采煤工作面顶板管理

  来源:安全管理网 点击:  评论:  更新日期:2018年06月24日

一、顶板分类
1、坚硬顶板。没有直接顶,或有直接顶也较坚硬,顶板不能自然冒落,悬顶距离达2刀以上,即使采用常规挑顶手段,挑冒顶高度也达不到采高的1.5倍。
2、复合顶板。这种顶板是直接顶较薄易冒落,能随放随冒,冒落高度小于采高的1.5倍,易冒直接顶上部岩层坚硬,采动后易冒直接顶与上部岩层间易离层,拉架后冒落不同步,产生不同步下沉。
3、破碎顶板。这种顶板裂隙发育,煤层采动后顶板暴露时间极短,用现有一般支护手段还来不及支护就冒落,其破碎易冒厚度大于或等于采高的1.5倍。
4、稳定顶板。除上述三种情况外,其余的为稳定顶板。这种顶板能自然冒落,一般不出现悬顶,即使局部出现悬顶,采用常规的挑顶手段能使其冒落充分。
二、采煤工作面顶板管理技术基础工作
1、在综采工作面采区设计前,要有地质部门提供的详细地质资料,对工作面的煤层赋存、煤质硬度、煤层倾角、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质、瓦斯涌出量、瓦斯动力、无煤带、火成岩侵入带及有无炭柱等要全面探明、查清。
2、各矿的矿压观测小组,要加强综采工作面矿压观测工作,逐步摸清各煤层综采工作面的矿压显现规律,分析研究液压支架的工作状况,为安全生产和今后支架选型提供科学依据。
3、每个综采队要配备采煤技术人员,负责收集工作面顶板压力情况和有关地质资料,认真分析工作面矿压显现规律,并制定有效的顶板管理措施。
4、各矿采煤工作面必须建立工作面技术档案。记载地质构造带、围岩变化带、积水区域、掘进和开采影响范围内采空区、老巷等情况,为下分层开采提供支护设计依据。
5、每个采煤工作面,都应根据本煤层和邻近采区的地质和矿压观测等资料,确定采煤工作面的顶板管理方法、支护方式,作为编制采煤工作面作业规程的依据和内容。凡没有矿压观测资料和支护设计的作业规程,不得审批。新投产矿井、新开采煤层应在生产中逐步积累矿压观测资料。
6、矿井应制定采煤工作面支护质量、顶板监测及矿压观测预报制度,并认真执行。矿压观测资料的收集处理应及时反馈,指导生产,并定期进行顶板压力预报。
7、采煤工作面初次放顶、老顶来压、过断层、过破碎带、过老窑、工作面收尾等,必须事先拟定周密的安全技术措施,经矿总工程师批准后执行。分管生产的副矿长应组织安全、生产、技术部门人员和区、队长到现场指挥,直至处理完毕为止。
8、采煤工作面在停产或节日放假前必须对工作面加强支护,缩到最小控顶距,防止顶板来压,造成垮冒。
三、初次放顶
1、采煤工作面要编制专门的初次放顶设计,报矿总工程师审批。设计中对炮眼位置、炮眼距离、深度、角度、装药量、放炮方式、放顶步距等都要做具体规定。缓倾斜煤层坚硬顶板挑冒高度不得小于采高的1.5倍。
2、在初次放顶前成立生产矿长为组长,矿、区队有关工程技术人员组成的初放领导小组的初次放顶领导小组,小组成员必须跟班现场指挥,直到初次放顶工作结束。
3、初放期间,两个端头必须备足支护材料,防止端头来压。
4、打眼装药过程前后,必须严格执行敲帮问顶制,防止垮冒伤人。单体支柱架设在煤岩稳定处。
5、液压支架接顶并使之达到初撑力,严格杜绝空顶,防止初次来压后发生冒顶事故。
6、初次放顶期间,两巷出口处及超前支护区内,应严格加强支护,确保安全出口畅通。
四、缓倾斜煤层正常回采顶板管理
1、缓倾斜煤层复合顶板、破碎顶板、稳定顶板顶板管理
(1)缓倾斜煤层复合顶板、破碎顶板、稳定顶板即采煤工作面向前推进后,由于直接顶、老顶抗压强度低,直接顶、老顶随采随落,在回采过程中采用自然跨落法管理老空顶板,充填回采后空间的顶板。
