某煤礦復(fù)采工作面頂板管理措施
《煤礦安全規(guī)程》第五十條規(guī)定:采煤工作面必須保持至少兩個暢通的安全出口,一個通進風巷,一個通回風巷。開采三角煤、殘留煤柱,不能保持2個安全出口時,必須制訂安全措施,報企業(yè)主要負責人審批。邵武煤業(yè)公司曬口煤礦地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,煤層賦存不穩(wěn)定,煤層厚度從0.3米一20米不等,造成曬口煤礦復(fù)采工作面在生產(chǎn)布局上普遍難以達到規(guī)程規(guī)定的嚴格意義上的兩個安全出口生產(chǎn)方式。于是,以規(guī)程規(guī)定的“開采三角煤、殘留煤柱,不能保持2個安全出口時,必須制訂安全措施,報企業(yè)主要負責人審批”的方式組織生產(chǎn)。因此,復(fù)采工作面的頂板管理顯得尤為重要。
一、復(fù)采工作面頂板礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及頂板事故原因探討
(一)復(fù)采工作面頂板來壓、冒落的特點
1、初次來壓和周期來壓
曬口煤礦現(xiàn)有的復(fù)采工作面均采用高落式采煤法,沿煤巷走向送順槽,然后由里往外依次每隔8米補毛峒放頂,后退式開采。復(fù)采工作面由于是采三角煤和殘留煤柱原來的頂板己遭到破壞或是壓力集中區(qū),直接頂初次放頂后,如果直接頂垮落不能填滿采空區(qū),老頂就像“梁”一樣架在兩邊煤柱上,并支撐著上面的巖石重量,當工作面繼續(xù)落煤,直接頂就冒的越大,老頂懸露的面積也越來越大,當懸臂梁的自重作用力超過巖層本身抗剪強度時,“梁”的平衡受到破壞,老頂折斷垮落,它給工作面一個很大的突然壓力,即頂板的初次來壓。老頂初次垮落后,隨工作面繼續(xù)采動,老頂呈懸梁狀態(tài)存在,當懸臂長度達到一定時間,折斷垮落。隨工作面采動影響和懸臂時間的推移,這種垮落有規(guī)律、周期性地發(fā)生,稱為頂板的周期來壓。老頂在初次來壓和周期來壓時,垮落步距較大、面積大、強度高,并且可能伴隨發(fā)生動壓沖擊,礦壓顯現(xiàn)較強烈,一般具有以下特點:
一是由于老頂?shù)膭×一顒?使工作面頂板下沉量和下沉速度急劇增加;二是支架受力猛增,出現(xiàn)頂板破碎、裂縫、片幫甚至工作面出現(xiàn)臺階下沉等現(xiàn)象;三是老頂折斷垮落時,在采空區(qū)深處先產(chǎn)生沉悶雷聲,繼而采空區(qū)出現(xiàn)掉碴,垮落時伴有暴風。
2、初次放頂特點
煤層在開采之前,它同巖層在各個方向受力是平衡的,掘出開切眼后,巖層受力平衡狀態(tài)遭到破壞,圍巖移動變形,尋求新的應(yīng)力平衡,在頂板上方形成了暫時平衡的巖石松動圈,這時工作面支架主要支撐的是松動圈內(nèi)巖石和煤層重量。工作面放頂開始落煤時,隧著煤層下落,空頂范圍變大,松動圈逐漸擴大,支架受力很快增加,這時如不采取措施,巖層壓著煤層就會壓垮支架,以致發(fā)生冒頂事故。因此,殘采工作面放頂落煤時,只能放一茬炮,然后將浮煤出空,就必須及時往后退,因為頂板已破壞過一次,直接頂隨煤層垮落一段時間后就會垮落,這就是曬口煤礦采煤工作面初次放頂。如果頂板巖石不自行垮落,浮煤就不能出空,等下次再復(fù)采,而且必須留有足夠的煤柱支承頂板。直接頂初次放頂?shù)奶攸c有:一是工作面空頂面積較大,壓力集中在最迎頭的支架,承受的壓力較大;二是原有頂板己遭破壞,初次放頂時,頂板再次受采動影響,頂板冒落快,冒落范圍也較大。
(二)復(fù)采工作面發(fā)生頂板事故原因分析
1、頂板初次來壓和周期來壓發(fā)生頂板事故的原因
①來壓前,由于支護強度不夠,造成直接頂與老頂離層,來壓時,老頂對直接頂形成沖擊引起推垮工作面事故;
