顶板专项教案

第一篇：顶板专项教案

煤矿顶板管理安全知识专项培训教案

职教中心

煤矿顶板管理安全知识专项培训教案

一、教学要求：

通过学习和讲授，使学员了解顶板事故的危害性、严重性，使学员熟悉发生顶板事故的预兆，特别是要使学员掌握顶板事故的灾害防治与处置方法和顶板管理中的一些安全知识。

二、教学内容：

1、顶板事故的危害性

2、顶板事故的类型与应急处置

3、顶板冒落事故的原因与预兆

4、采掘工作面顶板灾害防治

三、学时安排 4学时

第一节 顶板事故的危害性

顶板事故是煤矿六大自然灾害之一。它的特点是：占全国煤矿事故总起数的比例和总死亡人数的比例最高;在特大事故中所占比例较小和一次死亡人数较少。据统计，2005年全国煤矿顶板事故起数占全国煤矿事故总起数的52.92%;顶板事故死亡人数占死亡总人数的33.33%;顶板事故一次死亡平均人数为1.13人。

（案例）一

大隆矿“1994.1.7”顶板事故

1994年1月7日23时25分四点班，队安排班长王××和7名工人去北二708继续回收剩余的21架工字钢对棚，队又安排工长白××去现场指挥。当回 收完9架棚子后，开始向外爬回柱，并稳牢后，将回收点的一个滑移底座往外拉，但拉到老巷道口8米处时，遇有一棵金属磨擦支柱的中心顶子过不去。工人李××准备将此顶柱翻掉，他先观察顶板没有发现异常，使用大头镐打了两下支柱的柱锁，支柱没动，此时白××说“都闪开，让我来”，便站在对棚里侧用大头镐打了一下柱锁，但支柱还没落下，他又打了一下，这时支柱突然回缩后棚梁也落下来，顶板跟着冒落，并将白××(死者)埋在下面。班长王××和现场人员立即扒货抢救，20分钟后运往医院经抢救无效死亡。

事故原因：

1、施工作业人员在几次打柱锁，没有打动的情况下，本应该注意顶板有劲而采取有效地加强顶板支护的措施，他们不但不如此，反而强行缩柱，安全意识差，违章作业，最终造成顶板冒落事故。

2、施工人员在翻打中心顶柱前，没有先备棚或再打一颗粒替补支柱护好顶板，造成冒顶亡人事故。

防范措施：

1、施工前作业人员要认真组织贯彻学习施工项目的安全措施和规程，并在施工中严格执行，杜绝“三违”现象的发生。

2、在翻打中心顶柱和翻棚时，必须先备棚或打好替补支柱，翻打前必须检查好顶板及附近的支护情况，人员必须撤到安全区域内，方可作业。

（案例）二

平煤股份五矿“8.4”顶板事故

2014年8月4日14时25分左右，平顶山天安煤业股份有限公司五矿己16-17－23190采煤工作面下安全出口发生一起顶板事故，5人被困。截至2014年8月5日16时，已造成3人死亡，1人受伤，1人仍在医院抢救中。事故发生后，省委、省政府高度重视，省委书记郭庚茂作出重要批示：“救人第一，全力抢救！”，副省长张维宁批示：“请平煤集团、平顶山市政府精心组织，全力抢救被困人员，妥善处理有关事宜，严防发生次生灾害。省煤监局牵头开展事故调查，严肃追究相关人员责任，省安监局、工信厅组织协调工作”。河南煤监局、省安监局及平顶山市有关部门领导立即赶赴事故现场指挥抢险救援工作。“8·4”顶板事故充分暴露出该矿在顶板管理、现场管理、措施执行、隐患排查、现场作业人员培训等方面存在诸多问题和薄弱环节。为深刻吸取事故教训，防范类似事故发生，提出以下要求：

一、平顶山天安煤业股份有限公司五矿必须严格按照省政府《关于加强煤矿安全生产工作的补充意见》（豫政〔2011〕40号）规定立即停产整顿，未按有关规定验收合格不得恢复生产。中国平煤神马集团、平顶山天安煤业股份有限公司五矿要全面进行隐患排查，深入分析事故原因，制定针对性防范措施，防止同类事故再次发生。

二、牢固树立红线意识。各煤矿企业要深入贯彻落实中央领导同志近期关于加强安全生产工作的一系列重要指示精神，坚守“人命关天，发展决不能以牺牲人的生命为代价”这一不可逾越 的红线。牢固树立安全生产工作只有起点、没有终点的思想观念，坚持从零做起、常抓不懈，把煤矿安全工作抓严、抓实、抓细、抓好。

三、强化技术管理。各煤矿企业要高度重视顶板管理工作，明确分管负责人和分管业务部门，配备足够的专业技术人员，健全完善有关规章制度，明确岗位责任。要加强矿井地质勘探和矿压观测工作，掌握煤层赋存情况、地质构造、顶底板岩性、煤岩物理力学参数和矿压显现规律，做好采区地质情况的预测预报工作，为顶板管理提供基础资料。要按照《煤矿安全规程》和技术规范，根据所采煤层顶底板岩性和矿压显现规律，制定采掘工程支护设计方案，确定相应的支护方式和支护参数；条件发生变化时，要及时进行调整。对于应力集中区，要采取增加支护强度的有效措施。

四、强化现场管理。采掘工作面、巷道维修工程要制定作业规程和安全技术措施，遇有过老巷、煤柱、地质构造破碎带等特殊情况时，要及时补充制定安全技术措施，并按规定审批、实施。采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须加强支护，并设专人维护。严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业。

五、强化从业人员的安全培训和教育。有针对性的开展顶板管理知识的教育培训，增强防范顶板事故的意识和能力，切实提高煤矿职工安全操作技能和自主保安意识。

（案例）三

大隆矿“1991.2.11”顶板事故

1991年2月11日白班，矿多种经营公司采煤队，在西一北六段回采工作面正常生产。9时50分在前缺口处作业的3人祁××、赵××、陈××在前缺口机头上方第一排铰接顶梁处挂梁处挂梁打腿。此时工作面刮板输送机拉出一块长600mm×宽400mm×厚100mm矸石，将机头第二排超前支护的铁腿挤倒，造成铰接顶梁掉落，从而造成前三角点处顶板冒落。冒落范围：长3300mm×宽4000mm×高2000mm。将正在挂梁作业地祁××和在缺口处出货的赵××埋住。经矿多种经营公司领导积极组织抢救，于11时零5分将冒落区内的祁××和赵××扒出。但因两人伤势过重，抢救无效死亡。

事故原因：

1、职工安全意识淡薄，自我保护能力差。替换棚时违章作业，前缺口第一架棚子挂完梁子后，只打一个腿，在没有加水平楔子，前端没打支柱的情况下，撤掉原顺槽左侧两个棚腿。造成原顺槽棚梁正悬臂支护。

2、工作面机头距前缺口第三排超前支护顶梁只有300mm高，工作面输送机头处漂链造成积货，拉出的大块将第三排超前支护的铰接顶梁挤倾斜，大块矸石进入运输顺槽刮板输送机后，将第二排超前支护的铁腿挤倒，顶梁掉落。在顶板压力的影响下，正悬臂处冒落后推倒三角点的支护造成冒顶。

3、前缺口放炮出完货之后挂梁、打腿不及时，从而造成这起亡人事故。防范措施：

1、认真贯彻执行“安全第一”的生产方针和局《关于炮采工作面顶板管理十条》的规定，进一步加强采场的工程质量和前后三角点工程质量的管理，严格按作业规程施工，严禁违章作业。

