礦山安全知識問答（二）

2006/1/24 18:19:25

  開采安全

    1、煤是怎樣形成的？

    答：陸地上的植物枯死以后，其殘體暴露在地表面，在氧氣充足的條件下，經過風吹雨打，便會干腐。干腐以后，有些物質則變成氣體跑到大氣中去，剩下的僅是難于氧化的礦物雜質，這樣就不能變成煤。但當有大量的高等植物殘骸在湖泊中被水掩蓋，水使植物殘骸與空氣隔絕，使之不能氧化，然后在水解作用和厭氧細菌的生物化學作用下，植物殘骸大部分失去原有的結構，逐漸變成含水的褐黑色物質，這種褐黑色的物質就叫做“泥炭”，而低等植物的殘骸則變成腐泥。我們稱這種過程叫做泥炭化階段，這就是變煤的初級階段。

     在泥炭化階段之后，隨著時間的推移，地殼不斷下降，泥炭層被水攜帶來的泥沙等物質所覆蓋，并逐漸加厚，從而產生一定的壓力。在壓力與溫度影響下，泥炭的水分則隨著減少，含碳量開始增加，從而變成褐煤。當上方的沉積物愈來愈厚，并隨著深度的增加，所受到的壓力和溫度也相對增加，使得炭化程度逐漸提高，水分、揮發分逐漸減少，含碳量增加，比重加大，光澤增強，變質成各種煙煤。當壓力、溫度再增加時，將進一步炭化，煙煤繼續變質成無煙煤，這個階段叫做煤化階段。

    2、井工煤礦開采的主要特點是什么？

    答：井工煤礦開采必須從地面向地下開掘一系列井巷，其生產過程是地下作業，自然條件比較復雜，開采的主要特點是需要進行礦井通風，存在瓦斯、煤塵、頂板、火、水五大災害。

     （1）礦井通風。因為井工煤礦生產是地下作業，地面空氣在進入井下并流經各作業場所的過程中，將摻入有害氣體和礦塵，成分逐漸發生變化。同時，由于地熱作用，人體和機械散熱，水分的蒸發等，井下空氣的溫度和濕度都會顯著增高，造成不良的氣候條件，因此，要對礦井進行通風。

    （2）瓦斯、礦塵災害。在開采煤炭的過程中，要產生瓦斯和礦塵。瓦斯和煤塵在一定條件下會發生爆炸，造成人員傷亡和財產損失；礦塵還能使礦工患煤、矽肺病，給礦工帶來痛苦。

    （3）頂板災害。在地下采掘過程中，由于礦山壓力的作用，頂板會垮落。如果頂板管理工作出現漏洞，則會發生頂板事故。

    （4）礦井火災。礦井火災也是煤礦生產的主要災害之一，一旦發生礦井火災，不但會造成煤炭資源的損失，打亂各項工作的布置，還往往會造成瓦斯、煤塵爆炸，使災害程度和范圍擴大。

     （5）礦井水災。礦井在建設和生產過程中，地面水和地下水會通過各種通道涌入礦井。為保證礦井正常建設與生產，必須采取各種措施防止水進入礦井或者將進入礦井的水排至地面，但當礦井涌水超過正常排水能力或在采掘工作時挖透老塘積水或巖溶水等地下水體時，就會造成水害。

    3、什么是礦井儲量、礦井生產能力和礦井服務年限？

    答：礦井儲量可分為礦井地質儲量、礦井工業儲量和礦井可采儲量。

    礦井地質儲量是指礦井技術邊界范圍內的全部煤炭儲量；礦井工業儲量（Zc）是指在井田范圍內，經過地質勘探，煤層厚度和質量均合乎開采要求、地質構造比較清楚、目前即可利用的儲量，礦井可采儲量（Zk）是礦井設計的可以采出的儲量。故

    Zk=（Zc – p）C

    式中 p——保護工業廣場、井筒、井田境界、河流、湖泊、筑物等留置的永久煤柱損失量；

    C——采區回采率。厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.8；薄煤層不低于0.85；地方小煤礦不低于0.70。

    礦井生產能力亦稱井型，是指礦井設計的年生產能力（萬噸/年）。有些生產礦井因為原來沒有正規設計，或者因為原來的生產能力需要改變，故需對礦井生產能力進行重新核定。核定后的綜合能力，稱為核定能力。