②工作面支護強度不夠,老頂來壓時,壓垮工作面,造成事故;
③來壓前,支承壓力的集中,使老頂斷裂線附近頂板破碎,當沒有防止冒頂措施時,來壓時易發(fā)生局部冒頂事故;
④來壓時造成煤壁大量片幫,當開采厚度較大時,片幫煤容易造成埋人、傷人事故。
2、放頂時發(fā)生頂板事故原因分析
①毛峒間距小、煤柱少、頂板跨距選擇過大時,放頂前頂板壓力大于煤柱支承力和支護阻力,易發(fā)生壓垮工作面的頂板事故:
②初次放頂面積過大,頂板垮落時沖擊力大,容易推倒支柱而造成冒頂;
③初次放頂后,直接頂沒有完全冒落,就繼續(xù)采煤,使控頂面積越來越大,容易造成冒頂事故;
④開采巷道布置不合理,造成頂板壓力向局部支柱集中,造成局部頂板破碎,而容易發(fā)生局部冒頂事故;
⑤支柱未按要求支設(shè),初撐力不足,造成頂板下沉量過大或支護阻力較小,放頂落煤后,造成工作面支柱撐不住頂板而發(fā)生冒頂事故;
⑥進入空頂區(qū)進行打眼、放炮、放頂出煤。
二、實現(xiàn)復(fù)采工作面安全生產(chǎn)的措施
(一)強化技術(shù)管理夯實頂板管理的基礎(chǔ)工作
根據(jù)復(fù)采工作面的地質(zhì)條件和頂板情況優(yōu)化設(shè)計方案,經(jīng)過多次試驗探索得出:曬口煤礦上下順槽間距為60m,毛峒間間距為6-8m布置復(fù)采工作面的巷道;主順槽和主上山采用松木直徑為16cm的梁和腿,棚距不大于65cm,毛峒采用直徑為12—14cm的梁和腿,棚距不大于70cm的支護方式較為合理。
2、放頂落煤時,必須嚴格規(guī)定炮眼規(guī)格,裝藥量及放炮步驟,防止崩倒支架。
3、加強復(fù)采工作面工人的技術(shù)培訓工作,確實掌握工作面頂板冒頂?shù)念A(yù)兆,一旦發(fā)現(xiàn)冒頂預(yù)兆,現(xiàn)場人員能迅速采取有效應(yīng)急措施。
(二)加強現(xiàn)場管理,嚴把復(fù)采工作的工程質(zhì)量關(guān)。
1、嚴格把握復(fù)采工作面的支護工程質(zhì)量關(guān),做到質(zhì)量不合格不驗收。由安監(jiān)員對每個采煤面的支護質(zhì)量進行安全檢查,實行動態(tài)管理。
2、利用掌握的復(fù)采工作面初次來壓和周期來壓規(guī)律,在來壓前采取加強支護的措施,如釘拉條、打雙抬棚、開口對面設(shè)抗壓棚({亢側(cè)壓)等。生產(chǎn)礦長組織實施,安監(jiān)部門負責監(jiān)督。加強工作面迎頭和安全出口支護,這是頂板事故多發(fā)區(qū)和多發(fā)段,是頂板管理的重點部位,也是頂板管理的重中之重。
3、把好復(fù)采工作面后撤線路巷道的維修關(guān)。由于復(fù)采面只有一個安全出口,必須保證后撤線路的安全暢通。每班上班前,班長必須帶兩保工人從外往里檢查工作面巷道支護情況,班中指派專人對工作面后撤線路支護情況進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題,及時修護。
4、加強支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測。支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測是預(yù)防管理科學之一,通過對采煤面各部位頂板動態(tài)、支護質(zhì)量和不安全因素及其變化規(guī)律進行監(jiān)測和預(yù)報,及時制定可行的防范措施,可做到有效地控制頂板。
(三)建立健全頂板管理制度