2、作业前认真检查作业地点的顶板支护及安全状况，发现问题及时处理，确保不安全不生产。

3、认真执行三大规程，尤其是作业规程中的各项要求，在翻棚时，要做到先挂梁，后翻棚，翻棚后立即给上正规支柱。做到不安全不生产，杜绝违章指挥，违章作业。

4、加强前后三角点安全出口的管理，两巷支护高度不得小于1.6m。对工作面刮板输送机漂链和拉出的大块矸石要及时处理，防止类似事故的发生。

作业：

顶板事故的危害性有哪些？ 第二节 顶板事故的类型与应急处置

一、顶板事故的类型及其特点

按一次冒落的顶板范围和伤亡人员多少，常见的顶板事故可分为局部冒顶事故和大面积切顶事故两大类。

1、局部冒顶事故

局部冒顶绝大部分发生在临近断层、褶曲轴部等地质构造部位，多数发生在基本顶来压前后，特别是在直接顶由强度较低、分层厚度较小的岩层组成的情况下。

采煤工作面局部冒顶事故易发生地点是放顶线、煤壁线、工作面上下出口和有地质构造变化的区域。

掘进工作面局部冒顶事故易发生在掘进工作面空顶作业地点、木棚子支护的巷道，以及在倾斜巷道、岩石巷道、煤巷开口处、地质构造变化地带和掘进巷道工作面过旧巷等处。

局部冒顶事故主要是由于以破坏的顶板失去依托而造成的。其触发原因，一部分是采煤（包括破煤、装煤等）过程中未能及时支护已露出的破碎顶板；另一部分是回柱操作过程中发生局部冒顶事故。

2、大面积切顶事故

大面积切顶事故（简称垮面）的特点是冒顶面积大、来势凶猛、后果严重，不仅严重影响生产，往往还会导致重大人身伤亡事故。

事故原因是直接顶和基本顶大面积运动造成的。

有直接顶运动所造成的垮面事故，按其作用力性质和顶板运动时的始动方向不同又可分为一下两类：

①推垮型事故。包括走向推进工作面常发生的倾向推垮型事故和倾斜推进 工作面容易发生的向采空区方向推垮型事故。这类事故的特点是顶板运动发生时，在平行于煤层的层面方向产生较大的推力，推倒失稳的支架造成垮面事故。

②压垮型事故。包括向煤壁方向压垮型事故和向采空区方向压垮型事故。这类事故主要是由于垂直于顶底板方向的作用力压断、压弯阻力不足的支架或将支架压入抗压强度低的底板所造成的。

由基本顶运动所造成的垮面事故，按其作用力性质和顶板运动始动方向不同也可分为一下两类：

①冲击推垮型（即砸垮型）事故。这类事故的特点是开始运动的基本顶首先将其作用施加于靠近煤壁处已离层的直接顶上，造成煤壁片塌和顶板下切，紧接着高速运动的基本顶将直接顶推垮。

②压垮型事故。这类事故发生在木支柱支护的工作面。可缩性很小的木支柱由于不能抵抗基本顶的压力，在基本顶的下沉过程中一次被折断，从而导致剩余支柱的支护强度不足以平衡直接顶的作用力而被全部压断，造成垮面事故。

二、顶板冒落的应急处置

1、发现顶板冒落预兆的应急处置 ①迅速撤离 ②及时躲避 ③立即求救 ④配合营救

2、顶板冒落的预防

①充分掌握顶板压力分布及来压规律 ②采取有效的支护措施

③及时处理局部漏顶，以免引起大冒顶 ④坚持敲帮问顶制度 ⑤严格按规程作业

3.发生冒顶事故时的应急避险（1）迅速撤退到安全地点

（2）遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾（3）遇险后立即发出呼救信号（4）遇险人员要积极开展自救互救（5）被隔堵人员要积极配合外部营救工作

作业：

1、顶板事故的类型有哪些？

2、发现顶板冒落预兆的应急处置是什么？

第三节 顶板冒落事故的原因与预兆

(一)顶板冒落的原因

井下采掘工作面发生冒顶的原因很多，也很复杂。但总的来说主要有以下两个方面的原因。

1、客观原因

(1)采掘过程中因围岩应力重新分布、采煤方法选择不当和巷道布置位置不合理，所需支承压力大于支护的支撑力，从而造成顶板垮落冒顶事故。

(2)工作面遇到突然出现的地质构造，在按章作业情况下，因设计时资料不全，也会发生冒顶现象。如采煤工作面出现小断层，工作中没有注意分析与观察，采取通常的支护方法往往发生冒顶事故。

2、主观原因

(1)采掘工作面规格质量低劣。作业时不坚持敲帮问顶，发现隐患不及时排除;控顶距离掌握不当;空顶作业;违章放炮;冒险回柱作业。

(2)管理不善。煤矿生产管理不同于其他行业，井下生产条件随时有所变化，生产管理者不深入现场，不带班作业，不严格按三大规程办事，盲目开采、违章指挥、纪律松驰等，常常会造成事故。

(二)顶板冒落的预兆

(1)响声：顶板压力急剧增大时，支架或支柱下缩发生很大声响，有时还会出现顶板发生断裂的闷雷声(即煤炮、板炮)。

(2)掉碴：顶板严重破裂时，出现顶板掉碴现象，掉碴越多，说明顶板压力越大。

(3)片帮：冒顶前，煤壁所承受的支承压力增加，煤变松软，片帮煤比平时增多，甚至还有煤的压出和突出。

(4)裂隙：一旦出现新的裂隙或裂隙加宽加深时，就有冒顶的可能。(5)漏顶：破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒落以前，有时会因背顶不严或支架不牢出现漏顶现象。漏顶后，支架棚梁托空，支架松动，当岩石继续冒落时，就会出现大面积冒顶事故。

(6)脱层：顶板将要冒落时，往往出现顶板脱层现象，采用敲帮问顶法不容易发现，当基本顶冒落时，则将发生没有预兆的大面积冒顶或切顶。

作业：

顶板冒落的预兆有哪些？

第四节 采掘工作面顶板灾害防治

一、采煤工作面顶板灾害防治

（一）采煤工作面顶板灾害分类

按照发生冒顶事故的力学原因分析，可将采煤工作面顶板灾害分为三大类。它们的防治措施也不相同。

1、坚硬顶板压垮型冒顶

坚硬顶板压垮型冒顶是指采空区内大面积悬露的坚硬顶板在短时间内突然塌落，将工作面压垮而造成的大型顶板事故。

坚硬顶板压垮型冒顶事故的预防措施是：改变顶板岩层的物理力学性质及减小顶板悬露面积，加强工作面支护。

(1)顶板高压注水。从工作面平巷向顶板打深孔，进行高压注水，通过顶板注水可以弱化顶板和扩大岩体中的裂隙及弱面，使顶板岩石强度显著降低。

(2)强制放顶。采用爆破方法人为地将顶板切断，控制顶板悬露和冒落面积，减弱顶板冒落时对工作面产生的冲击力。爆破时主要在工作面内向放顶线处进行钻孔，也有的在工作面上下平巷内向顶板钻孔。

(3)加强支护。在工作面加打木垛、抬棚、戗柱等特殊支护，加密支柱等。或选择工作阻力大的液压自移支架。

2、破碎顶板漏垮型冒顶

在采煤工作面某个地点由于支护失效而发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从该处开始沿工作面往上全部漏完，造成支架失稳，导致漏垮型冒顶事故。

破碎顶板漏垮型冒顶事故的预防措施是：首先要求支护完整，不致出现顶板局部漏洞;若出现局部漏洞;立即加以堵塞，以防其进一步扩大。

(1)选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩性。(2)顶板必须插严背实。

(3)严禁因放炮、移输送机、回柱放顶和移绞车等工序撞、刮倒工作面基本支护，防止出现局部冒顶。

(4)一旦出现局部冒顶，即使是很小范围内的一个漏洞，也必须及时将其维护好，不再漏冒碎矸。

3、复合顶板摧垮型冒落

所谓复合顶板就是由下软上硬多层岩石组成的顶板。在工作面开采过程中，由于下部软岩下沉，与上部硬岩离层，支架处于失稳状态。一旦遇有外力作用，工作面支架因水平方向的推力而发生倾倒，造成摧垮型冒顶事故。

