一、 頂板類(lèi)型和支護方式
1、頂板類(lèi)型
煤層頂板由偽頂、直接頂和老頂構成。偽頂是指緊貼在煤層之上，極易垮落的薄巖層；直接頂是位于偽頂或煤層（無(wú)偽頂時(shí)）之上，一般由一層或幾層厚度不定的泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖等比較容易垮落的巖層所組成，直接頂按穩定性可分為：不穩定頂板，中等穩定頂板，穩定頂板，堅硬頂板；老頂又叫基本頂，一般指位于直接頂之上（有時(shí)也直接位于煤層之上）厚而堅硬的巖層。
偽頂、老頂、直接頂，虛心求教辨分明；根據冒定難和易，防范措施好確定
頂板分為堅硬難冒頂板、破碎頂板和復合型頂板。堅硬難冒頂板是指直接頂巖層比較完整、堅硬（固），回柱后不能立即垮落的頂板。一般為砂巖、礫巖和石灰巖。破碎頂板指的巖層的強度低、節理裂隙十分發(fā)育、整體性差，自穩能力低，并在工作面控頂區范圍內維護困難的頂板。
2、頂板常見(jiàn)支護方式
頂板常見(jiàn)支護方式有單體支柱支護、液壓支架支護、錨桿支護。
單體支柱支護主要是指采用木支架，摩擦式金屬支柱、單體液壓支柱支護。
液壓支架是在摩擦式金屬支柱和單體液壓支柱等基礎上發(fā)展起來(lái)的采煤工作面機械化支護設備。
錨桿支護主要是指用木錨桿、竹錨桿、金屬錨桿、樹(shù)脂錨桿、快硬水泥錨桿結合錨網(wǎng)進(jìn)行支護的一種支護方式。
一、 常見(jiàn)冒頂事故的預兆
（一）局部冒頂的預兆
（1）工作面遇有小地質(zhì)構造，由于構造破壞了巖層的完整性，容易發(fā)生局部冒頂。
（2）頂板裂隙張開(kāi)、裂隙增多，敲幫問(wèn)頂時(shí)，聲音不正常。
（3）頂板裂隙內卡有活矸，存在掉碴、掉矸現象，掉大塊前往往先落小塊矸石。
（4）煤層與頂板接觸面上，極薄的矸石片不斷脫落。這說(shuō)明劈理（即頂板節理、裂隙和摩擦滑動(dòng)面）張開(kāi)，有冒頂的可能。
（5）淋頭水分離頂板劈理，常由于支護不及時(shí)面冒頂。
（二）大型冒頂的預兆
1、頂板的預兆
（1）頂板的連續發(fā)生斷裂聲。這是由于直接頂與老頂發(fā)生離層，或頂板切斷而發(fā)生的聲響。有時(shí)采空區頂板發(fā)生像悶雷一樣的聲音，這是老頂板和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的聲音。
（2）掉碴。頂板巖層破碎下落，一般由少變多，由稀變密，這是發(fā)生冒頂的危險信號。
折粱斷拄一增加，說(shuō)明壓力已增大；頂板下沉支架響，冒頂之前“煤雨”下
（3）頂板裂縫增加或裂隙張開(kāi)。頂板的裂隙，一種是地質(zhì)構造產(chǎn)生的自然裂隙，一種是由于頂板下沉產(chǎn)生的彩動(dòng)裂隙。人們常常在裂縫中插上木楔子，看它是否松動(dòng)或掉下來(lái)，觀(guān)察裂縫是否擴大，以便做出預報。
煤壁頂板有裂痕，冒頂之前茬口新；插上木楔觀(guān)動(dòng)向，不斷監控要留神
（4）脫層。頂板快要冒落的時(shí)候，往往出現脫層現象。檢查是否脫層可用“問(wèn)頂”的方法，如果聲音清脆，表明頂板完好；如果頂板發(fā)生“空空”的響聲，說(shuō)明上下巖層之間已經(jīng)脫離。
2、煤壁的預兆
由于冒頂前壓力增加，煤壁受壓后，煤質(zhì)變軟，片幫增多，使用電鉆打眼時(shí)，鉆眼省力，用采煤機割煤時(shí)負荷減少。
頂板掉碴動(dòng)向，受壓支架發(fā)聲響；冒頂之前顯預兆，煤壁變軟多片幫
3、支架的預兆
使用木支架時(shí)，支架大量折斷、壓劈并發(fā)生聲音。
4、工作面其他預兆
含有瓦斯的煤層，冒頂前瓦斯涌出量突然增大，有淋水的頂板，淋水量增加。
三、頂板事故的防治措施
1、老頂來(lái)壓時(shí)的壓垮型冒頂預防
壓垮型冒頂是指因工作面支護強度不足和頂板來(lái)壓引起支架大量壓壞而造成的冒頂事故。預防方法如下：
