2直接頂運(yùn)動(dòng)造成的切頂垮面事故原因及其控制措施
2.1事故發(fā)生的條件
(1)煤層條件。頂板垮面事故大多數(shù)發(fā)生在煤層厚度超過(guò)1.5m,煤層傾角大于20o的單一煤層,或煤層下分層開(kāi)采時(shí)。在這種情況下,煤層頂板有足夠的運(yùn)動(dòng)空間,頂板在自重的作用下沿傾斜方向會(huì)產(chǎn)生較大的下滑力。此時(shí),在下滑力的牽引下,頂板容易出現(xiàn)裂隙而加劇破碎。
(2)開(kāi)采技術(shù)條件。在老頂來(lái)壓之前,由于這個(gè)階段頂板下沉量小,支架上的壓力較小,直接頂容易離層,造成支架穩(wěn)定性降低,且容易被推倒,或由于采空區(qū)冒落波及采場(chǎng)推倒支柱;在采煤、放頂過(guò)程中引起工作面發(fā)生局部冒頂事故,使頂板失去下部巖層對(duì)它的依托和上部巖層對(duì)它的牽制作用;工作面支護(hù)不合理,支柱初撐力低,輔助結(jié)構(gòu)壓縮量大,支柱鉆底,造成頂板離層,以及由于支護(hù)方式不當(dāng),支柱反力方向不對(duì),穩(wěn)定性低,造成了回采工作面支架沒(méi)有阻止頂板沿傾斜下滑的能力。
2.2控制措施
(1)必須加強(qiáng)回采工作面日常頂板管理工作,防止回采工作面局部冒頂事故的發(fā)生。
(2)做好頂板情況的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。首先,加強(qiáng)對(duì)頂板的下滑可能性進(jìn)行預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)煤頂板是否存在下滑的煤層條件;頂板在傾斜方向上是否被切斷而失去上部的牽制作用;是否存在有允許頂板下滑的空間。其次,根據(jù)煤壁片幫、頂板下沉量及支柱載荷有明顯變化等現(xiàn)象,對(duì)頂板可能下滑的地點(diǎn)和時(shí)間進(jìn)行判斷,及時(shí)進(jìn)行控制和管理。
(3)進(jìn)行正確的支護(hù)控制設(shè)計(jì)。頂板沿傾斜方向的下滑力一般可由下式估算:
T=Qsinx=MLlrsinx
式中M—下滑的直接頂厚度,m;
L—回采工作面控頂距,m;
l—頂板沿傾斜方向可能下滑的范圍,m;
x—煤層傾角,o;
r—直接頂容重,t/m3
根據(jù)上式估算的下滑力大小,確定增加傾斜抬棚的數(shù)量,以提高對(duì)抗頂板下滑的能力,提高支柱的初撐力,保證足夠的支護(hù)阻力,防止直接頂離層;另外,也可沿切頂線(xiàn),架設(shè)叢柱或排柱,控制頂板下沉。實(shí)踐證明,在條件允許的情況下,采用單體液壓支柱或金屬摩擦支柱加傾斜抬棚控制頂板,效果顯著。
(4)注意支架支護(hù)的效果?;夭晒ぷ髅嬷Ъ苤ёo(hù),必須與礦壓顯現(xiàn)情況相適應(yīng),支護(hù)時(shí),支柱必須有一定的迎山角。
總之,對(duì)于回采工作面頂板事故應(yīng)采取綜合性的預(yù)防措施,同時(shí),還要根據(jù)煤層的具體地質(zhì)條件,特別是煤層頂板條件,選擇合理有效的技術(shù)措施,才能很好地防止頂板事故的發(fā)生,取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
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