采场顶板支护 64页PPT文档
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采场顶板控制及监测全集共33页PPT
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
采场顶板控制及监测全集
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
Thank you
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
采场顶板控制及监测全集
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
Thank you
《顶板管理》课件
特点
顶板管理具有系统性、专业性和复杂 性的特点，需要综合考虑地质、采矿 、安全等多方面因素，采取科学合理 的管理措施，确保矿井安全生产。
顶板管理的重要性
保障安全生产
顶板管理是矿井安全生产的重要组成 部分，有效的顶板管理可以预防和减 少顶板事故的发生，保障矿工生命安 全和生产安全。
提高生产效率
促进企业可持续发展
对冲击地压区域进行全面检查，分析原因， 采取针对性措施防止类似事故再次发生。
05 顶板管理的未来发展趋势
智能化技术的应用
01
02
03
智能化监测
利用物联网和传感器技术 ，实时监测顶板状态，提 高预警准确性和响应速度 。
智能化决策
基于大数据和人工智能技 术，实现顶板管理决策的 智能化，提高管理效率和 安全性。
在顶板管理中，要明确各级管理人员和作业人员的职责和 权限，建立完善的责任体系和管理制度，确保采矿作业的 安全顺利进行。同时，还要加强对各级管理人员和作业人 员的培训和教育，提高他们的安全意识和技能水平。
03 顶板管理的主要内容
顶板状况调查
顶板状况调查是顶板管理的基础，通过对工作面的顶板进行实地观察、测量和记录，了解顶板的岩性 、厚度、节理裂隙发育情况等信息，为后续的顶板分类与分级、支护设计等提供依据。
顶板支护设计
根据顶板的分类与分级结果，设计相 应的支护方案，包括支护形式、支护 参数等，以确保工作面的安全和稳定 。
常见的顶板支护形式包括木支护、金 属支架、液压支架等，具体选择应根 据工作面的实际情况来确定。
顶板监测与维护
在工作面开采过程中，对顶板进行实 时监测，及时发现和解决潜在的安全 隐患，确保工作面的安全和稳定。
对于小范围冒顶，可采用木垛、横梁等支撑物进行加固。
顶板管理具有系统性、专业性和复杂 性的特点，需要综合考虑地质、采矿 、安全等多方面因素，采取科学合理 的管理措施，确保矿井安全生产。
顶板管理的重要性
保障安全生产
顶板管理是矿井安全生产的重要组成 部分，有效的顶板管理可以预防和减 少顶板事故的发生，保障矿工生命安 全和生产安全。
提高生产效率
促进企业可持续发展
对冲击地压区域进行全面检查，分析原因， 采取针对性措施防止类似事故再次发生。
05 顶板管理的未来发展趋势
智能化技术的应用
01
02
03
智能化监测
利用物联网和传感器技术 ，实时监测顶板状态，提 高预警准确性和响应速度 。
智能化决策
基于大数据和人工智能技 术，实现顶板管理决策的 智能化，提高管理效率和 安全性。
在顶板管理中，要明确各级管理人员和作业人员的职责和 权限，建立完善的责任体系和管理制度，确保采矿作业的 安全顺利进行。同时，还要加强对各级管理人员和作业人 员的培训和教育，提高他们的安全意识和技能水平。
03 顶板管理的主要内容
顶板状况调查
顶板状况调查是顶板管理的基础，通过对工作面的顶板进行实地观察、测量和记录，了解顶板的岩性 、厚度、节理裂隙发育情况等信息，为后续的顶板分类与分级、支护设计等提供依据。
顶板支护设计
根据顶板的分类与分级结果，设计相 应的支护方案，包括支护形式、支护 参数等，以确保工作面的安全和稳定 。
常见的顶板支护形式包括木支护、金 属支架、液压支架等，具体选择应根 据工作面的实际情况来确定。
顶板监测与维护
在工作面开采过程中，对顶板进行实 时监测，及时发现和解决潜在的安全 隐患，确保工作面的安全和稳定。
对于小范围冒顶，可采用木垛、横梁等支撑物进行加固。
采煤工作面支护的设计与顶板管理33页PPT
END
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
采煤工作面支护的设计与顶板管理 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
