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第1篇 煤礦頂板管理方案
第一章概況
第一節(jié)頂板事故概述
頂板事故是指在地下開采過程中，頂板意外冒落造成人員傷亡、設備損壞、生產(chǎn)中發(fā)生的事故。頂板事故在煤礦開采過程中占很高的比例，隨著支護材料和技術(shù)的更新，頂板事故有所下降，但仍是煤礦生產(chǎn)過程中的主要災害之一。
頂板事故分為局部冒頂和大型冒頂，按發(fā)生冒頂事故原因進行分類，有壓垮冒頂、漏頂型冒頂、推垮型冒頂?shù)取?/p>
局部冒頂常發(fā)生在靠近煤壁、采場上下端頭、放頂線附近。在生產(chǎn)過程中，局部冒頂遠大于大型冒頂，約占采煤工作面冒頂事故的70%以上，危害大，局部冒頂原因一般有三種：
1、直接頂被密集裂隙切割，形成游離巖塊。
2、?采高過大，老頂來壓期間，煤壁片幫，擴大了無支護空間。
3、頂板破碎或放頂煤開采。
第二節(jié)地質(zhì)情況
星春煤廠法定開采的煤層從上而下有：雙龍?zhí)棵簩?、正炭煤層、臭炭煤層三層煤，各煤層地質(zhì)情況如下：
一、礦區(qū)地層
區(qū)內(nèi)出露地層由老至新有二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖、三疊系上統(tǒng)須家河組、侏羅系下統(tǒng)益門組及中統(tǒng)新村組，少量第四系等，各地層特征由新至老簡述如下。
（一）第四系（q）
厚度0.2～50 m，為坡積、殘坡積層，分布于河谷地帶，主要為巖塊碎屑、砂土混雜堆積，呈松散狀。與下伏地層呈不整合接觸。
（二）侏羅系（j）
1、中統(tǒng)新村組（j2x）
厚656～954 m，紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾褐紅色中～厚層狀細～中粒巖屑長石石英砂巖。基本層序有兩類，一類由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，泥巖具干裂、蟲跡、鈣質(zhì)結(jié)核，反映洪泛平原沉積環(huán)境；粉砂巖具沙紋層理、水平層理，反映決口扇沉積環(huán)境。另一類由砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖構(gòu)成，底含滯留礫石，具大型板狀、楔狀交錯層理、平行層理、沙紋層理、水平層理，反映河流邊灘沉積環(huán)境。與下伏益門組呈整合接觸。
2、下統(tǒng)益門組（j1y）
上部為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，夾黃綠灰色中厚～厚層狀巖屑砂巖，含較多鈣質(zhì)結(jié)核。砂巖具沙紋層理、平行層理，反映淺湖沉積環(huán)境。厚105～202 m。
下部主要為黃灰、綠灰色夾醬紫色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)細砂巖、粉砂巖夾泥灰?guī)r，含姜狀鈣質(zhì)結(jié)核，具水平層理，為濱湖～淺湖相沉積。厚49～121 m。與下伏須家河組呈整合接觸。
（三）三疊系上統(tǒng)須家河組（t3xj）
區(qū)內(nèi)主要含煤地層，根據(jù)巖性特征差異分為三個巖性段。
1、須家河組第三段（上段）（t3xj3）
厚度＞160 m，主要由灰～淺灰色中厚～厚層狀細砂巖、粉砂巖組成，夾砂質(zhì)頁巖、頁巖及少量炭質(zhì)頁巖。
2、須家河組第二段（中段）（t3xj2）
厚度＞400 m，由砂（砂礫巖）-粉砂巖砂巖-砂質(zhì)頁巖-頁巖-炭質(zhì)頁巖-煤線組成多個韻律層，中、下部夾煤層、菱鐵礦層，為區(qū)內(nèi)主要含煤段，星春煤廠主采煤層均產(chǎn)于本段中上部。
3、須家河組第一段（下段）（t3xj1）
厚度＞150 m，由砂巖（砂礫巖）-粉砂巖-砂質(zhì)頁巖-頁巖-炭質(zhì)頁巖-煤線組成約4個韻律層，各韻律層間常為沖刷接觸，底部為礫巖、砂礫巖，中、上部夾煤線及菱鐵礦層。與下伏地層呈平行不整合接觸。
（四）二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（p2β）
厚度>;150 m，深灰、綠灰色致密狀、斑狀、杏仁（氣孔）狀玄武巖。從下往上斑狀、致密狀玄武巖減少，杏仁狀玄武巖增多。
二、礦區(qū)構(gòu)造
星春煤廠大地構(gòu)造位置屬北西向大相嶺構(gòu)造帶西南金坪斷裂西側(cè)，宜東向斜東南段北東翼。該向斜為一開闊的對稱向斜，次級構(gòu)造不甚發(fā)育，區(qū)內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出，傾向南西，傾角20°～28°，由地表向深部有逐漸變陡趨勢。
因此，星春煤礦地質(zhì)構(gòu)造復雜程度屬簡單類型。
三、煤層及煤質(zhì)
區(qū)內(nèi)含煤地層為三疊系上統(tǒng)須家河組第二段（中段）（t3xj2），中、上部含可采煤層，其中全區(qū)可采煤層三層，即雙龍、正炭、臭炭煤層。各可采煤層特征見表1。
表1可采煤層特征表
