厚层坚硬顶板冒顶的预防及处理
2021年冒顶事故一般的预防措施
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改2021年冒顶事故一般的预防措施Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes2021年冒顶事故一般的预防措施一般的预防措施应从以下几个方面入手，才能有效防止冒顶事故：（1）支架方式需和顶板岩性相适应，不同岩性的顶板要采取不同的支架方式。
如较坚硬的顶板可采用点柱，而松软易碎的顶板就要用棚子，并在梁上插上背板、背上竹笆。
（2）采煤后要及时支护。
采煤机割煤后，受到输送机弯曲度的限制，在一定范围内不能及时打基本柱，顶板悬露面就大，因此，一般要采用超前挂金属梁或打临时支柱的办法及时支护，防止局部冒顶。
（3）整体移输送机时要采取有效措施。
有较大面积的顶板不能用支柱支撑，对容易冒顶的比较破碎的顶板，必须采取相应的措施，如采取边移输送机、边回临时支柱和边支基本支柱的快速支、回柱办法。
（4）工作面上下出口要有特种支架。
工作面上下出口，空顶面积大，暴露时间长，在超前支撑压力作用下，顶板下沉量大。
另外，机头、机尾设备移动时反复支撤支柱，顶板容易破碎，因此，一般要在上下出口范围内加设台棚或木垛等。
（5）防止放炮崩倒扬子。
一是炮眼布置必须合理，装药量要适当；二是支护质量必须合格，要牢固有劲，不能打在浮煤浮矸上；三是留出炮道。
如果放炮崩倒柱子，必须及时架设，不允许空顶。
（6）坚持正规循环作业。
正规循环作业规定工作面每天的进度、控顶距及支柱、回柱等工序按顺序地进行，因此顶板悬露面积小、压力小，支柱不易折断，以便控制顶板。
（7）坚持必要的制度。
非煤地下矿山顶板事故预防及应急处理分析
248在非煤地下矿山中如何开展顶板事故预防工作需要结合矿山实际情况，有针对性的制定更加完善的预防方案，并积极加强对于应急处理的认识，从而才能不断提高事故防范水平。
1 顶板事故的防治措施1.1 坚硬难冒顶板大面积切冒预防此类事故指处于采空区内的顶板突然塌陷对大型顶板造成的大面积施压，其主要体现为时间短、面积大等特点。
针对此类事故的治理措施可为向顶板实施高压灌水。
即从平面角度向顶板钻深孔，对其以15 MPa的压力实施灌水，类似于应用爆破手段刻意将顶板截断，从而减轻事故产生的不利影响。
1.2 老顶来压时的压垮型冒顶预防此类事故主要诱因为作业面的支撑力度不够，或者顶板压力过大导致的支架损坏而形成的事故类型。
针对此类事故的预防措施为：作业面可提供的支撑力度能够与顶岩层的压力向适应。
矿山起初的支撑力能够有效保证直接顶与老顶间不出现离层状况，且作业层面的支架收缩能力应满足老顶下沉的需求。
当普采作业层与平行工作层出现断裂情况时，技术人员应针对断层部分加大支护力度，而不能使用其他回柱措施。
运用普采方式要尽量提高控顶距离，并倾向使用木质的支撑柱，而非金属支柱，等断层进入采空区域后再实施回柱环节。
如果作业层面的支架属于液压自移形式时，当支架承受的工作阻力有一定余地时，作业层面可正常实施既定的工序；如果工作阻力不足，则作业层则有可能出现断层现象。
1.3 破碎顶板大面积漏垮型冒顶预防矿山的顶角倾斜度较大，且直接顶的整体性不足，如果作业层面无法提供及时、有力地支撑力时，便会在某部分出现冒漏现象。
此时破碎的顶板可能沿着作业层面逐渐塌陷至漏空状态，进而破坏支架的稳定性，造成漏垮型冒顶。
针对此类事故的预防手段为，施工方应选择质量达标、能够提供满足需求的支柱，为作业层面提供必要的支撑作用和伸缩量。
