現(xiàn)場判斷頂板冒頂方法(頂板冒頂預兆)
1.頂板冒頂有哪些預兆
在正常情況下，頂板冒落事先都有預兆。
預兆有下面幾種：響聲巖層下沉斷裂、頂板壓力急劇加大時，木支架就會發(fā)生劈裂聲，緊接著出現(xiàn)折梁斷柱現(xiàn)象；金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大聲響。有時也能聽到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。
掉碴頂板嚴重破裂時，折梁斷柱就要增加，隨著就出現(xiàn)頂板掉碴現(xiàn)象。掉碴越多，說明頂板壓力越大。
在人工頂板下，掉下的碎矸石和煤碴更多，工人叫“煤雨”，這就是發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU信號。片幫冒頂前煤壁所受壓力增加，變得松軟，片幫煤比平時多。
裂縫頂板的裂縫，一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙，一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動裂隙。老工人說：“流水的裂縫有危險，因為它深；縫里有煤泥、水銹的不危險，因為它是老縫；茬口新的有危險，因為它是新生的”。
如果這種裂縫加深加寬，說明頂板繼續(xù)惡化。人們常常在裂縫中插上木楔子，看它是不是松動或掉下來，觀察裂縫擴大了沒有，作出預報。
脫層頂板快要冒落的時候，往往出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。檢查脫層要用“問頂”的方法，如果聲音清脆，表明頂板完好；頂板發(fā)出“空空”的響聲，說明上下巖層之間已經(jīng)脫離。
漏頂破碎的偽頂或直接頂，在大面積冒頂以前，有時因為背頂不嚴或支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂如不及時處理，會使棚頂托空，支架松動。
頂板巖石繼續(xù)冒落，就會造成沒有聲響的大冒頂。
2.冒頂?shù)念A兆以及應采取的措施是什么
局部冒頂?shù)陌l(fā)生主要決定于頂板的巖石性質(zhì)以及支架對每一塊頂板的支撐力。
當頂板破碎、節(jié)理發(fā)育時，不進行支護，就會發(fā)生冒頂。在地質(zhì)條件變化的區(qū)域，也易發(fā)生冒頂。
有時盡管頂板比較穩(wěn)定，但忽視支架規(guī)格質(zhì)量，違反操作規(guī)程，也會引起局部冒頂。 1.局部冒頂?shù)念A兆 （1）工作面遇到小地質(zhì)構(gòu)造； （2）頂板裂隙張開，裂隙增多，敲幫問頂時發(fā)出不正常的聲音； （3）頂板裂隙內(nèi)卡有活矸，并有掉碴、掉矸現(xiàn)象，先小后大； （4）煤層與頂板接觸面上，極薄的矸石片不斷地脫落； （5）滴淋水從頂板劈裂面滴落。
2.預防局部冒頂?shù)拇胧?（1）支護方式必須和頂板巖石性質(zhì)相適應。 （2）采煤機采后要及時支柱。
（3）整體移置輸送機要采取必要的安全措施。 （4）工作面上下出口要有特種支架。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，一般采取在上、下平巷中超前工作面架抬棚，在機頭、機尾處架抬棚，有時要加打密集支柱或木垛等措施加以特別支護。 （5）防止放炮崩倒棚子。
（6）認真做好回柱放頂工作。回柱放頂一定要及時，控頂距超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，禁止采煤。
