一、煤矿顶板事故防治的重要性
（一）云南省“十一五”期间煤矿安全事故统计分析
云南省“十一五”期间煤矿事故起数553起，死亡人数892人，全省顶板事故为327起，死亡385人，占全省事故起数的59.13%和死亡人数的43.16%。
（二）昭阳区2006年-2012年煤矿安全事故统计分析
从2006年-2012年，煤矿事故起数18起，死亡人数27人，顶板事故11起，死亡人数15人，占全区事故起数的61.11%和死亡人数的 55.56%。
从全省和我区来看顶板事故的总量大，发生频率高。已经超过瓦斯事故的事故起数和瓦斯事故的死亡人数，给人民的生命财产带来巨大的损失，因此，在当前煤炭产业转型升级推进工作期间，抓好顶板灾害防治工作尤为重要。
二、顶板事故分类
按冒顶范围可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类。 局部冒顶是指范围不大，有时仅在3~5支架范围内，伤亡人数不多(1~2人)的冒顶，常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际煤矿生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比较大。 大型冒顶是指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。这类事故的特点是面积大，来势凶猛，后果严重，不仅严重影响生产，往往会导致重大人身伤亡。事故原因是直接顶和老顶大面积运动造成。
由直接顶运动所造成的垮面事故，就其作用力的始动方向又可分为两大类：(１)推垮型事故。包括走向推进工作面常发生的倾向推垮型事故和倾斜推进工作面容易发生的向采空区方向推垮型事故。这类事故的特点是顶板运动发生时，在平行于煤层的层面方向产生较大的推力，推倒失稳的支架造成垮面事故。（２）压垮型事故。包括向煤壁方向压垮和向采区方向压垮型事故。这类事故主要是由于垂直于顶底方向的作用力压断、压弯支撑力不足的支架或将支架压入抗压强度低的底板而造成的。
由老顶运动所造成的垮面事故，就其作用力的性质和始动方向不同也可分为两类：（１）冲击推垮型事故。事故的特点是开始运动的老顶首先将其作用力施加于靠近煤壁处已离层的直接顶上，造成煤壁片塌和顶板下切，紧接着高速运动的老顶把直接顶推垮，（２）压垮型事故。这类事故发生在支柱的工作面。可缩性很小的木支柱由于不能抵抗老顶的压力，在老顶的下沉过程中依次被折断，结果导致剩余支柱的支护强度不足以平衡直接顶的作用力而被全部压断，造成垮面事故。 悬臂支架（二）局部冒顶事故的致因及防治
1．靠煤壁附近的局部冒顶
煤层的直接顶中，常存在多组相交裂隙时，这些相交的裂隙容易将直接顶分割成游离岩块，极易发生脱落，在采煤机采煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这类游离岩块可能突然冒落砸人，造成局部冒顶事故。
局部冒顶的原因一般有三种：
一是直接顶被密集裂隙切割，形成了游离岩块；
二是采高过大，在老顶来压期间，煤壁片帮，扩大了无支护
空间；
三是放顶煤开采，顶煤破碎。
设备运维管理系统靠煤壁附近的局部冒顶事故的预防
单体支柱工作面：
①采用能及时支护悬露顶板的支架，如正悬臂交错顶梁支架，正倒悬臂错梁直线柱支架等，提高支柱的初撑力。在金属网下，可以采用长钢梁对棚迈步支架。
②炮采时，炮眼布置及装药量应合理，尽量避免崩倒支架。
③尽量使工作面与煤层的主要节理方向垂直或斜交，避免煤层片帮。④煤层一旦片帮，应掏梁窝超前支护，防止冒顶。
2．采场两端的局部冒顶
单体支柱工作面
原因：两端机头机尾处，暴露的空间大; 支承压力集中; 巷道提前掘进; 引发了巷道周边的变形与破坏。经常要进行机头机尾的移置工作，拆除老支柱支设新支柱时，碎顶可能进一步松动冒落。随着回采工作面的推进，要拆掉原巷道支架的一个棚腿，换用抬棚支承棚梁，在这一拆一支之间，碎顶也可能冒落。
