厚松散含水层坚硬顶板上提工作面压架机理研究_牛多龙

doi ：10.11799/ce201311018

收稿日期：2013－04－28

作者简介：牛多龙（1965－），男，安徽寿县人，高级工程师，1988年毕业于淮南矿业学院采矿工程系采矿专业，现任

淮南矿业（集团）有限责任公司潘一矿矿长。

厚松散含水层坚硬顶板上提工作面

压架机理研究

牛多龙1

，杨

科2，华心祝2，周广飞

2（1.淮南矿业（集团）有限责任公司潘一煤矿，安徽淮南232082；

2.安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南232001）

摘

要：基于潘一煤矿1602（3）上提工作面开采地质和技术条件及压架事故分析，构建了不

同覆岩结构初次来压的力学模型及UDEC 数值模拟实验模型，获得了不同坚硬岩层组合条件下顶

板运移、破断、应力演化特征。结果表明：由于厚松散含水层载荷传递作用，当顶板坚硬岩层组合及其厚度满足一定条件时，易发生冲击性复合破断，导致压架。研究揭示了厚松散含水层坚硬顶板条件下上提工作面压架机理，为类似条件下工作面安全开采提供了参考。

关键词：提高回采上限；坚硬顶板；压架机理；复合破断；厚松散含水层

中图分类号：TD355

文献标识码：B

文章编号：1671－0959（2013）11-0050-04安徽淮南矿区新生界第四系下含水是对现场实际生产过程有直接影响的含水层，以往留设了60 80m 的防水煤（岩）柱，造成资源大量浪费。近年来，由于煤炭资源短缺，有些煤矿开始回采原来为留设防水煤柱而呆滞的煤层，在本文中提高开采上限开采的工作面称为上提工作面。上提工作面煤层顶板距松散层底部含水层近，裂隙发育、岩体孔隙率高和强度降低、自稳性能与承载能力差，顶板难以管理，开采以后，垮落带和导水裂隙带极易发育至含水层，发生突水溃砂事故，危及矿井安全生产

［1］

。据调查，许多进行提高开采上限开采的矿井发生了突水压架事故，造成重大经济损失，严重威胁煤矿生产安全。如，淮南矿业集团潘一矿1402（3）、1602（3）工作面先后发生压架突水事故；潘二矿12226工作面在初放期间部分支架被压死。顾北矿和潘北矿在缩小防水煤柱和提高上限的综采面也发生了压架事故。祁东煤矿甚至发生了淹井事故

［2］

。

许家林

［3］

等人利用关键层理论的复合破断内容对皖北

祁东煤矿工作面突水压架机理做出了合理解释。袁亮［4］

认

为含水层原始沉积环境、基岩岩性组合、顶板砂岩富水性是影响工作面是否发生突水事故的决定因素，分析了工作面发生突水的原因和途径并总结了三条缩小防水煤柱成功的条件。张文艺［5］

对潘谢矿区内的防水煤柱进行了围岩分

类，得出不同覆岩结构下导水裂隙带发育高度值。张永

之

［6］

认为在潘谢矿区，潘一、潘三矿井在生产实践中，在Ⅰ类松散含水层下在留设60m 、甚至80m 高度防水煤柱的情况下也会发生综采支架被压、工作面发生突水的灾害事

故。通过对国内外邻近松散层下开采情况的总结和分析，可知，在不同水体等级下，可根据不同基岩岩性，利用经验公式确定三带高度，当三带发育高度符合条件时，认为在此基岩高度下生产安全。但是从一些实际情况看，当满足上述条件时，还是会发生压架突水事故。

1潘一矿1602（3）工作面压架突水事故综述

工作面走向长750m ，面长147.6m ，正常段13－1煤厚

1.9 4.9m ，平均厚约3.4m ，煤岩层产状为189? 221?∠2? 8?，平均倾角6?，该面为提高上限开采工作面，设计最小防水煤柱40m ，实际最小防水煤柱44.3m ，工作面安装ZZ6400/18/38型液压支架（实际工作阻力7200kN ）100架。工作面初次来压时，工作面平均退尺44m ，来压时工作面中部液压支架安全阀大面积卸液，支架活柱伸出量迅

速减少，采高由2.8m 变为2.4m 以下，38# 65#

支架煤机无法通过，11# 15#、61# 65#

支架后立柱基本无行程。工

作面有35个支架受到不同程度的损坏，损坏形式为前柱缸盖坏、后柱耳座开焊、前后柱柱窝移位、推移框架坏、侧护板变形、前梁坏、四连杆弯曲变形、后柱活柱弯曲等。最终液压支架没被抢救出来，整套设备被埋在采空区，造成巨大损失。

初次来压时，现场汇报工作面78# 87#

架顶板淋水，最大水量约6m 3/h ，之后一直稳定在5m 3

/h 左右，当天取

水样送集团公司化验后，判断出水水源为浅部顶板砂岩水。此后，每天取水样送集团公司进行动态化验，之前水质化

生产技术

煤炭工程2013年第11期

验结果无明显变化，出水水源为浅部顶板砂岩水。在抢救

支架过程中，现场调查发现96# 97#

架有出水点，出水量

在2 3m 3

/h ，水的颜色为灰黑色（含煤粉），工作面顶板有明显来压现象，有断裂色。

2厚松散含水层条件下覆岩破断规律研究2.1

潘一矿13#

煤层覆岩结构类型分析

由于受原生沉积环境及后期构造运动破坏影响，井田

内不同区域防水煤柱覆岩结构变化很大，根据岩石物理力学性质特征，将其划分为六个岩组。依岩组力学参数及岩组特征，将13－1煤层覆岩划分为三种类型［7］

：Ⅰ坚硬型；

Ⅱ中硬型；Ⅲ软弱型。

按照上述覆岩结构类型分型，可建立13#煤层覆岩结构力学模型。坚硬型覆岩结构力学模型如图1所示，其中模型覆岩为2层硬岩层，2层软岩层，无直接顶，煤层厚度为3.5m 。由于砂岩累计厚度占覆岩总厚度的42% 50%，并考虑现场的实际情况，可分别改变硬岩1、硬岩2、软岩1的厚度，来研究硬岩1、硬岩2的垮落次序和垮落步距

。

图1

潘一矿13－1煤层覆岩结构力学模型

2.2潘一矿13#

煤层覆岩破断特征数值模拟研究

由图1可知，基岩高度范围内有2层坚硬岩层，由关

键层理论可知，当符合一定条件下，岩层易发生复合破断。下文将讨论基岩在符合什么条件下2坚硬岩层会发生复合破断。假设基岩高度为H ，风氧化带高度为∑h 2，则坚硬型模型中各岩层厚度之和为H －∑h 2，又坚硬岩层累计厚度占覆岩总厚度的42% 50%，则有：

h 1+

∑h

1

+h 2=H －

∑h

2

（1）0.4H ≤h 1+h 2≤0.5H

（2）

由文献［

8］可知，关键层复合效应的实质是：∑h 1/h 1和h 2/h 1的变化改变了硬岩层1上载荷的大小。复合效应的判别准则：

h 2/h 1≥0.5+1.5∑h 1/h 1

（3）∑h 1/h 1≤2.2

（4）

由式（1）、（4）可得：

h 2≥H －

∑h

2

－3.2h 1（5）由式（2）可得：

h 2≥0.4H －h 1（6）h 2≤0.5H －h 1

（7）

由式（4） （7）可解得满足不等式成立的条件为：

2.4∑h 2≤H ≤

3.7∑h 2

（8）

对于坚硬型覆岩结构，当2层硬岩层发生复合破断时，对应于不同的风氧化带厚度，基岩的厚度的取值要满足一定的范围。根据现场实测情况，潘一矿区不同区域内基岩风化带平均13.5m 。由式（8）可知当基岩风化带厚度取其平均值时，基岩总厚的取值范围为31.2≤H ≤48.1。

