煤矿事故应急处置——顶板事故讲述.pptx

煤矿顶板灾害概述 煤矿顶板灾害现状。现阶段开采的主要是第三纪、侏罗纪、石炭二叠纪的煤炭。煤层顶板多样。顶板灾害威胁严重。顶板事故目前是我国煤矿发生频率最高、死亡人数最多的事故类型。 顶板组成与分类 1.采场顶板的组成与分类 煤层顶板是指位于煤层上一定距离内的岩层，有煤层依次向上有伪顶、基本顶和直接顶。 基本顶按照初次来压和周期来压分为： 1类来压不明显 2类来压明显 3类来压强烈 4类来压极强烈 直接顶按照初次垮落布局和强度分为： 1类不稳定顶板 2类中等稳定顶板 3类稳定顶板 4类坚硬顶板 巷道顶板分类： 1）锚喷支护围岩分类法 1类稳定岩层（围岩稳定，长期不支护） 2类稳定性较好岩层（围岩基本稳定，长期不支护出现小块掉落） 3类中等稳定岩层（围岩能持续一个月以上稳定，有时会产生局部岩块掉落） 4类稳定性较差岩层（围岩稳定时间仅有几天） 5类不稳定岩层（围岩很容易产生冒顶片帮） 按顶板完成度划分为： 1类完整（巨块状整天结构） 2类较完整（块状结构） 3类较破碎（层状结构、块石碎石结构） 4类破碎（碎石角砾架构） 5类较破碎（散体状结构） 煤矿顶板灾害特点与分类 采场顶板事故灾害分类与特点。 采场顶板事故包括采煤工作面推进及设备安装过程中出现的顶板事故。回采工作面是顶板灾害的主要发生地点。 1.按照顶板冒落的范围和可能的危害程度，分为：局部冒顶和大面积切顶事故。 2.按照力源分：压垮型、漏冒型和其他类型。 1）局部冒顶事故 特点是发生的范围小，容易忽视。易发生的条件和特点： （1）薄层结构的复合顶板，在支撑压力的作用下容易破碎而冒落。 （2）开采煤层的埋藏深度、采高、工作面长度较长时，在采动应力作用下容易破碎冒落。 （3）容易发生的地点主要有煤壁附近区域、放顶线附近、上下端头及附近的工作面巷道内。 （4）发生的高峰从基本顶来压时刻开始至来压过程完成，此时的危险性大大增强。 2）压垮型顶板事故 包括向煤壁方向压垮和向采空区方向压垮。 （1）支架阻力不足，不能平衡直接顶大面积运动的作用力，在顶板下沉过程中被压裂、压断，失去支撑能力。 （2）支架阻力能够满足直接顶沉降的作用力，但允许压缩量不能适应顶板下沉的要求，在基本顶和已被迫断裂沉降的直接顶的作用下被压断，从而失去支撑能力。 （3）支架被压入强度低的顶板，失去支撑作用，不能控制顶板下沉，从而引起的顶板垮落。 由于基本顶运动引起的压垮，因其作用力的性质和始动方向不同，可分为以下两类： （1）冲击推垮型。基本顶首先将其作用力施加于靠近处于离层的直接顶上，造成煤层片帮和顶板下切，紧接着快速下沉的顶板把直接顶推垮。 （2）压垮型。支柱刚性较大，而可缩量很小，支柱之间的载荷不均衡，当基本顶来压时集中载荷较大的支柱首先被压断，随着载荷的转移和不断增加，破坏支柱不断增加，最后导致工作面被压垮。 3）推垮型顶板事故 煤层顶板产生较大离层，失去层面方向约束，产生较大的推力推到支架造成垮面，根据推力方向的不同，可分为沿倾斜推垮、向煤壁方向推垮、向采空区方向推垮。 发生事故条件： （1）直接顶与基本顶分界层间或复合结构的直接顶分层之间出现较大的离层空间。 （2）直接顶或其下部分层处于四周割裂的孤岛状态。 （3）因断层面等构造影响直接顶被切断。 （4）厚煤层分层开采，下分层金属网假定下开采时，金属网上形成悬浮顶板。 4）厚煤层难冒顶板大面积冒顶 当煤层顶板是整体厚层硬岩层时，往往悬浮上千、上万平方米才能冒落，产生强烈冲击力，而且将采空区内的气体瞬间挤出，形成暴风，产生极大破坏力。 2.巷道顶板灾害分类与特点 （1）局部小范围顶板坠落。巷道掘进后或维修过程中，产生局部空顶或支护强度偏弱，造成局部范围内的危岩冒落。 （2）压垮型。因巷道支护体强度低，或受断层、陷落柱、上部老巷或分层开采时上分层矸石胶结程度影响，大范围岩层的下沉运动给支护体造成冲击载荷，支护体不能承受顶板冲击力而引起的较大范围冒顶。 （3）推垮型。在倾角较大的倾斜巷道中破顶掘进时，由于顶板岩层沿层面方向的约束条件受到破坏，顶板岩层在自重作用下产生的下滑力超过支架承受极限而推垮。 顶板事故的处置技术 顶板事故灾害的特点 （1）突发性。在抢救初期容易出现失误，造成事故的损失扩大。 （2）继发性。发生顶板事故后，由于周边顶板处于不稳定状态，在未能及时采取有效的处理措施时容易再次垮塌，扩大事故范围。 （3）破坏性。矿井各系统破坏，瓦斯等有毒有害气体积聚，容易导致人员中毒和瓦斯爆炸等事故发生。 顶板