工作面顶板管理方法
| 适配人群 | 液压支架工,端头支护工,回柱放顶工 | 使用场景 | 初装工作面,正常回采期,顶板初压期 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 顶板不稳容易垮,人会受伤,得用支架撑住不让它掉下来,保安全。 | ||
| 适用范围 | 所有在工作面干活的人,管挂梁、支柱、移溜、回柱这些活儿。 | ||
| 职责分工 | 班长带头盯现场,工人自己动手干,安监员转着圈查有没有漏掉的活儿。 | ||
| 禁止行为 | 不准单人修巷道,不准支柱打在浮煤上,不准回柱不先支新柱,不准支柱歪斜没迎山。 | ||
| 检查与监督 | 每天班前会上讲一遍要点,班长现场看,安监员随时查,没做到当场重来,三次不改要停工学规矩。 | ||
本工作面采用全部垮落法顶板管理。
工作面基本支架为dw系列单体液压支柱配合djb-1000/300型金属铰接顶梁,采用齐梁直线柱正悬臂形式布置。全面共配置1260架基本支架,上、下工作面端头各采用四对八架π形钢梁支护,机头π形钢梁长3.2m,机尾π形钢梁长2.4m,对工作面顶板实行全支护法管理。
本工作面采用全支护法,初次来压前采用四、五硐控顶,见五回一,加大控顶面积;正常回采时采用三、四硐控顶,见四回一,最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m,放顶步距1.0m。
工作面作业顺序按爆破落煤、挂梁支临时柱、出煤、移溜、支正规柱、回柱放顶的顺序进行作业。
一、初装工作面的支护及要求:
(1)本工作面切眼采用矩型锚网支护部分地段采用锚网喷支护。
(2)在装面过程中,需要对巷道进行维修时,每组最少2人相互配合,严禁单人作业。
(3)巷道内的浮煤杂物要及时清理,保持人行道和安全出口畅通。
(4)根据切眼高度装面时分别选用2.5m、2.2m单体液压支柱配合长度为1米的金属铰接顶梁支护,棚距为 0.6m。
(5)支设支柱时应尽量将溜子移向煤帮,使顶梁母端朝向煤帮。剪下的锚网及时外运到指定地点,并码放整齐。
(6)应尽量选用与切眼高度相适应的单体液压支柱,单体液压支柱确实不够高时可用木料接实顶。
(7)生根后必须及时倒挂形成双排柱梁,严禁生根单梁单柱、双梁单柱。
(8)各超前支护必须打够 20m,支柱前后成线、迎山有力。
(9)工作面循环溜头、溜尾处开缺口规格为走向3米,倾向1米应铺设金属网并连好,各上 4 架π型钢梁。(溜头3.2m、溜尾2.4mπ型钢梁)。
(10)向前平推一峒后,必须上齐三排柱梁及 4 对 8 架π型钢梁,贴帮柱及戗柱必须每棚支设一棵。
二、正常工作时期顶板支护方式
1、工作面支回顺序
(1)放炮后必须将崩倒崩歪的柱子扶正打牢,顶板破碎或压力大时,应先维护好顶板后再继续放炮;
(2)进入煤帮攉煤前,要铺好网挂好顶梁,及时将原贴帮柱改打为临时柱,攉出两棚距离(<1.2m)时要及时用备用柱做替柱将临时柱改打为贴帮柱,贴帮柱棵棵支设,溜沿(煤帮侧)距贴帮柱的距离为1.0~1.1m;
(3)移溜前对贴帮柱进行整修,移溜后摘老塘戗柱支设前排正规支柱;支设第一棵正规支柱要用备用支柱,应坚持好先支后回的原则;
(4)前排基本柱全部打齐后,方可分段回柱放顶;回柱放顶期间必须停止溜子运转;
(5)必须“先支后回”,严禁回多支少,不得出现空载支柱或闲置支柱。
2、工作面支护要求
(1)工作面应达到动态的质量标准化要求,确保“三直、一平、一净、二畅通”的质量要求。
(2)工作面使用够高的dw型单体液压支柱,移过溜子后,随即支设正规支柱,要求拉线支柱,柱距0.6m;若工作面压力大、遇断层或顶板破碎、底板松软处,挂梁后,仍不能完全控制顶板时,可根据现场情况采取加密支柱的方法进行维护,但柱距小于0.5m的支柱不得连续出现三棵,支柱的初撑力不得小于90kn。
(3)确保支护质量,要坚持拉线支柱,使支柱成一条直线,并做到前后对应,所有支柱都要迎山有力,迎山角一般为 3~5度(煤层倾角的1/6),支柱接实顶板后要持续注液 5 秒钟,保证初撑力不小于 90 kn;支柱后必须对中排支柱重新注液,以保证支柱支撑有力;保证支护密度:排距 1.0 m、柱距 0.6m,偏差均不大于±0.1 m(特殊情况除外),顶梁必须垂直煤帮。柱爪要卡在顶梁后端的第3~5个梁牙上,柱脚紧靠溜子沿,支柱卸载阀平行于煤壁并指向工作面上方。支柱初撑力不小于90kn。面内支设的所有单体液压支柱必须采取二次注液。
支柱迎山值计算公式:l=15а(mm)
式中: l---沿铅垂方向1m处与支柱的水平距离,(mm)
а---煤层真倾角,(度)
(4)支柱必须与采高相适应,严禁超高使用,超高时应更换与采高相适应的支柱或用木料接实顶,活柱剩余量应不小于 100 mm,支设最小高度应大于支柱设计最小高度200mm。
(5)支柱与底板要全面接触,否则应刨柱窝或凿麻面,不准打在浮煤、浮矸上;正规支柱必须穿铁鞋,铁鞋直径为300mm,钻底严重时,铁鞋下面加垫方木,方木规格为1200 mm×150㎜×150㎜。
(6)端面距不得大于300mm,否则应及时加支贴帮柱或掏梁窝挂超前顶梁。
(7)工作面倾角大于等于15°时,人行道两侧支柱应及时拴齐拴牢两道连成一体的防倒绳,绳有破损应及时更换。
4、工作面煤壁要保持整齐(即:煤壁直)。伞檐长度超过1m、最大突出部分超过0.2m或长度在1m以下、最大突出部分超过0.25m时,应及时用镐刨去。
5、护顶要求
沿工作面走向在顶梁上方铺设5×1.2㎡的顶网,倾向搭茬不少于100㎜;端头大棚上也应沿倾斜方向铺设5×1.2㎡的顶网,网与网的搭茬在倾斜方向不少于100mm,在走向方向用铁丝连接严密,采用14#铁丝进行联网,用专用网钩将铁丝拧结两圈以上,并将铁丝尾端向上弯勾,网扣间距不得大于150 mm,老塘破网及时补结。
三、正常工作时期的特殊支护形式
1、支护及贴帮柱
面内爆破后进入煤帮作业前,必须先在人行道支架完整处用长把工具敲帮问顶,除去顶、帮活矸,确认无危险后,看好退路,选顶板较好处铺网,每挂上一块顶梁,都要紧好水平楔,顶板破碎、压力大时及时将原贴帮柱改打为临时柱或临时棚;然后依次挂梁;当所挂顶梁下攉出柱窝时,要及时打上贴帮柱;移溜前贴帮柱棚棚(即0.6m)支设,迎山有力,初撑力不小于50kn。
2、密集柱
密集柱戴大木帽垂直顶底板支设在放顶线上,起挡矸和切顶的作用。
3、戗柱
戗柱为防止冒顶推棚必须棚棚支设,应根据顶板情况适当掌握角度,一般以75°~ 80°为宜,应坚持先支后回的原则。
4、挡矸要求
工作面铺网应与超前网联在一起,联网要求与工作面铺网要求一致;老塘破网及时补结。
四、回柱放顶及与其他工序平行作业的安全距离
1、回柱放顶方法及步骤
(1)采用人工回柱放顶, 专用卸载手把回柱,回柱时,应在卸载手把上拴 2 m 以上的长绳,进行远距离回撤。应缓缓卸压,卸压后用长柄工具立即钩出;特殊情况下,可用生根牢固的手拉葫芦辅助回料。
(2)工作面分段分组回柱放顶,开口和收尾必须选择在顶板较好、支架完整的安全地点,各组相互错距不小于 15 m,每组不能少于 2 人配合作业,端头大棚不得少于 3 人配合作业。
(3)坚持“先支后回”的原则,回一棵打一棵,不得出现闲置支柱;损坏和失效的支柱,必须立即更换;移动设备或其它原因需拆除替换附近的支架时,必须先支后回;不得提前摘柱和进入采空区内作业。
