一、?頂板類型和支護(hù)方式
??????? 1.?頂板類型
??????? 煤層頂板由偽頂、直接頂和老頂構(gòu)成。偽頂是指緊貼在煤層之上，極易垮落的薄巖層；直接頂是位于偽頂或煤層（無(wú)偽頂時(shí)）之上，一般由一層或幾層厚度不定的泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖等比較容易垮落的巖層所組成，直接頂按穩(wěn)定性可分為：不穩(wěn)定頂板，中等穩(wěn)定頂板，穩(wěn)定頂板，堅(jiān)硬頂板；老頂又叫基本頂，一般指位于直接之上（有時(shí)也直接位于煤層之上）厚而堅(jiān)硬的巖層。
??????? 頂板分為堅(jiān)硬難冒頂板、破碎頂板和復(fù)合型頂板。堅(jiān)硬難冒頂板是指直接頂巖層比較完整、堅(jiān)硬（固），回柱后不能立即垮落的頂板。一般為砂巖、礫巖和石灰?guī)r。破碎頂板指的是巖層的強(qiáng)度低、節(jié)理裂隙十分發(fā)育、整體性差，自穩(wěn)能力低，并在工作面控頂區(qū)范圍內(nèi)維護(hù)困難的頂板。
??????? 2.?頂板常見支護(hù)方式
??????? 頂板常見支護(hù)方式有單體支柱支護(hù)、液壓支架支護(hù)、錨桿支護(hù)。
??????? 單體支柱支護(hù)主要是指采用木支架，摩擦式金屬支柱、單體液壓支柱支護(hù)。
??????? 液壓支架是在摩擦式金屬支柱和單體液壓支柱等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的采煤工作面機(jī)械化支護(hù)設(shè)備。
??????? 錨桿支護(hù)主要是指用木錨桿、竹錨桿、金屬錨桿、樹脂錨矸、快硬水泥錨矸結(jié)合錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)的一種支護(hù)方式。
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??????? 二、?常見冒頂事故的預(yù)兆
??????? （一）?局部冒頂?shù)念A(yù)兆
??????? (1)?工作面遇有小地質(zhì)構(gòu)造，由于構(gòu)造破壞了巖層的完整性，容易發(fā)生局部冒頂。
??????? (2)?頂板裂隙張開、裂隙增多，敲幫問頂時(shí)，聲音不正常。
??????? (3)?頂板裂隙內(nèi)卡有活矸，并有掉渣、掉矸現(xiàn)象，掉大塊前，往往先落小塊矸石。
??????? (4)?煤層與頂板接觸面上，極薄的矸石片不斷掉落。這說(shuō)明劈理（即頂板的節(jié)理、裂隙和摩擦滑動(dòng)面）張開，有冒頂?shù)目赡堋?br /> ??????? (5)?淋頭水分離頂板劈理，常由于支護(hù)不及時(shí)而冒頂。
??????? （二）?大型冒頂?shù)念A(yù)兆
??????? 1.?頂板的預(yù)兆
??????? (1)?頂板連續(xù)發(fā)生斷裂聲。這是由于直接頂和老頂發(fā)生離層，或頂板切斷而發(fā)生的聲響。有時(shí)采空區(qū)頂板發(fā)生像悶雷一樣的聲音，有人叫“板炮”，這是老頂板和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的聲音。
??????? (2)?掉渣。頂板巖層破碎下落，一般由少變多，由稀變密，在人工假頂下，掉下的碎矸石和煤渣更多（俗稱“煤雨”），這是發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)信號(hào)。
??????? (3)?頂板裂縫增加或裂隙張開。頂板的裂隙，一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙，一種是由于頂板下沉產(chǎn)生的采動(dòng)裂隙。有經(jīng)驗(yàn)的老工人說(shuō)：“流水的裂 縫有危險(xiǎn)，因?yàn)樗?；縫里有煤泥、水銹的不危險(xiǎn)，因?yàn)樗抢峡p；茬口新的有危險(xiǎn)，因?yàn)樗切律摹?。人們常常在列縫中插上木楔子，看它是否松動(dòng)或掉下來(lái)，觀察裂縫是否擴(kuò)大，以便做出預(yù)報(bào)。
??????? (4)?脫層。頂板快要冒落的時(shí)候，往往出現(xiàn)脫層現(xiàn)象，檢查是否脫層可用“問頂”的方法，如果聲音清脆，表明頂板完好；如果頂板發(fā)出“空空”的聲響聲，說(shuō)明上下巖層之間已經(jīng)脫離。
??????? 2.?煤壁的預(yù)兆