    礦井服務年限是指礦井均衡生產的期限（不包括產量遞增期與產量遞減期）。

    4、什么叫井田開拓方式？它包括哪些內容？井田開拓有幾種方式？

    答：井田開拓方式是指用于井田開拓的地下巷道在井田內的布置方式。

     井田開拓方式的內容包括井硐形式、水平數目以及階段內的布置方式等。無論是哪一種井筒（硐）形式，井田都可能采用單水平或多水平；分區式、分段或分帶式等巷道布置。按井硐的形式，井田開拓方式可分為斜井開拓、立井開拓和平硐開拓三種方式。

    （1）斜井開拓是指利用傾斜井筒由地面進入地下，并通過一系列巷道通達煤層的一種開拓方式。

    （2）立井開拓是用垂直井筒由地面進入地下，并通過一系列巷道通達煤層的一種開拓方式。煤層賦存較深時，一般采用立井開拓。

    （3）平硐開拓是利用水平巷道由地面進入，并通過一系列巷道通達煤層的一種開拓方式。

    5、立井井筒掘進施工時，工作人員在哪些情況下必須佩帶保險帶？

    答：（1）乘吊桶或隨吊盤升降時；

    （2）在井架上或井筒內的懸吊設備上作業時；

    （3）拆除保險盤或掘鑿保護巖柱時；

    （4）在井圈上清理浮矸時；

    （5）在倒矸臺上圍欄外作業時。

    6、安排巷道掘進工程時應注意哪些問題？

     答：（1）確定鏈鎖工程，分清各巷道的先后、主次，確定施工順序。例如，開拓準備一個新采區，必須先開大巷或石門直至采區，才能掘采區車場，然后才能掘上山，才能進行中部車場及區段巷道的施工。前一條巷道不開，后一條巷道就無法掘進，必須循序進行。而其中的運輸大巷和采區上山又是這一組巷道掘進的關鍵，必須充分重視。

    （2）盡快構成掘進巷道的全風壓通風系統，為多條巷道同時施工創造條件。例如，盡快掘通采區上山，使之與總回風道或采區風井貫通，形成新采區的通風系統，然后可多頭進行中部車場、區段巷道的掘進。

    （3）掘進工程量的測算要符合實際，并留有余地。

    （4）按巖巷、煤巷、半煤巖巷的不同類別，分別安排施工隊伍，使各掘進隊的施工條件，設備相對穩定，并盡可能使掘進隊施工地點相對穩定，搬家地點較近。

    （5）要考慮施工準備和設備安裝的時間，使計劃切實可靠。

    （6）改進施工工藝。煤礦井巷掘進的主要施工工藝包括：破（鉆眼、爆破）、通（通風）、裝運（裝巖、運輸）、支（臨時支護和永久支護）。其中鉆眼和支護用時較多，影響進度，尤需合理選用。