由以上计算结果，模拟方案中基岩高度拟取45m ，将其代入式（4） （7），并将公式之间的关系以图形直观的显示出来，如图2所示，图中阴影部分为为满足不等式要求的h 1、h 2的取值范围： 4.3≤h 1≤5.5，17≤h 2≤18.2

。

图22层硬岩厚度取值范围图

当h 1、h 2的值在图中阴影部分时，可知2层坚硬岩层会发生复合破断。为验证上述结论，可做如下模拟方案。其中方案1中h 1、h 2的值在图中阴影部分，方案2中h 1、h 2的值不在图中阴影部分。方案的具体参数如下：

1）方案1：h 1=4.7m ；∑h 1/h 1=2.06。则有∑h 1=9.7m 、h 2=17.6m 。

2）方案2：h 1=10.4m ；∑h 1/h 1=1.13。则有∑h 1=11.8m 、h 2=9.8m 。

模拟计算中每一步开挖5m ，在模拟中以拉破坏作为岩层破断的判别条件。可直观的给出不同开采步距时硬岩层发生破断的位置及先后顺序

。

图3

方案1硬岩破断图

如图3所示，当工作面推进45m 时，运算到21013时步时，硬岩层2位于采空区上方的中部位置开始出现拉破坏，此时，硬岩层2破断，其所承担的上覆岩层载荷及软岩层1的自重可视为全部加于硬岩层1上，硬岩层1上所承受的载荷远远大于硬岩层2破断前所承受的载荷，硬岩层1随后出现破断。在相同推进度下，继续运算模型，运算到22230时步时，硬岩层1位于开切眼上方偏煤体侧开始出现拉破坏，即硬岩层1在此位置处破断；在相同推进度下，继续运算模型，运算到24230时步时，硬岩层1位于工作面煤壁上方偏煤体侧开始出现拉破坏，即硬岩层1

2013年第11期煤炭工程生产技术

在此位置处破断；在相同推进度下，继续运算模型，运算到34230时步时，硬岩层1位于采空区中部的部位开始出现拉破坏，即硬岩层1在此位置处破断。此时，硬岩层1已完全垮落，硬岩层1的垮落机理可总结为：硬岩层2垮落后，硬岩层1受到高载荷作用，两端在高集中载荷作用下，应力超过了其抗拉强度，即两端率先被拉断，此时，硬岩层1开始出现弯曲下沉，采空区中部的挠度增大，当该部位所受的拉应力超过其抗拉强度时，将会被拉断。此时硬岩层1与硬岩层2破断距相等，即出现硬岩层复合破断现象，冒落带及裂隙带高度发育异常，甚至会导通松散层下含水，同时作用在工作面支架上的载荷大大超过其所能承载的载重，若移架不及时，工作面将会出现压架突水事故。

如图4所示，当工作面推进35m 时，硬岩层1位于采空区中部的位置出现拉破坏，即硬岩层1开始破断，破断距为35m 。当工作面推进50m 时，硬岩层2位于采空区中部的位置出现拉破坏，即硬岩层2开始破断，破断距为50m 。通过比较分析可知，在2种方案相同岩层材料参数情况下，方案2中硬岩层1承担的载荷大于方案1中硬岩层承担的载荷，导致其先于硬岩层2破断；方案2中硬岩层1的破断距小于方案1中硬岩层1的破断距，即硬岩层复合破断时，破断距要大些；方案2中硬岩层1与硬岩层2呈非复合破断特性，两者的破断距相差15m

。

图4

方案2硬岩破断图

3潘一矿1602（3）工作面初放阶段合理支护阻力计算

对1602（3）工作面煤层顶板分组，13－1煤基岩高度为

64.04m ，砂岩累计厚度占覆岩总厚度的53.7%，属于坚硬型覆岩结构，其覆岩结构模型含2层硬岩层，2层软岩层。可建立坚硬型覆岩结构力学模型。其中，h 1=7.5m ，∑h 1=12m ，h 2=24.5m ，∑h 2=24m ，将上值代入式（8），可得，要满足此条件下2层硬岩层同步破断时基岩的范围为57.6≤H ≤88.8，此式成立。满足不等式要求的h 1、h 2的取值范围： 4.55≤h 1≤12.67，21.33≤h 2≤29.45。可知1602（3）工作面2层硬岩层满足同步破断的条件。

3.1老顶初次破断时岩柱结构受力分析

硬岩层复合破断属于组合效应

［9－10］

，2硬岩层同步破

断，破断后的岩块厚度大，断裂度i 高，因此可以称该破断岩块为岩柱。断裂的岩柱通过岩柱之间的摩擦力和水平推力形成平衡结构，其结构受力分析如图5所示。图中，h 为岩柱厚度，l 为垮落步距的一半，θ为岩柱回转角，a 为岩柱接触面高度，且由图中几何关系可得：

a =

12

（h －l

2sin θ）

（9

）

图5

岩柱受力分析

取∑M A =0，∑F y =0，可得：

T =2ql 2/（2h －3l sin θ）

（10）ＲA =ＲB =ql

（11）

在图5中，假设支架阻力为Ｒm ，取破断岩柱的重量及

上覆载荷之和为G ，由∑M A =0，则有：

G （

1

2

l cos θ－h sin θ）+T （h －a ）=（Ｒm +T tan φ）（l cos θ+h sin θ）

（12）可得：

Ｒm =

i +sin θ－6i tan φsin θ

i +sin θ+2i tan φsin θ+2cos θtan φ

G

（13）

3.21602（3）工作面支架合理阻力确定

潘一矿1602（3）工作面现场实际条件为，其初次垮落

步距为40m ，运输巷顶板距松散层底界面高度平均值为67.7m ，取整数值68m 。回转角θ=7.5?，tan φ=0.82，则

i =h /l =3.4。

则有：G =47420kN /m 。

代入式（13）可得：Ｒm =6639kN /m 。

支架宽度为1.5m ，则可求出支架对岩块的作用力：

P =Ｒm ?b =9958kN

即当1602（3）工作面2层硬岩层同步破断时，满足断裂岩块不发生滑落失稳条件的支架工作面阻力为9958kN ，而该面实际支架的实际最大工作阻力为7200kN ，可见工作面出现压架突水事故是必然的。

4结论

1）对潘一矿区13－1煤层顶板进行覆岩结构分类。得出不同覆岩结构条件下顶板运动规律。对于坚硬型覆岩结构，当硬岩层1的高度h 1与硬岩层2的高度h 2满足不等式（4） （7）时，2层硬岩层会发生复合破断。

2）得出不同覆岩结构条件下支架合理工作阻力计算公式。当1602（3）工作面2层硬岩层同步破断时，满足断裂岩块不发生滑落失稳条件的支架工作面阻力为9958kN ，而该面实际支架的实际最大工作阻力为7200kN ，因此在支架选型时需选择高阻力支架才能满足工作面正常的生产需要。

3）潘一矿1602（3）工作面顶板覆岩结构特征满足2层硬岩层发生复合破断的条件，当支架合理工作阻力不能平衡

（下转第56页）

到采空区自燃“三带”的宽度，见表2。表2

按氧气浓度指标划分采空区自燃“三带”宽度

位置散热带/m 自燃带/m 窒息带/m 进风巷侧0 4343 6969以远中部0 3737 5252以远回风巷侧

0 22

22 30

30以远

以上两种采空区自燃“三带”的划分方式在很多工程实践中得到了应用，但为了寻求更加精确的划分“三带”的指标，还应从自燃“三带”之间的本质区别去考虑，窒息带与氧化带之间应该着眼于采空区自燃发火的供氧条件，它们之间的界线应利用下限氧浓度（8%）来划分，而散热带与氧化带之间是着眼于采空区自燃的蓄热条件，它们之间

