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頂板災害防治技術

  
評論: 更新日期:2015年05月30日
第一節(jié)?? 頂板事故分類
一、分類方法:
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1、按冒頂范圍分:大型冒頂——冒頂范圍在幾十平米至幾百平米(工作面1/3以上);
???????????????? 局部冒頂——冒頂范圍在幾平米以下;
???????????????? 小型冒頂——介于二者之間。
2、按冒頂?shù)攸c分:端頭冒頂
???????????????? 煤壁側(cè)冒頂
???????????????? 放頂線冒頂
3、按力學原因分:
壓垮型冒頂——由垂直于層面方向頂板壓力壓壞支架,致冒;
漏冒型冒頂——已破碎頂板未得到有效維護,發(fā)生漏冒、空頂、支架失穩(wěn)致冒;
推垮型冒頂——由平行于層面方向頂板壓力推倒支架,致冒;
綜合型冒頂——壓、漏、推綜合作用致冒;地質(zhì)條件不利致冒。
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二、冒頂事故分級:
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一般事故—— 一次死亡1—2人;
較大事故—— 一次死亡3—9人;
重大事故—— 一次死亡10—29人;
特大事故—— 一次死亡30人以上。
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第二節(jié)?壓垮型冒頂機理及預防措施
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一、采動后頂板活動的一般規(guī)律
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直接頂初次垮落——直接頂?shù)谝淮未竺娣e垮落。
(垮落厚度1m以上,垮落長度達工作面一半以上)
老頂初次來壓——(初次來壓步距一般為20—35m)
老頂周期來壓——(老頂一般在煤壁以里2米—10多米斷裂,步距=1/2初次來壓步距)
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壓垮型冒頂——主要在老頂來壓時發(fā)生。
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二、壓垮型冒頂?shù)臋C理:
1、頂板條件:
——直接頂比較?。?/div>
?——直接頂上老頂?shù)姆謱雍穸刃∮?—6m,(易斷裂,難形成平衡結構)
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2、冒頂機理:
①垮落帶老頂巖塊靜力壓垮支架:(圖1—2—7)
支架支撐力不足,被壓壞發(fā)生壓垮型冒頂。
最不利狀態(tài):老頂巖塊前端脫離煤壁支撐,后端未觸矸,全部重量壓在支架上。
②垮落帶老頂巖塊沖擊壓垮支架:(圖1—2—8)
支架初撐力不足,直接頂與老頂間離層,老頂巖塊斷裂下移,沖擊壓垮支架發(fā)生。
威脅最大,壓死、壓壞(支柱油缸炸裂)、壓入底板。
③裂隙帶老頂壓垮支架:(圖1—2—9)
裂隙帶老頂斷裂、下沉、旋轉(zhuǎn)、觸矸時,支架可縮量不足,被壓壞產(chǎn)生;
壓垮后冒落的只是垮落帶巖層。
??? (有時工作面支架支護強度不夠或穩(wěn)定性差,也可因不能承受直接頂載荷而發(fā)生壓垮型冒頂)
3、特征:
支柱(架)被壓壞有折損,支架被壓入底板。
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三、預防措施:
1、支架要有足夠的支撐力(支撐力能平衡最不利情況下,垮落帶直接頂及老頂重量)
2、支架要有較高的初撐力(較高初撐力能保證直接頂與老頂不離層)
3、支架要有足夠的可縮量(足夠可縮量滿足裂隙帶老頂最大下沉量的要求)
(支架結構的穩(wěn)定性也很重要,更重要的是支撐力和可縮量)
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第三節(jié)?漏冒型冒頂機理及預防措施
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漏冒型冒頂?shù)脑颍褐苯禹斳浫跗扑椤?/b>
主要措施:支架護好頂板(掩護式、單體支柱頂梁插嚴背實,柱距<0.7m
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一、大面積漏垮型冒頂:
漏冒——軟弱破碎直接頂因護頂不好,破碎巖石沿支架縫隙產(chǎn)生連續(xù)不斷的冒落;
漏冒型冒頂——破碎頂板發(fā)生漏冒,頂板完整性遭到破壞,導致支架失效,造成冒頂。
漏垮型冒頂類型:大面積漏垮型;
????????????????? 煤壁附近局部冒頂;
????????????????? 上下端頭局部冒頂;
????????????????? 放頂線附近局部冒頂。
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1、冒頂?shù)臈l件:
???? 直接頂異常破碎;
???? ?煤層傾角較大。
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2、冒頂機理:
??? 由于直接頂異常破碎,且傾角較大,一處因支護失效發(fā)生局部冒頂,其上方碎頂在自然安息角作用下冒落,使支架失穩(wěn)傾倒,以致發(fā)生連鎖性破壞,導致垮面。
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3、預防措施:
1)選用合適支柱 使支護系統(tǒng)有足夠的支撐力與可縮量;
2)頂板必須插嚴背實,梁頭緊頂煤壁,甚至超前掏梁窩;
3)嚴防爆破、移溜等工序弄倒支架,引起局部冒頂。
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二、煤壁區(qū)局部冒頂:
1、冒頂條件:因構造及采動影響,直接頂破碎或有嚴重的節(jié)理劈(游離巖塊)
2、冒頂機理:
直接頂存在游離巖塊,落煤后支護不及時或倒拄、片幫,引起巖塊冒落傷人。
(頂板下沉量大,導致直接頂彎曲,擠壓煤壁區(qū)頂板,易碎易冒)
3、預防措施:
綜采:①提高支架的初撐力,使端面冒高不超過300mm(提高支撐力,減少彎曲度);
②選及時支護移架方式(支架結構符合先移架后移溜);
③端面距不超過340mm(一般不超過200mm,有利于維持頂板的完整性)
④支架增設護幫板(采高2.5—3.0m以上)
⑤鋪網(wǎng);
⑥頂板超前注入樹脂固化

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