    7、鑿巖機鉆眼時應注意哪些事項？

    答：（1）鉆眼工作必須嚴格按照爆破圖表的要求，掌握好眼位、眼深及其角度，以保證鉆眼質量。對光面爆破，周邊眼應劃線并標定眼位。

    （2）開眼時，必須使釬頭落在實巖上，如開眼處有浮矸，應處理后再開眼。

    （3）不準在殘眼內繼續鉆眼。

    （4）為避免斷釬傷人，鉆工要精神集中，時刻注意前后左右之間的關系。

    （5）要注意把膠皮風管和鑿巖機接頭接牢，以防脫落傷人。

    （6）開鉆時要先開水后開風，停鉆時要先停風后停水，缺水或停水時，應立即停鉆。

    （7）鉆底眼時，應注意清除眼口附近的碎矸。

    （8）工作面全部炮眼鉆完后，要把工具清理好并撤至規定的地點存放整齊，膠皮風管、水管也要拖離工作面并盤起來保護好。

    8、鑿巖機鉆巖作業中常發生哪些事故？怎樣進行預防處理？

    答：（1）夾釬子

    1）鉆眼時，鑿巖機左右搖擺，氣腿忽升忽降，操作不穩，造成炮眼不直。這時需改進操作技術，保證鉆眼平直。

    2）炮眼打在巖石層節理、裂隙中，被松動的巖塊卡住。預防和處理的辦法是，定眼位時避開裂縫。在松動巖石處理后再開眼，在裂隙發育的巖中，采用十字形釬頭。

    3）釬桿質量不好，鉆眼時變形�？朔@種情況，應注意鑿眼深度超過1.8～2.0米時，采用釬子組，并保證釬桿平直。

    4）巖粉排除不暢，釬子被巖粉堵塞。預防措施應在鉆眼中注意炮眼排粉情況，排粉不暢時，要加強排粉。

    （2）斷釬子

    1）釬桿使用過久造成疲勞損壞。鉆眼使用舊釬子應警惕，以免傷人。

    2）鍛桿時熱處理質量不佳。應改進熱處理工藝，加強質量管理。

    3）鉆眼操作不穩，氣腿升降過猛。應改進操作技術，加強職工操作技能培訓。

    （3）掉釬頭

    1）釬頭與釬桿連接處加工不符合要求，接觸不嚴，應嚴格檢查釬頭與釬桿連接尺寸。

    2）釬桿與釬頭連接處斷裂。使用前注意釬桿連接處尺寸及外觀，卸釬頭時不能用大錘敲打。

    （4）不排粉

    釬頭出水孔或釬桿中心孔堵塞，使用前注意檢查，保證暢通。

    9、在巷道掘進施工中，人工裝巖應注意哪些事項？

    答：（1）在巖巷中，放炮前應鋪設鋼板，且位置要合適，以便能夠在鐵板上裝巖，減少鐵鍬鏟巖阻力，提高裝巖效率。

    （2）在煤巷中，人工扒裝、刮板輸送機運輸，在放炮前，應延接刮板輸送機，直到掘進工作面端頭，其機頭應盡可能臥低可讓中部槽上面與巷道底板平齊，以使放炮落煤的1/3能夠由輸送機直接運出，減少人工攉煤工作量。

    （3）巖巷人工裝巖勞動強度大，掘進工作面迎頭人員較集中，有用手鎬松動矸石的，易出事故需要特別注意安全。

    10、什么叫錨桿支護？錨桿有哪些分類？

    答：錨桿支護實質上是把錨桿安裝在巷道的圍巖中，使層狀的、軟質的巖體以不同的形態得到加固，形成完整的支護結構，提供一定的支護抗力，共同阻抗其外部圍巖的位移和變形。

    （1）木錨桿。我國使用的木錨桿有兩種，即普通木錨桿和壓縮木錨桿。

    （2）鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿。以水泥砂槳作為錨桿與圍巖的粘結劑。

    （3）倒楔式金屬錨桿。這種錨桿曾經是使用最為廣泛的錨桿形式之一。由于它加工簡單，安裝方便，具有一定的錨固力，因此這種錨桿在一定范圍內至今還在使用。

    （4）管縫式錨桿。是一種全長磨擦錨固式錨桿。這種錨桿具有安裝簡單、錨固可靠、初錨力大、長時錨固力隨圍巖移動而增長等特點。

    （5）樹脂錨桿。用樹脂作為錨桿的粘結劑，成本較高。

    （6）快硬膨脹水泥錨桿。采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥加入外加劑而成，具有速凝、早強、減水、膨脹等特點。

    （7）雙快水泥錨桿。是由成品早強水泥和雙快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、早強的特點。

    11、掘進工作面采用錨噴或噴漿支護時應遵守哪些規定？

    答（1）錨噴或噴漿支護的端頭與掘進工作面的距離，錨桿的形式、規格、安裝角度，混凝土標號、厚度，掛網采用的金屬網的形狀、規格，以及圍巖涌水的處理等，都必須在施工組織設計或作業規程中規定。

