煤矿顶板知识培训课件

煤矿顶板知识培训守护矿工安全导言顶板安全的重要性煤矿顶板管理是煤矿安全生产的核心环节，直接关系到矿工的生命安全和矿山的正常运营据统计，顶板事故在煤矿事故中占据相当大的比重，是威胁矿工生命安全的主要因素之一矿难警示血的教训煤矿顶板事故案例回顾事故原因分析顶板管理不当的危害近年来发生的重大顶板事故给我们敲响了警通过对历次事故的深入调查分析，我们发现顶钟从山西某矿的大面积冒顶事故，到内蒙古板管理不当是导致事故的主要原因支护设计某矿的冲击地压灾害，每一起事故都造成了巨不合理、施工质量不达标、现场管理松懈等问大的人员伤亡和经济损失题屡见不鲜•2019年某煤矿冒顶事故造成15人遇难•支护参数选择不当•2020年某矿冲击地压事故造成7人死亡•支护材料质量不合格•2021年某矿顶板垮塌事故造成8人被困•现场监督管理缺失安全意识薄弱•强调安全第一，预防为主血的教训告诉我们，安全生产容不得半点马虎我们必须始终坚持安全第

一、预防为主、综合治理的方针，把顶板管理作为安全生产的重中之重来抓建立健全安全管理制度•加强安全教育培训•严格执行操作规程•煤矿顶板的基本概念顶板的定义与组成顶板的定义顶板是指煤矿巷道上方的岩石层，是构成巷道围岩的重要组成部分它承受着上覆岩层的重量，对巷道的稳定性起着决定性作用顶板的组成顶板由不同类型的岩石组成，包括砂岩、页岩、石灰岩等这些岩石具有不同的结构特征和力学性质，直接影响顶板的稳定性0102直接顶板基本顶板老顶板位于煤层之上的第一层岩石，通常厚度为米直接顶位于直接顶板之上的坚硬岩层，厚度通常为米基本顶

0.5-33-20板的稳定性直接影响采掘作业的安全板是主要的承载结构，对巷道稳定起关键作用顶板的力学特性岩石的应力与应变应力与应变关系岩石在外力作用下会产生变形，应力与应变的关系反映了岩石的力学特性弹性模量、泊松比等参数是评价岩石力学性能的重要指标在煤矿生产中，准确掌握这些参数对于支护设计至关重要顶板的稳定性分析稳定性评价方法顶板稳定性分析包括静力分析、动力分析和数值模拟等方法通过建立力学模型，可以预测顶板的破坏模式和破坏时间，为支护设计提供科学依据影响因素影响稳定性的因素地质条件、开采深度、巷道跨度、支护方式等因素都会影响顶板的稳定性其中，地质构造、岩石强度、地下水等是最主要的影响因素，需要重点关注和监测顶板管理安全生产的关键顶板管理的重要性12确保矿工生命安全提高生产效率顶板管理的首要目标是保护矿工的良好的顶板管理能够保证巷道的稳生命安全通过科学的支护设计和定，减少因顶板问题造成的停产时严格的现场管理，可以有效预防冒间，提高设备利用率和生产效率顶、片帮等事故的发生，为矿工创稳定的顶板条件有利于机械化开造安全的作业环境这是我们一切采，大幅提升生产能力工作的出发点和落脚点3减少经济损失预防性的顶板管理可以避免因事故造成的巨大经济损失，包括人员伤亡赔偿、设备损坏、停产损失等从长远看，投入适当的顶板管理成本是非常经济的选择顶板管理的基本原则预测预报、超前支护、动态管坚持先支后掘原则理在任何情况下都要严格执行先支后掘建立完善的顶板监测预警系统，及时发的作业程序，确保作业人员在有效支护现隐患并采取措施坚持超前支护，在保护下进行掘进作业这是保证现场安掘进和回采过程中始终保持足够的支护全的基本要求，任何人都不得违反强度实施动态管理，根据现场条件变化及时调整支护参数强化现场管理和监督建立健全现场管理制度，加强日常巡视检查，确保支护质量设立专门的顶板管理岗位，配备专业技术人员，实行责任制管理加强监督检查，严格考核奖惩顶板灾害的预测与预报科学预测，提前防范，是顶板