第二篇頂板控制及監(jiān)測(cè)ppt課件.ppt

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1、第三章預(yù)防冒頂事故的采場(chǎng)控頂設(shè)計(jì)概述綜采面的控頂設(shè)計(jì)單體工作面控頂距的確定單體支柱工作面控頂設(shè)計(jì)初放階段的控頂設(shè)計(jì)用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算有關(guān)老頂參數(shù)第一節(jié)概述采場(chǎng)控頂設(shè)計(jì)的目標(biāo)：一、能最大限度地消除壓、漏、推冒頂隱患，防止發(fā)生各種類型的冒頂事故；二、所需費(fèi)用最少。控頂原則之一：預(yù)防壓垮型冒頂支架或支柱的工作阻力應(yīng)能支撐住工作空間及采空區(qū)上方垮落帶巖層的重量（支）。支架或支柱的初撐力應(yīng)能保持直接頂與老頂或下位2~3m巖層與上位巖層之間不離層（切）。支架或支柱的可縮量應(yīng)能適應(yīng)裂隙帶巖層的下沉（讓）。對(duì)厚層難冒頂板，應(yīng)松動(dòng)碎裂2~3倍采高頂板

2、巖層，或在工作面前方有鉆眼爆破，高壓注水松動(dòng)碎裂頂板，或在采空區(qū)挑頂（挑）。控頂原則之二：預(yù)防漏冒型冒頂綜采時(shí)，如果直接頂比較軟弱，液壓支架應(yīng)在掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式中選用，且端面距不宜超過(guò)340mm。單體支柱工作面，如果直接頂比較軟弱，支柱必須帶頂梁，頂梁上還須背板，甚至背嚴(yán)。柱距小于0.7m，同時(shí)端面距小于200mm。綜采支架的初撐力應(yīng)保證端面冒高不超過(guò)300mm；單體支柱的初撐力應(yīng)保證端面冒高不超過(guò)200mm。工作面推進(jìn)過(guò)程中，若遇較大斷層帶，應(yīng)考慮采用固結(jié)法處理碎頂?？仨斣瓌t之三：預(yù)防推垮型冒頂支架能夠保證煤層上方2~3m巖

3、層與上位巖層不離層，并沿切頂線主動(dòng)切斷下位2~3m巖層。單體支柱工作面，金屬網(wǎng)下采煤時(shí)，初撐力應(yīng)保證網(wǎng)兜高度不超過(guò)150mm。復(fù)合頂板，初撐力應(yīng)能把下位軟巖層頂緊到上位硬巖層，并使其間的摩擦力足以防推。摩擦支柱面，采用“整體支架”防推。預(yù)防冒頂事故的控頂設(shè)計(jì)特點(diǎn)要求支架（支柱）有一定（較高）的初撐力來(lái)防壓、防漏、防推。--工作阻力是壓出來(lái)的，而初撐力是主動(dòng)支撐頂板的。均按最不利的條件，確定支護(hù)參數(shù)。--因?yàn)閷?duì)于頂板事故是不允許有半點(diǎn)差錯(cuò)的。第二節(jié)綜采工作面控頂設(shè)計(jì)控頂設(shè)計(jì)—確定支架架型、支架工作阻力、初撐力、支架高度等。要求防漏

4、、防壓、防推。支撐式支架—支撐性能好，但防護(hù)與穩(wěn)定性差，不適應(yīng)軟弱頂板或傾角大的煤層。掩護(hù)式支架—防護(hù)與穩(wěn)定性很好，但支撐性能差，不適應(yīng)垮落帶中有老頂?shù)臈l件。支撐掩護(hù)式支架--支撐性、防護(hù)與穩(wěn)定性性能都很好，但造價(jià)較高。1.綜采漏冒型冒頂?shù)目刂拼胧┊?dāng)直接頂較軟時(shí)，需要考慮防漏；應(yīng)選用掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式支架。當(dāng)直接頂較軟時(shí),如果端面距過(guò)大,易引起端面冒頂。應(yīng)選用端面距不超過(guò)340mm又能及時(shí)支護(hù)的架型（帶護(hù)幫裝置）。支架初撐力大，頂板下沉小，端面冒高小。掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式有向煤壁的推力，初撐力大，推力大，有利于控制端面冒高。在斷層

5、破碎帶，應(yīng)采用固結(jié)法處理碎頂。2.綜采壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧┕ぷ髯枇?yīng)能支撐住工作空間及采空區(qū)上方垮落帶巖層的重量。支架處于最不利的情況—支撐老頂斷裂巖塊全部重量+直接頂巖層重量。支架的工作阻力支撐垮落帶巖重：Lz’—直接頂巖梁的長(zhǎng)度；L’z=Ld+Lh+LzxLd—端面距Lh—頂梁和前梁長(zhǎng)度之和Lzx—支架后懸頂長(zhǎng)度，頁(yè)巖，1.0m，砂頁(yè)巖，2.0mLlki—垮落帶老頂?shù)趇分層巖塊的長(zhǎng)度。hi=1.5m,Llki=6m,hi=2m,Llki=10m,hi=2.5m,Llki=14m.上述計(jì)算的差異：垮落帶中無(wú)老頂：要考慮支架后方

6、的直接頂懸頂?？迓鋷е杏欣享敚豪享斚聣?，仍考慮支架后直接頂?shù)膽翼?。選支架時(shí)，阻力值小于支架額定工作阻力的50%~65%。富裕系數(shù)為1.5~2.0。初次來(lái)壓步距大于周期來(lái)壓2倍時(shí)，富裕系數(shù)應(yīng)取更大。當(dāng)頂板很大時(shí)，支架立柱需要大流量的安全閥。2.綜采壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧?）初撐力應(yīng)能保持直接頂與老頂或下位巖層與上位巖層不離層。為達(dá)此目的，初撐力應(yīng)能把直接頂沿支架后端切斷。要使支架后端的直接頂處于固支狀態(tài)，支架的初撐力必須滿足三個(gè)條件：初撐力能平衡支架上方直接頂巖重；支架后端的初撐力能平衡采空區(qū)上方將要被切斷的直接頂懸頂巖重；初撐力產(chǎn)

7、生的主動(dòng)力矩能平衡工作空間上方及采空區(qū)上方直接頂巖重所產(chǎn)生的力矩。平衡直接頂巖梁的初撐力：平衡直接頂巖梁力矩的初撐力：說(shuō)明：為切斷直接頂，初撐力取上述三者的最大值。直接頂很厚時(shí)，切斷厚度<2.5~3.0m。無(wú)直接頂時(shí)，切斷老頂厚度<2.0~2.5m。計(jì)算時(shí)，調(diào)整巖重；選取老頂懸頂距。1.5m厚老頂，懸3m；2.0m厚，懸5m；2.5m厚，懸7m?；?qū)嶋H數(shù)據(jù)。2.綜采壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧?）支架的可縮量應(yīng)適應(yīng)垮落帶老頂?shù)南鲁?。最大控頂距時(shí)，頂梁末端頂板最大下沉量計(jì)算圖。2.綜采壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧?.綜采壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧┎蓤?chǎng)最

8、大控頂距處的最大下沉量—最大控頂距（煤壁至液壓支架后端的距離）；—老頂周期來(lái)壓步距，一般按實(shí)際或10m；H—裂隙帶老頂斷塊觸矸處的下沉量。2.綜采壓垮型冒頂?shù)目刂拼胧?duì)厚層難冒頂板，采用鉆爆或注水法，松動(dòng)碎裂2~3倍采高巖層（直接頂+老頂）。一般應(yīng)提前進(jìn)行碎裂。