梁玉春

摘 要：本文介紹急傾斜煤層頂板事故的主要類型：漏垮型事故、壓垮型事故、推垮型事故和沖垮型事故，并分析引起頂板事故的原因，以此為依據(jù)針對(duì)性的提出頂板事故的防治措施，如加強(qiáng)施工管理、定期維護(hù)檢測(cè)等，以減少頂板事故的發(fā)生，給我國(guó)煤礦開(kāi)采過(guò)程中的頂板支護(hù)提供參考。

關(guān)鍵詞：急傾斜煤層；頂板事故；防治措施

引言：我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，急傾斜煤層儲(chǔ)量十分豐富，分布在全國(guó)各大煤炭基地中。急傾斜煤層在形成過(guò)程中由于較多的地質(zhì)變動(dòng)，導(dǎo)致煤層條件十分復(fù)雜，大角度的煤層傾斜也給煤炭開(kāi)采、頂板支護(hù)等方面帶來(lái)了難題。急傾斜煤層的事故發(fā)生概率較大，給煤礦安全帶來(lái)了很大的威脅。對(duì)急傾斜煤層可能出現(xiàn)的頂板事故進(jìn)行研究并探討合理的防治措施，有助于減小這一事故帶來(lái)的危害。

一、急傾斜煤層頂板事故類型

一般來(lái)說(shuō)，急傾斜煤層容易出現(xiàn)的頂板事故主要有以下幾種：（1）漏垮型事故。這一事故的主要原因在于煤層的傾斜角多過(guò)大，頂板如果不能得到及時(shí)的支護(hù)處理，當(dāng)頂板中的某個(gè)局部位置出現(xiàn)抽空后，就會(huì)逐漸由局部擴(kuò)散到整體，進(jìn)而引起整個(gè)頂板失穩(wěn)。（2）壓垮型事故。當(dāng)頂板支護(hù)強(qiáng)度不足，或者由于頂板工作面上荷載施加頻率較高，長(zhǎng)期荷載作用下，頂板支護(hù)承載力不足，加上自然環(huán)境的影響，導(dǎo)致頂板壓垮，這一事故的危害較為嚴(yán)重，但如果在支護(hù)過(guò)程中注意這些問(wèn)題，事故則能得到有效的避免。（3）推垮型事故。當(dāng)傾斜煤層采用復(fù)合頂板進(jìn)行支護(hù)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)推垮型事故，煤層開(kāi)采過(guò)程中對(duì)頂板差生較大的推力，加上頂板內(nèi)部存在的地質(zhì)應(yīng)力，很容易引起頂板逐漸傾斜，最終出現(xiàn)推垮型事故。（4）沖垮型事故。這一事故一般發(fā)生在頂板厚度較大的情況中，而且頂板的暴露面積也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常水平。采空區(qū)大面積的暴露使得放頂難度加大，頂板容易由于局部的傾斜逐漸向下運(yùn)動(dòng)，給周?chē)膸r體帶來(lái)較大的沖擊，當(dāng)沖擊力超過(guò)巖體承載力和支護(hù)承載力時(shí)，就會(huì)引起沖垮型事故。

