煤矿巷道冒顶机理及防治.ppt

（3）进行顶板岩层结构探测 利用锚杆钻机钻孔这一施工过程，每0.8m－1.0m对顶板地质情况逐一查明，由此发现易冒顶顶板冒顶隐患，从而采取必要的支护措施。 本项技术是原创型的，属于中国矿业大学独有技术。 顶板岩层稳定性动态分类 由于巷道顶事故是由岩层组合劣化引起的，冒顶部分顶板围岩与其它稳定区域的围岩条件不同，一般不属于同一类别，在这种不同类别的顶板中使用相同的锚杆支护参数必然造成一方面支护过剩（占60％以上），另一方面支护不足（万分之五）。 将巷道划分为若干区域，利用顶板岩层结构探测仪测得的顶板岩层参数进行分类（每个区域的范围可以达到足够小）。 煤巷顶板围岩的动态分类为首次。 （4）使锚杆-锚索协调作用 锚索适应围岩变形的措施 ①改变锚索的力学特性，提高钢绞线屈服后的延伸率，从而增大锚索破坏前的总伸长量； ②改变支护工艺、支护结构和利用锚杆支护巷道的围岩变形破坏特点，提高锚索的适应性。 使用木垫板提高锚索抗变形能力 在锚索钢托板与大托板或钢梁之间放置木垫板，具有提高锚索抗变形、减缓顶板冲击载荷的作用。木材具有较好的压缩性能，可以通过选择不同的材质、垫板的厚度来调整锚索适应围岩变形量的大小。 滞后掘进迎头安装锚索 避免锚索因围岩变形过大而破断 是在锚索安装前最大限度地释放围岩的变形 顶板较为稳定，距掘进迎头10m范围内的顶板下沉量较小。这一情况允许顶板锚索滞后掘进迎头安装，从而避免因同时安装锚杆和锚索影响巷道的掘进速度； 当掘进迎头顶板较破碎，自稳性差，为了防止锚杆支护后出现冒顶，要求锚索紧跟掘进迎头安装； 如果滞后安装锚索时，可能引起钻孔成形不好而难以安装锚索，要求在掘进迎头安装锚索。 合理布置锚索位置 两根锚索应位于巷道宽段的1/4和3/4处； 该处的顶板下沉量一般为中部顶板下沉量的1/2~1/3。 谢谢！ * * * * * * * * * * * * * * * 煤矿巷道冒顶机理及防治 1、近几年我国煤矿安全生产状况 事故死亡人数 2002年6995人， 2005年5938人， 2006年4746人； 2007年3786人 事故起数和死亡人数大幅度下降 百万吨死亡率 2001年5.128； 2005年2.811； 2006年2.041； 2007年1.485 顶板事故导致的人员死亡人数占首位 2006年1－6月份煤矿事故类别分析 大部巷道锚杆支护参数过于保守 同一煤层锚杆支护参数基本相同，造成大多数区域（60%以上）锚杆参数过于保守，支护密度过大，支护材料浪费。 局部区域锚杆支护强度不足 由于顶板结构的变化，局部区域( 大约0.05%)锚杆支护强度不足，现场经常出现在几百米长的巷道中发生个别冒顶事故，说明锚杆设计支护强度不足。 主要原因：不能根据岩层结构的变化有针对性地设计支护参数。 2、锚杆支护巷道顶板事故原因 18个矿区调研结果 开滦、铁法、大同、汾西、潞安、晋城、邢台、平顶山、鹤壁、郑州、徐州、淮南、淮北、兖州、新汶、邯郸、焦作、义马等 （1）岩层组合劣化型 非稳定岩层变厚超过锚杆（索）长度 冒顶原因:直接顶板泥岩厚度由设计时的4.4m变为冒顶时的6.3m, 超过了设计的 锚索长度(5m) 共发生48起，占总事故数的29.63%。 8302辅运巷顶板冒落 （1）岩层组合劣化型 稳定岩层变薄 冒顶原因:9＃与10＃煤层间设计时粉砂岩厚7～9m变为冒落时的4.06m。锚索锚在了煤层中,锚固能力大大降低.冒落长40m，宽6m，高6.5m. 此类事故共发生19起，占总事故数的11.73%。 （1）岩层组合劣化型 顶板一定范围内出现软弱夹层 此类事故共发生32起，占总事故数的19.75%。 冒顶原因:直接顶板泥岩与基本顶砂岩间突然出现50mm厚的一层煤线。长9.4m，宽4.2m，高2.35m （2）岩层结构缺陷型 顶板出现小断层 此类事故共发生15起，占总事故数的9.26％。 （2）岩层结构缺陷型 巷道附近出现隐含小断层 事故共发生10起，占总事故数的6.17% 。 （2）岩层结构缺陷型 节理发育 褶曲构造引起顶板局部变化，斜交节理发育，导致巷道顶板楔形冒落。长×宽×高为（20～30）×(2.8～3.2)×（0.8～2.5）m 此类事故共有7起，占总事故数的4.32 。 （2）岩层结构缺陷型 围岩出现镶嵌型结构 共4起，占调查事故总数的2.5% （3）应力突变 因应力突变导致的SC型冒顶事故共有10起，占调查事故总数的6.2％ （4）施工不良型 此类原因造成的顶板事故收集到3起 较大离层 锚索脱落 CD型（岩层组合劣化型） CB1 型（锚固失效）-2起，1.23% CB2