顶板的密封性要达到标准要求，禁止移溜等工序破坏支架，降低出现冒顶的可能性。
1.4 复合型顶板推垮型冒顶预防此类事故主要由于水平的外力作用导致作业面支架倾斜过度而形成的冒顶。
厚层坚硬顶板冒顶的预防及处理
浅谈煤矿冒顶的防治及措施
因为顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损害、生产中止等事故,仍然是煤矿生产的主要灾害之一，许多特殊的地质技术环境中需要制定特殊的顶板支护安全措施,并且有关干部要亲自到现场指挥。
在松软的煤、岩层和流沙及地质破碎带，断层带掘进井巷时，较有可能大面积漏垮冒顶。
由此可见，预防井巷冒顶，重视井巷漏垮冒顶处理是十分必要的。
1井巷漏垮冒顶事故的防治由于井巷遇煤层松软倾角大，直接顶帮异常破碎，工作面支护如果某个地点失效或无法支护,发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从这个位置在重力作用下往下漏空，导致工作面漏垮冒顶事故。
1。
1井巷工程地质预测预报（1)井巷工程施工前地质预测预报，利用地质勘探、已有井巷工程揭露有关地质资料，预测工程施工过程中可能遇到的地质破碎带、大断层、陷落柱、背向斜挤压等构造,松软厚煤层的位置，影响范围,以便制定有针对性的安全技术措施。
(2)井巷工程施工过程特殊的地质技术环境观察，井巷工程顶板裂隙发育,地质破碎带出现，断层面间多充以粉状或泥状物，断层面都比较光滑，上下盘之间的岩石几乎没有黏结力，尤其是断层面成为导水裂隙时更是彼此分离、漏煤、大淋水等现象，是可能冒顶预兆，就必须果断预测，加以防范.1.2预防井巷漏垮冒顶的安全技术措施（1）选用合适的支护，巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。
支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。
(2）尽可能做到支架与围岩共同承载。
支架选型时，尽可能采用有初撑力的支架，支架施工时要严格按工序质量要求进行，并特别注意顶与帮的背严背实问题，杜绝支架与围岩间的空顶与空帮现象.（3）凡因支护失效而空顶的地点，在新支护时应先护顶,再施工.巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆老支架。
靠近掘进工作面10米长度内的支护，在爆破前必须加固,被爆破崩倒、崩坏的支架必须先修复.（4)在易发生推垮冒顶的巷道中要提高巷道支架的稳定性。
可以在巷道的支架之间拉撑件连接固定，增加架棚的稳定性,以防推倒.倾斜巷道中支架被推倒的可能性更大,其支架后拉撑件的强度，密度要适当加大，并有防止矸石、物料、支架滚落和支架歪倒的安全措施。
冒顶事故一般的预防措施(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________冒顶事故一般的预防措施(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2244-29 冒顶事故一般的预防措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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一般的预防措施应从以下几个方面入手，才能有效防止冒顶事故：（1）支架方式需和顶板岩性相适应，不同岩性的顶板要采取不同的支架方式。
如较坚硬的顶板可采用点柱，而松软易碎的顶板就要用棚子，并在梁上插上背板、背上竹笆。