??????? 由于冒頂前壓力增加，煤壁受壓后，煤質(zhì)變軟，片幫增多，使用電鉆打眼時(shí)，鉆眼省力，用采煤機(jī)割煤時(shí)負(fù)荷減少。
??????? 3.?支架的預(yù)兆
??????? 使用木支架時(shí)，支架折斷、壓劈并發(fā)出聲音；使用金屬摩擦支柱時(shí)，活柱急劇下縮并發(fā)出強(qiáng)烈的金屬摩擦聲，大量柱鎖變形、柱體被壓壞；使用單體液壓支柱時(shí)，大量支柱的安全閥自動(dòng)放液，損壞的支柱比平時(shí)大量增加。
??????? 工作面使用絞接頂梁時(shí)，損壞的頂梁比平時(shí)大量增加，大量的扁銷子被擠出。
??????? 底板松軟或底板留有底矸石，丟底煤時(shí)，支柱會(huì)被大量壓入底板。
??????? 4.?工作面其他預(yù)兆
??????? 含有瓦斯的煤層，冒頂前瓦斯涌出量突然增大。有淋水的頂板，淋水量增加。
??????? 三、?頂板事故的防治措施
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??????? 1.?堅(jiān)硬難冒頂板大面積切冒預(yù)防
??????? 堅(jiān)硬難冒頂板大面積切冒又稱大面積來(lái)壓，是指采空區(qū)大面積懸露的堅(jiān)硬頂板在短時(shí)間內(nèi)突然塌落而造成的大型頂板事故；其預(yù)防措施主要有：
??????? (1)?頂板高壓注水。從工作面平巷向頂板打深孔，進(jìn)行高壓注水，注水泵最大壓力達(dá)15兆帕。
??????? (2)?強(qiáng)制放頂。就是用爆破的方法人為地將頂板切斷，使頂板冒落一定厚度形成矸石墊層。
??????? 2.?老頂來(lái)壓時(shí)的壓垮型冒頂預(yù)防
??????? 壓垮型冒頂是指因工作面支護(hù)強(qiáng)度不足和頂板來(lái)壓引起支架大量壓壞而造成的冒頂事故。預(yù)防方法如下：
??????? (1)?采煤工作面支架的初撐力應(yīng)能平衡垮落帶直接頂及老頂巖層的重量。
??????? (2)?采煤工作面的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間不離層。
??????? (3)?采煤工作面支架的可縮量應(yīng)能滿足裂隙帶老頂下沉的要求。
??????? (4)?普采工作面遇到平行工作面的斷層時(shí)，在斷層范圍內(nèi)要及時(shí)加強(qiáng)工作面支護(hù)（最好用木垛），不得采用正常辦法回柱。
??????? (5)?普采要擴(kuò)大控頂距，并用木支柱替換金屬支柱，待斷層進(jìn)到采空區(qū)后再回柱。
??????? (6)?工作面支護(hù)是液壓自移支架時(shí)，若支架的工作阻力有較大的富余，則工作面可以正常推進(jìn)；若支架的工作阻力不夠富余，則工作面與斷層斜交過斷層。
??????? 3.?破碎頂板大面積漏垮型冒頂預(yù)防
??????? 由于煤層傾角大，直接頂又異常破碎，工作面支護(hù)不及時(shí)，在某個(gè)局部地點(diǎn)發(fā)生冒漏，破碎頂板就可能從這個(gè)地方開始沿工作面往上全部漏空，造成支架失穩(wěn)，導(dǎo)致漏垮型工作面冒頂。預(yù)防漏垮型冒頂?shù)拇胧┯校?br /> ??????? (1)?選用合適的支柱，使工作面支護(hù)系統(tǒng)有足夠的支撐力和可縮量。
??????? (2)?頂板必須背嚴(yán)背實(shí)。
??????? (3)?嚴(yán)禁放炮，移溜等工序弄到支架，防止出現(xiàn)局部冒頂。
??????? 4.?復(fù)合型頂板推垮型冒頂預(yù)防
??????? 推垮型冒頂是指因水平推力作用使工作面支架大量?jī)A斜而造成的冒頂事故。
??????? 復(fù)合頂板是由于下軟上硬巖層構(gòu)成，在開采時(shí)，容易形成離層、斷裂，導(dǎo)致冒頂。預(yù)防措施有：
??????? (1)?應(yīng)用偽俯斜工作面并使垂直工作面方向的向下傾角達(dá)40°~60°。
??????? (2)?掘進(jìn)上下平巷時(shí)不破壞復(fù)合頂板。
??????? (3)?工作面初采時(shí)不要反推。
??????? (4)?控制采高，使軟巖層冒落后能超過采高。
??????? (5)?盡量避免上下平巷與工作面斜交。
??????? (6)?在開切眼附近于控頂區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)地布置樹脂錨桿。
