顶板灾害防治.
2024年巷道顶板灾害的防治及冒顶的处(三篇)
2024年巷道顶板灾害的防治及冒顶的处1、掘进工作严禁空顶作业。
靠近掘进工作面迎头10m内的爆破前必须加固，爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复之后，方可进入工作面作业。
在松软的煤岩或流砂性地层及地质破碎带掘进巷道时，必须采用前探支护或其他措施。
在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不设支护时，必须制订安全措施。
2、支架间应设牢固的撑木或拉杆。
3、掘进巷道在揭露采空区前，必须制订探查采空区的安全措施，包括接近采空区时必须预留的煤（岩）柱厚度和探明水、火、瓦斯等内容。
巷道维修及冒顶处理方法当围岩压力增大时，可能出现巷道发生变形、断面变小、支架折损或顶帮漏煤（岩）块等现象，甚至发生冒顶。
当出现这些情况时都必须及时进行处理。
如果在处理方法中措施不当，就可能延缓处理时间，使小变形变成大变形，小冒顶变成大冒顶，维修和处理的难度加大，而且更严重的是发生人身伤亡事故。
巷道维修及冒顶处理的一般原则（一）先外后里先检查该处前后5m范围支架的完整情况，有问题先处理。
必要时可采取临时加固措施，例如加密支架，加打木垛，前后支架拉紧支牢，加打抬板，插严背牢等，以增加后路、外围支架的支护能力和稳定性，确保后路畅通。
对一段范围巷道维修和冒顶处理时，也必须坚持先处理外面的（离安全出口近的那一头），逐渐向前处理，再处理里面的，直至该段范围全部处理通。
禁止在巷道只存一个安全出口的情况下两头处理，这样可以避免因维修和冒顶地带再一次发生冒顶，将人员堵在里面。
（二）先支后拆更换巷道支护时，在拆除原有支护前，应先加固临近支搞，拆除原有支护后，必须及时除掉顶帮后矸和架设永久支护，必要时还应采取临时支护措施。
如需更换柱腿，应该先用内注式单体液压支柱或金属磨擦支柱在顶梁下打好立柱，再拆去旧柱腿。
（三）先上后下倾斜巷道维修支架和处理冒顶时应该由上至下进行。
特别是倾角在15以上时，必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。
（四）先近后远当一条巷道存有几处需要维修支架和处理冒顶的地段，应该先处理距安全出口较近的那段，再向前处理较远的那一段，直至把巷道内的各段都维修好或处理通。
顶板灾害防治技术
顶板灾害防治技术顶板灾害是指煤矿等地下工程中顶板因开采引起的塌陷、冒落、断裂等灾害。
顶板灾害不仅危及人员生命安全，还会造成重大经济损失。
因此，对于顶板灾害的防治技术研究一直是地下工程领域的重要课题。
在顶板灾害防治技术方面，主要分为预防性措施和治理性措施。
预防性措施包括：1. 合理布置支护：通过钢架支护、锚杆支护、锚索支护等手段，增加顶板的强度和支撑能力，提高其抗压能力和稳定性。
2. 确定合理开采工艺：通过选择适当的开采方法，控制开采速度和开采量，减少顶板的应力集中和变形，降低灾害的发生概率。
3. 采用先进的测量仪器和监测技术：对顶板进行实时、连续的监测，及时发现异常情况，并采取相应的措施进行调整和处理。
4. 引进智能化设备：将无人驾驶和自动化技术应用于地下工程中，减少人员的直接接触和作业风险，提高施工效率和安全。
治理性措施包括：1. 顶板加固补偿：通过封闭空区、加固支护、灌浆注浆等手段，对已发生灾害的区域进行加固补强，恢复顶板的稳定性和承载能力。
2. 人工开挖和爆破：对高风险区域进行顶板开挖和爆破，减少顶板的应力集中和变形，降低灾害的发生概率。
3. 顶板回填和支护：在开放顶板的地区进行回填和支护，增加顶板的抗压能力和稳定性，防止灾害的扩展和蔓延。
4. 顶板混凝土加固：对开采后的地区进行混凝土加固，提高顶板的承载能力和稳定性，减少灾害的发生概率。
除了以上的预防性措施和治理性措施，还需要加强科学研究和技术创新，发展新型的顶板灾害防治技术，例如，开展仿真模拟和数值模拟研究，优化开采参数和设计方案，以及研发新型的支护材料和设备等。
顶板灾害的防治是一个复杂而且长期的工作，需要政府、企业和科研机构等多方合作，共同推进技术的创新和应用。