复合顶板摧垮型冒顶事故的预防措施是：

(1)在工作面上下平巷掘进时不要破坏其复合顶板，应托伪顶施工。(2)工作面初次回采时不要向采空区侧前进。(3)避免上下平巷与工作面斜交形成三角形。(4)严禁仰斜开采。(5)提高支柱的初撑力。

(6)用拉钩器将工作面支架上下连成一体。

(7)灵活地应用戗柱或戗棚，使它们迎着顶板岩层可能推移的方向支设。

（二）采煤工作面顶板灾害的处理措施

①、加强顶板管理，搞好工程质量，工作面支架和两巷棚子架设及背顶质量，必须符合要求，凡不符合者坚决返工，严禁有空顶现象，若有必须及时用大料刹实背严。

②、摸清顶板活动规律，搞好矿压监测和地质预报，来压之前采取有效措施控制顶板、加强支护、防止片帮冒顶。③、上、下安全出口控顶面积大，要特别注意顶板支护，推移机头、机尾时要特别注意铰接顶梁的支护质量，支柱不能随意落下，改柱时要先打替柱，坚持“先支后改”的原则。

④、煤墙支护要及时，禁止长时间空顶，防止片帮抽顶发生，空顶超过300mm时，必须及时打开翻转梁支护顶板。

⑤、到最大控顶距时要及时移架，采空区悬顶面积超过规定时要强制放顶，以防大面积垮落造成事故。

⑥、工作面若出现顶板来压，片帮严重，支柱压力增大等冒顶预兆时，应立即撤人，待压力稳定后再进行处理，不能冒险蛮干。

二、开掘巷道顶板灾害防治

井下巷道常发生冒顶的部位有三处，冒顶原因和预防措施如下。

1、掘进工作面迎头冒顶事故的预防措施

掘进工作面迎头支架架设时间短，未压上劲，容易被爆破崩倒;人员作业经常在空顶条件下进行;同时受到地质构造变化影响，所以掘进迎头冒顶事故较多。

(1)根据掘进工作面顶板岩石性质，严格控制空顶距，坚持使用超前支护(前探梁)。

(2)严格执行敲帮问顶。

(3)在地质破碎带或层理裂隙发肓区等压力较大处要缩小棚距。(4)合理布置炮眼和装药量，以防崩倒支架或崩冒顶板。

(5)在掘进迎头10米范围内采用金属拉杆或撑把棚子连成一体，必要时还须打中柱以抵抗顶板突然来压和爆破冲击。

2、巷道交叉处冒顶事故的预防措施

巷道交叉处控顶面积大，支护复杂，是预防巷道冒顶的重点部位。(1)开岔口应尽量避开原来巷道冒顶范围、废弃巷道和硐室。(2)必须在开口抬棚支设稳定后，再拆除原巷道棚腿。(3)注意选用抬棚材料的质量与规格，保证其强度。

(4)当开口处围岩尖角被压坏时，应及时采取加强抬棚稳定性措施。(5)抬棚上顶空洞必须堵塞严实，空洞高度较大时必须码木垛接顶。在码木垛时，作业人员应站在安全地点，并设专人看安全。

3、锚杆支护巷道冒顶事故的预防措施

锚杆支护巷道发生冒顶事故，除地质因素外，主要是由于锚杆支护的锚固力不足所造成的。提高锚杆的锚固力的措施有：

(1)合理选择锚杆间、排距。(2)科学选择锚杆支护材料。(3)提高锚杆支护施工质量。(五)冒顶处理

1、冒顶处理的一般原则

在处理冒顶时，首先必须注意防止冒顶范围继续扩大，确保抢救人员自身安全，做到“五先五后”

(1)先外后里。先检查冒落带以外5米范围内支架的完整性，有问题先处理。如巷道一段范围冒顶，坚持先处理外面的，再逐渐向里处理。

(2)先支后拆。更换巷道支护时，先加打临时支护或架设新支架，再拆除原有支架。(3)先上后下。处理倾斜巷道冒顶事故时，应该由上端向下端进行，以防矸石、物料滚落和支架歪倒砸人。

(4)先近后远。一条巷道内多处冒顶时，必须先处理离安全出口较近的一处，再向前处理离安全出口较远的一处。

(5)先顶后帮。在处理顺序上，必须注意先维护、支撑好顶板，再护好两帮，确保抢救人员的安全。

2、冒顶处理的方案

(1)全断面处理，即整巷法或一次成巷法。当冒顶范围不大，垮落矸石块较小时可采取全断面处理方案。这时，沿冒顶范围的两端，由外向里，一次架设的新棚子与原棚子断面基本一致。它的优点是可避免多次松动原已破碎的顶板，缺点是进度较慢。

(2)小断面处理。如果顶板冒落的矸石非常破碎，采取全断面处理方案不易通时，可沿煤壁在底部先刷出一条小巷，以此作为临时通风、运输和行人之用，然后再扩大为原断面永久支架。它的优点是处理冒顶进度快，缺点是需要二次支护。

(3)绕道处理。在冒顶范围很大、冒落高度很大和顶板岩石极不稳定的条件下，采用(1)和(2)两种处理方案相当困难、危险时，可采用开补绕道，然后由绕道向冒落带进行处理的方案。

3、局部冒顶诱因及处置方法(1)靠近煤壁的局部冒顶 1）、冒顶原因

①、在采煤过程中，裸露的破碎顶板得不到及时支护，或支护不当、支护不好造成冒顶； ②、在爆破落煤时，炮眼布置不恰当或装药量过多，会在爆破时蹦到支架，导致煤壁侧局部冒顶；

③、在老顶（基本顶）来压时，由于煤层强度较低，可能因煤壁片帮冒顶； ④、对于三软煤层，煤层松软破碎，若没有采取注水措施或片帮处无超前 护顶，易引起煤壁冒顶。

2）、防治措施

①、采用正确支护方法，对于暴露顶板要及时采用护顶和超前护顶支护方法。支柱要有足够初撑力，支得稳，护得住；

②、采用整体支架前缩梁及时支护，解决端面距过大问题； ③、爆破时，炮眼布置及装药量要适度、合理，避免蹦到支架； ④、对易片帮煤层，尽量使工作面与煤层主要节理方向垂直或斜交，一旦片帮可以及时掏梁窝超前支护；

⑤、对于三软煤层，要及时注水以便透结煤层。（2）上下安全出口处局部冒顶 1）、冒顶原因

①、上下出口位于采面与巷道的交叉处，控顶范围较大，且易出现应力叠加，如支护不好，容易发生冒顶；

②、该处经常进行工作面运输机机头、机尾的拆卸，不可避免的要移动、替换原支架，如支架支护不好，易造成破碎直接冒顶；

③、没有采取端头加强支护措施，或端头不合格，易发生冒顶； ④、此处顶板有时出现台阶下沉，难以维护，也可造成冒顶。2）、防治措施

①、合理布置工作面巷道，尽可能将工作面布置在受地质影响小的地段； ②、合理设计工作面巷道断面，保持巷道顶板完整性；

③、适当加大上下出口支护密度和强度，增加特殊支架，如炮采工作面的“四对八根长梁”“整体过渡支架”做好护顶；

④、支架系统必须具有一定侧向抗力，以防老顶来压推倒支架（迎山合理，防倒措施）。

（3）切顶线（老塘侧）附近的局部冒顶

目前三软煤层采用放顶煤开采，增加一个放煤工序，所以先进行移梁回柱，后进行放煤，若移梁回柱时控顶不好，易造成老塘侧冒顶。

1）、冒顶原因

①、回柱操作不合理，引起破碎顶板冒落；

②、挡矸不严，大碴块出现时，没挡好，出现伤人事故； ③、遇断层带等，大块岩石下砸，推到支架，造成冒顶。2）、防治措施

①、正确操作回柱，防治顶板压力局部集中，造成回柱困难； ②、挡好挡门，防治大碴块伤人； ③、加强地质破坏带支架管理，加强支护；

④、积极推广采用综采支架和整体悬移支架，提高支护强度。（4）地质破坏带附近的局部冒顶 1）、冒顶原因

①、在顶板活动过程中，断层附近的破断岩块沿断面下滑，推到工作面支架导致冒顶；

②、工作面与断层相交，因支护不当导致局部冒顶事故。2）、防治措施 ①、工作面出现断层破坏带后，要加强支护，背顶护帮； ②、在放顶线处，断层两侧支架要架木垛或打抬棚，加强支护； ③、迎着岩块下滑方向支设戗棚。