    （2）采用鉆爆法掘進的巖石巷道，一般都應采用光面爆破。

    （3）打錨桿眼前，必須首先敲幫問頂，將活矸處理掉，方可進行打眼。如果處理活矸可能發生危險時，必須先設置臨時支護。

    （4）使用鋼筋（或其它桿體）砂漿錨桿時，眼孔必須清洗干凈，再灌滿灌實砂漿。

    （5）噴射應采用潮噴或濕噴。噴射前，必須沖洗巖幫。噴射后應有養護措施。工作人員必須戴勞動保護用品。

    （6）對錨桿必須按規定做拉力試驗。對噴射混凝土應做厚度和強度檢查，并有檢查和試驗記錄。在井下做錨固力試驗時，應有安全措施。

    （7）錨桿的托板必須緊貼巷壁，并用緊固件擰緊。

    （8）對錨噴或噴漿支護的巷道，在施工過程中，質量必須符合設計要求。施工完畢后，還應指定人員經常檢查，發現問題，及時處理。

    （9）巖幫的涌水地點，必須進行處理，防止噴射混凝土在有涌水的巖幫處脫落。

    （10）處理堵塞的噴射管路時，在噴槍口的前方及其附近，嚴禁有其他人員，防止突然噴射和管路跳動傷人。

    12、砌碹時的操作要點是什么？

    答：（1）凡圍巖破碎、地壓較大的巷道砌碹時要特別注意安全，砌墻時只能回柱腿，不可回頂梁；回梁數根據立碹胎數而定，對危險的活石必須拆除，暫拆不掉的應進行管理。

    （2）挖基礎前要對空幫部位進行認真的安全檢查。

    （3）根據碹胎間距，控制回頂梁數目，回掉后要進行安全檢查或臨時管理。

    （4）根據模板長度，控制回柱腿數目。

    （5）碹后空幫頂處必須用矸石充填嚴密，不許使用易腐爛的木材作充填材料。

    （6）砌碹必須采用前進式，使工作人員基本處于安全條件下作業，即使發生冒頂情況，也易撤退到安全地點。

    （7）有冒頂危險的地區不能進行掘砌平行作業。

    （8）第一架碹胎的安設是搞好砌碹質量的基礎，必須使碹胎符合中、腰線要求，并使其平面和巷道中線垂直。為此，必須量中線碹胎至兩幫的尺寸，使之相等。

    （9）對于跨度大于3.5米的巷道，在人字形碹胎的頂部要打一個撐木頂柱，以防兩幫打灰時將其擠起。

    （10）對已經拆模的區段必須將灑落的灰漿和其它雜物清理干凈，保證水溝暢通、巷道整潔。

    13、掘進工作面打完眼后的“一凈三齊”指什么？

    答：“一凈”是指鉆具、風水管路從工作面撤干凈；“三齊”指撤出的電纜吊掛整齊、撤出的風水管路靠一幫盤放整齊、撤出的鉆具存放整齊。

    14、巷道片幫、冒頂的征兆主要有哪些？

    答：巖石有新產生的裂隙或斷裂，用長把工具撞擊時，發現沉悶的咚咚聲；巖石發出清脆的斷裂聲；有小塊巖石掉落，煤巷里出現碎煤從支架上方頂板處落下。

    15、什么叫采煤方法？我國目前采用的采煤方法主要有哪幾種？

    答：所謂采煤方法就是指在開采單元范圍內，直接從回采工作面安全、有效、經濟地開采煤炭，并運出開采單元所采用的方法。它包括采煤系統和采場的回采工藝兩大部分內容。

     采煤方法是多種多樣的，按照煤層的埋藏條件和開采技術水平，我國煤礦目前采用的采煤方法主要有下列幾種。

     （1）對緩傾斜及傾斜煤層，煤厚約在2.8米以下的，采用單一走向長壁采煤法；煤厚在2.8～8米的，一般采用傾斜分層下行垮落采煤法；煤厚在8米及以上的，采用傾斜分層水砂充填或風力充填采煤法；還有近期發展起來的液壓支架放頂煤采煤法；適合緩傾斜厚煤層的水平分層采煤法。

    （2）對急傾斜煤層，煤厚在2米以下的，一般采用倒臺階采煤法或偽斜工作面矸石充填采煤法；煤厚2～6米，且煤層厚度變化不大的，采用掩護支架采煤法；6米及以上的，一般采用水平分層或斜切分層采煤法。

    （3）對某些特殊條件的煤層，如頂板特別堅硬、采后長期不冒落的，采用煤柱支撐（刀柱式）采煤法。

    （4）水力采煤礦井，一般采用傾斜漏斗采煤法或走向短壁（即小階段）采煤法。

    16、什么叫沿空留巷？具體方法有哪幾種？

    答：為了減少區段運輸巷和區段回風巷之間的煤柱損失，近年來采用、推廣無煤柱開采。無煤柱開采就是緊貼采空區，保留和維護上一區段的運輸巷作為下區段的回風巷，其間不留煤柱，故稱為沿空留巷。

    沿空留巷一般適用于開采緩傾斜和傾斜，厚度在2米以下的薄及中厚煤層。具體方法主要有：

    （1）砌筑矸石帶。隨著回采工作面的推進，在巷道上幫砌筑5米左右寬的矸石帶，以便維護區段運輸巷。

    （2）支設密集支柱或木垛。在巷道上幫靠近采空區處，隨著工作面的推進，及時支設單排或雙排的密集支柱或木垛。

     （3）加固原巷道的金屬支架。隨著工作面的推進，保持超前工作面10米，在運輸巷的金屬支架中支設中柱，回掉上幫腿，并沿走向支設托梁，托住金屬棚梁，維護好端頭，以便工作面輸送機頭向前移。當輸送機移過后，在工作面后方再支設上幫腿，并在金屬支架之間靠采空區一側支設密集支柱，掛笆擋矸，然后放頂。

    （4）采用硬石膏充填帶。在巷道靠近采空區一側，采用天然的或人工硬石膏（硫酸鈣），與速凝水泥作剛性充填帶，這樣既可支撐頂板維護巷道，又可隔離采空區，對減少自然發火危險和改善通風狀況有利，但造價較高，在國內尚未廣泛使用。