只有通过科学合理的防治措施，才能有效地减少顶板灾害的发生，保障地下工程的安全和可持续发展。
矿井顶板灾害防治
03
定期进行应急演练，提 高员工应急处理能力
02
制定应急预案，明确 应急处理流程
04
配备应急救援设备，确 保应急救援物资充足
谢谢
03
岩性：岩石强度低、易破碎，容
易造成顶板坍塌
04
地质构造：断层、褶皱等地质构
造发育，容易造成顶板不稳定
开采技术
1
开采方法：长壁开采、短壁开采、房柱式开采等
2
开采顺序：从上到下、从下到上、从中间到两边等
3
开采速度：快采、慢采、均衡采等
4
开采设备：采煤机、液压支架、输送机等
5
开采技术对顶板灾害的影响：合理的开采技术可以降低顶板灾害发生的风险
定期检查：定期对监测系统进行 检查和维护，确保其正常运行
支护与加固
01
锚杆支护：通过锚杆固定顶板， 防止塌落
03
注浆加固：向顶板注浆，提高 顶板强度和稳定性
02
顶板监测：实时监测顶板情况， 及时发现隐患并采取措施
培训与应急
01
定期进行安全培训， 提高员工安全意识
塌方
塌方原因：地质条件、采矿方法、 支护方式等
塌方类型：局部塌方、整体塌方、 分层塌方等
塌方危害：人员伤亡、设备损坏、 生产中断等
塌方防治措施：加强地质勘探、 优化采矿方法、加强支护管理等
2
顶板灾害成 因
地质条件
01
地层结构：地层松软、破碎、不
稳定
02
地下水：地下水位高、水压大，
容易造成顶板渗水
03
冒顶的危害包括 人员伤亡、设备 损坏、生产中断 等。
片帮
01
片帮是指矿井顶板岩层在开采过程中发生
断裂、脱落的现象。
煤矿顶板防止灾害方案
煤矿顶板防止灾害方案简介煤矿作为我国的重要能源资源之一，其开采过程中存在着一系列的安全隐患，尤其是顶板灾害。
顶板灾害是指煤矿井下煤层顶板的破坏和塌陷，给矿工的生命和财产安全带来巨大威胁。
为了保障矿工的安全，必须采取一系列的防范措施来预防和应对顶板灾害。
本文将从顶板稳定性评估、支护措施、监测手段等方面介绍煤矿顶板防止灾害的方案。
顶板稳定性评估顶板稳定性评估是煤矿顶板防止灾害的关键环节。
其目的是通过对煤层顶板岩性、厚度、断层等地质条件进行系统观测和分析，预测顶板的稳定性，以便采取相应的防护措施。
顶板稳定性评估的方法通常包括以下几个方面：地质勘探在矿井开采之前，需要进行地质勘探，获取煤层顶板的有关地质信息。
地质勘探主要包括地质钻探、地质摸查等方式，以获取顶板的岩性、断层、厚度等参数。
顶板监测煤矿顶板监测是通过安装各种传感器和监测设备，对顶板进行实时监测，以掌握顶板的变形和运动情况。
顶板监测通常包括位移监测、应变监测、声发射监测等手段。
数值分析模拟通过数值模拟技术，利用大量地质和地下数据，建立顶板稳定性模型，对顶板运动进行模拟和预测。
数值分析模拟可以根据实际情况，模拟不同的顶板支护方案，以评估不同方案下的顶板稳定性。
支护措施在顶板稳定性评估的基础上，可以采取一系列的支护措施来防止煤矿顶板灾害的发生。
常用的支护措施包括：钢管支护钢管支护是一种常见的支护方式，通过在矿井顶板上安装大小不一的钢管，形成一种钢管支撑体系，以增加顶板的承载能力和稳定性。
锚杆支护锚杆支护是一种通过在矿井顶板预埋锚杆，并用锚索将锚杆与顶板连接起来的支护方式。
锚杆支护能够有效地增强顶板的抗拱能力，提高矿井的稳定性。
网片支护网片支护是一种采用钢丝网和钢筋混凝土等材料构成的片式支护体系。
网片支护能够有效地防止顶板的破碎和坍塌，提高矿井的整体稳定性。
监测手段煤矿顶板灾害防范工作需要通过一系列的监测手段来实时掌握顶板的运动和变形情况，及时发现并解决可能存在的安全隐患。
煤矿顶板灾害防治0514
瓦斯事故63起，死亡149人，分别占事故总 次数和事故死亡总人数的19%和29%。
一、顶板事故的危害
6. 2006全省煤矿发生死亡事故304起,
L>50
L>50
N ≤0.3，L＝ 25～50
塑性弯曲的顶板 是指赋存在煤层之上随着工作面的推进能缓慢下沉，而后逐
渐与煤层底板方向接触。这一般在薄煤层或厚度不大的中厚煤层的石灰岩顶板中 才可能出现。
二、煤矿顶板与矿压规律