健全的管理制度,是科學管理頂板技術(shù)和經(jīng)驗的結(jié)晶。根據(jù)礦井綜合情況,制定頂板管理系列標準和規(guī)范,作為日常頂板管理工作的依據(jù),保證頂板管理工作的有章可循,有法可依。另外,制度一旦制定下來,就要加大執(zhí)行力度,不折不扣堅決執(zhí)行,這樣才能達到預(yù)防頂板事故的目的。
掌握復(fù)采工作面頂板來壓特點和發(fā)生頂板事故原因,技術(shù)措施完善可行是頂板管理的基礎(chǔ),生產(chǎn)現(xiàn)場管理到位是搞好頂板管理工作的保證,健全頂板管理制度是頂板管理的有效手段,這三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,鏈式配合,方能有效進行煤礦頂板管理,防止頂板事故的發(fā)生。
篇2:采面復(fù)采安全技術(shù)措施
為保11010采面復(fù)工復(fù)產(chǎn)安全和工程質(zhì)量,經(jīng)礦領(lǐng)導研究決定,特制訂11010采面復(fù)工復(fù)產(chǎn)安全技術(shù)措施。要求施工單位必須嚴格遵照執(zhí)行,有關(guān)科室積極配合,安檢科現(xiàn)場把關(guān)。
一、采煤方式:
1、該采面采用走向長臂炮采落煤,炮采、全部垮落法,采煤,人工裝煤。
2、工藝過程:落煤—移梁背頂及背采空區(qū)—貼幫柱—人工裝煤—回中柱—移溜子—打基本柱—回柱放頂—打眼放炮。?
3、留頂煤、底煤時必須有特殊技術(shù)措施,沒有措施不允許留頂?shù)酌骸?/p>
二、支護形式:
本采面使用2.2m∏型梁配合DZ2.2m單體液壓支柱,成對使用、使用間距200mm,邁步前移1m。
對棚間距600mm(中—中)排距1m,最大空頂距3.2m、最小控頂距2.2m。端面距200mm,采高1.7m±100mm,初采時采高按1.7m±100m。初撐力不得小于90KN,直線誤差±50mm,必須拉線升柱。
三、機頭抬棚管理:
1、機頭抬棚必須用4對8根長梁,長度3.0m。
2、所有的支柱要打在硬底上,迎山有力,柱頭用繩栓在梁上或網(wǎng)上。?
3、機頭機尾必須有壓柱,擋煤板、聲光信號齊全,靈敏可靠。
四、超前支護:
1、機、風巷雙臺棚超前10m,單臺棚超前10m,總長20m。人行道寬度不得小于0.7m。
2、兩巷支護不得出現(xiàn)空幫空頂現(xiàn)象,迎山有力。
3、風機兩巷物料碼放整,齊掛牌管理,其廢物件及時升井,施工地點有瓦斯牌板,管線吊掛整齊、巷道無積水,無雜物。
4、工作面嚴禁超高,過老巷段超高時,必須用木料背頂降低采高,得到支架初撐力。回出的工字鋼及時運到風巷、機巷指定地點。
5、分段作業(yè)時,各段要保證將液壓槍管掛放整齊,防止掉入運輸機中,各段要將單體支柱,支護材料、長柄工具等存放固定好,防止掉入運輸機中,造成頂?shù)饺恕⒋虻饺恕椀饺说仁鹿拾l(fā)生。
五、超前替棚:
1、替棚前必須備足用料及工具,如柱、梁、液壓槍、錘、鍬等,替棚時必須至少兩人以上配合作業(yè),嚴禁單人作業(yè)。
2、作業(yè)前要詳細檢查支架、頂板及兩幫情況,堅持由外向里由上向下逐棚處理的原則,并嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度。
3、工字鋼支護巷道替棚時先在工字鋼梁下打上兩根支柱,在工字鋼梁間架上鐵腿木梁,一梁兩柱,然后人工挖去棚腿,嚴禁用輸送機拉或放炮崩。落柱時,一人扶工字鋼梁并觀山,一人慢慢降柱,去掉工字鋼梁后及時架上基本支架。
4、替棚時要保護好作業(yè)地點的電纜、水管、通風設(shè)施、電氣設(shè)備等物,在順槽輸送機道作業(yè)時,嚴禁使用輸送機拉棚子,并且要和順槽輸送機司機取得聯(lián)系,規(guī)定好停、開車信號,必要時停止輸送機運轉(zhuǎn),嚴禁跨輸送機作業(yè)。
六、回柱放頂:?