16、业余生活要有意要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
顶板管理PPT课件
3、支架支护巷道冒顶（压垮型和漏 垮型）
4、锚杆支护巷道的冒顶（锚固力不 够）
6
冒顶征兆及预防措施
煤矿井下冒顶是最常见，最易发生的 事故。在正常情况下，冒顶事故事先都有 如下几种预兆：
（1）发出响声。岩层下沉断裂，顶板压 力急剧加大时，木支架会发出劈裂声，紧 接着出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱 急速下缩， 也发出很大声响。
10
（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。
4、煤矿必须保证顶板管理所需支护材料、设备、 仪器的供给可靠，顶板管理人员必须备齐检查支护 的工器具和记录本。煤矿科（室）、队应当建立顶 板管理工作的台帐和档案。
5、煤矿在编制安全技术发展规划和安全技术措 施计划时，必须将煤矿顶板管理科学研究规划列为 主要内容之一，煤矿应当根据本矿的实际情况，不 断研究、探索符合本矿顶板管理实际的方法、支护 形式、支护材料。
9
（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。
（2）掉渣。顶板严重破裂时，出现顶 板掉渣，掉渣越多，说明顶板压力越大。
4、锚杆支护巷道的冒顶（锚固力不 够）
6
冒顶征兆及预防措施
煤矿井下冒顶是最常见，最易发生的 事故。在正常情况下，冒顶事故事先都有 如下几种预兆：
（1）发出响声。岩层下沉断裂，顶板压 力急剧加大时，木支架会发出劈裂声，紧 接着出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱 急速下缩， 也发出很大声响。
10
（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。
4、煤矿必须保证顶板管理所需支护材料、设备、 仪器的供给可靠，顶板管理人员必须备齐检查支护 的工器具和记录本。煤矿科（室）、队应当建立顶 板管理工作的台帐和档案。
5、煤矿在编制安全技术发展规划和安全技术措 施计划时，必须将煤矿顶板管理科学研究规划列为 主要内容之一，煤矿应当根据本矿的实际情况，不 断研究、探索符合本矿顶板管理实际的方法、支护 形式、支护材料。
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（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。
（2）掉渣。顶板严重破裂时，出现顶 板掉渣，掉渣越多，说明顶板压力越大。
第五章 采场顶板支护方法
底板类别
基本指标
辅助指标
参考指标
代 容许比压 名称
号 qc / MPa
容许刚度 Kc / MPa•mm-1
容许穿透度 βc/ mm-1
容许单轴抗压强 度 Rc / MPa
一般岩性
极软 Ⅰ
< 3.0
松软 Ⅱ 3.0~6.0
Ⅲa 较软
Ⅲb
6.0~9.7 9.7~16.1
中硬 Ⅳ 16.1~32
坚硬 Ⅴ
隙发育或松 裂隙较发育
隙不发育
隙很少
隙极少
软
主要 力学
综合弱 化常量
CZ=0.163±0 CZ=0.273±0
.064
.09
CZ=0.30±0.12
CZC=0.43±0 .157
CZC=0.48±0.1 1
参数 参考
单向抗 压强度
RC=27.94±1 RC=36±25.
0.75
75
RC=46.3±20
图 5－5 外注式单体液压支柱 1—顶盖；2—三用阀，3—活柱体，4—油缸，5—复位弹簧， 6—活塞，7—底座，8—卸载手把，9—注液枪，10—泵站供液，
11—注液时操纵手把方向，12—卸载时动作方向
液压自移支架内使用的液压支柱属于外注式，其工作原理如图 5－6。
图 5－6 液压支架支柱工作原理 I—升柱状态，Ⅱ—工作状态，Ⅲ—卸载状态 1—活柱；2—柱体；3、9、10—管路；4—安全阀；5—单向阀； 6—主回油管略；7—主进油管路；8—操纵阀
RC=65.3±33 RC=89.4±32.6 .7
区间
分层厚 度
h0=0.26±0.1 h0=0.285±0
25
.13
h0=0.51±0.355
顶板管理PPT课件
27
二）维修巷道
1、煤矿巷道无空帮、空顶现象， 失修巷道必须及时处理。维修巷道必 须制定经矿总工程师（技术负责人） 审批的专门安全、技术措施。
