顶板灾害教案

第一篇：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。

第二篇：(已改)浅谈煤矿顶板灾害防治

浅谈煤矿顶板灾害防治

朱英锡

(大田县丰源煤业有限公司)

摘要：通过分析研究煤矿煤层顶板赋存条件及顶底板的特征，进一步阐述防治煤矿顶板事故的具体措施，在实践中正确指导煤矿安全生产工作。

关键词：顶板事故 现状分析 防治措施

0、前言：

在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占50％以上。因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。当前，我国经济的快速增长，对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此，加强安全生产，确保煤炭工业持续、稳定、健康发展，具有重要的现实意义。“安全第一”是煤矿生产的一项基本方针，搞好顶板管理工作是贯彻执行这一方针的重要环节。

1、煤矿顶板事故的现状

在煤矿五大自然灾害中，无论发生次数还是死亡人数，顶板灾害事故占的比重都是最大的。据统计，煤矿顶板、瓦斯、机电、运输、爆破、水灾、火灾及其他等八类事故中，顶板事故死亡人数占总死亡人数的比例平均为36.42%；瓦斯事故死亡人数占总死亡人数的比例平均为30.58%。

顶板作为煤矿五大自然灾害之一，具有突发性、灾难性、破坏性、继发性的特点，尽管随着煤矿开采技术、支护技术、管理水平的不断提高，顶板事故的发生率有所降低，但就死亡人数来说，仍占相当的比例，因此，加强煤矿顶板灾害的防治力度，深入研究顶板事故类型及其形成的条件、机理和防治措施是煤矿长期而艰巨的一项重要任务。本人在将乐县文曲联办煤矿工作多年，现结合文曲联办煤矿顶板的实际情况，就采场顶板管理和巷道顶板管理做以下阐述：

1.1、采场顶板管理

1.1.1、C3煤层采场管理

C3煤层顶板多为泥岩、细粉砂岩，但伪顶较厚，且遍布整个矿区，为0.15~0.55米，平均0.35米，给采场管理带来了极大的困难。底板为泥质岩、局部底板为细砂岩，其基本顶、基本底稳定性较好。经多年来的观察，局部地方由于原生构造的原因，较为破碎，且在直接顶中往往形成具有“人字劈”“升斗劈”等游离岩块的镶嵌型顶板，直接威胁着工作面作业人员的安全，这类游离岩块落煤后，如果得不到及时支护或支柱得不牢，受采动影响后，就会渐渐脱离岩体，无约束地自由下移，冒落，往往造成局部冒顶事故。针对这些特殊的顶板情况，文曲联办煤矿工程技术人员积极地在顶板管理和采煤方法上作了调整，采用了“短顺短壁”采煤法，在时间和空间上对顶板进行了有效的控制,不仅减轻了工作面作业人员的劳动强度，还可以在老顶来压之前，将工作面结束，有效地避免了顶板事故的发生，同时，在每一条顺槽结束后，均在结束的顺槽口下部架设木垛，既可确保采空区的石头往下窜，又可减少主切眼煤壁两帮的压力，除此之外，在采场作业过程中，加强敲帮问顶是工作面的一项非常重要的工作，即在支护前必须进行问顶工作，使游离岩块得到了有效的控制，避免了局部冒顶事故的发生。遇局部破碎地方，采用加长点柱的带帽、一板两柱、一板三柱、点柱加密、连板支护、支架加密等支护形式，使采面支柱有足够的初撑力、支得稳、抗得住，较好地控制了裂隙的发展，岩块的移动、滑落。