（2）采煤后要及时支护。
采煤机割煤后，受到输送机弯曲度的限制，在一定范围内不能及时打基本柱，顶板悬露面就大，因此，一般要采用超前挂金属梁或打临时支柱的办法及时支护，防止局部冒顶。
（3）整体移输送机时要采取有效措施。
有较大面积的顶板不能用支柱支撑，对容易冒顶的比较破碎的顶板，必须采取相应的措施，如采取边移输送机、边回临时支柱和边支基本支柱的快速支、回柱办法。
（4）工作面上下出口要有特种支架。
工作面上下出口，空顶面积大，暴露时间长，在超前支撑压力作用下，顶板下沉量大。
另外，机头、机尾设备移动时反复支撤支柱，顶板容易破碎，因此，一般要在上下出口范围内加设台棚或木垛等。
（5）防止放炮崩倒扬子。
一是炮眼布置必须合理，装药量要适当；二是支护质量必须合格，要牢固有劲，不能打在浮煤浮矸上；三是留出炮道。
03煤矿顶板事故预防
1 引言：煤矿的顶板事故是指：在煤矿井下采煤过程中，煤层顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等灾害事故。
在实行综采以前，煤层顶板事故在煤矿事故中占有极高的比例，随着支护设备的改进及对煤层顶板事故的研究、预防技术的深入和逐步完善，煤层顶板事故所占的比例有所下降，但仍是煤矿生产的主要灾害之一。
2 采煤工作面煤层顶板事故致因及防治2.1 煤层顶板事故分类按冒顶范围的不同可将煤层顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类。
按发生冒顶事故的力学原因进行分类，可将煤层顶板事故分为：压垮型冒顶、漏垮型冒顶和推垮型冒顶三类。
2.1.1 局部冒顶局部冒顶是指范围不大，有时仅在3～5架范围内，伤亡人数不多（1～2人）的冒顶，常发生在靠近煤壁附近、采煤工作面两端以及放顶线附近。
在实际煤矿生产过程中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采煤工作面冒顶事故的70%，总的危害比较大。
从开采工序与煤层顶板事故发生的地点来看，局部冒顶分为：靠近煤壁附近的局部冒顶、采煤工作面两端的局部冒顶、放顶线附近的局部冒顶。
2.1.2 大型冒顶大型冒顶是指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。
它主要包括老顶来压时的压垮型冒顶、厚层难冒顶板大面积冒顶、直接顶导致的压垮型冒顶、大面积漏垮型冒顶、复合顶板推垮型冒顶。
2.2 局部冒顶事故的致因及防治2.2.1 靠煤壁附近的局部冒顶（1）局部冒顶的原因在煤层的直接顶中，存在多组相交裂隙。
这些相交裂隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可能突然冒落砸人，造成局部冒顶事故。
局部冒顶的原因一般有三种：a. 直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；b. 采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护空间；c. 放顶煤开采，顶板破碎。
（2）单体支柱采煤工作面预防靠近煤壁局部冒顶的措施a. 采用能及时支护顶板悬露煤层顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架，正倒悬臂错梁直线柱支架等，并使端面距不大于200mm，还应提高支柱的初撑力，以使端面冒高不超过200mm。
【专业知识】煤矿井下预防冒顶的措施
【专业知识】煤矿井下预防冒顶的措施按照顶板一次冒落的范围及造成伤亡的严重程度，可将常见的顶板事故分为两大类：大冒顶和局部冒顶事故。