二、頂板事故的原因分析

對(duì)急傾斜煤層各種類型的頂板事故進(jìn)行分析，得到以下幾方面的事故原因：（1）頂板支柱初始支撐力過(guò)低。對(duì)歷次頂板事故進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)支柱初始支撐力不足是主要原因之一，盡管支柱支撐力設(shè)計(jì)時(shí)能夠滿足施工條件要求和頂板承載力要求，但在實(shí)際施工過(guò)程中由于操作誤差或者各種現(xiàn)場(chǎng)條件影響，導(dǎo)致支柱支撐力與設(shè)計(jì)值存在較大的偏差，導(dǎo)致頂板事故發(fā)生概率加大。（2）支柱工作阻力小于設(shè)計(jì)值。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的頂板支柱工作阻力進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)大部分支柱的工作阻力都不能滿足設(shè)計(jì)值，而且工作阻力的變化曲線與設(shè)計(jì)曲線存在偏差，各個(gè)支柱不能均勻分擔(dān)工作阻力，容易引起局部支護(hù)破壞導(dǎo)致頂板事故。（3）頂板支護(hù)不及時(shí)。這一點(diǎn)主要是施工工序的問(wèn)題。煤層開(kāi)采過(guò)程中隨著工作面逐漸推進(jìn)，頂板暴露的面積也在加大，如果頂板懸空面積過(guò)大而未得到及時(shí)的支護(hù)，就有可能導(dǎo)致頂板變形過(guò)大引起頂板事故。

三、頂板事故的防治措施

（1）漏垮型頂板事故。針對(duì)漏垮型頂板事故，應(yīng)該選擇合理的施工工序，確定最佳的開(kāi)掘巷道，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行頂板支護(hù)和施工，減少工作面壓力，在確保工程質(zhì)量的前提下，盡量縮短頂板暴露的時(shí)間，支柱之間要保持一定的整體性，防止由于局部支柱承載力不足引起的頂板破壞，對(duì)于出現(xiàn)明顯變形特征的支柱要及時(shí)進(jìn)行加固或者更換，保證整個(gè)開(kāi)采工作面承載力分布均勻。（2）壓垮型事故。當(dāng)工作而發(fā)現(xiàn)有大冒頂明顯預(yù)兆時(shí)，必須采取措施，如加強(qiáng)支護(hù)、停產(chǎn)觀察等；有條件的礦井應(yīng)建立礦壓觀測(cè)和頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為工作而支護(hù)提供依據(jù)；當(dāng)煤層上部為堅(jiān)硬巖層且不易垮落時(shí)，要采用強(qiáng)制放頂或向頂板高壓注水，使其強(qiáng)度降低而自然垮落；在基木頂初次來(lái)壓期間，加大工作而控頂距；工作而來(lái)壓明顯、出現(xiàn)下沉臺(tái)階時(shí)，要采用特種支護(hù)形式加強(qiáng)支護(hù)；保證采場(chǎng)有足夠的支護(hù)剛度，盡力提高切頂支護(hù)阻力。（3）推垮型事故防。對(duì)于復(fù)合頂板，要堅(jiān)持“支、護(hù)”并重的方法，提高支柱的初撐力和增加支架的穩(wěn)定性，保證支柱有足夠的工作阻力，對(duì)機(jī)道進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，防}卜工作而沿煤壁切頂，頂板下沉、離層，避免離層而造成的推垮型冒頂事故。（4）沖垮型事故。工作而要沿煤層傾斜方向布置，即呈止傾斜推采，避免呈仰采或俯采推進(jìn)；對(duì)于穩(wěn)定性好較堅(jiān)硬頂板，保證支柱有足夠的初撐力與工作阻力，通過(guò)加大對(duì)工作而和巷道的支護(hù)密度來(lái)提高整個(gè)支護(hù)體系的強(qiáng)度；提高切頂效果，及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理，并對(duì)懸頂采取必要的強(qiáng)制放頂措施。

結(jié)語(yǔ)：頂板事故是急傾斜煤層開(kāi)采過(guò)程中最常見(jiàn)的事故種類之一，由于頂板事故發(fā)生較為突然，對(duì)煤礦開(kāi)采的安全性危害極大，因此應(yīng)該引起足夠的重視。探究頂板事故常見(jiàn)種類，掌握頂板事故的特點(diǎn)和事故發(fā)生的主要原因，針對(duì)性的提出防治措施，有助于減少急傾斜煤層頂板事故發(fā)生的概率，確保煤礦開(kāi)采的安全性，對(duì)于提高煤礦開(kāi)采效率降低企業(yè)成本也有著積極影響。

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