5.矿山压力基本知识 原岩应力— 在地下某一深处岩层未被开挖前 岩体内所具有的力。包括上覆岩层的自重应力、 构造应力和膨胀应力等。其特点:三向平衡。
煤矿顶板灾害致因与预防
一、顶板事故及其危害 二、顶板与矿压规律 三、顶板事故的统计分析 四、顶板灾害致因分析与技术措施 五、顶板事故预防的管理对策
一、顶板事故的危害
顶板事故在煤矿事故中占40%。 （一）我省煤矿近年顶板事故情况
1. 1995－2001年 （7年） 全省煤矿伤亡事故2802起，死亡5232人。 其中：顶板事故1245起，死亡1474人，平均每年 178起，死亡210人，死亡事故次数和死亡人数分 别占总量的44％和28％(较2001年全国顶板死亡 人数高出3个百分点）。
①Ⅰ级基本顶 N>5，称无周期来压或周期来压不明显的顶 板，这时基本顶的垮落与错动对工作面的支架无多大影响。
②Ⅱ级基本顶 2<N<5，为有周期来压顶板，基本顶的失稳 对工作面支架有较为严重的影响。
③ Ⅲ级基本顶 N<2，甚至没有直接顶，为周期来压严重的 顶板，这时基本顶悬露与垮落都将对工作面支架有严重的影响。
顶板灾害防治技术模版
顶板灾害防治技术模版一、前言顶板灾害是煤矿生产中不可避免的问题之一，对矿工的生命安全和煤炭生产的稳定性产生着重要影响。
为了有效防治顶板灾害，保障矿工的安全和煤炭生产的持续性，需要采取一系列科学合理的防治技术。
本文将从支护技术、预防技术和监测技术三个方面，介绍顶板灾害防治的相关技术。
二、支护技术1.柔性支护技术：通过采用柔性支架和柔性顶板支护材料，在煤巷或顶板较软的地方，以增加顶板的承载能力和稳定性。
柔性支护技术具有吸能减震、易于施工和适应性强的特点，可以有效减轻顶板压力，降低顶板松动风险。
2.硬性支护技术：采用刚性支架和顶板支护材料，对矿井中的顶板进行刚性支护。
硬性支护技术适用于煤巷或顶板较硬的区域，能够有效保护顶板的稳定和矿工的安全。
常用的硬性支护技术包括锚杆支护、锚索支护和钢梁支护等。
三、预防技术1.综合治理技术：通过综合分析顶板灾害发生的原因和特点，采取多种技术手段综合治理顶板灾害。
综合治理技术包括地质治理、支护技术和气体控制等措施，通过综合治理，对煤矿顶板进行综合性的加固和管理，有效预防顶板灾害的发生。
2.合理开采技术：合理开采是预防顶板灾害的基础，通过合理的开采方案和采场布置，减少地应力的集中和顶板松动的可能性。
合理开采技术包括采煤速度调控、合理液压支架布置、合理采场间距等。
四、监测技术1.地质监测技术：通过地质监测技术对煤矿顶板的变形和应力进行实时监测，及时发现顶板变形的异常情况，采取相应的处理措施。
地质监测技术包括测斜仪、应力监测仪器和地质雷达等。
2.支护监测技术：通过对支架应力和位移等参数的监测，了解支护结构的安全性，判断支护的有效性，及时对支护进行调整和修复。
支护监测技术包括支架应力监测、位移监测和压力监测等。
五、结语顶板灾害是煤矿生产中的重要问题，但通过科学合理的防治技术，可以有效预防和控制顶板灾害的发生，保障矿工的安全和煤炭生产的持续性。
本文介绍了支护技术、预防技术和监测技术在顶板灾害防治中的应用，希望能为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
顶板重大灾害防治实施方案
顶板重大灾害防治实施方案顶板重大灾害是煤矿生产中常见的一种危险情况，一旦发生，将会对矿井生产造成严重影响甚至导致重大事故。
为了有效防治顶板重大灾害，制定和实施科学的防治方案至关重要。
本文将就顶板重大灾害的防治实施方案进行详细介绍，以期为煤矿生产安全提供有力保障。
一、顶板重大灾害的特点顶板重大灾害是指在采煤过程中，由于顶板失稳、冒落或垮塌而引发的灾害。
其特点主要包括：突发性强、危害性大、难以预测、难以控制等。
因此，防治顶板重大灾害显得尤为重要。
二、顶板重大灾害防治实施方案1. 加强顶板监测通过安装各类顶板监测仪器，及时监测顶板的变形和位移情况，对异常情况进行预警和处理，以确保矿井生产的安全。
2. 加强支护措施在采煤工作面和巷道等地方，加强支护措施的施工和管理，确保顶板的稳定和安全。