管理的核心环节顶板灾害的类型123冒顶、片帮、冒煤冲击地压、瓦斯突出水害冒顶是最常见的顶板灾害，指顶板岩石突然冲击地压是指煤岩体在高应力作用下突然释顶板裂隙水、老空水等水害问题会严重威胁垮落片帮是指巷道两帮岩石剥落冒煤是放弹性能的现象，具有很强的破坏性瓦斯顶板稳定性水的浸泡会降低岩石强度，增指煤壁失稳垮塌这些灾害往往发生突然，突出往往与顶板变化有关，是复合型灾害加顶板垮落的风险危险性极大煤体冲击煤层突然破坏裂隙水害沿裂隙渗透••局部冒顶小范围岩石垮落•顶板冲击顶板岩层突然断裂老空水害积水突然涌出••大面积冒顶影响范围较大•复合冲击多种因素共同作用地表水害地表水体渗透••连续性片帮两帮持续剥落•顶板灾害的预测方法地质条件分析地质勘探声波、电磁波探测通过详细的地质勘探，了解煤层物理探测赋存条件、岩层性质、地质构造等基础信息，为顶板稳定性评价利用声波、电磁波等物理方法，探测岩层提供依据内部结构和裂隙发育情况，识别潜在的不稳定区域钻孔探测超前钻探顶板离层监测采用超前钻孔技术，探测前方地质情况，及时发现断层、破碎带实时监测等不良地质条件，为支护设计提供参考安装顶板离层监测装置，实时监控顶板变形情况，及时发现异常变化，为预警提供准确信息顶板支护技术科学支护，确保安全支护的目的与作用支撑顶板，防止冒顶维护巷道稳定，保障安全提高生产效率主要目的稳定作用经济效益支护系统的核心作用是支撑顶板，承受上覆岩支护系统能够维持巷道的整体稳定，防止围岩稳定的支护条件有利于提高生产效率，减少因层的重量，防止顶板岩石垮落，确保巷道内作大变形，保证设备和人员的安全通行良好的顶板问题造成的停产时间，降低生产成本同业人员的安全通过合理的支护设计，可以有支护能够延长巷道的使用寿命，减少维护成时，可以为机械化作业创造良好条件效控制顶板变形本支护材料的选择锚杆、锚索金属支架、木支架锚杆锚索支护传统支架支护锚杆锚索是现代煤矿最主要的支护材料，具有支护强金属支架和木支架是传统的支护材料，在特定条件下度高、施工方便、成本相对较低的优点适用于各种仍有其应用价值特别是在临时支护和特殊地质条件地质条件下的巷道支护下，支架支护有其独特优势•全螺纹钢锚杆•U型钢支架•左旋无纵肋锚杆•工字钢支架•预应力锚索•木质棚子混凝土支护混凝土支护系统混凝土支护适用于长期稳定的主要巷道，具有支护强度高、耐久性好的特点喷射混凝土技术在现代煤矿中应用日益广泛•现浇混凝土•喷射混凝土•预制混凝土块锚杆支护技术锚杆的类型与结构锚杆支护是目前煤矿使用最广泛的支护技术，通过锚杆与围岩的相互作用，形成组合承载结构锚杆按照不同的分类标准可以分为多种类型0102按材质分类按锚固方式分类包括钢质锚杆、玻璃钢锚杆、竹质锚杆分为机械式锚杆、树脂锚杆、水泥砂浆锚等钢质锚杆是主流产品，具有强度高、杆等树脂锚杆因其快速凝固的特点在煤可靠性好的特点矿中应用最为广泛03锚杆的力学性能按预应力情况分类•抗拉强度≥500MPa分为预应力锚杆和无预应力锚杆预应力锚杆能够主动支护围岩，效果更好•屈服强度≥400MPa•延伸率≥14%•锚固力≥120kN锚索支护技术锚索的基本构成质量控制要点锚索由钢绞线、锚具、垫板等组成钢绞线是主要受力构件，锚具提供预应力，垫板分散重点控制钻孔精度、注浆饱满度、张拉预应力值等关键参数建立质量检查制度，确保每应力至围岩锚索长度通常为6-15米，适用于深部开采条件根锚索都能发挥设计要求的支护作用123安装工艺流程包括钻孔、清孔、安装锚索、注浆锚固、张拉预应力等步骤每个环节都要严格按照技术要求执行，确保锚索的锚固质量和支护效果85%15020锚固效率预应力值使用寿命优质锚索的锚固效率可达以上典型预应力锚索张拉力正常条件下使用寿命超过年85%150kN20支架支护技术金属支架支护系统木支架支护系统金属支架是煤矿传统而重要的支护方式，特别是在地质条件复杂、变形较大的巷道中仍有广泛应用木支架虽然是传统支护方式，但在某些特定条件下仍有其应用价值，特别是在临时支护中U型钢支架采用29U、36U等规格的U型钢制成，具有承载能力强、适应变形能力好的特点广泛用于主要运输巷道工字钢支架使用I