回柱后頂板仍不冒落，超過規(guī)定懸頂距離時，必須采取人工放頂或其他有效措施進行強制放頂。 （7）堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)。
（8）堅持執(zhí)行必要的制度。如敲幫問頂制度、驗收支架制度、崗位責任制度、金屬支架檢查制度、交接班制度、頂板分析制度等。
3.頂板事故最常見的征兆有哪些
【頂板事故頻繁發(fā)生的基本原因】
1、地質(zhì)結(jié)構(gòu)：煤礦所處的地區(qū)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)較其他地區(qū)復雜，地殼、地層等多因為長期的斷層和擠壓而不斷地發(fā)生變化，最終形成了獨特的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。一旦煤礦開采遇到這些相對特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，就十分容易造成頂板破碎，由此導致冒頂、漏雨等事故。另外在進行煤礦開采或者回采時，由于對頂板各種力的作用，致使頂板的下沉速度及下沉量發(fā)生迅猛的變化，頂板在短時間內(nèi)承受的壓力劇變，也容易造成頂板破裂。
2、支護不及時或質(zhì)量差：在煤礦的開采中，支護不及時和支護質(zhì)量差都容易引發(fā)頂板事故。在煤礦開采時，由于支護不及時，再加上沒有合理的安全措施和補救措施等都很容易發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU。而支護質(zhì)量差則很容易發(fā)生斷裂，引發(fā)頂板事故發(fā)生。
3、不合理開采煤礦：我國除了幾個大型的煤礦之外，煤礦也不斷崛起，但是這些型煤礦由于經(jīng)濟實力有限，煤礦開采技術不夠成熟，開采順序不當，對煤礦當?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、支設情況等方面的了解也不足，常常是一邊開采的同時一邊進行勘探，破壞了地質(zhì)結(jié)構(gòu)的均衡，使支護的壓力不斷增加，由于支護不及時而造成了空頂現(xiàn)象。
4、不合理放炮：在任何煤礦開采中，都必須打炮眼放炮。許多為了追求煤礦的產(chǎn)量和進度，忽略了炮眼的布置，不合理的打炮眼或者火過量，都容易發(fā)生冒頂事故。
5、操作順序不合理：開采煤礦的方法不合理，開采順序不當，對回柱操作先后順序不當，嚴重破壞了煤層的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可引起破碎頂板落下，引發(fā)頂板事故。
6、管理不夠規(guī)范：煤礦開采是一項高危工作，所以在每一次煤礦開采時都應該確保每位開采人員的安全，要對每一次編制作業(yè)采取針對性的安全措施，針對每一個地區(qū)的地質(zhì)特征、支護情況等采取不同的安全措施，只有這樣，才能夠有效的控制頂板事故的發(fā)生。
7、管理不夠完善，安全意識不足：根據(jù)資料顯示，在調(diào)查了多起頂板事故后，大多數(shù)事故的發(fā)生都是因為安全意識不足，對安全措施的管理意識淡薄，因為違章作業(yè)而引發(fā)的頂板事故不在少數(shù)。
【頂板事故】是指在采煤、掘進、巷修過程中，頂板意外冒落造成人員傷亡、設備損壞、生產(chǎn)中止等的事故。過去，頂板事故死亡人數(shù)占煤礦全部死亡人數(shù)的40%以上。隨著科技進步，設備更新，工藝改革，頂板事故每年成下降趨勢，但仍是煤礦生產(chǎn)的主要災害之一。頂板事故按冒頂范圍分局部和大型冒頂；按力學原因分為壓垮型冒頂、漏垮型冒頂和推垮型冒頂。