(4)必须由下向上,由老塘向煤帮回撤;回柱前必须维护好后路,两人配合作业,一人观察顶板及周围支架情况,另一人具体操作。观察人除协助回柱外,不得兼做其他工作。
2、回柱放顶滞后支柱的距离不得小于15m;回柱分段点间的安全距离不小于15m;支正规柱至移溜到位处的距离不得大于10m;支正规柱与回柱的距离不少于15m;爆破拉线设岗的安全距离不少于50m;打眼与回柱的安全距离不少于15m。
3、回柱放顶地点上下 15m 范围内,严禁从事与放顶无关的工作。
五、特殊时期
1、工作面初压初冒必须编制专门安全技术措施。
2、工作面过地质构造、顶板破碎时必须编制专门安全技术措施。
3、工作面过联络巷时必须制专门安全技术措施。
4、工作面回撤必须编制专门安全技术措施。
工作面顶板管理方法:单体支柱工作面顶板管理
| 适配人群 | 采煤班组长,液压支柱操作工,矿压监测员 | 使用场景 | 单体支柱工作面,高档普采工作面,长壁开采作业 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 顶板不稳容易塌,得算好支护密度,天天看矿压,提前知道来压时间,让支柱一直顶得住。 | ||
| 适用范围 | 所有用单体液压支柱的采煤工作面,管支柱架设、压力、检修、端头支护这些事。 | ||
| 职责分工 | 技术科算支护密度定规程,班组长盯现场架设,验收员查初撑力,安监员每天巡检问题。 | ||
| 禁止行为 | 不准退山,不准空顶作业,不准支柱钻底超100mm还不穿鞋,不准连续三棵初撑力不够。 | ||
| 检查与监督 | 每班开工前测初撑力,补液工随时补压,验收员填表签字,月底汇总通报,没做到扣当班绩效。 | ||
1、 单体液压支柱工作面采用3-4排管理。其支护密度必须经过顶板控制计算,保证控制顶板需要的支护强度。单体液压支柱工作面要进行日常矿压和支护质量监测,预测预报工作面周期来压,掌握工作面顶板动态,采取有针对性措施,保证工作面支护质量动态达标。
2、 单体支柱工作面基本支柱的架设必须符合作业规程的要求,严禁退山。支柱钻底量不得大于100mm,否则必须穿鞋。
作业规程必须对木垛、倾斜架棚、切顶柱、防倒设施等的使用作出明确规定。倾角大于20°的工作面要采取综合整体加固措施。
工作面支柱实行全承载。
3、 单体液压支柱、泵站的压力均应达到《煤矿安全规程》及作业规程的要求,初撑力合格率达到80%以上。严禁出现连续三棵及以上单体液压支柱初撑力低于规定值,设专职补液工二次补液。
4、 井下使用的单体液压支柱必须按照《煤矿安全规程》的要求按时检修,单体液压支柱下井前必须逐根进行压力试验,不合格的不得下井,并实行编号管理。工作面现场要有10%的备用支护材料。
5、 回采工作面必须严格执行敲帮问顶制度。严禁空顶作业。
6、 回采工作面采高要与单体液压支柱的支护高度相适应。
铰接顶梁或支架的端面距必须符合作业规程要求。
7、 长壁单体支柱工作面上、下端头应使用端头支护,支护范围覆盖运输机电机、减速箱区域。采用戴帽点柱的地段,支护两端(不小于5米)必须采取有效的加强支护措施。
8、 高档普采工作面采煤机、运输机选型要与顶梁长度、顶梁铰接方式配套,最大限度地减小端面距。
9、 工作面开采条件变化时,如顶底板松软或破碎、过老硐(空)、断层、陷落柱、高冒区、含水钻孔、原有煤柱、留顶煤或托伪顶开采、停产以及调面等,都必须制定专门的安全技术措施。
工作面顶板管理方法:大采高工作面顶板管理专项预案
| 适配人群 | 支架工,机组司机,班组长 | 使用场景 | 顶板冒落处理,工作面停产维护,煤帮构顶作业 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 顶板不稳容易出事,得有人管着,出了问题能马上动手处理,不让小毛病变大事故。 | ||
| 适用范围 | 就管5310大采高工作面的顶板,还有煤帮、支架、机组这些活儿。 | ||
| 职责分工 | 领导组牵头,拉架工、机组司机、班长、验收员、安监工各干各的活,班长盯全场,安监工专门看安全。 | ||
| 禁止行为 | 不能进立柱前,不能空顶作业,不能超前收护帮板,不能不敲帮问顶,不能在片帮处单独走或停。 | ||
| 检查与监督 | 每天班前检查、班中巡检、班后确认,班长和安监工现场查,发现不对立刻停、改、报,没做到就停工整改再上岗。 | ||
为确保我矿5310大采高工作面顶板管理安全可控,发生顶板事故时能够得到及时处理,现制定5310大采高工作面顶板管理专项预案,具体如下:
一、 成立5310大采高工作面顶板管理领导组
二、5310大采高工作面顶板管理预防措施:
1、拉架工要追机拉架,拉架滞后机组上滚筒1—2个架。移架要做到少降、快拉、快升,保证及时支护顶板。当顶板不好或片帮超过规定距离时必须坚持超前拉架,若超前拉过架后,梁端距仍超规定时,必须及时伸出伸缩梁,并打出护帮板。
2、机组司机控制好机组速度,保持在4米/分钟左右。
3、工作面人员严禁进入支架立柱前,必须在支架人行通道行走、作业。严禁闲杂人员进入工作面。
4、班长、验收员对工作面进行巡回检查,发现有片帮危险及时通知工作面人员注意,严禁单独通过或靠近此处。
5、检修更换工作面设备时,必须将支架护帮板全部打出、紧贴煤帮,负荷中心停电后首先进行敲帮问顶,用长柄工具将工作面的活煤活矸找掉,由当班班长安排专人在现场观山。发现异常及时通知人员撤离至安全地点,处理好确认安全后方可进行作业。
6、工作面超前支护必须按作业规程规定支设。
7、工作面机组司机与收护帮板配合作业,控制好煤壁片帮。
8、在停产前必须将工作面支架全部超前拉过并打出护帮板,同时将负荷中心切断电源。看护工作面人员必须进行不间断巡回检查,发现异常及时汇报并组织处理。当工作面片帮较大,有压溜危险时必须及时开空工作面设备。
9、对顺槽所有巷道安排专人进行不间断巡回检查,发现隐患及时汇报并组织处理,否则严禁生产。
10、工作面顺槽回柱时,首先进行敲帮问顶,将活煤、矸处理干净,确认安全后方可进行作业,同时作业时当班安监工必须在现场进行观帮观顶,发现异常及时通知人员撤离并负责清人。隐患排除后方可恢复作业。
11、人员在两端头或工作面行走时必须随时注意顶帮情况,发现异常及时通知班长组织处理,否则严禁生产。
12、工作面支架初撑力达标,加强支架检修,保证支架不漏液,不窜液、不自动卸载,支架升起后顶梁要升平、升紧。
13、若工作面顶板破碎或支架梁端距超过规定时,必须采取超前拉架或打出护帮板及时控制顶板;若遇顶板破碎易冒落时,应在采煤机割过煤后立即擦顶移架或隔架移架。
14、所有人员要经常检查作业地点附近的顶板、煤壁支护情况,严格进行敲帮问顶,严防片帮、掉矸伤人,严禁到无支护的空顶区及不安全地点作业或休息。
15、发现上、下安全出口两帮煤层或顶板有片帮或离层现象时,必须首先用长柄工具将活煤、活矸找掉,之后打好点柱和木垛,并用木楔、背板背实、背牢、背稳,使其良好接顶(帮),同时将片帮煤清理干净。
16、机组司机割平顶底板,严禁出现漂溜、凹溜现象。
17、有计划停产时,将机组停在机尾,在停产前必须将工作面所有设备开空,支架全部超前拉过并打出护帮板,同时将负荷中心切断电源,隔离开关打到零位并上锁。用板梁进行护帮,在机头、机尾三角区打贴帮柱进行维护。看护工作面人员进行巡回检查,发现异常及时处理。