（1）采煤工作面支架的初撐力應能平衡垮落帶直接頂及老巖層的重量。
（2）采煤工作面的初撐力應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能滿(mǎn)足裂隙帶老頂下沉的要求。
2、破碎頂板大面積漏垮型冒頂預防
由于煤層傾角大，直接頂又異常破碎，工作面支護不及時(shí)，在某個(gè)局部地點(diǎn)發(fā)生冒漏，破碎頂板就可能從這個(gè)地方開(kāi)始沿工作面往上全部漏空，造成支架失穩，導致漏垮型工作面冒頂。預防漏垮型冒頂的措施有：
（1）先用合適的支柱，使工作面支護系統有足夠的支撐力和可縮量。
（2）頂板必須背嚴背實(shí)
（3）嚴禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出現局部冒頂。
3、采煤工作面局部冒頂事故預防
局部冒頂多發(fā)生在工作面上下端頭、煤壁區、放頂區等地點(diǎn)，許多垮面事故是由局部冒頂發(fā)展而成的，一般預防措施如下：
（1）預防彩煤工作面冒頂的一般措施。
①支護方式需和頂板巖性相適應，不同巖性的頂板要采用不同的支護方式。
②采煤后要及時(shí)支護。一般要采用超前掛金屬探梁或打臨時(shí)支柱的辦法及時(shí)支護，防止局部冒頂。
③工作面上下出口要有特種支架。一般要在上下出口范圍內加設抬棚或木垛等，加強支護。
④防止放炮崩倒棚子，一是炮眼的布置必須合理，裝藥量要適當。二是支護質(zhì)量必須合格，要牢固有勁，不能打在浮煤浮矸上，三是留出炮道。如果放炮崩倒柱子，必須及時(shí)架設，不充許空頂。
⑤堅持執行必要的制度。例如，敲幫問(wèn)頂制度、驗收支架制度、崗位責任制、頂板分析制度和交接班制度等。應嚴格遵守作業(yè)規程和操作規程，嚴禁違章作業(yè)。
頂板控制要細心，“敲幫問(wèn)頂”需注意；聲音清脆頂板好，空洞響聲有問(wèn)題
（2）預防鑲嵌形頂板局部冒頂的措施。
①從地質(zhì)方面要盡量可能查明是否有鑲嵌形（俗稱(chēng)鍋?lái)敚╉敯褰Y構，以便在制定作業(yè)規程和操作規程，以及選擇支架型式時(shí)，制定出針對性的措施和作出有針對性的設計。
②選擇支架型式時(shí)，必須選定能及時(shí)支護，超前支護的支架型式。
③明確規定支護操作人員必須首先安置探板、掛梁，不得在無(wú)支護區工作，其它人員，如攉煤工等均不得在無(wú)支護區工作。
（3）預防脆性支架突然折斷造成局部冒頂的措施。
①木頂梁（大板梁）必須平行木紋理加工。
②帶有疤痕的木板梁絕對禁止使用。
（4）預防局部空頂（空洞）冒落沖擊造成局部冒頂的措施。
①從支護方法上采取措施防止漏頂空頂。對頂板局部破碎處，采取超前支護的方法，將頂板扦嚴背實(shí)，防止漏頂。如掏梁窩的辦法。
②對漏頂采取封堵措施。對漏頂，不能任意擴大，形成大面積、大高度的空洞?？捎米残ǚê陀门菽舛虏牧线M(jìn)行封堵。
③對已形成的空洞應采取預防冒落沖擊的措施。在單體支柱的工作面，空洞下的特殊支架必須是木垛。
（5）預防采煤工作面過(guò)斷層時(shí)冒頂的措施。
①過(guò)斷層前，應先摸清工作面與斷層走向的交角，交角越小，工作面越危險，冒頂的可能性越大。斷層落差小的可直接采過(guò)去，落差較大的要采用挑頂臥底，工作面要加強支護。
②在斷層破碎地點(diǎn)，要垂直斷層面打帶帽頂柱，柱根要支在硬底上，在斷層兩側都要打木垛。
③挑頂過(guò)斷層時(shí)要丟底煤，支柱要穿木鞋，防止下沉臥底，過(guò)斷層時(shí)要丟底煤，為防止頂煤落下造成空頂，留頂煤處要剎嚴剎緊。
4、掘進(jìn)工作面冒頂的防治
（1）掘進(jìn)頭冒頂事故的防治措施：
①堅持敲幫問(wèn)頂。上班進(jìn)入掘進(jìn)工作面后，在打眼放炮前后均應敲幫問(wèn)頂。
②檢查工作地點(diǎn)支架架設質(zhì)量。發(fā)現不合格支架，必須先處理后施工。
