回采工作面和采区巷道顶板压力及其控制(1)

回采工作面和采区巷道顶板压力及其控制

作者：赵文修

摘要：本文首先对回采工作面和采区巷道顶板动压力的现象的成因以及主要的类型进行了分析，然后结合煤矿井下的生产实际，提出了几点解决回采工作面和采区巷道顶板动压力现象的具体对策，可以使顶板动压力现象得到有效的改善。

关键词：回采工作面，采区巷道，顶板压力，控制 前言

煤矿井下开采过程中，高应力状态下积聚大量弹性能的煤或岩体在一定条件下突然发生破坏，冒落或抛出，使能量突然释放，呈现巨大的声响、震动以及气浪等明显的动力效应，这就是通常所说的煤矿动压现象。它具有突然发生的特点，在地下开采过程中往往造成严重的井下灾害。煤矿回采工作面和采区巷道顶板压力的现象就是我们所说的煤矿动压现象的两种形式。

一、回采工作面和采区巷道顶板动压力现象成因及主要类型

煤矿回采工作面和采区巷道顶板压力主要分为静压现象和动压现象两种类型，本文主要探讨的是动压现象。综合成因、表现形式及形成机理几个方面可以将煤矿的动压分为冲击矿压、煤及瓦斯突然喷出和顶板大面积来压三类。

冲击矿压是指在高应力作用下煤或岩体聚集了大量的弹性变形能，采掘工程接近该处时，由于部分岩体接近极限平衡状态，再加之爆破等诱发因素，导致力学系统的平衡突然的破坏，瞬时发生煤岩体脆性破坏，突然释放积聚的弹性变形能，产生声响、冲击波，大量煤或岩块等被抛出的动压现象。

煤和瓦斯突然喷出是由于高应力作用下积聚能量和富含瓦斯的承压作用的结果，当开采工作接近时，由于各种诱发因素的作用，致使弹性变形能和承压瓦斯的释放，形成煤和瓦斯的喷出。

顶板的大面积来压是指当顶板下部的暴露面积由于煤体的采空达到一定限度时，在自重的作用下，弯曲应力超过极限应力导致顶板裂缝延伸到贯穿该岩层时，产生的顶板大面积突然塌落的现象。 顶板垮落时由于瞬间已采空间气体被排出产生的“暴风”、自重的冲击力和部分顶板弯曲变形聚集的弹性变形能的释放的综合作用， 往往发生岩体破坏和巨大声响等矿压现象。

综上所述，可以看出三种动压现象都是由于能量释放导致的动压出现，是一定条件作用下引起的突发破坏的现象，其中冲击矿压和顶板的大面积来压是矿山压力作用的结果，而煤和瓦斯突然喷出是矿山压力和承载气体综合作用的结果。

二、回采作业面工程质量的过程控制措施

（一）充分认识施工中可能出现的危险点/源和危险因素辨识，充分调查现场施工环境；进行危险点/源和危险因素辨识，并制定控制措施。认真做好交底，有针对性讲解危险点及控制措施，交底人与被交底人双方签字；认真执行“公司”、“技术部门”、“生产区队”三级“任务、技术、安全、环境”要求的交底制度；对无安全技术措施或末经安全技术交底的施工项目，施工人员有权拒绝施工。合理安排工作任务和作业人员。落实安全责任，建立健全各级安全责任制并签订责任书；对作业过程中人的行为、作业方法和操作动作进行监督监护。

（二）搜集、研究与成矿有关的地层、构造、岩浆岩、变质岩、围岩蚀变等区域地质和矿区地质资料，对砂矿床还包括第四纪地质及地貌特征。应研究或控制矿体分布范围、数量、规模、产状、空间位置及形态、相互间关系及氧化带（风化带）的范围等；研究围岩、夹石的岩性、产状、形态等；研究成矿后断层对矿体的破坏情况，找出矿体的对比标志，使其合理地有依据的连接。进而保证回采下作面施工过程中的安全性和稳定性。采煤工作面遇顶底板松软或破碎、过断层、过老空、过煤柱或冒顶区以及托伪顶开采时，必须制定安全措施。

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