3. 完善管理制度建立健全的顶板管理制度，规范矿工的作业行为，加强对顶板的巡检和维护，及时发现和处理潜在的顶板安全隐患。
4. 提高技术水平加强对矿工的技术培训，提高其对顶板重大灾害防治的认识和应对能力，增强矿工的安全意识。
5. 强化安全监管加强对矿井生产安全的监督和检查力度，及时发现和纠正存在的安全隐患，确保矿井生产的安全稳定。
三、顶板重大灾害防治实施方案的意义制定和实施科学的顶板重大灾害防治实施方案，对于保障煤矿生产的安全稳定具有重要意义。
一方面，能够有效预防和减少顶板重大灾害的发生，保障矿工的生命安全；另一方面，能够提高矿井生产的稳定性和效率，为企业的可持续发展提供有力保障。
四、结语顶板重大灾害的防治是煤矿生产安全工作的重中之重，必须引起广大矿业企业和相关部门的高度重视。
只有通过制定和实施科学的防治方案，才能有效预防和减少顶板重大灾害的发生，确保矿井生产的安全稳定。
希望各方能够共同努力，为矿井生产的安全稳定做出应有的贡献。
《顶板灾害防治》课件
促进政策制定
社会公众的意见和建议可 为政府制定顶板灾害防治 政策提供参考，推动政策 更加科学合理。
THANKS
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新型支护材料
研发具有更高强度、耐久性和环保性的新型支护 材料，提高采掘工作面的安全性和稳定性。
3
数值模拟与仿真
通过数值模拟和物理模拟，深入揭示顶板灾害发 生机理，为灾害防治提供科学依据。
管理措施改进方向
01
02
03
完善法规标准
制定更加严格的顶板灾害 防治法规和标准，强化企 业主体责任和监管力度。
强化培训教育
安全技术方面，应采取有效的支护措 施，控制顶板暴露面积和时间，预防 顶板离层和冒落。
监测措施
01
02
03
04
对采场顶板进行实时监测，掌 握顶板变化情况，及时发现潜
在的安全隐患。
采用先进的监测仪器和设备， 如应力计、位移计等，对顶板 进行全方位、多角度的监测。
对监测数据进行及时分析处理 ，发现异常情况及时采取应对 措施，防止顶板灾害的发生。
监测技术
顶板位移监测
通过测量顶板的位移量，了解顶 板的变化情况，判断顶板的稳定
性和安全性。
顶板应力监测
通过测量顶板的应力状态，了解 顶板的受力情况和应力分布，判
断顶板的承载能力和稳定性。
顶板离层监测
通过测量顶板的离层深度和范围 ，了解顶板的分层情况和分层稳 定性，判断顶板的破坏风险和防
治措施。
应急处理技术
分类
根据发生机理和破坏形式，顶板灾害可分为冒顶、片帮、冲击地压等类型。
形成原因
地质条件
水文地质条件
顶板岩层的岩性、厚度、结构、节理 裂隙发育程度等地质条件是影响顶板 稳定性的重要因素。
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厚层难冒顶板大面积冒落；
直接顶导致的压垮型冒顶。 漏冒型冒顶：大面积漏垮型冒顶；
局部漏冒型冒顶。
推垮型冒顶：复合顶板推垮型冒顶； 金属网下推垮型冒顶；
大块游离顶板旋转推垮型冒顶；
采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶； 冲击推垮型冒顶。 综合类型冒顶
4
煤矿习惯的分类方式 局部冒顶：冒顶范围不大，伤亡人数不多。
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预防措施 • 选用合适的支柱，使工作面 支护系统有足够的支撑力与 可缩量； • 顶板必须背严背实； • 严禁放炮、移溜等工序弄倒 支架，防止出现局部冒顶。
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1.5推垮型冒顶的机理及预防措施
• • • • • 复合顶板推垮型冒顶； 大块游离顶板旋转推垮型冒顶； 金属网下推垮型冒顶； 采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶； 冲击推垮型冒顶。
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1.5.1复合顶板推垮型冒顶