③嚴格控制巷道掘進(jìn)迎頭的空頂面積。當迎頭掘進(jìn)中空頂面積超出規定的要求，或頂幫比較破碎時(shí)應及時(shí)設支架棚子支護裸露的頂板。背頂封幫要嚴實(shí)，切忌虛設。
④加強對巷道迎頭附近圍巖穩定狀況的觀(guān)察。如果頂板松軟，或巷道接近斷層時(shí)，應采用前探梁支護頂板，并縮小棚距。
⑤掘進(jìn)工作面放炮崩倒的棚子應由外向里逐架扶正背牢。
⑥厚煤層中下分層順槽掘進(jìn)時(shí)，事先要探明頂板冒落矸石的壓實(shí)情況，掘進(jìn)中要及時(shí)對前方老巷、構造等情況及時(shí)觀(guān)察，并及時(shí)制定有效控制措施。
⑦在大傾角煤層中掘進(jìn)順槽時(shí)，如果是破頂掘進(jìn)，則要隨時(shí)隨刻注意支架封頂情況，出現空頂要及時(shí)打木垛封頂。如果發(fā)現上幫破頂處支架受力、變形較大，應及時(shí)加大斜撐或抬棚，提高支架的側向承載能力。
（2）掘進(jìn)巷道冒頂事故防治措施：
①可能的情況下巷道應布置在穩定的巖體中，并盡量避免采動(dòng)的影響。
②巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍巖的壓力。
③巷道支架所能承受的變形量，應與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應。
④盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí)，盡可能采用有初撐力的支架；特別注意頂與幫的背嚴背實(shí)問(wèn)題，杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現象。
⑤凡因支護失效而空頂的地點(diǎn)，重新支護時(shí)應先護頂，再施工。
⑥巷道替換支架時(shí)，必須先支新支架，再拆老支架。
⑦在易發(fā)生推垮型冒頂的巷道中要提高巷道支架的穩定性，可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定，增加架棚的穩定性，以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大，其支架間拉撐件的強度、密度要適當加大。
（3）掘進(jìn)巷道交叉點(diǎn)處冒頂事故防治措施：
①開(kāi)岔口應避開(kāi)原來(lái)巷道冒頂的范圍：
②必須在開(kāi)口抬棚支設穩定后再拆除原巷道棚腿，不得過(guò)早拆除，切忌先拆棚后支架棚。
③注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規格，保證抬棚有足夠的強度。
④當開(kāi)口處圍巖尖角被壓壞時(shí)，就及時(shí)采取加強抬棚穩定性的措施。
（4）掘進(jìn)巷道過(guò)斷層等構造變化帶時(shí)的安全措施。
①加強巷道掘進(jìn)地段的地質(zhì)調查工作，特殊地段，應當有相應的針對性措施，否則不能開(kāi)工。
②巷道在破碎帶中掘進(jìn)，應做到一次成巷，盡可能縮短圍巖暴露時(shí)間。
③施工中嚴格執行操作規程、交接班和安全檢查制度。
④掘進(jìn)工作面臨近斷層或穿斷層帶時(shí)，巷道支護應盡量采用砌璇或U型鋼可縮性支架支護，棚距要縮小。
⑤減少放炮裝藥量，除低因放炮對斷層附近破碎頂板的震動(dòng)。
⑥減少空頂距離，及時(shí)支設臨時(shí)支架，永久支架要跟上，滯后距離不得大于2-4m。
⑦巷道支架背板要嚴實(shí)，一方面提高支架對圍巖的支護能力，另一方面要防止掘進(jìn)中漏頂或漏幫。
⑧當斷層帶處頂板特別松軟、破碎時(shí)，要采用超前探梁支護的辦法管理端面不穩定頂板，即用長(cháng)5m左右的釬桿沿支架頂梁的周邊把斷層破碎帶處頂板裂隙圈起來(lái)。
⑨在掘進(jìn)迎頭挖柱窩時(shí)，要先架好探板式撞楔，然后人在撞楔下工作。