1.1.2、B9、B12煤层采场管理

B9、B12煤层的顶板、底板均为泥质岩或细粉砂岩，两层煤均有数厘米泥岩伪底，局部地方的伪底较厚，顶、底板岩石较完整，受F31断层的拖动影响，局部地方的煤层顶板较破碎，在倾向上起伏较大，对回采巷道的布置造成极大的困难。B9、B12煤层均为第三型不稳定的局部可采煤层，由于要经常破眼找煤，放炮过程中对支架的稳定性影响较大，因此，对工作面的支护质量提出了更高的要求。鉴于B9、B12煤层的特殊性，只能在支护方面加大管理力度，并严格执行安检制度，确保支架质量要求。俗话说“工欲善其事，必先利其器”，在加强作业班组技能培训的同时，还在采面工具的使用上进行改进，即每个采面配备三把以上的挖斧，一头尖锐，一头加工成“一”字型，遇坚硬光滑底板时，就可用挖斧的“一”字头敲击底板，便于柱窝的成形，确保支架的稳定、牢固。此外，在采场作业过程中，做到时时

观察顶板岩层的变化和活动情况，根据顶板的实际状况，采取必须的措施。

1.1.3、B7煤层采场管理

B7煤层顶板为细粉砂岩，底板为粗粉砂岩夹细砂岩，有数厘米泥岩伪底，一般顶、底板岩石较完整，裂隙不发育，稳定性较好。但局部地方煤层顶板稳定性较差。B7煤层属第三型不稳定的局部可采煤层，鉴于B7煤层有伪底及直接顶板易脱层的情况，除了采用B9、B12煤层顶板管理方法外，还应在控顶方面采取措施。直接顶易脱层，在裂隙较为发育的地方，其控顶措施是十分关键的，一方面要调整支架的密度，加大支柱的口径，另一方面还要注意控顶距掌握，这种顶板的最大控顶距一般为3.8米，最小控顶距一般为2.2米，且要进行密集切顶，同时，工作面在作业过程中还应注意观察顶板裂隙的发展情况，必要时应采用连板支护等措施。

1.2、巷道顶板管理

针对文曲联办煤矿的煤层赋存条件及岩性，片盘运输巷均采用煤层底板布置大巷的方式，均为全岩巷道，此方式不仅提高了巷道施工的安全系数，而且减少了巷道的维修量，其巷道顶板管理主要采取了以下防治措施：

1.2.1、根据岩性控制空顶距，当遇到破碎带或层理、裂隙发育时，支架应紧跟掘进迎头并采用超前支护，且要背严背实。

1.2.2、严格执行敲帮问顶制度，危石必须挑下，无法挑下时应采

取临时支护措施，严禁空顶作业。

1.2.3、在破碎带中掘进巷道，要缩小支护棚距，用拉条将棚连成一体，防止推垮。

1.2.4、炮眼布置及装药量应考虑岩石性质，支架和掘进头距离相适应，防止爆破崩倒支架。

1.2.5、各巷道的开岔口选择岩性较好的位置。

1.2.6、当开口处围岩夹角被破坏，应及时采取稳定措施。

2、结束语

通过对采掘工作容易发生顶板事故的部位及情况的讨论，可以看出顶板事故的原因是多方面的，但人的主观行为占主导地位，自然因素的客观原因完全可以通过主观努力加以改变，只有严格执行“三大规程”、采取相应的预防措施，才能防止和减少顶板事故的发生。

作者简介：朱英锡，男，出生于一九七○年十一月，一九九一年六月毕业于福建煤炭工业学校采煤专业，曾在大田县广平煤矿、将乐县文曲联办煤矿工作，现在大田县丰源煤业有限公司供职。

文曲联办煤矿

顶

板

管

理

论

文

二00八年二月

第三篇：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？

第四篇：第十一集 煤层顶板灾害及应急措施

第十一集

煤层顶板灾害及应急措施

（电视专题片解说词）

顶板灾害是煤矿最常见、最容易发生的事故。我国煤矿90%以上是地下作业，而在煤矿五大灾害中，无论发生次数还是死亡人数，顶板事故均居煤矿各类事故之首。所以认识煤矿顶板事故、掌握煤矿顶板事故的规律、控制煤矿顶板事故隐患、预防煤矿顶板事故的发生是煤矿安全工作的重要内容，最大限度避免顶板事故给矿工带来的伤害。