| 煤層 | 賦存層位 | 煤層厚度（m） | 煤層結(jié)構(gòu) | 頂?shù)装鍘r性 | 穩(wěn)定性 | 塊段平均傾角 | 容重 t/m3 | ||||
| 純煤厚度 | 平均 | 層間距 | 夾石層數(shù) | 夾石厚度 | 頂板 | 底板 | |||||
| 雙龍?zhí)?/td> | t3xj2 | 1.25～1.61 | 1.38 | 1 | 0.15～0.20 | 泥巖、粉砂質(zhì)泥巖 | 泥巖、粉砂質(zhì)泥巖 | 較穩(wěn)定 | 26° | 1.50 | |
| 50～60 | |||||||||||
| 正炭 | t3xj2 | 0.25～0.46 | 0.44 | / | / | 泥巖 | 泥巖 | 不穩(wěn)定 | 26° | 1.50 | |
| 15～20 | |||||||||||
| 臭炭 | t3xj2 | 0.28～0.45 | 0.41 | / | / | 泥巖 | 泥巖 | 不穩(wěn)定 | 26° | 1.50 | |
賦存于須家河組第二段（t3xj2）中上部，距第三段底界約30 m，全區(qū)可采、復雜結(jié)構(gòu)。煤層厚度1.40～1.79 m，平均1.59 m；純煤厚度1.25～1.61 m，平均1.38 m。雙龍?zhí)棵簩訛閺碗s結(jié)構(gòu)，普遍含1層夾矸，厚0.15～0.20 m，為薄層狀炭質(zhì)泥巖。煤層頂、底板均為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。
2、正炭煤層
賦存于須家河組第二段（t3xj2）中上部，距上部雙龍?zhí)棵簩?0～60 m，分布不穩(wěn)定、局部可采。煤層厚度0.25～0.46 m，平均0.44 m，a剖面線北西側(cè)為可采區(qū)，向南東而逐漸變薄至不可采。結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸。煤層頂、底板多為泥巖。
3、臭炭煤層
賦存于須家河組第二段（t3xj2）中上部，距上部正炭煤層15～20 m，距第二段底界約300 m，分布不穩(wěn)定、局部可采。煤層厚度0.28～0.45 m，平均0.41 m，a剖面線北西側(cè)為可采區(qū)，向南東而逐漸變薄至不可采。結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸。煤層頂、底板均為泥巖。
第三節(jié)頂板管理現(xiàn)狀
1、巷道頂板管理現(xiàn)狀：
星春煤廠是省政府批準的整合擴能礦井，目前進入了聯(lián)合試運轉(zhuǎn)（試生產(chǎn)）階段。礦井井巷主要有半煤巷和全巖巷兩種，其支護方式有礦用工字鋼架棚支護、預制水泥磚砌碹支護、錨桿支護、錨桿網(wǎng)支護、錨桿噴漿支護、錨桿網(wǎng)噴漿支護。
2、采面頂板管理現(xiàn)狀
根據(jù)設計礦井現(xiàn)布置有雙龍煤層11011首采工作面和雙龍煤層11012備采面，11011采面采用走向長壁采煤法，炮采落煤。支護形式采用dz16-30/100型單體液壓支柱配hdja-1000型金屬鉸接頂梁聯(lián)合支護頂板，排距（走向）1m，柱距（傾向）0.8m，“三、四排” 控頂，炮道寬度為0.2m，最大控頂距為4.2m，最小控頂距為3.2m，放頂步距為1m。密集支柱密度1～2根/m。采空區(qū)管理方法為垮落法。11012備采面開切眼已形成，由于去年dz16-30/100型單體液壓支柱未購回，臨時采用了木支護，目前11012采面下部30米已經(jīng)更換成dz16-30/100型單體液壓支柱。計劃復工后立即將11012采面上部70米更換成dz16-30/100型單體液壓支柱，其支護方式與11011采面相同。
第四節(jié)二○一三年采掘安排計劃
一、在2023年12月底前完成采面接替、水平接替、瓦斯抽采的掘進工程量（4040m）如下；
1、+1690m水平雙龍運輸巷370m。
2、+1724階段運輸巷400m
3、11013采面開切眼70m
4、+1690臭炭運輸巷520m。
5、+1690臭炭運輸上山120m。
6、+1756臭炭運輸巷560m。
7、+1798臭炭回風巷600m。
8、11021（臭炭煤層）采面開切眼100m
9、水平接替工程（主巷、石門、聯(lián)絡巷、上部車場、回風石門、回風上山）1300m。
二、計劃試生產(chǎn)時間為4個月，生產(chǎn)原煤4.5萬噸（11011采面）。
三、計劃取證后生產(chǎn)原煤7.5萬噸（11011、11012采面）。
第二章頂板管理方案
第一節(jié)頂板管理組織機構(gòu)
根據(jù)相關(guān)管理規(guī)定，結(jié)合我礦礦井的實際情況，我公司召開了頂板管理專題會議，落實了資金、人員、機構(gòu)、方案。
1、頂板管理領(lǐng)導小組
組?長：
副組長：
成員：
2、職責
組長何學良負責頂板管理的全面工作；負責方案實施過程中的相關(guān)協(xié)調(diào)事宜。
副組長張光華負責頂板管理方案實施的資金、設備、材料的落實工作。
