煤巷锚杆支护巷道迎头区冒顶原因及预防措施
煤巷掘进工作面冒顶事故预防
煤巷掘进工作面冒顶事故预防摘要：煤巷掘进冒顶的情况比较复杂，有掘进工作面、有后路，掘进工作面又分为架棚和锚网或者联合支护，具体情况还分为过构造带、石门揭煤、过立交等。
而目前的预防和处理冒顶的材料、工艺、方法也比较多。
本文以实例分析了煤巷掘进工作面冒顶事故预防内容。
关键词：煤巷；掘进工作面；冒顶事故；预防前言：在掘进过程中，经常会遇到断层和构造破碎区，冒顶事故时常发生，严重威胁安全生产。
为此，探索一套行之有效的煤巷掘进预防冒顶事故的方法及处理冒高措施。
1 特点1.1 掘进工作面冒顶特点1.1.1 架棚巷道一是冒顶主要表现为掘进工作面或上帮煤壁片帮进而出现的煤或矸石冒落，淤积槽口，一般片帮深度1～3m，冒落高度2～5m，最高可达9 m左右。
二是上山坡度较大时往斜上方抽冒的距离最远而后路棚顶冒落的较少；下山掘进坡度较大时表现为掘进工作面后棚顶往下冒落而往掘进工作面方向片冒的较少。
三是冒落往往造成掘进工作面局部棚子顶、帮空。
四是如果掘进工作面部分支护空顶、高度较大、支护整体性较差时可能把掘进工作面棚子砸倒或砸歪。
1.1.2 锚网巷道一是如果支护不及时，先从顶板的弱面离层，离层以后出现沿掘进工作面煤壁切顶而造成的冒顶事故。
二是如果煤壁松软片帮，造成悬顶过大，容易造成局部冒顶事故。
三是巷道支护强度不够，跨度大，采取措施不得力，往往会中部先下沉，然后断裂发生冒顶。
四是使用不合格的支护材料，或者施工质量低劣，造成局部冒顶。
1.2 过地质构造带冒顶特点一是构造带为顶板断开或破碎，其完整性遭到破坏若施工中空顶距过大或不注意临时支护、前探支护时极易造成冒顶。
冒顶往往沿断层面、节理裂隙面往前片帮、向上抽冒，高度可达2～5 m，断层、裂隙带过去后即可缓解。
二是断层造成顶板抬高尤其是托煤顶的断层冒顶发生几率及影响程度较大。
断层牵引较大、断层带较宽、岩石较破碎时断层带冒顶较严重。
裂隙带冒顶程度较低。
三是从断层性质来说，遇逆断层较正断层冒顶严重。
锚杆支护巷道冒顶事故原因分析及防范措施
锚杆支护是一种相对于传统支护的方式来讲是比较安全和经济的一种支护方式种类，锚杆支护对巷道围岩的主动控制，对提高围岩的稳定性有明显效果。
施工过程中即简便有快捷，而且支护还非常好，结构简单、成本低，因而成为煤矿企业矿井巷道一种主要支护形式。
但由于锚杆支护属于隐形支护，对支护质量要求较高，由于种种原因，巷道会出现无明显先兆的冒顶事故。
根据近年来国内多起冒顶事故案例分析，总结了锚杆失效，巷道冒顶的原因，并提出了一些相关预防措施。
1 锚杆支护巷道失效冒顶的原因主要有以下几方面1.1 地质因素的影响在掘进过程中巷道通常会碰到各种地质构造问题比如断层、褶区、裂隙、节理、陷落柱、冲刷带等其中最常见的断层是对掘进工作影响最大的。
煤层顶底板的完整性损坏是因为断层的破坏导致的，顶板破碎以后，增加了顶板的管理难度，尤其是平行或与工作面交角小的断层。
（2）非稳定岩层厚度变大也可造成锚杆失效。
常见不稳定的岩层有泥岩、砂质泥岩、泥质铰接的粉砂岩和煤层。
当设计的锚固岩层厚度变大时锚杆将不能锚固在稳定岩层中，从而造成锚杆失效，巷道冒顶。
（3）在向斜轴部或逆断层的应力集中区布置巷道，采空区附近的应力集中区、孤岛工作面等，由于高地应力作用使岩层受挤压、位移、错动，锚杆处于破碎的岩体中，造成锚杆脱落、剪断现象，会造成冒顶。
（4）围岩的镶嵌型结构也会引起锚杆失效冒顶。
镶嵌型结构围岩一般为锅底型、升斗型、人字形、长条形、鱼背型及草帽型等不规则形状，大小不等。