4.頂板管理方式有哪幾種 煤礦安全生產(chǎn)
1、控制頂板事故發(fā)生是減少目前煤礦安全事故的重要內(nèi)容。為此，要強化安全技術培訓，嚴格落實現(xiàn)場管理責任，切實加強煤礦頂板管理，確保煤炭行業(yè)安全發(fā)展。 1、強化培訓，提高管理技能。提高煤礦從業(yè)人員的頂板管理意識和技能，是預防和減少頂板事故的前提。行業(yè)管理部門要聘請煤礦頂板管理方面的專家，對所有煤礦安全技術管理人員和采煤隊長、班組長進行一次培訓，全面分析煤礦頂板管理工作的難點和重點，并就典型頂板事故做出科學剖析，圍繞煤層頂板運動規(guī)律研究、加強礦壓監(jiān)測預報、改善支護質(zhì)量、強化現(xiàn)場管理、依靠科技進步促進管理等方面，提出做好煤礦頂板管理的工作思路和方法。
2、推進改革，淘汰落后方式。結(jié)合資源整合、標準化建設和煤礦災后重建，進一步貫徹落實小煤礦基礎管理指導意見，全面推行煤礦安全質(zhì)量標準化建設，督促各煤礦借鑒和學習成功的經(jīng)驗和做法，強力推行礦井支護材料改革。要在所有煤礦采煤工作面全面采用金屬支柱支護，取消技改擴能礦井開拓巷道和準備巷道木支護，積極推廣巖巷錨噴（錨網(wǎng)噴）支護和煤巷錨桿支護技術，壁式回采工作面要求實現(xiàn)單體液壓支架支護和摩擦支架支護，實現(xiàn)“以鋼代木”的支護材料改革。對頂板長期懸空暴露的采空區(qū)，采取人工放炮強制放頂卸壓，推廣應用頂板支護新技術、新工藝、新材料，推廣采掘機械化，推廣錨桿、錨索、錨網(wǎng)、錨噴等支護技術，徹底改變煤礦頂板管理薄弱的狀況。
3、嚴把關口，加強現(xiàn)場管理。一是技術規(guī)范關。煤礦工程技術人員在制定技術措施和編制采掘計劃時，要嚴格依照有關政策規(guī)范，要做到切實可行，不能照抄照搬其他煤礦的技術規(guī)范。積極探索適合本礦地質(zhì)條件和有利于頂板管理的設計方案，從源頭上減少頂板事故發(fā)生的可能性。在沒有明顯脫落征兆的巷道也必須明確規(guī)定臨時和永久支護措施，編制規(guī)程決不能粗制濫造。二是規(guī)程審批和學習關。要根據(jù)地質(zhì)資料和礦壓觀測資料，編制每個采掘工作面的采掘作業(yè)規(guī)程，使規(guī)程真正起到指導生產(chǎn)、保證安全的作用；對地質(zhì)構(gòu)造不清、頂板管理措施不具體、措施沒有針對性的規(guī)程嚴格執(zhí)行“三不批”制度，班次安排上要合理，確保掘進放炮后立即出碴支護，及時消除冒頂因素。要組織干部和職工認真學習“三大規(guī)程”，讓大家領會和掌握。三是工程質(zhì)量關。采掘工程質(zhì)量是頂板管理的基礎，煤礦井下各單項工作必須嚴格按照單項工作作業(yè)規(guī)程施工。要嚴把支護質(zhì)量關，由安監(jiān)員對每個采掘面的支護質(zhì)量進行安全檢查，實行動態(tài)管理，做到工程質(zhì)量不合格不驗收。四是初次和周期來壓關。初次來壓和周期來壓時易造成大冒頂垮面事故。要摸索和掌握來壓步距，在來壓前采取加木垛、叢柱等加強支護的措施，確保不發(fā)生事故。五是事故多發(fā)地點頂板管理關。
5.煤礦處理冒頂?shù)幕驹瓌t是什么
具體措施如下： （1）在發(fā)生漏頂?shù)囟?，現(xiàn)場人員要冷靜，處理問題要果斷，要立即停止工作面其他工作，迅速把漏頂區(qū)維護好。