【背景：现场画面】提升机在运转提升煤炭——罐车在巷道内行走——掘进头上的矿工在支护——采区运输机在运转——采煤工作面上采煤机的滚筒在转动破煤。

字幕：据统计，1949年至2003年，全国煤矿顶板事故死亡人数占各类事故总死亡人数的37.11%。2005年，我国煤矿发生顶板事故1768起，死亡1995人，煤矿顶板事故死亡人数占煤矿事故总死亡人数的33.3%。世界主要产煤国家统计资料表明，煤矿顶板事故总数占井下事故的50%。矿工朋友们应增强安全意识，认真对待。

煤矿顶板事故案例一：（图片）

2005年3月28日零时，山西省大同市同煤集团塔山矿井1070辅运巷在维护过程中，突发顶板垮落事故，死亡11人。煤矿顶板事故案例二：（图片）

2006年4月10日凌晨4时左右，山西省乡宁县谭韩煤矿，井下工人在进行放顶作业时，采煤工作面发生顶板塌陷事故。死亡7人，伤4人。

那么，顶板事故有哪些类型？产生的原因及其征兆是什么？我们又该采取什么措施去预防呢？ 字幕：

一、什么是顶板事故。

顶板事故是指在地下采煤过程中，由于围岩破坏、支护失效而引起顶帮跨塌等原因造成的人员伤亡、设备损坏或中止生产的事故。

字幕：

二、顶板事故的分类。

煤矿的顶板事故，按冒顶范围可分为局部冒顶和大面积冒顶。

1、局部冒顶。

采煤工作面的局部冒顶事故经常发生在附近煤壁处、采煤工作面两端、放顶线附近及构造带附近；巷道掘进局部冒顶主要发生在掘进工作面迎头处、巷道维修更换支架处及巷道交岔处。

2、大面积冒顶。

它包括老顶来压时的压垮型冒顶、厚岩层难垮引发顶板大面积冒顶、金属网下大面积推垮型冒顶、复合再生顶板条件下推垮型冒顶，直接顶导致的压垮型冒顶、坚硬顶板条件下因控顶距不当引起的大型冒顶。

字幕：

三、顶板事故发生的原因

1、违章指挥、违章作业。从全国历年发生的顶板事故来看，有五分之四以上是由于违章指挥、违章作业引发的。煤矿的部分干部、职工，存在侥幸心理，麻痹大意，图省事、轻安全、重进尺、重产量。不执行或不了解《煤矿安全规程》、《作业规程》和《操作规程》，空顶作业，缺梁少柱，迎山不够，初撑力不够及进入采空区扒煤，导致煤矿顶板事故时有发生。

案例：（图片）2006年4月19日6时10分，贵州省兴义市雄武乡富兴煤矿在工作面开切眼掘进头发生顶板事故，造成3人失踪。

2、煤矿工程质量低劣。

从对顶板事故的分析来看，很多事故是由于工程质量低劣造成的。有的矿工认为采掘工作面支护是临时的，即使支护再好，一回柱什么都看不见了，费那么大劲没有用。因此，习惯于“眼睛当线，镐把当尺”的老一套，对待工程质量马虎大意，满不在乎；有的支架长期不检修，承载力达不到设计要求；有的支柱规格小，间距大，不“穿鞋”、“戴帽”，达不到应有的支护效果；有的工作面没有质量检查验收制度，或检查验收制度执行不严，致使采掘工程质量放任自流；

案例：（图片）2000年10月21日，江苏省徐州矿业集团夹河矿掘进一队在2424运输机道掘进过程中，迎头发生冒顶事故，死亡1人。

该巷道位于—600m水平2424工作面，拱型支护，净宽为3.6m，净高为2.6m，棚距为0.7m，迎头在放完第一茬、第二茬炮后仅支护一架棚子，迎头未使用措施规定的临时支护设施（吊环式撅顶道、打安全点柱），只有一根4.2m长的2寸管子当作撅顶道，施工时没有认真执行敲帮问顶制度、找掉离层危岩，迎头无安全点柱，工程质量不合格酿成事故。

