综放工作面末采回撤封闭方案概要.docx

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综放工作面末采回撤封闭方案概要

########工作面末采、回撤及封闭方案

一、########工作面生产概况

########工作面设计可采走向长度1493m，倾向长度180m。

该工作面开采4#煤层，煤层赋存稳定，平均厚度为23.5m；工作面地层整体向南南西及北北东方向倾斜，平均倾角为3°，属于近水平煤层；煤层自燃发火期3～5个月，煤尘具有爆炸性。

########工作面采用走向长壁综采放顶煤采煤法，回采过程中留设10m底煤，工作面可采厚度为13.5m。

该工作面切眼共安装支架104架，其中过渡架6架、中部架98架，前、后部刮板输送机各一部，前端头安装有1组（2架）端头架；运输顺槽安装超前支架3组（6架），转载机、破碎机和胶带输送机各一部；回风顺槽安装超前支架4组（8架）。

截止2015年7月1日，########工作面剩余可采走向长度为70m，根据目前生产状况，为确保安全顺利回撤并封闭，经矿业公司研究决定，停采线南移30m，提前组织回撤。

二、工作面末采及回撤通道支护方案

1、工作面末采回采工艺要求

工作面进入末采期前，调整回采工艺，使工作面机头、机尾保持同步；进入末采期后，工作面推采至距停采线15米时，工作面运输机机头机尾进度一致，铺网期间使工作面机头、机尾同步推进；工作面推采严格按照两巷控制工作面层位，工作面推采过程中做到“三直、两平、两畅通”，两顺支护高度达到3.5m，支护质量可靠。

2、工作面末采铺网工艺

工作面推采至停采线前20m处停止放煤，工作面进入末采期。

推采至停采线前15m处开始铺设高强聚脂纤维柔性网（第一茬使用Φ18×2400mm锚杆固定）；铺网同时，在高强聚脂纤维柔性网上部铺设规格为10m×1.2m隔离风筒布，与高强聚脂纤维柔性网一同用锚杆固定在巷道顶板上，确保采空区漏风堵漏；支架顶梁上方架设木板梁，板梁规格为1500mm长×150mm厚方垫木，每推采一刀架设一茬板梁，每根板梁要架设在相邻两个支架上，板梁间距800mm，板梁用铁线固定在顶网下方；推采至距停采线10m处，工作面切眼顶板铺网后开始打锚杆，锚杆规格Φ22×2500mm，间排距1750mm×800mm，每根锚杆使用2支药卷（一支快速，一支中速）；在高强聚脂纤维柔性网网片搭接长度为200mm，搭接处每隔200mm采用12

铁丝绑扎。

此段末采范围内，铺网、打锚杆施工工期约为4天。

（见图1）

图1工作面铺网示意图

3、回撤通道支护工艺

工作面距停采线4.0m处开始拓宽回撤通道，回撤通道高3.5m、宽4m。

回撤通道顶板采用锚网索联合支护，锚杆规格为Φ22×2500mm、锚杆间排距800mm×800mm，每根锚杆采用2支药卷（一支快速，一支中速）；锚索采用Φ21.8×7100mm钢绞线，“三三”布置，间排距1600mm×1600mm，每根锚索使用3支药卷（一支快速，两支中速），配合托梁使用（L=2000mm，20

槽钢制作）。

巷道顶板比较破碎时，除正常支护外，采用架设单体、工字钢棚梁加强支护，棚梁间距控制为800mm。

回撤通道巷帮采用锚网支护，锚杆规格为Φ22×2500mm，锚杆间排距800mm×800mm，每根锚杆采用2支药卷（一支快速，一支中速）；网片采用8#铁丝编制的菱形铁丝网，搭接长度为100mm，搭接处每隔200mm用16#双股铁丝绑扎。

