1210顶板事故防治.ppt

1210顶板事故防治
交流1 认识煤矿顶板事故
交流2 分析矿压显现规律
交流3 顶板事故防治
交流4 顶板事故管理
主要交流内容
交流1 认识煤矿顶板事故
一、顶板事故原因
在我--在冒落带之上，岩块断裂但整齐排裂
●弯曲下沉带----裂隙带之上直到地表，岩层裂隙较少，但有下沉。
如图2－8所示
图2－8　开采后岩层移动
（1）工作面前后方应力分布----移动支承压力分布
由于开采所致，应力重新分布，在工作面前方形成了支承压力带，它的影响范围达30~40M或更远,最高峰在 煤壁前方7~10处。K可达2~3，随开采移动。工作面后方冒落矸石被压实，一般只恢复到rh或比rh稍高一点。
（2）工作面两侧支承压力分布----固定支承压力分布
随工作面开采，在工作面两侧煤柱或煤体上也形成支承压力。作用时间长，位置比较固定，称为固定支承压力。
如下图所示
二、采场矿压显现规律
（1）工作面前后方应力分布----移动支承压力分布
（2）工作面两侧支承压力分布----固定支承压力分布
（3）采动影响下，底板应力分布
支承压力通过煤体，直接传递到底板岩层，在底板岩层一定范围内同样存在支承压力的影响。
①a 一侧采空煤柱应力分布特征 ●煤柱应力呈三角形; ●应力增高系数为3; ●Ψ=30°～40° 传递深度为（～２）B.
②b 煤柱宽度为B，两侧采空时应力特征 ●煤柱应力呈钟形; ●应力增高系数为5; ●煤柱最中心下方应力最大; ●Ψ=30°～40° 传递深度为3～４B.
③c 煤柱宽度为2B，两侧采空应力特征 ●煤柱应力呈马鞍形; ●; ●Ψ=30°～40° 传递深度为3～４B.
巷道未开掘之前，岩体处于原始应力状态rh，在巷道开掘后，应力即开始重新分布，巷道围岩内出现应力集中现象，当围岩强度小于围岩应力，围岩则产生塑性变形，并向岩体深部发展。一般巷道开掘后形成如下图所示的状态。 巷道围岩一般分为四个区：
●破裂区 A
●塑性区 B ●弹性区 C ●原始应力区 D
三、掘进巷道引起的围岩应力分布
圆形巷道围岩的弹塑性变形区及应力分布
（一）地质因素
1. 断层与褶曲
断层的影响
●顶板失去连续性，容易冒顶;
●构造应力存在使巷道难以维护;
●伴有其他灾害因素存在.
褶曲的影响
●构造应力使顶板难维护;
●顶板破碎，易冒顶.
四、影响矿山压力显现的因素分析
2. 节理、裂隙的影响
●直接顶被切割，易冒顶;
●影响基本顶的稳定性.
3. 煤层倾角的影响
●顶板压力的方向改变;
●支架的稳定性受到影响;
●底板滑动给支护带来困难。
4. 地应力方向的影响
在地层水平应力作用下巷道底板鼓起 ；
在地层水平应力作用下巷道两帮破裂
（二）开采技术因素
1. 采高与控顶距 ●采高和控顶距越大，顶板下沉量越大; ●采高越大，冒落带越高，上复岩层破坏越严重; ●煤壁越易片帮; ●基本顶越难取得平衡。
2. 工作面推进速度
●增大 顶板下沉量小 ; 反之 加大; 顶板破碎强度减缓; 破碎; 矿压比较缓和; 压力大。
（加大） ●支承压力影响范围增大; ●原始应力增大，工作面压力增大; ●顶板难维护，支柱载荷增大; ●矿压显现加剧、片帮、压出; ●易诱发冲击地压和煤与瓦斯突出。
一、炮采工作面顶板事故防治

①冒顶多发生在开切眼附近; ②冒顶前征兆不明显，冒顶来势快，比较突然猛烈。
交流3 采场顶板事故防治

①由于支柱支撑力小，岩层在自重作用下使支柱下缩软岩与硬岩层之间产生离层。 ②支柱支在浮煤上或软底上，使顶板下沉离层。
③直接顶岩层断裂，成六面体，成半自由体，如沿采 空区或倾斜方向有去路，随时可以冒落。 ④推力大于迎山支柱阻力，向倾斜方向垮落。

①开切眼附近 ; ②地质破坏带; ③旧巷附近;
④上下出口附近;