3、技术管理工作薄弱。

矿工不了解顶板事故发生的前兆，不采取预防顶板事故的有效措施。

案例：（图片）2006年3月20日上午11时许，陕西省汉中市镇巴县水磨沟煤矿发生冒顶事故，巷道顶板塌陷，造成5名矿工遇难。

据分析，技术管理往往在以下三个关键环节被忽略而产生隐患。

一是采煤工作面初次放顶，遇有断层或破碎带。二是采煤工作面的上下出口处。

三是掘进工作面爆破时，采掘规程没有相应的行之有效的技术措施。

4、技术装备落后。

许多煤矿采掘工作面使用摩擦金属支柱或木支柱，初撑力小，不稳定，回柱采用人工作业，没有或缺乏对巷道围岩的监测和预报。

字幕：

四、顶板事故发生的预兆。

一般情况下，煤矿冒顶事件均有预兆。其预兆有以下几种。

1、片帮。（图片）

冒顶前煤壁压力增大，变得松软，片帮煤比平时增多。

2、响声。（图片）

当顶板岩层下沉、断裂、顶板压力急剧增大时，木支柱会发出断裂声，然后出现折梁断柱现象。

3、掉碴。（图片）

顶板断裂出现掉碴现象，并且掉碴现象越来越明显。

4、裂缝。（图片）

顶板出现新的裂缝或原裂缝加深加宽。

5、漏顶。（图片）

破碎的伪顶或直接顶在大面积冒顶前，往往因伪顶不严和支架不牢出现漏顶现象。如不及时处理，将使棚顶托空、支架松动、岩石冒落，极有可能形成大面积冒顶。

6、离层。（图片）

顶板将要冒落之前，会出现离层现象，敲击时产生空响。因此，每位矿工进行采掘工作时，要多观察多总结，熟悉冒顶预兆，预防事故发生。

有经验的老矿工师傅，总结了预测冒顶危险的方法：（图片）

一是木楔法：在顶板裂缝打入小木楔，过一段时间，如果发现木楔松动或夹不住了，说明裂缝扩大，顶板有冒落的危险。

二是敲帮问顶法：用手镐或钢钎敲击顶板，声音清脆响亮的表明顶板完好，发出“空空”声音的，表明顶板岩石已离层，一定要及时把离层的岩块敲下来。

三是震动法：右手持凿子或镐头，左手指尖扶顶板，用工具敲击时如感到顶板震动，表明岩石分离，有冒顶隐患。

字幕：

五、预防煤矿顶板事故的措施

（一）、采煤工作面冒顶事故及事故预防。

1、压垮型冒顶。（图片）

压垮型冒顶是因工作面支护强度较小，或顶板来压引起支架大量压坏而造成的冒事故。一般是开采坚硬顶板的煤层时产生的，危害极大。

预防措施：提前强制爆破顶板，或采取注水等方法软化坚硬岩层；另外，应加强实地监测顶板活动，提高预测预报水平。

2、漏垮型冒顶。（图片）

漏垮型冒顶是在破碎顶板条件下，先在工作面支架的空挡或煤壁外发生漏顶，由于没有得到及时有效的控制，漏顶范围扩大，支架失效而造成大面积冒顶。

预防措施：减少顶板暴露面积和缩短顶板暴露时间，如及时挂梁、及时打柱，顶板背严背实，减少放炮对顶板的震动破坏。

在液压支架工作面，采高较大时，选用带护帮装置的架型，采用带压移架法等。

3、推垮型冒顶。（图片）

推垮型冒顶是因水平推动作用，使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故，通常发生在由下软上硬岩层构成的复合顶板条件下。

