淺談急傾斜煤層單體支護(hù)工作面頂板事故與預(yù)防

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1、論急傾斜煤層摩擦式金屬支拄支護(hù)工作面頂板事故預(yù)防文。李春卬（雙礦集I才］技工學(xué)校）摘要：本文從介紹急傾斜采煤工作面的頂板事故類型開始，敘述了急傾斜煤層礦壓顯現(xiàn)特征，其目的是為了減少急傾斜工作面的頂板事故的發(fā)生，通過對頂板事故原因的詳細(xì)解析，得出了預(yù)防措施，進(jìn)而提出了加強(qiáng)采場工程質(zhì)量的管理，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)的重要性。關(guān)鍵詞：頂板事故；礦壓顯現(xiàn)；支護(hù)管理；急傾斜。急傾斜煤層傾角為大于45度的煤層，由丁?傾角較大，因此采煤工作面頂板管理活動，開采工藝、工作血礦壓顯現(xiàn)等方血都具獨(dú)有的特征。1急傾斜采煤工作面的頂板事故類型有四種：1.1漏垮型冒頂事故：發(fā)生事故的工作面的頂板巖層比

2、較松散，破碎或由膠結(jié)性較差的再生頂板，偽頂?shù)冉M成。由于煤層傾角較大，若不能及時有效的控制頂板，如采場中某處發(fā)生局部漏頂或掉渣，則在頂板上部抽空后，就會因支護(hù)失穩(wěn)而發(fā)生冒頂事故。1.2壓垮型冒頂：這類頂板事故大多發(fā)生在采煤工作而老頂初次來壓或周期來壓期間，約占冒頂事故的7%左右，次數(shù)雖然不多，但造成的損失是非常嚴(yán)重的，其特征是來壓前頂板穩(wěn)定，來壓時采煤工作面煤壁片幫加劇，頂板沿煤壁斷裂，呈臺階狀急劇下降，采空區(qū)懸頂?shù)粼?，支護(hù)活柱急劇下縮，支護(hù)折斷或失穩(wěn)，最終釀成事故。1?3）推垮型冒頂事故:推垮型工作血頂板事故通常發(fā)生在復(fù)合型趨勢直接頂條件下的采煤工作血，在頂板事故

3、中占較大的比率，事故的發(fā)生多由采煤工序誘導(dǎo)所致，如放炮、放頂、造成煤壁附近的頂板下沉、破碎，煤壁處煤體壓酥片幫，造成頂板沿傾斜方向滑動，發(fā)生推垮型事故。1?4沖垮型冒頂事故：大多數(shù)發(fā)牛在頂板較堅(jiān)硬的急傾斜煤層采煤工作血。市于采空區(qū)懸頂較大或四柱放頂時，放下或冒下的大塊頂板巖石傾斜方向向下運(yùn)動，沖倒采而支護(hù)而釀成事故。2急傾斜煤層采面礦壓顯現(xiàn)特征急傾斜采煤工作面回柱放頂后，垮落下來的什石會沿煤層頂板滾動下滑至工作面下部采空區(qū)。煤層傾介較人，什石滾動下滑越明顯，采煤工作面下部采空區(qū)充填得越充分，該處對直接頂?shù)闹瘟ψ饔昧蜁?。而采區(qū)上部、因垮落砰石滾動下消，形成大

4、而積自山空間，該區(qū)域煤壁片幫、頂板下沉的現(xiàn)象將會變得更加明顯?因此要求采區(qū)支護(hù)具有更高的穩(wěn)定性和承載能力。仰石對采而頂板的支撐力山下而上逐漸變小，中部偏大，從而導(dǎo)致急傾斜煤層采煤工作面沿傾斜方向：工作面支護(hù)的承載狀況的不均性。3分析頂板事故的原因從發(fā)生事故的采煤工作面頂板管理狀況來看，支柱的初撐力與工作阻力偏低，控頂距過大的是頂板事故的直接原因3.1支柱初撐力過低通過對采煤工作而的礦壓觀測統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，單體液壓支柱采煤工作而的實(shí)測初撐力在45—80KNZ間的占75%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到單體液壓支柱設(shè)計(jì)初撐力（90KN）的標(biāo)準(zhǔn)究其原因，主要是支護(hù)系統(tǒng)的剛度不夠，注液時間

5、短，工人操作不規(guī)范，支柱支在活煤或斫冇上，煤層底板比較松軟，支柱鉆底嚴(yán)重籌原因?qū)澯诓捎媒饘倌Σ林еёo(hù)的采煤工作面，其初撐力更低，據(jù)統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)采川金屬摩擦支柱支護(hù)的采煤工作面支護(hù)的初撐力達(dá)不到15KN。初撐力過低，極易導(dǎo)致直接頂離層、釀成冒頂事故。3.2支柱工作阻力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求根據(jù)開采急傾斜煤層的單體液壓支柱采煤工作而的礦壓觀測結(jié)果，支柱工作阻力在150KN以下的占70%左右，大于200KN的不足30%,可以看出，開采大傾斜煤層的單休支柱采煤工作甸支護(hù)，大多處于較低工作阻力狀態(tài)。對于急傾斜煤層采煤工作甸的部分單體，液壓支柱實(shí)際工作特性及工作狀態(tài)，做了系統(tǒng)的分析

6、，看得出一個單體液壓支柱的實(shí)際工作特性，它不僅與支柱的設(shè)計(jì)工作特性曲線存在著較人的差異，同吋不同的支柱之間也存在很大的差別，導(dǎo)致整個采場各單體支柱Z間所呈現(xiàn)的工作阻力的不均勻性，液壓支柱的初撐力對其工作阻力有著直接的影響，初撐力大干90KN,其工作阻力均能達(dá)到額定的工作阻力，而初撐力小于50KN的基木上都處于微增阻的工作狀態(tài)。3.3控頂距過大或頂板未得到及時支護(hù)采煤工作面控頂距離過人或頂板未得到及時支護(hù)，可導(dǎo)致頂板撓曲、下沉和宜接頂過早離層，從而造成頂板破碎，直至冒頂。4、預(yù)防措施女全開采急傾斜煤層的工作面要解決兩個關(guān)鍵：要加強(qiáng)采場工程質(zhì)量管理，嚴(yán)格按照采場支護(hù)設(shè)

7、計(jì)與工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)；是要解決頂板管理方而的各種重大的技術(shù)難題；如解決因礦山壓力顯現(xiàn)特征的變化，使采場頂板管理適應(yīng)的問題支柱防倒、防滑等問題。4.1開采技術(shù)措施正確認(rèn)識所采煤層的頂?shù)装逦锢砹W(xué)性質(zhì)和頂板來壓規(guī)律，是預(yù)防急傾斜煤層采煤工作而頂板爭故的關(guān)鍵，開采急傾斜煤層的單體支柱工作面，要保證所采用的支護(hù)在支架一?圍巖系統(tǒng)中充分發(fā)揮其作用，必須針對所采煤層開采地質(zhì)條件，來合理設(shè)計(jì)采場支護(hù)體系，是預(yù)防頂板事故的可靠手段。礦壓觀測結(jié)杲表明，隨煤層傾角的增人，支柱載荷變小，因此直接頂?shù)姆€(wěn)定性主要靠自承能力來維持。對破碎松軟的直接頂，由于其白承能力較差，下滑趨勢明顯，所以在

8、急傾斜煤層