18、因设备故障停产时,在停机后必须切断电源,隔离开关打到零位并上锁。支架全部超前拉过并打出护帮板,用板梁进行护帮,在机头、机尾三角区打贴帮柱进行维护。看护工作面人员进行巡回检查,发现异常及时处理。当工作面片帮较大,有压溜危险时必须每天开动工作面设备5--10米。
19、机组司机与收护帮板人员要配合好,割一架收一架,严禁成组或超前将护帮板收回。
20、支架工、机组司机等工作面作业人员要站位合适,严禁人员站在两支架侧护板之间,以防架间掉下煤、矸伤人。
三、5310大采高工作面顶板事故处理措施:
1、如果发生冒顶事故,首先由班长组织人员进行处理,同时向调度室汇报。若危急人员安全时,由班长、验收员组织工作面人员撤至安全地点,清点人数后汇报调度室听候调度室指令。届时另行制定专项措施。
2、工作面出现片帮严重、漏矸、顶板冒落时,必须先维护好顶板,再割煤。
(1)要及时拉过超前架并打出护帮板,若拉过超前架,梁端距仍超规定时,必须在支架上方架棚支护:每架垂直于工作面均匀布置两根棚梁,棚梁一端放在支架顶梁上(不少于400mm),另一端紧顶煤帮,棚梁下方支设单体柱(要凿柱窝),单体柱支设必须紧贴煤壁并做到不影响机组割煤,单体柱初撑力达标并迎山有力,做到有效支护顶帮。
(2)若顶板破碎发生冒落时,必须进行构顶作业。若顶板冒落三架以下时,先在支架上架设棚梁,分别在每架垂直于工作面布置两根棚梁,棚梁一端放在支架顶梁上(不少于400mm),另一端紧顶煤帮,并在棚梁下紧贴煤帮支柱,一梁一柱(要凿柱窝),单体柱支设应不影响机组割煤,并迎山有力,再在棚梁上由下向上打“井”字木垛,木垛要紧顶煤帮层层对齐并接顶严实。若顶板冒落三架以上时(包括三架),每三架为一组,按上述办法架设好棚梁后,在六根棚梁下方平行于工作面布一根3米以上联锁板梁(要求板梁能同时支护3个支架,做到3个支架有效连锁),在板梁下方均匀支设两根单体柱,单体柱支设应不影响机组割煤,再在棚梁上由下向上打“井”字连锁木垛。
(3)若护帮板和煤帮间有大块矸时,要先在护帮板下倾斜支设一根单体柱补强(单体柱一头顶住护帮板,一头固定在齿条或溜槽上),然后采取边放大矸边打护帮板的办法将煤帮的大块矸全部放下,之后要及时将护帮板伸平并在护帮板下打设单体柱。
(4)若原维护处由于单体柱泄液、顶板压力等原因,造成原支护失效时,必须按以上规定,进行补强支护。
3、工作面构造区采高控制在4.5米以下,支架拉过后,支架顶梁要保持水平,使支架处于最佳的受力状况,支架升平后,要及时把本架进液截止阀关掉,防止支架自动供液系统工作将支架顶梁前翘。
4、进入煤帮构顶安全技术措施:
(1)将采煤机停在安全地点(顶、帮完整)并停机、停电、停水。
(2)闭锁工作面溜子(同时闭锁两个以上有效闭锁键),安排专人看护或上锁。
(3)构顶时先在支架上架设棚梁,棚梁垂直于工作面,棚梁一端放在支架顶梁上,另一端紧顶煤帮,并用单体柱支设好,架设好棚梁后再在棚梁上由里向外、由下向上打“井”字木垛,木垛要紧贴顶板。
(4)顶板冒落后,暂时不要开空溜子拉走煤矸,以便于构顶作业。
(5)进入煤帮作业时,由班长统一指挥,安监工现场监护,把好安全关。
(6)构顶前由班长用长柄工具站在安全上点进行敲帮问顶,由安监工确认安全后,派一名经验丰富的老工人观顶观帮,一人闭锁构顶支架及前后相邻两支架看护好,两人构顶,两人递料,其余人员备料。
(7)构顶前要准备好各种工具和材料,力争在最短的时间内完成作业。
(8)构顶时,严禁大声喧哗,所有作业人员必须时刻注意顶板动态(听和看),发现不安全因素,必须及时撤人至安全地点。
(9)构顶时,必须由冒落的一边开始,逐架处理,严禁多人多处同时作业。
(10)构顶过程中,除作业人员外,其他闲散人员严禁进入作业地点。构顶人员不得多于4人。
(11)进入煤帮作业时,严禁多处多人同时作业,以便出现异常情况时,及时撤出。
(12)当需启动采煤机、三机时,班长、安检工必须通知煤帮人员全部撤离,在确认人员全部撤出刮板机后,班长方可下令送电开机。
(13)单体柱支设要凿柱窝,必须升紧达初撑力,并用8#铅丝双股与支架有效连锁,以防柱倒伤人。
5、支架前梁上方架棚步骤:
由班长统一指挥,专人观山,板梁运到位后,两人抬起板梁将一头搭接到支架前梁上方(板梁与支架前梁搭接不少于400mm),待顶板、煤帮稳定后,在板梁另一头打柱,单体柱必须升紧,并用10#铅丝双锢将柱与板梁联锁。
6、处理冒顶安全措施:
(1)人员进入溜子将工作面溜子闭锁,要求同时闭锁两个以上有效闭锁键,且将工作面溜子开关手把打至零位上锁,将作业地点5架范围内支架闭锁,班长安排专人看管,不经班长本人同意,任何人不得随意操作支架,严格执行成庄矿停送电管理制度。
(2)若超前拉架不影响作业时,支架能超前拉的要全部超前拉过;若不允许超前拉架或超前拉架后煤帮梁端距超规定必须打出护帮板控制好顶板后方可进行作业。
(3)严格执行敲帮问顶制,在确保安全情况下,方可作业。进入溜子作业人员若发现片帮及掉渣等异常情况应迅速撤至安全地点,确认安全后方可再次进行作业。
(4)人员进入溜子作业时班长和安监工必须现场指挥,并安排专人观山望顶,发现隐患及时通知人员撤离。处理好后方可继续作业。
7、进入煤帮作业必须执行安全措施:
(1)将作业地点30米范围的支架及时拉过并升紧达到初撑力,并将护帮板打出打紧.若超前拉架不影响作业时,支架能超前拉的要全部超前拉过,若拉过超前架,梁端距仍超规定的,必须及时将伸缩梁伸出;若不允许超前拉架或超前拉架后煤帮梁端距超规定必须打出护帮板控制好顶板后方可进行作业。
(2)严格执行敲帮问顶制,确认安全方可进入溜子作业。进入溜子作业人员若发现异常情况应迅速撤至安全地点,确认安全后方可再次进行作业。
(3)进入工作面作业时班长和验收员必须在场指挥,并安排专人看帮看顶,发现隐患及时通知人员撤离。处理好后方可继续作业。
(4)根据情况在作业地点4-5米范围用3米板梁逼帮(或将护帮板打紧),防止煤壁垮落伤人。
(5)任何人员严禁在空顶下作业。
(6)进入煤帮作业前,必须将作业地点处前后5个架闭锁,并由班长指派专人看护支架,没有当班班长的命令,严禁任何人员操作作业地点前后5个支架,严格执行“谁闭锁、谁解锁”的规定。
工作面顶板管理方法:浅析煤矿采煤工作面顶板管理技术
| 适配人群 | 采煤班组长,支护工,安监员 | 使用场景 | 采煤作业,放炮作业,回柱放顶 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 顶板老出事,工人安全没保障,想让大家干活时顶板稳稳当当,不掉渣不冒顶。 | ||
| 适用范围 | 管采煤工作面所有工人,管支护、放炮、出煤、回柱这些活儿。 | ||
| 职责分工 | 班长盯现场交接和检查,支护工天天搭架子,安监员跟班查问题,队长带着干,矿领导管大方向。 | ||
| 禁止行为 | 不准空顶作业,不准炮后交接班,不准用坏柱子,不准乱采乱掘,不准撤柱不补,不准在伪顶下硬干。 | ||
| 检查与监督 | 每天开工前敲帮问顶,班组长查支架,安监员随时盯,发现不对马上停,整改完再干,月底检查支护质量,没做到扣钱还通报。 | ||
摘 要:本文指出采煤工作面顶板管理工作的重要性,简要阐述了加强采面顶板管理的具体做法和要求,确保采面顶板管理得到有效加强,严防采面顶板事故发生。
关键词:采煤工作面 顶板管理技术