的界限应利用上限漏风风速（0.004m /s ）来划分［5］

。任何单

一的划分自燃“三带”的指标都是片面的。根据模拟得到的采空区氧气浓度分布和漏风风速分布，以双指标法划分得到了采空区自燃“三带”的位置及范围，如图6所示

。

图6双指标划分采空区“三带”范围（m ）

由图6可以看出，采空区自燃“三带”分布呈不对称形状，在进风巷，氧化带距离工作面最远，为41m ；在回风巷，氧化带距离工作面较近，为18m ；而在采空区中部，氧化带离工作面最近，为11m ，造成采空区两侧漏风分布、氧气浓度分布不均是因为沿程耗氧和采空区孔隙率和渗透率分布不均，采空区两侧有煤柱支撑，孔隙率要大于采空区中部，由速度分布图7（a ）也可以佐证这点。

若煤层的自然发火期按一个月来计算，根据双指标划分出的采空区的最大自燃带宽度为58m ，安全系数取1.2，则工作面的平均推进速度不得小于2.3m /d ，才能防止采空区遗煤自燃，在实际生产过程中，工作面的推进速度为2m /d ，略低于安全回采速度。因此，在现有推进速度下，遗煤可能发生自燃。

6结论

1）通过对采空区漏风流场、氧浓度场、瓦斯浓度分布和压力场进行数值模拟，并将模拟得到的氧气浓度分布与实测的氧气浓度进行对比，根据差别进行模拟参数调整，直到模拟结果与现场实际相吻合，得到符合现场实际的模拟参数。并利用双指标法划分了采空区自燃“三带”范围。

2）采空区最大自燃宽度为58m ，自燃带宽度在采空区进风侧、中部和回风侧各不相同，采空区中部＞进风侧＞回风侧。

3）通过FLUENT 的数值模拟，可以在工作面推进前期确定出采空区自燃“三带”范围，为防止采空区遗煤自燃，工作面平均安全回采速度应保证不小于2.3m /d 。参考文献：

［1］唐明云．基于温度场法的采空区火源定位技术研究［D ］．淮南：安徽理工大学，2005．

［2］秦汝祥．高瓦斯高产工作面立体“W ”型空气动力学系统研究［

D ］．淮南：安徽理工大学，2008．［3］

Szlazak J．The determination of a co －efficient of longwall gob permeability ［J ］．Archives of mining sciences ，2001，46（4）：451 468．

［4］张国枢，戴广龙．煤炭自燃理论与防治实践［M ］．北京：煤炭工业出版社，2002．

［5］

叶正亮．双指标法划分采空区自燃“三带”的数值模拟［J ］．煤矿安全，2012，（3）：1 5．

（责任编辑郭继圣櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗

）

（上接第52页）

初放阶段老顶复合破断形成的结构时，就会发生压架事故，这是发生压架事故的根本原因。参考文献：

［1］杨本水，段文进．风氧化带内煤层安全开采关键技术的研究［

J ］．煤炭学报，2003，28（6）：608 612．［2］赵开全，张建华．祁东煤矿松散含水层下合理回采上限的分析［J ］．煤炭科学技术，2004，（9）：74 76．［3］

许家林，蔡东，傅昆岚．邻近松散层承压含水层开采工

作面压架机理与防治［J ］．煤炭学报，2007，32（12）：

239 243．

［4］

袁

亮，刘满才．淮南潘集矿区部分块段可缩小防水煤柱

开采探讨［

J ］．煤炭科学技术，1999，27（1）：32 35．［5］

张文艺，陈玉宝，汪文革，等．缩小防水煤柱综放工作面矿压特征［J ］．矿山压力与顶板管理，2001，（2）：17 19，87．

［6］张永之，刘满才．淮南潘谢矿区缩小防水煤柱开采现状及设想［

J ］．能源技术与管理，2010，（1）：97 98．［7］张文艺，汪文革，彭卫东，等．潘谢矿区缩小防水煤柱开采实践［

J ］．煤炭学报，2002，27（2）：128 133．［8］钱鸣高，缪协兴，许家林，等．岩层控制的关键层理论［M ］．徐州：中国矿业大学出版社，2003．

［9］王晓振．松散承压含水层下采煤压架突水灾害发生条件及防治研究［D ］

．徐州：中国矿业大学，2012．［10］

黄庆享．浅埋长壁开采顶板结构及岩层控制研究［M ］．徐州：中国矿业大学出版社，2000．

（责任编辑郭继圣）

回采工作面顶板管理制度通用版

管理制度编号：YTO-FS-PD121 回采工作面顶板管理制度通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

回采工作面顶板管理制度通用版 使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1、坚持工作面支护质量和顶板动态监测，开展安全隐患整改情况的班评估工作。 2、所有支护材料的规格质量，供货渠道，合格证必须符合设计要求。 3、工作面最大控顶距四排，最小控顶距三排，采用见四放一的正规循环作业方式，初次放顶前的控顶范围，必须在作业规程中规定。 4、工作面顶板不出现台阶下沉，控顶范围内，顶底板移近量按采高≤100㎜/m。 5、新下井和修好后的单体，必须经过试压合格后，方可下井使用，损坏和不能使用的单体及时升井检修，所有入井的单体使用8个月后，都要升井试压，合格后，方可继续使用。 6、单体初撑力必须≥90KN，达不到要求的要进行二次加压，泵站压力必须≥18mpa，乳化液浓度不低于 2~3%，系统完好，不漏液。 7、支柱全部编号管理，不缺梁少柱，工作面单体必须

采煤工作面顶板管理技术基础工作

采煤工作面顶板管理技 术基础工作 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

采煤工作面顶板管理技术基础工作1、在综采工作面采区设计前，要有地质部门提供的详细地质资料，对工作面的煤层赋存、煤质硬度、煤层倾角、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质、瓦斯涌出量、瓦斯动力、无煤带、火成岩侵入带及有无炭柱等要全面探明、查清。 2、加强综采工作面矿压观测工作，逐步摸清各煤层综采工作面的矿压显现规律，分析研究液压支架的工作状况，为安全生产和今后支架选型提供科学依据。 3、及时收集工作面顶板压力情况和有关地质资料，认真分析工作面矿压显现规律，并制定有效的顶板管理措施。 4、采煤工作面必须建立工作面技术档案。记载地质构造带、围岩变化带、积水区域、掘进和开采影响范围内采空区、老巷等情况，为下分层开采提供支护设计依据。 5、每个采煤工作面，都应根据本煤层和邻近采区的地质和矿压观测等资料，确定采煤工作面的顶板管理方法、支护方式，作为编制采煤工作面作业规程的依据和内容。凡没有矿压观测资料和支护设计的作业规

程，不得审批。新投产矿井、新开采煤层应在生产中逐步积累矿压观测资料。 6、矿井应制定采煤工作面支护质量、顶板监测及矿压观测预报制度，并认真执行。矿压观测资料的收集处理应及时反馈，指导生产，并定期进行顶板压力预报。 7、采煤工作面初次放顶、老顶来压、过断层、过破碎带、过老窑、工作面收尾等，必须事先拟定周密的安全技术措施，经矿总工程师批准后执行。分管生产的副矿长应组织安全、生产、技术部门人员和队长到现场指挥，直至处理完毕为止。 8、采煤工作面在停产或节日放假前必须对工作面加强支护，缩到最小控顶距，防止顶板来压，造成垮冒。 初次放顶 1、炮采工作面要编制专门的初次放顶设计，报矿总工程师审批。设计中对炮眼位置、炮眼距离、深度、角度、装药量、放炮方式、放顶步距等都要做具体规定。缓倾斜煤层坚硬顶板挑冒高度不得小于采高的1.5倍。