1、分段作業(yè)間距不的小于15m。
2、回柱前,先檢查頂板情況,清理松動的浮矸和通道。作業(yè)地點前后支架不合適時必須提前加固維修好,在頂板破碎和壓力較大的地點,必須補打臨時支柱加強維護。
3、人工回柱時必須兩人一組,一人回柱,另一人負責觀察頂板。回柱時,必須使用長把工具,不準進入采空區(qū)內(nèi)取料。
4、回柱順序必須由里向外、由下向上逐次進行。工作面傾角小于10°時由上向下回柱。
5、回柱放頂前,必須掛好擋矸簾,防止矸石竄入工作面。
七、老塘懸頂管理:
1、老塘懸頂不得超過10㎡,超過10㎡時必須放炮落頂。
2、距切頂線200mm向頂板垂直打眼,嚴禁向老塘側(cè)偏,限距1m眼深1.5m。每次爆破不得超過5個眼,裝藥量控制在每個眼450g以下。
3、嚴格執(zhí)行爆破哨崗有關(guān)規(guī)定和瓦斯檢查規(guī)定。保護好機電設(shè)備和單體支柱。
八、防塵防火管理
1、防塵防火管路到位,用1寸管或直徑19的液壓管,通到下機尾及機頭。保證長供水,一旦出現(xiàn)明火以便及時處理。
2、距上下安全出口30m以內(nèi)安裝水幕(進回風巷各兩道),要求靈敏可靠,使用正常。
3、放炮前后灑水,輸送機司機、采煤工、打眼工、放炮員要佩帶防塵口罩。
4、要長對風、機巷進行沖塵,防止煤塵超標。
5、各運煤轉(zhuǎn)載點必須有噴霧灑水裝置,堅持開機灑水制度。
6、嚴格控制風速,嚴禁風速超限。
7、合理控制采面風量,由通風部門對采面生產(chǎn)實際需要風量進行測量確定,并進行調(diào)整。
8、加強向老塘灑水和注水工作,采面出完煤后,作業(yè)人員要向老塘進行灑水,如需要可每班設(shè)專人向老塘注水,老塘注水使用特制加工的注水器。向老塘注水時,必須保證注水管插入1.5米以上,每隔2-3米注一次,以老塘底板涌水為標準,停止注水。
9、一旦發(fā)生火災(zāi),應(yīng)采取一切可能的方法直接滅火,并報告調(diào)度室,處理不了時,戴好自救器,按火災(zāi)避災(zāi)路線撤人員。
10、電氣設(shè)備著火時首先要切斷電源,在切斷電源之前,只能對不導電的器材進行滅火。
11、采面必須配有滅火器、沙箱等,嚴禁隨意挪動。
12、嚴禁攜帶易燃物品和點火工具下井。入井必須隨身攜帶自救器,并會正確使用。
13、每個職工都必須熟悉本采面的火災(zāi)避災(zāi)路線。
九、液壓管理及泵站管理:
?1、泵站司機必須經(jīng)過專業(yè)培訓,取得合格證后方可持證上崗,根據(jù)采面要求,及時停開泵;
?2、乳化液泵站和液壓系統(tǒng)完好、不漏液,壓力大于或等于18Mpa;
?3、泵站司機開泵前應(yīng)先檢查運轉(zhuǎn)部件的潤滑情況,螺絲和油管接頭要牢固、緊固可靠,各種儀表和閥體處于良好狀態(tài),若有異常要及時處理;
?4、乳化液泵站應(yīng)配備兩泵一箱,在正常情況下,一臺泵工作,一臺泵備用或檢修。
?5、開工前司機要先將采面的液壓管、槍管清理一遍,捋順管線,不合格的要及時更換,缺密封圈、少銷子,壞液壓槍必須及時更換,更換時要停泵作業(yè),專人傳號停開泵,不得將液壓管打在頂板和支架上。
?6、液壓槍用過后,要隨手掛在支柱手把上,嚴禁扔在底板和輸送機上,機巷的油槍、油管必須盤好放到上幫,以防輸送機拉走傷人。
?7、液壓管路連接,必須使用專用“U”型卡,嚴禁用其它物品代替。
十、瓦斯管理:
?1、采面按高瓦斯工作面管理,加強對職工的教育和培訓,提高職工的防治瓦斯意識和素質(zhì)。?
