[采面局部冒顶原因分析及防范措施]掘进工作面局部冒顶容易发生的...

Question

如题所述

Answer 1

摘要：通过对采用单体支柱支护的采面在生产和回柱过程中发生的冒顶事故进行原因分析，结合顶板控制理论，制定防范措施，总结采面顶板管理经验，从控顶距的确定、支护类型及方式选择等方面论述采场顶板控制设计。
关键词：采面冒顶；原因分析；防范措施；顶板控制设计
前言：自从参加工作以来，主要负责采煤工作面回采作业规程的编制和采面现场技术管理工作。采面支柱经历了从木支柱、金属摩擦支柱到单体液压支柱的演变；支护方式包括带帽点柱、金属铰接顶梁配源源合单体支柱及密集切顶支护。通过对采煤工作面生产和回柱放顶过程中发生的局部冒顶事故进行统计分析，探讨其发生原因，并提出防治措施。
一、回采工作面局部冒顶事故原因及防范措施
1. 采煤工作面回采过程中局部冒顶事故
此类事故主要由未及时支护或支护不当、支护质量差的破碎顶板引起。
2. 顶板破碎原因
破碎顶板的原因主要包括地质构造运动和开采因素。
(1) 构造运动引起的破碎：断层等地质构造附近的岩层因水平挤压出现原生裂隙，岩石破碎，暴露后易冒落。
(2) 开采因素引起的破碎：包括超前支承压力下的原生裂隙扩展、老顶裂断产生的破碎带以及不合理支护方式导致的顶板破坏。
3. 防范措施
为减少此类事故，应采取以下措施：
(1) 预测预报顶板破碎情况，根据煤层构造情况预测破碎部位，做好防范。
(2) 合理选择工作面推进方向，垂直或斜交裂隙推进，减少顶板暴露后的下沉。
(3) 减少空顶面积，采取正确支护方式，对破碎顶板及时支护，选择合理支护形式和密度。
二、回柱放顶过程中冒顶事故
此类事故主要由不合理的回柱操作引起，可能导致破碎顶板冒落或未回支柱被推倒，使破碎顶板失去支托。
防范措施：
1. 提高采场顶板稳定性，减少破碎，增强支架稳定性。
2. 采取正确的回柱操作方式，避免顶板压力集中，减少局部顶板破碎。
三、采场顶板控制设计
为有效控制顶板，防止冒顶，需进行顶板控制设计，选择经济适用的支护方式，减少空顶面积。
1. 顶板控制设计基本要求
确保直接顶的完整性和稳定性，控制矿压显现，满足安全要求。
2. 控顶距的确定
根据生产要求、直接顶控制和支护材料堆放等因素，合理确定控顶距，减小直接顶对支架的作用力。
3. 支护选择
根据顶板运动形式、幅度、稳定状况和支柱工作方式选择支护，确保支柱类型与控顶方案相匹配，满足顶板下沉量和提供有效支撑。