煤矿安全生产培训-煤矿顶板事故防治.pptxVIP

第一章掘进巷道支护安全第一是煤矿生产的一项基本方针，搞好顶板管理工作是贯彻执行这一方针的重要环节。但是，一些煤矿特别是煤矿仍然存在采掘机械化程度低、支护方式落后、支护设计不合理、违章空顶作业等突出问题，顶板事故多发。2004年——2008年我市有证及无证煤矿共发生各类事故109起，死亡人数331人，顶板事故42起，死亡71人，顶板事故占事故总数的38.5%，死亡人数占死亡总人数的21.5%。这充分说明了在我市煤矿中，顶板事故没有得到有效的控制，要确保煤矿生产安全，加强顶板管理是杜绝安全生产事故发生的关键。

第一节矿山压力基础知识矿山压力的概念煤矿在开采生产中必然要开挖一系列的井筒、巷道、硐室及采掘工作面等地下空间，它们的开凿破坏了原始岩体内的应力平衡状态，引起岩体内部应力重新分布，直至重新形成新的平衡状态为止。矿山压力正是由于地下采掘活动的影响而引起的岩层作用在井巷、硐室和采掘工作面周围煤岩体中以及支护物上的各种力的总称，简称矿压，也称地压。?

岩煤体没受到采动影响以前，岩煤体内的压力处于平衡状态，岩煤体上所受的是上覆岩层的重量，也称为原岩应力。当在岩煤体内形成采掘空间时，原岩应力的平衡状态被破坏，引起了应力的重新分布，使采掘空间被原采掘物承受的载荷转移到周围支撑体上而形成的压力称为支撑压力。它是工作面附近的岩煤体、煤柱、充填物或冒落的矸石上产生的应力集中现象。在矿山压力作用下，会引起许多外在的力学现象，如顶板下沉、底板鼓起、巷道变形、岩体破坏甚至大面积冒落、煤壁片帮或突然抛出、支架变形或损坏、以及大量岩层移动、地表塌陷等。这些在矿山压力作用下，围岩或各种人工支护物呈现的各种力学现象，统称为矿山压力显现，简称矿压显现。12二、矿山压力分布规律

掘进工作面巷道围岩应力分布巷道开掘后，顶板岩石就暴露出来，如不进行支护，巷道顶板岩层便失去支撑，开始弯曲下沉，出现一些逐渐扩大、增多的纵横交错的裂缝，导致原来的整体顶板岩石破坏、冒落。这样由下往上、由低到高，不断地破坏与冒落，直到巷道形成类似拱的形状以后，顶板岩石才处于稳定状态。这样形成的拱叫做自然平衡拱，如图：1-1自然平衡拱。

自然平衡拱形成以后，支架上只承受拱内岩石的重力，并达到稳定，其大小随拱的形状和大小而变，称为拱形压力。拱外岩石重量由拱承担，拱内形成压力降低区，这时拱上部的压力由巷道两侧的岩石来支承，因而在巷道两侧形成了压力升高区。这时把巷道两侧所承担的压力叫支承压力。经采动影响使应力重新分布后，作用在井巷周围岩体中及支护物上的力叫做巷道矿山压力，简称巷道矿压。巷道矿压的大小主要受巷道所处深度、巷道断面大小、地质构造、围岩性质等因素的影响：?

深度的影响。一般巷道围岩中原岩应力的大小与上覆岩层重量成正比，造成浅部巷道的压力较小主要表现在顶板，深部巷道的压力较大，并作用于巷道四周，容易出现底臌现象。巷道断面大小的影响。巷道越宽，所形成的自然越大，产生的巷道矿压也越大。地质构造的影响。在向斜轴、背斜轴、断层附近等构造应力集中处，矿压也越大。围岩性质的影响。围岩强度的大小及稳定程度是影响巷道矿压的主要因素：岩石坚硬、稳定，则产生的矿压小；岩石松软破碎、不稳定，则产生的矿压大。?3214

（二）巷道矿压1．顶压掘进巷道后，暴露出来的顶板必然向下弯曲，并在巷道中间弯曲较大，在巷道两帮弯曲较小；顶板以及距顶板较近的上部岩层弯曲大，距顶板较远的上部岩层弯曲小。在弯曲大的部分上下岩层之间就会出现裂隙，叫做离层。此时，如巷道无支架支撑，裂隙和离层继续发展，最后顶板就会冒落，最后形成自然平衡拱。如果巷道开掘后立即支护，支架就能阻止或减小岩石弯曲变形和移动。顶板弯曲变形和移动的岩石压在支架上的力叫顶压。顶压的大小决定于冒落拱的形状和大小，而拱的大小同顶板岩石性质和巷道宽度有关。在松软岩层中，平衡拱一般为抛物线形；在坚硬有层理岩石中，平衡拱一般近似三角形；在中硬岩石中，平衡拱介于上述二者之间。

0102侧压是指巷道两帮岩体对支架的压力。巷道侧压是由于两帮岩石或煤向巷道内挤压而形成的，其大小与两帮岩石性质及所承受的支承压力的大小有关。巷道所处深度越大，在巷道两帮所产生的支承压力就越大，两帮岩石破坏就越严重，作用在支架上的压力也就越大。而两帮岩石较软或稳定性较差时，遭受破坏就较严重，作用在支架上的压力也就越大。一般巷道开掘后，在巷道的两帮形成支承压力，两帮岩石承受的支承压力超过本身强度时，就会向巷道中间挤出。这种变形使巷道两帮逐渐移近，如果巷道两帮不支护或支护壁后的充填不密实，变形得不到控制，继续发展下去就会造成片帮。片帮后，新暴露出来的两帮会继续向巷道中间挤出，即继续片帮，此时巷道压力会急速增加。2．侧压

在侧压的作用下，巷道底板将会产生向上的压力，称为底压。底压会使底板岩