回撤支架后，及时在回撤通道内架设“#”型木垛，木垛布置可根据顶板状况采用密集木垛的形式。

打木垛时，必须保证木垛贴紧煤壁，防止顶板冒落时推到木垛，影响工作面正常通风。

回撤通道施工工期约为4天。

回撤通道支护及铺网图示如附图一所示，工作面末采及回撤期间巷道铺网支护详（见图2）。

图2工作面回撤通道支护及铺网示意图

4、工作面回顺抹角及上隅角支护管理

（1）工作面回顺抹角支护管理

工作面设备回撤期间，为便于运输车辆能顺利进出回撤通道，需要对回撤通道与回顺交叉点处巷道进行抹角处理。

根据设备运输

车辆型号及规格，确定交叉点巷道抹角半径为5000mm；巷道抹角后造成工作面回撤通道空间跨度较大，为加强回撤期间巷道的顶板管理，对该区域巷道采取如下支护方式加强顶板支护：

巷道抹角处三角区范围内采用锚网索支护并配以W型钢带，采用密集锚索布置，锚索间排距控制为1600mm×1600mm。

巷道抹角处三角区范围内架设单体、工字钢棚梁加强支护，棚梁间距控制为700mm，视工作面顶板压力情况，可在工字钢梁中部进行锚索加固。

具体支护形式布局详见（图3）。

（2）工作面回顺超前支护管理

在工作面设备回撤过程中，回顺超前架将先行进行回撤，超前架回撤后，对原有超前架支护范围内的巷道架设单体、工字钢棚梁加强支护，架设单体、工字钢棚梁需满足以下要求：

架设单体、工字钢棚梁超前支护范围为15m，棚距控制在700mm以内。

工字钢采用矿用11

工字钢；具体支护形式布局详（见图3）。

图3工作面回顺超前支护管理示意图

5、工作面运顺前端头支护管理

在拓宽回撤通道过程中，端头支架与前移前部刮板输送机同步前移，对工作面下隅角进行加强支护，采取如下方式：

（1）工作面进入末采前，运顺超前支架距停采线15m，开始在超前支架工字钢棚，棚距不大于700mm，架设距离10m，施工回撤通道前，工作面下隅角巷道靠采空侧可采用打设“#”型木垛（使用道木）的方式，为降低对采空区的漏风，采取对下隅角通道采用袋子墙封堵并进行喷浆处理的方法。

（2）在拓宽回撤通道时，将后部刮板输送机缩回，端头支架每前移一茬，及时在端头架尾打设“#”型木垛；木垛打至后溜机头位置时，为维护回撤空间，支架拉移后及时在工字钢梁下补打单体支柱。

（3）运顺超前架、转载机（破碎机）、端头支架在回撤过程中，及时在撤出空间内打设双排“#”型木垛；工作面前端头支护管理详见（图4）。

图4工作面运顺及端头支护示意图

6、绞车硐室施工

为回撤工作面后部刮板输送机，须在回顺西侧帮部施工一个绞车硐室，硐室中心线与后部刮板输送机中心线处于同一位置。

绞车硐室规格尺寸为：

长×宽×高=4m×3m×3m，绞车硐室支护方案为锚网支护，具体详见图2、图3。

待后部刮板输送机全部撤出后，回撤绞车硐室绞车，并在硐室内施工一个小水窝，规格为4m长×3m宽×1.5m深。

三、工作面设备回撤方案

1、工作面回撤设备

########工作面回撤的主要设备有：

（1）工作面支架共104架，其中包括ZF13000/21/40型中部支架98架、ZFG13000/24/40H型过渡架6架。

（2）端头支架ZTZ26000/25/38型1组。

（3）运顺ZTC29870/25/38A型超前支护液压支架3组。

回顺ZTC39830/25/38B型超前支护液压支架4组。

（4）MG500/1330-WD型采煤机1台。

（5）SGZ1000/2×855型工作面前部刮板输送机1部（180米）；SGZ1200/2×855型工作面后部刮板输送机1部（180米）；SZZ1350/700型转载机1部（65米）。

