徐矿集团顶板管理实施细则版 2DOCWord格式文档下载.docx
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组织重大顶板事故的抢险和处理。
2.集团公司、区域公司、子公司或矿(处)总工程师对本单位顶板管理工作负技术领导责任。
提出技术力量配备建议;
组织制定顶板管理工作计划和技术安全措施;
开展科研攻关,推广应用新技术、新工艺、新材料和新设备;
参加重大顶板事故的抢险和处理。
3.集团公司、区域公司、子公司或矿(处)分管副总经理、分管副矿(处)长对顶板管理工作负直接领导责任。
按时召开顶板管理会议;
组织实施顶板管理工作计划;
督促各级顶板管理人员落实岗位责任制,组织落实顶板管理各项措施;
4.集团公司、区域公司、子公司或矿(处)采掘副总工程师对专业顶板管理工作负技术责任。
按时参加顶板管理会议;
组织制定、审批和落实顶板管理的技术安全措施。
5.区队行政主管对本单位的顶板管理负全面责任。
落实“三大规程”、技术安全措施及有关规定,经常分析本单位井下工作场所的顶板情况,并采取有针对性的措施,及时向有关领导和部门汇报顶板变化及顶板管理工作情况。
6.区队技术负责人对本单位的顶板管理工作负技术责任。
负责编制和指导实施顶板管理措施,协助行政主管做好顶板分析、规程措施落实等工作,针对顶板变化及时修改作业规程和措施。
7.区队的班组长和职工对所在岗位的顶板管理工作负责,按规程措施要求完成本职工作。
8.集团公司、区域公司、子公司或矿(处)的安全监察部门负责顶板安全监察工作。
安监人员按照“三大规程”及有关规定,对顶板管理工作进行安全监察,督促现场作业人员落实顶板管理的各项技术安全措施。
9.集团公司、区域公司、子公司或矿(处)的生产技术管理部门负责顶板技术和管理工作。
落实顶板管理制度和措施;
指导编制矿压观测方案,分析顶板活动规律,为科学管理顶板提供依据;
及时分析顶板动态变化,有针对性地控制重点、难点;
组织学习推广顶板管理先进经验。
积极发展采掘机械化,推进支护方式改革,推广应用顶板支护新技术、新工艺、新材料、新设备,组织对冲击地压防治以及“三软”煤层、坚硬顶板、复合顶板、极破碎顶板等支护技术难题进行科研攻关。
10.加强各部门的业务保安责任。
地质测量部门负责矿井地质探查,分析构造变化,预测预报地质情况;
设计部门设计方案要有利于顶板管理,应结合矿井实际优化支护方案;
规划部门负责编制年度顶板管理安全费用计划;
供应部门要及时按质按量提供顶板管理所需的设备及材料;
教育培训部门要有计划地对职工进行顶板管理知识与技能培训;
区队应根据地质预报对顶板管理进行超前预控分析,对月度顶板关键提出管理计划,制定和落实顶板控制措施。
第5条矿井要加强水文、地质及矿压观测资料的收集、整理、分析研究,掌握煤层赋存情况、地质构造、顶底板岩性、煤岩物理力学参数和矿压显现规律,每月按工作面下发地质预报,为顶板管理提供基础资料。
第6条集团公司、区域公司、子公司或矿(处)必须建立正常的顶板管理活动制度。
设计、巷道开窝、回采前,矿井要根据地质资料对顶板控制进行超前评估;
采掘工作面过地质构造、冲刷带、富水区、空巷,采煤工作面安装、初次放顶、收尾、回撤,掘进工作面开、透窝等必须组织现场会审,确定顶板管控重点,制定措施。
集团公司每半年、区域公司每季度、子公司或矿(处)每月召开一次顶板管理会议。
子公司或矿(处)生产技术部门每周召开一次采煤、掘进、巷修、生产准备等专业顶板分析会;
区队每天分析一次顶板管理情况。
每次顶板会议都要有记录。
第7条采煤、掘进、巷修及准备等区队要建立健全支护质量班评估验收制度,每班有专人验收,及时发现并排除顶板隐患。
第8条集团公司、区域公司安全监察部、驻矿(处、子公司)安全监察处要建立顶板事故档案。
第9条作业规程(施工组织设计)的编制、审批必须结合实际,体现技术先进性、科学性,明确顶板管理方法,有顶板事故应急预案。
第二章回采
第一节一般规定
第10条同煤层相邻采煤工作面开采相互错开时间不应少于6个月。
