顶板事故专项应急救援预案

　　　　顶板事故专项应急救援预案
  　(1)顶板事故危险性分析
  　顶板灾害有时也称为围岩垮塌，通常包括冒顶、片帮、地板鼓起和冲击地压危害等，其危害的发生，主要取决于围岩力学性质和采取的围岩控制措施，以及顶板管理措施的有效性。顶板灾害是煤矿多发生性事故。矿井顶板事故会引起大面积来压，造成工作面岩石垮落，片帮冒顶，支架和设备损坏，人员伤亡。也可能造成有毒有害气体喷出，引发爆炸和燃烧继发事故。
　　　(2)顶板事故易发生的地点
　 冒顶灾害事故多发生在采煤工作面、掘进工作面、巷道维修处和其他地点。在地质构造复杂顶板管理困难的地区，如断层带、褶曲带、冲刷带、裂隙发育带、陷落带附近是矿井顶板事故易发生的地点。
    (3)事故可能出现的季节
　　　　冒顶事故季节性不明显，一般在年末、雨季和节假日，因为人的心理因素影响，违章行为可能增加，造成事故可能性较大。
　　　(4)矿井顶板事故预防措施
　　　1)  矿井顶板和支护方式分类
    顶板事故是指在地下采掘过程中，由于围岩破坏、支护失效而引起顶帮垮塌等造成的人员伤亡、设备损坏或中止生产的事故。
  　矿井顶板类型:
　 矿井煤层顶板岩层一般由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、黏土岩或石灰岩等组成。按顶板与煤层相对位置及垮落难易程度，可将煤层顶板分为伪顶、直接顶和基本顶。
　 顶板支护方式:
  　采煤工作面顶板的支护形式按结构分，有单体支柱和由柱及梁组成的支架(棚子)；按材料分类，有金属支架和木支架；按工作原理分，有摩擦式金属支柱、单体液压支柱及液压支架。
　 采空区顶板控制方法:
　 采煤工作面向前推进时，顶板悬露面积不断增加，工作面压力也逐渐加大。为了使采煤工作面正常生产，必须对采空区悬露的顶板及时处理。采空区的顶板处理方法，主要根据顶板岩层性质、岩层厚度和开采煤层的厚度等因素选择。我国大部分矿区采用全部垮落法，少数采用缓慢下沉法及煤柱支撑法。
    A、全部垮落法。这种方法主要适用于松软、容易垮落的顶板，近来又应用到坚硬顶板中。
    B、缓慢下沉法。这种方法利用塑性顶板弯曲下沉直至与底板接触来维护采空区顶板，适用于薄煤层，尤其是具有底鼓性质的底板更为适宜。
    C、煤柱支撑法。这种方法是每当工作面推进一定距离后，留下适当宽度的煤柱来支撑顶板或切断顶板，在煤柱的另一侧重新开切眼进行回采。煤柱的宽度和间距根据顶板岩性和煤质的软硬程度来确定。
　　　2）顶板事故的分类及常见发生地点
    顶板事故的分类:
    顶板灾难是煤矿生产过程中的一大安全隐患，如果预防不当、管理措施不到位，将会造成事故。采空区、采煤工作面和掘进巷道受岩石压力的影响，都可能引发地压灾难。顶板灾难通常表现为采煤工作面顶板大范围垮落、陷落和冒落，采空区大范围垮落或陷落，巷道或采掘工作面的片帮、冒顶或底板膨胀，立井井壁破裂、井筒涌沙、岩帮片落，地表沉陷等。
    1)采煤工作面顶板大范围垮落、陷落和冒顶，使采煤工作面无法正常生产，损坏支架，破坏进、回风巷道，造成采煤工作面人员伤亡；破坏采煤工作面内的设备和矿井的正常通风，造成生产秩序的紊乱；造成排水系统破坏，引起水害，破坏矿井的供电系统等。
    2)巷道或掘进工作面的片帮、冒顶，会造成巷道内人员伤亡，破坏巷道内的设备、设施和巷道支护等。
　 矿井顶板事故易发生的地点:
　　  煤矿顶板事故按常见发生地点分类如下。
　 1)大面积冒顶事故易发地点，
　 所谓大面积冒顶事故，是指相对局部冒顶而言，灾难面积较大的冒顶事故。在采煤工作面开始推进后，随着采空区的不断扩大，工作面和采空区上方的基本顶矿山压力也不断增大，即常见的初次来压和周期来压。如果这时不采取相应的措施(如采空区顶板悬露面积过大，没有强制放顶等)或采取的措施不当(如工作面支架支撑力过小，未按作业规程规定进行支护等)，都会引发大面积冒顶事故。
    大面积冒顶有以下易发地点：
    A顶板坚硬且采空区顶板悬露面积过大、没垮落的采煤工作面。
    B地质构造带附近。当采煤工作面遇到地质构造带，顶板失去了原有的塑性和完整性，造成大块岩体下滑、垮落。
　　  C局部冒顶附近。
    D顶板淋水附近。由于顶板含水，硬度下降，裂隙张开，顶板完整性被破坏。