综采工作面坚硬顶板安全控制技术

收稿日期:2012－05－01作者简介:张 路(1987—)，男，河南泌阳人，助理工程师， 2009年毕业于河南理工大学，现从事煤矿生产技术管理工作。 综采工作面坚硬顶板安全控制技术 张 路，熊 伟 (平煤股份四矿，河南平顶山467000) 摘要:针对平煤股份四矿庚20-21010工作面的坚硬顶板的实际情况，深入分析了岩石爆破损伤断裂机理，利用超前深孔预裂爆破的方式控制顶板，实现了顶板预裂的目的，避免了工作面因顶板瞬间大面积来压引发破坏工作面综采设备、危害作业人员人身安全等事故的发生，保证了工作面正常安全高效生产。关键词:综采工作面;坚硬顶板;预裂软化中图分类号:TD327．23 文献标志码:B 文章编号:1003－0506(2012)09－0075－02 采煤工作面坚硬顶板难以垮落一直是国内外顶 板控制中的一个难题。有的初次垮落跨度超过50 m ，冒落面积在3000m 2 以上，同样存在大冒顶的威胁，预防难冒顶板的冒顶事故，是预防顶板事故的重 要内容之一。大面积的顶板在极短时间内冒落，不仅对回采工作面支护产生严重的破坏，而且把已采空间的空气瞬间排出，形成巨大的风暴，对人员和设备造成严重损害，对附近巷道乃至矿井破坏极大。因此，对工作面的坚硬顶板采取相应的安全防治措施，对保证人员和设备免受损害、工作面安全正常回采和企业发展等均具有十分重要的意义。 1采面概况 平煤股份四矿庚20- 21010工作面位于庚一采区东翼上部，为庚一采区首采工作面，相邻的南部、北部均未布置工作面;西与胶带下山、轨道下山及回风下山相通，东至二矿井田边界20m ，边界以东20m 为二矿庚20-21080切眼，已回采;位于王家村以南500m 的东西带，为低山丘陵，垂深640 780m 。该工作面走向长815m ，倾向长175m ，回采面积达到 160555m 2，平均煤厚1.76m ，工业储量395607t ，可采储量383739t 。 该采面通过两巷及切眼掘进揭露:煤厚变化幅度较大，为1.10 2.60m (底部夹矸下煤除外)，大部分煤层厚1.60 1.90m ，平均厚1.76m 。庚20煤层有2 3层夹矸，厚0.01 0.20m ，为浅灰色泥岩夹矸，较软。煤层走向:西部75? 84?;中部86? 95?;东部76? 90?。煤层倾角:西部9? 9?30'，中部7?30' 9?;东部平均8.8?。该采面无伪顶，直接顶为石灰岩，厚5m ，属坚硬顶板;基本顶为粉砂质泥岩，厚11m ，为Ⅱ类顶板。工作面在回采过程中顶板不易垮落，需处理顶板，防止出现大面积空顶现象。 2岩石爆破损伤断裂机理分析 在岩石爆破机理研究中，一般认为岩石破坏是 冲击波和爆生气体膨胀压力共同作用的结果。冲击波作用只表现在对形成初始径向裂纹起先导作用，而大量破碎岩石则依靠爆生气体膨胀压力作用。对均质岩体以应力波为主;而对于整体性不好、节理裂隙发育的岩体，以爆生气体作用为主。 岩石爆破过程在炮孔周围的空间上可分为3个区域:爆破近区(强烈冲击区，不大于2 3倍的炮孔直径);爆破中区(非线性过渡区，不大于2 6倍的炮孔直径);爆破远区(线弹性区)。 爆破作用下岩石破坏、断裂过程可分为2个阶段:①爆炸应力波使压碎区产生宏观裂纹，并激活、扩展破裂区的原始裂纹;②爆生气体的准静态作用使爆炸应力波形成的裂纹产生二次扩展。 3坚硬顶板预裂软化设计方案 坚硬顶板强度高，节理、裂隙不发育，具有整体 性好和自稳能力强等特点，在开采过程中容易形成大面积悬顶，给工作面安全生产带来隐患。因此，必须对顶板进行处理，改变顶板岩体的物理力学性质，以减小顶板悬露面积，防止或减弱大面积顶板来压。 爆破弱化是用爆破的方法人为将顶板切断，使 · 57·2012年第9期中州煤炭总第201期

采掘工程顶板管理制度

采掘工程顶板管理制度 撰写人：___________ 部门：___________

采掘工程顶板管理制度 （一）技术管理规定 1、在设计采掘工程前，工程部地测管理人员必须提供可靠的地质说明书。 2、采掘工程施工前必须编制符合本实际情况的作业规程。如遇情况变化，必须及时编制补充措施，要严格履行审批手续并贯彻学习。作业规程中必须包括顶板管理说明书。顶板管理说明书中对于顶板来压、坚硬或复合顶板、过老巷或构造变化带、回柱放顶、工作面收尾、巷道回撤等情况必须进行说明，并制定专门的顶板管理措施。 3、支护设计必须依据工作面顶底板情况及矿压观测资料进行计算，并根据工作面支护密度的计算，合理确定工作面柱排距、工作面支护形式及机头支护形式。作业规程中必须明确规定所需各种单柱、梁的型号、数量及备用数量。合理确定架设方法和回撤方法。 4、工作面要加强支柱管理，实行全承载支护、循环注液、制定防倒柱、防片帮措施，强化检测，保证质量。 5、沿空送巷，巷道设计与施工应避开集中压力区，施工时间必须在工作面停采、顶板动压稳定之后。 6、所有掘进工作面，迎头到永久支护之间都必须使用前探梁支架或其它临时支护形式，严禁空顶作业。前探梁或临时支护形式、规格、质量标准必须在作业规程中明确规定。 第 2 页共 2 页

7、掘进工程和巷修工程都必须严把工程质量关，严格执行《煤矿安全质量标准化标准》。 （二）采煤工作面顶板管理制度 1、工作面切眼掘进一般情况下要一次掘成，形成单体支柱配合钢梁帮顶护严、支护到位。必要时单体支柱架设要穿柱鞋。支护不能一次装备的，要制定工作面装备支护替棚措施，明确替棚、单体支柱及顶梁架设程序和质量标准。 2、采煤工作面必须保证一定数量的备用支护材料，其数量、规格、存放地点和管理方法，必须在作业规程中明确规定。开工前班组长必须对工作面进行全面的检查，确认无危险后方可开工。严禁使用折损的坑木，损坏的金属顶梁，失效的摩擦支柱和失效的单体液压支柱在入井前必须逐跟进行压力实验；在工作面回采结束后或使用时间超过 8 个月必须进行检修，检修后的支柱必须进行压力实验，方可投入使用。 3、采煤工作面严禁空顶作业。所有支柱必须架设牢固，并有防倒柱措施，严禁在浮煤或浮矸上架设支柱。工作面的排柱距要在作业规程中明确规定，使用木支护工作面的坑木规格要在作业工程中明确规定，碰倒或损坏的支柱必须立即恢复或更换。单体液压支柱的初撑力，柱径100mm 的不得小于 11.4MPa；柱径 80mm 的不得小于11MPa。 4、工作面柱、梁必须编号，不许缺梁少柱；外观缺损的柱、梁严禁使用。支护强度必须达到设计的支护强度要求。 5、工作面安装结束，要经过生产技术部门组织的联合验收，验收 第 2 页共 2 页

采煤工作面顶板管理技术基础工作(通用版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 采煤工作面顶板管理技术基础 工作(通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

采煤工作面顶板管理技术基础工作(通用 版) 1、在综采工作面采区设计前，要有地质部门提供的详细地质资料，对工作面的煤层赋存、煤质硬度、煤层倾角、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质、瓦斯涌出量、瓦斯动力、无煤带、火成岩侵入带及有无炭柱等要全面探明、查清。 2、加强综采工作面矿压观测工作，逐步摸清各煤层综采工作面的矿压显现规律，分析研究液压支架的工作状况，为安全生产和今后支架选型提供科学依据。 3、及时收集工作面顶板压力情况和有关地质资料，认真分析工作面矿压显现规律，并制定有效的顶板管理措施。 4、采煤工作面必须建立工作面技术档案。记载地质构造带、围岩变化带、积水区域、掘进和开采影响范围内采空区、老巷等情况，