副組長李中文負責帶領(lǐng)李克勇、李春強進行頂板管理方案實施過程中相關(guān)技術(shù)規(guī)程措施的編制、現(xiàn)場實施的技術(shù)指導和監(jiān)督，現(xiàn)場實施情況資料的收集、整理、總結(jié)和上報工作。
副組長王清忠負責頂板管理方案的采掘頭面、巷道維修現(xiàn)場實施的具體落實工作。
副組長趙衡昌負責頂板管理方案實施的現(xiàn)場督促、檢查、隱患排查、整改工作。
其它成員按照分工，協(xié)助主管領(lǐng)導工作。
第二節(jié)頂板管理方案制度
1、頂板管理要嚴格按照“事前預測預報，事中過程控制，事后信息反饋”的理念，本著防控結(jié)合的原則管理頂板。
2、礦成立頂板管理領(lǐng)導小組，建立健全頂板管理責任制及獎罰辦法。礦總工程師是礦井頂板管理的技術(shù)總負責人，必須抓好技術(shù)管理工作，把各項制度、措施落實到位。生產(chǎn)技術(shù)科是頂板管理的業(yè)務主管部門，對各項措施進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查，并定期深入現(xiàn)場，探清頂板變化情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。采、掘隊對頂板管理負直接責任；安全礦長、安全科負責本礦頂板管理的監(jiān)督檢查管理。
3、各采掘隊遇到異常頂板條件時生產(chǎn)技術(shù)科必須及時編制安全技術(shù)措施并向總工辦匯報，由總工辦組織相關(guān)領(lǐng)導、安全、調(diào)度等相關(guān)部門共同研究審定安全技術(shù)措施，各采掘隊及時組織實施。生產(chǎn)技術(shù)科、安全科不定期對各采掘面的頂板管理各項措施的落實情況進行檢查。
4、各掘進巷道、工作面設計時，礦生產(chǎn)技術(shù)科及時聯(lián)系，由生產(chǎn)技術(shù)科在每個工作面開始采掘前二個月提供該工作面的地質(zhì)及水文地質(zhì)預測預報資料，為頂板管理提供詳實可靠的地質(zhì)依據(jù)。
5、加大頂板管理的技術(shù)投入，進一步為支護設計提供科學的依據(jù)：一方面要提高地質(zhì)勘探程度，加強特殊地質(zhì)構(gòu)造條件下的地質(zhì)預測預報工作，另一方面要采取先進的管理手段，掌握頂板巖性規(guī)律，實現(xiàn)對頂板的事前控制。
6、進一步與科研機構(gòu)合作，對礦井特殊的頂?shù)装寮暗V壓規(guī)律進行深入研究，全面總結(jié)掌握適應本礦井的頂板礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及控制技術(shù)，深入優(yōu)化礦井工作面設計，同時對支護設計方案堅決執(zhí)行會審制度。
7、每一工作面回采結(jié)束后要對采空區(qū)及時進行封閉。
8、掘進、回采工作面支護設計
（1）每一工作面開工前兩個月由地測部門提供掘進工作面地質(zhì)說明書，說明書中必須將工作面的煤層、頂?shù)装宓牡刭|(zhì)條件全面闡述清楚。
（2）支護設計前要進行巷道斷面優(yōu)化，巷道斷面形狀及尺寸應根據(jù)掘進設備、巷道的用途及圍巖的物理力學性質(zhì)進行選擇、確定。
（3）支護設計應采用工程類比法、理論驗算法及監(jiān)測分析法。
（4）支護設計的依據(jù)：工程地質(zhì)的詳細資料、預想地質(zhì)素描圖、詳細的圍巖類別分類及圍巖特征，相關(guān)已掘井巷工程詳細狀況。
（5）支護設計的一般原則：優(yōu)先采用單一錨桿支護方式，錨桿長度不得小于1.6米，錨桿的錨固力必須達到5噸以上。對于復合頂板或有特殊地質(zhì)構(gòu)造頂板編制專項安全技術(shù)措施進行補強支護；對有片幫危險的巷道必須對巷道兩幫采用幫錨桿加托盤進行支護，受二次采動影響的巷道要用幫錨網(wǎng)或幫錨索加槽鋼幫網(wǎng)進行加強幫支護（正幫使用塑料網(wǎng)）。
（6）開拓巷道及服務年限較長的準備巷道在上述支護方式的基礎(chǔ)上采用噴砂漿或混凝土的方式進行補強支護。噴層選擇的原則：服務年限3年以上的準備巷道一般采用30-50mm厚噴射砂漿，開拓大巷一般采用不小于50mm厚噴射混凝土，根據(jù)具體情況要加鋼帶或金屬網(wǎng)。
（7）礦井工作面支護設計由礦生產(chǎn)技術(shù)科完成，礦總工程師組織嚴格審查把關(guān)，充分考慮特殊地質(zhì)條件和施工條件下支護的安全性，保證支護設計科學經(jīng)濟、安全可行。
9、敲幫問頂制度
（1）對巷道頂板、煤幫進行敲幫問頂是有效防止冒頂和片幫傷人事故的有效措施，必須嚴格執(zhí)行。各采掘工作面敲幫問頂工作由當班工長、班組長負責，安監(jiān)員負責監(jiān)督執(zhí)行情況。
（2）敲幫問頂發(fā)現(xiàn)問題處理時，要使用工作面配備的敲幫問頂專用工具進行處理。清理頂幫時由外向里，由高到低，處理人員必須站在頂幫完整的地方。
（3）采煤工作面接班后必須對上順槽機尾50米前巷道、下順槽前50米巷道進行敲幫問頂。發(fā)現(xiàn)問題能自己處理的使用專用工具立即處理，對無法處理的要立即采取措施防止事故發(fā)生，并及時匯報調(diào)度室，由調(diào)度通知生產(chǎn)技術(shù)科落實具體的解決方案。對巷道檢查后要及時填寫班前安全評估記錄。
