采場大麵積冒頂原因分析與防治
1.采場大麵積冒頂的預兆
采煤工作麵隨回柱放頂工作進行,直接頂逐漸垮落,如果直接頂垮落後未能充滿采空區,則堅硬的老頂要發生周期來壓。
1)頂板的預兆
頂板連續發出斷裂聲,這是由於直接頂和老頂發生離層,或頂板切斷而發出的聲音。有時采空區內頂板發出響悶雷的聲音,這是老頂和上方岩層產生離層或斷裂的聲音。
2)煤幫的預兆
由於冒頂前壓力增大,煤壁受壓後,煤質變軟變酥,片幫增多。使用電鑽打眼時省力。
3)支架的預兆
使用木支架,支架大量的被壓彎或折斷,並發出響聲。使用金屬支柱時,耳朵貼在柱體上,可聽見支柱受壓後發出的聲音,支柱“破頂、鑽底”。
4)含瓦斯煤層,瓦斯湧出量突然增加;有淋水的頂板、淋水增加。
2.采場大麵積冒頂的原因03manbetx
按頂板垮落類型可把采場大冒頂分為壓垮型、推垮型、漏垮型三種。
壓垮型冒頂02manbetx.com 是由於堅硬直接頂或老頂運動時,垂直於頂板方向的作用力,壓斷或壓彎工作阻力不夠、可縮量不足的支架,或使支柱壓入抗壓強度低的底板,造成大麵積切頂垮麵02manbetx.com 。?
在采場中容易發生大麵積冒頂的地點是:
1) 開切眼附近。在這個區域頂板上部硬岩層老頂兩邊都受煤柱支承不容易下沉,這就給下部軟岩層直接頂的下沉離層創造了有利條件。
2) 地質破壞帶(斷層、褶曲)附近。在這些地點頂板下部直接頂岩層破斷後易形成大塊岩體並下滑。
3) 老巷附近。由於老巷頂板破壞,直接頂易破斷。
4) 傾角大的地段。這些地段由於重力作用而岩石傾斜下滑力大。
5) 頂板岩層含水地段。這些地段摩擦係數降低,阻力大為減少。
6) 局部冒頂區附近也有可能導致大冒頂。
近幾年來,在采場大麵積冒頂02manbetx.com 中,“複合頂板”下推垮型02manbetx.com 比較多,傷亡也較大。
漏垮型冒頂的原因如下:由於煤層傾角較大,直接頂又異常破碎,采場支護係統中如果某個地點失效發生局部漏頂,破碎頂板就有可能從這個地點開始沿工作麵往上全部漏空,造成支架失穩,導致漏垮型事故發生。
3.采場大麵積冒頂的預防措施
1)提高單體支柱的初撐力和剛度
小煤礦使用的木支柱和摩擦金屬支柱初撐力小,剛度差,易導致煤層複合頂板離層,又使采場支架不穩定,所以有條件的礦要推廣使用單體液壓支柱。
2)提高支架的穩定性
煤層傾角大或在工作麵仰斜推進時,為防止頂板沿傾斜方麵滑動推倒支架,應采用斜撐、抬棚、木垛等特種支架來增加支架的穩定性。在摩擦金屬支柱和金屬鉸接頂梁采麵中,用拉鉤式連接器把每排支柱從工作麵上端頭至下端頭連接起來,形成穩定的“整體支架”。