    17、開采急傾斜煤層時應注意什么？

    答：急傾斜煤層由于煤層傾角大，從而在礦井開拓、采區巷道布置以及采場回采工藝上都有自己的特點：

    （1）急傾斜煤層采落下來的煤炭和采空區冒落的矸石均能沿底板自動下滑，這樣雖簡化了工作面煤炭的裝運工作，但卻易砸傷人員、沖倒支架，給開采工作帶來了不安全因素。

     （2）上覆巖層作用于煤層頂板上的壓力隨煤層傾角的增大而變化，急傾斜煤層因傾角較大，故所受沿傾斜方向分力較大，所受垂直層面方向的分力則較小，頂、底板都可能沿傾斜方向滑動導致護巷煤柱的片幫與塌落。這不僅增加了采場支護的復雜性，而且巷道中的支架因受到較大的側壓力，以致常出現頂梁未損而支柱先折斷的現象。

    （3）回采工作面沿傾斜方向的行人、運料、采煤等各項操作條件都比較困難，必須采取有效措施。

    （4）適應于緩慢傾斜煤層的采煤機械，一般不適應于開采急傾斜煤層。

    （5）因開采急傾斜煤層時，不僅采空區的頂板會垮落，而且當煤層傾角大于底板巖石滑動角時，底板巖石也會發生移動。因此，在急傾斜條件下，開采近距離煤層群時，不僅先采下層會對上層起破壞作用，而且即使先采上層煤也會對下層煤的開采產生嚴重影響。

    18、回采工作面頂板破碎，初采時應注意哪些問題？

    答：（1）當開切眼內支架破壞嚴重時，先打一梁三柱順山抬棚，根據壓力情況可架單抬棚或雙抬棚；在局部頂板冒空處加打木垛。

    （2）當頂板破碎、煤壁片幫嚴重時，初采期間不得放大炮，并用2米左右的木板作探梁，以確保安全生產。

    （3）若是分層開采的煤層，應先鋪假頂，而后改變開切眼支架形式。

    （4）當工作面以斷層作為開采邊界時，掘進開切眼后應探明斷層的實際位置。若煤柱尺寸偏大，或掘進開切眼位置不準而加大了煤柱，可根據情況將工作面反向推2～3排。此時應先靠煤柱一側架雙抬棚，以保證摘掉該側排腿時的安全。

    19、回采工作面過斷層時應采取什么措施？

    答：對落差大致等于或小于煤厚的斷層，可使工作面平推硬過。一般過斷層時應采取下列措施：

    （1）條件允許時，對于傾斜斷層可改變工作面方向，使斷層與工作面斜交，以減少工作面每次推進時受斷層影響地段的長度，斜交角不能過小。

    （2）斷層附近煤層較薄，難于鋪設輸送機，行人或通過采煤機的滾筒時，就要根據頂底板的強度、斷層的情況，進行挑頂或臥底。既要安全，又要處理量小，使工作面的底板坡度能平緩變化。

    （3）為了不影響工作面正�；夭�，斷層附近應超前處理。處理斷層要打淺眼、少裝藥、放小炮，斷層附近嚴禁放大炮。

    （4）回采工作面臨近斷層時應加強支護質量，架密支架，縮小控頂距，并在斷層附近加打木垛，用斜撐支好斷層面。

    （5）合理確定放頂步距，一次回清斷層外側支架。

    （6）對于厚煤層的傾斜分層開采，可調整分層采高以通過斷層。

    （7）綜采工作面遇到斷層將增加通過的復雜性。在工作面直接推過斷層時，可采取調整采高，挑頂臥底、墊矸石或木板、架設木垛及提吊支架等措施。

    （8）工作面過斷層時，不僅要加強支護，而且要探明含義以及瓦斯情況，防止突然透水以及煤與瓦斯突出。

    20、假頂下回采應注意哪些問題？

     答：在假頂下采煤，實質上是在上分層的采空區下采煤，上覆巖層的壓力，只有一部分作用在垮落的巖石上，故采場礦山壓力比開采最上分層時小。在假頂或再生頂板下采煤，大體上相當于在破碎頂板或中等穩定頂板條件下采煤。因此，在假頂下開采的關鍵仍然是頂板管理，主要是防止漏矸。