（4）掘進工作面生產(chǎn)班接班以后必須對上班掘進支護巷道進行敲幫問頂?，F(xiàn)場管理人員負責接班后的敲幫問頂工作，要使用專用工具認真檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，并填寫班前安全評估記錄。
（5）各采掘工作面在打眼前必須進行敲幫問頂，將頂幫活矸及時清理后方可作業(yè)，煤幫不穩(wěn)定處經(jīng)處理后，由外往里推進支護。如檢查頂板有構(gòu)造、淋水，頂板不穩(wěn)定時，要執(zhí)行特殊頂板支護措施，煤幫有無法處理的裂縫時要打幫錨桿。
（6）現(xiàn)場管理人員每班必須要對各采掘工作面巷道頂板、煤幫進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理，對一人無法處理的要與工作面當班帶班干部或現(xiàn)場作業(yè)人員共同處理。
10、錨索支護管理
（1）需施工的錨索，必須由礦生產(chǎn)技術(shù)科及時給施工單位下達施工聯(lián)系書。施工單位接到施工聯(lián)系書后，必須按聯(lián)系書規(guī)定的時間、地點及技術(shù)參數(shù)要求立即組織施工，保質(zhì)保量完成施工任務。
（2）掘進隊必須加強錨索施工機具的日常檢修、維護及配件、易損件、消耗件的準備工作，保證所有錨索施工機具均處于完好狀態(tài)，確保施工任務的完成。
（3）施工前必須編制施工安全技術(shù)措施，經(jīng)礦領(lǐng)導及相關(guān)業(yè)務部門審批后，嚴格按照規(guī)程要求給作業(yè)人員貫徹執(zhí)行、考試合格后方可作業(yè)。
（4）必須保證錨索錨固段錨固在穩(wěn)定的巖層中。錨索施工必須嚴格按設計施工，要根據(jù)巖性變化及時調(diào)整錨索長度和錨固段長度。
（5）錨索使用的樹脂、鋼絞線、鎖具、托盤必須有出廠檢驗合格證，無證的嚴禁使用。
（6）作業(yè)人員必須有高度的自保、互保意識，絕不允許任何人進入空頂區(qū)域下作業(yè)，在施工時嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度。
11、回采工作面頂板事故的預防
（1）礦井每年應進行礦壓觀測工作，認真研究礦山壓力的規(guī)律，收集詳細的資料，從而為頂?shù)装宓墓芾硖峁┯辛Φ囊罁?jù)。采煤工作面出現(xiàn)壓力顯著增大時，必須及時采取措施，加強支護。
（2）加強支柱穿鞋防止支柱鉆底工作，主要是在底板軟的地段鋪設木板梁，以提高底板的整體性和抗壓性，必要時要架設木垛，防止頂板臺階下沉。
（3）加強工作面支柱的管理，主要是單體液壓支柱的失效率要降至規(guī)定的標準以內(nèi)，加快失效支柱的更換，加大支柱的檢修力度，確保工作面使用支柱的支撐力和備用量。
（4）工作面初采初放、收尾搬家以及遇到特殊情況時都必須制定專門措施。礦必須成立領(lǐng)導小組現(xiàn)場指揮工作，加強頂板管理和監(jiān)測工作。
（5）采煤工作面作業(yè)人員當發(fā)現(xiàn)有冒頂預兆時，要立即采取有效措施，架設木垛或加打支柱，以加強對頂板的支護，如情況危急來不及處理時，應先撤人至安全地點，并向調(diào)度室和有關(guān)領(lǐng)導匯報，及時研究制定處理措施。
（6）采掘工作面開工前，必須依據(jù)地質(zhì)情況編制切實可行的《作業(yè)規(guī)程》。嚴格按《作業(yè)規(guī)程》要求進行工作面的支護管理，提高支護質(zhì)量，其支護形式、頂板管理方法、回采工藝等要合理可靠，并根據(jù)現(xiàn)場情況的實際變化及時進行補充修改。
（7）狠抓工程質(zhì)量，嚴格動態(tài)工序管理，強化監(jiān)督檢查工作。
（8）在工作過程中隨時注意（聽和看）工作面的動態(tài)，若發(fā)現(xiàn)有冒頂預兆（如有巨大轟隆聲，支架突然大量折損或鉆底等）立即撤離所有人員到安全地點，待頂板穩(wěn)定后，再進行處理。
（9）采煤工作面的支柱要有防倒措施，工作面支柱與底板要全面接觸，不準打在浮煤、浮矸上并沿走向、傾向各成一條線。支架結(jié)構(gòu)要合理，護頂有力、支柱初撐力、迎山角、柱距、排距、控頂距符合作業(yè)規(guī)程要求。不符合時，必須及時處理或整修達到質(zhì)量合格、安全可靠后，方準進行其它工作。頂梁必須與頂板密實接觸，不得張口，不接頂處用木料背實。局部漏矸、冒頂造成梁上空時，要用木料在梁上擺成三角形或“井”字型使之接頂背實。若煤壁側(cè)發(fā)生小面積冒頂，冒頂范圍不大，用板梁支成正懸臂進行處理，若工作面發(fā)生小面積冒頂，待頂上矸石冒落穩(wěn)定，由專人看頂，從冒頂區(qū)周圍，由外向里用點柱和鋼梁控制冒頂區(qū)域，同時用板皮、板梁墊實冒頂區(qū)，然后進行移柱支護頂板，若發(fā)生大面積冒頂，必須根據(jù)現(xiàn)場情況制定專門措施進行處理。
（10）遇頂板堅硬不易跨落，正?；夭蛇^程中遇到控頂面積大于規(guī)定（2×5m2）范圍必須采取強制放頂或采取特殊措施，如戧棚、戧柱、木垛等，必須有可靠的強制放頂措施，并在現(xiàn)場組織實施。
