简易放顶煤工作面顶板事故原因及预防措施

　　摘要：本文介绍了简易支架放煤（Π型钢梁和悬移支架等非综采形式的放顶煤）工作面顶板事故易发地点（上下出口，煤壁线、放顶线、过断层处）并对容易产生顶板事故的原因进行分析，同时提出针对性的预防和处理措施。

　　关键词：放顶煤；顶板；原因分析；预防措施

　　1 工作面上下出口顶板事故原因分析及预防措施

　　1.1 工作面上下出口顶板事故原因分析

　　（1）上下出口位于工作面和上下顺槽的交接处，控顶面积大，顶板压力较大。

　　（2）上下顺槽在掘进过程中已受过震动影响，且支护多为被动支护。因此，已产生了一定的松动破坏，并且顶板已形成了初期下沉及离层。

　　（3）工作面内运输机头、机尾正处于上下出口，频繁地移动机头、机尾，造成支柱的频繁支回，导致顶板的整体性和稳定性受到影响。

　　（4）工作面上下顺槽因掘进工期较长，暴露时间较长，加之回采超前支承压力影响，上下顺槽容易炸帮炸顶，需频繁维护，造成支护棚“承压—卸载—承压”循环过程，顶板出现多次离层现象。

　　1.2 工作面上下出口顶板事故预防措施

　　（1）上下顺槽掘进时，严格掌握爆破参数，保证成型较好，及时架设支架，并腰严背实接足劲，减少顶板离层，减少被动承压，条件允许的巷道尽量采用锚杆锚网支护，主动承压。

　　（2）上下顺槽掘进时，应从设计源头抓起，留有充分的巷道断面和变形系数，避免受压后出现频繁维护带来的顶板离层和淌漏冒顶现象。

　　（3）在工作面向前推进过程中，提前将上下出口顺槽20 m 范围内打齐双排架梁，以提高初次来压或周期来压时基本支架的稳定性和承载性。

　　（4）保证上下出口有充足的断面，上下出口超前用顺山过河提前拔棚进行顶板管理。

　　（5）移动机头、机尾时，应采用支架主副梁迈步前移的方法来保证顶板不离层。

　　（6）上下端头部分沿放顶线要增设顺山挑棚，以加强基本支架稳定性和牢固性。

　　2 工作面煤壁线顶板事故原因分析及预防措施

　　2.1 工作面煤壁线顶板事故原因分析

　　（1）炮采工作面由于炮眼位置、深度、角度及装药量等不符合《煤矿安全规程》和《作业规程》规定，造成崩倒支架或煤壁片帮，引起冒顶。

　　（2）工作面采成仰斜，煤壁整体失去平衡，受煤的自重力引起脱落，形成片帮，造成空顶和冒顶。

　　（3）遇断层、褶皱、破碎带，煤层松软及顶底板起伏地段，支架难以及时架设，易造成抽冒和空顶现象。

　　（4）工作面底板松软，支柱初撑力不够，被动承载，煤顶与顶板离层。

　　2.2 工作面煤壁线的顶板事故预防措施

　　（1）选择适合各煤层开采的爆破参数，且炮眼布置不能正对支架，以避免崩倒支柱，崩冒顶煤。

　　（2）放炮落煤后不能空顶作业，要及时支护，支架的初撑力要达到50 kN 以上。

　　（3）煤壁松软时要及时挂网，超前打贴帮柱以控制煤壁片帮，并加大炮眼间距，减少装药量或采用手镐找顶，提前掏窝挂梁，然后落煤。

　　（4）工作面所铺顶网（金属网或塑料网）必须严格按规程规定要求进行连接。网与支架之间必须用塘柴棍进行腰背以免顶网打兜撕网冒顶。

　　（5）支柱要迎山有劲，支柱要支在底板实底上，并带有柱窝。底板松软时，必须穿鞋，以免钻底，初撑力达不到。

　　（6）煤层倾角大时，必须下底梁，护底板，防止底板滑坡，支柱失脚。

　　3 工作面放顶线顶板事故原因分析及预防措施

　　3.1 工作面放顶线顶板事故原因分析

　　（1）放顶线支柱大多受力不均匀，当受力较大的支柱回撤后，其支撑的煤顶和岩石会立即分离，煤岩石冒落。

　　（2）放煤时剪网过高，形成高位放煤，容易造成支架梁上空顶或悬顶面积加大，当大块岩石冒落时，易推倒支架，造成冒顶。

　　（3）工作面采成仰斜，放顶线侧放煤时容易把支架上方的煤顶放落，造成支架空顶，支柱失稳，产生推垮冒顶。

　　（4）采煤工作面过断层，顶板被断层割成不连续岩块，当顶煤被放落后，岩块失去支撑，将会向倾斜下方垮落，从而将支柱、支架推倒，造成冒顶。

　　（5）工作面背顶连网质量差，在移架过程中撕网，产生冒顶。

　　3.2 工作面放顶线顶板事故预防措施

　　（1）工作面放煤实行挂牌管理，低位剪网放煤，多轮次实施，以减少顶煤一次放完后，顶板大面积空顶，垮落时形成冲击力。

　　（2）放煤前要将放煤附近支柱进行补液加压，确保支柱有足够的压力，并在放煤处沿倾斜方向打齐挑棚，增强支架整体防倒能力。

　　（3）放煤必须按顺序进行，工作面内同时放煤点不宜超过两处，并留有一定的间距，放完煤后要及时将剪开的网连好，以防窜矸。

　　（4）在工作面过断层期间，断层带及其下方附近严禁放煤。

　　（5）基本支架质量较差，管理较乱，没有安全保障时严禁放煤。

　　（6）煤壁线处采煤时发生过抽冒，则对应放顶线处附近不宜放煤。

　　4 工作面过断层顶板事故原因分析及预防措施

　　4.1 工作面过断层顶板事故原因分析

　　（1）工作面过断层处，顶底板发生变化，倾角沿断层面方向增大，煤壁易片帮，产生冒顶。

　　（2）由于局部倾角偏大，与整个工作面倾角不协调，为兼顾工作面运输，在断层处往往留有底煤，因此支柱软底初撑力达不到，煤顶和顶板易产生离层，形成游离顶板，在移架时出现冒顶现象。

　　（3）支柱在煤底下支护，没有采取有效防护措施，常因人员上下，底煤脱落，造成支柱失脚、失效，垮落冒顶。

　　（4）由于倾角较大，操作人员在施工过程中管理难度加大，往往因不能及时铺网、连网、支设支架，导致煤顶长时间空顶，无支护，而产生冒顶。

　　4.2 工作面过断层顶板事故预防措施

　　（1）选择合适的爆破参数进行落煤。煤体松软时，用手镐配合风镐进行落煤。落煤时由上向下进行。

　　（2）每班固定专人对断层带进行采煤和移架。采煤时先用半圆木配合单体液压支柱临时支护，并保持断层带处超前工作面正常带一峒。移架时，半圆木托在支架上方，增强支架整体摩擦力，增加稳定性。

　　（3）支柱必须紧跟底板带有柱窝，若底板松软时必须穿铁鞋，保证支柱初撑力符合要求，并加强压力观测。

　　（4）在基本支架下方沿倾斜方向架设挑棚，增强整体抗推力。架与架之间的防倒绳要连接好，保持正常使用。

　　（5）工作面过断层段及其下方5 m 范围内禁止放顶煤，以防支架上方煤体抽冒，支架失稳。