2、维修巷道必须有安全管理人员 现场跟值班，处理好悬矸、浮矸和清 理好人员撤退路线，先支后撤，由外 向里依次维修。
2、煤矿应建立顶板管理考核评比制度和顶 板管理奖惩制度。定期组织验收、考核、评比， 评定顶板管理工作等级并实施奖惩，鼓励先进， 鞭策后进。
3、煤矿新开采、掘工作面必须要有经煤矿 总工程师（技术负责人）审批的《作业规程》。 其《作业规程》中必须说明采、掘工作面地质
14
及水文地质情况和顶、底板岩层情况，必须明确规 定采、掘工作面的顶板管理方法、支护形式、支护 材料、特殊支护方式。《作业规程》必须组织职工 学习，附有职工学习签字表，从业人员经考核合格 才能上岗作业。
18
5、采煤工作面必须留足备用支护材 料，金属摩擦支柱或单体液压支柱工作 面必须备有坑木，其数量、规格、存放 地点和管理方法必须在《采煤工作面作 业规程》中明确规定。
6、在同一采煤工作面中不得使用 不同类型和不同性能的支柱，因地质条 件复杂必须使用时，必须制定安全技术
措施由矿总工程师(技术负责人)审批后 实施。
2
二、顶板事故的分类：
第一种分类法： 1、采场冒顶 2、巷道冒顶 第二种分类法： 1、大面积冒顶（一次伤亡3人以上） 2、局部冒顶（一次伤亡1-2人）
3
采场冒顶分类：
（一）局部冒顶： 1、靠煤壁附近的局部冒顶（漏垮、片帮、
放顶煤） 2、采场两端的局部冒顶（机头和机尾、
安全出口） 3、放顶线附近的局部冒顶（回柱放顶等） 4、地质破坏带附近的局部冒顶（断层、
4、煤矿必须保证顶板管理所需支护材料、设备、 仪器的供给可靠，顶板管理人员必须备齐检查支护 的工器具和记录本。煤矿科（室）、队应当建立顶 板管理工作的台帐和档案。
二）维修巷道
1、煤矿巷道无空帮、空顶现象， 失修巷道必须及时处理。维修巷道必 须制定经矿总工程师（技术负责人） 审批的专门安全、技术措施。
2、维修巷道必须有安全管理人员 现场跟值班，处理好悬矸、浮矸和清 理好人员撤退路线，先支后撤，由外 向里依次维修。
2、煤矿应建立顶板管理考核评比制度和顶 板管理奖惩制度。定期组织验收、考核、评比， 评定顶板管理工作等级并实施奖惩，鼓励先进， 鞭策后进。
3、煤矿新开采、掘工作面必须要有经煤矿 总工程师（技术负责人）审批的《作业规程》。 其《作业规程》中必须说明采、掘工作面地质
14
及水文地质情况和顶、底板岩层情况，必须明确规 定采、掘工作面的顶板管理方法、支护形式、支护 材料、特殊支护方式。《作业规程》必须组织职工 学习，附有职工学习签字表，从业人员经考核合格 才能上岗作业。
18
5、采煤工作面必须留足备用支护材 料，金属摩擦支柱或单体液压支柱工作 面必须备有坑木，其数量、规格、存放 地点和管理方法必须在《采煤工作面作 业规程》中明确规定。
6、在同一采煤工作面中不得使用 不同类型和不同性能的支柱，因地质条 件复杂必须使用时，必须制定安全技术
措施由矿总工程师(技术负责人)审批后 实施。
2
二、顶板事故的分类：
第一种分类法： 1、采场冒顶 2、巷道冒顶 第二种分类法： 1、大面积冒顶（一次伤亡3人以上） 2、局部冒顶（一次伤亡1-2人）
3
采场冒顶分类：
（一）局部冒顶： 1、靠煤壁附近的局部冒顶（漏垮、片帮、
放顶煤） 2、采场两端的局部冒顶（机头和机尾、
安全出口） 3、放顶线附近的局部冒顶（回柱放顶等） 4、地质破坏带附近的局部冒顶（断层、
4、煤矿必须保证顶板管理所需支护材料、设备、 仪器的供给可靠，顶板管理人员必须备齐检查支护 的工器具和记录本。煤矿科（室）、队应当建立顶 板管理工作的台帐和档案。
05采场顶板支护方法
2．以前柱为支撑点： M O 2 0 ； P 1 Q 1 ( L 1 l 1 ) /l2
因此，前后柱受力比为β：
P 1l1l2l1 l2 1
P 2 l1l1 l1l1
由此，分析以下三种情况：
（1）令
l2 l1 l1
1，
0，即P1=0，此时压力
W3P(1l1)sin (a)
l coas
二、双铰式掩护支架分析 三、掩护式液压支架分析
适应条件： 1. 适于顶板压力来自机道上方； 2. 较破碎顶板； 3. 周期来压不剧烈的工作面，且顶板悬顶
不长。
第三节 采场支架与围岩 相互作用原理
图5－44 支架与围岩体系刚度模型
若底板太软（刚度太小）ห้องสมุดไป่ตู้支架会钻底，
从而影响对顶板的控制。
底板比压：支架底座对单位面积底板上所 造成的压力。
极限底板比压：支架钻底时所允许的最大底板 比压。
支柱钻底的破坏形式有以下三种：
整体剪切
局部剪切
其它剪切
按极限底板比压将底板分为5类：
第二节 采场支架类型与支架力学特性
图5－1 直接顶各类裂隙图