?2、安全檢查科設(shè)專職有經(jīng)驗的瓦檢員現(xiàn)場盯崗,堅持檢查和匯報制度,做到現(xiàn)場交接班。
?4、信息自動化科加強對監(jiān)測系統(tǒng)的管理,保證監(jiān)測系統(tǒng)完好,探頭位置適當,顯示準確,瓦斯電閉鎖裝置靈敏可靠.?
?5、加強電器設(shè)備管理,杜絕失爆現(xiàn)象.每班開工前必須防爆電工檢查電氣設(shè)完好倩況,確保完好無失爆。?
?7、跟班干部、班長必須攜帶便攜式甲烷檢測儀.上隅角必須吊便攜式甲烷檢測儀(距頂0.3m、距左幫0.2m,與支架柱腿齊),檢查瓦斯符合規(guī)定方可作業(yè).無論何種原因,當上隅角或采面風流及回風流中瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定,必須停止工作立即處理,并向有關(guān)部門匯報。
?8、瓦檢員要不間斷地對采面及機、風兩巷,上、下隅角進行巡回檢查,發(fā)現(xiàn)斯有異常立即停止生產(chǎn)進行處理。
?9、瓦斯牌板必須按要求認真填寫,準確齊全.如瓦斯超過必須由通防科進行瓦斯排放。
?10、機、風巷隔爆水袋齊全,水量充足、掛牌管理。
一、料場管理:
?1、巷道高度保持在1.7米以上,以便運料暢通。?
?2、必須備足工作面所用材料包括單體液壓支柱、圓木、電氣設(shè)備等。單體液壓支柱及圓木必須有工作面的50%的備用材料,材料必須碼放整齊,掛牌管理。
?3、嚴禁把物料橫在檔板或溜槽內(nèi)。
?4、下機頭處禁止站人,以防物料誤入槽內(nèi)竄出傷人。
十四、火工品管理及放炮安全技術(shù)措施:
?1、回采過程中需要放炮時,必須放小炮或震動炮。放炮時須嚴格執(zhí)行“三人聯(lián)鎖放炮”和“一炮三檢”制度執(zhí)行。
?2、爆破條件
礦井瓦斯等級低沼
(煤)普氏系數(shù)F=1—2鉆眼機具風鉆
炸藥種類煤礦安全炸藥雷管類別毫秒電雷管
3、爆破圖表
炮眼
名稱
深度
(m)
數(shù)
量
角
度
每炮眼數(shù)量(kg)
炮眼
裝藥
數(shù)量(kg)
封泥長度(m)
起爆
順序
連線
方式
底眼
1-6
0.7
645
0.45
2.7
0.6
1
串并聯(lián)
中眼
6-12
0.7
6
水平
0.45
2.7
0.6
2
上眼
0.7
640
0.45
2.7
0.6
2
4、放炮時,必須按規(guī)定放好警戒,任何人不得入內(nèi)。嚴防人員誤入造成事故。警戒位置11010風巷口、11010采面機巷口。
放炮時瓦檢員必須現(xiàn)場檢察,如果瓦斯?jié)舛冗_到1%不準放炮。
5、打眼工和扶鉆工要熟悉爆破圖表,要知道本巷道頂板管理的規(guī)定,接班后首先和班長一起檢查不安全隱患,發(fā)現(xiàn)問題立即處理,隱患不處理拒絕開工。
6、熟練掌握打眼的操作要求,站好站穩(wěn),注意周圍環(huán)境的變化。發(fā)現(xiàn)異常,立即停止鉆進,防止缺水造成打干眼、夾釬等。工作時,人員不準在鉆桿下穿過,注意脫落傷人。
7、嚴禁在殘眼內(nèi)或瞎炮眼內(nèi)鉆進,打眼前都要仔細檢查,如有瞎炮按照規(guī)定處理。
8、使用風鎬刷大時,風帶要捆扎牢靠,如有瞎炮不準掏刷,作業(yè)時要站好站穩(wěn),注意周圍人員和幫、頂安全維修風鎬時,嚴禁將鎬頭朝人,應(yīng)朝下。由專職人員進行檢修。
9、所運的炸藥、雷管必須分裝分運,運到工作面后,炸藥放入火藥箱內(nèi),放炮員上鎖保管,火藥箱應(yīng)遠離電纜、金屬導體。裝炮后剩余火工品,全部運到地面火藥箱存放。
10、在背運炸藥雷管時,不準乘坐車輛和皮帶,行走要避開電氣設(shè)備和金屬導電體。