• 复合顶板的定义：
• 下“软”上“硬”不同岩性组成，或夹 有煤线、软弱夹层，下部软岩层厚度不 大于3.0m，不小于0.5m。
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复合顶板推垮型冒顶的机理
• • • • 离层 断裂 去路和倾角 推力大于阻力
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预防复合顶板推垮型冒顶的措施
• • • • • 应用伪府斜工作面 掘进上下顺槽时不破坏复合顶板； 工作面初采时不要反推； 控制采高。 灵活应用戗柱。
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1.2.3放顶线附近的局部冒顶
• 主要发生在单体支柱工作面
• 回拆“吃劲”柱时， 易发生。 • 游离岩块易发生。
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• 放顶线附近防局部冒顶采用方法： 在有支护的空间进行远距离回柱； 用木支柱作替柱，用绞车回木支 护；切顶支柱。
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1.3压垮型冒顶的机理及预防措施
• 老顶来压时的压垮型冒顶 • 厚层难冒顶板大面积冒顶 • 直接顶导致的压垮性冒顶
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1.3.2厚层难冒顶板大面积冒落
• 机理：顶板岩层的受力超过了其极限强 度。有拉断及剪断之说。
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大面积冒顶的预防措施
• 顶板高压注水
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强制放顶
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1.4漏垮型冒顶的机理及预防措施
• 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漏顶，破碎顶 板就可能从这个地点开始沿工作面向上全部漏空，造 成支架矢稳，导致漏垮工作面。
7
8
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1.2.1.2综采工作面局部冒顶预 防措施
• 提高支架的初撑力，使端面冒高不超过 300mm； • 增大支架向煤壁方向的推力； • 顶梁的俯仰角不超过7°，断面距不超过 340mm。 • 特破碎顶板注入树脂类粘结剂。
11
。
1.2.2采场两端的局部冒顶
• 单体支柱工作面：四对八梁 支护、也可以采用十字铰接 顶梁或与短梁配合。 • 综采工作面：如没有端头支 架，需要一对迈步台棚。超 前巷道应以中心柱加强。
焦作工学院 勾攀峰
主要内容
1 2 采场顶板事故与预防 巷道顶板事故与预防
2
1. 采场顶板事故与预防
• • • • • • 顶板事故分类 局部冒顶的原因与预防措施 压垮性冒顶的机理及预防措施 漏垮性冒顶的机理及预防措施 推垮性冒顶的机理及预防措施 对采场支架的基本要求
3
1.1 顶板事故分类 按力源划分的采场顶板事故分类
30
1.5.2大块游离顶板旋转推垮型冒顶
• 由于断层、 裂隙、层理 或薄弱岩层 切割成的大 块游离顶板 可能形成推 垮型冒顶。
31
预防措施
• 加强地质及观察工作，判断游离顶板的 范围； • 在游离顶板范围内加强支护，不要进行 回柱作业。 • 如果工作面使用的是单体支柱，要用木 支架替换金属支架； • 待游离顶板全部处在放顶线以外的采空 区时，在用绞车回柱。
占整个冒顶事故的70%。
大型冒顶：冒顶范围大，伤亡人数多（ 3及 3人以 上）
5
1.2局部冒顶的原因及预防措施
1.2.1 1
靠煤壁附近的局部冒顶
6
Hale Waihona Puke 1.2.1.1单体支柱工作面预防煤壁附 近局部冒顶的措施