一个采区内同一煤层的一翼只能布置1个采煤工作面作业;
一个采区内同一煤层双翼开采或多煤层开采的,该采区最多只能布置2个采煤工作面同时作业;
同煤层同翼的工作面停采线应平齐;
避免孤岛工作面和不合理留设煤柱形成应力集中;
近距离煤层群采煤工作面应采用内错布置;
推广应用沿空留巷、沿空掘巷、留窄小煤柱掘巷等技术。
第11条冲击地压煤层开采顺序要合理,避免因应力重新分布使巷道、硐室处于高应力区。
褶曲构造应从轴部开始回采;
盆地构造应从盆底开始回采;
断层附近应背向断层方向回采或面向断层的斜交方向推进;
采区一翼各工作面的推进方向应一致;
采区两翼应避免采动相互影响的工作面同时相向推进。
第12条严禁采用非正规采煤方法。
采煤工作面不准使用木支柱或金属摩擦支柱作为基本支护。
第13条工作面初放、收尾、调面、托顶煤或托伪顶开采、仰俯采、处理冒顶、停产、过老硐(空)、高冒区、含水钻孔及地质构造带等都必须编制专项技术安全措施,报子公司或矿(处)分管副总工程师批准;
区队干部应跟班把关,并组织有经验的工人进行操作。
第14条严格执行敲帮问顶制度,工作面应配备专用找顶工具,先检查后工作,发现问题及时处理。
第15条合理选择劳动组织和作业方式,保证工作面正常推进,综采(放)工作面月推进度不宜低于60m。
第二节顶板分类
第16条依据《缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类》标准(MT554-1996),基本顶(老顶)分为四级,直接顶分为4类,指标分别见表2-1、表2-2。
表2-1基本顶分级指标
分级
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
基本顶来压显现
不明显
明显
强烈
非常强烈
分级指标
pe≤895
895<pe≤975
975<pe≤1075
Ⅳa
Ⅳb
1075<pe≤1145
pe>1145
注:
基本顶的分级指标是基本顶初次来压当量pe:
pe=241.3·
ln(L0)-15.5N+52.6M
式中:
pe—基本顶初次来压当量,kPa;
L0—基本顶初次来压步距,取实测值或按L0=2.45Lp计算,m;
Lp—周期来压步距,m;
N—直接顶充填系数,N=hi/M;
hi—直接顶厚度,m;
M—煤层采高,m。
表2-2直接顶分类指标
类别
指标
1类
2类
3类
4类
不稳定
顶板
中等稳定顶板
稳定
坚硬顶板
主要
强度指标D
≤30
31~70
71~100
>120
无直接顶,岩层厚度在2~5m以上,Rc>60~80MPa,I与h大于1m。
参考
直接顶初次垮落步距(m)
≤8
9~18
19~28
>28
岩性与结构特征
泥岩、碳质泥岩、泥页岩;
节理、裂隙发育或松软。
致密泥岩、粉砂岩、砂质泥岩;
节理、裂隙不发育。
砂岩、石灰岩;
节理裂隙很少。
致密砂岩、石灰岩;
节理、裂隙极少。
D为强度指标,D=Rc·
C1·
C2。
Rc为岩石单向抗压强度,MPa;
C1节理裂隙影响系数,可按测量所得的节理裂隙间距I查表2-3得出;
C2值按分层厚度h查表2-4得出。
表2-3I与C1值的关系
I(m)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
C1
0.32
0.34
0.37
0.39
0.41
0.43
0.46
0.48
0.50
0.52
0.55
表2-4h与C2值的关系
h(m)
C2
0.24
0.25
0.27
0.29
0.33
0.35
0.36
0.38
徐州矿区可采煤层的基本顶和直接顶分级分类意见为:
上石炭系太原组(俗称屯头系)的17层属于Ⅰ级2类,20、21层属于Ⅱ级4类,二叠系山西组(俗称小湖系)的6、7、8、10层属于Ⅲ级3类,9层属于Ⅱ级2类,二叠系石盒子组(俗称夏桥系)的1、3层属于Ⅰ级2类,2层属于Ⅱ级2类;
与上述意见明显不符时,按顶板分级分类指标确定。
异地矿区可采煤层的基本顶和直接顶分类,按照顶板分级分类指标,结合煤层顶板条件和矿压观测资料确定。