采煤工作面顶板管理是煤矿生产技术管理的重要工作,为了搞好顶板管理,增强采煤工人顶板管理安全意识,认真贯彻落实“安全第一,预防为主”的方针,杜绝重大伤亡事故的发生,打造本质安全型矿井,本文拟提出以下几种做法及要求。
一、增强采煤工顶板管理意识,提出在安全的前提下完成各道工序做法、措施。确保作业人员在“支护完整、安全可靠”的条件下作业,严禁空顶作业。
(一)工作面上、下班时,班长必须负责进行现场交接班,把本班工作面的顶邦情况、生产任务、质量、安全、设备等情况以及上个班作业过程存在的问题等情况向下一个班组的人员交代清楚。严禁炮后交接班,因特殊原因无法现场交接班时,须将工作面相关情况写在班长留言牌上,以告知下个班组。
(二)进入采煤工作面前,班组长必须对工作面支护情况先作检查并安排处理好存在的问题。采煤工作面支柱应在放炮前加固,工作面的打眼、装药、放炮必须严格按作业规程规定进行。放炮崩倒、崩坏的支架必须立即恢复或更换。严格执行工作面敲邦问顶工作,发现存在不安全隐患,必须立即组织排除,待隐患排除清楚后,方可进行正常生产。
(三)采煤工作面必须备有足量的备用支护材料和齐全的支护、处理顶板工具;采煤工作面作业前,必须认真遵循《作业规程》规定的采煤方法,自上往下进行回采工作,施工小眼时,必须严格按规程规定的小眼断面尺寸打眼放炮,严禁乱采乱掘、吃肥丢瘦或以掘代采现象,人为造成顶板管理困难。
(四)钻眼过程中,必须严格按规程规定的循环进度进行操作,作业过程中,领钎工必须经常观察顶板来压等情况,发现不安全隐患时,必须立即停止作业,撤出所有的作业人员及机具,待隐患排除清楚后,方可继续作业。
(五)放炮通风结束后重新进入工作面时,班长应负责由外往里对支架进行认真检查加固,并严格执行敲邦问顶工作,检查工作面前后安全质量情况,确认安全后方可进入工作面。
(六)出煤时,班长应指挥支护工,做好边出煤边支护工作,禁止任何人进入未支护的工作面,保证支护符合要求,严禁空邦空顶作业。
(七)支护工在上班时必须掌握上一个班的支护质量情况及安全生产状况,特别是整个工作面的支护情况,按照《作业规程》要求对工作面进行支护,支护前必须做好检查工作面和敲邦问顶工作。对工作面的三角带、安全上下出口、开口处等认真观察,一旦发现断梁折柱,必须及时加强支护,了防止工作面煤壁片邦,保证安全出口畅通。
(八)采煤工作面必须严格按作业规程规定及时支护,并确保支主柱质量,严禁空顶作业。所有支架必须架设牢固、迎山有力,严禁支在浮煤和浮矸上。碰倒、损坏或失效的支柱必须立即恢复或更换。严禁在控顶支护区内提前撤柱,严禁使用失效、损坏等残缺不全的支护材料。
(九)工作面达初次放顶步距时,班队长必须及时上报值班调度报请矿领导及生产、安监、调度等部门领导,一同到现场指挥,及时进行放顶工作。放顶工作前,必须适当增加支柱密度,并沿切顶线每隔10m打一个木垛,工作面出口处必须有木垛加固。
(十)工作面进行回柱工作前,不得进行与回柱工作无关的工作,必须把无关人员撤离工作面。准备回柱前,必须严格按《作业规程》规定的要求,对工作面先行支护,设置必要的丛柱及密集等特殊支护,同时,对工作面进行全面检查,清理人员退路后,确保无误后,方可开始进行回柱工作。
(十一)回柱放顶工作必须严格遵循“自下而上、由里往外”的原则,撤净支护的工作面,人员不得进入,放顶人员必须站在支架完整,没有可能发生崩绳、崩柱、甩钩、断绳抽人等情况的安全地点工作,作业过程中,工作面应留设砍口后的信号柱,必须指定有经验的老工人专门观察顶板。
(十二)如发生回柱后顶板仍不冒落的现象,工作面悬顶距超过《规程》规定距离时,必须及时报告矿有关部门,采取强制放顶或留设煤柱等有效措施。工作面发生大面积冒落时,首先控制好冒顶区上下两端,然后由外向里恢复支架,并随时确保退路畅通,处理冒顶区时队长、技术员、安监员、管理员要蹲点现场、指挥处理,直至处理完毕。
(十三)所有的作业人员必须严格遵守《煤矿安全规程》、《作业规程》及《工种操作规程》制定的各项规定在确保“支护完整,安全可靠”的前提下方能进行作业,严禁违章作业、违章指挥。
二、加强构造带的特殊支护,提出在已经清楚构造带的情况下,特殊支护措施如何清楚交代并落实到班组作业人员,确保采面得到有效支护不发生片邦、冒顶等事件。
对已清楚构造带的情况下,生产股必须根据现场情况制定相应的补充技术措施,并贯彻落实到每个作业人员,由安监员现场跟班督促落实,队长必须亲自在现场指挥。作业人员必须严格执行《作业规程》及补充措施规定的支护质量要求、服从班长、队长的正确指挥,做好本班次辅助工作的材料准备、送料,采用加大柱径、架棚支护或加打丛柱、密柱及木垛等有效的支护措施进行加固,顶邦必须过实背紧,有条件时,必须优先使用单体液压支柱,严禁空邦空顶作业。作业过程中,除做好个人保安工作外,必须时刻注意整个工作面线路的安全状况,发现不安全隐患时,立即报告班长、队长进行处理。对违章行为,安监员应给予从严从重处罚。
三、加强顶板观测,做好采面顶板压力预测预报。
(一)提出顶板矿山压力显现(直接顶初次垮落、老顶初次来压、老顶周期)时如何观测顶板压力,要观测哪些内容?由谁观测?
1.矿压观测内容包括:日常支柱(支架)支护质量动态监测、巷道变形离层监测、顶板活动规律分析等内容。采煤工作面要认真执行“地质预测制”,要重点提出防止顶板事故的针对性措施。
2.矿成立矿压观测办公室,由矿领导牵头,以生产股、安监站、采掘队等相关人员为构成,配备必要的矿压观测仪,对井下采掘工作面进行日常矿压观测,做好矿压预测预报工作,提前做好防范措施。在进行采矿工程设计时,要按新《煤矿安全规程》要求合理布置巷道,遵循采面矿压规律,避免邻面同时开展采掘活动,合理安排工作面接续,不能人为造成压力集中及冲击地压隐患,确保生产安全。
(二)遇构造带(包括向背斜、断层、皱曲、破碎带(或火成岩带)、煤层结构变化、顶底板岩性变化等)时,及时向有关部门反馈信息积极采取特殊支护。
1.工作面过破碎带或过断层时首先必须加强敲邦问顶制度,及时加强工作面的特殊支护。根据工作面破碎带裂隙方向,选择抗山棚(顺山棚)或“鸭嘴”棚支护,支护时,顶必须填实、填牢,必要时可铺设金属网,以防掉顶伤人。
2.工作面遇构造带围岩较为破碎,普通的支护难于满足安全需要时,支护工必须及时采取加强支护力度的措施,同时,及时报告队长、矿调度室或生产办有关技术人员、管理人员,采取相应补充措施,保证支护强度满足安全生产要求。对于大面积的冒顶或较为危险地段的支护工作,除必须做好相应的保安措施外,保持作业人员退路畅通,并由有经验的人员负责观察顶、邦动态,发现险情时,及时撤离所有的作业人员至安全地段,支护工可以拒绝任何人的违章指挥。
四、加强采煤工作面工程质量管理,确保小眼断面、采面支柱的排柱距、柱径等达到作业规程的要求
(一)班长、支护工必须对本工作面支护工作负全面责任,保证支护质量合格,满足安全生产需要。支护时必须选择合格的材料,柱子材质、材径、柱帽规格、背邦板皮、架棚材料规格符合《规程》要求,特殊支护的材料如木垛、丛柱、密集及抗山棚等必须严格按《规程》要求布设,严格按《规程》规定的支护规格进行支护。
(二)支护时必须确保支护的质量、支护形式的选择如贴邦柱、带帽点柱支护、掘进棚支护、一梁三柱鸭嘴棚支护、特殊支护(木垛、丛柱、密集及抗山棚等);支柱的质量如排柱距、棚距、柱子的成排成形、柱帽、柱鞋、柱窝、迎山角、背邦、填顶、横撑、加固件等必须符合《规程》要求。采煤工作面严禁空顶作业。所有支架必须架设牢固,并有防倒柱措施,严禁在浮煤或浮矸上架设支架。碰倒或损坏的支柱必须立即恢复或更换,工作面遇到断层、旧巷、顶板破碎、冒落等情况时,必须采取措施指派专人提前处理。