（11）推廣應用新技術(shù)，新工藝，新材料時，必須編制專項安全技術(shù)措施，并報生產(chǎn)指揮部批準后實施。
（12）加強采掘地質(zhì)預測預報工作，工作面地質(zhì)條件發(fā)生變化時，如過斷層、褶曲、破碎帶、老巷、采空區(qū)及回采工作面初次來壓、周期來壓等，編制可靠的加強支護措施并在現(xiàn)場嚴格實施。
（13）回采工作面端面距超過規(guī)定寬度時，必須及時支設點柱支護，煤壁出現(xiàn)片幫時，必須及時清理。
（14）采煤工作面放完炮后，班組長必須首先進入工作地點，檢查頂板、支架、煤壁及通風、瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況，扶正加固被炮打倒、打歪的支架，認真由外向里先頂后幫進行敲幫問頂，清除頂幫的醒煤活矸，只有在確認安全的情況下，方可允許工人進入工作地點進行作業(yè)。任何人都必須在有支護的情況下作業(yè)，嚴禁進入空頂區(qū)作業(yè)。
（15）采煤工作面的支護質(zhì)量必須達到《煤礦質(zhì)量標準化標準》中的有關(guān)規(guī)定，出現(xiàn)不合格品時，必須立即返工。
12、掘進工作面頂板事故的預防
（1）選擇合理的支護形式，制定可靠的施工措施，嚴格規(guī)程措施的審批制度。
（2）嚴格執(zhí)行巷道施工措施，巷道的停開工、變向、貫通等要嚴格按技術(shù)部門下發(fā)的要素和通知執(zhí)行，提高巷道的施工質(zhì)量。
（3）掘進工作面放炮前，必須加固放炮地點10米附近范圍的支護，掘進工作面迎頭10米還必須設置可靠的支架防倒裝置。放完炮后，班組長必須首先進入工作地點，檢查頂板、支架、煤壁及通風、瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況，扶正加固被炮打倒、打歪的支架，認真由外向里先頂后幫進行敲幫問頂，清除頂幫的醒煤活矸，只有在確認安全的情況下，方可允許工人進入工作地點進行作業(yè)。任何人都必須在有支護的情況下作業(yè)，嚴禁進入空頂區(qū)作業(yè)。
（4）掘進巷道必須使用可靠前探梁臨時支護，迎頭10米內(nèi)的棚子必須使用防倒聯(lián)鎖裝置，錨噴、砌碹等巷道施工時其永久支護與迎頭之間必須使用可靠的臨時支護控制頂板，嚴禁空頂作業(yè)。
（5）對掘進過程中遇到的各種構(gòu)造或特殊情況及穿越斷層時，都必須制定可靠的安全技術(shù)措施。
（6）綜采工作面上下順槽及綜采工作面開切眼刷大斷面時斷面較大，掘進過程必須采取合適的支護方式加強支護，防止發(fā)生大面積冒頂和漏頂。
（7）加強井巷貫通管理工作，在貫通之前，施工單位必須派專人加強維護貫通地點兩側(cè)的巷道支護，貫通后，要組織人員及時維護貫通地點的頂板，防止發(fā)生冒頂事故。
（8）在施工斜坡巷道（上下山，井筒延深等）時要有可靠的防倒裝置和措施，使用耙斗機時應有可靠的防滑防跑裝置和措施。
（9）重疊布置和內(nèi)錯布置的巷道在施工中要嚴格把握中線，防止巷道走偏。
（10）掘進工作面作業(yè)人員當發(fā)現(xiàn)有冒項預兆時，應立即采取措施進行處理。
（11）掘進工作面的支護質(zhì)量必須達到《煤礦質(zhì)量標準化標準》中的有關(guān)規(guī)定，出現(xiàn)不合格品時，必須立即返工。
第2篇 煤礦頂板管理專項治理方案
為搞好我礦頂板管理,防止頂板事故的發(fā)生,特制定《八字莊煤礦頂板專項治理方案》。
第一節(jié) 組織管理
成立頂板治理工作領(lǐng)導小組,負責頂板的防治、方案實施所需的人、財、物,嚴格按本措施的規(guī)定搞好礦井頂板管理工作。
組 長:張生權(quán)
副組長:歐修平 陳正明
成 員:靳智培 張國祥 王祖成 王道立 鄒正祥 馬畔超 鄒從高 譚世寶
第二節(jié) 具體管理辦法:
1、每月召開頂板管理會議,研究解決頂板管理存在的問題和制訂防范事故發(fā)生的措施。
2、跟班人員每日對所轄區(qū)域的巷道進行全面檢查維護,發(fā)現(xiàn)危巖及時撬下,一時無法撬下的要做好臨時支護或永久支護。
3、跟班負責人在檢查瓦斯的同時,要負責檢查巷道的頂板情況及支護質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)不符合要求的責令現(xiàn)場工作人員及時處理或返工,現(xiàn)場無工作人員時要想辦法獨自處理,一時處理不了的也要做好警示標記,注明注意事項。
4、生產(chǎn)、安監(jiān)、通風等部門管理人員下井檢查工作時,要注意觀察頂板情況和工作面支護情況,發(fā)現(xiàn)安全隱患及時處理。
5、各作業(yè)地點人員要認真按作業(yè)規(guī)程要求作業(yè),做標準工,干標準活,同時要服從礦管理人員的管理,對發(fā)現(xiàn)的安全隱患及時處理。
6、井下所有工作人員無論工作或休息均應經(jīng)常觀察所在地點的頂板情況,發(fā)現(xiàn)危險及時撤離和采取措施進行處理。
第三節(jié) 頂板管理專項治理具體措施
一、掘進巷道頂板管理
(一)、掘進工作面頂板管理的重點:
1、掌握巷道開掘厚圍巖體的范圍及圍巖應力分布情況,根據(jù)影響巷道圍巖應力的因素。圍巖的性質(zhì)、巷道所處理的深度、巷道周圍的地質(zhì)構(gòu)造、水文變化、巷道的斷面現(xiàn)狀尺寸等,了解圍巖應力分布情況及在此應力作用下圍巖的變形和位移后才能選擇適合的支護材料、支護形式,達到維護巷道的目的。
2、從有利于巷道圍巖的穩(wěn)定性出發(fā),合理選擇巷道的施工方法,減少各工序?qū)敯骞芾淼挠绊憽?/p>
3、按作業(yè)規(guī)程規(guī)定控制頂板距離和臨時支護的程度,盡可能縮短工作面空頂時間和未支護巷道的長度。
(二)、巷道掘進期間日常頂板管理工作
1、敲幫問頂:上班進入工作面、打眼放炮前應敲幫問頂,處理隱患,排除不安全因素后再作業(yè)。
2、控制工作面空頂距離,超過規(guī)定的空頂距應先支護后掘進。
3、單巷長距離掘進,要經(jīng)常檢查工作面后方支架的情況,發(fā)現(xiàn)斷梁折柱或變形嚴重的支架,應加固修復,修復巷道時,修復地點以里的人員應全部撤出,預防冒頂堵人,并且由外向里逐擔進行。
4、熟悉掘進巷道出現(xiàn)冒頂事故的原因,加強如日常檢查,采用針對性措施,預防冒頂片幫事故的發(fā)生。
(三)、頂板管理的針對性措施
1、新掘巷道應制定的開口安全措施:
①、開掘地點要在頂板穩(wěn)定,支護完好并且避開地質(zhì)構(gòu)造區(qū),壓力集中區(qū)、頂板冒落區(qū)。
②、新掘巷道與原有巷道的方位要保持較大的夾角(最好大于45°)
③、必須加固好開掘處及其附近的巷道支架,若近處有空頂空幫情況,小范圍的可加密支架,背好幫頂,大范圍的應用木垛接頂處理,同樣用背板背好打緊。對將受施工影響的棚子進行加固,其方法有挑棚、打點柱、設木垛等。
④、新巷開掘施工,要打淺眼、少裝藥、放小炮,或用手鎬挖掘的方法,盡量避免震動圍巖或因放炮引起冒頂。
2、沿空掘巷頂板破碎時的頂板管理措施:
①、避開動力影響,巷道施工必須在上段回采工作面結(jié)束,待巖層活動完全穩(wěn)定后進行。
②、盡量減少掘進時的空頂面積。放炮前支架緊跟工作面,放炮后及時架設支架。要減少裝藥量,避免對頂板的震動,若放炮難以控制和管理頂板,改用手鎬方法掘進。
③、巷道支架要加密,同時將上幫腿與底板的夾角縮小,將頂幫用木板等背嚴接實。
④、擦邊掘進時,如遇上區(qū)段巷道的棚腿外露時,其下幫棚腿不要抽掉,可以捆上木板或笆片。
3、有淋水的工作面頂板管理措施:掘進工作面有淋水時,要通過水文地質(zhì)工作,弄清水的來源,掌握涌水量的變化,再根據(jù)實際條件分別采用預注漿封水,快硬砂漿堵水,截水槽或截水棚截水等方法將水引離工作面,頂板淋水不大時,用壓風邊吹邊噴砂漿止水,有淋水的地段要加大支架密度,背嚴幫頂,提高支架的穩(wěn)定性,防止冒頂事故的發(fā)生。
4、過斷層、裂隙地質(zhì)構(gòu)造帶的頂板管理措施:
①、采用架棚支護時,棚距要縮小,提高支護支撐能力。
②、棚梁方向盡量正交里面架設,增大支架密度,減少空頂距離。永久支護要緊跟工作面,背幫接頂藥嚴實。
③、采用砌碹支護時,每次掘砌長度不大于1m。
④、頂板特別破碎時需采用超前支護的辦法管理頂板。
二、巷道維修頂板管理
本礦巷道因受壓力影響,變形嚴重,支架出現(xiàn)斷梁折柱,片幫冒頂時有發(fā)生,巷道有效使用降低,且影響安全生產(chǎn)。為使本礦正在使用中的巷道能繼續(xù)發(fā)揮效益,確保礦井通風、運輸、行人、排水等安全正常,實現(xiàn)安全生產(chǎn),特制定巷道維修安全技術(shù)措施。-
(一)、勞動組織
組建并保持3人以上的維修隊伍,并配備一名瓦檢員負責全礦巷道維修地點的瓦斯檢查任務,嚴禁單獨一人從事巷道維修任務。由生產(chǎn)副礦長領(lǐng)導,在維修人員中選舉或指定一人為現(xiàn)場作業(yè)負責人,同時接受當班礦井安全檢查人員的檢查監(jiān)督。
作業(yè)人員必須服從領(lǐng)導,聽從指揮,未經(jīng)領(lǐng)導批準,不準任意換人或撤銷?，F(xiàn)場負責人要隨時與領(lǐng)導匯報工作等安全實況。維修工必須按本措施作業(yè),加強個人自主安全,對本崗位的自身安全負責。
(二)、巷道維修安全知識
1、在巷道維修前,應首先檢查巷道通風和有害氣體情況。修復舊巷時首先要進行通風、排放瓦斯,并保證工作地點的瓦斯和有害氣體含量不得超過《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。檢查有害氣體時,在巷道維修地點及周圍都應該認真檢查,尤其要檢查是否有瓦斯積存,如有瓦斯超限或有局部瓦斯積聚要先處理好后才能工作。
2、在有積水或流水的巷道內(nèi)維修時,事先要檢查水溝是否暢通,如有淤塞、要先清理水溝。待維修的巷道如有積水或附近有老空區(qū)積水時,應先放出積水后再進行維修,以免發(fā)生突水傷人。
3、刷大、修理井巷需要連續(xù)拆除支架時,必須由里向外逐架進行,不得大拆大換。在拆除順序上要先檢查頂板,把易落得大塊巖石維護好,松動楔子,使支架減壓后進行翻棚,翻棚前要加固工作地點的支架,遇有頂板破碎,應超前挑頂,事后翻棚。
