弄清采場(chǎng)范圍內冒頂事故發(fā)生的原因和規律，對冒頂的預防和處理有著(zhù)十分重要的意義。

　　1.事故發(fā)生的原因及地點(diǎn)

　　采煤工作面自開(kāi)切眼推進(jìn)到停采線(xiàn)，頂板運動(dòng)和礦壓顯現特征可分為兩個(gè)發(fā)展階段，即老頂第一次來(lái)壓前的來(lái)壓階段和老頂來(lái)壓完成后的正常推進(jìn)階段。對近幾年重大冒頂事故的分析可知，約80％的頂板事故發(fā)生在第一次來(lái)壓階段，其中71％發(fā)生在老頂來(lái)壓之前，只有29％發(fā)生在老頂來(lái)壓時(shí)。

　　初次來(lái)壓前，老頂兩端由煤壁等高支承，下沉量很小。工作面采用支撐力較低的增阻支柱支護，支柱上壓力很小。在支柱上沒(méi)有明顯壓力顯現的情況下，直接頂的突然運動(dòng)很容易將支柱推倒，引起推垮事故。

　　在正常推進(jìn)階段，老頂來(lái)壓時(shí)冒頂事故，從機理上講原因有二：

　　一是工作面推至老頂周期來(lái)壓步距前時(shí)，老頂下沉量最小，如果支架阻力不夠或支護特性不合理，就會(huì )造成直接頂與老頂的離層。老頂來(lái)壓時(shí)對直接頂形成沖擊，造成推垮工作面事故。

　　二是采用木支架等剛性支架，在老頂來(lái)壓時(shí)易被壓斷，失去支護能力，工作面被壓垮。

　　在第一次來(lái)壓階段0～30m范圍內發(fā)生的傷亡事故中，有50%以上發(fā)生在工作面推進(jìn)不到10m的范圍內，亦即工作面正處于開(kāi)始推進(jìn)的階段，其中，多數發(fā)生在進(jìn)行第一次放頂期間。其原因是該部位的老頂、強度高的直接頂上位巖層懸露跨度小，撓曲下沉不明顯，支架承壓小，容易在下位巖層切斷時(shí)垮落。沿工作面傾斜方向，距離上出口10m內事故比臨近下出口部位事故要多得多，這主要是受上側采空區未受到良好支承的上覆巖層作用影響，工作面頂板完整性遭到破壞而造成的。

　　2.事故類(lèi)型及作用力

　　研究表明，在嚴重切頂事故中，由直接頂運動(dòng)造成的占絕大多數，由老頂大面積運動(dòng)造成的也相當可觀(guān)。這說(shuō)明，提前預報直接頂和老頂來(lái)壓的時(shí)間和位置，采取相應的措施，避免嚴重切頂事故是完全可能的。

　　統計表明，工作面推垮事故在頂板事故中占的比例較大，而在因直接運動(dòng)所造成的垮面事故中，推垮性事故所占比例更大。這說(shuō)明，在單體支柱工作面對頂板來(lái)壓，尤其是直接頂來(lái)壓，要著(zhù)重解決支架穩定性的問(wèn)題，要采用初撐力高的支柱以及合理的支護方式等。

　　在壓垮事故中，老頂來(lái)壓造成事故所占的比重較大，且多發(fā)生在木支柱工作面。實(shí)踐證明，目前采用單體液壓支柱支護的工作面，由于初撐力高，可縮量大，工作阻力比較均勻，可以大幅度地減少垮面事故。

　　3.事故的范圍

　　多起切頂事故中，全工作面塌垮的情況較少，這說(shuō)明除了直接頂和老頂來(lái)壓可能分段進(jìn)行外，各過(guò)程的操作及支護狀況也有影響。例如，在直接頂已在煤壁附近裂斷的情況下，采煤機盲目高速推進(jìn)，大面積空頂或支護質(zhì)量不高，極易在直接頂和老頂大面積運動(dòng)時(shí)造成推垮工作面的事故。此外，多數傾斜方向推垮性事故都是在首先出現了局部冒頂之后發(fā)生的。

　　4.發(fā)生事故的煤層條件

　　絕大多數的頂板事故發(fā)生在中厚及厚煤層條件下，薄煤層頂板事故較少。厚煤層下分層開(kāi)采時(shí)的事故比重較大。其原因主要是在假頂下，特別是工作面剛開(kāi)始推進(jìn)時(shí)，直接頂膠結不牢，很容易發(fā)生局部冒頂，誘發(fā)大面積推垮工作面的事故。

　　據統計，有一半的頂板事故是發(fā)生在傾角大于20mm的煤層條件下的，而在推垮性事故中，所占比重更大。這是因為煤層傾角愈大，頂板運動(dòng)時(shí)沿傾斜下滑的危險也愈大（下滑分力大，阻力?。?/p>

　　大型推垮性事故中，有許多是發(fā)生在巖層強度差別較大的復合頂板下。但第一類(lèi)復合頂板（即由低強度的直接頂與高強度的老頂相結合），由于冒落厚度大，能夠充填采區，阻止直接頂向采空區運動(dòng)。因此、只有在煤層傾角較大時(shí)，才會(huì )造成自?xún)A斜方向推垮工作面的事故。而第二類(lèi)復合頂板（即直接頂本身上硬下軟），在一般情況下自?xún)A斜和向老槽方向推垮工作面的事故都易發(fā)生，因此，是最危險的頂板。

　　5.發(fā)生頂板事故的工藝技術(shù)條件

　　發(fā)生頂板事放，與采場(chǎng)的支護類(lèi)型有關(guān)。采用金屬摩擦支柱的頂板事故次數最多，全部木材支護的次之、而單體液壓支柱工作面頂板事故則是個(gè)別現象。主要是當前應用的摩擦式金屬支柱初撐力低、阻力受操作質(zhì)量等人為因素影響很大，承載不均，可靠性差。木支架則是由于“頂不緊，抗不住”而造成的。工作面支護盡量采用初撐力大，可縮量大，阻力可靠的單體液壓支柱。

　　從統計中可以看到，采煤、放頂操作引起的頂板事故幾乎各占一半，說(shuō)明工藝操作引起頂板支承失衡是頂板大面積運動(dòng)的一個(gè)重要條件。因此，通過(guò)礦壓觀(guān)測的方法，掌握頂板所處的狀態(tài)，在進(jìn)行采煤、放頂等工作之前，采取針對性措施，對于防止頂板事故是非常必要的。