采煤工作面顶板控制.ppt

* * 第一节 采煤工作面顶板控制 一、采煤工作面的顶板支护 （一）采煤工作面支护的作用与要求 1、作用 （1）防止工作空间直接顶岩层的跨落，保护好工作空间。 （2）防止或减缓基本顶岩层的下沉、弯曲和离层，保持基本岩层的基本稳定性，增大基本顶的强度。 （3）采煤工作面的工作空间不发生冒顶事故，是衡量工作面支护作用是否有效的唯一标志。 2、要求 （1）支架要有足够的支撑力。 （2）支架要有足够的可缩性。 （3）必须根据煤层上覆岩层的具体情况，去正确选择支护形式和支护材料。 （二）采煤工作面支架类型和单体支柱的特性 采煤工作面支架的类型： （1）按结构可分为：单根的支柱和由支柱、顶梁组合成的棚子支架，以及由支柱、顶梁、底座组合成的液压支架。 （2）按材质可分为：金属支柱和木支柱。 （3）按工作原理可分为：摩擦式金属支柱、单体液压支柱和液压支架。 （4）按支架的作用可分为：普通支架和特殊支架。 （三）采煤工作面单体支架的布置方式 1、普通支架 2、采煤工作面的特殊支架 二、采空区处理 采空区的处理是采场顶板控制的重要环节。它是根据顶底板岩性及其层位组成、煤层厚度、地面自然条件等因素来确定的。 1、全部跨落法 就是对采面工作空间以外的采空区，在撤去支架后，让顶板自行跨落或强迫其跨落，以减少工作面顶板的压力。适用于顶板较易跨落的工作面，直接顶厚度大于采高的2～4倍时效果最好。 2、充填法 充填法处理采空区，是用水或风作动力，将砂、石等固体物通过管道等从地面或井下到工作面，用其充填采空区使之支撑顶板的方法。它主要适用于开采特厚煤层及水体下、铁路下和建筑物下采煤。 3、缓慢下沉法 就是利用顶板岩层具有的塑性可弯曲的性能，使其在采空区弯曲下沉而不跨落，直至与底板岩层相接触，从而充满采空区并控制上覆岩层的活动。它主要适用于开采塑性顶板的薄煤层，当底板具有膨胀性质时更为合适。 4煤柱支撑法 煤柱支撑法处理采空区，就是工作面推进一段距离后，在采场留下适当宽度的煤柱来支撑顶板。这种方法主要使用在煤层顶板非常坚硬难以跨落的岩层情况下。 第二节 采煤工作面特殊条件下的 顶板管理 工作面初次放顶的管理 1、一般要求 （1）采煤工作面从开切眼推进始，到工作面直接顶冒落的高度达到采高的1.5-2倍，冒落的长度达到工作面长度的1/2以上时，此阶段的顶板跨落称为初次放顶。 （2）初次放顶时期，直接顶冒落高度达不到采高1.5-2倍时，则采用人工强制放顶。 （3）初次放顶必须制定专门的安全技术措施，经矿技术负责人审批，由生产副矿长实施措施，并明确现场实施指挥人员。 （4）单体支柱工作面初次放顶时，根据开切眼顶板及支架的状况，采取支护方式。 （5）综采工作面初采时，根据开切眼顶板状况，采取支护方式。 （6）坚持初次放顶期间支护质量管理和顶板动态的检测和预报。 2、复合型顶板初次跨落阶段的顶板控制 为了预防复合型顶板下的推垮型顶板事故的发生，在初采期间应采取以下措施： （1）开切眼附近是推垮型冒顶的多发区，也是顶板管理的重点区，应采取综合预防措施，防止冒顶发生。 （2）提高单体支柱的初撑力，使支柱不仅能支撑住顶板下部软岩层，而且能把软岩层紧贴岩层，使其间的摩擦力足够阻止软岩层的下滑，同时也加强了支架本身的稳定性。 （3）增加工作面支架的支护强度和稳定性。 （4）适当加大工作面控顶距，第一次放顶两排柱比较合适。 （5）消除形成复合顶板推垮的条件。 3、坚硬顶板初次跨落阶段的顶板控制措施 （1）要以支撑为主，护顶为辅。 （2）加强放顶排的特殊支护。 （3）合理确定初次跨落阶段的控顶距。 4、基本顶初次来压阶段的顶板控制措施 （1）加强工作面支护质量与顶板动态监测。 （2）沿放顶线架设1-2排密集支柱或丛柱。 （3）沿放顶线每隔5-8架设一个木坑。 （4）对坚硬基本顶，必须随着回采的推进，进行强制放顶。 二、采煤工作面过旧巷的安全技术措施 （1）如果旧巷已不通风，应首先通风排除有害气体，然后修复并清理巷道，加固旧巷内支架。 （2）厚煤层工作面过下分层旧巷时，应提前将旧巷用沙子或矸石填实，当工作面推到旧巷位置时，底板应辅长梁平行煤壁架在旧巷棚梁上，工作面支柱支在长梁上。 （3）旧巷顶板破碎，平行通过有困难时，应采取斜交通过的办法。 （4）炮采工作面接近旧巷时，应尽量采取放小炮或震动炮，以减轻对顶板的破坏。 （5）炮采工作面透过旧巷时，应停止爆破，改用手镐落煤，提前控制顶板。 （6）综采工作面过旧巷时，可利用液压支架的前探梁托住旧巷棚梁，然后逐步移架。 （7）过旧巷时要适当加快推进度，边采边支护，以减少空顶时间和空顶面积，防止冒顶。 三、工作面结束时的顶板控制 1、单体支架工作面收尾的顶板控制措施 （1）工作面的停采线应选择在两次周期来压的中间区段，尽量