4、冒顶处理的特殊施工方法

冒顶处理要根据冒顶的范围、冒顶高度、顶板岩性和当时当地的采掘设备等因素而确定最佳施工方法。

(1)撞楔法。当冒落范围内仍在冒落顶板岩石，或者一动顶板碎矸就止不住地往下流，应该采取撞楔法。撞楔法是交预先制定的楔棍(铁或木)用力撞进冒落的碎矸中，抢救人员在撞楔保护下清除煤矸等物，然后进行支架。

(2)探板法。在冒顶范围不大，顶板没有冒落且矸石暂时停止下落时可采用探板法。这时先观察顶板，加固冒落带附近的支架，然后探木板，木板上方的空隙要背严。在木板保护下清除煤矸等物。

(3)木垛法。当冒落高度较大、原支架基本完整和冒落范围内顶板比较稳定，不再继续冒落矸石时，可采用木垛法。这时在原支架上方码放木料，直至接顶。码木垛时要注意顶要接实背好，防止掉矸，并抵住冒落周边，以防止片帮掉矸。

(4)搭凉棚法。当冒顶高度不大，顶板岩石不再继续冒落、冒顶范围又不大时，可用采搭凉棚法。这时用5—8根长木料搭在冒落区两端完好的支架上，抢救人员在凉棚保护下进行清理煤矸、架棚等工作，架好棚子后，再在凉棚上用木料把顶板接实。

作业：

1、采煤工作面顶板灾害分为哪三大类？

2、掘进工作面迎头冒顶事故的预防措施有哪些？

第二篇：顶板专项整治方案

顶板专项整治方案

根据重庆市煤管局《关于深化顶板专项整治下达顶板事故指标的通知》（渝煤监办【2013】82号）、涪陵区安监局《关于集中开展2013年煤矿顶板专项整治行动的通知》（涪安监发【2013】50号）要求。结合4月8日全区煤矿安全生产工作会精神和我矿实际情况于4月9日下午召开矿长安全办公会议，专题研究布署在全矿集中开展顶板管理专项整治行动。认真落实各级政府要求，有效防范和杜绝顶板事故，特制定本方案。

一、指导思想

坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针，按照“安全生产年”的总体要求，进一步强化现场安全管理，扎实开展顶板安全管理专项整治行动，切实稳定安全生产形势，推动我矿安全工作再上新水平。

二、总体要求及目标

1、杜绝重伤及以上顶板事故； 2、2013顶板轻伤事故同比降低80％；

3、完善矿井顶板管理制度，形成及时有效的顶板隐患整治长效机制，巩固专项整治成果。

三、组织领导

为切实加强我矿顶板安全管理专项整治工作领导，切实督促、检查、指导各部门有效开展专项整治工作，矿成立专项整治工作领导小组：

组 长：XXX 副组长：XXX XXX XXX XXX XXX 成 员：XXX、XXX、XXX、XXX 四、顶板集中整治具体安排

1、第一阶段：布置发动阶段4月1日至4月10日，宣传发动阶段，召开全矿队级以上干部会议和全矿职工大会，利用横幅、标语、牌板等形式进行宣传，让全矿所有职工都深刻领会此次活动的重要意义，动员全体职工积极参与到此次活动中来。

2、第二阶段：落实整治阶段4月11日至6月15日，对全矿所有采煤工作面、掘进工作面和巷道进行全面排查，对所检查出的隐患落实专人、落实资金进行集中整治。

3、第三阶段：验收总结阶段6月16至6月30日，认真对照《煤矿顶板专项集中整治验收表》进行自评考核，再形成总结上报区安监局并申请验收。

五、工作重点

（一）规范采煤方法和支护材料

1、为防止因开采过于集中引起顶板应力集中导致顶板事故发生，减少采面个数，由原来的两个采区三个采面规范为两个采区两个采面（即2101和2201工作面）。

2、禁止新掘巷道使用木支护和料石花碹（满碹干缝）支护。

3、每个掘进工作面配备三根内注式金属支柱用于临时支护。

（二）强化矿井技术管理

1、确保《作业规程》合格、管理制度有效。

（1）、《作业规程》的编制能贯彻有关技术政策和结合实际选择先进适用的采、掘、支等技术，能有效指导现场生产（施工）作业，确保生产（施工）作业人员安全。

（2）、有健全的编制、审批和贯彻《作业规程》的管理制度，总工程师应每月至少组织一次《作业规程》复查，形成复查结论性意见。

2、工作面有顶板控制的专项措施，有开切眼和工作面收尾时的顶板管理专项措施。

3、生产矿井新的开拓、准备巷道和建设项目的所有开拓、准备巷道布置在稳定的岩体中。

4、制定井巷维修制度，加强井巷的维修，保证巷道设计断面，保证通风、运输的畅通和行人的安全。巷道失修率不得超过规定（回风巷失修率不超过7%，严重失修率不超过3%，主要进回风巷道实际断面不能小于设计断面的2/3），报废巷道和井筒必须按规定封闭。

5、失修巷道维修必须制定经矿技术负责人审批的专项安全技措施。

（三）强化现场管理

1、严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业。开工前，班组长和跟班或带班人员必须对工作面进行全面检查，确认无危险后，方准作业人员进入工作面。

2、加强临时支护管理，采（掘）工作面，必须按照《作业规程》的要求，及时架设临时支护，严禁空顶作业。

3、回采工作面控顶范围内，无顶（底）板失控现象。

4、回采工作面顶板暴露面积沿工作面2m长的范围内局部空顶面积大于0.5m2，必须支护接顶。

5、回采工作面必须经常存有足够的备用支护材料（保证在先支后回的条件下备用不少于在用支柱量的10%和一定的坑木量）和处理顶板事故时必要的工具、器材。

6、回采工作面或巷道底板松软时，支柱必须穿鞋。

7、工作面上、下出口的两巷超前支护：距煤壁10m范围内进行加固支护。

8、回采工作面控顶距符合《作业规程》要求，切顶线支柱数量齐全，挡矸有效，用矸石充填法管理顶板，局部悬顶和冒落高度不大，用丛柱加强支护。

9、回采工作面有伞檐时，必须有贴帮支护。靠煤壁点柱按《作业规程》要求支护及时、齐全。

10、巷道维修时，必须坚持先支进行临时支护后，再拆除原有已坏的支护和 “由外向里”依次维修的原则。

11、更换巷道碹拱时，在拆除原有碹拱前，应先加固临时支护，拆除原有碹拱后，必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护。

12、加强对全岩巷道悬石的清刁工作，每周对所有巷道巡查一次，发现隐患及时处理。在各条全岩巷道配备一套处理危岩的工具用具。(四)加强矿井安全管理质量标准化工作

1、建立健全煤矿顶板管理组织机构，成立以矿长、生产副矿长、技术负责人、安全员为核心的顶板管理专业领导小组。

2、建立顶板管理例会制度，领导小组每月召开一次专题会议，针对工作面顶管理存在的问题，研究制定技术方案、安全措施和实施办法；积极研究、探索岩巷、煤巷掘进顶板管理的新方法、新工艺，进一步提高矿井顶板管理水平。

