第六章頂板災(zāi)害防治技術(shù)
第一節(jié)頂板災(zāi)害的概念及成因
考點(diǎn)二：礦(地)壓災(zāi)害的預(yù)兆(考頻 2 次)
礦(地)壓災(zāi)害發(fā)生前，有發(fā)生煤壁片幫，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、掉碴，煤炮密集等征兆。
(一)煤壁片幫
在采高較大、煤質(zhì)較軟、頂板破碎的回采工作面，靠煤壁側(cè)的頂板由煤壁支撐，在支承壓力的作用下，煤幫容易片落，導(dǎo)致破碎頂板在煤壁側(cè)失去支撐，進(jìn)而容易引起頂板大面積冒落。
(二)頂板下沉速度急劇增加、支柱載荷急劇增大
頂板下沉量一般是指煤壁到采空區(qū)邊緣裸露的頂?shù)装逑鄬?duì)移近量，其下沉速度是指單位時(shí)間內(nèi)頂?shù)装逡平浚?mm/h 計(jì)算。在沒(méi)有來(lái)壓之前基本頂主要靠前方煤壁以及采空區(qū)后方垮落的矸石支撐，處于緩慢下沉狀態(tài)，來(lái)壓時(shí)基本頂斷裂導(dǎo)致下沉速度急劇增加，此時(shí)，上方巖層的重量主要靠支柱承擔(dān)，導(dǎo)致支柱載荷急劇增大。
(三)靠煤壁頂板斷裂、掉碴
頂板斷裂、掉碴一般發(fā)生在煤層和厚度較薄的直接頂之上有較高強(qiáng)度、厚度大、整體性強(qiáng)的堅(jiān)硬頂板，煤層開(kāi)采后在采空區(qū)可大面積懸露，不易發(fā)生自然垮落。當(dāng)這種頂板發(fā)生破斷時(shí)，頂板內(nèi)大量彈性能突然釋放并發(fā)生震動(dòng)，導(dǎo)致煤壁與煤巷附近煤體產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成礦(地)壓災(zāi)害。
(四)煤炮密集
煤炮現(xiàn)象是煤層中發(fā)生的劇烈聲響，是煤體中積聚的能量瞬間釋放所產(chǎn)生的動(dòng)力現(xiàn)象。
巷道掘進(jìn)過(guò)程中，由于圍巖強(qiáng)度較低，圍巖變形破壞時(shí)所釋放的能量較小，不足以引發(fā)礦(地)壓災(zāi)害。只有當(dāng)煤炮在圍巖大范圍密集發(fā)生時(shí)才是礦(地)壓災(zāi)害的征兆。
歷年考題
【2022】案例三.1.列出 4203 運(yùn)輸巷發(fā)生事故前可能出現(xiàn)的征兆。
2021 年 6 月 10 日 9 時(shí) 30 分，當(dāng)班班長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)，4203 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面迎頭后方 60m 處設(shè)置的頂板離層監(jiān)測(cè)儀讀數(shù)變化超過(guò) 10cm，錨索測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)急劇增加，頂板淋水加大、下沉明顯、出現(xiàn)多處裂縫，遂安排 3 人補(bǔ)打錨桿加強(qiáng)頂板支護(hù)，其他人員正常開(kāi)展掘進(jìn)作業(yè)。
11 時(shí) 30 分，班長(zhǎng)在巡視過(guò)程中聽(tīng)到一聲巨響，發(fā)現(xiàn) 4203 運(yùn)輸巷皮帶運(yùn)輸機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，立即趕往 4203 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面迎頭查看情況，行至距掘進(jìn)工作面迎頭約 65m 處，發(fā)現(xiàn)巷道大面積冒頂，立即向礦調(diào)度室電話匯報(bào)。
【答案】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、掉碴，煤炮密集等征兆。
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