對于暴露面積較大的采場(例如空場法、留礦法,充填法等)必須實行頂板分級管理法,按照不同的地質(zhì)條件和不同的采礦方法,將頂板分為一級、二級、三級,按照不同的級別,分別提出不同的頂板管理要求。為了避免浮石冒落引起的傷亡事故,礦山實行的頂板三次檢查制(斑前、班中,斑后)。檢查頂板松石的方法,過去主要靠錘擊聽聲,處理頂板松石主要依靠撬棍,這種方法不僅工效低。勞動強度大,而且處理松石時如 果站立位置不當(dāng),操作不慎,還可能使自己本身受到傷害。美國,加拿大等國已在井下采場成功地使用浮石處理機,可有效地防止松石冒落傷人事故,并提高工效。
對巷道型掘進(jìn)工作面和采場的頂板管理措施主要有:
1.合理選擇井巷(洞室)位置、斷面形狀和大小,包括,巷道布置應(yīng)避開松軟巖層,盡量在堅硬均質(zhì)的巖體內(nèi)通過,避免在應(yīng)力集中區(qū)布置巷道,盡量使巷道、洞室的軸向與巖石弱面的走向直交或斜交。
2.正確采用支護形式在金屬礦山,巖石條件較穩(wěn)定,但仍有相當(dāng)部分的井巷需要支護,金屬礦山過去常用的支護結(jié)構(gòu)形式有木支架、金屬支架、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支護、料石砌碹,整體澆灌混凝土碹等支護形式,但目前支護效果最好,工效較高的支護方法是錨噴支護。錨噴支護是一種新的支護技術(shù),主要包括錨桿支護、噴射混凝土支護、錨桿——噴射混凝土支護或噴射混凝土——金屬網(wǎng)相結(jié)合的錨噴支護等。
3.減少爆破對巷道穩(wěn)定性的影響。主要措施包括:①采用空隙間隔裝藥,減少爆破裂隙;②形成減震帶,減少爆破震動。在生產(chǎn)實踐中,往往在巷道或邊坡一側(cè)的爆區(qū)邊緣,鑿一排較密而不裝藥的空孔,利用孔空減弱爆炸應(yīng)力波的傳播;③減少炸藥用量,采用毫秒電雷管起爆,由于各炮孔所產(chǎn)生的爆破震動相互抵消,使總的爆破震動有所降低;④控制爆破作用方向。迎向最小抵抗線的爆破震動,要比背向間最小抵抗線方向的爆破震動小0.8——2倍;⑤減少大爆破所產(chǎn)生的沖擊力,減少爆破對采場底部結(jié)構(gòu)的破壞等。
可用地質(zhì)力學(xué)的方法來分析礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的類型和歷史,結(jié)合礦區(qū)的開采情況和地壓觀測的結(jié)果,從地質(zhì)力學(xué)的角度劃定礦區(qū)和地壓活動危險區(qū),從而使地壓觀測的選點和設(shè)計比較合理,可提高地壓觀測的效果。在地壓觀測的儀器方面,礦山可使用一種、兩種或多種儀器同時進(jìn)行觀測,使用得比較普遍的有地音儀、聲波儀、光應(yīng)力計、地震儀等,其中地音儀的推廣使用更為普遍。
金屬礦山由于巖石比較堅硬,地表移動下沉過程緩慢,遺留的采空區(qū)多數(shù)未予處理。應(yīng)在對地壓長期觀測的基礎(chǔ)上,用地質(zhì)力學(xué)的方法,對采空區(qū)情況進(jìn)行分析,有計劃地對一些采空區(qū)進(jìn)行充填,做到基本上控制大面積地壓活動所造成的危害,保證礦山安全生產(chǎn)。