• 采用能及时支护悬露顶板的支架 • 炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽 量避免崩倒支架 • 尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂 直或斜交，避免煤层片帮。 • 在很破碎的顶板条件下，可以采用短顶 梁进行支护。
2巷道顶板事故与预防 • 巷道冒顶的原因 • 巷道冒顶事故的预防
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2.1巷道冒顶的原因
2.1.1自然因素影响
●岩层层理影响 ●镶嵌性围岩结构 影响 ●岩层节理裂隙
及破碎带影响
● 地下水影响
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岩层节理裂隙及破碎带影响
2.1.2工程因素影响
⑴支架支设质量差
40
⑵支架稳定性差
41
⑶掘进式放炮掌握不好。 ⑷锚杆支护失效
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1.5.3采空区冒矸冲入采场的推垮型 冒顶
33
1.5.4冲击推垮型冒顶
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预防措施
• 提高支柱的初撑力，避免下位岩 层离层。 • 提高支护系统的稳定性，避免被 推垮。
35
1.6对采场支架的基本要求
• 支得起、护的好、稳得住。 • 支撑掩护式液压支架：支、护、稳好。 • 掩护式支架：护、稳好，支弱。不适宜来压强 顶板。 • 支撑式支架：护、稳性能差，不适宜破碎顶板。 • 单体液压支柱：初撑力、密度、顶梁、背扳保 证 • 微增阻式摩察支柱：支、让可以，“切”性能 差。 • 木支柱、急增阻式：支差，护和稳也难以保证。 36
42
2.1.3采掘工程影响
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2.1.4未严格执行顶板安全制度 • 没有及时发现和处理掘进工作面 围岩表面的活石或伞檐。 • 对新悬露的顶板缺乏有效的临时 支护设备。
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2.2顶板事故的预防措施
• 掌握地质资料与开采条件 • 严格顶板安全检察制度 • 加强支护质量管理
• • • • • • 检察支架规格尺寸 提高支设质量和保证支护阻力； 搞好支架与围岩间的充填； 提高支架的稳定性 及时减小空顶面积； 加强锚矸支护的质量检测
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1.3.1 老顶来压时的压垮型冒顶机理
• 垮落带老顶岩块压坏采场支架导致冒顶
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垮落带老顶岩块冲击压坏采场支架
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裂隙带老顶压坏采场支架
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预防老顶来压时冒顶的措施
• 采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接 顶及老顶岩层的重量； • 采场支架的初撑力应能保持直接顶与老 顶之间不离层； • 采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶 下沉的要求； • 遇到平行工作面的断层时，应加强支护。
• 进行临时支护
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进行临时支护
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