     采場支護方式，應根據假頂或再生頂板的完整情況選擇，一般多采用錯梁直線柱布置方式或齊梁直線柱布置方式，并且需適當縮小柱距，頂梁上要用木板、笆片等剎嚴背實，控制頂板，防止漏矸。為了保證及時支護新暴露的假頂，一般都采用采、支工分段作業的組織形式；當假頂破碎，頂板壓力大時，應及時架設臨時支柱、預掏梁窩、超前采煤機截煤掛梁托住頂板；當煤壁片幫時，應及時加設貼幫柱，防止因繼續片幫而增大空頂距；當煤層底板松軟時，為防止支柱插入底板，支柱應穿木鞋或鐵鞋。

     采空區處理，多采用無密集放頂。綜采工作面，宜采用掩護式或掩護支撐式支架支護回采工作空間。

    20、什么叫礦山壓力和礦山壓力顯現？

    答：所謂礦山壓力是指地下采礦活動中，由于開挖巷道或進行回采工作，在巷道及回采工作面周圍巖體中引起的應力集中及其作用過程。

     礦山壓力顯現是指在礦山壓力作用下所引起的一系列力學現象。如圍巖變形、頂板下沉、巖體離層、破壞和冒落、煤體壓酥、片幫和突出、支架受載、變形、折斷以至大規模巖層移動、“放炮”等現象，均稱之為“礦山壓力顯現”。所以，礦山壓力顯現是礦山壓力作用的結果和外部表現。

     礦山壓力的存在是絕對的，而在礦山壓力作用下所引起的礦山壓力顯現則是相對的，既有礦山壓力存在，不一定有礦山壓力顯現。

    21、什么是直接頂？什么是直接頂的初次垮落和初次垮落步距？

    答：直接頂位于偽頂或煤層（無偽頂時）之上，一般是由一層或幾層泥巖、頁巖、粉砂巖等比較容易垮落的巖層所組成，在回柱后即垮落。

    工作面由開切眼推進后，隨著回柱，采空區的直接頂板懸露面積逐漸增大，引起彎曲、下沉、離層直至垮落，即稱為直接頂的初次垮落。

    直接頂的初次垮落是開采后的第一次大范圍巖層垮落。礦壓顯現劇烈，有時甚至會造成大面積支架傾倒，工作面冒頂、因而必須加強控制。

    從開切眼煤壁到工作面直接頂初次垮落時切頂線的距離稱為直接頂的初次垮落步距。國內外大量實踐表明，直接頂初次垮落步距不受支架形式的影響，它客觀上一般只反映了直接頂的穩定程度。

    22、什么是老頂？什么是老頂的初次來壓和周期來壓？

     答：老頂是指位于直接頂或直接位于煤層上部的堅硬巖層，能維持很大懸露面積，一般不垮落。老頂斷裂時，對工作面有明顯影響，如直接頂板急劇下沉，支架載荷急劇增高。液壓支架（柱）安全閥頻繁卸載，以至支架折損，工作面冒頂或頂板沿煤壁切落，因此，對于工作面的支護，老頂來壓是應特別注意的關鍵問題。

     老頂的初次來壓是指工作面直接頂垮落后，老頂的第一次斷裂并發生回轉，從而導致工作面頂板急劇下沉，工作面頂板普遍出現來壓現象，即為老頂的初次來壓。從開切眼到老頂初次來壓時距工作面的距離稱為老頂初次來壓的步距，它是反映老頂巖層穩定性的主要指標。

     老頂周期來壓是指老頂的初次來壓后，隨工作面繼續推進，老頂每懸露一定距離后就會發生一次來壓現象，一般情況下，它呈現一定的周期性。我們稱初次采壓后回來工作面出現的周期性礦山壓力顯現為老頂的周期來壓。

    23、什么叫復合頂板？它有哪些特征？

     答：復合頂板亦稱為離層型頂板，從本質上講，是一中在巖性和巖石的力學性等方面特殊組合的直接頂。即煤層上部直接頂是總厚為0.5～3米左右易與上部巖層離層的巖層，而把其上部巖層稱為硬巖層。下部軟巖層可能是一個整層，也可能是幾個分層組成的分層組。軟巖層與硬巖層只是一個形象的說法，實際上是指采動后，下部巖層因巖石強度低，或因分層薄，其撓度比上部巖層大，向下彎曲得多，而上下部巖層間又沒有多大的粘接力，因此，下部巖層與上部巖層形成了離層。近幾年來，發生的冒頂事故，復合頂板冒頂事故占有相當比重。

    典型的復合頂板一般具有如下特征：

    （1）煤層頂板由下“軟”上“硬”不同巖性的巖層所組成。

    （2）“軟”、“硬”巖層間夾有煤線或薄層軟弱巖層；

    （3）下部軟巖層的厚度一般不小于0.5米，不大于3米。

    此外，應用傾斜分層下行垮落開采厚煤層時，其再生頂板內下部軟巖層厚度0.5～3米，上部較硬巖層或咬合柱的斷裂巖塊，上下部之間又沒有多大粘接力的，則該分層也應視為再生的復合頂板。

