影响煤矿顶板事故的地质因素

　摘要：煤矿顶板事故是煤矿发生频率最高、死亡人数最多的伤害事故，为有效预防煤矿顶
板事故，本文分析了煤层顶底板岩性组合、地质构造、节理和裂隙、煤层赋存特征及地下水等
地质因素对煤矿顶板事故的影响，论述了较典型的煤矿复合顶板推垮型冒顶、倾向断层压垮
型冒顶和漏垮型冒顶发生的原因及预防措施。

 

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 http://www.xzbu.com/2/view-613745.htm

　　关键词：煤矿；煤层顶板；顶板事故；地质因素；影响

 

　　中图分类号：

TD1　文献标识码：A　文章编号：1672-3198(2011)03-0295-02 

　　

 

　　由于煤矿生产环境的特殊性，煤矿企业伤亡人数占国内工业死亡人数的

60％以上，煤

矿企业事故原因较多，究其根本原因是人们对煤矿企业生产的环境条件认识不足，致使相
应的法律制度无法健全、管理方法不能完善、技术手段难以提高。为充分发挥人们的主观能动
性，适应地质规律，本文浅析影响煤矿顶板事故的地质因素。

 

　　国营重点煤矿中，顶板事故死亡人数占全部死亡人数的

40-45％，而工作面顶板事故占

顶板事故的

70％左右。保证工作面不发生冒顶事故的直接维护对象是直接顶，老顶岩层断

裂引起的老顶岩块失稳

(滑落失稳、变形失稳)也是通过直接顶对支架施加作用力，大部分顶

板事故是直接顶本身失稳引起的；直接顶内裂隙发育情况、离层状态及老顶岩块回转对直接
顶应力状态均有影响。

 

　　

 

　　

1、直接顶的分类和老顶的分级 

　　

 

　　对直接顶分类是为了反应控制直接顶的难易程度。直接顶分类的主要指标是直接顶强度
指数

(D)，由于强度指数在井下较难测定，而用直接顶初次垮落步距作为直接顶分类的参考

指标。

 

　　强度指数：　

D＝10R

c

×C

1

×C

2

 

　　其中：

R

2

――岩石单向抗压强度，MN/m

2

；

 

　　

C

1

――节理裂隙间距影响系数； 

　　

C

2

――岩石分层厚度影响系数。 

　　袁庄煤矿

31 煤层直接顶 R

c

一般为

15.2-60MN/m

2

，直接顶节理裂隙间距

I 为 0.3-0.5m，

对应的系数

C

1

为

0.37，顶板岩石分层厚度 h 为 0.3-0.4m，对应的系数 C

2

为

0.28，直接顶强

度指数

D 为 15.7-62.2。因此，该矿直接顶属于不稳定到中等稳定顶板，直接顶初次垮落步

距一般为

6-15 米；稳定和坚硬的直接顶较少见。 

　　老顶的分级主要反映老顶来压时的强度显现分级的指标为

N(直接顶厚∑h 与采高 M 的

比值

)和老顶周期来压步距 L。 

　　袁庄煤矿

31 煤直接顶厚一般为采高的 1-4 倍，老顶来压强度一般为不明显到明显，很

少有强烈来压。

 

　　

 

　　

2、影响顶板事故的地质因素 

　　

 

　　

2.1 煤层顶板岩性及岩层组合 

　　由于沉积环境的变化，造成煤层顶板岩性不稳定，顶板中经常含有煤线和炭质泥岩，