顶板事故与管理(一)顶板事故特点（3）发生地点：采煤面上下端头、出口是顶板事故多发地点，此处是支承压力叠加区，当前移运输机头、机尾时造成大面积空顶，加之平时支护密度小，特殊支护质量差，造成的冒顶事故占20%。六是大部分小型煤矿正在进行支护改革，采用金属支护、锚杆（网、索、喷）支护、单体液压支柱等支护形式替代传统的木支护，但由于缺乏技术人员和熟练工人，部分小型煤矿不能根据自身实际情况确定支护方式和支护参数，顶板支护没有针对性。采用锚杆、锚索、锚喷支护的巷道，没有开展支护质量的检查和巷道顶底板移近量的观测工作，因锚杆、锚索支护质量问题常常引发顶板冒落事故；采煤工作面采用单体液压支柱支护，支柱高度与规定采高不相符、支柱初撑力不够、顶梁不绞接等现象经常发生，从而导致采场冒顶或漏顶。强化顶板管理工作的针对性六是加强工程技术管理，严把工程质量关。小型煤矿顶板事故绝大多数是由于现场管理不严或采掘工作面工程质量低劣造成的。采掘工程质量是顶板管理的基础，从抓好现场管理入手，提高工程质量是防止顶板事故的一条极其重要的措施。因此，要求工程技术管理人员经常深入井下作业现场检查指导，发现问题及时处理解决，遇地质构造变化等意外情况，应编制补充安全技术措施并组织全体施工人员学习领会后方可继续施工。日常工作中由安全员对采掘工作面支护质量进行巡回检查，发现隐患及时消除。同时，要严把支护质量关，要建立采掘工程质量班组验收标准和办法，严格当班的质量验收，做到工程质量不合格不验收，确保采掘工作面支护优良和作业安全。八是强化事故多发地点的顶板管理。局部冒顶实质是控顶区内已破碎的直接顶失去有效支护而造成的，采掘工作面较容易发生冒顶事故的位置有：地质构造破坏附近；回采工作面靠近煤壁处或巷道掘进迎头；巷道交叉口及采煤工作面上下出口处；回采工作面放顶线附近。这四个位置是顶板事故多发区域，因此也是顶板管理的重点部位。另外，掘进工作面重点抓好前探支护的使用，采掘工作面要坚持敲帮问顶制度，预防顶板事故。（二）现场实用顶板管理技术④沿空送巷及留设煤柱：根据观测，采煤工作面两侧支承压力影响范围为：压力降低区为0~7m，升高区为7~30m。所以应在采煤工作面两侧7m以内进行沿空送巷，不可在采煤工作面两侧7~30范围内留设护巷煤柱，如必须留设护巷煤柱应不小于30m。6.支护设计（1）支护设计要根据煤层地质资料，定量预计顶板运动规律和支架围岩关系，做出针对性设计。因此，正确确定支柱在采场的实际支撑能力和合理支护强度是计算合理支护密度的关键。①支护设计中，支柱实际支撑能力与支柱在采场实际工作状况、增阻过程、支撑不均匀状况和采煤工作面的倾角、采高等因素有关，其计算为：R――支柱额定工作阻力B）采用现场矿压实测工作面来压最大平均支护强度③采煤工作面合理支护密度2锚杆支护巷道冒顶机理CD型（岩层组合劣化型）（1）岩层组合劣化型顶板冒落（1）岩层组合劣化型（1）岩层组合劣化型（2）岩层结构缺陷型（2）岩层结构缺陷型（2）岩层结构缺陷型（2）岩层结构缺陷型（3）应力突变因应力突变导致的SC型冒顶事故共有10起，占调查事故总数的6.2％（4）施工不良型此类原因造成的顶板事故收集到3起巷道冒顶事故多发地点锚杆-锚索支护与围岩相互作用原理当围岩条件较差时，采用锚杆—锚索联合加固原理进行支护往往是不成功的，图中，曲线1为软弱围岩的特性曲线，该曲线与联合加固支护体的特性曲线没有交点，因为当围岩变形达到锚索极限变形量时，联合支护体的承载能力仍小于控制围岩稳定所需的支护作用力。所以，围岩继续变形，导致了锚索破断（B点），联合支护体的承载能力随围岩的变形沿BCD曲线降低，引起巷道围岩失稳。目前，许多矿井采用锚杆一锚索联合支护不成功的原因多数属于这种情况。人们采用锚杆—锚索联合支护形式是希望锚索能发挥悬吊作用，所以按悬吊理论进行设计，但在实际工程中，锚杆一锚索发挥的是联合加固作用，锚索并没有发挥出悬吊作用。产生这一错误的原因主要是对锚杆一锚索联合支护的过程和作用原理没有正确的认识，导致支护设计上的错误巷道围岩与支护的相互作用关系如图所示.。锚杆和锚索各自发挥了自身的优势。在巷道开挖支护初期，以锚杆的柔性支护为主，后期以锚索的悬吊作用为主。两者不是同时联合加强支护，而是相互取长补短，改善了锚杆支护的整体支护性能，达到控制围岩大变形的目的。实例：现场防治冒顶事故的方法211设备配套选型根据工作面特殊的地质条件,生产能力等综合因素考虑,确保“三机”合理配套,是顶板控制的根本。此外,针对工作面压力较大,顶板破碎的复合顶板,选择端面距较小、工作阻力及对底板压力较大的ZY5000-18/38液压支架,替代行将淘汰的ZY4000-17/37型四立柱支撑掩护式液压支架。212工作面破碎顶板管理工艺1)