4、在獨頭巷道維修時,事先要檢查后面的安全出口支架是否完整,若有支架拆損、斷裂,應先修復好以后再向前修理。對獨頭巷道維修時嚴禁多段作業(yè),巷道里面也不得從事其他工作,在撤掉需要翻修和更換的支架前,應加固工作地點的其他支架。架設或拆除支架時,在一架未完工之前,不得終止工作,上下班人員必須現(xiàn)場交接班,并同時認真檢查工作地點,以確保安全。
5、對頭巷道維修拆換,在兩頭相距5米,要停一頭作業(yè),以免造成壓力集中發(fā)生冒頂。
6、撬落活石應從頂板完整的地方開始,以確保工作人員的安全。撬落活石時,一人操作,另一人在后面當好監(jiān)視哨,禁止行人通往撬頂危險區(qū),并要注意巷道周圍及支架的變化情況,發(fā)現(xiàn)問題要立即采取措施;同時要維護安全出口,在不能立即處理時,要迅速撤到安全地點。在處理巷道頂板嚴重冒落地點時,還必須有專人觀察頂幫的變化情況。
7、維修斜巷時,要由上至下進行撤換,在維修前必須增加下面支架勁木和打好頂柱,防止支架推到,在維修地點的下方5-10米處分別設2-3處擋板,防止煤、矸石、雜物滾下傷人。
拆換支架遇有棚頂上有木垛時,要用長桿托好木垛后再翻棚。
(三)、巷道維修的方法與措施
1、棚式支架的維修:
(1)、刷大的一幫得安全措施:
①、在巷道不需刷大的一幫用撐柱叉把柱腿支撐緊,并用點柱或抬板棚抬住頂梁。
②、在需要刷大的一幫,緊靠柱腿挖一小溝,柱腿外露后再用撬杠將柱腿撬出,而后用手鎬刷幫。
③、擴幫較寬且頂板不好時,可打上臨時點柱維護,再挖柱窩,栽新柱腿。
④、柱腿栽好后,如舊梁還可以使用,則要將梁柱結(jié)合好,如果擴大幫或舊梁不能再用時,要更換新梁。
⑤、原支架回撤時要用“軟”架撤法,不能在沒有打點柱托棚時強行拉架,避免引起冒頂事故。
⑥、架設支架時應先架后回,架一棚回一棚,減少頂板的下沉。
⑦、支架架設好后,要用笆片、木板等材料將巷道的頂幫背嚴護實。
(3)、全斷面刷大的安全措施:
①、舊巷頂板較完好,支架比較完整時,先將需要刷大的巷道支架護幫護頂材料拆除,松動頂梁和柱腿,并用撐柱叉撐住兩幫柱腿,回撤頂梁,再回撤柱腿。
②、支架回撤,待浮矸清理掉后進行刷大,支架回撤時,如果發(fā)現(xiàn)頂板有異兆應立即停止回撤,先處理頂板。
③、巷道頂板穩(wěn)定狀況不好時,應先挑巷道頂部,從巷道一邊逐漸進行,挑頂時隨時注意附近頂板和巷道兩幫情況,挑頂過程中用笆片或木板等托住頂板掉矸。
④、挑頂后再刷幫,回撤舊棚腿。
⑤、當巷道刷到需要的高度和寬度時,再挖柱窩,栽柱腿、上頂梁,將頂幫剎緊背嚴。
2、砌碹巷道的維修措施:
巷道壓力大時,往往是有一段巷道砌碹和碹墻同時損壞,需要翻修,其方法為:一是將碹拱和碹墻同時拆除,重新砌碹;二是先拆除兩幫碹墻,砌上新墻后,再拆拱砌新拱。
①、開幫長度可根據(jù)頂板和兩幫巖石性質(zhì)確定, 一般較好巖石時每次開幫長度不超過3米(用放炮開幫);頂板壓力大、活石多時禁止采用放炮開幫,每次只準翻1架砌1米。
②、放炮開幫時,放炮前要將周圍設備保護好,對剛砌筑的碹要覆蓋好,然后放炮。
③、用風鎬破碹時必須邊破邊背好幫頂,采用放炮破碹時,眼深不能穿透碹壁。
④、砌碹立胎要找好中心腰線,立胎要找正、做到平、直,并打好壓頂楔。
⑤、碹體和頂幫空間必須用不燃物充滿填實。
三、采煤工作面頂板事故防止措施
(一)、局部冒頂事故防治
1、局部冒頂?shù)恼髡?
①、頂板發(fā)出響聲,巖層下沉斷裂,頂板壓力急劇加大時,木支架會發(fā)出劈裂聲,緊接著出現(xiàn)斷梁折柱現(xiàn)象,金屬支柱的活柱急速下縮,也發(fā)出很大的聲響,鉸接頂梁的楔子被彈出或擠出;底板軟時支柱發(fā)生鉆底現(xiàn)象,有時也能聽到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。
②、頂板掉渣,頂板破裂嚴重時,斷梁折柱就要增加,并出現(xiàn)頂板掉渣,掉渣越多,說明頂板壓力越大。
③、煤質(zhì)變酥,煤壁片幫增多,范圍增大,工作面鉆眼省力。
④、頂板出現(xiàn)裂縫,裂縫張開,裂縫增多。
⑤、頂板出現(xiàn)離層。檢查頂板時要用“問頂”的方法,如果聲音清脆表明頂板完好;若頂板發(fā)出“空空”的響聲,說明上下巖層之間已經(jīng)離層。
⑥、頂板發(fā)生漏頂,破碎的偽頂或直接頂有時會因背頂不嚴和支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象,造成棚頂托空,支架松動造成冒頂。
⑦、瓦斯出現(xiàn)異常,在含瓦斯煤層中,瓦斯涌出量忽然增大。
⑧、頂板淋水增大。
2、工作面局部冒頂發(fā)生的規(guī)律:
①、局部冒頂大多數(shù)發(fā)生在工作面的初次來壓階段,正?；夭蓵r冒頂次數(shù)相對較多。
②、工作面冒頂事故多發(fā)生在工作面的上下端頭,放頂線處,煤壁機道區(qū),地質(zhì)破碎帶等地點。
③、放炮落煤后、放頂時、剛開工、快下班時,是采煤工作面冒頂事故的多發(fā)時間。
④、多數(shù)冒頂事故是由于“安全第一”的思想不牢,作業(yè)人員麻痹大意,圖省事、怕麻煩、撞大運、不在乎、違章指揮、違章作業(yè)及工程質(zhì)量低劣所造成。
3、工作面冒頂事故易發(fā)生的地點:工作面放頂線和煤壁線;工作面上下出口;地質(zhì)構(gòu)造變化造成的破碎區(qū)域。
4、工作面局部冒頂?shù)姆乐未胧?
