综采工作面冒顶分析及预防.docx

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1、综采工作面冒顶分析及预防1 综采工作面冒顶机理及类型冒顶，简单而言主要是指在地下开采活动中，由于开采后原先矿山压 力平衡遭到破坏而造成的上部矿岩自然塌落现象。在煤矿开采中，综 采工作面的稳定性受煤层及其顶板节理裂隙发育程度影响，节理裂隙主 要有原生裂隙、构造裂隙及低压裂隙三种，其中地压裂隙和构造裂隙对 采煤工作面直接顶板影响较大。在采煤作业中，煤壁前承受的支承压力 随着采煤作业的而不断深入而增加，顶板承压也逐渐增大，从而慢慢 形成与其工作面平行的地压裂隙，进而影响液压支架稳定性。在工作 面挖进过程中，如果工作面挖进速度过慢，而支撑压力超前，基本定 悬臂梁就会反复作用于煤壁和直接顶，从而产生地压

2、裂隙和促进原生 裂隙扩大，在相互裂隙相互作用下就更加容易出现煤壁片帮和顶板冒 顶。对于综采工作面冒顶种类，若从范围方面分析，主要分为局部冒 顶和大型冒顶两种类型。相对于大型冒顶而言，局部冒顶范围较小， 危害性也较小，常在煤壁、放顶线附近和工作面两端发生。而大型冒 顶不仅影响的范围大，而且其危害性也很大，常见的有老顶来压时的 压垮型冒顶、厚煤层难冒顶板大面积冒顶、大面积漏垮型冒顶等。从 实际情况看，大型冒顶发生概率不高，常见的冒顶大多是局部冒顶， 而且随着支护技术的不断提高，工作面顶板稳定性也不断提高，冒顶 发生率得到了进一步降低，有效提高了煤矿开采作业安全稳定性。2 综采工作面冒顶的原因Q)采

3、煤地形。煤矿地区往往地质条件和地形都非常复杂，这进一步增 加了煤矿开采的难度。在煤矿开采过程中，综采工作面开切眼区域对 于煤矿开采工作的开展带来极大的便利，但同时也存在着较大的安全 隐患，主要在开切眼区域下部岩石经常会发生大面积坍塌及大面积冒 顶事故。煤矿开采作业活动对矿区原有地形带来很大的影响，影响地 质构造的稳定性，并且随着开采工作的不断深入，其影响不断增大， 岩石层受到较大破坏后就会出现断裂等现象，从而给综采工作面直接 顶造成严重影响，发生冒顶事故。(2)地形内部结构遭受破坏。稳定的地形结构能够有效降低综采工作面 冒顶事故的发生，但是在煤矿开采中，地表在长期外力作用下其摩擦 力和阻力都会

4、大大降低，从而给地形内部结构稳定性造成影响。综采 工作面顶板在不稳定内外部力量共同作用下就会出现坍塌，大面积顶 板坍塌的结果就是大型冒顶事故的发展，从而给整个煤矿开采工作造 成严重损失，甚至出现煤矿安全事故。(3)支护不及时或阻力不足。支护措施应用是保持和提高综采工作面稳 定性的重要方式，一旦支护措施出现问题就很可能导致冒顶事故。在 煤矿开采中，随着综采工作面的不断推进,媒体与顶部岩层逐渐分离, 这种情况如果没有及时采取措施进行支护或是支护阻力不足，顶板岩层 就很可能破碎而冒落，从而发生综采工作面冒顶事故。(4)不规范开采作业操作和行为。煤矿开采时一项复杂工程，开采环境 及条件复杂，影响因素众

5、多，为确保作业安全性，开采前需要根据不 同煤层地质条件做好冒顶事故防御工作。但是在实际工作中，一些煤 矿开采企业的防范措施缺乏针对性，没有根据煤层地质实际条件对采 矿方法、安全措施及通风方式、支护方法等进行科学合理选择，工作 面支架间距及柱间距不符合有关规定，从而给煤矿开采带来较大安全 隐患。另外，随意拆除支柱等不规范作业行为都会导致综采工作面冒 顶事故的发生。(5)锚固体承受压力过大。在煤矿开采中，锚固体受到覆岩或围岩较大 的压力，其承受的压力过大则很容易导致大型冒顶。在实际工作中， 锚固体托盘损坏、锚固体参数设置不合理及锚杆抗拉强度不足等都会 影响锚固体作用的发挥，锚固体在覆岩或围岩过大的

6、压力下就会出现 碎岩体松动，进而发生冒顶。3 煤矿综采工作面冒顶预防对策Q)制定合理工作方案，确保支护科学性。为有效提高综采工作面冒顶 预防管理能力，煤矿生产企业在在充分认识到冒顶危害性的基础上， 制动合理工作方案，科学组织开采作业以确保作业安全。一方面， 煤矿开采企业应加强地质勘察工作，组织专业人员深入煤矿区域进行考 察，根据实际地质条件及地形特点制定开采方案。另一方面，在实际 开采过程中，开采人员和管理人员也要严格按照开采方案开展工作， 同时加强开采作业监督与管理，避免出现违章作业行为而发生综采面 冒顶事故。(2)严格支护安装管理，灵活采取安全技术措施。支护是提高综采工作 面稳定性的重要措

7、施，提高支护安装质量控制非常关键。在支护安装 中，应严格按照有关作业规程进行安装，在运用架棚支护方式进行巷 道安全支护中应使用撑木、拉杆等提高棚子整体性和稳定性，防治棚 子推垮失去支护作用而增加综采工作面冒顶发生概率。在掘进过程中 如果发现有断层、褶曲等地质构造情况，应根据实际情况合理缩小棚 子间距。如果采用拱形棚支护方式，要使用与其配套的卡缆，并在作 业现场配备配套的扭紧力矩指示器扳手，以方便随时使用。另外，煤 矿开采中应根据掘进过程地质条件变化灵活运用各种安全技术措施进 行支护，以确保综采工作面安全稳定性。(3)加强作业人员安全教育培训，提高冒顶防御能力。作业人员安全管 理意识对于提高煤矿作业环境安全性非常重要。煤矿生产企业应通过 加强安全管理教育宣传、定期开展安全专业技能培训等方式提高煤矿 开采作业人员及管理人员素质及技能，使所有工作人员在开采作业中 能够严格落实防护措施的基础上，及时反映安全隐患，提高冒顶警惕 性，避免综采工作面发生冒顶，确保煤矿开采安全。