一、礦山壓力顯現(xiàn)基本因素分析
(一)煤層頂?shù)装?/p>
本礦井田內(nèi)含煤地層為西山窯組下段，巖性由河流相、湖泊相、泥炭沼澤相形成的砂礫巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖和煤層組成。
地質(zhì)報(bào)告重點(diǎn)對(duì)B5、B7煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行采樣測(cè)試，分述如下。
1) B5煤層頂板
該煤層直接頂板以中-細(xì)砂巖為主，厚度一般在25m左右。干燥情況下巖石較堅(jiān)硬，力學(xué)強(qiáng)度較高，據(jù)測(cè)試煤層直接頂板在飽和狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為0.2-0.23 MPa, 干燥狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為72.1-73.5 MPa, 天然狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為22.2-24.1 MPa,天然狀態(tài)下單向抗拉強(qiáng)度為2.4-2.3 MPa, 天然狀態(tài)下直剪切強(qiáng)度為4.5-4.7 MPa,軟化系數(shù)為0.00,屬易軟化的巖石。
2) B5煤層底板
該煤層直接底板為粉砂巖，厚度3.5m左右，據(jù)測(cè)試粉砂巖在飽和狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為1.4 -1.5 MPa, 干燥狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為22.9 -23.1 MPa, 天然狀態(tài)下單向抗拉強(qiáng)度為8.4-8.6 MPa, 軟化系數(shù)為0.06-0.05,屬軟弱巖石
3) B7煤層頂板.
該煤層頂板為粉砂巖，巖石破碎，穩(wěn)定性差，據(jù)測(cè)試粉砂巖在飽和狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為5.8 MPa, 干燥狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為27.5MPa, 天然狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為11.2 MPa,天然狀態(tài)下直剪切強(qiáng)度為10.3MPa, 軟化系數(shù)為0.21,屬軟弱強(qiáng)度的巖石。
二、頂板事故防治及裝備
1、根據(jù)井田煤層賦存條件，頂?shù)装鍘r性情況和所選用的采煤法的開采特點(diǎn)及地面地形地物情況，確定工作面頂板管理方式為全部垮落法，工作面支護(hù)配備ZJH1200/14/30(X-1TY)型懸移頂梁液壓支架，端頭支護(hù)采用DZ28-30/100型單體液壓支柱用二、四排支護(hù);工作面超前支護(hù)采用DZ28-30/100型單體液壓支柱支護(hù)。
2、工作面在回采過程中必須在上下順槽距工作面20m范圍內(nèi)進(jìn)行超前支護(hù)，強(qiáng)化工作面端頭及上下順槽的支護(hù)強(qiáng)度。
3、本礦井煤層及頂?shù)装宸€(wěn)定性一般，頂板巖石多為軟弱巖石，主要開拓準(zhǔn)備巷道(井筒、石門)錨噴支護(hù)，對(duì)煤層巷道掛金屬網(wǎng)，硐室支護(hù)用料石碹支護(hù)。
4、采掘工作面敲幫問頂，掘進(jìn)工作面遇到松軟巖層要進(jìn)行支護(hù)。掘進(jìn)工作面在放炮后支護(hù)之前采用木支柱進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。
三、強(qiáng)制放頂
本礦井采用全部垮落法管理頂板，當(dāng)頂板較硬不易垮落時(shí)，避免工作面受到初次來壓及周期來壓時(shí)大面積來壓的嚴(yán)重威脅，采用循環(huán)淺孔，步距深孔爆破放落頂板的方法。原理是工作面推進(jìn)時(shí)每循環(huán)采用淺孔爆破比較堅(jiān)硬的直接頂，根據(jù)老頂來壓的步距，在來壓前向頂板打兩排深孔爆破放落頂板,孔深20-30m，炮眼和水平方向夾角為60-65°,進(jìn)行強(qiáng)制放頂。
四、頂板管理措施
(一)回采工作面的初次放頂措施
1、觀測(cè)工作面初次來壓和周期來壓的步距和強(qiáng)度，制定相應(yīng)的初次放頂和正常放頂?shù)陌踩夹g(shù)措施。
2、采煤工作面的折損的坑木不得二次使用，損壞的金屬頂梁、失效的單體支柱必須立即替換掉。
3、觀察回采工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，撐握初次來壓、周期來壓和初次放頂?shù)牟骄嗪蛷?qiáng)度。
4、在初次放頂過程中若頂板壓力大，加強(qiáng)工作面的支護(hù)工作，超前支護(hù)要增加單體數(shù)量并減小支柱間距。