预防措施：一是采用伪斜工作面。二是掘进运输平巷或回风平巷时，不破坏复合顶板。三是控制采高，使顶板冒落后能超过采高。四是提高支架初撑力。

4、采煤工作面局部冒顶。（图片）

一是采煤工作面两端的冒顶：

为防止工作面两端发生冒顶，在机头机尾处采用四对一梁三柱钢梁抬棚支护，十字顶梁或双楔铰接顶梁支护，在工作面与巷道相连处，才用抬棚支护。综采工作面，采用端头支架。巷道支架采煤共组面超前支护20m。

二是靠近煤壁的局部冒顶：

应及时支护悬露顶板，采用正悬臂交错顶梁支护，炮采时控制装药量及炮眼角度，避免崩倒支架；煤层片帮时，采用掏梁窝超前支护。

综采工作面，割煤机应及时探出伸缩梁，及时擦顶带压移梁。

三是放顶线附近局部冒顶：

要在大块岩石范围内采用木垛加强支护，如岩石太大，应延长控顶距；单体支柱工作面大块岩石范围内，以木支柱代替支护，等大块岩石都处在放顶线外的采空区时，再用绞车回木支柱。

四是地质破碎带附近的局部冒顶：

预防措施：在构造带（如断层等）设木垛加强维护，同时在迎着岩块可能滑落的方向，支设戗棚或戗柱；过断层需挑顶或卧底时，应浅打眼，少装药，放小炮。过断层挑顶时，木柱要穿鞋，卧底时，顶煤处应刹严背紧。在地质破碎带，无论是直接采过去或是开切眼穿过，一定要加强支护。

（二）、巷道冒顶事故预防。

煤矿巷道冒顶主要发生在掘进工作面迎头处、巷道维修更换支架处和巷道交岔处，其预防措施有：

1、掌握地质资料，摸清地质构造及顶板结构，岩性变化及水文地质情况，分析掘进工作面巷道冒顶因素。

2、严格顶板安全检查制度，坚持进行敲帮问顶，发现活岩和散岩应及时处理。

3、提高支设质量，保证初始工作阻力，锚杆支护时应检查锚固拔拉力。

矿工在井巷维修与冒顶处理时，要按“先外后里、先支后拆、先上后下、先近后远、先顶后帮”的要求进行。

先外后里，是指维修巷道或处理某一处冒顶时，要先处理离安全出口近的那一头，由此逐渐向前处理，再处理最里边的巷道，直到巷道全部处理维修完毕。【现场实景或画面显示】：矿工在处理一段巷道，因巷道失修，作业人员由外向里进行。

先支后拆，是指在更换巷道支护时，在拆除原有支护前，要先加固临近支护，拆除原有支护后，及时除掉帮顶活动岩石，架设永久支护。特别要注意的是，在更换失修巷道柱腿时，要先打好立柱或架抬棚，再拆去旧柱腿，换上新柱腿。

【现场实景或画面显示】：矿工作业情况。

先上后下，是指在倾斜的巷道内处理铆钉或维修支护时，要沿倾斜的巷道由上而下进行。当倾斜巷道倾角大于150时，还要有防止矸石、物料滚落和支架倾倒的安全措施。

【现场实景或画面显示】：矿工作业情况。

先近后远，是指同一条巷道有几处需要维修和进行冒顶处理，要先处理距安全出口较近的那一段，然后依次向巷道里面进行。

【现场实景或画面显示】。矿工作业情况。

先顶后帮，是指在处理程序上，应该先维护和支撑顶板，然后再维护两帮。

【现场实景或画面显示】。矿工作业情况

煤矿巷道冒顶，有很多处理方法，矿工总结了许多好的经验。当巷道冒顶范围很小时，可采用直接支架法，如先扒两帮矸石、支立棚腿、上梁架棚、刹顶背帮，然后清理矸石；当巷道冒落高度较大时应采用木垛支护，先在冒落矸石上打木垛，再在木垛掩护下清理煤、矸，支设支架。为保证安全，处理冒顶时，支护工作应在冒落较稳定后进行。