第三节支护
第17条采煤工作面应根据《煤矿安全规程》、行业技术规范和围岩结构、顶板分类、矿压资料等进行支护设计。
支护强度计算要考虑相邻或相似工作面实测的最大矿压强度等因素。
选择的支架应适应工作面条件,并具有“抗压、防漏、防推”的能力。
1.综采支架支护强度计算
选用载荷估算法和实测统计法计算,取其最大值。
(1)载荷估算法
通常情况采用下式估算:
P=kMγ
基本顶初次来压步距已知时也可用下式估算:
P=200+8L0
P—综采支架支护强度,kPa;
M—煤层采高,m;
γ—岩层体积力,kN/m3;
K—载荷系数,取值4~8,依据顶板分级分类选取,来压不明显取低倍数,来压强烈取高倍数;
Lp—周期来压步距,m。
(2)实测统计法
①Ⅰ~Ⅲ级基本顶额定支护强度下限计算
P=72.3M+4.5Lp+78.9Bc-10.24N-62.1
②Ⅳ级基本顶额定沿米支护强度下限计算
RH=[241.3ln(L0)+52.6M-15.5N-455]Bc×
Ck
P—基本顶额定支护强度下限,kPa;
RH—基本顶额定沿米支护强度下限,kN/m;
Bc—控顶距,m;
Ck—备用系数,Ⅳa级基本顶取Ck=1.2~1.3;
Ⅳb级基本顶取Ck=1.4~1.6。
表2-5各级基本顶必需的额定支护强度及沿米支护强度下限参考值
项目
额定支护强度下限
(kPa)
额定沿米支护强度下限
(kN/m)
基本顶级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
煤层采高M,m
M=1m
390
420
470
610
750
2745
3375
M=2m
440
490
530
720
800
3240
3600
M=3m
500
550
580
830
970
3735
4365
M=4m
570
680
935
1090
4200
4910
2.综放支架支护强度计算
选用实测统计法和岩石自重法计算,取其最大值。
(1)实测统计法
P=325MQ0.21
P—综放支架支护强度,kPa;
MQ—煤层全厚,m。
(2)岩石自重法
P=M1γ1+
M1—顶煤厚度,m;
γ1—顶煤体积力,kN/m3;
η—顶煤放出率,%;
Kp—矸石碎胀系数,一般Kp=1.10~1.30。
3.液压支架额定工作阻力与初撑力
(1)额定工作阻力计算
QS=
或:
QS=
QS—液压支架额定阻力,kN/架;
P—额定支护强度,选计算与实测结果中的最大值,kPa;
RH—额定沿米支护强度下限,kN/m;
SC—液压支架中心距,m;
KS—液压支架支撑效率;
一般取值范围为:
支撑式支架0.90~0.96;
支掩式掩护支架0.65~0.75;
支顶式掩护支架0.80~0.90;
支撑掩护式支架0.80~0.95。
(2)初撑力
一般支架初撑力不小于支架额定阻力的80%;
适当提高初撑力可减少支架的增阻值,从而减少顶板下沉量及安全阀开启率。
4.单体液压支柱工作面支护参数计算
(1)支护强度
采用载荷估算法估算,通常情况采用下式估算:
P=C(39M+2.4L0-6.9N+134)
P—基本顶来压时的支护强度,kPa;
C—备用系数,一般取1.20~1.40。
(2)支护密度
支护密度的确定,即工作面柱距、排距的选取必须综合考虑作业通道、护顶材料长度、护顶效果等因素,并满足下式要求:
n=P/RT=1/a×
b
n—单体液压支柱工作面支护密度,柱/m2;
P—基本顶来压时的支护强度,选计算与实测结果中的最大值,kPa;
RT—工作面单体液压支柱有效支撑力,kN/柱,RT=KBKZRB,KB—单体液压支柱承载不均匀系数,取0.80~0.90,KZ—单体液压支柱增阻系数,取0.90~0.95,RB—单体液压支柱额定工作阻力,kN/柱;
a—工作面柱距,m;
b—工作面排距,m。
第18条采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须超前加强支护。
1.锚杆(索)支护巷道:
跟顶板施工的,弱冲击或无冲击危险,超前支护距离不得小于40m;
中等冲击危险,超前支护距离不得小于100m;
强冲击危险,超前支护距离不得小于150m。
托顶煤施工的,中等及以下冲击危险,超前支护距离不得小于100m;
强冲击危险,超前支护距离不得小于300m。
2.其余不论采用何种支护方式的巷道,从煤壁线往外至少40m,往里至切顶线,均必须采取加强支护措施。
3.超前支护采用单体液压支柱和金属铰接顶梁扶设,从切顶线起至煤壁线向外至少40m架设双排架棚,40m向外可架设单排架棚,单排架棚应尽量向巷中架设。
拱形棚支护巷道超前支护可支设点柱,点柱与棚梁间垫防滑木;
应超前替棚,其超前替棚距离煤壁不宜小于3m。
所有超前支护单体液压支柱初撑力不低于50KN,并有防倒设施。
4.综采(放)工作面推广应用超前液压支架支护。
第19条采煤工作面出口高度必须符合《煤矿安全规程》规定,其断面必须满足通风、行人、运输、设备安装的要求;
出口内无杂物,并且留有不小于0.8m宽的人行道。
支架完整无缺,支设符合要求,若超前架棚梁和原棚梁均为金属材料时,棚梁间必须有防滑措施。
采煤工作面两巷超前加强支护、替棚、回料方式都必须在作业规程中明确规定;
超高巷道扶棚或接顶必须制定技术安全措施。
需改棚或改柱时,必须坚持“先支后回”的原则,支设好临时支护,临时支护必须牢固有效。
第20条工作面端头应采用端头支架或过渡支架支护。
单体液压支柱工作面使用刮板运输机的,端头采用双楔梁或四对八根长钢梁支护,并覆盖运输机电机、减速箱区域。
工作面刮板运输机机头、架棚支护巷道的两端头,靠工作面支架(棚)一侧应扶一对长钢梁或一趟双楔梁加强支护。
端头长钢梁与巷道支架的距离不得大于0.5m,对与对之间净间距在作业规程中明确规定。
使用长钢梁支护时,必须保持一梁三柱、交替迈步成对使用,同对棚梁之间的净距离不应大于0.3m。
长钢梁要有花边,严禁侧向使用,挪移长钢梁应使用托梁器。
覆盖运输机电机、减速箱区域的双楔梁上必须有双楔;
楔的斜面与弧形槽的斜面相吻合,两楔应对打,并打紧打实;
不得出现2根悬梁,且柱与柱间距不得超过2.4m。
第21条单体液压支柱工作面由于逐步延长或缩短、使用滑行运输、输送机尾未安装电机减速箱或采用点柱支护,其相应端头不使用四对八根长钢梁或双楔金属铰接顶梁支护时,必须采取其它加强支护措施。
第22条单体液压支柱工作面输送机电机减速箱的端头必须做超前档,超前档的长度、宽度及工序安排应在作业规程或措施中具体规定。
第23条壁式单体液压支柱工作面的顶板管理可采用3~4档、3~5档或4~5档控顶。
第24条倾斜和缓倾斜煤层壁式单体液压支柱工作面的支护方式应采用走向棚,其中薄煤层的4类顶板可选用戴帽点柱。
第25条基本支柱的架设必须做到及时、牢固、迎山有劲,迎山角度3~5°
,严禁退山,并支设在实底上,松软底板支柱必须穿铁鞋或其它高强材质鞋,其钻底量不超过100mm。
穿鞋后钻底量仍超过的,应加大柱鞋尺寸或采取其它措施。
第26条采煤工作面严禁空顶作业。
凡有下列情况之一者即视为空顶作业:
1.在无支护的情况下,从事与支护无关作业的;
2.不按作业规程、操作规程、技术措施规定的支护、回料程序及支护质量要求作业的;
3.在采煤工作面机道作业需设临时支护而未支设的;
4.接顶不实或联网不严的。
第27条倾角≥25°
的工作面,煤壁机道与人行侧之间沿倾斜方向必须设可靠的挡煤(矸)设施,防止煤(矸)窜出刮板输送机伤人;
煤壁机道至少每隔15m设一道走向挡板或挡帘;
人行道每隔10m设挡板,挡板高度不得低于0.6m,且便于行人通过;
工作面运输机头处必须设挡板或挡网,防止煤(矸)滚落伤人。
当人员进入煤壁区检修、打眼、注水、联网等作业时,必须设置可靠的挡煤(矸)和护帮设施。
单体液压支柱工作面采高≥1.3m时,靠煤壁的两排正规支柱必须有防倒柱措施;
倾角≥25°
且采高≥1.6m时,靠煤壁的两排正规支柱都必须使用刚性联柱器,其余支柱必须拴防倒绳。
单体液压支柱工作面采高≥2.3m或倾角≥25°