等锚杆为镶嵌型结构围岩起支托作用的煤被采出后，围岩结构遭到破坏，此处锚杆失去稳定性，而发生冒顶事故。
1.2 顶板裂隙水对锚索的影响随着煤矿开采深度加大，许多巷道顶板赋存含水层，若含水层距离巷道较近时，巷道围岩往往受到裂隙水影响包括岩石软化、泥化和加速风化，另外裂隙水会造成锚索孔淋水，使得锚固剂的锚固力下降，造成冒顶。
1.3 支护设计不合理（1）在设计过程中没有针对顶板地质情况进行仔细探查。
冒顶事故的预防措施
冒顶事故的预防措施㈠巷道冒顶事故的预防1. 合理布置巷道。
矿井主要巷道应布置在稳定的煤层或底板岩层中。
工作面进、回风巷道应根据矿山压力特点，布置在免压区内，尽量采用沿空掘巷和沿空留巷。
2. 选择合理的断面形状和断面尺寸以及支护方式。
对于锚杆支护巷道，应根据断面大小及巷道矿压显现程度，合理布置锚杆的间排距和规格尺寸。
3. 巷道支架（或支设的锚杆）应有足够的支护强度。
巷道支架（或锚杆支护拱）应有足够的支护强度以抗衡围岩压力；巷道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；尽可能做到支架与围岩共同承载。
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。
4. 坚持敲帮问顶制度，加强掘进迎头的临时支护。
严格执行敲帮问顶制度，严格控制空顶距，对于防止掘进工作面冒顶事故非常重要。
当掘进头遇到断层褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子应紧靠掘进头。
危石必须挑下，无法挑下时应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。
在地质破坏带或层理裂隙发育区掘进巷道时要缩小棚距。
㈡采煤工作面冒顶事故的预防采煤工作面应根据冒顶事故的类型采取不同的预防措施。
1. 局部冒顶事故的预防措施⑴靠近煤壁附近的冒顶事故的防治措施不论是炮采工作面还是综采工作面，靠煤壁附近局部冒顶事故的防治措施主要是：第一，及时支护新暴露顶帮；第二，严禁人员在无支护空顶区进行操作。
⑵工作面两端的局部冒顶事故的预防措施为预防工作面两端发生漏顶，可在机头机尾处各用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护(即四对八梁支护)，或采用端头液压支架支护，抬棚或支架随机头机尾的推移迈步及时前移；在工作面与巷道相连处，宜用一对抬棚，迈步前移，托住原巷道支架的棚梁。
此外，在工作面两端还可以采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒；⑶放顶线附近局部冒顶预防措施此类冒顶事故大多发生在单体支柱工作面。
为此，主要措施有：加强地质及观察工作，确定大岩块的位置及尺寸；在大岩块范围内用木垛等加强支护；当大岩块沿工作面推进方向的长度超过一次放顶步距时，在大岩块的范围内要延长控顶距；待大岩块全部都处在放顶线以外的采空区时，再用绞车回木支架。
煤巷掘进冒顶事故预防及处理
煤巷掘进冒顶事故预防及处理巷道顶板事故多发生在掘进工作面及巷道交叉口。
由于巷道冒顶而导致的死亡事故80%以上发生在这些地点。
分析巷道冒顶事故原因，采取针对性的措施，预防事故的发生，对保证安全生产具有重大。
一、掘进巷道冒顶事故原因分析1、工人操作失误煤矿掘进的操作工人除了需要高技术之外，还需要较高的职业道德，从内心重视操作的每一环节。
