煤矿顶板事故简介及如何预防?
第一节??顶板灾害基础知识
煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层,按照沉积顺序,在下常情况下,位于煤层之下,先于煤层生成的岩层是底板;位于煤层之上,在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异,顶底板岩层性和厚度各不相同,在开采过程中破碎,冒落的情况也就不同,了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度,强度及含水性等,对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要
意义。
根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能,强度等特征的不同,从上至下顶板划分为基本顶(老顶)、直接顶、伪顶三个部分;底板分为伪底、直接底及老底三
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一般为
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3、基本顶:又叫老顶,是位于直按顶之上或直接位于煤层这上(此时无直接顶和伪顶)的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间,直到达到相当面积之后才能垮落一次,通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。
(二)煤层底板
1、伪底:直接位于煤层之下的薄层软弱岩层,多为炭质页岩或泥岩,厚度一般为0.2m~0.3m.
21米左
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根据工作面顶板冒落的难易程度,将顶板分为五类。
1、易冒落的松软顶板
该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层,回柱后顶板能立即冒落,且能填满采空区。这类顶板由于冒落比较充分,使位于裂隙带的老顶岩层,在回采过程中,很容易取得平衡,因而老顶的开裂,弯曲下沉,对工作面几乎没有什么影响,工作面来压比较缓和,无明显的周期压力,靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定,顶板容易管理。
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这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上,或有一伪顶,无直接顶,由于老顶垮时采空区的落差太大,使工作面呈现明显的周期来压,工作面平时的下沉量及下沉速度较小,而当周期来压时下沉速度急剧增加,工作面顶板情况迅速恶化,应当注意及时采取措施。
4、极难冒落的坚硬顶板
这类顶板的特点是煤层板为极其坚硬的整体性厚岩层,在采空区能悬露上万平
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垮落的顶板。一般为砂岩、砂岩和石灰岩。坚硬难冒顶板具有整、厚、硬的性质。
第二节??坚硬难冒顶板灾害防治
一、坚硬难冒顶板的主要特点
开采坚硬难冒顶板的煤层,采空区易形成大面积悬顶。使用刀柱法开采时,悬顶面积高达几万平方米到几十万平方米;长壁垮落法开采时,老顶初次来压与垮落面积出可达1万m2以上。在超过极限面积后,顶板就会突然冒落,造成剧烈的动力现象。大面积的顶板在极短时间内冒落,不仅对回采工作面支护产生严重的破坏,而且把已采空间的空气瞬时压迫排出,形成巨大的暴风,对附近巷道甚至矿井破坏
极大。
长壁工作面开采坚硬难冒顶板的煤层,在初次来压前坚硬难冒顶板可视为板结构,这时采煤工作面处于“板”结构的保护之下,顶板压力并不显着。周期来压前,工作面上方尚未破坏的老顶岩层开始呈悬露状态,上复岩层的重量由老顶的悬板直接传递给煤壁,此时采煤工作面空间处于“悬板”的保护之下,随着工作面推进,老顶悬露中跨度增加。其挠度增加,致使煤壁内的支承压力亦相应增大,同时表现为煤壁的变形与片帮。其来压规律如下:
1、初次来压与周期来压步距大
坚硬难冒顶板采煤工作面初次来压步距一般大于30m,整体厚砂岩或砂岩、砾岩
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