(三)支护工必须对工作面进行及时支护,必须保证出煤与支护两工序的平行交叉作业,控制好时间各空间的错开,确保支护在时间上的及时,在空间上的安全性;同时,严禁[空邦空顶作业,对于放炮后崩倒的柱子必须按照《规程》要求及时补上,以防掉顶片邦等事故的发生。
(四)技术员、安监员及管理员应经常深入井下采掘一线,做好工作面支护质量、排柱距、成排成行、柱径等的现场监督管理工作,发现问题立即安排现场整改。
(五)工作面的伪顶应及时处理干净。伞檐应及时处理,撬不下的应及时打上支柱。严禁在伪顶和伞檐下冒险作业。掘进巷道时,不经许可不得挑顶。回采工作面采高一般不得超过2m,在允许的采高范围内,一次采全高的煤层要见底见顶,不得丢顶底煤。同时必须根据工作面的采高正确选择支柱的高度,在采高变化时及时更换支柱。
(六)严格执行敲帮问顶制度。开工前,班组长和安全员必须对工作面安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准员工进入工作面。员工必须经常检查工作地点的顶板、煤壁、支架等情况,发现险情时要立即采取措施进行处理。处理险情由班组长指挥、安监员监督。险情未排除前,班组长和安监员不得离开现场。敲帮问顶人员要站在有支架的安全地点由外向里、先顶后帮进行工作,并确保退路畅通。
五、矿压显现与构造带特殊支护。
(一)如何确定合理和特殊支护的密度、强度,提出确定的依据。
采用类比法,根据本矿或邻矿同煤层矿压观测资料、经验和做法,或通过经验公式计算确定我矿工作面的支护强度。
1.工作面合理的支护强度,采用经验公式计算如下:pt=9.81hrk.式中pt为合理的支护强度,kn/m3;h为采高,m;r为顶板岩石容重,kn/m3;k为工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般为4-8,应根据具体情况合理选取。开采煤层较薄、顶板条件较好、周期来压不明显、应选用低倍数;反之就选用高倍数。
2.工作面合理的支柱密度,可采用下列公式进行计算:n=pt/rt.式中n为支柱密度,根/m2;rt为支柱的实际支撑能力,kn/根。根据合理的支柱密度确定我矿的排柱距为1m*1m。
3.工作面合理的控顶距的选择:在满足安全生产的前提下,根据工作面实际条件选择控顶距坚硬顶板控顶距可适当增大,如我矿的c8煤层,可采用“见六回二”的管理方式;松软、缓慢下沉顶板可适当缩小如我矿的c9煤层;一般应采用“见五回一”的管理方式。
4.加强采面支护质量,特别是工作面来压时,要提高工作面支护强度,缩小工作面的排柱距,采用柱径更大的坑木或丛柱、木垛等特殊支护进行加固。用用单排或双排密集(密集与木垛、丛柱等结合)。如采用双排密柱切顶时,其中一排为预备密集;工作面采用密柱切顶,密集长度5-8 米,预备密集排数2 排,密集间隔0.3米,安全门宽度0.5米。木垛与丛柱的设置地点一般在采面的上下出口及应力集中区,必须加强木垛的设置管理。密集、丛柱、木垛的架设必须保持采空侧直线,木垛最好用方木架设,如用圆木接触点必须削平。
(二)特殊支护的质量如何得到确保,提出确保特殊支护的相关安全技术措施。
1.工作面上下出两个安全出口必须有专人维护,班长是第一责任人,必须经常检查出口的支护情况,确保退路畅通。
2.上下安全出口必须架设抬棚加强支护(反眼见煤点处应架棚支护),下出口必须有供人员上、下的梯子,所有出口必须保持畅通无阻。三角带、上下出口及工作面切顶线和构造带等应力集中区必须采用密柱、丛柱、木垛等特殊支护,班长和支柱工是第一责任人,矿各职能部门要深入生产现场,检查、监督及指导生产单位的顶板管理,发现问题及时汇报、处理。
3.各队队长、班长及顶板管理工做好各自工作地点特殊支护的顶板维护工作,跟班队干每班做好顶板情况记录,顶板管理领导小组要每天检查记录情况,以便及时跟踪顶板管理情况,加强监督顶板管理工作。
4.矿每周进行一次安全大检查,各组组长及组员要认真检查作业点的顶板安全情况。安监、生产、通风及施工单位等部门的管理人员要经常深入生产一线,检查顶板安全情况,特别是重点检查特殊支护情况是否不折不扣落实到位。对存在的顶板安全隐患,检查人员必须填写处理措施及复查情况。在报表上写明检查时间、复查时间及复查人员,对检查出来的顶板安全隐患,施工单位必须按整改要求进行整改。对无故拖延或拒不整改的单位,矿将按相关规定对该作业点负责人进行处罚。
六、加强采面顶板管理的其它做法。
(一)回采工作面收尾时,必须制定安全措施。
(二)实行顶板管理奖惩制度,建立采面生产重大顶板安全隐患汇报奖励制度,经确认情况属实的给予汇报人奖励100元/次。对顶板管理标准化未达到要求的作业点,矿按情况给予一定的经济处罚。由于管理不到位,造成顶板安全事故时。矿将及时对相关责任人按矿有关管理规定进行处罚。
(三)建立顶板管理技能培训制度,通过安全活动日宣传党的“安全第一”方针,牢固树立“安全第一”的思想,强化顶板管理意识。
(四)矿每月召开一次顶板管理会议,由生产副矿长主持。会议主要内容:检查责任制、规程、规定的执行情况,对顶板管理出现的问题进行通报,总结经验、吸取教训,并提出下一步改进意见及计划。各队每月由队长主持召开一次顶板管理分析会,总结本队在顶板管理上取得的成绩及存在的问题,解决生产过程中存在的问题及地质情况变化时采取的预防措施。
(五)对矿各采煤作业点发生的一般顶板安全事故,生产副矿长必须及时组织安全、生产、通风及施工单位的有关人员召开事故分析会。针对事故进行深刻分析、总结,必须对相关责任人进行处罚和教育工作,并提出有效措施防止施工再次发生。
结束语:煤矿采煤工作面顶板管理工作技术含量大,只有掌握各类工作面顶板应力规律采取相应的管理措施,切实提高顶板管理的技术水平,增强各级人员的责任心,才能严防顶板事故的发生。
工作面顶板管理方法:回采工作面顶板管理
| 适配人群 | 回柱工,支护工,班组长 | 使用场景 | 回采作业,端头支护,超前支护 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 怕顶板塌了出事,想让干活更安全点,稳住矿上不乱套。 | ||
| 适用范围 | 管采煤面所有工人,管排柱距离、顶梁、端头、超前支护这些活儿。 | ||
| 职责分工 | 班长带头查,工人动手干,安监员天天盯,队长月底看落实没。 | ||
| 禁止行为 | 不准空顶作业,不准用坏柱子,不准网连不牢,不准木楔换成石头块。 | ||
| 检查与监督 | 每天班前会讲一遍,班长现场量尺寸,安监员抽查,没做到当场停工重干,月底扣分通报。 | ||
为了进一步加强我矿的安全基础工作,抓好我矿的顶板管理,保持我矿安全生产形式持续稳定发展的良好态势,根据《煤矿安全规程》的有关规定,结合我矿实际,经研究,特制定如下顶板管理补充规定,望严格执行:
一、回采工作面排、柱距管理
1、工作面排距为1米,柱距为0.8米,采用“见四回一”的正规循环作业方式。
2、单体柱初撑力必须≥90kn,达不到要求的要进行二次注液加压,泵站压力必须≥18mpa,乳化液浓度不低于 2~3%,系统完好,不漏液。
3、切实搞好工程质量,工作面支柱要打成直线,柱距排距偏差不超过设计值的±100 ㎜。
二、回采工作面顶板管理