然而事实上，煤矿掘进过程中的高强度操作，导致工人倦怠，在操作过程中出现敷衍，没有对矿井进行严谨的勘察，对矿井存在的安全隐患或细微问题不能及时反馈和处理，从而给工程留下了安全隐患降低了工程的安全性，威胁后续施工工人的安全，最终引发安全事故。
2、防护支架安装不合理、不及时施工现场安装的支架工作阻力较低，收缩量小，支撑和支护的力度不足，把棚腿架设在浮石和浮煤上，支架顶上和棚子的两帮未插严实，降低棚架的稳定性和整体性，导致支架支撑不住顶板的按压而出现堆垮，造成煤矿的掘进冒顶事故。
工作人员在工作面放炮后未进行及时的支护，或放炮后崩倒支架，未进行及时的扶正和补充，使得两个支架之间的距离变大，降低了支架的承受力，造成空顶时间过长，进而发生煤矿掘进冒顶安全事故。
如发生在2005年3月19 日的一起煤矿安全事故，煤矿工人在工区掘进施工时，该施工巷道的顶板为不完整的火成岩，架棚支护。
工作人员在工作面放炮后，未及时进行支护，在迎头空顶 5 米的情况下，工作人员用风镐在空顶区落煤，由于风镐整体的震动，导致巷道左上方岩石突然坠落，将正在下方工作的多名挖掘人员砸成重伤。
3、地质发生了变化煤矿掘进工作面突然遇到了压力集中区或者断层破碎带等这样的特殊情况时，在事前如果没有对这样的情况进行一定的预判，也没有对其采取有效的措施进行加强支护，容易导致煤矿冒顶事故的发生。
例如: 某煤矿8691运输顺槽掘进工作面，在事前没有考虑到断距为 3.9m 的正断层，煤层在正断层出现变薄，当掘进工作面出现抽冒的现象后才对其采取了撞楔的措施施工。
从煤巷锚杆支护冒顶事故原因看煤巷锚杆支护应注意的问题
参考文献 ［ ］ 明高， 听成． 山压 力及控 制［ ． １钱 刘 矿 Ｍ］ 北京 ： 工业 出版 社 煤炭
３结 语 ． 煤巷锚杆支护是煤矿采矿技术 的重大技术革新 ， 和棚式支护 比较 ，
１三起煤巷锚杆支护巷道冒顶事故分析 ． 第一起： 某年 ７月在切眼锚 网巷道施工中遇到三处大 的断层。掘进 头采用锚 网（ 打设单体锚 杆） 架设配合长 Ｔ型长梁缩短棚距支护导致 发 生掘进头冒顶事故， 所幸无人员伤亡 。 该事故属迎头区坠落型， 主要是巷 道顶板为镶嵌型结构 、 碎裂结构不稳定 等， 理发育外有 多组结构 面， 层 期 间贯通性好， 顶板整体强度低， 巷道开挖后 顶板 自稳能力差， 时间太 自稳 短， 下沉量 大， 当岩体 自重在弱面上引起 的下 滑力超过侧 向所形成 的摩 擦力时， 岩块就会发生冒落， 冒顶事故。 造成 根据弱面分布和彼此组合关 系出现倒梯形岩块 冒落。 第二起 ： 某年 ５ 月在综采 面皮带巷顶板 原锚网支护巷道 中扩 了长 ３ 宽 １５ ０ｍ、 ． ｍ的移变串车硐室， 导致综采推进到距离该区域 ９ ８ｍ时发 生长 ４ｍ 宽 ６ ３ 、 ． ｍ冒顶 ， 根锚索及 ２ 根锚杆全部 吊落 。该事故属 于 ５ １ 扩断面时原支护设计 参数未修改而扩大断 面导致原支护参数失效导致 冒顶， 该起事故属于垮塌 型冒顶 。 第三起： 某年 ６月在轨道巷掘进时发生一起在装岩机 附近 冒顶， 有 ３ 根锚索 吊落。施工段是从稳定性顶板锚 网支护过渡到复合 ５ 顶板 中 ＃ 支护设计不 当和前部锚杆支护质量低劣两方面 的原因造成， 根据顶 没有 板支护主体变化及 时修改支护参数和对原支护不合格锚 网巷道进行加 固， 的长度 、 锚杆 间距 、 排距 、 直径 、 索的长度等参数不合理 ， 锚 顶板就会 发生较大 范围的离层， 直接顶 出现弯 曲下沉 ， 进而张裂 、 拉断， 失效， 锚杆 锚索拉断等， 发生大 面积的顶板垮落， 该起事故也属于垮塌型 冒顶 。 ２锚杆 支护巷道冒顶特点及预 防措施 ． ２１ ． 三起煤巷锚杆支护巷道冒顶特点 第一， 三两起均发生在地质条件变化的地点， 如有小断层， 板岩石 顶 破碎， 顶板 裂隙发育或近距离煤层 的层 间距 变小， 顶部锚杆锚 固点 附近 有煤线或有容易离层 的岩层弱面存在 。 冒顶范围较大 。 冒顶 的长度在 ６ｍ左右。 冒顶宽度小于巷道宽度’ 冒 顶的高度是巷道高度的 １ ２ ， ～ 倍 当巷道是稳 定顶板 时冒顶 高度较 小， 当 巷道顶板为 复合顶 板冒顶高度较大， 两起发 生在掘进期间， 一起发生在 回采期间。 事故发生在瞬间， 随机性大， 呈突发性， 明显 的预兆， 没有 隐蔽性 强。 ２２预防措施 ． 合 理确定巷道位置： 设计巷道位 置必须充分研究地质资料 ， 尽可能 避开复杂地质带和应力集 中区。 加强巷道迎头 １ ５ｍ内的支护质量： 网大量矿压观测数据表 明， 锚 巷 道迎头 １ ５ｍ是围岩变化最剧烈 的范 围， 的时间为 １ ， 剧烈 —７ｄ尤其是前 ３ 的变形速度最大， 必须高度重视此重点 区域 的支护管理 。预 防 ｄ 因此，
掘进巷道冒顶事故的原因及防治措施
摘要:本文结合巷道类型、地点、工艺等，对掘进巷道支护中的冒顶事故原因展开分析，并提出科学合理的支护方式，在一定程度上规避井下掘进巷道发生冒顶的风险，从而提高支护质量，确保掘进工程顺利开展。
关键词:掘进巷道冒顶事故政策建议在对工作面及巷道交叉口进行掘进的过程中，容易发生巷道顶板事故，在这些地点死亡事故发生率高达80％以上，因此，对巷道冒顶事故的原因进行分析，同时制定相应的政策建议，进而确保人民群众的生命财产安全。
1掘进工作面冒顶的原因在破岩掘进的过程中，在顶部普遍存在与岩体失去联系的岩块。
在重力的作用下，如果不对这些岩块进行相应的支护处理，在一定程度上可能引发冒落事故；或者进行了相应的支护，但是，由于支护失效或者支撑力不够，对冒落问题未起到实际的防护作用。
2掘进工作面冒顶事故的预防措施2.1合理布置巷道。
在围岩强度高的煤层或底板岩层中，因为巷道的服务时间较长，断面较大需要对巷道进行布置。
2.2对巷道断面尺寸和形状进行合理选择。
对于巷道的断面尺寸和形状，需要结合巷道的实际情况进行科学地选择。
2.3对掘进工作面进行及时的临时性支护。
在工作面10m范围内，对巷道进行相应的支护，同时，在爆破前需要加固处理。
2.4巷道掘进时，棚子或锚杆间距禁止任意加大。
对于煤、岩层来说，如果其比较坚硬且稳定，在加大棚距，或者不设支护时，需要制定相应的安全措施。
2.5对锚杆锚索巷道的工程质量进行严格控制。
对于失效的锚固剂和不合格的锚杆、锚索等在施工过程中严禁使用。
2.6对锚杆锚索巷道的顶板岩性进行探测。
为了保证锚索的锚固端伸入稳定的岩层内部，进而在一定程度上调整支护参数。
2.7通过老巷、地质破碎带及淋水地带时，巷道掘进需要加强支护。
结合实际情况借助前探支架、连锁棚子等措施进行支护，进而在一定程度上不断提高支架的支撑力。
2.8确保巷道支护的质量。
对巷道参照《煤矿安全规程》的相关规定，进行检查和修理。
2.9全面推行中深孔全断面一次爆破技术，改进传统岩巷掘进工艺。
煤巷冒顶事故的原因分析和防范对策
煤巷冒顶事故的原因分析和防范对策1 概况付村煤业公司井田位于滕南煤田南部, 制定生产能力为120万t/a, 主采3上和3下煤层, 以综采为主。
三层煤直接顶板和底板为砂质泥岩, F＝4~6；老顶为细砂岩, F＝8~10。
