摘要 本文就矿井回采工作面冒顶的预防和处理进行了阐述。
关键词 矿井 回采 冒顶
回采工作面向前推进，工作面空顶面积逐渐增大，顶板逐渐离层、下沉、弯曲、破碎和跨落。这时，工作面受上方岩层和采动支承压力的影响，产生了压力。这个压力作用在顶板、支架上和煤壁上，因此，使顶板、支架和煤壁，发生了变化。当这个压力逐渐增大时，顶板、支架和煤壁的变化，就异常显著，这就是工作面冒顶前的预兆。
（一）顶板的预兆。顶板连续发出断裂声，这是由于直接顶和老顶发生离层，或顶板切断而发生的声音。有时采空区顶板发出象似闷雷的声音，这是老顶和上方岩层产生离层或断裂的声音。
顶板岩层破碎下落，称之为掉渣。这种掉渣一般的由少逐渐增多，由稀而变密。顶板的裂缝增加过裂隙张开，并产生大量的下沉。
（二）矿帮的预兆。由于冒顶前压力增大，煤壁受压后，片帮增多、煤质变软，使用电钻打眼时，钻进省力，采用采煤机割煤时，负荷小。
（三）支架的预兆。使用木支架，支架大量的被压坏折断，并发出声响。使用金属支柱时，耳朵贴在柱体上，可听见支柱受压后发出的声音。当顶板压力断续增加时，活柱迅速下沉，连续发出：咯！咯！咯！的声音。使用金属顶梁时，在顶板冲击压力的作用下，顶梁锁子有时被弹出或挤出。
（四）瓦斯含量增多或水量增大。在含有瓦斯的煤层，冒顶前瓦斯涌出量突然增多。有淋水的顶板，淋水量增加。
回采工作面发生上述预兆，说明顶板压力很大，有可能发生冒顶，因此，应加强工作面的支护，如果支护来不及，要立即把人员撤离到安全地点。
冒顶事故，对职工生命安全威胁较大，同时也严重的影响生产；但预兆明星，思想重视，措施有力，故一般的不易发生。目前局部冒顶在各矿发生的较多，因为预兆不明显。危害不如冒顶严重，因此，易被人忽视。当前回采工作面局部冒顶事故占了很大比例，人身事故也多，对生产的影响也大，需要认真对待。一般的局部冒顶，只要仔细观察，也是有些预兆，常见的预兆有以下几种：
1、顶板裂隙张开、裂隙增多、顶板下沉大，敲帮问顶时发出异常的响声。
2、顶板裂隙中的矸石活动，并有掉渣和掉矸的现象；
3、支架受力大，活柱下降，支架发出声响。
目前冒顶和局部冒顶还没有明确的划分。上面只是为了分析顶板预兆方便作了划分，以后在叙述中均没有作明确的划分。
一、发生冒顶的原因。回采工作面受上方岩层的压力和采动支承压力作用，使顶板产生了压力，为了使顶板不跨落，就必须有一个力来支撑顶板，顶板才能稳定。如果支撑力大于顶板的压力，则顶板稳定而不跨落，相反，支撑力小于顶板压力，就不能支撑顶板，顶板就要冒落。回采工作面的支撑力是由支架和煤帮表现的。在生产实践中，影响顶板压力和支撑力的因素很多，因而产生冒顶的原因也很多。
1、工作时，精神不集中，思想麻痹大意，图省事，怕麻烦，有严重的侥幸心理是发生冒顶的思想根源。
2、回采工作面的地质构造不清楚，很容易发生冒顶。工作面的断层、褶曲、冲刷带、隔落柱等，都能改变工作面的正常压力状况，如对这些情况不了解，就不可能采取有效措施，就可能发生冒顶。
3、顶板的性质不清楚，也容易发生冒顶。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各个煤层的顶底板情况是不一样的，有的有伪顶，有的无伪顶，还有的无直接顶，只有老顶。这些情况不了解、不分析就会发生冒顶。页岩顶板易跨落，而砂岩顶板很不容易跨，不同岩层就必须采用不同的支护。
4、对于顶板的初次来压、周期来压的时间、跨落距离和压力大小等规律，没有掌握或措施不力，都会发生冒顶。
