1.局部冒頂?shù)念A(yù)兆
局部冒頂,由于預(yù)兆不明顯,零打碎敲,易被人忽視,但只要仔細(xì)觀察,也可以發(fā)現(xiàn)一些征兆。對(duì)以下異常情況要特別注意:
1)響聲。巖層下沉斷裂、頂板壓力急劇加大時(shí),木支架就會(huì)發(fā)生劈裂聲,緊接著出現(xiàn)折梁斷柱現(xiàn)象;金屬支柱的活柱急速下縮,也發(fā)出很大聲響。有時(shí)也能聽到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。
2)掉渣。頂板嚴(yán)重破裂時(shí),折梁斷柱就要增加,隨后就出現(xiàn)頂板掉渣現(xiàn)象。掉渣越多,說明頂板壓力越大。在人工頂板下,掉下的碎矸石和煤渣更多,工人叫“煤雨”,這就是發(fā)生冒頂?shù)奈kU(xiǎn)信號(hào)。
3)片幫。冒頂前煤壁所受壓力增加,變得松軟,片幫煤比平時(shí)多。
4)裂縫。頂板的裂縫,一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙,一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動(dòng)裂隙。老工人的經(jīng)驗(yàn)是:“流水的裂縫有危險(xiǎn),因?yàn)樗睿豢p里有煤泥、水銹的不危險(xiǎn),因?yàn)樗抢峡p;茬口新的有危險(xiǎn),因?yàn)樗切律摹?rdquo;如果這種裂縫加深加寬,說明頂板繼續(xù)惡化。
5)脫層。頂板快要冒落的時(shí)候,往往出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。
6)漏頂。破碎的偽頂或直接頂,在大面積冒頂以前,有時(shí)因?yàn)楸稠敳粐?yán)和支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂如不及時(shí)處理,會(huì)使棚頂托空、支架松動(dòng),頂板巖石繼續(xù)冒落,就會(huì)造成沒有聲響的大冒頂。
7)瓦斯涌出量突然增大。
8)頂板的淋水明顯增加。
試探有沒有冒頂危險(xiǎn)的方法主要有:(1)木楔法。在裂縫中打入小木楔,過一段時(shí)間,如果發(fā)現(xiàn)木楔松動(dòng)或夾不住了,說明裂縫在擴(kuò)大,有冒落的危險(xiǎn)。(2)敲幫問頂法。用鋼釬或手鎬敲擊頂板,聲音清脆響亮的,表明頂板完好;發(fā)出“空空”或“嗡嗡”聲的,表頂板巖層已離層,應(yīng)把脫離的巖塊挑下來;(3)震動(dòng)法。
2.局部冒頂?shù)脑蚺c防治
局部冒頂?shù)脑蛴袃深悾阂活愂且哑扑榱说闹苯禹敯澹ビ行У闹ёo(hù)而局部冒落;另一類是老頂下沉迫使直接頂破壞支護(hù)系統(tǒng)而造成的局部冒落。
從發(fā)生地點(diǎn)來看,局部冒頂大致分為煤幫附近局部冒頂、上下出口局部冒頂、放頂線附近局部冒頂、地質(zhì)構(gòu)造破壞帶局部冒頂?,F(xiàn)分述如下:
1)煤幫附近的局部冒頂
由于采動(dòng)或放炮震動(dòng)影響,在直接頂中“鍋底石”游離巖塊式的鑲嵌頂板或破碎頂板,因支護(hù)不及時(shí)而造成局部冒頂;當(dāng)用炮采時(shí),因炮眼角度或裝藥量不適當(dāng),可能在放炮時(shí)崩倒支柱造成局部冒頂;當(dāng)老頂來壓時(shí),煤質(zhì)因松軟而片幫,擴(kuò)大無支護(hù)空間,也可能導(dǎo)致局部冒頂。
目前主要防治措施是:(1)采用能及時(shí)支護(hù)懸露頂板的支架,如正懸臂支架,橫板連鎖棚子,正倒懸臂支架及貼幫點(diǎn)柱等;(2)嚴(yán)禁工人在無支護(hù)空頂區(qū)操作。
2)上下出口的局部冒頂
上下兩出口位于采場與巷道交接處,控頂范圍比較大,在掘進(jìn)巷道時(shí)如果巷道支護(hù)的初撐力很小,直接頂板就易下沉、松動(dòng)和破碎。有效防止局部冒頂措施如下:(1)支架必須有足夠的強(qiáng)度,不僅能支承松動(dòng)易冒的直接頂,還能支承住老頂來壓時(shí)的部分壓力;(2)支護(hù)系統(tǒng)必須能始終控制局部冒頂,且具有一定穩(wěn)定性,防止老頂來壓時(shí)推倒支架。實(shí)踐證明,十字交接頂梁和“四對(duì)八梁”支護(hù),效果好。
3)放頂線附近的局部冒頂
采煤工作面放頂線上的支柱受壓是不均勻的。當(dāng)人工回拆承壓大的支柱時(shí),往往柱子一倒頂板就冒落,這種情況在分段回柱回拆最后一根時(shí),尤其容易發(fā)生。
防止放頂線附近局部冒頂?shù)闹饕胧┦牵海?)如果是金屬支柱工作面,可用木支柱作替柱,最后用絞車回木柱;(2)為了防止金屬網(wǎng)上大塊游離巖塊在回柱時(shí)滾下來,推倒采面支架發(fā)生局部冒頂,應(yīng)在此范圍加強(qiáng)支護(hù)。
4)地質(zhì)破壞帶附近的局部冒頂
采煤工作面如果遇到垂直工作面或斜交于工作面的斷層,在頂板活動(dòng)過程中,斷層附近破斷巖塊可能順斷層面下滑,推倒支架,造成局部冒頂。另外褶曲軸部或頂板巖層破碎帶等部位易冒頂。防止這類事故措施如下:應(yīng)在斷層兩側(cè)加設(shè)木垛加強(qiáng)支護(hù),并迎著巖塊可能滑下的方向支設(shè)戧棚或戧柱。加強(qiáng)褶曲軸部斷層破碎帶的支護(hù)。
3.局部冒頂事故的處理
1)當(dāng)冒頂范圍不大時(shí),可采用掏梁窩探大扳梁或支懸臂梁的方法處理。首先要觀察頂板動(dòng)態(tài),加強(qiáng)冒頂區(qū)上下部位支架,防止冒頂范圍擴(kuò)大,再掏梁窩、探大板和掛梁。棚梁頂上的空隙要?jiǎng)x嚴(yán)或架小木垛接頂,然后再清除煤浮矸,打好貼幫柱,支好棚梁。
2)工作面局部冒頂范圍沿傾斜超過10m時(shí),應(yīng)從冒頂區(qū)上下兩頭向中間處理,在檢查認(rèn)定冒頂?shù)貛У捻敯逡呀?jīng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,再加固頂板區(qū)上方支架,并準(zhǔn)備好材料,清理好人員的安全退路,設(shè)專人監(jiān)視頂板。
3)金屬網(wǎng)假頂下的冒頂,如果是小冒頂,可扒出碎矸、鋪上頂網(wǎng),重新架棚后即可安全通過;如果冒頂區(qū)沿傾斜超過5m,則必須將支架改為一梁三柱,梁的一端探入煤壁再鋪網(wǎng)剎頂,或垂直工作面架雙腿套棚用撞楔法通過;如果冒頂范圍較大,亦可避開冒頂區(qū)沿煤壁重新掘開切眼采煤。