为下分层开采提供支护设计依据。 5、每个采煤工作面，都应根据本煤层和邻近采区的地质和矿压观测等资料，确定采煤工作面的顶板管理方法、支护方式，作为编制采煤工作面作业规程的依据和内容。凡没有矿压观测资料和支护设计的作业规程，不得审批。新投产矿井、新开采煤层应在生产中逐步积累矿压观测资料。 6、矿井应制定采煤工作面支护质量、顶板监测及矿压观测预报制度，并认真执行。矿压观测资料的收集处理应及时反馈，指导生产，并定期进行顶板压力预报。 7、采煤工作面初次放顶、老顶来压、过断层、过破碎带、过老窑、工作面收尾等，必须事先拟定周密的安全技术措施，经矿总工程师批准后执行。分管生产的副矿长应组织安全、生产、技术部门人员和队长到现场指挥，直至处理完毕为止。 8、采煤工作面在停产或节日放假前必须对工作面加强支护，缩到最小控顶距，防止顶板来压，造成垮冒。 初次放顶

工作面顶板管理制度

工作面顶板管理制度-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

工作面顶板管理制度 1、坚持工作面支护质量和顶板动态监测，开展安全隐患整改情况的班评估工作。 2、所有支护材料的规格质量，供货渠道，合格证必须符合设计要求。 3、工作面最大控顶距四排，最小控顶距三排，采用见四放一的正规循环作业方式，初次放顶前的控顶范围，必须在作业规程中规定。 4、工作面顶板不出现台阶下沉，控顶范围内，顶底板移近量按采高≤100㎜/m。 5、新下井和修好后的单体，必须经过试压合格后，方可下井使用，损坏和不能使用的单体及时升井检修，所有入井的单体使用8个月后，都要升井试压，合格后，方可继续使用。 6、单体初撑力必须≥90KN，达不到要求的要进行二次加压，泵站压力必须≥18mpa，乳化液浓度不低于2~3%，系统完好，不漏液。 7、支柱全部编号管理，不缺梁少柱，工作面单体必须全支撑，严禁使用不合格支柱，支柱不漏液，不自动卸载，无外观缺损。 8、根据工作面顶板不同，矿、工区组织必要的矿压观测、地质预报，认真掌握顶板初次来压和周期来压规律，在来压前，加强工作面的支护。 9、工作面初次放顶和放收尾顶及过地质构造带时，必须编制专门措施，报总工程师批准。必要时做到有工区干部、安监员现场跟班指挥。 10、切实搞好工程质量，工作面支柱要打成直线，柱距排距偏差不超过设计值的±100 ㎜。 11、不随意留煤顶开采，必须留煤顶，托伪顶开采时，必须有专门措施。顶板和煤邦必须插严、背实。 12、炮后及时挂梁，悬壁梁到位，端面距≤300㎜，煤壁平直垂直顶底板，伞檐最大不超过250㎜，严禁敞棚作业。 13、工作面上、下安全出口两道超前支护，距煤壁10m范围内打双排柱，10~20m范围打单排柱，其初撑力≥50KN。 14、工作面放顶前要做好修理，打好切断线，压力大时要用双排密集切顶，退路必须畅通。 15、放顶要放齐、放透，严禁提前摘柱，无空载和失效支柱，挡矸有效，放顶时出现压力增大时，应停止作业，进行修理，待压力稳定后，再进行作业。

综采工作面顶板事故防范措施实用版

YF-ED-J5251 可按资料类型定义编号 综采工作面顶板事故防范 措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

综采工作面顶板事故防范措施实 用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1、改善采煤工艺，强化现场安全管理，严 格执行敲帮问顶制度。 2、加强采煤工作面的支护设计，采煤工作 面的作业规程要切合实际，可操作性强。 3、加强工作面工程质量管理，确保工作面 煤壁和支架都保证直线，防止压力局部集中造 成片帮、冒顶。 4、工作面上大板前必须使用2-3块适合长 度的半圆（道木）对上料支架两端相邻支架煤 墙采取戗半圆（顶网）逼帮措施。

5、综采工作面两巷超前棚在架设或回撤之前，必须先在π型钢梁两端用型号不低于10#的铅丝双股防护，铅丝头必须扭弯锁紧，扭结不少于三扣，防止受重力脱开。 6、工作面出现煤墙片帮等现象时，要及时超前移架或采用有效办法管理顶板，控制漏顶、冒顶事故的发生。 7、工作面顶板破碎、煤墙片帮严重时，必要时要采取加注化学材料来加固顶板、煤墙，防止片帮冒顶事故发生。 8、煤墙片帮宽度超过300mm必须及时超前拉架管理，对于煤墙片帮未超过规定宽度但煤体松软的区域，也要采取超前拉架管理，以便逼帮板逼住煤墙，防止煤墙片帮。 9、对于超前拉架后，支架逼帮板仍留不住

采煤工作面顶板控制方法(正式)

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 采煤工作面顶板控制方法 (正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-7628-50 采煤工作面顶板控制方法(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、采煤工作面顶板事故分类方法 按工作面顶板冒落范围和伤亡人数，将工作面顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类； 局部冒顶一般是由于已遭受一定程度破坏的直接顶未被及时支护或支架未能充分发挥作用、甚至失效而造成的。受原生、地质构造、采动等影响，直接顶中会产生许多交错的裂隙，使直接顶的连续性遭受一定程度的破坏，这样，一旦支护不及时或支架失去作用，局部范围内的岩块就可能会冒落而发生局部冒顶。一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。在煤层与直接顶之间有时存在厚度极薄、随采随冒的岩层称为伪顶。大型冒顶多发生在直接顶初次垮落、基本顶初次来压及周围来压期间或者发生在坚硬难冒的厚层顶板大面积跨落时。这是由于

煤业采掘工作面顶板管理制度详细版_1

文件编号：GD/FS-2761 （管理制度范本系列） 煤业采掘工作面顶板管理 制度详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

煤业采掘工作面顶板管理制度详细 版 提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 一、总则 1、为进一步加强顶板管理工作，杜绝顶板事故的发生，满足安全生产的需要，依据《煤矿安全规程》、《回采操作规程》、《掘进操作规程》及上级有关要求，特制定本规定。 2、凡我矿井下采掘工作面和拆除、安装工作面及在用巷道都必须严格按照本规定，做好顶板管理工作。 3、生产技术科、地测科负责全矿顶板管理工作。 二、顶板管理领导组织

1、为确保本规定的严格执行，矿成立顶板管理领导组，负责组织、协调顶板管理的各项工作，检查、落实、考核本规定的执行情况。 组长：曹春平 副组长：梁庆宏韩文忠张卫东 成员：李会锁成升升李京峰 陈东山刘长生 领导组下设日常管理办公室，办公室设在生产基建科，负责顶板管理的具体事宜。 2、生产技术科、地测科负责矿巷道支护设计及顶板支护管理工作，负责采掘工作面地质构造的预测预报、探放水及顶板岩性鉴定工作。 3、生产技术科、地测科负责井下巷道支护及矿压的监督管理，同时，贯彻执行矿和上级主管部门有关巷道支护设计、规定，并结合我矿实际，指导施工

采煤工作面顶板管理实用版

YF-ED-J5571 可按资料类型定义编号 采煤工作面顶板管理实用 版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

采煤工作面顶板管理实用版 提示：该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 一、顶板分类 1、坚硬顶板。没有直接顶，或有直接顶也 较坚硬，顶板不能自然冒落，悬顶距离达2刀 以上，即使采用常规挑顶手段，挑冒顶高度也 达不到采高的1.5倍。 2、复合顶板。这种顶板是直接顶较薄易冒 落，能随放随冒，冒落高度小于采高的1.5 倍，易冒直接顶上部岩层坚硬，采动后易冒直 接顶与上部岩层间易离层，拉架后冒落不同 步，产生不同步下沉。 3、破碎顶板。这种顶板裂隙发育，煤层采

动后顶板暴露时间极短，用现有一般支护手段还来不及支护就冒落，其破碎易冒厚度大于或等于采高的1.5倍。 4、稳定顶板。除上述三种情况外，其余的为稳定顶板。这种顶板能自然冒落，一般不出现悬顶，即使局部出现悬顶，采用常规的挑顶手段能使其冒落充分。 二、采煤工作面顶板管理技术基础工作 1、在综采工作面采区设计前，要有地质部门提供的详细地质资料，对工作面的煤层赋存、煤质硬度、煤层倾角、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质、瓦斯涌出量、瓦斯动力、无煤带、火成岩侵入带及有无炭柱等要全面探明、查清。 2、各矿的矿压观测小组，要加强综采工作