字幕：

六、煤矿冒顶事故矿工自救、互救方法：

发生冒顶事故，矿工要掌握正确的自救，互救方法，避免伤亡事故，控制冒顶事故造成的损失。

字幕：

（一）采煤工作面冒顶时的自救、互救方法。（图片或图像演示）

1、掌握采煤工作面发生冒顶事故的征兆。矿工观察到冒顶征兆时，如果不能采取有效的安全措施避免顶板冒落，应快速离开危险区，撤退到安全地点。

2、突发冒顶时，矿工要立即靠煤帮贴身站立，或到木垛处避险。从采煤工作面发生冒顶的实际情况来看，顶板靠煤壁冒落或压垮木垛是很少见的。发生冒顶时，如果矿工来不及撤退到安全地点，应选择靠煤壁或木垛站立，合理避灾。

3、冒顶压埋矿工后，遇险矿工可采用呼叫、敲打的方法，如敲打物料、岩块；有可能发生连续冒顶时，只能呼叫不能敲打，防止震动引发连续冒顶。

冒顶对矿工的伤害，主要表现为砸伤、掩埋和隔堵。遇险矿工发出的呼救信号，要有规律而且连续，便于营救人员根据呼救信号，准确的掌握遇险矿工的位置、人数和伤险情况，采取可靠的营救措施。

遇险矿工要积极配合营救工作，被压埋的矿工，不能采用剧烈挣扎的方法避险。因为剧烈挣扎会使被压埋人员周围的煤矸、物料失去暂时的平衡，导致新的冒落，反而不能脱险。

正确的避险方法是：在遇险地点有组织的维护好自身安全，构筑脱险通道配合外部的营救措施，保存体力，保持镇定，为成功脱险创造良好条件。

字幕：

（二）巷道冒顶时的矿工自救、互救方法。（图片或图像演示）

1、如果遇险矿工被大块岩石压住，要采用液压起重器或千斤顶等工具，把大快岩石顶起，将人救出。

如果矿工在冒顶事故中有砸伤或骨折，应先将骨折处作临时固定，如有伤口出血，应把矿工运到安全地点，立即止住伤口出血，缠上绷带。如果伤口有煤渣，千万不能水洗，也不可用脏布包扎。急救后，要尽快送达地面，转送医院治疗。

遇险矿工在独头巷道被冒顶事故堵在里面后，要正视灾害，不可惊慌失措。应主动听从班队长和有经验的老矿工指挥，减少体力消耗，有计划的使用饮水、食品、矿灯，静卧等待救援。

2、矿工遇险被困独头巷道时，如果有电话，要马上用电话向有关部门汇报冒顶情没有电话时，应敲击巷道的钢轨、管道或稳定的岩石，有规律的发出连续呼救信号。

3、视灾害情况，维护加固冒落巷道和矿工躲避地点的支架，防止冒顶事故扩大，保证避灾安全。如果巷道内被困地点有压风管，要打开压风管，输送新鲜空气，稀释、冲淡可能的局部瓦斯。通风时，矿工要注意保暖。

矿工朋友们，煤矿顶板事故虽然危害很大，但事故的发生往往有其规律性，有其发生的预兆。只要我们总结经验，坚持矿压观察和观测，应用先进的支护技术，选用合格的支护材料，煤矿冒顶事故就一定能得到控制和避免。

提高安全意识，预防煤矿事故发生。

第五篇：顶板灾害事故应急救援演练方案总结

贵州矿业有限公司平桥丰河煤矿 顶板灾害事故应急救援演练方案总结

2013年6月9

日 顶板灾害事故应急救援演练方案总结

一、演练目的

根据矿本《灾害事故应急预案》要求，为了检测顶板事故应急救援培训效果，测试所制定的应急救援预案和程序的有效性，提高救援队伍间的协同救援水平和能力，检验应急救援综合能力和运作情况，以便发现问题，及时改正，找出预案可能需要进一步完善和修正的地方，提高应急救援的实际操作水平，经矿研究决定对矿井重大顶板事故应急救援演习预案进行演习。

