采煤工作面顶板控制分析与事故防治.docx

采煤工作面顶板控制分析与事故防治采煤工作面顶板控制分析与事故防治一、引言一、引言随着我国经济、技术的迅速发展，对能源的需求日益增大，煤炭工业一直是我国国民经济的支柱产业，而煤矿事故对人们来说却是一个非常沉重的话题。顶板事故是煤矿“五大灾害”之一，回采工作面顶板事故发生比较频繁，人员伤亡率一直较高。据统计，回采工作面百万吨死亡率中，顶板事故约占 67%。如不对顶板加以及时、合理、有效的控制和管理，就有可能影响“安全生产”，造成严重后果。导致回采工作面冒顶事故的直接原因是回采工作面上覆岩层受采动影响而使应力重新分布，失去了原有的应力平衡，这就导致了部分区域出现应力集中，当上覆岩层施加于下部岩层的载荷达到极限载荷时，岩层发生断裂而垮落。随着采煤技术的不断提高，理论方法的不断完善和成熟，近年来，顶板事故率有所下降，但其危害仍然很巨大，顶板事故在煤矿生产过程中不应被忽视。按事故发生地点统计排在前三位的是：采煤工作面（63.18%）、掘进工作面（12.55%）、巷道（13.81%）。因此，准确掌握矿压显现规律，建立一套合理、有效的顶板管理制度是非常必要的。（一）影响回采工作面矿山压力显现的主要原因1.地质因素影响回采工作面矿山压力的主要因素是围岩性质，地质因素是成煤过程中自然形成的，是不可改变的。在生产过程中，只能适应和运用其特性服务生产。（1）岩石力学性质实际观测表明，岩石的力学性质对矿山压力显现起关键性作用。由于岩石自身的密度、矿物成分、颗粒大小等的不同，不同岩石或同一种岩石的强度各异。测定表明，顶板岩石强度越高，矿压显现越明显。（2）开采深度开采深度直接影响着原岩应力的大小，对巷道矿山压力显现的影响可能比较明显，特别是有煤岩突出矿井，这是一般规律。如在松软岩层中开掘巷道，随着深度的增加，巷道围岩的“挤、压、鼓”现象比较明显。但开采深度对回采工作面顶板压力大小的影响并不突出，因而对矿山压力显现的影响也不明显，特别是对顶板下沉量的影响。在目前的技术条件下，开采深度可达 600800m，实际测定表明，采深对工作面顶板下沉量无直接影响。例如比利时的彼丘尔煤矿，开采深度已达 1415m，工作面采用工作助力为 350kN 的金属支柱，仍然可以将顶板管理得很好。(3)煤层倾角煤层倾角对回采工作面矿山压力显现的影响比较大，实际观测表明，煤层倾角越大，顶板下沉量越小。也就是说，近水平工作面的顶板下沉量要比倾斜、急倾斜工作面大得多。（4）断层、裂隙等一般来说，断层、裂隙较发育的岩层都比较破碎，这直接影响了岩层的强度。这样的顶板非常容易垮落，从而释放了部分矿山压力，使其得以缓和。