（6）DSJ140/300/3×400型顺槽皮带机1部，PCM400型破碎机一部。

（7）乳化液泵站、喷雾泵站、盐泵、气雾阻化泵、绞车、供电设备等采用34台平板车装载组成的设备列车。

2、设备回撤工期及运输路线

（1）设备回撤工期

①回顺超前架、采煤机以及前、后部刮板输送机回撤（含解体、拆除），预计工期5天。

②工作面支架回撤，工期13天（计划每天回撤8架）。

③设备列车回收、电缆、皮带机中间架、自移机尾、转载机、破碎机、运顺超前支架、端头架回撤拆除、回收与工作面支架回撤平行作业，工期10天。

（工作面前后部刮板输送机机尾、过渡槽、采煤机拆除回收后，使用支架搬运车运输运顺自移皮带机尾、转载机、破碎机运顺超前架、端头架）

④运顺皮带机头及溜煤斗、拆除、回收（待运顺2#防爆挡水墙施工完毕），工期4天。

⑤########工作面设备全部回撤完成，计划工期18天。

（1）设备回撤运输路线

①经运顺回撤设备：

运顺设备列车、皮带机中部架、皮带机机头部、转载机、皮带机自移机尾、运顺超前架、端头支架由运顺撤出。

空车：

副井底→中央1#辅助运输大巷→########运输措施巷

重车：

########运输措施巷→中央1#辅助运输大巷→中央大巷11#联络巷→中央2#辅助运输大巷→副井底

②经回顺回撤设备：

回顺超前架、工作面前、后部刮板输送机、采煤机、工作面支架由回顺撤出。

空车：

副井底→中央1#辅助运输大巷→3#联络斜巷→########回风巷

重车：

########回风巷→3#联络斜巷→中央大巷3#联络巷→中央2#辅助运输大巷→副井底

3、设备回撤顺序

（1）运顺设备

设备列车→皮带中部架→皮带机尾→转载机→破碎机→超前架→端头架→中央大巷9#联络巷3300V移变→回收二趟10KV高压电缆

（2）工作面设备

回顺超前支架→前部刮板输送机→采煤机→后部刮板输送机→工作面支架

4、回撤方法：

（1）工作面超前架、中部架、端头架、过渡架均使用支架牵引车、拖车搬运至副井底，经副立井升至地面后使用支架牵引车、托车运送至龙门吊下工业场地摆放整齐。

（端头架井下现场解体，使用矿用平板车装车捆绑，支架搬运车运至副井底升井）

（2）前、后部刮板输送机机头、机尾大件、破碎机、采煤机部件采用矿用平板车装车捆绑，支架搬运车运至副井底，经副立井至地面后，使用支架搬运车运送至龙门吊下工业场地摆放整齐。

（3）带式输送机、刮板链条、刮板、电缆架、中部槽等采用DBT叉车装车，用WCQ-5E/8E型无轨胶轮车经副立井运至龙门吊下工业场地摆放整齐。

（4）支架牵引车3台、支架拖车3台、DBT叉车1台，30T双速绞车一台、19T双速绞车4台。

5、前期准备工作

（1）在后部溜子机尾（工作面停采位置）对面（回顺副帮）做绞车硐室，安装19T双速绞车一台，待前部刮板输送机回撤完毕工作面安装30T、19T双速绞车各一台，运顺三岔口安装19T绞车一台，回顺安装19T绞车一台。

（2）临时供电、供液系统在设备回撤前形成，支架回撤期间工作面供660V电源。

运顺形成乳化液泵站一套（二泵一箱），回顺形成乳化液泵站一套（一泵一箱）。

（3）对所有的胶轮车提前进行维护，保证回撤期间的车辆正常运行。

（4）对立井提升系统、水配重进行全面检修，保证回撤期间正常运行。

（5）副井口、井底各安装20T回柱绞车各一台。

（6）对托盘、矿用平板车进行全面检修。

（7）副井底、井口安装乳化液泵站，用于支架调整姿态。

四、“一通三防”管理方案

1、通风系统、监测系统调整方案

（1）通风系统调整

########工作面支架回撤前，调整########工作面通风系统，调整为回顺进风、运顺回风。

具体为：

在########运顺措施巷施工一组风门和在########运顺机头硐室施工一道板闭，调节风量；打开大巷3#联络斜巷风门，调节########回顺巷口和########运顺回风道调节风窗；工作面进风由1650m3/min调整至1000m3/min，泄水巷仍采用局部通风，供风量由380m3/min调整至200m3/min，，如图5所示：

图5########工作面设备回撤前通风系统示意图

工作面回撤设备及封闭施工前，做好以下准备工作：

①在大巷6#联巷备用一组2×45kw型局部通风机、300m长Φ800mm风筒，如遇回撤期间，工作面顶板冒落造成通风不畅时可开启风机，保证回撤期间正常通风。

②########运顺措施巷风门投入使用前，综采队将风门前后设备列车、电缆回撤完毕；########运顺机头硐室施工板闭前，综采队提前将板闭施工位置处皮带、管路回收。