漏頂區(qū)以外支架初撐力達到24Mpa以上，卡口，防止漏頂區(qū)擴大。 （2）要及時停止采煤機、運輸機，并閉鎖，不經(jīng)作業(yè)現(xiàn)場人員同意不得開機。
（3）割煤過程中，采煤機司機要密切注意觀察冒落區(qū)頂板的情況，以防冒落矸石傷人，拉架工要及時拉架，及時升直前探梁和護幫板，起到擋矸的作用，盡量不要讓大塊矸石掉入機道內(nèi)，嚴格執(zhí)行“帶壓擦頂移架”，并伸出前探梁、護幫板及時支護。 （4）在處理漏頂區(qū)頂板時，要安排有經(jīng)驗的老工人觀頂。
觀頂人要注意頂板及煤壁的動靜，發(fā)現(xiàn)問題及時通知作業(yè)人員撤離或處理。 （5）人員不能站在漏頂區(qū)正前方，人員進入煤壁側(cè)作業(yè)前，要清理好退路，用長柄工具處理掉可能掉落的煤與矸石，嚴格執(zhí)行“敲幫問頂”制度。
（6）工作面乳化液泵工作壓力≥30Mpa，液壓支架前立柱初撐力≥24Mpa。 (7)倒架的配合單體液壓支柱及時修復扶正，提前往前靠支架，且煤機速度放慢，減少煤量防止機電設備故障延誤處理漏頂?shù)臅r間。
（8）乳化泵要保證兩泵正常使用，一用一備，保證24小時正常使用。 （9）自動落架的支架用單體點柱在支架頂梁下維護好。
（10）加強綜采工作面的設備檢修，特別是煤機、溜子、裝載機、破碎機，從而保證綜采設備能夠正常運行。 （11）處理冒頂期間，調(diào)度室要組織相關部門進行跟班作業(yè)，現(xiàn)場指揮，確保施工安全。
支架前腳及架間矸石必須清理干凈，大塊矸石必須破碎至300mm以下，破碎時進入溜子前必須閉鎖溜子、煤機。 1.5采用注馬麗散技術加固頂板時，嚴格執(zhí)行以下規(guī)定 （1）待頂板穩(wěn)定后，從漏頂區(qū)上下兩側(cè)開始注馬麗散加固頂板和煤幫，在距煤層頂板下300-800mm處開孔，仰角20-35°，孔深6米，間距6米。
（2）注漿時要保證壓風壓力大于4MPa以上。 （3）注漿孔采用錨桿鉆機打眼，眼深6米，然后使用風鉆將鉆孔外2米的孔徑掏至不小于46mm。
(4)注漿時，注漿孔的前方及其附近嚴禁站人，以防傷人。 （5）現(xiàn)場作業(yè)人員要采取個體防護措施，并佩戴專用手套和眼鏡。
2、井巷冒頂后工程處理 （1）控制冒頂范圍擴大防止和減弱大面積切冒危害的原則是改變巖體的物理力學性質(zhì)，以減小頂板懸露及冒落面積，減小頂板冒落高度，降低空氣排放速度。一是用坑木裝頂，控制頂板垮落；二是噴漿，可以弱化頂板和擴大巖層中裂隙以弱面的作用。
（2）局部繞灌混凝土充填井巷冒頂空間大，高度5~6米以上，裝頂控制頂板難度較大及無法操作，混凝土砌拱過冒頂區(qū)，按正規(guī)的程序作業(yè)施工困難，基礎無法先挖。必須根據(jù)空間掌握，能施工拱體或墻體先局部澆灌上混凝土。
冒頂區(qū)附近圍巖往往壓力大、破碎。為保證新施工繞灌的砌體有一定抗壓初撐力，一般都使用軌拱，或型鋼做骨架。
最后逐步對砌體不完整的部位進行修整完善。 3、加強支護技術的措施 加大頂板錨桿的強度，原則上錨桿直徑增加2mm，如錨桿直徑超過22mm，則改用更優(yōu)的材質(zhì)。
（3）A>A,D>D或E>0.7E（頂板錨桿）。 （1）加強頂板支護的技術措施： 一是加大頂板錨桿黏結(jié)段長度，提高錨桿黏結(jié)力；二是減少頂板錨桿間排距，原則上每排先增加一根錨桿。
（4）AB。五是加大頂板錨桿長度，原則上先增加200mm。
(2)加強兩幫支護的技術措施： 一是加強錨桿，原則上每幫先增加一根，或在兩幫和等角注漿，防止錨固區(qū)外頂板離層；二是頂板打錨索。3.3.2.3兩幫存在的問題。