??????? (7)?靈活地應(yīng)用戧棚，使它們迎著巖體可能推移的方向支設(shè)。
??????? (8)?提高單體支柱的初撐力和剛度。
??????? (9)?提高支架的穩(wěn)定性，用拉鉤式的連接器把每排支柱從工作面上端至工作面下端連接起來(lái)。
??????? 5.?金屬網(wǎng)下推垮型冒頂預(yù)防
??????? 回采下分層時(shí)，金屬網(wǎng)假頂可能發(fā)生推垮型冒頂，預(yù)防方法如下：
??????? (1)?回采下分層時(shí)用內(nèi)錯(cuò)式布置開切眼，避免金屬網(wǎng)上碎矸之上存在空隙。
??????? (2)?提高支柱初撐力，增加支柱穩(wěn)定性，防止發(fā)生高度超過150毫米的網(wǎng)兜。
??????? (3)?用“整體支架”增加支柱穩(wěn)定性。
??????? (4)?采用偽俯斜工作面，增加抵抗下推的阻力。
??????? (5)?初次放頂時(shí)要把金屬網(wǎng)下放到底板。
??????? 6.?采煤工作面局部冒頂事故預(yù)防
??????? 局部冒頂多發(fā)生在工作面上下端頭、煤壁區(qū)、放頂區(qū)等地點(diǎn)，許多垮面事故是由局部冒頂發(fā)展而成的，一般預(yù)防措施如下：
??????? (1)?支架方式需各頂板巖性相適應(yīng)，不同巖性的頂板要采用不同的支架方式。
??????? (2)?采煤后要及時(shí)支護(hù)。一般要采用超前掛金屬探梁或打臨時(shí)支柱的方法及時(shí)支護(hù)，防止局部冒頂。
??????? (3)?整體移輸送機(jī)時(shí)要采取有效措施，在整體移輸送機(jī)時(shí)，對(duì)容易冒頂比較破碎的頂板，必須采取相應(yīng)的措施。例如，采取邊移輸送機(jī)，邊回臨時(shí)支柱和邊支基本支柱的快速支柱回柱方法。
??????? (4)?工作面上下出口要有特種支架。一般在上下出口范圍內(nèi)加設(shè)臺(tái)棚或木垛等，加強(qiáng)支護(hù)。
??????? (5)?防止放炮崩倒棚子。一是炮眼的布置必須合理，裝藥量要適當(dāng)。二是支護(hù)質(zhì)量必須合格，要牢固有勁，不能打在浮煤浮矸上。三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子，必須及時(shí)架設(shè)，不允許空頂。
??????? (6)?堅(jiān)持工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)。
??????? (7)?堅(jiān)持執(zhí)行必要的制度。例如，敲幫問頂制度、驗(yàn)收支架制度、崗位責(zé)任制、金屬支柱檢查制度、頂板分析制度和交接班制度等。
??????? (8)?采取正確的回柱操作方法，防止頂板的壓力向局部支柱集中，造成局部頂板破碎及回柱工作的困難。應(yīng)嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章作業(yè)。
??????? 7.?掘進(jìn)工作面冒頂?shù)念A(yù)防
??????? 1)?掘進(jìn)頭冒頂事故的防治措施
??????? (1)?根據(jù)掘進(jìn)頭巖石性質(zhì)，嚴(yán)格控制空頂距。當(dāng)掘進(jìn)頭遇到斷層褶曲等地質(zhì)構(gòu)造破壞帶或?qū)永砹严栋l(fā)育的巖層時(shí)，棚子應(yīng)緊靠掘進(jìn)頭。
??????? (2)?嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，危石必須挑下，無(wú)法挑下時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支撐措施，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。
??????? (3)?在地質(zhì)破壞帶或?qū)永砹芽p發(fā)育區(qū)掘進(jìn)巷道時(shí)要縮小棚距；在掘進(jìn)頭附近應(yīng)采用拉繩等把棚子連成一體，防止棚子被推垮，必要時(shí)還要打重柱以抗突然來(lái)壓。
??????? 2)?掘進(jìn)巷道冒頂事故的防治措施
??????? (1)?可能的情況下，巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中，并盡量避免采動(dòng)的影響。
??????? (2)?巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖的壓力。