且采高≥1.6m时,在切顶线侧架设一趟首尾相接的倾斜架棚,优先选用高分子材料架棚梁,使用木料时,圆木一面剖成平面,厚度≥160mm。
单体液压支柱工作面倾角≥25°
时应采取防抽顶措施,倾角≥35°
时应采取防抽底措施。
第28条壁式工作面爆破必须分段进行,分段距离依据顶板岩性在作业规程中明确规定,爆破崩倒、崩歪的棚柱必须及时处理,否则不准继续爆破。
第29条使用铰接顶梁支护的工作面,铰接顶梁圆销小头必须向上;
工作面挂梁时,必须使用水平楔,靠煤帮侧一档的顶梁应上齐水平楔;
顶梁应铰接使用,铰接率必须大于90%,不得出现连续不铰接顶梁(工作面调面茬档处除外)。
齐梁直线柱不得采用倒悬臂支护形式。
第30条使用铰接顶梁支护的工作面,煤壁区落煤后要及时挂梁支护,端面距大于300mm时,应采取临时支护措施,其支护方式在作业规程中规定。
第31条薄煤层炮采或高档普采工作面3类及以下煤层顶板,应使用铰接顶梁或薄型顶梁配合单体液压支柱支护;
采用其它支护形式时,必须制定可靠措施。
4类煤层顶板可采用戴帽点柱支护,但支护密度必须满足需要的最大支护强度,切顶线侧必须补打密集支柱,且两段密集支柱之间必须留有宽0.5m以上的出口;
有条件的工作面每隔6m配备一组液压切顶墩柱;
煤壁区落煤后必须及时支设临时柱,其间距在规程或措施中明确规定。
第32条回采期间,工作面所有支柱都要实行全承载支护,全承载支柱的支设方法和要求,必须在作业规程中明确规定。
第33条工作面使用木垛作为特殊支架时,其木垛料必须是方木,且不变质、不损坏;
木垛料的规格尺寸、木垛支设与拆除方法及防倒措施等,必须在作业规程中明确规定。
单体液压支柱工作面下列情况下必须增设木垛或液压切顶墩柱:
初放期间,中厚煤层断层落差超过1m、薄煤层断层落差超过煤厚1/2的,过老硐,顶板压力异常、上下端头悬顶面积超过规定的。
初放期间木垛或液压切顶墩柱间距不得大于15m,断层处木垛(液压切顶墩柱)应在上下盘支设;
过老硐时木垛应支设在老硐口所处的切顶线侧。
第34条使用刮板输送机的单体液压支柱工作面,移输送机必须依次逐段进行,推溜弯曲过渡段应及时补打加强支柱或替柱,并有防止顶倒棚柱的安全措施。
高档普采工作面必须使用专用推溜千斤顶,推溜千斤顶严禁抵在基本支柱上。
第35条分层开采工作面必须合理确定分层高度,严禁超高回采。
在回采上分层时,必须铺网。
上、中分层工作面,必须向采空区注水或注浆。
注水或注浆的具体要求,应在作业规程中明确规定。
上、中分层工作面必须把分层煤厚和铺网情况及假顶上冒落大块矸石(〉2.0m3)记载在(1:
500)图上。
地质部门按规定探明剩余煤厚,为下分层开采提供资料。
第36条所有支柱必须架设牢固。
工作面内作为基本支护的单体液压支柱初撑力:
柱径为110mm的不得小于110kN,柱径为100mm的不得小于90kN,柱径为90mm的不得小于75kN,柱径为80mm的不得小于60kN。
对于软岩条件下初撑力确实达不到要求的,在制定措施、满足安全的条件下,必须报集团公司(区域公司)审批。
其他支护方式的单体液压支柱初撑力不得小于50kN。
单体液压支柱工作面泵压不得小于18MPa;
有专人进行二次补液,初撑力达到规定要求的支柱比例不得小于70%,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;
测压时无压力显示的单体液压支柱视为失效支柱,必须立即更换。
综采(放)工作面泵压不得小于30MPa,支架立柱初撑压力不小于额定泵压值的80%。
第37条采高不得超过支架(柱)允许的最大高度和低于允许的最小高度,支护状态下立柱(支柱)活柱伸出行程不得低于200mm。
第38条放顶煤工作面的放煤步距、放煤顺序及采放平行关系必须在作业规程中明确规定。
第39条严禁在控顶区域内提前摘柱,碰倒、损坏或失效的支柱(架),必须立即恢复或更换。
在改换支柱时,必须严格按先支后回的顺序进行。
第40条推广应用铁枇子或其它高强材质枇子代替条棍护顶,
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