三是加大兩幫錨桿的強度和長度，增加兩幫錨桿黏結(jié)段長度，提高錨桿黏結(jié)力；原則上直徑先增加2mm長度增加200mm；如錨桿直徑超過22mm，則改用更優(yōu)質(zhì)的材質(zhì)。四是減小兩幫錨桿間排距，原則上每排先增加一根錨桿。
根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果及時對初始設計進行分析研究，判斷其是否需要進行修改，并對修改的設計繼續(xù)進行監(jiān)測與監(jiān)控，使之趨于完善 4、結(jié)語 總之，要想管理好頂板，首先要掌握清煤層地質(zhì)構(gòu)造、特性，圍巖保持了較好的完整性，頂板未發(fā)生離層，表明錨網(wǎng)支護結(jié)構(gòu)是可靠的，支護參數(shù)是合理的。 由于錨桿、錨索、網(wǎng)、鋼筋托梁及Π形鋼棚加強支護已經(jīng)形成一個有機的支護結(jié)構(gòu)，在縱向橫向都能相互制約，從而能夠有效地抑制圍巖的變形。
假如局部薄弱地段有可能出現(xiàn)諸如離層、冒頂?shù)葐栴}，可以通過礦壓觀測監(jiān)測到，及時采取措施，是能夠避免的。針對實際，采取合理的支護形式，施工時要按章作業(yè)，加大管理力度，杜絕偷工減料、違章行為的發(fā)生；同時，對薄弱環(huán)節(jié)、重點地點重點監(jiān)控。
煤礦井巷工程施工頂板冒頂事故災害的預防和處理，是生產(chǎn)施工管理過程一項不可避免的工作，影響到礦井安全、生產(chǎn)、效益多方面。
6.預防冒頂片幫事故發(fā)生的措施有哪些
預防冒頂片幫事故發(fā)生的措施有：（1） 根據(jù)礦床地質(zhì)條件，合理選擇采礦方法和采場布置。
天井、漏斗等應布置在礦床的下盤，避免破壞上盤，造成片幫。開采時，要嚴格按采掘順序，自上而下，由遠而近，有計劃的回采，盡量減少頂板暴露時間，加快采礦速度，縮短回采周期。
（2） 按照安全技術操作規(guī)程作業(yè)，建立正常的生產(chǎn)秩序和作業(yè)制度，加強職工安全技術教育、培訓，提高職工安全防范意識和技術水平。（3） 加強采場頂板觀察、檢查，加強頂板管理。
根據(jù)已掌握的地質(zhì)資料，加強現(xiàn)場頂板管理。同時要對采場礦巖情況經(jīng)常進行檢查，及時掌握其變化規(guī)律，根據(jù)不同情況，采取相應的預防措施。
發(fā)現(xiàn)巖石松軟時，應及時支護，盡量避免在空頂下作業(yè)。采場和附近作業(yè)點放炮后，應仔細地檢查采場頂幫的巖石和支護。
檢查時人要站在安全的地方，由外向里用尖頭長釬子或帶矛頭的長竹竿撬下松動的巖石。檢查處理完畢，再通知其他人員進人采場作業(yè)。
（4） 注意觀測頂板冒落預兆，防止發(fā)生大面積冒頂事故。 大多數(shù)情況下，頂板冒落之前都會有些預兆，如頂板巖石下沉，支架發(fā)出爆裂聲、發(fā)生折斷；頂板巖石發(fā)出破裂和撞擊聲；頂板有巖石碎塊掉落，涌水、淋水量增大等現(xiàn)象。
一旦發(fā)現(xiàn)采場有大面積冒頂?shù)恼髡?，應立即停止采場作業(yè)，馬上撤離作業(yè)區(qū)內(nèi)的人員。頂板冒落的觀測方法有木楔法、標記法、信號柱法等。
木楔法就是在頂板裂隙中釘入一塊小木楔（或小金屬楔）。如果頂板變形、裂隙增大，小木楔會自動落下或松動，說明頂板有冒落危險。
標記法是將黃泥、油漆、水泥砂漿抹在頂板裂隙上，觀察其變化，也能反映出頂板變形情況。信號柱法是在采場每隔7~10m用一根毛竹（或木柱）支撐在頂?shù)装逯g，如果發(fā)現(xiàn)毛竹（或木柱）壓裂，發(fā)出響聲，說明頂板下沉有冒落危險，應立即將人員撤離采場，然后制定安全措施進行支護。
