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　　摘要：文章闡述了煤礦巷道施工漏垮冒頂的防治及措施，根據巷道軟巖巷道的特征和成因巷道的支護技術、維護原理井巷工程地質預測預報、監測方法、安全技術措施超前支護應用、巷發生冒頂后控制處理實踐。錨桿支護研究理論和實踐經驗，全面介紹巷道掘進錨桿支護理論、設計方法，及支護加強支護技術的措施等，巖巷道支護的設計方法和軟巖巷道監控量測技術。

　　關鍵詞：頂板漏垮冒頂超前支護 頂板控制

　　0引言

　　因為頂板意外冒落造成的人員傷亡、設備損害、生產中止等事故，仍然是煤礦生產的主要災害之一，許多特殊的地質技術環境中需要制定特殊的頂板支護安全措施，并且有關干部要親自到現場指揮。在松軟的煤、巖層和流沙及地質破碎帶，斷層帶掘進井巷時，較有可能大面積漏垮冒頂。由此可見，預防井巷冒頂，重視井巷漏垮冒頂處理是十分必要的。

　　1井巷漏垮冒頂事故的防治

　　由于井巷遇煤層松軟傾角大，直接頂幫異常破碎，工作面支護如果某個地點失效或無法支護，發生局部漏冒，破碎頂板就有可能從這個位置在重力作用下往下漏空，導致工作面漏垮冒頂事故。

　　1.1井巷工程地質預測預報

　　（1）井巷工程施工前地質預測預報，利用地質勘探、已有井巷工程揭露有關地質資料，預測工程施工過程中可能遇到的地質破碎帶、大斷層、陷落柱、背向斜擠壓等構造，松軟厚煤層的位置，影響范圍，以便制定有針對性的安全技術措施。

　　（2）井巷工程施工過程特殊的地質技術環境觀察，井巷工程頂板裂隙發育，地質破碎帶出現，斷層面間多充以粉狀或泥狀物，斷層面都比較光滑，上下盤之間的巖石幾乎沒有黏結力，尤其是斷層面成為導水裂隙時更是彼此分離、漏煤、大淋水等現象，是可能冒頂預兆，就必須果斷預測，加以防范。

　　1.2預防井巷漏垮冒頂的安全技術措施

　　（1）選用合適的支護，巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力。支架所能承受的變形量，應與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應。

　　（2）盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時，盡可能采用有初撐力的支架，支架施工時要嚴格按工序質量要求進行，并特別注意頂與幫的背嚴背實問題，杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現象。

　　（3）凡因支護失效而空頂的地點，在新支護時應先護頂，再施工。巷道替換支架時，必須先支新支架，再拆老支架。靠近掘進工作面10米長度內的支護，在爆破前必須加固，被爆破崩倒、崩壞的支架必須先修復。

　　（4）在易發生推垮冒頂的巷道中要提高巷道支架的穩定性。可以在巷道的支架之間拉撐件連接固定，增加架棚的穩定性，以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大，其支架后拉撐件的強度，密度要適當加大，并有防止矸石、物料、支架滾落和支架歪倒的安全措施。

　　1.3井巷施工超前支護應用井巷工程施工遇異常破碎頂板，松軟煤層，需繼續往前施工，預防冒頂重點是控制頂板。對此，近年來我煤礦井巷作業施工實踐中應用超前支護，減少冒頂，效果明顯。在掘進迎頭井巷頂部使用超前鉆桿，超前過頂控制頂板。在巷道前進方向打眼，留設鉆桿，數條鉆桿形成渠與圍巖共同承載，達到控制頂板。鉆桿長度3～5米，平行鉆桿間距15～20cm，鉆桿條數根據巷道斷面寬度選擇，一般6.1m2常用斷面井巷，上寬1.7米，使用6～8根鉆桿，鉆桿仰角控制在5°～8°。為保證鉆桿分布均衡平行，原則上不使用長鉆矸一次打到位，而是先用短鉆桿1.5米左右打一節后，逐步用長鉆桿加深到最終長鉆桿固定下來。鉆桿是否復用回收，必須根據工程后期安全性及回收成本確定。破碎頂板巷道長，可以重復使用此方法，相互疊加使用。