1、放炮后及时挂梁,悬壁梁到位,端头距煤帮≤300 ㎜,煤壁平直垂直顶 底板,伞檐最大不超过 250 ㎜,严禁空顶作业。
2、工作面内顶梁水平楔数量齐全,并用小链与梁联接,支柱钻底≤ 100 ㎜。
3、工作面不缺梁少柱,单体必须全支撑,严禁使用不合格支柱,支柱不漏液,不自动卸载,无外观缺损。
4、连网必须符合要求,沿倾向每隔500mm联设一道,网片搭接长度不小于100mm,沿走向每隔300mm连接一道,连接必须牢固。
三、回采工作面上下端头管理
1、工作面上下端头5米采用密集支护,沿工作面放顶线排成一条直线。
2、密集支柱采用单排布置,密集支柱布置在切顶柱铰接梁内500mm处。
3、工作面上、下端头10米处各打设一木剁,打设在靠采空区两排支柱之间,木剁规格:使用直径不小于100mm的圆木,长度为1.2米。布置方式为长方形布置,接顶必须严实、可靠,使用木角楔打进,严禁使用煤、矸石块代替木楔。
4、密集支护及木剁随工作面推进向前移动。
四、工作面两巷超前支护
1、工作面两巷超前在工作面最小控顶距时不得小于20米,支柱保持迎山有力,且使用防倒绳连接,防倒绳必须拉经。
2、两巷超前支护,打设双排单体支柱,若因巷道规格等地质构造原因无法打设双排时,可打单排,其初撑力≥50kn。
3、工作面上、下安全出口必须随时保持畅通,不得堆放任何杂物,保证行人安全。
五、其他规定
1、回柱工作开始前,必须先由班长负责检查工作面顶板及顶板支架情况,然后向工人详细布置回柱工作要求和注意事项。
2、回柱前必须检查工具和设备,遇有缺件、损坏不能正常使用时,必须修理完好后才准备开始工作。
3、回柱工作必须由有经验的工人担任,工作前要先检查周围顶板、支架是否完好,必须将一切不安全因素处理好以后才开始工作。
4、回柱工必须按照作业规程规定进行操作。工作面如有空柱、空梁、折柱或支架歪扭等,必须补柱加梁或用托棚支护好,才能进行回柱。
5、工作面顶板压力大或不安全时,一般不得改柱,如必须改柱时,要先加好临时棚或支柱,然后再改。
6、回柱工必须站在支架完好的安全地点进行工作,后路必须畅通。
7、回柱时必须二人配合作业,一人回柱,一人观察顶板,观察顶板人应站在安全地点,除帮助回柱外不得兼做其他工作。回柱工严格听从观顶人指挥。
8、分段回柱时,必须选择好的地方分界,各段分界处必须设好挡板。
9、分段接茬处应在采空区已冒落的顶板完好处。有断层、破碎带地点应分在同一段内回收。
10、严禁放顶人员进入冒顶区内取物品,必须用撤柱器或长把铁钩拉出。
11、遇到下列情况之一者,必须先处理后回柱
1)刮板机未移完,支柱未打齐者。
2)悬顶超过作业规程规定者。
3)网下开采,网破未补者。
4)后路不通畅或附近有其他人员作业和休息者。
5)特殊支架未移到规定位置者。
12、工作面顶板来压时,不准回柱。工作人员立即撤到安全地点,待顶板稳定,维护好工作面后,在安全情况下恢复回柱工作。
13、工作面设有木垛,回柱前必须先排好新木垛。排好新木垛以后,才能开始回柱。
14、木垛一般采用正方形、长方形。木垛下面不准有浮煤浮矸。木垛顶面必须与顶板基本接触,再在上部第一层与第二层之间用木楔背紧,木垛的各层要相互平行。
15、摆木垛前必须准备好足够的材料,其材质、长度符合煤矿作业规程规定,但必须采用半圆木或两面平,以防滚动。
16、摆木垛前要检查好顶板和周围的支架情况。
17、摆木垛时必须两人以上配合操作,人员应站在外围。压力大时,必须设专人观察顶板。
18、木垛各层同个角的接触点,上下必须在一条直线上。
19、木垛要迎山有力。
20、木垛最下层的木料必须垂直工作面,摆在支柱上侧。
21、如顶板破碎,木垛最上层与顶板间用木楔插严背实。
22、倾斜煤层摆木垛要打好四周支柱,要在支架完好的安全地点沿倾斜由上向下进行,以保证人员安全。
23、在采用密集支柱切顶的工作面,用单体支柱支设密集支柱时,必须符合以下要求:
1)在切顶排支柱倾斜方向每空间加打一根支柱,柱与柱之间的空隙不得大于500mm。
2)柱锁与柱锁或手把与手把不得经靠。
3)支柱不准打在浮煤矸上,不符合支柱要求要先改好。
4)加在密集支柱附近顶板有裂缝时,密集支柱一定要打在裂隙的外侧,将缝让在采空区内。
六、其他未尽事宜严格按照《煤矿安全规程》及《回采作业规程》执行
工作面顶板管理方法:单体液压支柱工作面顶板管理浅谈
| 适配人群 | 采煤班组长,液压支柱操作工,顶板监测员 | 使用场景 | 回采工作面,切顶线支护,端头支护 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 以前用金属摩擦支柱老出事,现在换液压支柱能稳住顶板,少出事故,多出煤。 | ||
| 适用范围 | 采煤工作面所有人,管支柱怎么打、梁怎么放、顶板怎么护。 | ||
| 职责分工 | 技术科定标准,班组长盯现场,安监员天天查,队长兜底管到底。 | ||
| 禁止行为 | 不准打在浮煤上,不准初撑力不到90kn,不准梁歪斜超100mm,不准不背顶就攉煤。 | ||
| 检查与监督 | 开工前培训,每班验收,月底考核,没做到的返工重干,三次不合格调岗。 | ||
摘要:近几年来,单体液压支柱的推广使用,大大改善了采煤面的顶板管理,减少了顶板事故的发生,促进了生产的发展。本文就我矿多年来使用单体液压支柱的情况,肤浅地谈一谈这种支护装备对顶板控制效果的思考。
关键词:单体液压支柱;顶板管理;安全效果;分析
1. 概况
矿井在八十年初采煤工作面都是使用金属摩擦支柱支护顶板。自85年起矿井才开始使用单体液压支柱,目前,矿井共三个回采工作面,全部都使用单体液压支柱配π型钢梁支护顶板。经过年多的生产实践及矿压观测证明,单体液压支往的支护性能基本上适应我矿各类顶板的变化规律,煤层顶饭得到了控制,解决了多种采煤方法的顶板管理问题,收到了比较好的安全效果和经济效果。
2.采面顶板支护设计
依据顶板压力确定支护的强度、密度进行计算,来确定采面支护的排、间柱,再按直接顶破碎与否,确定顶梁类型,背顶要求。
2.1 矿压显现参数
根据矿井多年对采煤工作面顶板压力观测,矿压显现规律如下:
⑴、工作面的初次垮落步距为11~20m左右,垮落前支柱最大工作阻力为161.7kn,活柱最大压缩量13mm。
⑵、初次来压步距为18~22m,顶板下沉量为100~200mm,147mm/h,支柱工作阻力为123.2kn。
⑶、周期来压步距为10~15m,顶板下沉量为60~100mm,55mm/h,支柱工作阻力为120.5kn。
⑷、超前压力影响范围12~20m,最强烈为8~12m。
2.2 支护设计
2.2.1顶板压力的确定:其计算公式为
p = k1.r.h×9.8×102 ( n/ m2 )
k1 顶板压力系数,一般为k=4~8 取4
r 岩石容重 2.5t/m3。
h 工作面采高 1.8 米;
2.2.2每根支柱支护面积的确定:
s=f平/(k2.p)
s- 每根支柱支护面积(m2 )
f平(平均工作阻力)=294(额定工作阻力)×0.8=235.2 kn
k 2 安全系数,一般为1.05~1.10 取k=1.05
p - 单位面积顶板压力( n/ m2 )
2.2.3支柱排距、柱距及迎山角的确定:
根据工作面顶板岩性、控顶方式、邻近煤层顶板活动情况及工作面π型钢梁长度,确定排距1.0 m,验算柱距:
a = s/(k3.b)
a - 柱距
b - 1.0 m(排距)
k3-- 柱距安全系数(一般为1.4~1.6), 取 1.4
