采煤工作面顶板管理教案.doc

PAGE 1 采煤工作面顶板管理教案 目 录 一、基本概念 顶、底板 矿山压力 初次来压、周期来压 采煤工作面压力概况 采煤工艺方面的基本概念 地质方面的基本概念 采煤工作面顶底板分类 MT 554-1996缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类 MT 553-1996缓倾斜煤层采煤工作面底板分类 三、煤矿事故分类 四、采煤工作面顶板事故类型、易发生的地点及措施 五、特殊回采条件下的顶板管理 六、采煤工作面的安全检查 采煤工作面常见顶板事故隐患 八、我矿采煤工作面概况、顶底板基本情况及主要事故类型及采取的主要措施 九、采煤安全质量标准化 一、基本概念 1、顶、底板及划分 顶板：位于煤层上面的岩层，称为顶板。 煤层按自然层位分为： 伪顶：直接位于煤层之上，一般为薄层炭质页岩等软弱层组成，厚度在0.3～0.5m以下，极易冒落。 直接顶：直接位于煤层或伪顶之上的一层或数层岩层，常有泥质页岩、页岩、砂质泥岩组成，厚度不等，并随回柱垮落。 老顶：通常位于直接顶之上的厚而坚硬的岩层，常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成，回柱后可悬露大面积而不冒落。 底板：位于煤层下面的岩层称为底板。 直接底：直接位于煤层之下，强度较低的岩层，一般由泥岩、炭质泥岩、粘土岩组成，遇水易膨胀隆起挤压支柱。 老底：位于直接底之下，也有直接位于煤层之下，比直接底坚固，一般由砂岩和石灰岩组成，有较强的支撑力。 上述分类在实际工作中要对照实际地质情况，有的无伪顶、直接顶、直接底，如我矿的一4煤层，无伪顶和直接顶，只有老顶。 按直接顶岩层的稳定性及老顶来压强度的顶板分类： 不稳定顶板（又称破碎顶板）：指直接顶是松软易垮落的漏顶的岩层。用数字序号Ⅰ表示。如郭庄井的二1煤层顶板。 中等稳定顶板：直接顶中有裂隙但比较完整，工作面推进一定距离后，悬露顶板板才会冒落。用数字序号Ⅱ表示。如宁庄井四7采区的顶板。 稳定顶板：直接顶为强度较大的岩层，分层厚，无明显节理裂隙，工作面向前推进后顶板并不冒落，回柱放顶时，需要做人工强制放顶。用数字序号Ⅲ表示。如我矿的二2煤层顶板。 坚硬顶板：顶板完整，很少有裂隙，回柱放顶后，顶板能大面积悬露不垮落。这种工作面的顶板必须采取深孔爆破，高压注水等特殊的放顶方法。用数字序号Ⅳ表示。如我矿的一4煤层顶板。 按老顶来压强度的强弱可将顶板分为四级： 不明显，用数字序号Ⅰ表示； 明显，用数字序号Ⅱ表示； 强烈，用数字序号Ⅲ表示； 极强烈，用数字序号Ⅳ表示。 矿山压力与显现 矿山压力：在未采动的岩体内，岩石处于原始应力状态，当在岩体内进行采掘工程后，必然会引起围岩中应力的重新分布，达到新的平衡，这种压力重新分布及其对围岩的作用过程称作矿山压力。 矿山压力显现：在矿山压力作用下造成的围岩变形破坏，煤壁片帮、支架受载变形、煤的压出、冲击地压、以及煤与沼气突出等现象，称为矿山压力显现。 矿山压力的衡量指标： 顶板下沉量：一般是指煤壁处裸露的顶板到采空区边缘的顶板移近量，以mm计，在缓倾斜工作面由于顶板下沉量一般情况下远比底膨量大，因而称做顶板下沉量。 顶板下沉速度：是指单位时间内的顶底板移近量，一般以mm/h计，它表示顶板活动的剧烈程度。 支柱载荷：随着顶板下沉，采煤工作面支柱受载也逐渐增加，一般可以用肉眼观察到柱帽的变形和破坏，剧烈时可以观察到支柱的变形和折损。具体数值可用测力计或压力表测得，支柱所受载荷用KN/m2表示。 影响回采工作面矿山压力的主要因素 采高与控顶距：它的变化直接影响着顶板压力及顶板下沉量，采高、控顶距越小，顶板下沉量越小，顶板也就比较稳定。 工作面推进度：加快工作面推进度，在一定情况下，能减少顶板下沉量，但推进速度增长到一定后，顶板下沉量将不会有显著改变。 开采深度：开采深度在600m至800m时，深度对矿山压力没有明显影响，但随着开采学度的增加，煤壁内的支撑压力将加大，可能迫使支架的工作载荷增加。 采煤工作面矿山压力的基本特征 采煤工作面初次来压后，随着工作面的向前推进，顶底板岩层受到破坏，一般顶板岩层受到破坏严重，根据岩层破坏特征可以将岩层分为三部分： 冒落带：岩块成不规则垮落，岩体破碎系数为1.3～1.5左右。 裂隙带：在冒落带之上，此处岩层虽已断裂，但仍能整齐排列。 弯曲下沉带：裂隙带之上直到地表的岩层，这部分岩层裂隙更少。 冒落带矸石对裂隙带岩层起支撑作用，从而可减缓裂隙带岩层的挠曲程度。 初次来压、周期来压 初次来压与初次来压步距：采煤工作面从切眼开始推进，一般情况下，伪顶随采随放顶随冒落，直接顶也会随回采放顶回柱而垮落，而老顶只是在悬露面积大时，才发生剧烈下沉和垮落。老顶垮落时，顶板压力显著增大，此时的顶板压力就叫初次来压，通常把老老顶第一次大面积人垮落叫初次来压。初次来压时，工作面煤壁距开采切眼煤壁的距离称作初次来压步距。 初次来压