（一）大冒顶的预兆及预防措施采煤工作面不断向前推进，采场控顶面积便逐步增大，当厚度不大的直接顶逐渐塌落，而坚硬的老顶大面积的悬露时，在工作面顶板岩层形成一个自然压力拱，煤壁受压发生变化，造成工作面压力集中。
在这种情况下，如果工作面支架对顶板的总支撑力不能与维持顶板稳定下沉的要求相适应，就会出现大冒顶（或称切顶）。
1.大冒顶的预兆（1）顶板的预兆：①顶板连续发出断裂声。
这是由于直接顶和老顶发生离层或顶板切断而发生的声响。
②顶板岩层破碎、下落、掉碴。
掉碴一般由少变多，由稀变密。
③顶板裂缝增加或裂隙张开，并产生大量的下沉。
（2）煤帮的预兆。
由于冒顶前压力增加，煤壁受压后，煤质变软，片帮增多。
使用电钻打眼时，钻眼省力；用采煤机割煤时，负荷减少。
（3）支架的预兆。
使用木支架时，支架大量折断，发出声音。
使用金属支柱时，顶板来压引起活柱快速下沉，连续发出咯，咯的响声，支柱发颤。
工作面使用绞接顶梁时，因受顶板冲击压力，顶梁楔被弹出或挤压，俗称飞楔。
底板松软或底板留有底夹石、丢底煤时，支柱会大量插入底板。
（4）工作面瓦斯含量增多或淋水增大。
含有瓦斯的煤层，冒顶前瓦斯涌出量突然增大。
有淋水的顶板，淋水量增加。
2.预防大冒顶的措施（1）掌握工作面顶板周期来压规律。
在确定工作面支架的总支撑力时，必须考虑顶板的初次来压和周期来压规律。
如果支架总支撑力只能适应平时顶板压力，当有周期来压时会给工作面造成严重威胁。
在支架的总支撑力不足应付周期来压时，掌握了顶板活动规律，在来压前加强支护，多增支架，并采取各种安全措施，则可以防止冒顶。
所以，采掘工作面有备用支护材料是十分必要的。
（2）采煤工作面要有合理的支架规格和支护密度。
（3）加快工作面推进速度。
因为工作面进度慢，顶板下沉量大，所以顶板不完整，木支架折损多，反应在金属支柱上的压力也大。
坚硬顶板工作面冒顶事故的原因与对策
坚硬顶板工作面冒顶事故的原因与对策倪海峰(七煤集团公司建设矿，黑龙江七台河154600)”黼要】压垮型冒项事故的主要碌因是：在初次来压和周期米压期闻支柱载荷过大，支柱初撑力不足或有较大悬项，直接项冒落后不能充满采空区或离层后与上覆坚硬岩层冒落不同步。
支护质量与顶板动态监测是防止压垮型冒顶事故的前提，合理支护参数与支护强度是防止压垮型冒顶事故的关键，人工强制放顶、高压注水软化顶板技书是防止压垮型冒顶的保障，控顶区顶板控制是防止压垮型冒顶事故的补充。
一供键词】J坚硬项板；工作面；冒顶事故；删．，，，0．卜。
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一，当煤层之上无直接顶或直接顶很薄，垮落后不能充填采空区，而基本项为坚硬、完整和厚度大的砂岩、砾岩或石灰岩时，这类基本项板为坚巧E I；-{吸。
坚硬项板的强度很高，而裂隙又不发育，其分层厚度—般在4．10m以上，单向抗压强度—般达80—100M P a以上，弹性模量达20—40G Pa。
1事故的征兆与主要机理煤壁压酥及片帮(有时可达0．5—1m以上)，顶板下沉速度急剧增加，一般顶板下沉速度在O．1～O．5m m，h，顶板来压时可达到7～10m m／h，瞬时速度1．5～2．0m m／m i n。
顶板出现台阶下沉，金属液压支柱出现明显下缩并发出响声；支架安全阀开启，支柱的载荷急剧增大，有时能听到顶板深处断裂声，煤壁侧顶板掉碴、断裂，摩擦支柱。
放炮”，f辩折断发生劈裂声等。
压垮型冒顶事故的主要机理：在工作面初次来压和周期来压时，由于老顶断裂，项板急剧下沉；特别是顶板出现台阶下沉时，如果工作面支架的强度不足，就会发生压垮型冒顶事故。