(2)加强工作面矿压观测,技术人员科学分析监测数据,掌握工作面推进情况,及时上图,准确预报来压情况。
(3)回采期间加强端头和超前支护,单体柱布设严格按照规程设计执行。
(4)加强液压系统的检修维护,保证支架支撑质量;严格控制采高,保证顶底板平直。
(5)做好工作面防滑工作,调整好工作面伪斜角,防止输送机上蹿下滑。调整时不得连续推机头或机尾,防止挤架、咬架、倒架。
(6)采煤工作面煤层倾角大于20°时,沿工作面倾斜方向要设置防止块煤滚落的防护网,防护网的个数和间距在作业规程中明确规定。
2、缓倾斜煤层坚硬顶板顶板管理
(1)缓倾斜煤层坚硬顶板采煤工作面必须设专业挑顶小组挑顶,施工人员和钻机台数按作业规程配齐,并有一名队长负责挑顶工作,质量检查人员对挑顶质量要按作业规程检查,挑顶工作未达到作业规程规定标准必须返工。否则,采煤工作面不准前进。
(2)坚硬顶板采煤工作面推广顶板注水软化或深孔松动预裂爆破措施进行弱化处理,放顶煤开采坚硬顶板应在工作面未采动区进行,并制定专门的安全技术措施报总工程师审批后执行。顶板应做到顶板随采随落,严禁超采区设计规定的采空区大面积悬顶作业。若架后出现大面积的悬顶,要根据工作面实际情况制定防止顶板突然冒落、气体涌出专项安全措施并进行人工强制放顶。
(3)缓倾斜煤层坚硬顶板采煤工作面第一次放顶步距要适当加大,一般不应小于3米,同时适当降低采高。放顶步距及采高的大小应在初次放顶的专门措施中详细规定。
(4)工作面不得发生倒架现象,出现倒架,及时调正。
(5)如果出现自降立柱必须及时用单体打点柱,报告区队值班人员,并通知泵工及时处理。
(6)对工作面顶板破碎区段,及时背上冷拔丝金属网和半圆木,确保推进中顶板不大面积的垮冒,诱发冒顶事故。
五、两个安全出口顶板管理
1、回采工作面的两个安全出口,其宽度均不小于0.7米,高度不低于1.8米,出口内无杂物,保证通风、行人、运输畅通无阻。
2、采煤工作面端头支架应与综采支架相配套,两个端头首先推广使用端头液压综采支架,其次选择液压过渡支架与单体铰接梁配套支护。
3、采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20米范围内,必须加强支护,安全出口的顶板要完好,严禁有空顶、空帮现象。
六、超前支护
1、采煤工作面超前支护的单体液压支柱必须加装柱鞋。液压支柱初撑力必须保证达到规定要求。每班应有专人进行检查,作好记录,并纳入工程质量班评估内容。
2、缓倾斜放顶煤回采工作面应沿底板送巷,沿底回采,不留底煤。确保单体液压支柱打在硬底岩石上。
3、“三软”煤层工作面必须有二次注液措施。严禁使用漏液、损坏、失效的液压支柱。
4、推广使用超前液压支架对采煤工作面顺槽进行超前支护。
5、采煤工作面顺槽必须有能对巷道帮、顶离层进行监测的仪器,要有专人定期观察,并记录在案。
七、防止片帮、冒顶
1、液压支架必须接顶。顶板破碎时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施。
2、采煤机采煤时必须及时移架。采煤与移架之间的悬顶距离,应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定;超过规定距离或发生冒顶、片帮时,必须停止采煤。支架的初撑力不小于额定值的80%,移完支架后及时伸出护帮梁。顶板破碎时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施。
3、当采高在3米以上或片帮严重时,液压支架必须有护帮板,防止片帮伤人。