11、做引藥時要選擇幫、頂完好的地點,離開電氣設(shè)備和金屬導電體。做好引藥要單獨存放,雷管腳線扭結(jié)短路。
12、裝藥前,吹凈炮眼內(nèi)的泥碴水,藥卷用木棍輕輕地分次推入眼內(nèi),不得用力沖擊,有水的炮眼應(yīng)用水膠炸藥。
13、放炮使用水炮泥,嚴禁放明炮、糊炮,聯(lián)線采用串聯(lián),雷管腳線之間的要懸空扭結(jié),不得與金屬物體接觸,放炮使用專用放炮器,放炮鑰匙只準放炮員一人攜帶,否則,不允許放炮。
14、放炮母線采用銅芯質(zhì)線,雙線單回路,嚴禁單線或軌道線網(wǎng)作放炮母線回路,放炮母線只能在井上作導通試驗。
15、每次放炮前班組長必須清點人數(shù),確認無誤后方可下達放炮命令。放炮員接到命令后,必須先發(fā)出放炮信號至少5次方可放炮。當班裝藥放炮必須放完,若當班未放完,放炮員必須現(xiàn)場向下一班放炮員交代清楚。
16、處理瞎炮(或殘炮)必須在班組長直接指導下進行,并遵守以下規(guī)定。
A、由于連線不良造成的瞎炮,可重新連線放炮;
B、距瞎炮至少0.3米處,方向角度和炮眼一致的打一新眼,重新裝藥放炮。
C、嚴禁用鎬刨,手拉從炮眼中取出原位置的引藥,嚴禁將炮眼殘底加深,嚴禁用打眼的方法往外掏藥,嚴禁用壓風吹這些炮眼。
D、處理瞎炮時,嚴禁在該地點進行于處理瞎炮無關(guān)的工作。瞎炮處理后,放炮員詳細檢查收集未爆的電雷管和炸藥。
17、有下列情況之一者,都不準裝藥放炮。
①工作面的空頂作業(yè);
②裝藥前、放炮前,放炮地點附近20米以內(nèi)風流中的瓦斯?jié)舛冗_到1%時;?
③在放炮地點20米以內(nèi)有物體阻塞巷道斷面1/3者;
④炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀,溫度驟高驟低,有顯著的瓦斯涌出,煤巖松散等情況時。
⑤工作面支架無加固時,設(shè)備無掩護時。
18、班組長可在放炮員指揮下裝藥,連線工作須放炮員本人進行,嚴禁別人代替放炮員的工作。
19、剩余的雷管和炸藥,要及時返庫,嚴禁亂扔亂放。
20、其特未盡事宜嚴格按《煤礦安全規(guī)程》和《11010采面作業(yè)規(guī)程》施工。
十二、安全出口:
1、出口使用金屬鉸接頂梁配合單體液壓支柱支護,嚴禁使用彎曲、變形、折損、掉牙的頂梁。
2、上下安全出口支架與采面基本支架間距不能大于500mm,不能出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象。
3、上下安全出口及兩巷超前20m范圍內(nèi)不準堆放雜物及設(shè)備,保持巷道暢通,并要留有高度不低于高度1.8m,寬度不低于1m的人行道。
十三、避災(zāi)路線:
1、采面發(fā)生瓦斯爆炸事故時
采面→11010機巷→三部皮帶巷→上倉皮帶巷→人行斜巷→副井→地面
2、采面發(fā)生水災(zāi)時的避災(zāi)路線
11010風巷→二1軌道下山→軌道大巷→井底車場→副井→地面
篇3:某煤礦復(fù)采工作面頂板管理措施
《煤礦安全規(guī)程》第五十條規(guī)定:采煤工作面必須保持至少兩個暢通的安全出口,一個通進風巷,一個通回風巷。開采三角煤、殘留煤柱,不能保持2個安全出口時,必須制訂安全措施,報企業(yè)主要負責人審批。邵武煤業(yè)公司曬口煤礦地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,煤層賦存不穩(wěn)定,煤層厚度從0.3米一20米不等,造成曬口煤礦復(fù)采工作面在生產(chǎn)布局上普遍難以達到規(guī)程規(guī)定的嚴格意義上的兩個安全出口生產(chǎn)方式。于是,以規(guī)程規(guī)定的“開采三角煤、殘留煤柱,不能保持2個安全出口時,必須制訂安全措施,報企業(yè)主要負責人審批”的方式組織生產(chǎn)。因此,復(fù)采工作面的頂板管理顯得尤為重要。