5、井下作業(yè)人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)初次放頂?shù)挠嘘P(guān)安全技術(shù)措施并熟知井下避災(zāi)路線。
6、初次放頂時(shí)的工作面推進(jìn)距離不得超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定的距離，頂板未及時(shí)垮冒，采取人工強(qiáng)制放頂?shù)拇胧?。人工?qiáng)制放頂時(shí)井下正常作業(yè)的人員升井，加強(qiáng)工作面支護(hù)。
(二)頂板事故防治措施
1、工作面爆破后工作面及時(shí)伸前梁支護(hù)空頂區(qū)，工作面前方出現(xiàn)漏頂時(shí)，及時(shí)用不燃物充填冒空處，做好支護(hù)。
2、采煤工作面按作業(yè)規(guī)程規(guī)定管理頂板，做好工作面的端頭支護(hù)，保證工作面上、下出口的暢通。加強(qiáng)對(duì)工作面單體支柱的檢查和維修，泵站壓力必須達(dá)到額定壓力，單體支柱的初撐力不小于250kN，卸壓的單體必須重新支設(shè)。
3、掘進(jìn)巷道錨桿端部用墊塊，托板緊貼巷壁。錨網(wǎng)中的碎巖及時(shí)放出，網(wǎng)緊貼煤壁。
4、錨桿做拉力試驗(yàn)。
5、掘進(jìn)工作面作業(yè)人員做好敲邦問頂工作。
6、掘進(jìn)工作面防止片幫措施：
(1)本礦用工字鋼支護(hù)工作面，嚴(yán)格遵守支架間距進(jìn)行支護(hù)，作好兩幫背板的支護(hù)。
(2)錨桿、錨網(wǎng)支護(hù)工作面，嚴(yán)格遵守錨桿間排距進(jìn)行支護(hù)，有兜網(wǎng)現(xiàn)象及時(shí)處理，對(duì)于不合格的錨桿更換。
(3)錨桿、錨網(wǎng)支護(hù)工作面遇到礦壓較大、破碎地段采用錨網(wǎng)和工字鋼聯(lián)合支護(hù)方式。
7、液壓支架采煤工作面回采時(shí)按作業(yè)規(guī)程規(guī)定管理頂板，做好工作面的端頭支護(hù)，保證工作面上、下出口的暢通。
8、掘進(jìn)工作面作業(yè)人員做好敲幫問頂工作。
9、掘進(jìn)工作面使用好前探梁或臨時(shí)支護(hù)，控頂距要符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。
10、掘進(jìn)工作面礦壓增大時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取措施加強(qiáng)支護(hù)。
五、預(yù)防老頂來壓時(shí)的壓垮型冒頂事故的措施
(1)采煤工作面支架的初撐力應(yīng)能平衡垮落帶直接頂及老頂巖層的重量;
(2)采煤工作面支架的初撐力應(yīng)能保證直接頂與老頂之間不離層;
(3)采煤工作面支架的可縮量應(yīng)能滿足裂隙帶老頂下沉的要求;
(4)普采工作面遇到平行工作面的斷層時(shí)，在斷層范圍內(nèi)要及時(shí)加強(qiáng)工作面支護(hù)，不得采用正常辦法回柱;
(5)普采要擴(kuò)大控頂距，并用木支柱替換金屬支柱，待斷層進(jìn)到采空區(qū)后再回柱;
(6)工作面支護(hù)是液壓自移支架，若支架的工作阻力有較大的富裕，則工作面可以正常推進(jìn);若支架的工作阻力沒有太大的富裕，則應(yīng)考慮使工作面與斷層斜交或應(yīng)用采空區(qū)挑頂?shù)拇胧┻^斷層。
六、掘進(jìn)頭冒頂事故的防治措施
(1)根據(jù)掘進(jìn)頭巖石性質(zhì)，嚴(yán)格控制控頂距。當(dāng)掘進(jìn)頭遇到斷層褶曲等地質(zhì)構(gòu)造破壞帶或?qū)永砹严栋l(fā)育的巖層時(shí)，棚子應(yīng)緊靠掘進(jìn)頭。
(2)嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，危石必須挑下，無法挑下時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支撐措施，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。
(3)在地質(zhì)破壞帶或?qū)永砹严栋l(fā)育區(qū)掘進(jìn)巷道要縮小棚距;在掘進(jìn)頭附近應(yīng)采用拉條等把棚子連成一體防止棚子被推跨，必要時(shí)還要打中柱以抗突然來壓。
七、預(yù)防漏跨型冒頂?shù)拇胧?/p>
(1)選用合適的支柱，使工作面支護(hù)系統(tǒng)有足夠的支撐力與可縮量;
(2)頂板必須背嚴(yán)實(shí);
(3)嚴(yán)禁放炮、移溜等工序倒支架，防止出現(xiàn)局部冒頂。
八、防治巷道開岔處冒頂?shù)拇胧?/p>
(1)開岔口應(yīng)避開原來巷道冒頂?shù)姆秶?
(2)必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后再拆除原巷道棚腿，不得過早拆除，切忌先拆棚腿后支抬棚;
(3)注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格，保證抬棚有足夠的強(qiáng)度;
(4)當(dāng)開口處圍巖尖角被壓壞時(shí)，及時(shí)采取加強(qiáng)抬棚穩(wěn)定性的措施。