2原因分析2．1在初次来压和周期来压期间支柱载荷过大这是坚硬顶板工作面易发生压垮型冒顶事故的直接原因。
在初次来压和周期来压期间，当工作面推进到老顶断裂线附近时，如果工作面支护系统的支撑力，不足以支撑老顶的附加载荷与直接顶的重量时，支柱就超载被折损，从而压垮工作面，造成冒顶事故的发生：其中多数发生在木支架工1筒面或支护强度达不到要求的工作面。
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厚层坚硬顶板冒顶的预防及处理
摘要：介绍了厚层坚硬顶板冒顶事故类型、事故案例分析以及事故的预测、预
报和处理方法。
关键词：厚层坚硬顶板冒顶预防处理
1 概述
位于煤层上面的岩层叫煤层顶板。
根据顶板的坚硬程度和距煤层的远近，可
将煤层顶板分为伪顶、直接顶和基本顶三种。
从顶板管理角度分析可将顶板分为：易垮落的松软顶板、中等垮顶板、难垮落的坚硬顶板、极难垮落的坚硬顶板和塑
性弯曲顶板等五类顶板。
顶板事故是指在地下采掘过程中，因为顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损
害和生产中止等事故，是煤矿生产的主要灾害之一。
当煤层顶板是整体厚层硬岩（如砂岩，砂砾岩，砾岩等，其分层厚度大于5-
6m）时，它们要悬露几千平方米，甚至十几万平方米才冒落，这样大面积的顶板
在极短的时间内冒落下来，不仅由于重量的作用会产生严重的冲击破坏力，而且
更严重的是会把已采空区的空气瞬时挤出，形成巨大的暴风，破坏力极强。
2 厚层坚硬顶板冒顶的机理
关于厚层坚硬顶板冒顶的机理，其一顶板大面积悬露后，因弯曲应力超过其
强度导致顶板岩层断裂，并大面积垮落，其二，顶板大面积悬露后，采空区周边
煤柱上方岩层内的剪应力超过其极限强度导致顶板岩层大面积冒落。
这类事故的特点是冒顶面积大、来势凶猛、后果严重。
事故原因是直接顶和
基本顶大面积运动造成的。
由直接顶运动所造成的垮面事故，按其作用力性质和
顶板运动时的始动方向又可分为以下两类：①推垮型事故，②压垮型事故；由
基本顶运动所造成的垮面事故，按其作用力性质和顶板运动始动方向不同又可分
为以下两类：①冲击推垮型（即砸垮型）事故。
②压垮型事故。
归纳上述顶板
事故，大致情况如下图
3 厚层坚硬顶板冒顶事故分析
某矿煤层顶板为块状、厚层坚硬、裂隙不发育的中砂岩，平均厚3.05m。
工
作面回采工艺：长壁工作面，人工打眼，分段爆破落煤，人工攉煤，40型刮板输
送机转载到顺槽刮板输送机。
顶板支护为金属摩擦支柱、金属绞接顶梁齐梁直线
柱正悬梁方式，三、四排管理，最大控顶距4m、最小控顶距3m。
采空区顶板管
理采用自然垮落法结合人工强制放顶。
工作面两个安全出口采用带帽点柱超前加
强支护20m，设计每班一个循环。
采区开采煤层厚度为 1.8～2.2m，基本无伪顶，直接顶与底板均为砂岩。
在开采中遇小层较多，节理裂隙较发育，还发现部分无
炭柱，地质构造较复杂。
事故当天零点至八点班，采煤队共22名职工负责工作面生产作业。
召开班前会后，职工从23时30分陆续入井到达各自作业岗位。
其中有1名跟班队长、1
名分队长，此二人流动作业，工作面人员对上班余煤进行清理并移机头，之后由
于刮板输送机故障，检修进行了两个多小时，约凌晨3时将机械故障排除，开始
进行打眼爆破等回采作业。
当第二茬炮的落煤快出完时，约凌晨4时30分，工
作面中部顶板突然发生垮落，造成大面积压垮型冒顶事故。
造成12人死亡、3人
受伤特大事故。
事故原因分析：
