1.采場大面積冒頂?shù)念A(yù)兆
采煤工作面隨回柱放頂工作進行,直接頂逐漸垮落,如果直接頂垮落后未能充滿采空區(qū),則堅硬的老頂要發(fā)生周期來壓。
1)頂板的預(yù)兆
頂板連續(xù)發(fā)出斷裂聲,這是由于直接頂和老頂發(fā)生離層,或頂板切斷而發(fā)出的聲音。有時采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)出響悶雷的聲音,這是老頂和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的聲音。
2)煤幫的預(yù)兆
由于冒頂前壓力增大,煤壁受壓后,煤質(zhì)變軟變酥,片幫增多。使用電鉆打眼時省力。
3)支架的預(yù)兆
使用木支架,支架大量的被壓彎或折斷,并發(fā)出響聲。使用金屬支柱時,耳朵貼在柱體上,可聽見支柱受壓后發(fā)出的聲音,支柱“破頂、鉆底”。
4)含瓦斯煤層,瓦斯涌出量突然增加;有淋水的頂板、淋水增加。
2.采場大面積冒頂?shù)脑蚍治?/strong>
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。
壓垮型冒頂事故是由于堅硬直接頂或老頂運動時,垂直于頂板方向的作用力,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,造成大面積切頂垮面事故。?
在采場中容易發(fā)生大面積冒頂?shù)牡攸c是:
1) 開切眼附近。在這個區(qū)域頂板上部硬巖層老頂兩邊都受煤柱支承不容易下沉,這就給下部軟巖層直接頂?shù)南鲁岭x層創(chuàng)造了有利條件。
2) 地質(zhì)破壞帶(斷層、褶曲)附近。在這些地點頂板下部直接頂巖層破斷后易形成大塊巖體并下滑。
3) 老巷附近。由于老巷頂板破壞,直接頂易破斷。
4) 傾角大的地段。這些地段由于重力作用而巖石傾斜下滑力大。
5) 頂板巖層含水地段。這些地段摩擦系數(shù)降低,阻力大為減少。
6) 局部冒頂區(qū)附近也有可能導(dǎo)致大冒頂。
近幾年來,在采場大面積冒頂事故中,“復(fù)合頂板”下推垮型事故比較多,傷亡也較大。
漏垮型冒頂?shù)脑蛉缦拢河捎诿簩觾A角較大,直接頂又異常破碎,采場支護系統(tǒng)中如果某個地點失效發(fā)生局部漏頂,破碎頂板就有可能從這個地點開始沿工作面往上全部漏空,造成支架失穩(wěn),導(dǎo)致漏垮型事故發(fā)生。
3.采場大面積冒頂?shù)念A(yù)防措施
總結(jié)現(xiàn)行有效的經(jīng)驗歸納出幾條預(yù)防采場大面積冒頂?shù)幕敬胧?/p>
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(dǎo)致煤層復(fù)合頂板離層,又使采場支架不穩(wěn)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(wěn)定性
煤層傾角大或在工作面仰斜推進時,為防止頂板沿傾斜方面滑動推倒支架,應(yīng)采用斜撐、抬棚、木垛等特種支架來增加支架的穩(wěn)定性。在摩擦金屬支柱和金屬鉸接頂梁采面中,用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上端頭至下端頭連接起來,形成穩(wěn)定的“整體支架”。