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浅谈煤矿顶板事故防治
作者:张文静来源:《中国科技博览》2013年第15期
摘要冒顶事故为煤矿五大灾害之一,其中普采工作面尤为严重,主要发生在初次放顶和老顶来压期间。对普采工作面冒顶事故发生的特点、原因及其防治措施进行了阐述。
关键词:顶板事故、初次放顶、老顶来压
【中图分类号】TD3272
一、引言
煤矿冒顶事故对矿井安全生产危害极大,据煤矿事故统计,我国煤矿顶板事故占30~40,大多数顶板事故又发生在回采工作面,约占75~85,而回采工作面冒顶事故多发生在顶板来压期间,约占顶板总事故的60~70。其中,直接顶初次放顶占30~40,老顶来压时占60~70。从上述数据分析可以看出,回采工作面初次放顶、老顶初次来压和周期来压时所占比例较大。而回采工作面又以普采工作面较为严重:一是普采工作面数量多;二是由于普采工作面机械化水平较综采工作面低,抗灾能力差,发生顶板事故概率是综采的10~20倍。因此,分析掌握普采工作面发生冒顶的原因、规律,研究有效防治措施,以降低煤矿顶板事故的发生,保证煤矿安全生产。
二、直接顶初次放顶时的冒顶事故原因分析和预防
(一)初次放顶特点
煤层在开采之前,它同岩层在各个方向受力是平衡的,掘出开切眼后,岩层受力平衡状态遭到破坏,围岩移动变形,寻求新的应力平衡,在顶板上方形成了暂时平衡的岩石松动圈,这时工作面支架主要支撑的是松动圈内岩石重量。工作面开始回采,向前推进,松动圈逐渐扩大,支架受力很快增加,这时如不采取措施,岩层就会压垮支架,以致发生冒顶事故。因此,一般在开切眼推进6m~20m后,就及时撤回采空区支架,直接顶随回柱而垮落,这就是初次放顶。如果顶板岩石不自行垮落,要向采空区顶板打眼放炮进行“强制放顶”。直接顶初次放顶的特点有:一是工作面控顶面积较大,支柱较多,承受的压力也较大;二是初次放顶时,一次回柱范围较大,顶板冒落范围也较大;三是回柱时人工操作量大,时间较长。
(二)初次放顶时发生冒顶事故的原因
①放顶距选择不合理,选择过大时,放顶前顶板压力大于支护阻力,易发生压垮工作面的顶板事故;
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②初次放顶面积过大,冲击力大,容易推倒支柱而造成冒顶;
③初次放顶后,直接顶没有完全冒落,就继续采煤,使控顶面积越来越大,容易造成冒顶事故;
④回柱方法不合理,造成顶板压力向局部支柱集中,造成局部顶板破碎,而容易发生局部冒顶事故;
⑤支柱r
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