⑩在頂板巖性突變地段，要及時(shí)打點(diǎn)柱支護突變帶頂板。對傘檐狀危害巖要及明敲掉，敲不下時(shí)，要在傘檐下打上撐柱，并在其下加密柱棚，可加打抬板棚。
⑩巷道臨近斷層等構造帶時(shí)，放炮前還必須檢查掘進(jìn)頭瓦斯等有害氣體的積存情況，工作面附近20m內瓦斯等有害氣體濃度不得超過(guò)1%。如果斷層與某含水層有水力聯(lián)系，事先還必須做好斷層水的疏排工作。
（5）掘進(jìn)巷道在開(kāi)幫或貫通時(shí)的安全措施
①選好開(kāi)幫和貫通的地點(diǎn)，要選在頂板和地質(zhì)條件比較好、遠離交岔點(diǎn)與停采線(xiàn)、煤柱等各種受集中承力影響的地方。
②要在貫通前進(jìn)行超前探測，在兩巷貫通前15m打好超前鉆，探鉆眼深不得小于3m，并保持1.5m以上的超前探眼，以觀(guān)察異常。貫通掘進(jìn)時(shí)放小炮，貫通后再刷大，防止冒頂。
③開(kāi)幫貫通與被開(kāi)幫貫通的巷道之間要保持一定的夾角。夾角在45°-90°之間為好。
④開(kāi)幫貫通點(diǎn)附近的支架要加固好，要將受施工影響的棚子進(jìn)行加強，其方法有挑棚、打點(diǎn)柱、設木垛等。
⑤開(kāi)幫貫通巷道的交接處要及時(shí)扶上抬棚，抬棚承載能力應視圍巖性質(zhì)而定，一般選擇大于正常支護材料承載能力的2-3倍。
⑥要處理好被透點(diǎn)的積水及瓦斯等有害氣體。
5、巷道維修冒頂事故的防治
（1）維修井巷支護時(shí)，必須有安全措施。嚴防頂板冒落傷人、堵人和支架歪倒。
（2）擴大和維修井巷連續撤換支換時(shí)，必須保證有在發(fā)生冒頂堵塞井巷人員能撤退的出口。在獨頭巷道維修支架時(shí)，必須由外向里逐架進(jìn)行，并嚴禁人員進(jìn)入維修地點(diǎn)以里。
（3）撤掉支架前，應先加固工作地點(diǎn)的支架。架設和拆除支架時(shí)，在一架未完工之前，不得中止工作。撤換支架的工作應連續進(jìn)行；不連續施工時(shí)，每次工作結束前，必須接頂封幫，確保工作地點(diǎn)安全。
（4）維修傾斜井巷時(shí)，應停止行車(chē)；需要通車(chē)作業(yè)時(shí)，必須制定行車(chē)安全措施。嚴禁上、下段同時(shí)作業(yè)。
四、采煤工作面冒頂時(shí)的避災自救措施
（1）迅速撤退到安全地點(diǎn)。當發(fā)現工作地點(diǎn)有即將發(fā)生冒頂的征兆，而當時(shí)又難以采取措施防止采煤工作面頂板冒落時(shí)，最好的避災措施是迅速離開(kāi)危險區，撤退到安全地點(diǎn)。
（2）遇險時(shí)要靠煤幫貼身站立或木垛處避災。從采煤工作面發(fā)生冒頂的實(shí)際情況來(lái)看，頂板沿煤壁冒落是很少見(jiàn)的，因此，當發(fā)生冒頂來(lái)不及撤退到安全地點(diǎn)時(shí)，遇險者應靠煤幫貼身站立避災，但要注意煤壁片幫傷人。另外，冒頂時(shí)可能將支柱壓斷或推倒，但在一般情況下是不可能壓垮或推倒質(zhì)量合格的木垛。因此，如遇險者所在位置靠近木垛時(shí)，可撤至木垛處避災。
冒頂突來(lái)未撤離，背靠煤壁來(lái)站立 煤壁片幫也傷人，時(shí)刻注意別麻痹
（3）遇險后立即發(fā)出呼救信號，冒頂對人員的傷害主要是砸傷、掩埋或隔堵。冒落基本穩定后，遇險者應立即采用呼叫、敲打，如敲打物料、巖塊（可能贊成新的冒落時(shí)，則不能敲打，只能呼叫）等方法，發(fā)出有規律、不間斷的呼救信號，以便救護人員和撤出人員了解災情，組織力量進(jìn)行搶救。
冒頂被困沉住氣，呼喊敲打來(lái)告急；為給營(yíng)救創(chuàng )條件，發(fā)出信號要規律
遇險人員要積極配合外部的營(yíng)救工作。冒頂后被煤矸、物料等埋壓的人員，不要驚慌失措，在條件不允許時(shí)切忌采用猛烈掙扎的辦法脫險，以免造成事故擴大。被冒頂隔堵的人員，應在遇險地點(diǎn)有組織地維護好自身安全，構筑脫險通道，配合外部的營(yíng)救工作，為提前脫險創(chuàng )造良好的條件。