3.1 工作面煤层顶板为块状、厚层坚硬顶板，采空区大面积悬顶，在继续推进
中缺乏对顶板压力变化情况的掌握，前方煤体顶板中有一原生裂隙，断裂的直接
顶将变薄的工作面煤壁压垮，瞬间摧毁工作面支护，是造成这起大面积冒顶事故
的直接原因。
3.2 对形成三角形顶板、顶板较硬不易垮落的情况实施强制放顶效果不好，也
没有发现顶板变厚的情况，没有进一步采取针对性措施，现场管理水平低，是造
成事故的重要原因。
3.3 应用壁式采煤法，没有先进的矿压监测手段，顶板管理技术力量和技术水
平不高，未能预见复杂生产条件下可能出现的意外情况，也是造成这起事故的一
个原因。
3.4 总的来说，导致这起事故的直接原因，一是由于直接顶厚度增大，顶板不
易垮落，致使空顶面积增大；二是在工作面前方有一条与其平行的原生裂隙，顶
板在煤壁前方已经断开。
随着工作面推进，空顶面积加大，距裂隙越近而顶板的
受力及支撑状态越加不稳，当推近至裂隙一定距离时，顶板稳定状态完全被打破，造成压垮型冒落。
4 厚层坚硬直接顶和基本顶顶板冒顶的主要预兆
4.1 顶板断裂声响的频率和音响增大
4.2 煤帮有明显的受压与片帮现象
4.3 底板出现底鼓或沿煤柱附近的底板发生裂隙。
4.4 巷道（上，下平巷）超前压力较明显
4.5 工作面中支柱载荷和顶板下沉速度明显增大
4.6 有时采空区顶板发生裂缝或淋水加大，向顶板中打的钻孔原先流清水后变
为流白糊状的液体，这是断裂岩块互相摩擦形成的岩粉和水的混合物。
5 厚层坚硬顶板冒顶的预测、预报和处理方法
5.1 预测、预报厚层坚硬顶板冒顶可以用微震仪、地音仪和超声波应力仪等
进行预测，因为厚层坚硬岩层的破坏过程，长的在冒顶前几十天就出现声响和其
它异常现象，短的在冒顶前几天，甚至几小时也会出现预兆。
因此，根据仪器测
量的结果，再结合历次冒顶预兆的特征，可以对冒顶作出较准确的预报，避免造
成灾害。
5.2 处理方法防止和减弱冒顶危害的原则是：改变顶板岩体的物理力学性质，以减少顶板悬露及冒落面积，减小冒顶冒落高度，降低空气排放速度，具体有下
列措施：
5.2.1 顶板高压注水。
从工作面上，下平巷向顶板打深孔，进行高压注水，注
水泵最大压力不小于15mpa。
顶板注水可起弱化顶板和扩大岩层中的裂隙及弱面
的作用。
其主要机理是：注水后能溶解顶板岩石中的胶结物和部分矿物，削弱层
间黏结力，高压注水可以形成水楔，扩大和增加岩石中的裂隙和弱面。
因此，注
水后岩石的强度将明显降低。
5.2.2 强制放顶。
就是用爆破的方法人为地将顶板切断，使顶板冒落一定厚度
形成矸石垫层。
切断顶板可以控制顶板冒落面积，减弱顶板冒落时产生的冲击力，形成矸石垫层则可以缓和顶板冒落时产生的冲击波及暴风，为了形成垫层，挑顶
的高度可按需要形成垫层的厚度进行计算。
强制放顶主要有在工作面内向顶板放顶线处进行钻孔爆破放顶，对于综采工
作面，由于无法设置钻眼的设备，可分别在上，下平巷内向顶板打深孔，在工作
面未采到之前进行爆破，预先破坏顶板的完整性，对由于历史上已造成有大面积
冒顶隐患的地区目前又无法从井下采取措施时，可在采空区的上方地面打垂直钻
孔，达到已采区顶板的适当位置，进行爆破，将悬露的大面积顶板崩落。
6 结束语
对于厚层难冒顶板来说，不论是采取高压注水还是强制放顶，不论是在采空区处理还是超前工作面处理，所应处理的顶板厚度均应为采高的2—3倍（包括直接顶在内），其目的就是使处理下来的岩块基本上能填满采空区，从而保证安全生产。
参考文献：
[1]陈炎光，徐永圻.中国采煤方法.徐州：中国矿业大学出版社，1991.
[2]王树玉.煤矿五大灾害事故分析和防治对策.徐州：中国矿业大学出版社，2006.4.。