③对运顺三叉口向里10m、回顺1#联巷向里10m处防火门维修，确保正常使用。

（2）回撤期间监测监控管理

########工作面传感器安设位置如下：

①在########工作面进风（回顺距停采位置向外5-10m处）安设甲烷传感器和一氧化碳传感器各1台，甲烷传感器断电浓度为0.5%，报警断电范围为回顺及工作面风流中所有非本质安全型电气设备电源。

②在工作面作业地点安设甲烷传感器1台，具体安设位置随作业地点变动进行调整，传感器报警浓度为0.8%，断电浓度为1%，断电范围为工作面风流中所有非本质安全型电气设备电源。

③④⑤⑥⑦在########工作面回风（运顺三岔口以里10m处）安设甲烷、温度和一氧化碳传感器各1台，甲烷传感器报警浓度为0.7%，断电浓度为0.8%，断电范围为工作面及回风流中所有非本质安全型电气设备电源。

2、回撤期间瓦斯治理

截止7月1日，########工作面运、回顺侧剩余未采区域煤体预抽时间达到27个月，实验室检测残存瓦斯含量降为1.53m3/t；回采末期、回撤期间，主要采取如下措施防治瓦斯：

（1）通风系统调整后，关闭高抽巷抽放系统。

工作面瓦斯由风排、上隅角抽放、泄水巷抽放钻孔抽放解决，确保回风流瓦斯浓度不超限。

（2）在########泄水巷施工三组高位卸压孔，进行采空区瓦斯抽排工作。

高位卸压孔设计方案：

########泄水巷水仓出水口向外3m处施工第一组钻孔，第二组位置距第一组25m，第三组钻孔施工位置位于停采线向外20m，每组4个孔，孔间距1m，开孔高度距底板2m，终孔位置位于煤层顶板向上2m，全孔深下Φ89mm套管，钻孔具体施工参数见表1，钻孔平面图见图6，钻孔剖面图见图7。

表1########泄水巷高位卸压钻孔参数表

孔号

方位角（°）

倾角（°）

孔深（m）

套管深度（m）

1-1#

160

11.5

75.5

75.5

1-2#

154

11

79

79

1-3#

151

10.5

83

83

1-4#

140

9.5

91

91

2-1#

149

14

50

50

2-2#

142

12.5

56.2

56.2

2-3#

138

11.5

60

60

2-4#

130.5

10

71

71

3-1#

160

9

75

75

3-2#

154

9

79

79

3-3#

151

8

84

84

3-4#

140

7.5

91

91

图6########泄水巷高位卸压钻孔示意图

图7########泄水巷高位卸压钻孔剖面图

管路连接：

从########回顺采前预抽管路经1#联巷接一趟Φ159mm管路至泄水巷进行抽采，每个钻孔采用Φ108mm钢丝软管连接，并安装Φ108蝶阀和测气阀门，便于监测与控制。

3、防灭火方案

（1）工作面停采前预防性防灭火措施

根据中国矿业大学对4#煤层综放工作面“三带”测试结果，采空区漏风带宽度最大宽度为115m（进风侧115m、回风侧75m）。

在工作面距停采线前100m处开始实施预防性防灭火措施，确保停采后工作面防灭火指标气体正常。

①黄泥灌浆系统：

距停采线100m处开始，加强采空区灌浆，保证水土比不大于4:

1；分别距停采线100m、30m处架后埋设Ф108mm钢管，并按图示安设花管，用于末采及回撤期间黄泥灌浆及三相泡沫灌注，如图8所示。

图8架后埋黄泥灌浆管（灌浆）位置示意图

②灌注凝胶

a当工作面推采至距停采线90m进行一次架间打钻注凝胶工作，在工作面采空区形成凝胶墙。

b回撤工作支架时，根据回撤支架情况，对运顺高位防灭火钻孔先后注凝胶。

工作面支架回撤完后，对回顺高位防灭火钻孔灌注凝胶。

c########工作面扩帮开始后，上、下隅角每两天贴顶、贴帮敷设一趟Ф108管路，灌注凝胶，确保封堵严实，胶体不外流。

d工作面推采过程中利用运顺、回顺施工的高位防灭火钻孔前期利用高压注水泵注水，湿润煤体，钻孔进入采空区20m时，灌注凝胶。

e########工作面回撤通道施工完毕后，利用两天时间进行一次架前打钻注凝胶工作。

在工作面切眼内布置3台钻机、2台凝胶机进行架前打钻注凝胶工作。

设计施工钻孔18个，孔深15m，孔径Φ50mm，仰角15°-20°，每5架施工一个钻孔，开孔位置位于2架液压支架前梁之间的缝隙，孔位位置伸向架后采空区7m，采用Φ50mm一次性钻杆封孔。

在采面上下隅角提前预埋注凝胶管路。

图5钻孔施工剖面图

图9钻孔施工平面图

③喷洒阻化剂：

工作面24h不间断进行喷洒阻化剂，阻化剂浓度不低于20%。

④注氮系统：

①在运顺侧距停采线100m处开始埋设注氮管路，分别在100m、50m、20m处埋设注氮管路向采空区注氮，以及通过注氮管路向泄水巷正头闭墙注氮，确保24小时不间断，氮气浓度不低于97%

⑤上下隅角封堵：

继续执行常规期间每天上下隅角施工全断面墙体并用卡弗尼进行喷堵，确保上下隅角封堵严实，发泡水泥块墙体厚度必须确保1m厚。

⑥束管监测系统：

距停采线90m、50m、20m处，分别埋设1趟束管，在均匀布置5个采样头，对采空区气体进行分析。

⑦########运顺、回顺及泄水巷防灭火钻孔施工方案：

在########运顺、回顺距停采线向外30m处各施工一组防灭火钻孔，孔间距为1m,开孔高度为3.5m（巷道正帮肩部位置），共6个孔；全孔深下Φ89套管，孔底3m采用花管，终孔位置位于煤层顶板，钻孔具体参数见表2、表3，钻孔布置方式见图10。