由公式: p=k1·r·h×9.8×103 s=f平/(k2.p)
a = s/(k3×b)可推得
a = f平 / k1×k2×k3×h×r×b×9.8×103
a = 235.2/4×1.05×1.4×1.8×2.5×1.0×9.8×103=0.91 m
式中:
h 工作面采高 1.8米; k1 顶板压力系数,取k=4。
r 岩石容重2.5吨/m3。 k 2 安全系数,取k=1.05。
k3-- 柱距安全系数 1.4。 b - 1.0 m(排距)
根据顶板管理有关规定及采面顶板压力显现规律,工作面支柱的柱距取0.8m。支柱迎山角沿倾斜方向向上迎2~3,沿走向方向往老塘迎1~2。架设时支柱必须成排、成行、成直线,其偏差不超过±100毫米。
3. 工作面顶板支护要求
3.1工作面支护.根据工作面采高,顶底板岩性及顶板下沉量,选用外注式系列单体液压支柱配л型梁支护,一梁三柱走向棚,二根一组,组间距0.8m,交替迈步前移,梁长2.4m,梁间隔0.2m。梁端至煤壁不得大于300㎜;初撑力不小于90kn(11.47mpa),(工作面底板松软时必须下好底梁和穿好铁鞋并随工作面推进而循环使用,回采工作面放炮前后要实行二次注液);煤层底板较坚硬时,单体液压支柱脚眼必须找毛,确保护效果.支护顶板正常情况下,每架棚背顶4组(两根一组)1.2米长的杂棒;顶板破碎时,每架棚背顶1.2米长木板皮4块。
3.2 特殊支护
⑴、密柱:采用单排密集支柱切顶,每空两根密柱,支柱应打紧、打牢、打对山,严禁打在浮煤、矸上,并保证有足够的初撑力。
⑵、丛柱:初次放顶或正常放顶时,放顶局部悬顶或冒落高度不充分[﹥(2×5)m2],必须架设丛柱,每5m一组,每组三根支柱呈“品”字型架设,且必须打紧、打牢、打对山。
⑶、靠帮支柱:断层处、破碎带及工作面压力大,造成煤壁片帮,炮道超过规定的地段及采高大于1.6米处都必须打好靠帮临时支柱,其间距为0.8米,煤壁用木板皮卡紧,顶板用4组杂棒和木板皮接实。
⑷、戗柱:对于回采工作面大面积未来顶及俯斜开采地段则架设戗柱,其支护方式为液压支柱配圆木,靠近切顶线架设,沿倾斜方向一梁三柱,支柱间距0.8米。
3.3 运输巷、回风巷及端头顶板控制
3.3.1 采面上、下端头支护:工作面刮板运输机头尾处使用“四对八梁”支护一梁三柱,交替迈步前移,固定专人负责,超前回采工作面一排,倾斜长度不低于4.0米。梁长为2.6m的л型钢梁,每组两根,间隔0.2m,其中一根迈步1.0m,每组间距0.8m。上、下端头第一根支柱分别距风巷下帮、机巷上帮的距离不大于0.5m。回采工作面刮板运输机头尾的固定支柱和压柱要打紧、打牢、打对山。刮板运输机头尾固定支柱分别为4根和2根,支柱与顶底板垂直架设。机、风巷分别架设一组л型梁,并交替迈步前进。
3.3.2上、下安全出口支护:机、风巷用л梁抬棚后,巷道20米内,净高不低于1.6m。机、风巷人行道宽度不少于0.7m、柱距0.8m。上、下安全出口距煤壁10m抬双棚,10~20m内靠煤壁帮抬单棚。20米以外,巷道净高不低于1.8米。
3.3.3备用支护材料:在工作面风巷中,常备有2.0m3以上的材料:园木(直径不小于160mm,l=2000~2600mm)、板皮(长×宽×厚=1200×200×20mm)、杂木棒(长1200㎜)、挡矸帘(长×宽=1200×600mm);同时,应留有dz-22及dz-25型备用支柱及л梁,其数量不少于工作面在用支柱的5~10%,支柱必须正放,严禁倒立;回采工作面支柱编号管理,所有备用支护材料距工作面不超过50m,并码放好,挂好标识牌。
3.3.4 支护操作顺序和要求:
①、 π型钢梁支护时,每组不少于2人,爆破后要求及时移梁,背好顶,一梁二柱,防止冒顶事故,与此同时及时支护好切顶线带帽顶柱,及时打好靠帮柱,只有将工作面的煤攉尽,移溜完毕,都形成一梁三柱后,方可开始切顶线放顶。
②、 向前移梁时,必须使π型钢梁沿煤层走向保持平行,必须按照由下而上顺序进行,并保证移梁宽度一致,严禁乱移。人员严禁站在采空区侧柱间操作。为防止π型钢梁旋扭,支柱与钢梁必须面接触,四爪卡牢。
③、 竖立支柱前,要按作业规程规定确定柱位,清扫柱位浮煤,刨柱窝、麻面、下好底梁。
④、支柱时,人员要站在该支柱地点上方操作。架设单体液压支柱时:1人扶柱,将手柄体和注液阀调整到规定位置。1人用注液枪清洗注液阀嘴,然后将注液枪卡套卡紧注液阀,开动手柄均匀升柱,使柱爪卡紧梁牙或柱帽,并供液使支柱达到规定初撑力为止。
⑤、升柱后要及时拴好联锁绳。
⑥、单体液压支柱架设工作结束后,必须对初撑力达不到要求的支柱,进行二次注液。
⑦、 单体液压支柱三用阀严禁架设成反方向
4. 顶板控制与安全
正确而完整的标准,应该是所设计的采面支护能够对付可能发生的各种类型的事故(漏顶、冒顶、推垮)。从力学原因分析,采面冒顶事故可以归纳漏顶、压垮、推到三种基本冒顶类型。
4.1 采面顶板漏顶型冒顶事故分析
当直接顶下沉过大、顶板破碎,而采面没有采取有效的针对顶板破碎地段,有效特殊支护或支柱失效就会出现漏冒型冒顶。通常都是按直接顶的类别确定对其防护措施。例如,对于完整的直接顶(我矿四煤层顶板)采用带帽点,对于中等稳定的直接顶(我矿二煤层顶板)采用带顶梁的支柱,对于破翠的直接顶(我矿三煤层顶板)不仅要使用л型梁配支柱,而且л型梁上面还要背竹笆、木板皮密背。
炮道无支护空间是防漏重点。当直接顶很破碎或直接顶中存在游离岩块时,应尽量减少顶梁与煤壁之间的距离。为了防止工作面冒顶事故的发生,л梁上面要及时用废旧的材料垫平,或者用编织袋装煤矸充填好,防止顶板空顶、和л梁不实,造成不必要的冒顶。
工作面上下两端头是防漏的另一个重点。严格执行规定的“四对八梁”交替迈步前进的措施。对于机巷煤在棚顶上及风巷在底板的情况下,分别采取超前支护,风巷假风巷等技术措施,完全能够防止溜头、溜尾处的局部冒顶。
此外,对采面中出现的地质构造破碎地带,应及时补充安全技术措施重点防范,以预防冒顶事故发生。同时对于软底板工作面,要及时下好底梁,确保采面不台阶下沉。
4.2 采面压垮型冒顶事故分析
在老塘断裂下沉的时候,或者是老塘顶断裂线进入采面空间时,因支柱的支护强度不够,或者支护质量有问题时而导致工作发生压垮型冒顶。
目前,矿井采面都是使用单体液压支柱其可缩量可达800豪米,能够适应老顶结构下沉,而且单体支柱工作面的支护密度已达1.5-2倍左右,老塘切顶线全部采用密集支柱切顶,完全能够支撑直接顶的压力,因此,目前所使用的单体支柱,一般支护质量没有问题、和支护强度到位是可以控制压垮型冒顶。
4.3 采面推垮型冒顶事故分析
当直接顶中存在大块游离岩块时,就可能发生推垮冒顶。预防直接顶中大块游离岩块旋转推垮工作面的措施是:观测顶板中的断层,裂隙、煤层分叉等情况,判断大块游离岩块的存在,估计回柱时该大块游离岩石是否失稳旋转而下:如果不会失稳则可正常回柱;如果可能失稳则不能回柱,扩大控顶距,待大块岩块完全进入老塘再回柱。
对于压、漏、推三种冒顶事故,必须用好采面支柱的支、护、稳三种性能。支是指支柱的支撑力与可缩性,其是对付顶板来压的,护是指支柱防护破碎直接顶的性能,通常是通过顶梁与背顶材料来实现,可见其是对付漏的;稳是指支柱抗衡沿层面向推力或拉力的性能。当采面应用液压支柱及绞接顶梁(л型梁)时,可通过用支柱间或顶梁的联接与采面单体支柱联成一个整体(并增加连锁绳)等方法形成稳定性.
