷 (走向的或倾斜的)附近。由于旧巷顶板已破坏，增加了在顶板岩层中形成六面体的可能性。,5)掘进工作面上下平巷时破坏了复合顶板的地点。 6)局部漏冒区附近。这些地点也存在增加形成六面体的可能性与提供去路等问题。 7)倾角大的地段。在这些地段，由重力作用而令六面体
27、沿倾斜下推的力增大。 8)顶板淋水地段。这些地段因有水导致岩块间摩擦系数减小，总阻力将大为减小。 9)煤底或软底地段。这些地段支柱容易钻底，导致软硬岩层离层。,5.预防复合顶板推垮型冒顶的措施1)提高单体支柱的初撑力,2)选用稳定性能好的支架或加强支架的稳定性 (1)有条件时，用掩护式或支撑掩护式支架代替单体支架。 (2)采用“整体支架”,3)消除形成复合顶板推垮的条件,(1)应用俯斜长壁工作面或应用伪俯斜工作面 ;(2)掘进上下平巷及开切眼时尽可能不破坏复合顶板;(3)工作面初采时不要反推。在反推范围初次放顶时，极容易在原开切眼处诱发推垮型冒顶。,(4)控制采高，使软岩层垮落后能超过采高。
28、(5)灵活地应用戗柱戗棚，使它们迎着六面体可能推移的方向。(6)在开切眼附近控顶区内，系统地布置树脂锚杆。这个措施是把下位软岩层与上位硬岩层锚在一起而预防推垮型冒顶。,4、其他类型推垮型冒顶的机理及预防(1)大块孤立直接顶板旋转推垮型冒顶,预防大范围孤立顶板或孤立岩块旋转推垮型冒顶的措施有:1)提高工作面支架的初撑力和稳定性，尤其是后排支架的初撑力和稳定性；2)加强地质及采场观测工作，判断孤立顶板或孤立岩块的范围；,3)在切顶线应用墩柱或特种支柱切顶。,（2）冲击推垮型冒顶冲击推垮型冒顶又叫砸垮型冒顶。当煤层顶板的下位岩层容易离层时，可能发生冲击推垮型冒顶,预防冲击推垮型冒顶的主要措施有下列两
29、点:1)提高支柱的初撑力及支护系统刚度，避免下位岩层离层；2)提高支护系统的稳定性，尤其是后排支护的稳定性，避免被推垮；在放顶线应用墩柱或特种支柱就是一个很好的办法,（三）采空区冒矸冲入采场推垮型冒顶 如果煤层之上直接就是石灰岩等较坚硬岩层，当其呈大块在采空区垮落时，可能顺着己垮落的矸石堆，冲入采场，推倒采场支架(从根部推倒支柱而不是从顶部)，从而导致推垮型冒顶。,预防这种类型冒顶事故的主要措施有如下:1)用挑顶等办法使采空区小块冒矸超过采高，从而使大块冒矸无法冲入采场；2)提高墩柱或特种支柱的初撑力及稳定性；3)用墩柱或特种支柱切断顶板，一方面减小冒矸面积，一方面阻挡冒矸使其不得冲入采场。,
30、急斜煤层工作面应用走向密集支柱时，如果支柱初撑力不足、稳定性不好，采空区冒矸也可能冲倒密集支柱及采场支架，冲入采场，造成顶板事故 。,八、采场顶板事故的处理1、顶板事故处理的一般原则,处理顶板事故的首要任务，是抢救遇难人员及恢复通风等。,其次，在抢救中，必须时刻注意救护人员的安全。如果觉察到有再次冒顶危险时，应首先加强支护，准备好安全退路。,在冒落区工作时，要派专人观察周围顶板变化，注意检查瓦斯及其它有害气体情况。,再根据岩层冒落高度、冒落岩块、冒顶位置相范围大小以及围岩破碎相矿压等情况，采取不同的抢救方法。,2、采场冒顶事故的处理,采煤工作面冒顶的处理方法应根据冒顶区岩层冒落的高度、冒落岩石