    2)局部冒顶事故易发地点
    局部冒顶事故通常是由于顶板破碎断裂(垮塌)而导致支护失效或没有支护(空顶)所引起的。在采煤过程中发生冒顶的主要原因是顶板破碎没有及时支护或及时支护但质量不合格；在回柱过程中发生冒顶的主要原因是回柱操作方式及顺序不合理。
    局部冒顶主要发生在以下地点：
    A地质构造带附近。地质构造带(如向斜、背斜轴部、褶曲轴部)、顶板岩石破碎带及断层附近容易发生局部冒顶。
    B上、下出口附近。工作面上、下出口的控顶范围比较大，随工作面移动需拆除巷道支架，并重新架设，由于支架的初撑力较小，在采动的影响下，使直接顶下沉、松动、破坏，容易发生冒落造成局部冒顶。
    C煤壁附近。工作面煤壁附近的局部冒顶一是由于采动、爆破后，顶板容易形成各种劈裂，造成游离岩块或遇破碎顶板，支护不及时而发生局部冒顶；二是在炮采工作面，因炮眼角度、装药量不当，崩倒支架发生局部冒顶；三是基本顶来压，因煤壁片帮形成局部无支护而发生局部冒顶。
    D放顶线附近。当回撤压力大的支柱时，往往柱子一倒顶板就冒落，再由于断层、层理等切割形成的较大游离岩块会因回柱而回转冒落，推倒工作面支架，造成局部冒顶。同样，在金属网下回柱放顶时，若网上有大块游离岩块，也会因回柱而推垮支架，造成局部冒顶。
　　　(5)发生顶板事故的预兆
    大面积冒顶的主要预兆:
    1)顶板的预兆
    A顶板连续发出断裂声，有时发出闷雷声，这是由于顶板断裂造成的。在顶板突然来压和工作面总支撑力较低时，工作面顶板下沉量会突然增加，顶板沿煤帮方向会出现裂隙，原有裂隙张大，甚至产生台阶下沉。
    B顶板大面积来压时，在破碎顶板处连续掉渣，岩粉末下落，岩尘飞扬。如完整顶板有顶煤时，煤和顶板离层脱落。
    C在伪顶和假顶下，有大量的煤屑和碎矸石下落卷起尘雾。
    D当顶板比较坚硬时或初次放顶后，采空区内的顶板有时较大面积不垮落。为了预报采空区顶板活动情况，在采空区沿倾斜方向每隔20～30m留一根木顶柱，砍去2／3缺口作为信号柱，当顶板来压时，信号柱被压弯折断，
    2)煤帮的预兆
    A由于冒顶前顶板压力增大，工作面及周围巷道煤帮受压增高，造成煤质变酥，片帮增多。
    B在工作中使用电钻打眼比平时省力。
    C采煤机工作用电负荷减少等。
    3)支架的预兆
    A使用木支架时，支架大量被压坏或折断，并发出响声；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。
    B当顶板压力继续增加时，活柱迅速下缩，连续发出“咯咯”的声音；若工作面留有底煤或顶板较软、破碎时，支架有插底及钻顶现象。
    C工作面使用铰接顶梁时，在顶板冲击压力的作用下有“飞楔”现象，即楔子被挤出或弹出。
　　  D瓦斯及淋水的预兆
　　  在含瓦斯煤层中瓦斯涌出量突然增加；有淋水的顶板淋水量增加。
　　  局部冒顶的预兆:
　  1)响声。木支柱发生劈裂声，紧接着出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱急速下降(或下缩)，也发出很大的声响；有时还能听到采空区内顶板发生断裂时的闷雷声。
     2)掉渣。顶板严重破裂时，折梁断柱现象增加，继而出现顶板掉渣现象，掉渣越多时说明顶板压力越大。
     3)煤壁片帮。冒顶前片帮煤比平时增多。
     4)裂缝。当顶板裂缝加宽加深时，就有可能发生冒顶。
     5)漏顶。因背顶不严或支架不牢出现的漏顶现象，如不能及时处理，当顶板岩石继续冒落时，就会出现没有声响信号的大冒顶。
     6)顶板出现离层。顶板快要冒落时，常出现顶板离层现象，要用敲帮问顶的办法判断。即操作人员站在安全地点，用长钢杆先捅掉破碎的煤和岩石后，再用斧、镐或钢杆敲打顶板，如果声音清脆，则表明顶板完好；如果顶板发出“空空”的响声，说明上下岩层之间已经离层。当离层很厚时，则不好辨认，这时要用震动问顶法，用左手按住顶板，右手用工具敲击，如果左手感到轻微震动，则顶板发生离层，要立即加强支护。
     7)在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量突然增大。
     8)有淋水的工作面，淋水量有明显的增加。