4、人员在采煤工作面煤壁侧作业(钻孔、检修煤机等)时,制定专门的安全技术措施,必须指派专人对人员施工区域的煤壁侧和顶板进行敲帮问顶、处理松动岩石、煤块后,再进行有效支护,防止片帮伤人。必要时要加设防护网。
5、采煤工作面必须做到煤壁直、底板平,不留伞沿,采高符合操作规程规定。特殊情况下,必须制定专门的安全技术措施。
6、在已发生片帮的地段,要停止割煤,立即采取措施,加强端面维护,防止因片帮增加端面空顶面积而发生冒顶。
7、已发生冒顶处封顶时,要首先处理松动岩石及不安全因素,打好临时支护,然后再进行封顶工作。封顶过程中,班、队长要现场组织指挥。
八、过断层顶板管理
1、采煤工作面过断层时,要根据两巷和工作面断层顶板情况进行挑顶或卧底,减缓断层处巷道或工作面倾角。
2、如断层面与工作面夹角小暴露面积大,条件允许时调整工作面方向,减少工作面推进时受断层影响的长度。
3、适当降低采高,煤岩壁要浅打眼、少打眼、超前放震动炮或注水软化,结合手刨镐,在支架前方打钢梁,对顶板进行超前支护,减少片帮冒顶现象发生。
4、增加断层处支护强度,加打戗柱、加密锚杆等。
5、过断层期间,工作面断层区域严禁放煤作业。
6、工作面过断层时应注意断层水的透出,坚持“有疑必探,先探后采”的原则。
九、回撤顶板管理
1、回撤工作面支架前,必须制定专项安全技术措施。
2、回撤通道要保证顶板完好,支护有效。锚网支护质量要符合规定。
3、每次撤架前,必须先清理好退路,确保退路畅通无阻。出架过程中,降架工作由支架工完成,其他人员协同作业,同时密切注意观察顶板情况,确认顶板稳定后再将支架一次降到位。及时检查、支护支架撤除后的顶板,为下架支架出架作好准备工作。
4、要边撤架边检查顶板条件,顶板随采随冒的回撤工作面靠近采空区一侧,要补打一排单体,及时加强支护,防止因支护不及时而导致顶板破碎,从而给撤架带来困难。
5、回撤通道内单体支撑点要稳固,防止单体倒下伤人,单体卸压孔要朝向采空区,回收单体时、必须密切注意顶板变化情况。
6、严禁人员在支架倾倒一侧作业、逗留。
7、严禁在无支护情况下作业。
十、地面塌陷坑系管理
1、地面塌陷坑系指由于井下采煤后对应地面发生的塌陷、垮落、裂缝等。
2、当确定某一区域进行回采时,地测站应在井上下对照图上圈定对应地面可能出现的范围,预计塌陷的时间。预计塌陷的范围内如有农田,建筑物或其他构筑物,应提前搬迁或处理。
3、当井下开始采煤,矿总工程师应指定地测站及其他相关部门有关人员定期到可能塌陷的区域查看,并实际记录塌陷发生的时间、范围、深度及周围裂缝范围,并及时通知领导和有关部门。
4、矿生产副矿长指定专人在可能出现塌陷区域的周围、路口设置警示牌。警示牌要有维汉两种文字写清楚前方是“塌陷危险区”字样。
5、地面出现塌陷时,通风部门要及时对塌陷坑进行回填。对裂缝要用推土机压实,并记录回填时间,回填土方量,出现重复塌陷要重复回填。
6、如果用高压水枪射流对塌陷坑回填,至少滞后工作面对应地表100米。井下指定专人观察并记录脱水量。如果有隐患,必须制定防溃浆措施。
7、在年初开春解冻期,要指定专人定期或不定期到塌陷区巡视,防止大量雪水、洪水进入塌陷区。
8、经过塌陷区域的供水管路,应定期检修,维修,严防跑水。其他工业和民用废水,未经批准不得进入塌陷坑。
9、对已经出现的所有塌陷坑,各矿应认真进行一次清理,并标在井上下对照图上,注明塌陷时间、范围、深度。
10、各矿根据实际情况,制定塌陷区复垦利用规划,协调与环卫、城建部门的关系,控制工业垃圾倾倒的数量和时间,以利安全生产和复垦利用。严禁生活垃圾倒入塌陷坑。

 

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