预防：①在机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁抬棚支护（即四对八梁支护），每对抬棚随机头机尾的推移迈步前移；或在机头机尾处采用双楔铰接顶梁支护。在工作面巷道相连处，宜用一对抬棚迈步前移，托住原巷道支架的棚梁。此外，在采场两端还可以采用十字铰接顶梁支护系统以防漏冒。②在超前工作面10米以内，巷道支架应加双中心柱，超前工作面10~20米，巷道支架应加单中心柱以预防冒顶。
(三）大型冒顶事故的致因及防治
1.老顶来压时的压垮型冒顶
发生的条件：直接顶比较薄，其厚度小于煤层采高的2~3倍，冒落后不能充填满采空区；直
接顶上面老顶分层厚度小于5~6m，初次来压步距为20~30m玄武岩纤维布，或更大一些。工作面中，当支柱的初撑力较低时，老顶断裂在煤壁之内。当工作面推进到老顶断裂线附近时，顶板出现台阶下沉，这时老顶岩块的重量全部由采场支架承担。
致因：垮落带老顶岩块压坏采场支架。
落带老顶岩块冲击压坏采场支架
冲击压坏支架
预防措施
采场支架的支撑力应能平衡垮落带直接顶及老顶岩层的重量；
采场支架的初撑力应能保证直接顶与老顶之间不离层；
霹雳鞭 阀门防火罩采场支架的可缩量应能满足裂隙带老顶下沉的要求；
遇到平行工作面的断层时
如果工作面支护是单体支柱，当断层刚露出煤壁时，在断层范围内就要及时加强工作面支护（最好用木垛），不得采用正常回柱法; 要扩大控顶距，并用木支柱替换金属支柱，待断层进到采空区后再回柱；
2.厚层难冒顶板大面积冒顶
发生的条件：整体厚层硬岩层顶板（如砂岩、砂砾岩、砾岩等其分层厚度大于5~6米）时，它们要悬露几千平方米、几万平方米，甚至十几万平方米才冒落。这样大面积的顶板在极短时间内冒落下来，不仅由于重量的作用会产生严重的冲击破坏力，而且更严重的是会把已采空间的空气瞬时挤出，形成巨大的暴风，破坏力极强。
事故预兆：顶板断裂声响的频率和音响增大；煤帮有明显受压与片帮现象；底板出现底鼓或沿煤柱附近的底板发生裂缝；上下平巷超前压力较明显；工作面中支柱载荷和顶板下沉速度明显增大；有时采空区顶板发生裂缝或淋水加大。
探测方法：可以用微震仪、地音仪和超声波地层应力仪等进行预测，厚层坚硬岩层的破坏过程，长的在冒顶前几十天就出现声响和其他异常现象，短的在冒顶前几天，甚至几小时
也会出现预兆，因此，根据仪器测量的结果，再结合历次冒顶预兆的特征，可以对大面积冒顶进行较准确的预报，避免造成灾害。
预防措施：（1）顶板高压注水 （2）强制放顶
3.漏垮型冒顶的致因及防治
致因：由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，采场支护系统中如果某个地点失效发生局部漏冒，破碎顶板就有可能从这个地点开始沿工作面往上全部漏空，造成支架失稳，导致漏垮工作面。
预防漏垮型冒顶的措施：选用合适的支柱，使工作面支护系统有足够的支撑力与可缩量；顶板必须背严实；严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。
4. 复合顶板推垮型冒顶
同时率
复合顶板推垮型冒顶的机理：
(1)支柱的初撑力小，软硬岩层下沉不同步，软快而硬慢，从而导致软岩层与其上部硬岩层
离层;
(2)下位软岩断裂出六面体 的原因: 1)地质构造，即下位软岩层中存在原生的断层、裂隙或尖灭构造；2)巷道布置原因，即在工作面开采范围内存在沿走向或沿倾斜的旧巷，下沉、断裂；3)支柱初撑力低，由于支柱初撑力低，导致下位软岩层沿煤帮断裂。⑶倾角。 ⑷推力大于阻力。
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