三层煤平均埋藏深度500m左右, 煤体硬度F＝1.0~2.0。
自1998年矿井试生产以来, 在回采巷道中广泛采纳了煤巷锚网支护技术, 巷道一般制定为矩形, 轨顺和运顺一般宽为4.2m, 高为3.2m；切眼宽为7.2m, 高为2.6m。
其主要支护参数为：顶支护为挂菱形金属网, 铺钢梯, 安装大螺纹树脂锚杆, 钢梯排距800~1000mm；锚杆间距760mm, 排距800~1000mm, 顶锚杆规格Φ20×2200mm。
帮支护为挂菱形金属网, 安装一般钢筋锚杆, 锚杆间距800mm, 排距800~1000mm, 锚杆规格Φ14×1600mm。
自采纳锚网支护技术以来, 曾发生过两次较大型冒顶事故, 一是东二辅助采区皮带巷道冒顶事故, 二是3上205切眼冒顶事故。
其中：在3上205切眼冒顶事故中死亡一人, 对公司的安全生产工作造成不良影响。
因此, 我们对煤巷锚网支护技术结合付煤矿井实际进行研究、总结, 对各项支护参数加以修正, 使顶板隐患消灭在萌芽之中。
2 冒顶原因分析2.1 冒顶特点从矿井发生的冒顶事故来看, 煤巷锚网支护巷道的冒顶具有四个显著特点, 一是在进行巷道施工时, 由于围岩裂隙发育, 出现局部片帮掉顶, 顶帮不平整, 造成部分锚杆托盘不能密贴壁面, 支护质量显然下降。
二是冒顶前巷道围岩显示不稳定状态的一些特征, 如: 煤炮频率、巷道收敛变形速度不减等。
三是冒顶的厚度及面积较大, 两起冒顶事故的冒顶面积皆在20m2以上, 巷道冒顶长度皆在5m 以上, 冒顶厚度皆在2m以上, 没有出现锚杆被拉断的现象。
四是冒顶事故皆发生在一些特别地点, 如: 断层及围岩破碎带〔3上205切眼, 东二辅助采区皮带巷〕应力集中区、穿层巷道〔东二辅助采区皮带巷〕, 巷道宽度较大〔3上205切眼〕。
锚杆支护掘进工作面常见冒顶事故原因及防治措施
统计资料表明，煤矿顶板事故占总事故数量的40%，而掘进工作面冒顶事故占顶板死亡事故的20%左右，在煤矿事故中占有很大比重。
因此分析煤矿掘进工作面冒顶事故的原因，研究预测预防措施，做好对冒顶事故的预防，对保护煤矿职工的生命和安全至关重要。
1掘进工作面常见冒顶事故的原因分析1.1敲帮问顶制度执行不严格、不彻底，临时支护措施执行不到位，造成危岩突然坠落产生伤亡事故。
如煤矿综掘队2012年10月9日中班在Ⅱ020205工作面机巷进行掘进作业，工作面顶板压力大，采取短掘短支，掘进一片支护一片，截割完第二片网，综掘机断电造成前探梁无法正常使用，现场人员未进行敲帮问顶工作，打设了3根超前锚杆，在挂网作业过程中，突然顶板发出煤炮声，工作面迎头掌子面和顶板跨落下来大量浮煤，顶板冒落300mm,迎头掌子面垮落，一名员工迎面埋倒在综掘机伸缩油缸处，造成左手小臂骨裂。
1.2锚杆、锚索施工质量不合格，原有支护不能很好的控制顶板，日常顶板观测监管不到位。
如某矿综掘队4月8日夜班在120207机巷掘进过程中，当班验收员进入工作面将迎头验收完毕后，行至后巷1130m架棚处发现行人侧顶板异常，有掉渣现象，立即通知迎头人员迅速撤出，随后巷道1130-1140m段顶板冒落，巷道被堵死，外面能看到十几架钢棚完好。
人员安全无伤亡。
后经事故原因分析认为该段巷道为巷道过断层段，断层层理发育、围岩松软破碎，原有支护设计不能较好的控制顶板。
区队安全技术措施执行不到位。
巷道过断层处锚网索支护、锚索安装质量，架棚支护质量不符合安全技术措施要求。
断层处“一梁二柱”棚不能满足支护要求，未及时补打中柱及锚索桁架。
1.3顶板岩性发生变化，非稳定岩层变厚超过支护厚度。