14、I16等工字钢制作，主要用于断面较大的巷道结构简单，施工方便，成本相对较低组合支架采用不同规格的型钢组合而成，可以根据巷道断面和受力情况灵活设计，适应性强优点•成本低廉•就地取材•施工简便•有预警作用缺点综合支护技术锚杆+锚索+支架联合支护喷浆支护技术将不同支护方式有机结合，发挥各自优采用喷射混凝土技术，在巷道表面形成势锚杆提供基本支护，锚索增强深部防护层喷浆能够填充岩石裂隙，防止锚固，支架作为最后保障这种组合方风化剥落，与锚杆配合使用效果更佳式在复杂地质条件下效果显著，是现代现代喷浆技术采用干式和湿式两种工煤矿支护的发展方向艺锚杆间排距喷层厚度•800×800mm•50-100mm锚索间排距混凝土强度•1600×1600mm•C20-C25支架架距喷射压力•800mm•

0.1-

0.2MPa联合支护系统优化根据地质条件、巷道用途、服务年限等因素，优化支护参数组合建立支护效果评价体系，持续改进支护方案注重新材料、新工艺的应用，提高支护效率支护强度匹配•经济性分析•施工可操作性•顶板管理中的现场管理现场管理是顶板安全的最后一道防线现场管理的重要性确保支护质量及时发现隐患质量保证隐患排查通过严格的现场管理，确保每一根锚杆、每一建立日常巡检制度，及时发现支护缺陷、围岩架支架都按照设计要求安装到位，支护参数符变化等安全隐患，防患于未然，避免小问题发合规范标准展成大事故规范作业提高安全水平标准化操作持续改进建立标准化的作业程序，规范现场操作行为，通过现场管理经验的积累和总结，不断改进支确保每个班组、每名工人都能按照统一标准进护技术和管理方法，持续提高矿井的整体安全行作业生产水平现场管理的内容支护设计与施工设计施工管理严格按照支护设计进行施工，确保支护参数准确无误建立设计变更程序，当现场条件与设计不符时，及时调整支护方案加强施工质量控制，每道工序都要有专人验收巡视检查日常巡检制度建立班前检查、班中巡视、班后总结的检查制度重点检查支护完整性、围岩稳定性、安全设施完好性等发现问题立即处理，不留安全隐患建立检查记录档案动态监测实时监控系统安装顶板监测设备，实时监控围岩变形情况建立监测数据分析系统，及时预警异常情况配备专业技术人员负责监测数据分析和预警信息发布隐患排查治理隐患闭环管理建立隐患排查、登记、整改、验收、销号的闭环管理制度对发现的隐患按照等级进行分类管理，重大隐患要制定专项整改方案确保隐患整改到位，杜绝带病作业顶板事故的应急处理快速响应，科学救援，最大限度减少损失事故发生后的应急措施立即停止作业，撤离人员报告事故，启动应急预案抢险救援，保护现场紧急停产撤人信息报告传递科学施救事故发生后第一时间停止所有作业活动，组织按照应急预案要求，立即向矿调度室、公司领在确保救援人员安全的前提下，科学制定救援现场人员按照避灾路线迅速撤离到安全地点导、政府部门报告事故情况启动应急响应程方案优先抢救被困人员，同时做好现场保护确保人员生命安全是应急处理的首要原则序，调集救援力量和物资装备工作，为事故调查提供依据分钟内报告制定救援方案•30•立即切断电源•成立应急指挥部配备防护装备••停止通