顶板支护安全管理.docx

顶板支护安全管理顶板支护安全管理一、发生顶板事故的原因：发生顶板事故的原因从地质条件来看是因为矿井地质构造复杂，除此之外还有许多是管理落后和工程质量低劣的问题，顶板事故无论在发生的次数和伤亡的人数上，均排在五大灾害之首，据统计，发生在采煤工作面的占 77.5%，发生在掘进工作面的占 14.84%。二、顶板的分类：煤层上面的岩层叫做顶板，煤层下面的岩层叫做底板， 根据顶板是不是容易垮落和距离煤层的远近分为：伪顶、直接顶和老顶。直接位于煤层下面的岩层叫做直接底，直接底下叫老底。三、伪顶：伪顶直接贴在煤层之上，厚度在 0.5m 以下，随着放炮或采煤机采煤容易脱落。通常是由粘土、炭质页岩、泥质页岩等强度较低的岩层所组成。有的煤层上面没有伪顶。同一个煤层或同一个工作面伪顶的厚薄也常常发生变化。四、直接顶：伪顶的上面是直接顶，有的直接顶直接覆盖在煤层上面。直接顶具有一定稳定性。通常是由泥岩、页岩和粉砂岩等比较容易垮落的岩层组成。一般随支架前移或回柱而自行垮落，有时则需人工放顶。五、老顶：（也称基本顶）在直接顶之上，一般比较厚，大都有坚硬的砂岩、砾岩或石灰岩组成。采空后悬露到一定面积才垮落。少数煤层上面没有直接顶，老顶直接压着煤层。六、直接底和老底：直接底直接位于煤层之下，通常是有泥岩、页岩、粘土岩等强度较低的岩层组成。有的遇水后容易发生滑动，膨胀隆起等现象，老底位于直接底之下，通常是由砂岩、石灰岩等比较坚固的岩层组成。七、顶板压力:由于进行采掘活动而在巷道及回采工作面周围岩体中，以及在支架上所引起的力叫做“矿片压力”，人们习惯称为“顶板压力”，在煤层中掘进巷道，如果不支护，顶板就要冒落，最后形成自然平衡拱；支架能承受的压力，主要是拱内破碎岩石的重量。八、初次来压和周期来压：一个新工作面从开切眼开始向前推进，老顶第一次大面积垮落叫做初次垮落，初次垮落造成的工作面压力突然增大，就是初次来压，工作面继续向前推进，经过一定时间，达到一定距离时，老顶来压又重复出现，就是工作面的周期来压。周期来压时，顶板压力比平时要大 3040%。九、顶板处理方法：垮落法：把靠近采空区的支架撤出，让直接顶自行垮落或强制垮落。也就是常说的回柱放顶。充填法：将沙子、碎矸石充填到采空区。全部充填法多用于开采厚煤层或“三下采煤”（铁路下、水下、建筑物下）。局部充填法一般是垒砌矸石带，适用于开采顶板坚硬的薄煤层。煤柱支撑法：指工作面推进一定距离后，在采空区内留下适当宽度的煤柱来支撑顶板。这种方法适用于顶板岩石特别坚硬，人工强制放顶也很难垮落的顶板条件。这种方法很少使用，因为一是煤炭回收率低，二是给下部煤层的工作面顶板处理造成极大困难。缓慢下现法：指顶板岩层韧性较大，回柱后顶板岩层不垮落，而能弯曲下沉，直到与底板自然合拢。这种方法适用于薄煤层工作面。十、支护形式：巷道里的支架不但受顶底板的作用，还受两帮岩石的作用。因此掘进巷道时就要根据不同的情况选择合理的支架。木支架：巷道木支架形式有梯形棚子、矩形棚子、完全棚子、加强棚子。采煤工作面木支架的形式有：顶板坚硬完整时用点柱，为了增加托顶面积有时戴上柱帽，顶板压力较大，或有平行工作面的裂缝时用横板棚子，顶板压力较小，或有垂直于工作面的裂缝时用顺板棚子，在压力特别大的地方，一般用木垛或丛柱；在放顶线为了切顶和挡住垮落的矸石时，用密集支柱。木支架的优点：可就地取材，便于运输、便于加工。顶压大时会折断并发出霹雳声，可作为信号柱。广泛适用于小型煤矿，在重点煤矿的采煤工作面处理冒顶、维修上下顺槽、顶板来压时打木垛、作信号柱子等特殊情况时仍在使用。木支架的缺点：木支架是一种刚性支柱，可缩量仅为0.51.0%，顶板下沉后往往因为它的可缩性不够而压劈压断，失去了支撑顶板的作用，初支撑力小，容易使顶板早期脱层破坏容易造成冒顶。据统计，使用木支架比可缩性金属支架事故高 10 倍多。十一、单体金属支架：包括摩擦式支柱和铰接顶梁。金属支柱有两种，急增阻式支柱，适用于顶板稳定，下沉量较小的薄煤层工作面；微增阻式支柱，可用在顶板下沉量较大的工作面。铰接顶梁对起伏不平顶板和金属网假顶的适应性较差。急增阻式支柱可缩量为 50120 ，最大工作阻力为250350 千牛顿。微增阻式支柱可缩量最大为 400mm，最大工作面阻力为 350 千牛顿。十二、金属支架的几种形式：戴帽点柱对支护不平整顶板的适应性强但不能在比较破碎的顶板下使用。摩擦支柱与铰接顶梁配合使用。形成支架适用于顶板比较破碎或有局部小地质构造的工作面。摩擦支柱与铰接顶梁可组成悬臂支架，可以减少顶板初期下沉，对破碎顶板的管理非常有利。十三、单体液压支柱：利用液体压力产生工作阻力的单根可缩性支柱，具有由液压挖制升降，支、回柱速度快，支柱承载力均匀等特点。十四、单体液压支柱的适用范围：适用于缓倾斜煤层顶板中等稳定