普采工作面顶板事故的防治煤矿冒顶事故对矿井安全生产危害极大,据煤矿事故统计,我国煤矿顶板事故占30 %~40 %,大多数顶板事故又发生在回采工作面,约占75 %~85 %,而回采工作面冒顶事故多发生在顶板来压期间,约占顶板总事故的60 %~70 %
其中,直接顶初次放顶占30 %~40 %,老顶来压时占60 %~70 %
从上述数据分析可以看出,回采工作面初次放顶、老顶初次来压和周期来压时所占比例较大
而回采工作面又以普采工作面比较严重:第一个是普采工作面数量多;第二个是由于普采工作面机械化水平较综采工作面低,抗灾能力差,发生顶板事故概率是综采的10~20倍
因此,分析掌握普采工作面发生冒顶的原因、规律,讨论有效防治措施,以降低煤矿顶板事故的发生,保证煤矿安全生产
1 直接顶初次放顶时的冒顶事故原因分析和预防1.1 初次放顶特点煤层在开采之前,它同岩层在各个方向受力是平衡的,掘出开切眼后,岩层受力平衡状态遭到破坏,围岩移动变形,寻求新的应力平衡,在顶板上方形成了临时平衡的岩石松动圈,这时工作面支架主要支撑的是松动圈内岩石重量
工作面开始回采,向前推动,松动圈渐渐扩大,支架受力很快增加,这时如不实行措施,岩层就会压垮支架,以致发生冒顶事故
因此,一般在开切眼推动6 m~20 m后,就及时撤回采空区支架,直接顶随回柱而垮落,这就是初次放顶
假如顶板岩石不自行垮落,要向采空区顶板打眼放炮进行“强制放顶”
直接顶初次放顶的特点有:第一个是工作面控顶面积较大,支柱较多,承受的压力也较大;第二个是初次放顶时,一次回柱范围较大,顶板冒落范围也较大;三是回柱时人工操作量大,时间较长
1.2 初次放顶时发生冒顶事故的原因(1)放顶距选择不合理,选择过大时,放顶前顶板压力大于支护阻力,易发生压垮工作面的顶板事故;(2)初次放顶面积过大,冲击力大,容易推倒支柱而造成冒顶;(3)初次放顶后,直接顶