3、建立顶板管理汇报制度，并制定汇报、处理、监督检查的程序。对施工班组、安全员反映的地质构造变化、顶板压力变化、工程质量等方面的问题，要有汇报记录，有采取的安全技术措施，有处理时间和负责人，对处理结果有检查落实措施。

4、对顶板管理，要划分区段、明确责任，工作面负责人必须随时对工作面安全状况，特别是对工作面顶板进行检查，对顶帮的活石、危岩要指定专人进行处理。

5、开展班评估工作。每个生产作业班对工作面工程质量和顶板管理及《作业规程》、安全技术措施落实及安全隐患整改情况进行评估。

6、安全管理质量标准化工作每月自查一次，做好考核评分记录。

7、加强日常监督管理和考核，采取动态检查，每次检查有记录并存档，作为评级考核的依据。

六、工作要求

1、加强领导，精心组织。矿各级管理人员，要提高开展顶板管理集中专项整治重要性、紧迫性的认识，增强责任感，精心组织落实，在安全生产过程中坚持“七个一律”。

2、突出重点，严格检查。

各级管理人员必须加强现场管理，及时消除安全生产过程中存在的各类安全隐患，狠反“三违”，减少事故。对“三违”人员必须加强教育，严管重罚。

3、强化培训，遵章守纪。

要增强职工的安全意识，教育职工遵章守纪。矿要切实履行员工培训职责，从本矿井安全生产的实际出发，提高矿工应知、应会能力，提高矿工自救互救能力。

4、发动群众，群防群治。

积极动员广大职工参与顶板专项整治活动，组织职工学规程、找隐患、不违章，采取“人盯人”、举报违章有奖等制度，紧紧依靠基层矿工的力量，强化管理，使职工逐步自觉养成严格按《作业规程》、严格按操作程序进行作业的好习惯，减少违章因素，杜绝事故发生。

二〇一三年四月

第三篇：加强顶板管理专项措施

加强顶板管理专项措施

为认真贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，进一步加强顶板管理工作，规范现场管理，提高工程质量和技术管理水平，杜绝顶板事故的发生，实现我矿安全形势持续稳定发展。根据《煤矿安全规程》的有关规定，结合我矿及工区实际，特制订加强顶板管理专项措施如下：

一、顶板管理要求

1、坚持“一工程、一规程；一分步、一措施“制度，开工前必须制订专门的安全技术规程和措施，否则严禁开工。

2、各项工程必须按照规定的标准施工，完善工程质量验收制度，严格按照工序流程组织验收，做好验收各类记录，确保工程达到精品要求，施工中严禁偷工减料和劣质工程出现。

3、加强掘进工作面生产技术管理。严格执行有关文件精神，提高掘进工作面质量，规范现场管理，提高掘进安全可靠性。

4、掘进工作面贯通、施工大断面峒室、过老巷、老空、过断层及大断面巷道扩刷等必须有专项措施，并坚持队、班干部跟班。

5、加强顶板支护管理，把好“四关”，即：把好技术规范和方案设计关，把好规程、措施编写和学习关，把好工程质量关，把好特殊地段薄弱地点的顶板管理关。

6、抓好顶板现场管理，重点加强“三个巡查”：一是加强边远区域巷道顶板管理巡查；二是加强过断层、过破碎带、压力集中显现处的巷道顶板巡查；三是加强巷道顶板离层检测管理及巷道施工后路巡查。

7、对上级检查提出的问题积极落实整改，保证整改质量。

二、顶板管理措施

1、施工前，必须由单位工程技术人员编制作业规程，并按规定进行审批。施工过程中，认真做好顶板岩性观测工作，根据观测资料及顶板岩性和压力显现情况，对所施工的巷道煤层进行分类，结合顶板的具体条件，确定相应的支护形式及支护参数，并编制相应的补充措施。

2、施工前，施工人员必须认真学习并掌握该规程及补充措施，支护工必须认真学习并掌握规程中规定的支护形式和支护技术参数。施工过程中，必须按支护说明书和支护质量检验评定表精心操作，安全施工。

3、需配齐规程中规定的支护材料和施工工具，用于临时支护的前探梁及处理冒顶的应急材料，如撞楔、木楔等，支护材料的规格必须符合《煤炭安全规程》的要求。

4、各班施工前，跟班区、班长应详细检查顶帮、围岩情况。发现坠网、锚杆松动等情况，要及时处理，必要时加打锚索、补打点柱；若巷道过断层或其它地质构造，围岩破碎，顶板出现较大淋水，锚网梯无法有效支护时，应及时改为架棚支护。

5、施工时，要加强顶板管理，严格执行敲帮问顶制度。发现顶帮悬煤，矸要及时用长把工具找掉。必须按规定采取前探梁支护，用木板、木楔接实打牢，严禁空顶作业。

6、找顶工作，必须遵守下列规定：

（1)找顶工作由两名有经验的人员担任，一人找顶，一人监护。注意观察顶板和退路，找顶人员应站在有支架掩护的安全地点，监护人应站在找顶人的侧后面，并保证退路畅通。

（2）找顶应从有完好支护地点开始，由外向里，先顶部、后两帮，依次进行，找顶范围内严禁其他人员进入。

（3）找顶工作人员应戴手套，用长把工具找顶时，应防止煤矸顺杆而下伤人。

（4）顶板遇有大块断裂煤矸或煤矸离层时，应首先设置临时支护，保证安全后，再顺着裂隙，层理慢慢找下，不得硬刨强挖。

7、施工时，严格按质量标准化施工，努力创建流程精品，严禁任意扩大或缩小断面。

8、由于雨季期间井下空气湿度加大、雾气加重、顶板含水量较高、顶板加重，工作面顶板易来压，造成顶板下沉、破碎、淋水等情况，跟班区长、班长应每班至少巡回检查两遍整个巷道的支护情况，发现坠网、锚杆崩盘、两帮折塌现象时，要及时采取补打点柱、补打锚杆或进行架棚等措施进行处理。

9、施工中，凡出现“

三、四岔门”，必须加强支护。锚网梯巷道5m范围内要布置“井”字形锚索，锚索间排距为1600×1600mm，必要时加打点柱。

10、施工时，要根据现场情况合理确定空顶距离，若煤体完整，无明显压力显现，最大空顶距为2.1m。当矿压显现明显、围岩破碎时，要缩小循环进尺，采取逐网施工，出现帮折顶空处，要及时用藤材木腰牢背实，托盘紧固牢固，以防继续折落。

11、施工中，验收员要在跟班区、班长的协助下按规定进行抗拔力试验，并做好标记与记录。其具体要求为:锚杆在300根以下，取样不少于一组，300根以上，每增加300根，相应多取样一组，设计及材料变更，应取样一组，每组不少于3根。进行拉力试验操作时，首先要认真检查拉力工具完好情况，拉杆套头必须上满上紧螺丝，加压前人员要撤至拉拔影响的范围之外，距拉拔锚杆不少于2m处，操作人员要缓慢均匀用力，并随时观察受力锚杆及煤岩体变化，一旦出现危险情况，及时停止操作。压力表达到规定读数：锚杆25Mpa（78.4KN）；锚索31Mpa（100KN），即证明该锚杆安设合格，随即卸压，卸掉套头，停止操作，不合格锚杆，必须及时补打。

