采煤工作面局部冒頂的判斷及活動規律分析

【摘 要】局部冒頂常發生在靠近煤壁附近、工作面兩端、放頂線附近以及地質破壞帶附近。次數遠遠多于大型冒頂事故，對生產影響不是特別嚴重，容易被忽略，但危害比較大。控制頂板事故的首要任務是對頂板進行正確的判斷分析及預防措施。

【關鍵詞】采煤工作面；局部冒頂；分析

局部冒頂范圍不大，有時僅在3～5支架范圍內，傷亡人數不多（1～2人），常發生在靠近煤壁附近、工作面兩端、放頂線附近以及地質破壞帶附近。在實際煤礦生產中，局部冒頂事故的次數遠遠多于大型冒頂事故，約占工作面冒頂事故的70%，總的危害比較大。據統計分析，每年因局部冒頂事故而死亡的人數占冒頂事故死亡人數的60%～70%，而重傷事故的比重則占80%以上。

1 局部冒頂的判斷

局部冒頂，由于預兆不明顯，易被人忽視，但只要仔細觀察，也可以發現一些征兆，對以下異常情況要特別注意：

1）響聲。巖層下沉斷裂、頂板壓力急劇加大時，木支架就會發生劈裂聲，緊接著出現折梁斷柱現象；金屬支柱的活柱急速下縮，也發出很大聲響；有時也能聽到采空區內頂板發生斷裂的悶雷聲。

2）掉渣。頂板嚴重破裂時，折梁斷柱就要增加，隨后就出現頂板掉渣現象。掉渣越多，說明頂板壓力越大。在人工頂板下，掉下的碎矸石和煤渣更多，工人叫“煤雨”，這就是發生冒頂的危險信號。

3）片幫。冒頂前煤壁所受壓力增加，變得松軟，片幫煤比平時多。

4）裂縫。頂板的裂縫，一種是地質構造產生的自然裂隙，一種是由于采空區頂板下沉引起的采動裂隙。老工人的經驗是：“流水的裂縫有危險，因為它深；縫里有煤泥、水銹的不危險，因為它是老縫；茬口新的有危險，因為它是新生的。”如果這種裂縫加深加寬，說明頂板繼續惡化。

5）離層。頂板快要冒落的時候，往往出現離層現象。因此檢查頂板時一般用“問頂”的方法，如果聲音清脆表明頂板完好；若頂板發出“空空”的響聲，說明上下巖層之間已經離層。

6）漏頂。破碎的偽頂或直接頂，在大面積冒頂以前，有時因為背頂不嚴和支架不牢出現漏頂現象。漏頂如不及時處理，會使棚頂托空、支架松動，頂板巖石繼續冒落，就會造成沒有聲響的大冒頂。

7）瓦斯涌出異常。在含瓦斯煤層中，瓦斯涌出量突然增大。

8）頂板的淋水明顯增加。

2 試探有沒有冒頂危險的方法主要有

1）木楔法。在裂縫中打入小木楔，過一段時間，如果發現木楔松動或夾不住了，說明裂縫在擴大，有冒落的危險。

2）敲幫問頂法。用鋼釬或手鎬敲擊頂板，聲音清脆響亮的，表明頂板完好；發出“空空”或“嗡嗡”聲的，表明頂板巖層已離層，應把脫離的巖塊挑下來。

3）震動法。右手持鑿子或鎬頭，左手指扶頂板，用工具敲擊時，如感到頂板震動，即使聽不到破裂聲，也說明此巖石已與整體頂板分離。

3 采煤工作面局部冒頂發生的規律

1）局部冒頂大多數發生在工作面的初次來壓階段，正常采煤時冒頂次數相對較少。

2）工作面冒頂事故多發在工作面的上、下端頭，放頂線處，煤壁機道區，地質破碎帶等地點。

3）落煤后、放頂時、剛開工、快下班時，是采煤工作面冒頂事故的多發時間。

4）多數冒頂事故是由于“安全第一”思想不牢，作業人員麻痹大意，圖省事，怕麻煩，撞大運，不在乎，違章指揮，違章作業及工程質量低劣所造成。

4 工作面局部冒頂的易發生地點及原因分析

采煤工作面易發生局部冒頂的地點有“兩線”，即工作面放頂線和煤壁線；“兩口”即工作面上、下出口；地質構造變化造成的破碎區域。其主要原因是：

1）在工作面放頂線采空區一側，頂板垮落不好時，懸露面積大。

2）工作面煤壁線附近的局部冒頂與頂板節理和摩擦滑動面的存在有關，它們使頂板容易形成“人字”、“鍋底”等各種劈理，造成不連續的巖塊。在采煤機割煤或爆破落煤后，如果支護不及時，這種不連續的巖塊可能突然冒落；或當采用爆破法落煤時，如果炮眼布置不當或裝藥量過多，可能在放炮時崩倒支架而導致局部冒頂。

3）回柱操作順序錯誤，如先回承壓支柱，引起周圍破碎頂板的冒落，或者大塊矸石沖倒支柱，使臨近破碎頂板失去支托而造成局部冒頂。

4）在金屬網假頂下回柱放頂時，如果網上有大塊巖塊，也會發生巖塊失穩旋轉、滾落沖倒支架而造成冒頂。特別是在煤層傾角較大、網上巖塊大，且壓的不密實的初采面，回柱時更容易發生冒頂。

5）工作面支護質量不合格，支架密度不夠，初撐力不足；支架迎山不夠，回柱前沒有支設防止采空區矸石滾落沖倒支架的特種支架，都是發生放頂線處冒頂事故的原因。

6）工作面的上、下出口連接著回風巷和運輸巷，控頂面積大。兩巷在掘進時經受一次壓力重新分布的影響，同時由于巷道支護初撐力一般都很小，使直接頂下沉、松動，甚至破壞；特別是在工作面超前支承壓力作用下，頂板大量下沉，甚至破碎，再加上機頭、機尾和其他設備體積大，在移動這些設備時，必須反復支撤支柱，促使頂板更加破碎。如果遇上老頂來壓，工作面上、下出口處就容易發生冒頂事故。

7）頂板中存在有斷層、裂隙、層理等地質構造時，將頂板切割成不連續的巖塊，回柱后，巖塊可能失穩旋轉，推倒控頂區內的支架而造成冒頂。

8）工作面遇到地質構造，如斷層、褶曲、頂板松軟、破碎等時，沒有及時采取針對性的有效措施也會造成局部冒頂。

總之，正確判斷局部冒頂，采取積極有效的預防措施，才能將隱患消滅在萌芽狀態，真正貫徹安全第一，預防為主的安全生產方針，實現礦井本質安全，促進和諧發展。

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[責任編輯：湯靜]