??????? (3)?巷道支架所能承受的變形量，應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)。
??????? (4)?盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí)，盡可能采用有初承力的支架；特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實(shí)問題，杜絕支架與圍巖間的空頂、空幫現(xiàn)象。
??????? (5)?凡因支架失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn)，重新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂，再施工。
??????? (6)?巷道替換支架時(shí)，必須先支新支架，再拆老支架。
??????? (7)?在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性，可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定，增加架棚的穩(wěn)定性，以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大，其支架間拉撐件的強(qiáng)度、密度要適當(dāng)加大。
??????? 3)?掘進(jìn)巷道交叉點(diǎn)處冒頂事故防治措施
??????? (1)?開岔口應(yīng)避開原來(lái)巷道冒頂?shù)姆秶?br /> ??????? (2)?必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿，不得過早拆除，切忌先拆棚后支架棚。
??????? (3)?注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格，保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。
??????? (4)?當(dāng)開口處圍巖尖角被壓壞時(shí)，就及時(shí)采取加強(qiáng)抬棚穩(wěn)定性的措施。
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??????? 四、?采煤工作面冒頂時(shí)的避災(zāi)自救措施
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??????? 1)?迅速撤退到安全地點(diǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作地點(diǎn)有即將發(fā)生冒頂?shù)恼髡?，而?dāng)時(shí)又難以采取措施防止采煤工作面頂板冒落時(shí)，最好的避災(zāi)措施是迅速離開危險(xiǎn)區(qū)，撤退到安全地點(diǎn)。
??????? 2)?遇險(xiǎn)時(shí)要靠煤幫貼身站立或木垛處避災(zāi)。從采煤工作面發(fā)生冒頂?shù)膶?shí)際情況來(lái)看，頂板沿煤壁冒落是很少見的。因此，當(dāng)發(fā)生冒頂來(lái)不及撤到安全地點(diǎn)時(shí)，遇險(xiǎn)者應(yīng)靠煤幫貼身站立避災(zāi)，但要注意煤壁片幫傷人。另外，冒頂時(shí)可能將支柱壓斷或推倒，但在一般情況下不可能壓垮或推倒質(zhì)量合格的木垛。因此，如遇險(xiǎn)者所在位置靠近木垛時(shí)，可撤至木垛處避災(zāi)。
??????? 3)?遇險(xiǎn)后立即發(fā)出呼救信號(hào)，冒頂對(duì)人員的傷害主要是砸傷、淹埋或隔堵。冒落基本穩(wěn)定后，遇險(xiǎn)者應(yīng)立即采用呼叫、敲打如敲打物料、巖塊（可呼叫）等方法，發(fā)出有規(guī)律、不間斷的呼叫信號(hào)，以便救護(hù)人員和撤出人員了解災(zāi)情，組織力量進(jìn)行搶救。
??????? 4)?遇險(xiǎn)人員要積極配合外部的營(yíng)救工作。冒頂后被煤矸物料等埋壓的人員不要驚慌失措，在條件不允許時(shí)切忌采用猛力掙扎的辦法脫險(xiǎn)，以免造成事故擴(kuò)大。被冒頂隔堵的人員應(yīng)在遇險(xiǎn)地點(diǎn)有組織的維護(hù)好自生安全，構(gòu)筑脫險(xiǎn)通道，配合外部的營(yíng)救工作，為提前脫險(xiǎn)創(chuàng)造良好條件。