    24、什么叫采煤工作面的初次放頂？

    答：一般情況下，工作面自開切眼回采推進到離開切眼8～25m時，直接頂開始垮落。這種自開采以來直接頂第一次大面積垮落的現象叫做工作面初次放頂。

    25、什么叫采煤工作面的初次來壓？

    答：工作面初次放頂后，若垮落的直接頂不能充滿采空區，隨工作面推進，懸空的老頂面積不斷增大，當其自重超過老頂強度極限時，老頂將第一次發生折斷而垮落，工作面即出現來壓，這一來壓即是工作面初次來壓。

    26、什么叫采煤工作面的周期來壓？

    答：工作面初次來壓后，隨工作面推進，老頂懸臂愈來愈大，當其超過老頂的強度極限時，，會開始折斷垮落。這種隨工作面推進，老頂懸臂周期性折斷出現的壓力變化叫作周期來壓。

    27、采煤工作面事故多發區主要有哪些？

    答：有上下安全出口、上下端頭、煤壁區、回柱放頂區。

    28、工作面上下出口發生冒頂事故的主要原因是什么？

    答：（1）受工作面超前壓力影響；

    （2）超前替換棚造成已經破碎的頂板更加破碎。

    29、工作面上下端頭發生冒頂事故的主要原因是什么？

    答：（1）位于工作面與上下順槽的交接處，控頂面積大，應力集中；

    （2）隨工作面推進，控頂范圍內支架經常撤換，造成頂板松動。

    30、放頂線附近的局部冒頂原因及預防措施是什么？

     答：放頂線上每根支柱承擔的壓力是不均勻的。當人工回撤受力大的支柱時，往往支柱一倒下大塊頂板就會冒落，這種情況在分段回柱回撤到最后一根支柱時容易發生。當頂板存在由斷層、裂隙、層理等切割而成的大塊游離巖塊時，回柱后游離巖塊就會冒落，推倒支架，形成局部冒頂。如果在金屬網下回柱放頂，也會因大塊游離巖塊滾滑而推垮支架造成局部冒頂。

    預防放頂線上局部冒頂的措施有：

    （1）加強對放頂線附近頂板的支護，采取俄柱、俄棚、全承載支護等，以提高支架的穩定性和承載能力。

    （2）應采用機械回柱的方法，對難回的支柱使用絞車遠距離回柱。

    （3）在放頂線的壓力集中區回柱時，應在回柱前及時增設特殊支架。

    31、壓垮型冒頂事故的原因、前兆及防治措施是什么？

    答：壓垮型冒頂事故主要由于支柱選型不當、數量不足和控頂距選擇不合理，特別是木支柱可縮量小，不能適應老頂的劇烈運動，導致了木支柱折斷，使工作面發生冒頂事故。

     壓垮型冒頂只有在老頂來壓時才可能發生，因此壓垮型冒頂的前兆也就是老頂來時的征兆。如煤壁片幫、頂板下沉速度急劇增加，支柱載荷急劇增大，靠煤壁頂板斷裂，頂板掉碹和摩擦式金屬支柱“放炮”等。