《安全管理》之采煤工作面顶板管理

采煤工作面顶板管理 一、顶板分类 1、坚硬顶板。没有直接顶，或有直接顶也较坚硬，顶板不能自然冒落，悬顶距离达2刀以上，即使采用常规挑顶手段，挑冒顶高度也达不到采高的1.5倍。 2、复合顶板。这种顶板是直接顶较薄易冒落，能随放随冒，冒落高度小于采高的1.5倍，易冒直接顶上部岩层坚硬，采动后易冒直接顶与上部岩层间易离层，拉架后冒落不同步，产生不同步下沉。 3、破碎顶板。这种顶板裂隙发育，煤层采动后顶板暴露时间极短，用现有一般支护手段还来不及支护就冒落，其破碎易冒厚度大于或等于采高的1.5倍。 4、稳定顶板。除上述三种情况外，其余的为稳定顶板。这种顶板能自然冒落，一般不出现悬顶，即使局部出现悬顶，采用常规的挑顶手段能使其冒落充分。 二、采煤工作面顶板管理技术基础工作 1、在综采工作面采区设计前，要有地质部门提供的详细地质资料，对工作面的煤层赋存、煤质硬度、煤层倾角、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质、瓦斯涌出量、瓦斯动力、无煤带、火成岩侵入带及有无炭柱等要全面探明、查清。 2、各矿的矿压观测小组，要加强综采工作面矿压观测工作，逐步摸清各煤层综采工作面的矿压显现规律，分析研究液压支架的工作状况，为安全生产和今后支架选型提供科学依据。 3、每个综采队要配备采煤技术人员，负责收集工作面顶板压力情况和有关地质资料，认真分析工作面矿压显现规律，并制定有效的顶板管理措施。 4、各矿采煤工作面必须建立工作面技术档案。记载地质构造带、围岩变化带、积水区域、掘进和开采影响范围内采空区、老巷等情况，为下分层开采提供支护设计依据。

5、每个采煤工作面，都应根据本煤层和邻近采区的地质和矿压观测等资料，确定采煤工作面的顶板管理方法、支护方式，作为编制采煤工作面作业规程的依据和内容。凡没有矿压观测资料和支护设计的作业规程，不得审批。新投产矿井、新开采煤层应在生产中逐步积累矿压观测资料。 6、矿井应制定采煤工作面支护质量、顶板监测及矿压观测预报制度，并认真执行。矿压观测资料的收集处理应及时反馈，指导生产，并定期进行顶板压力预报。 7、采煤工作面初次放顶、老顶来压、过断层、过破碎带、过老窑、工作面收尾等，必须事先拟定周密的安全技术措施，经矿总工程师批准后执行。分管生产的副矿长应组织安全、生产、技术部门人员和区、队长到现场指挥，直至处理完毕为止。8、采煤工作面在停产或节日放假前必须对工作面加强支护，缩到最小控顶距，防止顶板来压，造成垮冒。 三、初次放顶 1、采煤工作面要编制专门的初次放顶设计，报矿总工程师审批。设计中对炮眼位置、炮眼距离、深度、角度、装药量、放炮方式、放顶步距等都要做具体规定。缓倾斜煤层坚硬顶板挑冒高度不得小于采高的1.5倍。 2、在初次放顶前成立生产矿长为组长，矿、区队有关工程技术人员组成的初放领导小组的初次放顶领导小组，小组成员必须跟班现场指挥，直到初次放顶工作结束。 3、初放期间，两个端头必须备足支护材料，防止端头来压。 4、打眼装药过程前后，必须严格执行敲帮问顶制，防止垮冒伤人。单体支柱架设在煤岩稳定处。 5、液压支架接顶并使之达到初撑力，严格杜绝空顶，防止初次来压后发生冒顶事故。 6、初次放顶期间，两巷出口处及超前支护区内，应严格加强支护，确保安全出口畅通。 四、缓倾斜煤层正常回采顶板管理 1、缓倾斜煤层复合顶板、破碎顶板、稳定顶板顶板管理 （1）缓倾斜煤层复合顶板、破碎顶板、稳定顶板即采煤工作面向前推进后，由于

工作面顶板管理方法(2020新版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 工作面顶板管理方法(2020新 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

工作面顶板管理方法(2020新版) 本工作面采用全部垮落法顶板管理。 工作面基本支架为DW系列单体液压支柱配合DJB-1000/300型金属铰接顶梁，采用齐梁直线柱正悬臂形式布置。全面共配置1260架基本支架，上、下工作面端头各采用四对八架π形钢梁支护，机头π形钢梁长3.2m，机尾π形钢梁长2.4m，对工作面顶板实行全支护法管理。 本工作面采用全支护法，初次来压前采用四、五硐控顶，见五回一，加大控顶面积；正常回采时采用三、四硐控顶，见四回一，最大控顶距4.2m，最小控顶距3.2m，放顶步距1.0m。 工作面作业顺序按爆破落煤、挂梁支临时柱、出煤、移溜、支正规柱、回柱放顶的顺序进行作业。 一、初装工作面的支护及要求：

（1）本工作面切眼采用矩型锚网支护部分地段采用锚网喷支护。 （2）在装面过程中，需要对巷道进行维修时，每组最少2人相互配合，严禁单人作业。 （3）巷道内的浮煤杂物要及时清理，保持人行道和安全出口畅通。 （4）根据切眼高度装面时分别选用2.5m、2.2m单体液压支柱配合长度为1米的金属铰接顶梁支护，棚距为0.6m。 （5）支设支柱时应尽量将溜子移向煤帮，使顶梁母端朝向煤帮。剪下的锚网及时外运到指定地点，并码放整齐。 （6）应尽量选用与切眼高度相适应的单体液压支柱，单体液压支柱确实不够高时可用木料接实顶。 （7）生根后必须及时倒挂形成双排柱梁，严禁生根单梁单柱、双梁单柱。 （8）各超前支护必须打够20m，支柱前后成线、迎山有力。 （9）工作面循环溜头、溜尾处开缺口规格为走向3米，倾向1米应铺设金属网并连好，各上4架π型钢梁。（溜头3.2m、溜尾2.4m

地下开采顶板管理制度

煤矿顶板管理制度 一、管理制度 1、顶板小组每周对全矿井下各采掘面进行一次全面顶板检查，并进行安全评估，每天以顶板安全预评表的形式将结果递交安检部，对检查出的隐患，顶板小组要及时向有关区队下发整改通知，区队接到整改单后必须组织人员及时整改，未及时整改者隐患者按每条隐患50元罚款，隔日加倍。不反馈隐患整改情况的按日100元罚款并限期整改。 2、顶板小组每月召开2次顶板排查会议，排查顶板隐患，解决顶板管理中存在的问题，预测、布置顶板管理重点，并做好会议记录。所有小组成员必须按时参加，确因有事不能参加的，要向顶板小组组长请假并说明原因，且必须安排副职参加。无故不参加者罚款100元，迟到者罚款50元。 3、实行顶板质量风险抵押金制度，正职押金500元，副职押金400元，其他成员押金300元。押金管理由顶板小组办公室负责。风险抵押金实行月度兑现。顶板小组办公室每月对各区队进行考核，对能按隐患整改通知单及时整改且不出现顶板事故的区队，押金100%兑现；对不能按要求进行整改但没有顶板事故的，顶板小组办公室根据考评结果酌情予以兑现；对出现顶板事故的区队，当月押金不予兑现，且顶板小组办公室根据事故情况扣除一定数量的押金，直到扣完为止。扣除部分必须及时补交。 4、各采煤、掘进队及其他各队每天要对所管辖区域的顶板进行一次分析。发现问题，立即采取积极有效的措施，进行处理，并汇报矿有关领导和顶板管理领导小组备查。

