2直接頂運動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1.5m,煤層傾角大于20o的單一煤層,或煤層下分層開采時。在這種情況下,煤層頂板有足夠的運動空間,頂板在自重的作用下沿傾斜方向會產生較大的下滑力。此時,在下滑力的牽引下,頂板容易出現(xiàn)裂隙而加劇破碎。
(2)開采技術條件。在老頂來壓之前,由于這個階段頂板下沉量小,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)冒落波及采場推倒支柱;在采煤、放頂過程中引起工作面發(fā)生局部冒頂事故,使頂板失去下部巖層對它的依托和上部巖層對它的牽制作用;工作面支護不合理,支柱初撐力低,輔助結構壓縮量大,支柱鉆底,造成頂板離層,以及由于支護方式不當,支柱反力方向不對,穩(wěn)定性低,造成了回采工作面支架沒有阻止頂板沿傾斜下滑的能力。
2.2控制措施
(1)必須加強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)做好頂板情況的預測預報工作。首先,加強對頂板的下滑可能性進行預測,預測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,對頂板可能下滑的地點和時間進行判斷,及時進行控制和管理。
(3)進行正確的支護控制設計。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,以提高對抗頂板下滑的能力,提高支柱的初撐力,保證足夠的支護阻力,防止直接頂離層;另外,也可沿切頂線,架設叢柱或排柱,控制頂板下沉。實踐證明,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)注意支架支護的效果?;夭晒ぷ髅嬷Ъ苤ёo,必須與礦壓顯現(xiàn)情況相適應,支護時,支柱必須有一定的迎山角。
總之,對于回采工作面頂板事故應采取綜合性的預防措施,同時,還要根據(jù)煤層的具體地質條件,特別是煤層頂板條件,選擇合理有效的技術措施,才能很好地防止頂板事故的發(fā)生,取得良好的技術經(jīng)濟效果。
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