12、巷前掘时，对预计可能出现的断层等构造，由地测科做好钻探，现场必须准备不少于10棚工字钢、圆料等应急支护材料。

13、顶板离层义间隔100m安设一个，要及时观察并做好记录，如有异常情况应及时处理并上报。

14、锚杆拉力试验安全技术措施

1）试验前，首先检查试验地点周围的支护情况及拉力器具完好状况，原则上，试验地点应选在顶帮煤体完整的一段巷道内进行。试验前，必须首先清除试验地点周围5米以内的障碍物。查看拉力器具，是否存在漏油、缺油状态，坚持器具不完好不做拉力试验。

2）检查完毕，进行拉力试验，锚杆拉力试验必须由有经验的人员担任，一人操作，一人监护。监护人员必须密切监视试验地点周围煤体变化情况，发现异常，立即发出警报，及时停止操作，查明情况，待煤体稳定后，方可继续操作。

3）首先将实验锚杆的螺母卸下，套上拉力杆，将套头固定到拉力杆上，旋紧固定螺母。将回程扳手打到注油位置，操作压力手柄注液。操作过程中，试验地点5米范围内不得有闲杂人员逗留或通过。

4）操作人员密切注意压力表读数，待读数满足设计要求时，立即将回程扳手打到回油位置卸压，卸下套头，将原锚杆螺母紧固到位，并在托盘上做好标记，同时做好拉力试验记录。

5）锚杆拉力试验过程中，严禁操作人员破坏性操作，以防破坏锚杆原有的支护强度或损坏拉力器具。

15、工作面临时停工时，巷道支护必须到迎头，保持正常通风，并随时对巷道支护变化情况进行检查。临时封闭时，必须对巷道支护进行加固。恢复开工时，必须严格执行开工检查制度，并根据支护变化情况采取相应措施。

16、更换巷道支护时，在拆除原有支护前先备好临时支架，并加固相邻近支架。拆除原有支架后，必须及时除掉顶帮悬矸，并架设永久支护。

17、工区管理人员每周至少召开一次顶板管理碰头会，研究现状，总结经验，吸取教训，并提出改善顶板管理的意见、方法、措施。

18、采用锚杆、锚喷、锚网等支护形式时必须严格执行《煤矿安全规程》的有关规定。

三、掘进迎头临时支护

1、掘进工作面施工时不得空顶作业，永久支护前必须有临时支护。临时支护必须有足够的强度、对顶板有足够的控制力、对现场条件有较好的适应性。

2、掘进作业规程或施工安全技术措施要对使用的临时支护的方式、操作程序、技术要求等进行规定。

3、采用的临时支护形式应由生产科认可。

4、掘进工作面的循环进尺必须依据现场条件在规程中明确规定，永久支护离迎头距离不得超过一个循环进尺。地质条件变化时，应及时补充措施并调整循环进尺的大小。5巷道顶部锚杆施工时应由外向里逐排进行，不得在所有的锚杆眼施工完后再安装锚杆。

6、采用架棚支护时，应对巷道迎头至少10m的架棚进行整体加固。加固材料必须是刚性材料，并能适应棚距的变化。

第四篇：顶板专项整治方案

重庆成渝矿产有限公司石桥煤矿

关于顶板专项整治方案

通

知

为认真贯彻学习，落实万盛经济技术开发区安全生产监 督管理局（万盛安监发）〔2015〕21号转发《重庆煤监局市煤管局关于进一步深化煤矿顶板专项整治加强2015顶板管理工作的通知》的通知，结合我矿实际情况于4月9日下午召开矿长安全办公会议，专题研究布署在全矿集中开展顶板管理专项整治行动。认真落实矿委要求，有效防范和杜绝顶板事故，特制定本方案。

一、指导思想

坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针，按照“安全生产”的总体要求，进一步强化现场安全管理，扎实开展顶板安全管理专项整治行动，切实稳定安全生产形势，推动我矿安全工作再上新水平。

二、总体要求及目标

1、杜绝重伤及以上顶板事故； 2、2015顶板轻伤事故同比降低97％；

3、完善矿井顶板管理制度，形成及时有效的顶板隐患整治长效机制，巩固专项整治成果。

三、组织领导

为切实加强我矿顶板安全管理专项整治工作领导，切实督促、检查、指导各部门有效开展专项整治工作，矿成立专项整治工作领导小组： 组

长：石洪刚

副组长：石世荣

张祥林

成员：赵秀云

石发其

令狐强

成 钢

四、顶板集中整治具体安排

1、第一阶段：布置发动阶段4月1日至4月10日，宣传发动阶段，召开全矿队级以上干部会议和全矿职工大会，利用横幅、标语、牌板等形式进行宣传，让全矿所有职工都深刻领会此次活动的重要意义，动员全体职工积极参与到此次活动中来。

2、第二阶段：落实整治阶段4月11日至6月15日，对全矿所有采煤工作面、掘进工作面和巷道进行全面排查，对所检查出的隐患落实专人、落实资金进行集中整治。

3、第三阶段：验收总结阶段6月16至6月30日，认真对照《煤矿顶板专项集中整治验收表》进行自评考核，再形成总结上报区安监局并申请验收。

五、工作重点

（一）规范采煤方法和支护材料

1、为防止因开采过于集中引起顶板应力集中导致顶板事故发生，减少采面个数，由原来的两个采区三个采面规范为两个采区两个采面（即2101和2201工作面）。

2、禁止新掘巷道使用木支护和料石花碹（满碹干缝）支护

3、每个掘进工作面配备三根内注式金属支柱用于临时支护。

（二）强化矿井技术管理

1、确保《作业规程》合格、管理制度有效。

（1）、《作业规程》的编制能贯彻有关技术政策和结合实际选择先进适用的采、掘、支等技术，能有效指导现场生产（施工）作业，确保生产（施工）作业人员安全。

（2）、有健全的编制、审批和贯彻《作业规程》的管理制度，总工程师应每月至少组织一次《作业规程》复查，形成复查结论性意见。

2、工作面有顶板控制的专项措施，有开切眼和工作面收尾时的顶板管理专项措施。

3、生产矿井新的开拓、准备巷道和建设项目的所有开拓、准备巷道布置在稳定的岩体中。

4、制定井巷维修制度，加强井巷的维修，保证巷道设计断面，保证通风、运输的畅通和行人的安全。巷道失修率不得超过规定（回风巷失修率不超过7%，严重失修率不超过3%，主要进回风巷道实际断面不能小于设计断面的2/3），报废巷道和井筒必须按规定封闭。

5、失修巷道维修必须制定经矿技术负责人审批的专项安全技措施。

（三）强化现场管理

1、严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业。开工前，班组长和跟班或带班人员必须对工作面进行全面检查，确认无危险后，方准作业人员进入工作面。

2、加强临时支护管理，采（掘）工作面，必须按照《作业规程》的要求，及时架设临时支护，严禁空顶作业。

3、回采工作面控顶范围内，无顶（底）板失控现象。

4、回采工作面顶板暴露面积沿工作面2m长的范围内局部空顶面积大于0.5m2，必须支护接顶。

5、回采工作面必须经常存有足够的备用支护材料（保证在先支后回的条件下备用不少于在用支柱量的10%和一定的坑木量）和处理顶板事故时必要的工具、器材。

6、回采工作面或巷道底板松软时，支柱必须穿鞋。

7、工作面上、下出口的两巷超前支护：距煤壁10m范围内进行加固支护

8、回采工作面控顶距符合《作业规程》要求，切顶线支柱数量齐全，挡矸有效，用矸石充填法管理顶板，局部悬顶和冒落高度不大，用丛柱加强支护。

9、回采工作面有伞檐时，必须有贴帮支护。靠煤壁点柱按《作业规程》要求支护及时、齐全。

10、巷道维修时，必须坚持先支进行临时支护后，再拆除原有已坏的支护和 “由外向里”依次维修的原则。

11、更换巷道碹拱时，在拆除原有碹拱前，应先加固临时支护，拆除原有碹拱后，必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护。