5、各单位要明确领导责任，奖罚要落实到人。 二、采掘工程顶板管理规定 （一）技术管理规定 1、在设计采掘工作程前，工程部地测管理人员必须提供可靠的地质说明书。 2、采掘工程施工前必须编制符合本实际情况的作业规程。如遇情况变化，必须及时编制补充措施，要严格履行审批手续并贯彻学习。作业规程中必须包括顶板管理说明书。顶板管理说明书中对于顶板来压、坚硬或复合顶板、过老巷或构造变化带、回柱放顶、工作面收尾、巷道回撤等情况必须进行说明，并制定专门的顶板管理措施。 3、支护设计必须依据工作面顶底板情况及矿压观测资料进行计算，并根据工作面支护密度的计算，合理确定工作面柱排距、工作面支护形式及机头支护形式。作业规程中必须明确规定所需各种单体柱、梁的型号、数量及备用数量。合理确定架设方法和回撤方法。 4、工作面要加强支柱管理，实行全承载支护、循环注液、制定防倒柱、防片帮措施，强化检测，保证质量。 5、沿空送巷，巷道设计与施工应避开集中压力区，施工时间必须在工作面停采、顶板动压稳定之后。 6、所有掘进工作面，迎头到永久支护之间都必须使用前探梁支架或其它临时支护形式，严禁空顶作业。前探梁或临时支护形式、规格、质量标准必须在作业规程中明确规定。 7、掘进工程和巷修工程都必须严把工程质量关，严格执行《煤矿安全质量标准化标准》。

回采工作面顶板事故原因分析及控制措施

回采工作面顶板事故原因分析及控制措施 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

回采工作面顶板事故原因分析及控制措施回采工作面是煤矿井下生产的第一线，提高工作面的单产是提高矿井原煤产量和降低原煤成本的关键。但是，在回采工作面推进过程中，经常有突然涌水、火灾、瓦斯、煤尘爆炸和大面积冒顶等灾害的侵扰。其中，顶板事故则是影响工作面生产的一大隐患。由于各种顶板事故的原因是不尽相同的，它们的显现形式也有差异。因此，正确区分各种顶板事故，掌握相应的措施，对回采工作面安全生产以及提高矿井原煤产量都有着重要的意义。 1局部冒顶事故的原因及其预防措施 在回采工作面推进过程中局部冒顶事故时有发生，这类事故发生在破碎顶板的条件下(如页岩、煤顶、再生顶板等)。根据回采工作面的回采工艺过程和事故产生的原因不同，这类事故又可分为:采煤过程中发生的局部冒顶事故和回柱过程中发生的局部冒顶事故。 1.1事故原因分析 采煤过程中发生的局部冒顶事故，主要原因是由于采煤过程中破碎顶板没有得到及时支护，顶板大面积出露和顶板悬露的时间过长，而导

致直接顶受压变形，遭到破坏，或者，虽然对破碎顶板进行了及时支护，但由于支柱支设质量不好而造成了直接顶局部冒顶。回柱过程中发生的局部冒顶事故，主要原因是因回柱操作方式不合理，先回承压柱，引起周围破碎顶板冒落，导致大块研石推倒支柱，使邻近破碎顶板失去支护而造成的。 1.2预防措施 (1)在摸清顶板性质的基础上，认真做好破碎顶板情况的预测预报工作。采煤过程中要强化安全防范意识，认真观察顶板变形情况，发现问题及时处理，不留后患。 (2)合理选择工作面推进方向和回采工艺方式。为了防止顶板出露后因下沉量加大，破碎加剧，而导致顶板冒落，回采工作面要尽量垂直裂隙推进。在回采工艺方式上，如果采用炮采，应当采取小范围放小煤“开窗口，的方式，防止顶板大面积出露;如果是机采应选择单滚筒采煤机，尽量减少无立柱空间的宽度，减少顶板出露面积。 (3)采取合理的支护方式。在回采工作面推进过程中，实践经验证明在破碎顶板条件下，支护时，首先必须支护好刚裸露的顶板。因此，对采煤后出露的顶板要及时支护，在支护方法上，应尽量垂直裂隙挂梁，并且，合理的支护密度应保证与裂隙间距相适应。

工作面顶板管理

工作面顶板管理办法 一、工作面及两巷的支护质量要求： 1、工作面支柱打成一条直线，其偏差不超过±100㎜，柱距偏差不超过±100㎜，排距偏差不超过±100㎜。 2、两巷超前维护单体液压支柱必须打成一条直线，误差不超过±100㎜。 3、两巷超前维护和工作面的单体液压支柱必须使用防倒链，防止倒柱伤人。 4、工作面端头必须坚持正确使用四对八梁支护，支护初撑力不小于90KN。 5、超前支柱初撑力不低于50KN。 6、工作面顶板不出现台阶下沉；工作面控顶范围内，顶板移近量按采高100㎜/m。 二、工作面冒顶、煤壁片帮的处理方法及安全技术措施： （一）工作面冒顶的维护 1、护顶工作要由班长统一指挥。 2、护顶前应首先“敲帮问顶”。人员站在安全地点用长把工具处理完悬矸、危岩，要有专人监护，确定无危险后方可作业。 3、护顶前采取临时支护措施，严禁空顶、空帮作业。要看清退路，确保发生意外及时躲避。 4、护顶前应提前打好扶手，留好退路，护顶时要从冒顶的一端

向另一端依次护顶、严禁两端同时作业，并派有顶板控制经验的工人监护顶板。 5、护顶时必须将工作面刮板输送机停电闭锁，并有专人看管闭锁。 （二）煤壁片帮的处理方法、措施： 1、工作面片帮深度超过0.60m时，要及时打单体支柱护顶。 2、穿梁时要严格执行“敲帮问顶”制度，处理危岩悬矸时要将工作面刮板输送机停电闭锁，由有经验的工人操用支架。并由专人观察顶板。 三、两巷维护： （一）端头维护 １、端头架柱应先清理好退路，用放液手把将单体液压支柱放液后拉出，然后再撤顶梁，严禁人员进入采空作业。 ２、上下端头顶梁与端头支柱的顶梁末端相齐，最多拖后不得超过两排，严禁超前回柱。 ３、维护工在前移抬棚时，严禁人员在其下方行走或站立。严禁拉移、活动端头支架。 ４、回贴帮支柱时应首先检查煤壁片帮及支护情况，支柱受煤帮压力较大时，人员必须站在可靠的安全地点回柱。严禁人员站在支柱弹出、歪倒、煤壁片帮所能波及的范围内。 ５、放顶线打好密集支柱，柱距不大于０.3m。 6、回柱或改柱时，严格执行先支后回制度，人员要站在支护完

采掘工作面顶板管理制度详细版

文件编号：GD/FS-3896 （管理制度范本系列） 采掘工作面顶板管理制度 详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

采掘工作面顶板管理制度详细版 提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 一、总则 1、为进一步加强顶板管理工作，杜绝顶板事故的发生，满足安全生产的需要，依据《煤矿安全规程》、《操作规程》及公司有关要求，特制定本制度。 2、井下采掘工作面和拆除、安装工作面及在用巷道都必须严格按照本制度，做好顶板管理工作。 二、职能界定 1、技术部负责巷道支护设计及技术管理工作，负责采掘工作面地质构造的预测预报、顶板岩性分析工作。结合我矿实际，指导施工单位作业规程、技术措施的编制工作，协调解决执行中的支护问题。

2、安全监察部负责监督检查顶板管理措施的贯彻执行，并组织各业务部门定期进行检查，对顶板事故进行分析和责任认定。 3、施工单位负责施工范围内的顶板巡查、管理工作。 三、一般规定 1、技术部在巷道支护设计时可采用工程类比法。首先根据相邻巷道的情况、巷道的断面以及服务时间等进行初步设计，然后根据初步设计进行施工。在施工中观测巷道的变形情况、进行巷道的围岩稳定性分类、探测巷道顶板的分层情况等，根据观测情况对初步设计及时进行修改。 2、加强采、掘工作面地质构造区域的顶板监测和管理。施工单位要及时制定预防顶板事故方案及相

