采场大面积冒顶原因分析与防治防水套管

2022-08-05 11:23

采场大面积冒顶原因分析与防治

采场大面积冒顶原因分析与防治 2011年12月02日 来源: 1.采场大面积冒顶的预兆

采煤工作面随回柱放顶工作进行,直接顶逐渐垮落,如果直接顶垮落后未能充满采空区,则坚硬的老顶要发生周期来压。

1)顶板的预兆

顶板连续发出断裂声,这是由于直接顶和老顶发生离层,或顶板切断而发出的声音。有时采空区内顶板发出响闷雷的声音,这是老顶和上方岩层产生离层或断裂的声音。

2)煤帮的预兆

由于冒顶前压力增大,煤壁受压后,煤质变软变酥,片帮增多。使用电钻打眼时省力。

3)支架的预兆

使用木支架,支架大量的被压弯或折断,并发出响声。使用金属支柱时,耳朵贴在柱体上,可听见支柱受压后发出的声音,支柱“破顶、钻底”。

4)含瓦斯煤层,瓦斯涌出量突然增加;有淋水的顶板、淋水增加。

2.采场大面积冒顶的原因分析

按顶板垮落类型可把采场大冒顶分为压垮型、推垮型、漏垮型三种。

压垮型冒顶事故是由于坚硬直接顶或老顶运动时,垂直于顶板方向的作用力,压断或压弯工作阻力不够、可缩量不足的支架,或使支柱压入抗压强度低的底板,造成大面积切顶垮面事故。?

在采场中容易发生大面积冒顶的地点是: 1) 开切眼附近。在这个区域顶板上部硬岩层老顶两边都受煤柱支承不容易下沉,这就给下部软岩层直接顶的下沉离层创造了有利条件。 2) 地质破坏带(断层、褶曲)附近。在这些地点顶板下部直接顶岩层破断后易形成大块岩体并下滑。 3) 老巷附近。由于老巷顶板破坏,直接顶易破断。 4) 倾角大的地段。这些地段由于重力作用而岩石倾斜下滑力大。 5) 顶板岩层含水地段。这些地段摩擦系数降低,阻力大为减少。 6) 局部冒顶区附近也有可能导致大冒顶。

近几年来,在采场大面积冒顶事故中,“复合顶板”下推垮型事故比较多,伤亡也较大。

漏垮型冒顶的原因如下: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,破碎顶板就有可能从这个地点开始沿工作面往上全部漏空,造成支架失稳,导致漏垮型事故发生。

3.采场大面积冒顶的预防措施

总结现行有效的经验归纳出几条预防采场大面积冒顶的基本措施:

1)提高单体支柱的初撑力和刚度

小煤矿使用的木支柱和摩擦金属支柱初撑力小,刚度差,易导致煤层复合顶板离层,又使采场支架不稳定,所以有条件的矿要推广使用单体液压支柱。

2)提高支架的稳定性

煤层倾角大或在工作面仰斜推进时,为防止顶板沿倾斜方面滑动推倒支架,应采用斜撑、抬棚、木垛等特种支架来增加支架的稳定性。在摩擦金属支柱和金属铰接顶梁采面中,用拉钩式连接器把每排支柱从工作面上端头至下端头连接起来,形成稳定的“整体支架”。

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