大面積冒頂?shù)陌踩夹g(shù)管理

1、 大面積冒頂?shù)陌踩夹g(shù)管理 (一)復(fù)合頂板推垮型胃頂?shù)念A(yù)防 復(fù)合頂板是由下軟上硬不同巖性的巖層組成,軟硬巖層間夾有煤線或薄層脆弱巖層(如,泥巖、碳質(zhì)頁巖等),下部軟巖的厚度一般大于0.5m,面且不大于3.0m 復(fù)合頂板推垮型冒頂是由于支架的初撐力及剛度不夠時(shí),軟巖層發(fā)生離層又由于原生及采動(dòng)裂隙所切割,因此在頂板軟巖層中形成一個(gè)裂開的六面體當(dāng)六面體傾斜下方產(chǎn)生冒頂,或工作面按偽仰斜布置時(shí),六面體滑向傾斜下方或滑向采空區(qū),即產(chǎn)生向傾斜下方或向采空區(qū)的推力此時(shí)假如圍巖對(duì)六面體的摩擦阻力小于六面體滑向下方或采空區(qū)的推力,采場(chǎng)支架反抗不住側(cè)向推力,因面就失穩(wěn)傾倒發(fā)生推垮型冒頂。 復(fù)合頂板推垮型冒頂?shù)闹饕?/p>

2、防治措施包括: (1)摸清頂板狀況,準(zhǔn)確把握復(fù)合頂?shù)膸r性、巖層分布、厚度結(jié)構(gòu)及有無脆弱夾層等,以便實(shí)行針對(duì)性的掌握措施。 (2)提高支柱的初撐力及剛度,盡可能使用單體液壓支柱協(xié)作金屬接頂梁。根據(jù)生產(chǎn)礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,架設(shè)單體液壓支柱初撐力:80mm的支柱初力大于60kN,100mm的支柱初撐力大于90kN。擦式金屬支柱必需使用5t液壓升柱器升柱底板松軟時(shí),支柱要穿“鐵鞋”,掌握鉆底量100mm液壓支架初撐力不低于規(guī)定規(guī)定值的80% (3)凡是有偽頂或頂板破裂的工作面,初采時(shí)不得推采開切眼的另一幫煤柱,或提前摘隙貼幫支柱。 (4)工作面應(yīng)布置成偽俯斜方向推動(dòng),使垂直工作面方向的向下傾角達(dá)4

3、6井盡可能避開仰斜開采。 (5)巷道掘進(jìn)時(shí),應(yīng)盡量避開挑復(fù)合頂掘進(jìn),對(duì)漏頂或空頂要準(zhǔn)時(shí)充填嚴(yán)實(shí)。 (6)避開工作面布置成與上、下順槽小于45°的銳角相交。 (7)初次放頂期間,應(yīng)適當(dāng)加大控頂距,一般采納56排成57排控頂以便增設(shè)木垛及戧棚特別支架。第一次放頂以回兩排柱、夠開切眼寬度為宜。采高較大時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低采高,使軟巖冒落高度超過采高,但最低采高以不小于1.4m為宜,初次放頂完成后,再恢復(fù)正常控頂距和采高 (8)條件許可時(shí),在工作面關(guān)鍵地點(diǎn),或沿工作面傾斜方向布置錨桿錨固復(fù)合頂。或者在初次放頂期間采納“整體支架”,如用聯(lián)柱器把每排支柱從工作面上端至下端連接起來,以增加其整體穩(wěn)定性。

4、 (二)堅(jiān)硬頂板壓垮型頂?shù)念A(yù)防 當(dāng)煤層頂板是整體厚層硬巖層,如砂巖礫巖、砂礫巖等,其分層厚度大于5.06.0m時(shí),它們冒落前懸頂面積大(從幾十、幾百,甚至達(dá)幾千平方米),冒落塊度大(從110m長(zhǎng),甚至1020m長(zhǎng)),范圍大(沿工作面幾十米,甚至大半個(gè)工作面切頂冒落)。這樣大面積的頂板在極短時(shí)間內(nèi)冒落下來,不僅會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)峻的沖擊破壞力,面且更嚴(yán)峻的是會(huì)把已采空間內(nèi)的空氣瞬間擠出,形成巨大的暴風(fēng),破壞力極大。 防止和減弱大面積冒頂危害的原則是:轉(zhuǎn)變巖體的物理力學(xué)性質(zhì),以減小頂板懸露面積及目落面積,減小頂板冒落高度,降低空氣排放速度。詳細(xì)做法包括: (1)堅(jiān)持支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),把握老頂活動(dòng)規(guī)律主

5、要把握初次來壓和周期來壓步距,監(jiān)測(cè)支柱工作阻力、頂板下沉量及下沉速度、支柱下縮量、下縮速度及其變化狀況等。 (2)依據(jù)初次來壓及周期來壓大小,加大工作面支護(hù)強(qiáng)度及密度,沿煤壁增設(shè)貼幫柱,沿放頂線支設(shè)叢柱或密集支柱,或協(xié)作戧棚及木垛強(qiáng)化支護(hù)。在條件適應(yīng)的工作面,盡可能采納切頂墩柱。綜采工作面以采納垛式液壓支架為宜。 (3)減小每次放頂步距,以一排支柱的步距為宜,最多不超過兩排支柱并適當(dāng)加大控頂距(一般最大控頂?shù)?7排),以提高采場(chǎng)總支撐力量及有效支護(hù)空間 (4)必要時(shí)采納人工強(qiáng)制放頂。所謂強(qiáng)制放頂,就是用爆破的方法人為地將頂板切斷,使頂板冒落肯定厚度形成矸石墊層。切斷頂板可以掌握頂板冒落面積減弱