    防治的主要措施有：

    （1）加強地質工作，搞清工作面直接頂及老頂的強度、厚度、分層情況以及斷層、裂隙、底板情況；搞清直接底的厚度等。

    （2）進行常規礦壓觀測和頂板來壓預報。

    （3）合理選用支柱類型，按設計的排距、柱距架設支柱，確定合理的控頂距，防止支柱縮量超限并提高支柱所承擔頂板的作用力。

    （4）遇到平行工作面的斷層時，應及時加強支護，擴大工作面控頂距，待斷層進到采空區后，再進行回柱。

    32、復合頂板推垮型冒頂的特點及防治措施是什么？

    答：（1）冒頂特點

    1）冒頂前工作面頂板壓力不大，支架無明顯變形、損壞，金屬支柱沒有明顯下縮；

    2）多數情況下，冒頂前工作面直接頂已沿煤壁斷裂。

    3）冒頂后支柱較少折損，沿走向推進的工作面，在采空區有大面積懸頂的情況下，多數是由老塘向工作面方向傾倒；而傾斜推進的工作面，一般向采空區方向傾倒。

    4）冒頂后上部硬巖層大面積懸露不冒。

    5）冒頂在任何工序都可能發生，但多數是發生在回柱放頂過程。

    6）冒頂多發生在采空區大面積懸頂的情況下。

    7）有時冒頂前沒有明顯征兆，推垮發生的速度快、來勢猛，人力難以抗拒；有時推垮前有征兆，如采空區的支柱向下傾斜，頂板掉碴等。

    （2）防治的主要措施

    1）應用偽俯斜工作面并使垂直工作面方向的俯斜度達4°～6°。

    2）掘進運輸巷和回風巷時不破壞復合頂板。

    3）工作面初采時不應進行反方向推進。

    4）控制采高，使軟巖層冒落后矸石能超過采高。

    5）盡量避免運輸巷和回風巷與工作面的斜交。

    6）正確地應用戧柱、戧棚等特殊支架。

    7）采用“整體支架”和“十字”頂梁，四對八根長鋼梁以及支柱間采用連續裝置等，以增強支架的穩定性。

    8）采取有效措施，提高支柱的初撐力及剛度。

    33、金屬網下推垮架型冒頂的特點及防治措施是什么？

    答：冒頂的特點：

    （1）冒頂多數在初次放頂前后發生。

    （2）多數是在無明顯征兆時突然推垮。

    （3）推垮前支柱受力一般不大。

    （4）推垮后懸露的是上位斷裂的大面積硬巖大塊，少數工作面有上位巖層掉下的巖層大塊。

    （5）發生推垮時速度很快。

    （6）推垮特別容易在回柱放頂時發生。

    （7）工作面傾角較大，一般在20°以上。

    （8）多數工作面支護采用是摩擦式金屬支柱。

    防治措施：

    （1）回采第二分層及以下分層時用內錯式布置開切眼，避免金屬網與碎矸之上存在空隙。

    （2）提高支柱的初撐力及剛度，采用“整體支架”、“連鎖支架”等穩固措施，以增加支架穩定性。

    （3）采用偽俯斜工作面。

    （4）初次放頂時要保證把金屬網下放到底，必要時應剪斷金屬網。

    34、漏垮型冒頂的原因及防治措施是什么？

    答：漏垮型冒頂的原因主要是由于煤層傾角較大，直接頂又異常破碎，工作面支護系統中如果某個地點失效發生局部漏頂，進而破碎頂板就可能從這個地點開始沿工作面漏空，造成支架失穩，漏垮工作面。

    防止漏垮型冒頂的主要措施有：

    （1）選用合理的支柱，使工作面支護系統有足夠的支撐力與可縮量。

    （2）頂板必須背嚴背實。

    （3）嚴禁放炮、移溜子等工序弄倒支架，防止出現局部冒頂。

    35、工作面回柱放頂區冒頂的主要原因是什么？

    答：（1）在放頂區內，因頂板切割而形成的大塊游離巖塊在回柱時失穩旋轉推倒采場支架；

    （2）在金屬網假頂下回柱時，如網上有大塊巖石，會發生巖塊失穩推倒支架。

    36、采煤工作面的支護形式有哪些？

    答：有木支柱、磨擦式金屬支柱、單體液壓支柱、液壓支架。

    37、采煤工作面支架布置方式有哪幾種？

    答：帶帽點柱、棚子、懸臂支架、特種支架（如木垛、密集、抬棚等）。

    38、架設密集支柱和戧棚時應注意什么？

    答：根據頂板壓力和采空區懸頂的大小，密集支柱有單排和雙排兩種形式。架設密集支柱時要注意以下幾點：

    （1）用木支柱作密集時，每根支柱的粗細要盡量一致，且要求密集支柱的直徑不小于基本支柱的直徑。

    （2）在松軟底板工作面，密集支柱必須穿鞋。

    （3）沿放頂線排成一條直線，并按規定留出不小于0.5米的安全出口。一般情況下，沿放頂線每隔3～5米留設一個安全出口。

    （4）密集支柱要避開頂板的裂隙架設，并應打在裂隙的靠工作面煤壁的一側，以防頂板沿裂隙垮落時埋住支柱。

    戧棚也稱為抬棚，是由支柱與頂梁組成的一梁二柱或一梁三柱的棚子。戧棚適應于工作面頂板來壓明顯、基本支架變形嚴重或者采空區冒落的矸石塊度較大，易發生推倒工作面基本支架的狀況。架設戧棚主要注意以下幾點：

    （1）戧棚的棚梁必須與工作面基本支架的棚梁接觸嚴密。

    （2）使用戧棚時，戧棚要架設在切頂線一排基本支架的棚梁下，同時要求戧棚梁之間上下首尾相連，以增加整體支架的穩定性。

    （3）

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