二、演练时间

2013年6月8日8点35分。

三、演练地点

副井绞车房发生冒顶事故。

四、演练地点概况

1、地质情况：

该掘进巷位于副井底车场，根据邻近巷道揭露的资料，工作面地质构造较简单，无大型地质构造，预计工作面内无断层。

副井专用回风巷直接顶板为石灰岩，厚度约0.3 m，灰及灰黑色，较致密，含白云母及少量植物化石碎片，上部夹薄层细粒砂岩，偶见硅质结核,易跨落。老顶为深灰色细粒砂岩(S10)，厚度约7.88 m，含石英、长石、白云母片和黑色矿物，形成条带状，局部断续层理，裂隙充填钙质及黄铁矿，坚硬不易垮落。

直接底板为砂质泥岩，灰及灰黑色，砂质高，富集植物根部化石，含菱铁矿结核及暗色矿物，泥质胶结，微波层理，上部含砂质较高。老底为灰色中细粒砂岩(S9)，含石英、长石和暗色矿物，钙质胶结。

2、水文地质情况：

煤层顶板裂隙水是工作面掘进过程中最直接的长期主要充水水源，工作面在掘进期间，一般都有不同程度的顶板滴淋水，但水量不大。

3、瓦斯涌出情况：

副井绞车房为全岩巷道，无瓦斯涌出。

五、演练经过

1、演练准备阶段

2013年5月25日—2013年6月7日演练准备阶段，安监处组织对所有应急队员的应急培训。

2013年6月8日8：35由演练总指挥宣布进行顶板事故应急救援演练开始。

2、演练经过

8：35时，矿调度室值班人员接到掘进队跟班队长栗宜强汇报，副井绞车房处发生冒顶事故，冒顶距离变平处3米，无人员埋压，可以通风，但是人员无法通过。现场其他人员已全部撤至安全地点。

8：35时，矿调度室值班人员接到掘进队跟班队长的灾情汇报后，立即通知当日值班的矿长和应急救援指挥部成员。

8：40时，矿长、安全矿长、生产矿长等领导和技术科、安监处、通防工区、机运工区、经营管理科、综合办公室等与救援有关的科室先后赶到矿调度，做好救援准备。

8：40时，矿长赶到矿调度室，听取了有关灾情的汇报后马上命令启动重大顶板灾害应急预案。

8：40时，调度室把存放的符合实际的矿井压风系统图、供水系统图、避灾路线图、监测监控装置布置等图交给总指挥，以备救援时能当场使用。

8：45时，总指挥当机立断通知掘进队跟班队长，首先安排一名班长与瓦斯检查员对冒顶地点以上及上顺槽的风量及瓦斯、有毒有害气体进行检查，并且安排一名人员在电话处接听电话，以便有情况及时联系。

8：47时，总指挥通知医院工作人员携带必要医疗器械前往现场救援。同时安排医院做好救援准备，供应科做好物资供应，保卫科在地面维持秩序，工会做好善后处理工作。

8：50时，通知掘进队值班干部及井下专职接电话人员在电话处待命。

8:55时，通防工区瓦检员汇报已经进行检查，确认风量较原来有所减小，但是瓦斯及其它有毒有害气体不超规定。

8:55时，得知此情况后，总指挥立即安排掘进队跟班队长，要求立即组织现场人员进行处理，首先对冒顶地点附近棚加强支护，加打戗柱、抬棚，同时安排人员在冒顶的下方设警戒打上栅栏，禁止人员通过。