表2########回顺防灭火钻孔具体参数

孔号

方位角

（°）

倾角（°）

孔深（m）

终孔

位置

套管深度

（m）

1#

166.4

9.8

46

煤层

顶板处

46

2#

148

8.3

54

54

3#

135.7

6.8

66

66

4#

127.2

5.7

79

79

5#

120.6

6.9

96

96

6#

115.9

5.8

114

114

表3########运顺防灭火钻孔具体参数

孔号

方位角

（°）

倾角（°）

孔深（m）

终孔

位置

套管深度（m）

1#

180

8.0

45

煤层

顶板处

45

2#

192.5

7.8

46

46

3#

203.5

7.2

50

50

4#

212.5

6.5

55

55

5#

220

5.8

62

62

6#

225.5

5.2

70

70

图10工作面注凝胶钻孔示意图

（2）回撤期间防灭火措施

①工作面回撤期间，必须严格按照要求进行灌浆，并加强停采线30～70m范围内采空区的灌浆（通过架后埋管及泄水巷防灭钻孔）。

②通过回顺侧距停采线40m处埋设的管路，向采空区进行24小时连续注氮，氮气浓度不低于97%。

③加强堵漏，每天安排专人巡回检查隅角墙体封堵材料的完好性，发现问题，立即汇报、处理。

④做好########泄水巷封堵工作，确保密实不漏风。

⑤做好防灭火钻孔封孔、封堵工作，必须采用高分子材料封堵严实孔壁周围空间，钻孔使用完毕后，必须采用堵头、石棉垫封堵牢固。

⑥加强气体观测，做好预测预报工作。

在工作面上下隅角、工作面中部架间及后部溜子处，每小班安排专人负责瓦斯、CO等气体的检查。

（3）工作面发生火灾、瓦斯事故时避灾路线：

①处于事故地点上风侧的人员：

########运顺→4010102运顺措施巷→一号辅运大巷→副井底→地面。

②处于事故地点下风侧的人员：

########回顺→########回顺1#联巷→3#联络斜巷→一号辅运大巷→副井底→地面。

③########泄水巷：

########泄水巷→3#联络斜巷→一号辅运大巷→副井底→地面。

4、工作面封闭方案

########工作面回撤结束后，立即对工作面内圈进行封闭，然后对外围进行封闭

（1）内圈封闭方案及工期安排

########工作面回撤完毕后，立即从内圈对工作面进行封闭，密闭墙施工位置（如图）所示。

图11工作面初期封闭示意图

①闭墙施工方法和顺序：

①②（②防爆墙同时封顶），其中：

①防爆墙位于########泄水巷巷口沉淀池以里位置处（规格：

2×1m预制块+3m黄土）。

②闭墙位于########运顺三岔口以里5m处（规格：

防爆防水墙）；闭墙位于########回顺1#联巷向里5m处（规格：

2×1m预制块+3m黄土）。

②施工工期安排：

①闭墙当102工作面1#水仓涌水引至泄水巷巷口2号临时水仓时，即开始施工；②、闭墙同时施工，同时封顶，预计工期为7天。

（2）外圈封闭方案及工期安排

工作面内圈封闭完成后，立即开始实施外圈闭墙的施工，外圈闭墙施工位置如下图：

图12########工作面永久密闭闭墙示意图

①闭墙施工方法和顺序：

④⑤⑧→⑥⑨→⑦（要求④、⑤闭墙必须同时封顶）；其中：

④闭墙位于########回顺口向里5m处（规格：

防爆防水墙）。

⑤闭墙位于3#联巷斜巷与一号回风大巷立交处南侧（规格：

防爆防水墙）；⑥3#联巷斜巷与一号回风大巷立交处北侧（规格：

2m预制块）；⑦闭墙位于三号联络斜巷距一号辅运大巷以里5m处（规格：

2m预制块）；⑧闭墙为########运顺与一号回风大号立交南侧，要求距########运顺回风道5m（规格：

2m预制块墙）；⑨闭墙为########运顺与一号回风大号立交北侧（规格：

2m预制块墙）；⑩########运顺口以里5m位置（规格：

2×1m预制块+3m黄土）。

②施工工期安排：

④、⑤⑩闭墙计划工期为7天；⑥⑦⑧⑨⑩闭墙工期均为5天；考虑########运顺、回顺封闭同时安排队伍施工，预计########工作面外圈封闭工期为24天。

③防爆防水墙规格：

厚度为5米墙，其中1米厚预制块+3米充填材料（填充材料为混凝土砂浆）+1米预制块。

④########运顺外圈封闭前，提前在中央胶带大巷距########运顺西侧15m位置处安设2×15KW局部通风机一组，敷设风筒100m至########运顺与一号回风大巷立交位置处。

5########工作面闭墙工期安排

闭墙

编号

位置

规格

施工时间

用时（天）

①

########泄水巷沉淀池以里5m处

2×1m预制块+3m黄土

7

②

########运顺三岔口向里5m处

防爆防水墙

7

③

########回顺1#联巷以里5m处

2×1m预制块+3m黄土

7

④

########回顺口向里5m处

防爆防水墙

7

⑤

3#联巷斜巷与一号回风大巷立交南侧

防爆防水墙

7

⑥

3#联巷斜巷与一号回风大巷立交北侧

2m预制块

5

⑦

三号联络斜巷距中央一号辅运大巷向里5m处

2m预制块

5

⑧

########运顺与一号回风大巷立交南侧

2m预制块

5

⑨

########运顺与一号回风大巷立交北侧

2m预制块

5

⑩

########运顺口以里5m位置

2×1m预制块+3m黄土

7

密闭墙压观测管、灌浆管、排水管具体见施工通知单，施工通知单另行下发。

五、########工作面回撤封闭期间排水方案

1、概况

胡家河矿井水文地质类型为“极复杂”型，目前########工作面回采剩余约100m，运顺平均高于回顺底板标高约7m，大部分老塘水流向回顺机尾侧，滞后工作面流入########工作面泄水巷水仓排出，回顺侧小部分老塘水通过排水泵排至一号辅运大巷水沟。

预计7月20日前后，########工作面要进行回撤封闭，为了保障工作面安全顺利回撤及封闭，制定并优化了工作面封闭及排水方案，详细如下：

（1）########工作面涌水水