如金凤煤矿2013年8月24日中班,011805工作面机巷在掘进过程中发生一起冒顶事故。
巷道1870-1876m处顶板发生冒顶。
冒落长度6m，冒落高度约3m。
冒顶的主要原因有该段巷道顶部泥岩变厚，厚度超过3m，泥岩遇顶板水膨胀、自重增加、强度降低，且该段巷道前后32m 锚索未及时施工，顶部支护所采用的φ20×2500mm螺纹钢锚杆未能锚入稳定岩层中，造成支护失效。
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煤巷锚杆支护巷道迎头区冒顶原因及预防措施摘要:针对煤巷锚杆支护巷道迎头区冒顶事故,阐述了冒顶事故的特点、原因,指出了预防锚杆支护巷道迎头区冒顶的关键,提出了预防迎头区冒顶的措施。
关键词:煤巷锚杆支护迎头区预防措施
煤巷锚杆支护具有施工简单,易于提高机械化程度,降低工人劳动强度,成本较低,改善作业环境,掘进单进水平高等诸多优点,已成为煤巷的主要支护形式。
由于锚杆支护设计方法的不断完善,高强度锚杆、锚索、树脂锚固剂的普遍应用,以及对顶板离层监测的重视等,大范围顶板冒落事故已经得到了有效的控制。
但在应用过程中,也发生了一些严重的冒顶事故,而在巷道迎头区则成为冒顶事故的多发区。
1 冒顶的特点
煤巷锚杆支护巷道迎头区冒顶具有如下特点:
(1)随机性大,呈突发性,冒顶前无明显预兆。
(2)地质条件发生变化的地点,如有小断层、岩石破碎、顶板裂隙发育或近距离煤层的层间距变小、顶锚杆锚固点附近有煤线或有明显的极易离层的岩层弱面存在。
(3)顶板岩体的完整性已受到破坏,已散离为松散的岩块,或者顶
板存在“人字形”、“锅底形”、“楔形”、“倒梯形”等镶嵌式构造。
冒顶的高度超过了锚杆长度,冒顶时连带锚杆整体垮落。
(4)冒顶的危害性大,易造成重大伤亡事故。
2 冒顶原因
分析煤巷锚杆支护巷道迎头区冒顶的原因,主要有以下三个方面:
(1)地质原因。
由于地质构造区附近,岩体的完整性已受到破坏,甚至岩体已散离为大小不等的岩块。
在坚硬的节理发育的岩体中,岩体已被各种各样的结构面切割成各类型的空间镶嵌块体。
开掘巷道后,岩块之间裂隙会迅速扩大,很容易出现局部冒顶事故。
(2)诱发因素。
根据我矿煤巷锚杆支护巷道的矿压观测表明,掘进影响剧烈的时间为1～3天,掘进影响距离为35m左右,其中第一天的变形速度最为显著,距迎头约10m。
可见由于掘进影响,引发围岩应力重新分布,是迎头区巷道冒顶的诱发因素。
(3)支护因素。
煤巷锚杆支护巷道的迎头区往往是支护的薄弱地区。
因为已施工的锚杆由于预紧力等因素尚未充分发挥支护作用,并且大多数情况下顶帮锚杆同步施工不及时;再者迎头区支护能力的要求;还有使用锚索加强支护时,锚索没有紧跟迎头施工。
因此,迎头区支护薄弱,是迎头区冒顶事故多发的重要因素。
3 预防措施
(1)加强对顶板岩性的观察及预测,尤其加强对顶板中“危石”的预测。
有针对性地进行锚杆支护设计。
巷道开掘后,原始的平衡状态被破坏,围岩内的应力重新分布,暴露在空顶面上的某些块体失去平衡,沿着结构面滑移失稳,即发生冒顶。
首先失稳的块体即为“危石”。
而“危石”的存在尺度及分布规律又与岩体中的结构面和开挖面得产状密切相关。
抓住这一特点,对顶板围岩中的“危石”进行比较准确的预测,进而有针对性地改变锚杆支护设计,预防冒顶事故的发生。
严格执行敲帮问顶制度,由专人负责敲帮问顶,是发现顶板中“危石”比较简单而有效的方法。
施工人员要详细观察、记录掘进工作面顶板及围岩岩性、构造、水文、裂隙、破碎带等地质情况。