五、獨頭巷道迎頭冒頂被堵人員應急措施
（1）遇險人員要正視已發(fā)生的災害，切忌驚惶失措，堅信礦領(lǐng)導和同志們一定會(huì )積極進(jìn)行搶救。應迅速組織起來(lái)，主動(dòng)聽(tīng)從災區中班組長(cháng)和有經(jīng)驗的老工人的指揮。團結協(xié)作，盡量減少體力的隔堵區的氧氣消耗，有計劃地使用飲水、食物和礦燈等，做好較長(cháng)時(shí)間避災的準備。
（2）如人員被困地點(diǎn)有電話(huà)，應立即用電話(huà)匯報災情、遇險人數和計劃采取的避災自救措施；否則，應采用敲擊鋼軌、管道和巖石等方法，發(fā)生有規律的呼救信號，并每隔一定時(shí)間敲擊一次。不間斷地發(fā)出信號，以便營(yíng)救人員了解災情，組織力量進(jìn)行搶救。
（3）維護加固冒落地點(diǎn)和人員躲避處的支架，并派人檢查，以防止冒頂進(jìn)一步擴大，保障被堵人員避災時(shí)的安全。
營(yíng)救人員進(jìn)險區，保障退路要注意；頂板支護要牢固，安全營(yíng)救別麻痹
（4）如人員被困地點(diǎn)有壓風(fēng)管，應打開(kāi)壓風(fēng)管給被困人員輸送新鮮空氣，并稀釋被隔堵空間的瓦斯濃度，但要注意保暖。
矸石垮落壓住人，最忌猛拉和硬抻 “液壓千斤”頂穩固，小心施救要留神
六、事故案例
（案例一）維修巷道措施不當造成的重大冒頂事故
1986年11月14日14時(shí)，永定縣某煤礦主平硐冒頂維修，由于礦領(lǐng)導違章指揮，錯誤決定要工人冒險作業(yè)造成頂板事故，死亡3人。
11月8日上午，班長(cháng)在入井上班時(shí)發(fā)現425m處的叉巷大面積冒頂，損壞了5架支架，堵住了通道，怕再次冒落，當天未進(jìn)行維修。班長(cháng)在9日向礦長(cháng)匯報，礦長(cháng)在沒(méi)有入井檢查和制訂檢修方案及防范措施的情況下，就冒然決定要班長(cháng)維修。在維修過(guò)程中，礦長(cháng)和技術(shù)人員一直未到現場(chǎng)監督指揮，工人冒險維修。14日上午，班長(cháng)帶領(lǐng)9人入井維修支架，當場(chǎng)3人來(lái)不及躲避，被冒落的石塊坑木壓住。經(jīng)過(guò)連續41小時(shí)的搶救才先后將3人扒出，因長(cháng)時(shí)間被壓，3人均已死亡。
（案例二）空頂作業(yè)造成的冒頂事故
永定縣某煤礦1997年11月9日15時(shí)30分，由于工人在無(wú)任何支護的情況下，在470-39號煤層廢巷殘采工作面進(jìn)行違章作業(yè)，造成頂板事故，死亡1人。
11月9日上午班長(cháng)洪××組織工人馬××、劉××等4人到采空區廢巷殘采39號煤柱，出了三板車(chē)煤后下班吃飯，13時(shí)許，洪××等4人又入井上班，出了一板車(chē)煤后，劉××到39號（殘采上山）7m處采煤，洪××在一旁觀(guān)察。突然洪頭頂上冒落下一塊1m×0.4m×0.2m的石頭，壓在洪××身上，劉××立即到井口叫人，搶救無(wú)效死亡。
（案例三）違章作業(yè)造成的冒頂事故
1997年3月29日9時(shí)左右，新羅區某煤礦工作違章作業(yè)，擅自拆除煤運巷支架中柱，造成頂部煤層跨落，釀成頂板事故死亡一人。
（例四）支護質(zhì)量低劣造成的重大冒頂事故
1998年6月21日零時(shí)左右，武平縣某煤礦由于巷道支護質(zhì)量低劣造成重大冒頂事故，死亡三人。
該礦在“立槽煤”半煤巷且煤層頂板與巷邊底板夾角近90°時(shí)，采用單腿木棚支護，因煤體松散，放炮震動(dòng)后造成煤層大量垮落，致使工作面附近6.4半長(cháng)的煤巷突然發(fā)生冒頂，5個(gè)支架全部倒塌，4名工人均被煤炭埋住，3名死亡，1人受傷。