5. 结论与建议
使用单体液压支柱合理设计支护,就是要针对具体的煤层及其顶底板条件来确定,目的是促进顶板在一定时期内保持稳定,在支护强度内承受可能发生的压、漏、推现象。应当指出,不同采面发生压、漏、推冒顶的可能性各不相同,一个采面的不同地点,发生压、漏、推的危险也不一样,因此,合理设计支护时,必须因地制宜。建议单体液压支柱支护顶板重点主要从以下二方面落实。
5.1 规范支护设计:支护设计应根据矿井煤层顶底板结构、压力显现规律、支柱性能等技术参数合理确定支护密度(支柱排距与柱距)。然后,加强现场质量管理,确保支护效果。
5.2支护标准与顶板控制:
⑴、工作面控顶范围内,工作面顶板不出现台阶下沉。顶底板移近量采高≦100mm/m。π梁端至煤壁顶板冒落高度不大于200mm。新设支柱初撑力≧90kn。
⑵、底板松软时,支柱要穿柱鞋,钻底<100mm。
⑶、工作面支柱要打成直线,其偏差不超过±100mm。柱距偏差不大于±100mm,排距偏差不超过±100mm。
⑷、工作面上下机头处使用好四对八梁,支柱初撑力≧90kn
⑸、工作面上、下出口及两巷,超前支护必须用液压支柱和长钢梁,距煤壁10m范围内打双排柱,10~20m范围内打单排柱。高度不低于1.6m,有0.7m宽人行道、柱距0.8m。
⑹、控顶距不超规定,采空区冒落高度普遍不小于1.5倍采高,局部悬顶(<10m2)和冒落高度不充分用丛柱加强支护,超过的要强制放顶。
⑺、切顶线支柱数量齐全,无空载支柱和失效支柱,挡矸有效。特殊支护(戗柱、戗棚)符合要求。
5.3 预防冒顶事故建议
⑴、加强工作面工程规格质量,严格按采煤工作面质量标准化要求架棚。支柱必须成排、成行,迎山有力,初撑力不少于90kn。
⑵、支柱架设必须根据煤层顶底板坡度而定,严禁架在浮煤、浮矸上,严禁鞋上穿鞋,帽上带帽,严禁架设光头支柱,底板松软时,要穿鞋支护。
⑶、合理布置好炮眼,按规定装药,防止放炮时崩倒支柱,对于放炮打倒、崩走样的支柱(或者漏液倒的支柱),必须及时扶好,补齐更换。
⑷、如果工作面出现抽槽、漏顶,首先对其周围支护进行加固,然后用木子抬好一梁三柱的走向棚,棚距为0.8m,并用板皮和挡矸帘背接好顶板。
⑸、认真做好回柱放顶工作,严禁超挖采煤,抓好工作面的正规循环作业,控制顶板压力。
⑹、加强工作面上、下安全出口和上、下巷道的修理和维护,保持上、下巷道的支护完整和畅通。需要改棚时,必须坚持先支后改的原则。
参考资料:
1、《回采工作面设计规范》。
2、《煤矿安全规程》、《采煤工种技术操作规程》,
3、矿井矿压显现观测资料。
4、《单体液压支拄使用方法》
工作面顶板管理方法:高档普采工作面顶板管理
| 适配人群 | 采煤机司机,支护工,班组长 | 使用场景 | 采煤机作业,工作面调面,断层回采 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 防止顶板出事,避免冒顶片帮,保护大家安全,让干活不慌。 | ||
| 适用范围 | 采煤机司机、支护工、清道工,管割煤、支护、清机道、调面、处理冒顶。 | ||
| 职责分工 | 技术员写措施,班长盯现场,安监员天天查,队长总负责,出了事一起担。 | ||
| 禁止行为 | 不准没措施就割煤,不准进无支护区,不准冒顶了还开机,不准倾角大了不挂网。 | ||
| 检查与监督 | 措施写完班前会讲三遍,安监员每班查两回,当天没改完扣当班分,三次不改换人干。 | ||
1、 在工作面从事采煤机操作、临时支护、护帮护顶、清理机道、使用千斤顶、维修煤机等操作时,必须有防止顶板事故的措施。
2、 回采工作面生产条件变化时,如遇断层、变薄带、夹矸、老硐等,必须补充安全技术措施。工作面调面、处理冒顶时必须制定相应的安全技术措施。
3、 回采工作面发生冒顶、严重片帮事故时,必须停止割煤,进行处理,处理时必须使采煤机、刮板输送机停电闭锁。
4、 工作面倾角≥20°时,沿倾斜方向及下出口必须设挡煤(矸)网,工作面溜槽上方垂直煤壁方向每15-20m设一个挡矸帘。
5、 采用爆破法采煤时,应严格掌握采高,回采顺序、炮眼管理,安全措施等必须在作业规程中明确规定。严禁进入无支护区域作业。
工作面顶板管理方法:采煤工作面顶板管理技术基础工作
| 适配人群 | 采煤队长,液压支架工,矿压观测员 | 使用场景 | 综采回采,过断层作业,工作面收尾 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 地质不清容易出事,顶板不稳会冒顶,得提前摸清情况保安全。 | ||
| 适用范围 | 管所有采煤工作面,管顶板、支护、矿压观测这些活儿。 | ||
| 职责分工 | 总工程师批方案,生产副矿长带队现场盯,技术员收集数据,队长落实每条。 | ||
| 禁止行为 | 不准没资料就开工,不准悬顶不处理,不准倒架不调正,不准空顶作业。 | ||
| 检查与监督 | 每项都有检查人,月底查记录,没做到扣分还重学,连续两次不合格换人干。 | ||
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、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、及时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、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。
初次放顶
1、炮采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。
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。
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。
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。
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,纳入质量标准化考核内容。
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。
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。
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。
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。
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。
工作面顶板管理方法:采煤工作面顶板管理
| 适配人群 | 综采队技术员,矿压观测员,初放领导小组 | 使用场景 | 初次放顶,过断层,工作面收尾 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 顶板不稳容易冒落伤人,得提前摸清情况、定好办法,让采煤时顶板不塌不掉,工人干活心里踏实。 | ||
| 适用范围 | 管所有采煤工作面的顶板,包括放顶、支护、过断层、收尾这些活儿。 | ||
| 职责分工 | 地质科查资料,矿压小组测压力,采煤队技术人员分析数据,队长盯现场,总工批方案,副矿长带人去处理难事。 | ||
| 禁止行为 | 不准空顶作业,不准用坏支柱,不准超采留大悬顶,不准在没支护地方干活,不准放煤过断层。 | ||
| 检查与监督 | 开工前必须有地质资料和支护设计,每班检查支柱初撑力,矿压数据当天反馈,没做到就停工整改,月底考核打分,连续两次不合格换人干。 | ||
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。
工作面顶板管理方法:浅谈倾斜煤层采煤工作面的
| 适配人群 | 回柱工,放顶工,采煤机司机 | 使用场景 | 倾斜煤层开采,回柱放顶作业,溜槽出煤操作 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 贵州煤层坡度大底板滑,支护难隐患多,工人容易滑倒被柱子砸伤,得防住这些危险。 | ||
| 适用范围 | 所有在倾斜煤层采煤的工人,管回柱放顶、打眼、放炮、出煤这些活儿。 | ||
| 职责分工 | 跟班矿长盯现场,安全员查漏洞,班组长带人干活,工人自己守规矩。 | ||
| 禁止行为 | 不准不挂防倒链就回柱,不准由上往下放顶,不准脚下滑着打眼,不准放炮乱蹦柱梁。 | ||
| 检查与监督 | 每班开工前检查防倒链和木头摆放,安全员巡检,没做到当场喊停重做,月底汇总问题通报。 | ||
1 在贵州倾斜和急倾斜煤层比较多,这给开采工作带来了相当大的困难,在安全方面也存在着一定的不安全因素,首先坡度有点大,底板有点光滑,煤层又不太稳定,这给支护带来一定的困难,也带来一定的隐患,工作面如果没有防倒链和安全防护措施,在工人回柱放顶时,如果不小心站立不稳脚下一滑就会柱倒伤人,所以必须要用防倒链把棵棵柱连锁以免坏柱和漏液柱倒了伤人,另外,在回柱时最好在脚下放两根木头,保持脚下平行,一头对着采空区一头对着煤壁紧靠液压柱放,这样在回柱时才能站稳脚步不至与脚下打滑被摔倒,才能保证安全。
2 因为是倾斜煤层,在回柱放顶时还要注意控制顶板垮落下滚伤人,所以放顶时必须由下向上依次回柱放顶,机头旁边顺槽后尾处最好打上木垛以放矸石下滚伤人,如果人多分段放顶时,上,下段交接处必须用木头打墙临时封闭以免矸石下滚伤人。
3在用钻打眼时也要注意脚下打滑摔伤,放炮时要控制放炮范围以免蹦倒柱梁造成人员和机械事故,出煤时要注意大煤块和矸块滚出溜槽伤人,为此,要有安全防护措施,上,下工人在工作时一定要听,看准口令和信号,当上部工人在工作期间发现煤矸滚出溜槽时要及时向下面的工人发出信号让下面的工人及时躲开以免被滚伤。在放炮后要及时支护顶板以免发生冒顶事故。在工作面下机巷要把当班所需的护顶材料备齐备足,金属网,木板,木头等。
4 总之,采煤工作是动态性的,采面条件千变万化,随时都有可能发生意外事故,为此,我们一定要按照规程措施去做,处处小心,时时注意,按照标准化和精细化要求去管理,关键部位,重要环节一定要有跟班矿长和安全员在现场盯守,开好班前会和班后会,会前有安排,会后有总结,并把当班的工作总结情况记录好保存好,以便备查。只有这样按照规程措施,质量标准和精细化去做,才能让工人真正做到;行为无三违,操作无失误,岗位无隐患,安全无事故。做到;不伤害别人,不伤害自己,不被别人伤害和保护别人不受伤害。确保安全生产。


