一、復(fù)采工作面頂板礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及頂板事故原因探討
(一)復(fù)采工作面頂板來壓、冒落的特點
1、初次來壓和周期來壓
曬口煤礦現(xiàn)有的復(fù)采工作面均采用高落式采煤法,沿煤巷走向送順槽,然后由里往外依次每隔8米補毛峒放頂,后退式開采。復(fù)采工作面由于是采三角煤和殘留煤柱原來的頂板己遭到破壞或是壓力集中區(qū),直接頂初次放頂后,如果直接頂垮落不能填滿采空區(qū),老頂就像“梁”一樣架在兩邊煤柱上,并支撐著上面的巖石重量,當工作面繼續(xù)落煤,直接頂就冒的越大,老頂懸露的面積也越來越大,當懸臂梁的自重作用力超過巖層本身抗剪強度時,“梁”的平衡受到破壞,老頂折斷垮落,它給工作面一個很大的突然壓力,即頂板的初次來壓。老頂初次垮落后,隨工作面繼續(xù)采動,老頂呈懸梁狀態(tài)存在,當懸臂長度達到一定時間,折斷垮落。隨工作面采動影響和懸臂時間的推移,這種垮落有規(guī)律、周期性地發(fā)生,稱為頂板的周期來壓。老頂在初次來壓和周期來壓時,垮落步距較大、面積大、強度高,并且可能伴隨發(fā)生動壓沖擊,礦壓顯現(xiàn)較強烈,一般具有以下特點:
一是由于老頂?shù)膭×一顒?使工作面頂板下沉量和下沉速度急劇增加;二是支架受力猛增,出現(xiàn)頂板破碎、裂縫、片幫甚至工作面出現(xiàn)臺階下沉等現(xiàn)象;三是老頂折斷垮落時,在采空區(qū)深處先產(chǎn)生沉悶雷聲,繼而采空區(qū)出現(xiàn)掉碴,垮落時伴有暴風。
2、初次放頂特點
煤層在開采之前,它同巖層在各個方向受力是平衡的,掘出開切眼后,巖層受力平衡狀態(tài)遭到破壞,圍巖移動變形,尋求新的應(yīng)力平衡,在頂板上方形成了暫時平衡的巖石松動圈,這時工作面支架主要支撐的是松動圈內(nèi)巖石和煤層重量。工作面放頂開始落煤時,隧著煤層下落,空頂范圍變大,松動圈逐漸擴大,支架受力很快增加,這時如不采取措施,巖層壓著煤層就會壓垮支架,以致發(fā)生冒頂事故。因此,殘采工作面放頂落煤時,只能放一茬炮,然后將浮煤出空,就必須及時往后退,因為頂板已破壞過一次,直接頂隨煤層垮落一段時間后就會垮落,這就是曬口煤礦采煤工作面初次放頂。如果頂板巖石不自行垮落,浮煤就不能出空,等下次再復(fù)采,而且必須留有足夠的煤柱支承頂板。直接頂初次放頂?shù)奶攸c有:一是工作面空頂面積較大,壓力集中在最迎頭的支架,承受的壓力較大;二是原有頂板己遭破壞,初次放頂時,頂板再次受采動影響,頂板冒落快,冒落范圍也較大。
(二)復(fù)采工作面發(fā)生頂板事故原因分析
1、頂板初次來壓和周期來壓發(fā)生頂板事故的原因
①來壓前,由于支護強度不夠,造成直接頂與老頂離層,來壓時,老頂對直接頂形成沖擊引起推垮工作面事故;
②工作面支護強度不夠,老頂來壓時,壓垮工作面,造成事故;
③來壓前,支承壓力的集中,使老頂斷裂線附近頂板破碎,當沒有防止冒頂措施時,來壓時易發(fā)生局部冒頂事故;
④來壓時造成煤壁大量片幫,當開采厚度較大時,片幫煤容易造成埋人、傷人事故。
2、放頂時發(fā)生頂板事故原因分析
①毛峒間距小、煤柱少、頂板跨距選擇過大時,放頂前頂板壓力大于煤柱支承力和支護阻力,易發(fā)生壓垮工作面的頂板事故:
②初次放頂面積過大,頂板垮落時沖擊力大,容易推倒支柱而造成冒頂;
③初次放頂后,直接頂沒有完全冒落,就繼續(xù)采煤,使控頂面積越來越大,容易造成冒頂事故;