安排将现场人员分为两组，一组人员负责运送所需的物料，所运物料必须码放整齐，不得影响工作人员的后路，确保后路畅通;一组人员现场进行处理，且要求处理冒顶工作严禁多人参加，但是至少两人参加，并且要安排有经验的工人进行此项工作，一人进行绞架处理，一人负责运料，还必须安排一名有经验的工人进行观顶。处理期间若发现顶板来压或有异常情况时，及时停止工作，并把人员撤至安全地点，待顶板压力稳定后方可再次进行工作。

处理冒顶必须从一头开始，严禁两头同时进行处理，处理期间瓦检员必须在现场随时检查瓦斯及有毒有害气体情况，处理冒顶跟班队长必须在现场指挥，在冒顶上方安排人员进行处理，处理要逐棚进行处理，所备物料必须码放整齐，不得影响处理人员的后路，确保后路畅通。

若处理期间发现瓦斯及有毒有害气体超标时，必须立即停止工作，并把人员撤至安全地点，改为从下部处理，从下部处理时，上部要安排专人站岗，处理期间要设防煤(矸)滚落设施，防止煤(矸)滚落伤人。处理冒顶期间工作面输送机必须停电落锁，并且有专人看管，防止误操作发生事故。

处理人员严格执行“敲邦问顶”制度，找顶时，人员必须站在安全地点，用长把工具处理，防止煤(矸)掉落伤人;敲邦问顶后，作业人员要根据现场情况，先用荆钎进行灌顶，然后采用单体柱进行支护，支柱打设要严格按要求进行打设，发现有坏柱要及时更换，严格按“先支后回”的原则进行处理。采用长度、高度合适的材料架棚处理，架棚后必须背好邦顶，木柱腿用拉杆连接，顶板空顶处必须绞架接顶或填实木料接顶;冒顶处理后要将材料、杂物、煤矸清理，保证通风行人畅通。

9：50时，冒顶地区被清通所有人员一切安全。

10：00时，总指挥宣布矿演练结束。

六、指挥成员进行演习评估与总结

通过此次顶板事故应急救援演习，有效地检验了矿井发生重大灾害事故时应急救援的综合能力和协同能力，使应急队员熟悉了应急操作和整个应急行动的程序，更加明确了自身的职责，意义重大。

此次演练，由于各部门和人员在得到通知后能迅速到达调度指挥中心，使应急救援反应能迅速启动。

演练中存在的不足之处，个别单位主要领导到调度室时间滞后。本次演练是我矿今年组织的最大规模应急救援综合演练、严格遵循“以人为本，减少危害，统一领导，分工负责，快速反应，协同应对”的工作原则、进一步提高对突发事件的快速反应、应急处理能力和协调作战能力而举行的。通过这次演练，各参演单位和人员进一步熟悉、掌握、运用应急救援知识及投运后的救助程序、方法，提高了我矿的应急管理救援水平，完善了应急救援体系和应急预案的可行性、紧密性和可靠性。同时，也使我们积累了应对突发事件的实战经验，达到了预期的目的，取得了圆满成功。

与此同时，我们也应该清醒地认识，一旦真正发生突发事件，无论事先如何演练，也有可能发生意外情况。因此，这就要求我们各单位在日常工作中一是夯实安全生产管理基础，防微杜渐；二是要针对本单位的业务特点，不断细化和完善本单位的应急救援工作方案和流程，确保各项方案可行，“召之即来、来之能战”； 三是要进一步加强应急救援工作的宣传、培训和教育工作力度，定期对员工进行安全知识、操作规程、应急救援知识和防灾自救知识的教育和考核，提高全员应急救援水平，随时做好应急处理突发安全事故的准备工作，做到在突发事故面前判断准确，快速反应，把损失降到最低限度。

这次演练是对我们前期工作的总结和检验，同时更是一个新的起点。我们必须以这次演练活动为契机，认真总结经验，及时发现问题和不足，始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，安全生产和应急管理两手都要抓、两手都要硬，确保我矿应急事件处置能力稳步提高。