一旦直接顶冒空将导致支架顶梁接顶情况 恶化，导致支架不能防止老顶岩块的失稳，从 而造成工作面顶板事故和一系列问题。
支架为了对直接顶进行支护,应保证支架 能支撑住全部直接顶重量,同时能护住破碎的 直接顶。即所谓的“支护”
直接顶的分类
①以直接顶的初次垮落步距L0作为分类指标， 分为4类。
始动阻力 P0 ：在顶板压力作用下，活柱开始下缩
的瞬间，支柱上所反映出来的力。这种力是顶板压缩 支柱而形成的。
初工作阻力P1：指在支架的性能曲线中，活柱下缩 时，工作阻力的增长率由急剧增长转为缓慢增长的转 折点处的工作阻力。
因此，前后柱受力比为β：
P 1l1l2l1 l2 1
P 2 l1l1 l1l1
由此，分析以下三种情况：
（1）令
l2 l1 l1
1，
0，即P1=0，此时压力
W3P(1l1)sin (a)
l coas
二、双铰式掩护支架分析 三、掩护式液压支架分析
适应条件： 1. 适于顶板压力来自机道上方； 2. 较破碎顶板； 3. 周期来压不剧烈的工作面，且顶板悬顶
不长。
第三节 采场支架与围岩 相互作用原理
图5－44 支架与围岩体系刚度模型
若底板太软（刚度太小）ห้องสมุดไป่ตู้支架会钻底，
从而影响对顶板的控制。
底板比压：支架底座对单位面积底板上所 造成的压力。
极限底板比压：支架钻底时所允许的最大底板 比压。
支柱钻底的破坏形式有以下三种：
整体剪切
局部剪切
其它剪切
按极限底板比压将底板分为5类：
第二节 采场支架类型与支架力学特性
图5－1 直接顶各类裂隙图
一旦直接顶冒空将导致支架顶梁接顶情况 恶化，导致支架不能防止老顶岩块的失稳，从 而造成工作面顶板事故和一系列问题。
支架为了对直接顶进行支护,应保证支架 能支撑住全部直接顶重量,同时能护住破碎的 直接顶。即所谓的“支护”
直接顶的分类
①以直接顶的初次垮落步距L0作为分类指标， 分为4类。
始动阻力 P0 ：在顶板压力作用下，活柱开始下缩
的瞬间，支柱上所反映出来的力。这种力是顶板压缩 支柱而形成的。
初工作阻力P1：指在支架的性能曲线中，活柱下缩 时，工作阻力的增长率由急剧增长转为缓慢增长的转 折点处的工作阻力。
采煤工作面顶板管理基本知识PPT课件
2.老顶初次来压：工作面回采以来的第一次老顶大规模来压。 初3.老顶周期来压：老顶初次来压后，周期性的断裂、下沉， 工作面内周期性出现顶板下沉加快、煤壁片帮、支架受 力增加，以及出现顶板台阶等老顶来压现象。周期来压 步距一般为初次来压步距的1/2~1/4。
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15
预备知识：采动后顶板活动的一般规律
1.直接顶的初次垮落：垮落厚度在1.0m以上，垮落长度
达工作面长度的一半以上。垮落步距一般为6~20m。
2021/4/23
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16
如果直接顶厚度大于或等于2~3倍的采高，则能填满采空区，采面 无老顶活动威胁。但老顶还是要弯曲、下沉和断裂的。但老顶活动 不明显。
裂隙带老顶断裂、下沉、旋转、触矸时，若支架的可 缩量不足，可能压坏导致冒顶。
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27
2.预防冒顶的措施:
（1）支架支撑力应能平衡垮落带直接顶及 老顶岩层重量。
（2）采场支架的初撑力应能保证直接顶与 老顶之间不离层。
（3）采场支架的可缩量应能满足裂隙带老 顶下沉的要求。
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28
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22
(二)压垮型冒顶的机理及预防措施 1.冒顶机理及预防措施
Ö 压垮型冒顶的顶板条件：
（1）直接顶薄，厚度小于采高的2~3倍。 （2）直接顶上面老顶分层厚度小于5~6m。
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23
冒顶的前兆：
（1）煤壁片帮。 （2）顶板下沉速度急剧增加。 （3）支柱载荷急剧增加。 （4）靠煤壁顶板断裂。 （5）靠煤壁顶板掉渣。 （6）摩擦支柱放炮。
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35
（2）当游离岩块又与上位岩层离层，在上位岩层向下活动 时，可能导致冲击推垮型冒顶。