设计人员要根据变化了的地质情况,及时调整支护参数。
尤其在遇到地质破碎带时,必须及时调整支护方式,必要时在原有支护形式的基础上采取套棚加强支护。
在不同地质条件下,锚杆支护设计绝不能照搬照用。
(2)及时支护,提高锚杆的预紧力,尽快发挥已施工锚杆的主动加固作用。
锚杆预紧力的的大小,反映了锚杆对围岩的主动加固能力。
预紧力锚杆支护的关键是通过锚杆及附属构建对围岩施加外力,使锚固方位内的顶板受水平应力作用处于横向压缩状态,形成自撑结构。
在维护自身稳定的同时,能承受上部载荷,维护岩体的连续、稳定。
锚杆预拉力的大小,对顶板的稳定性具有重要作用,预紧力大到一定程度时,锚固范围内及锚固长度之外的围岩不存在离层破坏。
在锚杆施工
过程中,锚杆锚固后,由于锚杆的初始预紧力不足,短期内难以阻止围岩的变形,当围岩变形到一定程度后,锚杆才起到阻止围岩变形的作用。
目前煤巷锚杆支护普遍使用树脂锚固剂,要使锚杆有较大的预紧力,锚杆的施工质量要得到保证。
推广使用高性能锚杆,减小安装摩擦力,应用大扭矩的锚杆施工机具及风动气扳机,提高工人操作水平,确保锚杆安装质量,保证锚杆预紧力的实现,尽快发挥锚杆对围岩的主动加固作用。
(3)对巷道迎头区采取加强支护措施。
煤巷锚杆支护巷道迎头区15m距离内,必须加强支护,防止顶板中镶嵌式构造发生危害。
靠近掘进工作面10m内的支护,炮掘工作面在爆破前必须采取二次紧固螺母等加固措施。
采用锚索跟迎头,单体支护等形式,及时加强迎头区顶板的支护。
安装锚索要紧跟迎头,避免锚固区外的岩层离层以保持锚索与锚杆预紧力的大小关系,充分发挥锚杆与锚索的联合支护作用。
迎头区临时空顶采用内注式单体支柱配合钢梁的临时前探支护,对顶板施加初撑力,有助于防止顶板的早期离层破坏。
(4)重视顶板两端“边角锚杆”的作用。
围岩的破坏缝首先是从应力集中程度大的顶板角部出现,呈内倾形,如支护不当,条件合适,很容易造成顶板的整体垮落事故。
这一现象已被多次冒顶事故所证实。
因此,煤巷锚杆支护巷道顶板伸向两帮上方锚固可靠的“边角锚杆”非常重要,它被用来提供抗剪阻力,防止顶板岩角处破裂缝滑移掉落。
“边角锚
杆”的长度和角度以伸入两帮上方为准。
顶板采用“锚-网-梁”的联合支护形式,顶板“边角锚杆”对预防预报中镶嵌式构造块体的冒落,也能起到非常重要的作用。
可见,顶板两端“边角锚杆”非常关键,应给予重视。
(5)重视帮锚杆的及时支护。
在实际生产中,人们往往重视顶板支护,忽视了两帮及时支护的重要性,两帮锚杆往往滞后于顶锚杆一定距离支护。
两帮支护不及时或支护不好,煤帮受垂直应力及水平应力作用向巷中移动,煤帮被压酥,承载能力变弱,两帮松动圈变大,顶板组合梁的跨距也在增大,两帮上角出现下沉断裂。
因此,必须及时加强两帮支护。
(6)加强对煤巷锚杆支护迎头区巷道稳定性的检查。
岩体内部的变形是锚固工程失稳破坏的基本特征和直接原因。
目前,煤巷锚杆支护巷道稳定性的监测已受到了极大的重视,如顶板离层仪监测顶板离层状况等,对预防大面积锚杆支护巷道的冒顶起到了非常关键的作用。
而煤巷锚杆支护迎头区巷道稳定性的监测需加强。
可选用顶底板相对移近量、顶底板移近速度、两帮相对移近量、两帮移近速度、锚杆受力等指标作为反映煤巷锚杆支护迎头区巷道稳定性的监测与反馈信息指标。
4 结语
煤巷锚杆支护巷道迎头区冒顶事故的预防既是重点,又是难点。
对迎头区顶板”危石”的观察预测及对迎头区巷道稳定性实施有效的监测,是预防煤巷锚杆支护巷道迎头区冒顶的关键;锚杆支护的设计也需要针对煤巷围岩中的“危石”情况不断完善。