风机运行•启动救援预案建立通讯联络••清点撤离人员•协调外部资源保护事故现场••设置安全警戒•事故调查与分析01事故原因分析组织专业技术人员深入调查事故发生的直接原因、间接原因和根本原因分析地质因素、技术因素、管理因素、人为因素等各方面影响02责任认定追究根据调查结果，依法依规认定相关责任人员的责任对失职渎职人员严肃追究责任，对违法犯罪行为移送司法机关处理03经验教训总结事故调查不是为了追究责任，而是为了吸取教训，防止重复发生每深入总结事故教训，分析管理漏洞和技术缺陷制定针对性的改进措一起事故都是血的教训，我们必须认真对待，深刻反思施，修订完善相关制度和技术标准，防止类似事故再次发生顶板管理案例分析以案为鉴，深刻反思，科学预防案例一某煤矿冒顶事故分析事故经过2022年3月15日，某煤矿在掘进工作面发生冒顶事故，造成3名矿工被困事故发生在早班作业时间，当时正在进行锚杆支护作业106:30早班开始作业，现场有5名作业人员208:45发现顶板出现异响和细微裂纹309:15顶板突然大面积垮落，3人被困411:30救援队成功救出被困人员事故原因分析地质因素遇到隐蔽的地质构造，顶板破碎技术因素支护参数选择不当，密度不够管理因素现场监督不到位，预警不及时人员因素对异常情况重视不够改进措施技术改进管理强化培训教育调整支护参数，增加锚杆密度至600×600mm，增设锚索补强支护采建立班组长现场带班制度，加强现场安全监督完善预警机制，发现加强员工安全意识教育，提高对顶板异常征兆的识别能力定期组织用超前探测技术，及时发现地质异常区域异常情况立即停产处理应急演练，提高应急处置能力案例二某煤矿冲击地压事故分析事故基本情况原因分析改进措施年月某深部煤矿发生冲击地压事故，造成开采深度大，地应力高；煤层硬度大，具备冲击建立冲击地压监测预警系统；采用防冲支护技20218巷道严重破坏，所幸无人员伤亡事故发生在采倾向性；支护强度不足，未采用防冲支护措施；术，增强支护系统的抗冲击能力；优化开采布掘工作面附近，埋深超过米缺乏有效的应力监测预警系统局，减少应力集中；加强冲击地压防治专业培600训防冲击地压关键要点冲击地压是深部开采面临的重大挑战，必须建立完善的监测预警体系，采用专门的防冲支护技术，加强现场管理，确保作业人员安全结论安全生产，警钟长鸣强调顶板管理的重要性顶板管理是煤矿安全生产的重中之重，关系到每一位矿工的生命安全我们必须始终把顶板安全放在首位，不断提高管理水平和技术能力呼吁加强安全意识安全意识是安全生产的思想基础每一位矿工都要树立安全第一的理念，掌握顶板管理知识，提高安全操作技能，做到人人关注安全，人人保障安全共同守护矿工安全顶板安全需要我们共同努力管理人员要履行安全职责，技术人员要提供技术支撑，一线工人要严格按章操作只有齐心协力，才能构筑坚固的安全防线生命至上，安全第一这不仅是口号，更是我们的行动准则-结束语安全是煤矿生产的生命线工作顺利祝愿工作顺利感谢参与希望大家将学到的知识运用到实际工作中，严格遵守感谢各位学员安全操作规程，确保生产安全进行感谢大家认真参与本次顶板知识培训，希望通过学习能够提高大家的安全意识和技术水平平安回家平安回家最重要的是，希望每一位矿工都能平平安安上班来，高高兴兴回家去家人的等待是我们最大的牵挂安全文化传播安全文化持续学习希望大家成为安全文化的传播者，将安全理念传递给不断学习进步身边的每一个人，共同营造安全的工作环境安全技术在不断发展，希望大家保持学习的热情，及时掌握新知识、新技术，不断提高自身素质安全生产重于泰山，顶板管理责任如山让我们携手共进，为煤矿安全生产贡献自己的力量！。