采煤工作面局部冒頂?shù)呐袛嗉盎顒?dòng)規(guī)律分析

【摘 要】局部冒頂常發(fā)生在靠近煤壁附近、工作面兩端、放頂線(xiàn)附近以及地質(zhì)破壞帶附近。次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于大型冒頂事故，對(duì)生產(chǎn)影響不是特別嚴(yán)重，容易被忽略，但危害比較大?？刂祈敯迨鹿实氖滓蝿?wù)是對(duì)頂板進(jìn)行正確的判斷分析及預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】采煤工作面；局部冒頂；分析

局部冒頂范圍不大，有時(shí)僅在3～5支架范圍內(nèi)，傷亡人數(shù)不多（1～2人），常發(fā)生在靠近煤壁附近、工作面兩端、放頂線(xiàn)附近以及地質(zhì)破壞帶附近。在實(shí)際煤礦生產(chǎn)中，局部冒頂事故的次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jù)統(tǒng)計(jì)分析，每年因局部冒頂事故而死亡的人數(shù)占冒頂事故死亡人數(shù)的60%～70%，而重傷事故的比重則占80%以上。

1 局部冒頂?shù)呐袛?/p>

局部冒頂，由于預(yù)兆不明顯，易被人忽視，但只要仔細(xì)觀(guān)察，也可以發(fā)現(xiàn)一些征兆，對(duì)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(shí)，木支架就會(huì)發(fā)生劈裂聲，緊接著出現(xiàn)折梁斷柱現(xiàn)象；金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大聲響；有時(shí)也能聽(tīng)到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。

2）掉渣。頂板嚴(yán)重破裂時(shí)，折梁斷柱就要增加，隨后就出現(xiàn)頂板掉渣現(xiàn)象。掉渣越多，說(shuō)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(fā)生冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)信號(hào)。

3）片幫。冒頂前煤壁所受壓力增加，變得松軟，片幫煤比平時(shí)多。

4）裂縫。頂板的裂縫，一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙，一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動(dòng)裂隙。老工人的經(jīng)驗(yàn)是：“流水的裂縫有危險(xiǎn)，因?yàn)樗睿豢p里有煤泥、水銹的不危險(xiǎn)，因?yàn)樗抢峡p；茬口新的有危險(xiǎn)，因?yàn)樗切律??！比绻@種裂縫加深加寬，說(shuō)明頂板繼續(xù)惡化。

5）離層。頂板快要冒落的時(shí)候，往往出現(xiàn)離層現(xiàn)象。因此檢查頂板時(shí)一般用“問(wèn)頂”的方法，如果聲音清脆表明頂板完好；若頂板發(fā)出“空空”的響聲，說(shuō)明上下巖層之間已經(jīng)離層。

6）漏頂。破碎的偽頂或直接頂，在大面積冒頂以前，有時(shí)因?yàn)楸稠敳粐?yán)和支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂如不及時(shí)處理，會(huì)使棚頂托空、支架松動(dòng)，頂板巖石繼續(xù)冒落，就會(huì)造成沒(méi)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(méi)有冒頂危險(xiǎn)的方法主要有

1）木楔法。在裂縫中打入小木楔，過(guò)一段時(shí)間，如果發(fā)現(xiàn)木楔松動(dòng)或夾不住了，說(shuō)明裂縫在擴(kuò)大，有冒落的危險(xiǎn)。

2）敲幫問(wèn)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(fā)出“空空”或“嗡嗡”聲的，表明頂板巖層已離層，應(yīng)把脫離的巖塊挑下來(lái)。

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

3 采煤工作面局部冒頂發(fā)生的規(guī)律

1）局部冒頂大多數(shù)發(fā)生在工作面的初次來(lái)壓階段，正常采煤時(shí)冒頂次數(shù)相對(duì)較少。

2）工作面冒頂事故多發(fā)在工作面的上、下端頭，放頂線(xiàn)處，煤壁機(jī)道區(qū)，地質(zhì)破碎帶等地點(diǎn)。

3）落煤后、放頂時(shí)、剛開(kāi)工、快下班時(shí)，是采煤工作面冒頂事故的多發(fā)時(shí)間。

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

4 工作面局部冒頂?shù)囊装l(fā)生地點(diǎn)及原因分析

采煤工作面易發(fā)生局部冒頂?shù)牡攸c(diǎn)有“兩線(xiàn)”，即工作面放頂線(xiàn)和煤壁線(xiàn)；“兩口”即工作面上、下出口；地質(zhì)構(gòu)造變化造成的破碎區(qū)域。其主要原因是：

1）在工作面放頂線(xiàn)采空區(qū)一側(cè)，頂板垮落不好時(shí)，懸露面積大。

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

3）回柱操作順序錯(cuò)誤，如先回承壓支柱，引起周?chē)扑轫敯宓拿奥洌蛘叽髩K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(wǎng)假頂下回柱放頂時(shí)，如果網(wǎng)上有大塊巖塊，也會(huì)發(fā)生巖塊失穩(wěn)旋轉(zhuǎn)、滾落沖倒支架而造成冒頂。特別是在煤層傾角較大、網(wǎng)上巖塊大，且壓的不密實(shí)的初采面，回柱時(shí)更容易發(fā)生冒頂。

5）工作面支護(hù)質(zhì)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(méi)有支設(shè)防止采空區(qū)矸石滾落沖倒支架的特種支架，都是發(fā)生放頂線(xiàn)處冒頂事故的原因。

6）工作面的上、下出口連接著回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷，控頂面積大。兩巷在掘進(jìn)時(shí)經(jīng)受一次壓力重新分布的影響，同時(shí)由于巷道支護(hù)初撐力一般都很小，使直接頂下沉、松動(dòng)，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(jī)頭、機(jī)尾和其他設(shè)備體積大，在移動(dòng)這些設(shè)備時(shí)，必須反復(fù)支撤支柱，促使頂板更加破碎。如果遇上老頂來(lái)壓，工作面上、下出口處就容易發(fā)生冒頂事故。

7）頂板中存在有斷層、裂隙、層理等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，將頂板切割成不連續(xù)的巖塊，回柱后，巖塊可能失穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，推倒控頂區(qū)內(nèi)的支架而造成冒頂。

8）工作面遇到地質(zhì)構(gòu)造，如斷層、褶曲、頂板松軟、破碎等時(shí)，沒(méi)有及時(shí)采取針對(duì)性的有效措施也會(huì)造成局部冒頂。

總之，正確判斷局部冒頂，采取積極有效的預(yù)防措施，才能將隱患消滅在萌芽狀態(tài)，真正貫徹安全第一，預(yù)防為主的安全生產(chǎn)方針，實(shí)現(xiàn)礦井本質(zhì)安全，促進(jìn)和諧發(fā)展。

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[責(zé)任編輯：湯靜]