采煤工作面坚硬顶板控制技术

坚硬顶板控制技术 普通综采工作面强制放顶技术 一、工作面概况和煤层顶板情况 1、工作面概况 2、煤层顶板及水文情况 3、工作面参数 二、顶板处理方法 我们把回采中的顶部处理分为两个部分，第一部分当工作面推进到20米左右直接顶不塌落或塌落高度达不到要求时进行初次放顶。初次放顶后随着工作面的推进，顶板可能出现下列三种情况：第一种情况为随采随自，这是最理想的；第二种情况为部分地段顶板不塌落或塌落高度不够，可采取局部人工强制放顶；第三种情况是直接顶的厚度小于4米，需对老顶进行放顶处理。 （一）、初次放顶 1、钻机的选择： 钻机的类型： 全液压钻机：石家庄煤机厂制造的TXU-75型、西安煤科院制造的MK系列、石家庄万达制造的ZYJ269／168架柱式液压回转钻机等。 风动钻机：宣华制造的QZJ-100b

岩石电钻：烙阳和石家庄中煤生产的2KW、3KW、6KW等。 特别坚硬的顶板（如砾岩）用风动钻机，一般性的顶板f值小于12的用全液压钻机，比较方便用石家庄万达制造的ZYJ269／168架柱式液压回转钻机。 全液压钻机和风动钻机一般都是打深孔的，打浅孔可用岩石电钻，一般不超过8m。 2、爆破器材的选择： 根据矿瓦斯情况而定： 《煤矿安全规程》第七章第三节第三百一十九条规定，井下爆破作业，必须使用煤矿许用炸药。煤矿许用炸药的选用应遵守下列规定： (1)、低瓦斯矿井的岩石掘进工作面必须使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药。 (2)、低瓦斯矿井的煤层采掘工作面、半煤岩掘进工作面必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药。 (3)、高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。有煤(岩)与瓦斯突出危险的工作面，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。 (4)、在采掘工作面中，不得使用导爆管或普通导爆索。 顶板是否有淋水，有则应选择抗水炸药。 炸药的爆炸性能主要有2个指标：

综采工作面顶板管理制度

顶板管理制度 三界沟煤矿

综采工作面顶板管理规定 为了进一步加强综采工作面的顶板管理，保证安全生产，结合我矿综采面顶板的实际情况，特制订以下管理规定： 一、综采工作面顶板管理的一般管理规定 1、提高全队人员的主动管理顶板的意识，特别是煤机司机、支架工、班长和代班队长等。 2、落实各级管理人员及岗位工的职责，当出现人为因素造成顶板管理不到位时，必须落实责任；造成顶板局部冒落时，必须根据经验进行追查处罚，以不断提高岗位及管理人员的责任心。 3、成立3205工作面矿压观测小组，对老顶初次来压、周期来压、末次贯通的规律和显现强度进行矿压观测和总结，每个工作面回采完毕后由总采队编制技术总结吗，以指导下个工作面的生产。 4、专人负责进行工作面矿压显现规律观测，总结工作面周期来压规律以及支架工作阻力增阻点、煤壁压力显现等征兆和停产检修对矿压的影响，每天预报周期来压位置。 5、根据周期来压预报位置与周期来压规律，协调检修班与生产班的工作任务，不得将大型检修布置在周期来压期间，在周期来压期间尽可能动态检修，并保证周期来压期间的快速推进。 6、跟班队长负责每班观测老顶周期来压情况、架后悬顶面积及工作面的压力显现情况吗，并认真做好记录，升井后向值班人员进行汇报，并根据矿压观测小组的周期来压预测预报，在班前会上进行当班工作安排和重点工作布置。 7、当采空区悬顶面积大、周期来压步距增大或异常时，必须向矿分管领导进行汇报，防止支架压死或产生冲击波。 8、合理控制机头机尾超前量，工作面调斜时控制好加刀数量和加刀位置，防止快速加刀造成倒架。

9、加强液压支架安全阀的管理，保证安全阀开启值达到额定 10、加强两顺槽的顶板管理，特别是超前支护区域，应定期检查单体初撑力情况，及时更换的单体。 二、综采工作面交接班期间的顶板管理 1、综采队在班前会布置生产任务时，值班人员、带班人员必须将井下现场情况了解清楚，由本班带班队长根据井下情况进行安排各项工作，特别是在顶板管理方面的重点。 2、每班带班队长必须在现场进行手拉手交接班，接班时由验收员进行推进度、工程质量的验收，发现工程质量不合格时，必须交接清楚，落实好责任人。 3、交班时上一个班的带班队长和带班长必须将本班顶板状况、压力显现情况、设备的运行状况等交接清楚。 4、煤机司机在交班时要将本班的顶、底煤留设情况，提底、卧底情况以及工作面出现上窜和下窜时的加刀情况交接清楚。 5、支架工在交接班时要将工作面顶板压力显现情况、顶、底板台阶情况，支架出现“低头”、“高射炮”以及倒架、咬架情况交接清楚，以便下一个班采用合理方法调整。 三、综采工作面非来压期间的顶板管理 1、在生产过程中必须保证工作面“三平两直、两畅通”，所有设备真诚运行，杜绝设备“带病”作业。 2、煤机司机要根据顶板压力、煤层厚度、直接顶岩性等各方面因素合理确定顶煤留设厚度，并根据周期来压步距及压力显现强度合理合理确定正常来压和周期来压的顶煤留设厚度。 3、综采工作面生产过程中要根据顶板变化】地质构造、工作面涌水情况等合理调整采高。 4、煤机司机每刀的卧底、提底或降低采高、增大采高的幅度不

采煤工作面初采坚硬顶板预裂软化技术应用

坚硬顶板预裂软化技术应用 采煤工作面坚硬顶板难于垮落一直是国内外顶板控制中的一个难题。有的初次垮落跨度达50m以上，冒落面积在3000m2以上，大面积的顶板在极短的时间内冒落，不仅对回采工作面支护产生严重的破坏，而且把已采空间的空气瞬间排出，形成巨大的风暴，对人员和设备造成严重损害，甚至对附近巷道乃至矿井破坏极大。因此，对工作面的坚硬顶板采取相应的安全防治措施，对保证人员和设备免受严重的损害、工作面能够安全正常回采和企业的发展等都具有十分重要的意义。 目前，山西**煤业有限公司上组煤（3#煤）资源已接近枯竭，下阶段已开拓准备开采下组15号煤层。 文章以15号煤层首采工作面坚硬顶板为主要研究对象，研究坚硬顶板灾害发生的原因和规律，探索矿井坚硬顶板灾害防治技术，实现矿井顶板预裂软化、矿井顶板事故的防治与采掘生产安全的有机结合。 1、15号煤层围岩地质力学分析 据井田内钻孔资料，区内15号煤层上部常因相变出现厚度0～2.36m，平均0.93m，从较大范围看呈透镜体状以泥岩为主的夹层，从而分叉产出所谓的14号煤层。14（或15）号煤层直接顶板（也为老顶）为K2灰岩，厚度5.75～8.39m，平均6.78m，岩石多呈厚层状，紧硬，工程地质性能优良。15号煤层底板以泥岩或黄铁矿泥岩为主，时夹细砂岩薄层及灰岩透镜体等。 15号（或14号）煤老顶及直接顶板K2灰岩的密度为2.59～2.71g/cm3，含水率为0.1～0.2%，饱和极限抗压强度为147.5～152.5MPa，为坚硬岩石，其抗拉强度为 4.2～4.8MPa，泊松比为0.20～0.22。 15号煤井巷围岩中的底板泥岩稳固性较差，顶板K2灰岩的稳定性较好，为坚硬顶板。 2、15号煤层坚硬顶板预裂软化技术理论分析 2.1预裂爆破的目的