6、頂板冒落時(shí)產(chǎn)生的沖擊力。形成矸石墊層,則可以緩和頂板冒落時(shí)產(chǎn)生的沖擊波和暴風(fēng) (5)樂觀推廣頂板高壓注水。從工作面槽向頂板打深孔,進(jìn)行高壓注水,注水泵最大壓力可達(dá)15MPa。頂板注水可起到弱化頂板和擴(kuò)大巖層中的裂隙和弱面的作用,將表面的強(qiáng)度明顯降低。 嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)礦并質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)關(guān)于頂板管理的規(guī)定,要求控頂范圍內(nèi)頂?shù)滓平堪床筛?00mm/m掌握,不消失臺(tái)階下沉。如,消失臺(tái)階下沉,無論有無懸頂,均應(yīng)適當(dāng)加大控頂距,待煤壁側(cè)至少有兩排支柱空間的平安空間后才能回柱放頂如消失較大懸頂,又呈現(xiàn)臺(tái)階下沉?xí)r,必需進(jìn)行人工強(qiáng)制放頂或?qū)嵭屑訌?qiáng)支護(hù)及監(jiān)控措施。 三)金屬網(wǎng)假頂下推垮型冒頂?shù)念A(yù)防 這類冒頂多在

7、初次放頂前或初次放頂過程中發(fā)生。 工作面在進(jìn)行各種工序時(shí)都可能發(fā)生推垮型冒頂工作面傾角較大采納摩擦式金屬支柱的工作面簡(jiǎn)單發(fā)生此類冒頂。 其發(fā)生的緣由有: (1)在堅(jiān)硬頂板或直接頂厚度小,其上是堅(jiān)硬頂板條件下,由于上分層冒落高度小在切割眼處、停采線處、上下順槽處網(wǎng)上碎矸之上存在空隙。當(dāng)下分層開采達(dá)到肯定跨度時(shí),空隙上方堅(jiān)硬頂板斷裂移動(dòng)產(chǎn)生較大的推力或沖擊力造成推垮型冒頂。 (2)由于上分層冒落大塊石,其次分層工作面回柱放頂時(shí)開頭消失大塊石的懸頂,因此隨著工作面推動(dòng),大塊矸石失去平衡產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致側(cè)向推力推垮網(wǎng)下支架。或由于網(wǎng)上大塊矸石之間存有空隙,因此回柱放頂后,大塊石沿網(wǎng)移動(dòng),造成推垮型冒

8、頂(3)當(dāng)工作面傾角較大時(shí),在放炮及回柱等工序影響下由于支架初撐力低、支柱扎底,工作面消失網(wǎng)兜,因此帶動(dòng)支柱向下傾斜以致失穩(wěn)傾倒。當(dāng)網(wǎng)兜向下推力超過網(wǎng)邊連接力時(shí),便消失撕網(wǎng)發(fā)生漏垮型冒頂,或當(dāng)時(shí)次放頂時(shí)網(wǎng)邊被壓住未放落下來造或網(wǎng)兜,發(fā)生推垮型冒頂。 (4)在傾角大于30°的煤層中,當(dāng)冒落矸石不能馬上布滿采空區(qū)時(shí),隨著回柱放頂由下向上進(jìn)行,冒落矸石由上向下流淌造或工作面上部網(wǎng)上抽空及采空區(qū)抽空狀況。當(dāng)上覆巖層連續(xù)垮落時(shí),造成推垮型冒頂。 金屬網(wǎng)下推垮型冒頂?shù)闹饕A(yù)防措施包括: (1)對(duì)上分層頂板的冒落狀況,通過在開切眼內(nèi)現(xiàn)察,或從上下順槽掘進(jìn)探巷觀看,發(fā)覺有懸空的斷裂老頂或大塊矸石時(shí),

9、應(yīng)準(zhǔn)時(shí)實(shí)行預(yù)防性掌握措施。 (2)嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于鋪設(shè)假頂?shù)囊?guī)定:金屬網(wǎng)等假頂鋪設(shè)整齊連接搭接符合規(guī)定冒頂區(qū)不撕網(wǎng)分層工作面必需把分層煤厚和鋪網(wǎng)狀況準(zhǔn)時(shí)記載在(1:500)圖上;上分層工作面要加強(qiáng)觀看,假頂上冒落大塊巖石(2.0m)要準(zhǔn)時(shí)上圖,要有灌漿(或?yàn)⑺?系統(tǒng)和措施保證灌漿(或?yàn)⑺?質(zhì)量符合規(guī)程要求。 (3)推廣菱形網(wǎng)假頂及網(wǎng)下綜機(jī)開采,高檔普采工作面推廣型長(zhǎng)鋼梁掌握金屬網(wǎng)假 頂。除最下分層外,一律穿鐵鞋,以便提高支柱的初撐力及剛度。 (4)通過人工放頂、爆破開切眼,采空區(qū)一側(cè)煤壁,應(yīng)盡可能增加第一分層采空區(qū)充填 高度。同時(shí)適當(dāng)降低其次分嚴(yán)起始開采高度,以減小采空區(qū)冒落空隙。盡可能延長(zhǎng)上、下分 層開采間隔時(shí)間,促使頂板再生。 (5)