　　常用工具： 1.氣腿式鑿巖機YZ-24型。2.鉆頭規格：Ф42mm，Ф38mm。3.鉆桿：B22-1.5  B22-3.5。

　　1.4炮眼布置及裝藥量合理，盡量避免崩倒支架

　　例如：雙柳礦207綜采工作面在92#～98#支架發生漏頂，漏下的矸石使溜子過載無法正常啟動。為了正常生產和有效控制工作面頂板，對該地段加固頂板，保證安全，特制定以下安全技術措施：

　　（1）人員進入煤壁側作業前，將工作面刮板輸送機和采煤機進行閉鎖，并要清理好退路，用長柄工具處理掉可能掉落的煤與矸石，嚴格執行"敲幫問頂"制度后方可進入機道往外搬矸，待溜子啟動再搬進去運走。

　　（2）處理漏頂期間，隊長、書記要跟班作業，現場要有副隊長統一指揮，分工明確，協調作業，并有專人觀察，退路要暢通，物料充足，工具齊全。

　　具體措施如下：

　　（1）在發生漏頂地段，現場人員要冷靜，處理問題要果斷，要立即停止工作面其他工作，迅速把漏頂區維護好。漏頂區以外支架初撐力達到24Mpa以上，卡口，防止漏頂區擴大。

　　（2）要及時停止采煤機、運輸機，并閉鎖，不經作業現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，嚴格執行“帶壓擦頂移架”，并伸出前探梁、護幫板及時支護。

　　（4）在處理漏頂區頂板時，要安排有經驗的老工人觀頂。觀頂人要注意頂板及煤壁的動靜，發現問題及時通知作業人員撤離或處理。

　　（5）人員不能站在漏頂區正前方，人員進入煤壁側作業前，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的時間。

　　（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，調度室要組織相關部門進行跟班作業，現場指揮，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，嚴格執行以下規定

　　（1）待頂板穩定后，從漏頂區上下兩側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）現場作業人員要采取個體防護措施，并佩戴專用手套和眼鏡。

　　3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，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，按正規的程序作業施工困難，基礎無法先挖。必須根據空間掌握，能施工拱體或墻體先局部澆灌上混凝土。冒頂區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。

　　4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，則改用更優的材質。(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段長度，提高錨桿黏結力；二是減少頂板錨桿間排距，原則上每排先增加一根錨桿。(4)A<A，E<0．45E(頂錨桿)。三是增加頂板錨桿黏結段，提高錨桿黏結力；四是減小頂板錨桿間排距，原則上每排先增加一根錨桿。3．3．2．2頂板錨桿錨固區外存在的問題B>B。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，增加兩幫錨桿黏結段長度，提高錨桿黏結力；原則上直徑先增加2mm長度增加200mm；如錨桿直徑超過22mm，則改用更優質的材質。四是減小兩幫錨桿間排距，原則上每排先增加一根錨桿。根據現場監測結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進行監測與監控，使之趨于完善

　　 5結語

　　總之，要想管理好頂板，首先要掌握清煤層地質構造、特性，圍巖保持了較好的完整性，頂板未發生離層，表明錨網支護結構是可靠的，支護參數是合理的。

　　由于錨桿、錨索、網、鋼筋托梁及Π形鋼棚加強支護已經形成一個有機的支護結構，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諸如離層、冒頂等問題，可以通過礦壓觀測監測到，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，加大管理力度，杜絕偷工減料、違章行為的發生；同時，對薄弱環節、重點地點重點監控。

　　煤礦井巷工程施工頂板冒頂事故災害的預防和處理，是生產施工管理過程一項不可避免的工作，影響到礦井安全、生產、效益多方面。

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