31、的块度、冒顶的位置和冒顶影响范围的大小来决定。同时，还要根据煤层厚度、采煤方法等，采取相应的处理措施。,（1）采场局部小冒顶的处理方法,（2）采场局部局顶范围较大的处理方法,1.伪顶冒落，直接顶没有冒落,2.直接顶冒落,（3）采场大冒顶的处理方法,1.恢复工作面的方法处理冒顶,2.开补巷绕过冒顶区,3.分层假顶下冒顶处理方法,九、巷道冒顶事故的预防及处理1、影响巷道冒顶事故的主要因素影响巷道冒顶的因素很多；概括起来可分为两类:自然因素和开采技术因素。,（一）自然因素1）.巷道围岩性质及其构造,一般说来；软弱岩石的强度低，巷道掘进时容易产生变形和破坏，如果支护形式和维护方法选用不当，就容易发生冒
32、顶，但一般规模较小。,巷道围岩的构造特征也能影响巷道变形破坏性质及其规模的大小。,2）.开采深度,随着开采深度的增大，港道上覆岩层重量也增大。,随着开采深度增加岩石的温度也随之增加，温度升高促使岩石从脆性向塑性转化，易使巷道产生塑性变形。,3）.煤层倾角煤层倾角不同巷道破坏形式也不同。,4）.地质构造 如果巷道开掘在地质构造破坏带，则很容易发生各种规模的冒顶。,在断层破碎带掘进巷道必须采取有效的施工技术措施，否则很容易发生冒顶，冒顶的规模可能较大，还可能连续多次发生。,5）.水的影响 巷道围岩中含水较大时，将会加快和加剧巷道的变形和破坏。,水能使破碎岩块之间的摩擦系数减小，并使岩石强度降低。甚
33、至象砾岩、砂岩等一些坚硬岩石，被水浸泡后强度也会降低。对于泥质类岩石遇水以后，往往会促使岩层软化、膨胀，使巷道围岩产生很大的塑性变形，如我国各矿区有这种现象。,（二）开采技术因素1）.巷道与开采工作的关系巷道是处在一侧采动还是两侧采动的条件下，是受初次采动还是受多次采动的影响，维护情况是不一样的。,2）.巷道断面大小和巷道保护方法巷道断面大，压力大，则维护比较困难。,3）.巷道支护类型相支护方式,支护方式主要分梯形和拱形支架两种。,不同的支护类型和支护方式，对巷道稳定性差异甚大。,2、巷道冒顶事故的预防,掘进巷道时预防冒顶的主要措施是:（1）合理布置巷道。,（2）选择合理的巷道断面尺寸和断面形
34、状。,（3）掘进工作面禁止留有空顶，在永久支架间要架设临时支架。支架要紧跟迎头，放炮前要进行加固。,（4）掘进巷道时，禁止任意加大棚距。,（5）巷道掘进通过老巷、断层破碎带及淋水地带时，应根据情况采用前探支架、连锁棚子等专门措施进行支护，提高支架的支撑能力，以免发生冒顶。（6）严格要求巷道支架的规格质量，发现规格质量不合格及损坏的支架，应及时更换。 （7）应按照煤矿安全规程的规定，不断地进行检查修理巷道，以防止冒顶事故的发生，保证通风、运输畅通和行人的安全。,3、巷道冒顶、片帮相底臌的处理（一）巷道冒顶的处理,巷道发生冒顶事故后，如有遇险人员，救护队应立即赶到现场进行抢救。对于被冒顶堵住的人员
35、，应采取得力措施首先输送新鲜空气和饮料等。根据巷道冒顶原因、冒落的范围，采用不同的方法进行修理。处理巷道冒顶常用的方法，主要有撞楔法、搭凉棚、木垛法、打绕道法相锚喷支护等五种。,（二）巷道片帮的处理 1.木垛法,2.撞楔法,（三）巷道底臌的处理,我国常用的处理底臌方法，主要有下木底梁、金属底梁、金属拱形顶梁、钢筋温凝土拱形底梁和砌反拱碹、打锚杆等。在国外，有的还使用底板切缝法、底板钻孔法和起底机起底等方法。,1）切缝法 在巷道底板中间用切缝机切出宽0.20.3m (在深度为800900m时，切缝最大宽度为0.50.6m)，深1.22.0m的缝，进行卸压。,2）利用锚杆处理底臌 用锚杆处理底臌的工作原理，是把不稳定的岩层与下面稳定的岩层用锚杆锚固在一起成为组合梁，起承受弯矩作用，此组合梁的极限抗弯强度比各个单一岩层的抗弯强度的总和要大得多。,
