块下滑近10m，推倒5排柱子及该范围内所有木垛及抬棚，仅剩下靠煤壁一排支柱，大块矸石体积为(4×8×0.5)m3；台阶I推垮后使台阶II呈悬浮状，约6点钟，台阶II克服阻力开始运动，沿倾斜又推倒约10m范围内的支柱及木垛，岩石体积为(4×5×0．8)m3。共埋住支柱约150棵和大量坑木。

(二)旋转推垮型冒顶的预报

当煤层顶板存在由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成的大块孤立顶板岩块时，回柱后，孤立岩块就会旋转而下，把工作面支柱推向煤壁方向，造成旋转推垮型冒顶。

造成这种冒顶的主要原因是顶板岩块的主动力矩大于采煤工作面支架的反力矩，特别是回柱放顶时，进一步减小了反力矩，从而使主动力矩大于反力矩，发生旋转推垮型冒顶。

旋转推垮型冒顶同样可采用宏观作图法来预报。假设在采煤工作面某段范围内(或某两条测线之间)有两条以上沿走向贯通的裂缝，且该处采空区又有一定的悬顶，这时可用“∑”表示该区域可能发生旋转推垮型冒顶。下面举一实例来说明。

[例4—2]某矿24210工作面回采4#煤，厚1.75m，其上为0.2m厚的伪顶，再上为2m左右的砂质页岩，老顶为6m～8m厚的细粒砂岩。该工作面采用DZ22—30／100型单体液压支柱、HDJA－1000型铰接顶梁支护，排距1m，柱距0.5m，最大控顶距4m，最小控顶距3m。

24210工作面进行了支护质量与顶板动态监测，监测过程中发现，该工作面的直接顶悬顶较大，因此进行了旋转推垮型冒顶的预报。

3月15日中班，监测发现,工作面风巷向下30m和40m处，顶板出现了沿走向贯通的裂隙,且在二、三排支柱处有一条倾斜裂缝，采空区悬顶3m～4m(见图4—3a)，即顶板中形成了大块孤立岩块，因此，3月15日中班发出了有旋转推垮型冒顶危险的预报。

3月16日零点班，24210工作面风巷往下30m～40m处，回柱放顶时，发生了推垮型

冒顶，推倒支柱3排，冒顶范围(4～6)m×10m×2m。由于提前发出了冒顶危险的预报，因此没有造成人员伤亡。

第四章巷道顶板事故 第一节巷道支护

我国煤矿井下使用的巷道断面形状，按其构成的轮廓线可分为折线形和曲线形两大类。前者如矩形、梯形、不规则形等；后者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等(见图3—1)。

—般情况厂．作用在巷道1：的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。当顶压和侧压均不大时，可选用矩形或梯形断面；当顶压较大、侧压较小时，则应选蝴直墙拱

形断面(个圆拱、圆弧拱或二心拱)；当顶压、则压都很大同时底鼓严重时，就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或凶形等约闭式断团。

巷道的用途和服务年限也是考虑选择巷追断面形状不可缺少的重要因素。服务年限长达几十年的开拓巷道，采用砖石、混凝土和锚喷文护的各种拱形断面较为有利；服务年限l0a左有的准备巷道以往多采用梯形断面，现在采用锚喷文护拱形断面日趋增多，服务年限短的回采巷道，因受动压影响须采用具有可缩金属支架的梯形断面。

矿区富有的支架材料和习惯使用的文护方式，往往也直接影响巷道断面形状的选择。木支架和钢筋混凝土棚子，多适用于梯形和矩形断面；砖石、混凝土和喷射混凝土支护方式，更适用于拱形等曲线断面；而金属支架和锚杆可用于任何形状的断面。

掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定的影响。目前，岩石平巷掘进仍是采用钻眼爆破方法占主导地位，它能适应任何形状的断面。近年来，由于锚哦文护广泛应用，为了简化设计和有利于施工．巷道断面多采用半圆拱和圆弧拱，三心拱逐渐被淘汰。在使用全断面掘进机组掘进的岩石平巷，选用圆形断面无疑是更为合适的。

在需要通风量很大的矿井中，选择通风阻力小的断面形状和支护方式，既有利于安全生产又具有明显经济效益。

上述选择巷道断面形状应考虑的诸因素，彼此是密切联系而又相互制约的。条件要求不同，影响因素的土次位置就会发生变化。所以，应该综合分析，抓住主导因素兼顾次要因素，以便能选用较为合理的巷道断面形状。

一、锚杆支护

采用锚杆支护巷道，就是巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼，然后将锚杆安设在锚杆眼内对巷道围岩予以人工加固，从而维护巷道的稳定。

目前我国使用锚杆种类较多，主要有钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、金属倒楔式锚杆、木锚杆、

树脂锚杆、快硬水泥锚杆、快攻膨胀水泥锚杆、管缝式锚杆及可伸缩式锚杆等。锚杆的支护作用原理：

1．悬吊作用

悬吊作用是指用钻杆将软弱的直接顶扳吊挂于其上的坚固老顶上，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上，使松动岩块不致冒落。

2．组合梁作用

组合梁作用是指将层状岩体各层用锚杆连结并紧固，锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加因的组合梁。提高了岩层的整体抗弯能力。在相同载荷作用下，组合后的组合梁比末组合的板梁的挠度和内应力都大为减少。

3．锚杆楔固作用

锚杆的楔团作用是在围岩中存在一组或几组不同产状的不连续面的情况下。由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。

4．挤压加固供作用

通过光弹性试验可以验证锚杆的挤压加固作用。若在弹性体上安装具有须应力的锚扦，在弹性体内便形成以锚头和紧固端为顶点的锥形体压缩区，如图5—17(a)所示。因此，如若将捞扦沿拱形巷道周边按一定间距径向排列，在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重登联接，便在围岩中形成一个厚度为6的均匀的连续压缩带〔图5—17(b)；。它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，阻止上部围岩的松动和变形，这就是挤压加固拱。当然，对锚杆施加预张拉力是形成加固拱的前提。锚杆预府力的作用，一方面在锥形体压缩区内产生压应人．增加节理裂隙面或岩块间的摩擦阻力，防止岩块的转动和滑移．亦即增大了岩体的粘结力。提高了破碎省体的强度；另一方面，锚杆通过锚头和垫板对围岩产生的压应力，改善了围者的应力状态，使压缩带内的岩石处于三向受力状态，从而使岩体强度