12、加强对全岩巷道悬石的清刁工作，每周对所有巷道巡查一次，发现隐患及时处理。在各条全岩巷道配备一套处理危岩的工具用具

(四)加强矿井安全管理质量标准化工作

1、建立健全煤矿顶板管理组织机构，成立以矿长、生产副矿长、技术负责人、安全员为核心的顶板管理专业领导小组。

2、建立顶板管理例会制度，领导小组每月召开一次专题会议，针对工作面顶管理存在的问题，研究制定技术方案、安全措施和实施办法；积极研究、探索岩巷、煤巷掘进顶板管理的新方法、新工艺，进一步提高矿井顶板管理水平。

3、建立顶板管理汇报制度，并制定汇报、处理、监督检查的程序。对施工班组、安全员反映的地质构造变化、顶板压力变化、工程质量等方面的问题，要有汇报记录，有采取的安全技术措施，有处理时间和负责人，对处理结果有检查落实措施

4、对顶板管理，要划分区段、明确责任，工作面负责人必须随时对工作面安全状况，特别是对工作面顶板进行检查，对顶帮的活石、危岩要指定专人进行处理。

5、开展班评估工作。每个生产作业班对工作面工程质量和顶板管理及《作业规程》、安全技术措施落实及安全隐患整改情况进行评估。

6、安全管理质量标准化工作每月自查一次，做好考核评分记录。

7、加强日常监督管理和考核，采取动态检查，每次检查有记录并存档，作为评级考核的依据。

六、工作要求

1、加强领导，精心组织

矿各级管理人员，要提高开展顶板管理集中专项整治重要性、紧迫性的认识，增强责任感，精心组织落实，在安全生产过程中坚持“七个一律”。

2、突出重点，严格检查。

各级管理人员必须加强现场管理，及时消除安全生产过程中存在的各类安全隐患，狠反“三违”，减少事故。对“三违”人员必须加强教育，严管重罚。

3、强化培训，遵章守纪。

要增强职工的安全意识，教育职工遵章守纪。矿要切实履行员工培训职责，从本矿井安全生产的实际出发，提高矿工应知、应会能力，提高矿工自救互救能力

4、发动群众，群防群治。

积极动员广大职工参与顶板专项整治活动，组织职工学规程、找隐患、不违章，采取“人盯人”、举报违章有奖等制度，紧紧依靠基层矿工的力量，强化管理，使职工逐步自觉养成严格按《作业规程》、严格按操作程序进行作业的好习惯，减少违章因素，杜绝事故发生。

二〇一三年四月

第五篇：顶板灾害教案

顶板灾害 教案

江开尧

一、矿山压力分布规律

煤矿开采必然破坏原来的应力平衡状态，并导致应力再分布，从而形成了应力增高区与应力降低区。

（一）基本概念 1.矿山压力及矿压显现

矿山压力是矿山开采时引起的岩层压力，一般解释为：由于矿山开采活动的影响，在开采巷道（工作面）围岩中所形成的力。由于矿山压力的作用，表现出的有形现象，称为矿压显现。2.围岩

围岩是顶底板岩层的总称，它一般由以下几种岩层组成：（1）.伪顶：紧贴煤层之上，极易垮落的较薄岩层。它由炭质页岩等软弱岩层组成，厚度小于0.5m，特征是随采煤而垮落。（2）.直接顶：位于伪顶或煤层（无伪顶时）之上的一层或几层相同或不同的岩层。具有随回柱放顶而垮落的特征。

（3）.老顶：位于直接顶之上的岩层，由砂岩、石灰岩、砂质岩等坚硬岩石所组成。其厚度大于2m，整体性较强,采空后能悬露较大面积。

（4）.直接底:直接底位于开采层下面的岩层。3.原岩应力场

天然存在于原岩内与任何人为原因无关的应力场称为原岩应力场。在一般情况下垂直应力是普遍存在的，构造应力则决定于该地区的地壳运动形态。

4.矿压控制

凡是减轻、调节、改变和利用矿山应力作用等方法，均称为矿压控制。

5.采煤工作面的初次来压和周期来压

当老顶悬露达到极限跨距时，老顶断裂，同时发生已破裂的岩块失稳，从而导致工作面的顶板急剧下沉，此时，工作面支架呈现受力 普遍加大现象，即称为老顶的初次来压。

随着采煤工作面的推进，老顶在初次断裂以后，裂隙带岩层将始终经历“稳定——失稳——再稳定”的变化，在失稳时会导致工作面顶板来压。这种来压是随着工作面的推进呈周期性出现，故称为周期来压。

（二）掘进巷道引起的围岩垂直应力变化

（三）采场周围应力分布及支撑压力 1.采场周围应力分布 2.采煤工作面前后支撑压力

二、常见冒顶事故及预防

（一）掘进巷道冒顶事故与防治 1.巷道发生冒顶事故的原因

大致包括自然地质因素、工程质量因素、采掘工程因素、未严格执行顶板安全制度等几个方面：

1）自然地质因素（1）岩层层理影响。

（2）岩层节理裂隙及破碎带影响。（3）地下水影响。2）工程质量因素。

（1）支架支设质量差。支架设在浮矸上，金属可缩支架卡揽拧紧力不足，支架与围岩间没有背景等，可导致支架阻力不能及时发挥作用，使围岩松动破坏圈扩大，容易发生巷道冒顶事故。

（2）支架稳定性较差。支架间连接不好，横向稳定性差，尤其在倾斜巷道，易造成多支架倾倒得大面积冒顶事故。

（3）掘进打眼爆破参数掌握不好。炮眼角度不当，或装药量过大，放炮时易崩倒支架，且使掘进作业面增大围岩破坏圈范围，易造成冒顶及片帮事故。

（4）锚杆支护失效。锚杆参数选择不当，或锚杆得锚固力失效时，都会造成巷道冒顶事故发生。

（5）工程质量低劣。掘进工程中，没有严格按操作规程施工，工程质量的检查制度不严，发现问题不能及时处理，也是引发冒顶事故得原因。

3）采掘影响。

4）未严格执行顶板安全制度。2.巷道顶板事故的防治措施 1）掌握地质资料及开采条件。

2）严格顶板安全检查制度。3)加强支护质量管理。（1）检查支架规格尺寸。

（2）提高支设质量和保证支护阻力。（3）搞好支架与围岩之间的充填。（4）提高支架的稳定性。（5）及时支护。

（6）加强锚杆支护的质量检查。4）进行临时支护：。

（1）预喷混凝土支护。（2）前探梁临时支架。

（3）机械化临时支架。目前大致有ZJD型掘进头临时支架、机械掘进工作面的临时支架、支架机、PQZ型前探支架等。

（二）采煤工作面顶板事故及预防

采煤工作面顶板事故按力学原因分类，有压垮型、漏冒型与推垮型。

1、老顶来压时压垮型冒顶及预防

预防措施如下：

（1）合理设计采场支护，使支护具有足够的支撑力和可缩量。（2）要进行顶板断层情况的预测预报。

2、厚层难垮顶板大面积冒顶及预防 预防措施如下：

（1）采用煤柱支撑法时，如果煤柱上方顶板悬露大面积采垮落，则应在刀柱之间的采空区内用钻孔爆破法强制放顶；（2）采用长壁法采煤时，或超前工作面用钻孔爆破法、高压注水法预先松动，或在采空区用循环浅孔及步距式深孔法崩落顶板。

3、直接顶导致的压垮型冒顶及预防

由于构造、采动等原因，使采煤工作面空间上方某部分直接顶与其周围岩体产生断裂，当这部分直接顶真题向下移动时，有可能造成压垮型冒顶事故。预防措施如下：

（1）采煤支护强度要能自始至终平衡直接顶或垮落带岩层的重量。底软时必须穿鞋，力求以支柱的初撑力平衡直接顶或垮落带的严重，以防直接顶或垮落带离层。（2）开采下分层时不要留煤皮，以免增加支架的载荷，如因条件限制非留煤皮不可，要相应增加支柱的初撑力或支柱密度。