5、支架的支撑力和顶板压力不相适应而发生冒顶。根据顶板压力的大小采用不同规格和不同形式的支架。但有时支柱的尺寸不按规格使用，以细代粗，以短代长，柱顶楔子多、柱距和排距过大，发现有缺柱、断梁折柱不及时补打，支柱不够用时，随意撤掉不应撤的支柱，这样使支架的支撑力大为减少，必然要发生冒顶或局部冒顶。
6、支护规格质量差异发生冒顶。支架的规格质量和冒顶有直接关系，规格质量好，冒顶事故少；规格质量差，冒顶事故多。如支柱迎山不够，支的不牢固，顶板留有顶煤，或支在浮煤或浮矸上，当顶板来压后，支柱摧倒或穿顶穿底，起不到支撑作用，很容易发生冒顶。在顶板破碎时小板插的不严，易发生漏矸和漏顶。
7、支护不及时，易发生冒顶。采煤机的跟机支柱，支的不及时；移运输机的机头机尾时，撤出支架，没及时支护；放炮、割煤和移运输机等碰倒和崩倒支柱后，没及时进行支架，容易发生冒顶。
8、使用损坏的或支撑力小的金属支柱，易发生冒顶。金属支柱一般的支撑力为30吨左右（即工作阻力），在井下长期使用中，难免有些零件受到损坏，使支撑能力大大降低，起步到支撑顶板的作用，因而导致发生冒顶。
金属支柱支设时，没有足够的初撑力（初始工作阻力），通常称“等压柱”，这样支柱最初起步到支撑作用。
9、工作面走不上正规循环，容易发生冒顶。工作面循环正常，推进度快，顶板压力小，支架受力也小，支撑时间也短，不易发生冒顶。但由于种种原因，工作面走不上正规循环，工作面推进速度慢，顶板压力大，支柱的支撑力支撑不了顶板的压力，即发生冒顶。由于支柱支承的时间长和压力大，给支柱和放顶工作带来困难，容易发生冒顶。
二、预防冒顶的薄弱环节
容易冒顶的工序：跟采煤机的临时支柱、移运输机、支改柱、回柱放顶和过地质构造带等，这些工序作业要认真，不能麻痹大意。
容易冒顶的地点：工作面上下机头机尾、上下三岔口、淋水地点、地质构造区域和顶板裂隙多的地方。
容易发生冒顶的时间：刚上班或下班的时候；夜班到三、四点钟的时候；突击抢循环的时候；因运输事故生产间断的时候；班中吃干粮的时候；节目和停产检修前的末一班及检修后的头一班等。事故经常出在生产被动的时候。在这些时间内，都要提高警惕。要作好思想工作。
容易发生冒顶的人：刚入矿的新工人、防病伤假后刚上班体质弱的人、轮休前后的人、闹家务活其它纠纷精神不集中的人、上夜班白天没休息好的人。对这些同志要特别注意他们的安全，并指定专人照顾，以免发生事故。
三、冒顶事故的处理方法
冒顶事故发生后，要积极组织进行处理，尽快地抢救人员，以防事故的扩大。处理方法应根据冒顶区岩层的跨落高度、位置、块度和冒落的范围而定。
（一）新开切眼的方法。在冒顶区域比较大难以处理时，一般地沿走向留3-5米煤柱，采取重开切眼的方法。
（二）采取开补巷的方法绕过冒顶区
1、冒顶发生在机头或机尾时，可采用开补巷的办法处理。冒顶发生在机尾处，可在离冒顶处3-5米地方开补巷，补巷内铺设运输机，直到补巷和回采工作面成一直线，即可正常生产。如冒顶发生在机头部，方法基本同上。
2、冒顶发生在工作面中间，可采用重开切眼的办法。新切眼和原工作面距离一般为3-5米，其冒顶区设备可用串小洞的办法回收。
3、冒顶的范围小时，可采用整巷或串梁的方法处理。整巷的方法是从冒落地点，由外向里支双腿套棚维护顶板，边支边清理矸石，压力大时可采取支木垛的措施。
论文作者:王学军
论文发表刊物:《中国科技教育·理论版》2015年第5期供稿
论文发表时间:2015/7/6
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