④開采巷道布置不合理,造成頂板壓力向局部支柱集中,造成局部頂板破碎,而容易發(fā)生局部冒頂事故;
⑤支柱未按要求支設(shè),初撐力不足,造成頂板下沉量過大或支護阻力較小,放頂落煤后,造成工作面支柱撐不住頂板而發(fā)生冒頂事故;
⑥進入空頂區(qū)進行打眼、放炮、放頂出煤。
二、實現(xiàn)復(fù)采工作面安全生產(chǎn)的措施
(一)強化技術(shù)管理夯實頂板管理的基礎(chǔ)工作
根據(jù)復(fù)采工作面的地質(zhì)條件和頂板情況優(yōu)化設(shè)計方案,經(jīng)過多次試驗探索得出:曬口煤礦上下順槽間距為60m,毛峒間間距為6-8m布置復(fù)采工作面的巷道;主順槽和主上山采用松木直徑為16cm的梁和腿,棚距不大于65cm,毛峒采用直徑為12—14cm的梁和腿,棚距不大于70cm的支護方式較為合理。
2、放頂落煤時,必須嚴格規(guī)定炮眼規(guī)格,裝藥量及放炮步驟,防止崩倒支架。
3、加強復(fù)采工作面工人的技術(shù)培訓工作,確實掌握工作面頂板冒頂?shù)念A(yù)兆,一旦發(fā)現(xiàn)冒頂預(yù)兆,現(xiàn)場人員能迅速采取有效應(yīng)急措施。
(二)加強現(xiàn)場管理,嚴把復(fù)采工作的工程質(zhì)量關(guān)。
1、嚴格把握復(fù)采工作面的支護工程質(zhì)量關(guān),做到質(zhì)量不合格不驗收。由安監(jiān)員對每個采煤面的支護質(zhì)量進行安全檢查,實行動態(tài)管理。
2、利用掌握的復(fù)采工作面初次來壓和周期來壓規(guī)律,在來壓前采取加強支護的措施,如釘拉條、打雙抬棚、開口對面設(shè)抗壓棚({亢側(cè)壓)等。生產(chǎn)礦長組織實施,安監(jiān)部門負責監(jiān)督。加強工作面迎頭和安全出口支護,這是頂板事故多發(fā)區(qū)和多發(fā)段,是頂板管理的重點部位,也是頂板管理的重中之重。
3、把好復(fù)采工作面后撤線路巷道的維修關(guān)。由于復(fù)采面只有一個安全出口,必須保證后撤線路的安全暢通。每班上班前,班長必須帶兩保工人從外往里檢查工作面巷道支護情況,班中指派專人對工作面后撤線路支護情況進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題,及時修護。
4、加強支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測。支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測是預(yù)防管理科學之一,通過對采煤面各部位頂板動態(tài)、支護質(zhì)量和不安全因素及其變化規(guī)律進行監(jiān)測和預(yù)報,及時制定可行的防范措施,可做到有效地控制頂板。
(三)建立健全頂板管理制度
健全的管理制度,是科學管理頂板技術(shù)和經(jīng)驗的結(jié)晶。根據(jù)礦井綜合情況,制定頂板管理系列標準和規(guī)范,作為日常頂板管理工作的依據(jù),保證頂板管理工作的有章可循,有法可依。另外,制度一旦制定下來,就要加大執(zhí)行力度,不折不扣堅決執(zhí)行,這樣才能達到預(yù)防頂板事故的目的。
掌握復(fù)采工作面頂板來壓特點和發(fā)生頂板事故原因,技術(shù)措施完善可行是頂板管理的基礎(chǔ),生產(chǎn)現(xiàn)場管理到位是搞好頂板管理工作的保證,健全頂板管理制度是頂板管理的有效手段,這三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,鏈式配合,方能有效進行煤礦頂板管理,防止頂板事故的發(fā)生。