（3）在构造或采动破坏严重的区域，除相应缩小控顶距及加强放顶支柱的初撑强度外，应采用绞车远距离回柱。

4、大面积漏垮型冒顶及预防 预防措施主要有：

（1）选用合适的支护，使工作面支护系统有足够的支撑力和可缩量。

（2）顶板必须背严接实。

（3）严防爆破、移输送机等工序推倒支架，防止出现局部冒顶。

5.局部漏冒型冒顶

局部漏冒型冒顶主要有：靠煤帮附近的漏冒、工作面两端的漏冒、放顶线附近的漏冒和地质破坏带附近的漏冒。

预防这一类局部漏冒的措施主要有：

（1）对每一工作面进行实地观测，根据统计规律分析影响端面顶板冒落稳定性指标，对支护质量与地板动态进行监测，使顶板在形成冒顶事故前消除其隐患。（2）采用能及时支护悬露顶板并能减少端面距的支架；要使支架处于良好的工作状态，（3）爆破采煤时，炮眼布置及装药量应合理，避免崩倒支架。（4）尽量使工作面与煤层的主节理方向垂直或斜交，避免煤壁片帮，一旦片帮应超前支护，防止冒顶。

（5）尽可能保证工作面具有较快的推进速度。

（6）机头机尾处应各采用四对八梁支护；巷道与工作面出口相连的一侧要架设一对长钢梁抬棚，托住原巷道支架的梁头；距工作面煤壁20m范围内的巷道必须加强支护。

（7）在工作面的地质破坏带要特别加强支护。6、复合顶板推垮型冒顶及预防 复合顶板由下软上硬岩层构成。

当煤层有伪顶时，如果采用托伪顶开采，则煤层的顶板就是复合顶板。应用留煤皮方法采煤时，煤皮与顶板有易分离或煤层有伪顶，这时回采工作面也处在复合顶板之下。煤层具有复合顶板，同时还必须具备下列四个条件，才会发生推垮型冒顶：1.因支柱初撑力小导致软硬岩层间离层；2.因构造、旧巷、支柱初撑小等原因导致顶板下部软岩层中断裂出1个六面体；3.六面体的相邻部分已冒空或为采空区，而且有一定的倾角；4.六面体因自重向自由空间的推力大于总阻力。

预防措施为：

（1）提高单体支柱的初撑力。

（2）选用稳定性能好的支架或加强支架的稳定性。（3）消除形成复合顶板推垮的条件。

7、金属网下推垮型冒顶及预防

预防的主要措施为：（1）控制柱距，提高支柱初撑力，避免形成网兜，并防止各个工序碰到支架。

（2）用“整体支架”增加支架的稳定性。

（3）采用伪俯斜工作面，目的主要在于增加抵抗下推的阻力。

三、冲击地压发生的机理及防治措施

冲击地压发生机理极为复杂，发生条件多种多样。但有两个基本条件取得了共识:一是冲击地压是“矿体—围岩”系统平衡状态失稳破坏的结果；二是多发生在采掘活动形成的应力集中区，当压力增加超过极限应力，并引起变形速度超过一定极限时即发生冲击地压。

常用的冲击地压防治措施有2大类，即区域性的防治措施行和局部性的防护解危。一般要求采取综合性防治措施，但必须优先考虑区域性防治措施。

（一）冲击地压现象

冲击地压是煤岩体突然破坏的动力现象，是矿井巷道和采场周围煤岩体由于变形能的释放而产生以突然、急剧、猛烈破坏为特征的特殊的矿山压力现象，是煤矿重大灾害之一。

煤矿冲击地压的主要特征：一是突发性，发生前一般无明显前兆，冲击过程短暂，持续时间几秒到几十秒;二是多样性，一般表现为煤爆、浅部冲击和深部冲击，三是破坏性，往往造成煤帮片帮、顶板下沉和低鼓，支架折损、巷道堵塞，人员伤亡；四是复杂性，在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采 6 深从200~1000m，地质构造从简单到复杂，煤层从薄层到特厚层，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。在生产技术条件上，不论水采、炮采、机采或是综采，全部垮落或是水力充填等各种采煤工艺，不论是长壁、短壁、房柱式或是煤柱式，分层开采还是倒台阶开采等各种采煤方法都出现了冲击地压。

（二）冲击地压的防治措施

由于冲击地压问题的复杂性和我国煤矿生产地质条件的多样性，增加了冲击地压防治工作的困难。为了有效地防治冲击地压的发生，应当根据具体条件因地制宜地采取综合治理措施。1.采用合理的开拓布置和开采方式 其主要原则是：

（1）开采煤层群时，开拓布置应有利于保护层开采。首先开采无冲击危险或冲击危险下的煤层作为保护层。且优先开采上保护层。

（2）划分井田或采区时，应保证合理的开采顺序，最大限度地避免形成煤柱等应力集中区。

（3）采区或盘区的采煤工作面工作面一个方向推进，避免相向开采，以避免应力叠加。

（4）在地质构造等特殊部位，应采取能避免或减缓应力集中和叠加的开采程序。

（5）有冲击危险的煤层的开拓或准备巷道、永久硐室、主要上（下）山、主要溜煤巷和回风巷应布置在地板岩层或无冲击危险煤层中，以利于维护和减少冲击危险。采煤巷道应尽可能避免开支承压力峰值范围，采用宽巷掘进，少用或不用双巷或多巷同时平行掘进。对于水采区的采煤枪眼应躲开高应力集中区，选在采空区附近的压力降低区为好。

（6）开采有冲击危险的煤层，应采用不留煤柱垮落法管理顶板的长壁开采法。采煤线尽量是直线且有规律地按正确的开采速度推进。

（7）顶板管理尽量采用全部垮落法，工作面支架应采用具有整体性和防护能力的可缩性支架，并加大支护强度。

2.开采保护层

开采保护层是防治冲击地压的有效和带有根本性的区域防范措施。

3.煤层预注水

煤层注水一般采用长钻孔施工工艺。注水孔根据具体条件可以沿走向或沿倾斜方向布置，也可以穿层布置，但是注水孔必须远离断层破碎带。对于顶板起伏较大的煤层，应采取相对布孔，使孔长减小。孔口应布置在煤层中较坚硬的分层中，以利于封孔和防止漏水。注水孔直径一般为50~60mm，注水孔长度20~50m。一般是按待注水煤体尺寸减15m来计算。注水孔倾角应考虑钻杆下沉的影响，使成孔倾角与煤层倾角一致，不致穿入顶地板。注水孔间距取决于湿润半径，一般为10~20m。4.厚层坚硬顶板的预处理

1）顶板注水软化。2）爆破断顶。

(三)冲击地压的解危措施 1.爆破卸压

该法适用于顶板比较完整的条件下或作为煤层注水时的辅助措施。

2． 钻孔卸压

其实质是利用煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体，使煤层卸压释放能量，消除冲击危险。

钻孔卸压作为解危措施是可行的，其优点在于：能把钻孔深入到高压带、卸压效果好、灵活可靠；而且压力愈高，卸压效果越好；能在恶劣的薄煤层条件下应用；此外，钻孔排除的煤粉量还可作为评价冲击危险程度和卸压效果的指标。

3． 诱发爆破

诱发爆破是在监测到有冲击地压危险的情况下，利用较多药量进行爆破，人为地诱发冲击地压，使冲击地压发生在一定的时间和地点，从而避免更大损害的一种解危措施。

实施诱发爆破必须慎重行事，要有限度地使用。作为辅助手段，其效果是有限的，且不能保证按时诱发，只有当存在严重冲击危险，其它方法无效或无法实施时应用。