①、工作面支架方式要與頂板巖性適應,不同巖性的頂板要采用不同的支架方式,這是避免局部冒頂?shù)闹匾胧┲?如較堅硬的頂板可采用點柱,松軟易碎的頂板就要用棚子,并用背板、竹笆背實,對較破碎的頂板,必須選擇能及時支護的、頂板懸露面積較小的自移式支架。
②、采取措施預防冒頂。要做到靠近煤層頂板的炮眼眼底要與頂板離開0.2-0.3m的距離;按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的炮眼布置、角度、裝藥量、一次爆破量進行,防止崩倒支架,形成過大的空頂面積和空頂距。
③、工作面落煤后要及時支護。落煤后,受到運輸機彎曲段的限制,在一定范圍內(nèi)不能緊接著打基本柱,頂板懸露面積大,時間長,因此,應采取超前掛梁或打臨時支柱的辦法及時支護,防止局部冒頂。
④、在推移輸送機時,有較大面積的頂板不能用木柱支撐,對容易冒頂?shù)钠扑轫敯?必須采取相應的措施。
⑤、工作面上、下出口處理要有特殊支架。一般要求在上下出口范圍內(nèi)架設抬棚或木垛等,加強維護。
⑥、采取正確的回柱方法,防止頂板壓力集中在局部支柱上,造成局部頂板破碎及回柱困難。嚴格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程,不得違章作業(yè)。
⑦、嚴格執(zhí)行各項頂板管理制度。例如敲幫問頂制度、驗收支架制度、崗位責任制度、支柱檢查制度、頂板分析制度和交接班制度等。
⑧、保證工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè),加快推進速度。
(二)、大冒頂事故的防治
1、大冒頂?shù)恼髡?
①、頂板的征兆:頂板連續(xù)發(fā)生斷裂聲,聲音的頻率和音響增大,這是由于直接頂和老頂發(fā)生離層,或頂板切斷而發(fā)出的聲音,有時采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)出像悶雷的聲音,這是老頂和上方巖層產(chǎn)生離層或斷裂的聲音;頂板巖層破碎掉渣,而其掉渣逐漸增多,頂板裂縫增加或裂隙張開,并產(chǎn)生大量的下沉,下沉速度增大;底板出現(xiàn)底鼓或裂縫。
②、煤幫的預兆:由于冒頂前壓力增大,煤壁出現(xiàn)明顯的受壓和片幫現(xiàn)象。煤壁受壓后,煤質(zhì)變酥,片幫增多。使用電煤鉆打眼時,鉆眼省力。
③、支架的預兆:使用木支架時,支架大量的被壓壞或折斷,并發(fā)出響聲。使用金屬支柱時,耳朵貼在柱體上,可聽見支柱受壓后并發(fā)出的聲音。當頂板壓力繼續(xù)增加時,活柱迅速下縮,連續(xù)發(fā)出“咯咯”的聲音。工作面使用鉸接頂梁時,在頂板沖擊壓力的作用下,楔子有時被彈出或擠出。
④、含瓦斯煤層,瓦斯涌出量增加;有淋水的頂板,淋水增加。
2、工作面經(jīng)常大冒頂發(fā)生地點
①、開切眼附近,這個區(qū)域上部頂板的堅硬巖層兩邊都受煤體支撐不易下沉,這就給下部軟巖層直接頂?shù)南鲁羷?chuàng)造了條件。
②、地質(zhì)破碎帶,如斷層、皺曲附近,在這些地點直接頂巖層破斷后易形成大塊巖體并下滑、垮落。
③、老巷附近,由于老巷頂板一般破壞嚴重,直接頂易破斷。
④、煤層角度大的地段,傾角大的地段由于重力作用而巖層沿傾斜下滑力增大。
⑤、頂板巖層淋水地段,頂板巖層含水使頂板裂隙容易張開或沿裂隙面滑動。
⑥、局部冒頂區(qū)附近。由于局部冒頂破壞了頂板的完整性,引起了頂板壓力的變化,可能導致大冒頂。
3、大面積冒頂?shù)姆乐未胧?/p>
①、加大支柱的初撐力和剛度。
②、提高支柱的穩(wěn)定性;煤層傾角大或在工作面仰斜推進時,為防止頂板沿傾斜方面滑動推到支架,應采用斜撐、抬棚、木垛等特種支架來增加支架的穩(wěn)定性。
③、嚴格控制采高,使直接頂冐落后破碎膨脹能達到原來采高。這種措施目的在于堵住冒落大塊巖石的滑動。
④、采面從開切眼初采時不要反向開采;在初采時向相反方向采幾排煤柱,如果是復合頂板,開切眼處頂板暴露日久已離層斷裂,當在反向推進范圍內(nèi)初次放頂時,很容易在原開切眼處誘發(fā)推垮型冒頂事故。
⑤、掘進上下順槽時不得挑頂掘進,否則就破壞頂板了頂板的完整性,易造成推垮冒頂事故。
⑥、對于堅硬的頂板采取高壓注水或強制放頂。
⑦、加強礦壓的預測預報。
⑧、大冒頂后的處理
恢復工作面處理冒頂
a 從工作面冒頂處的兩頭,由外向里,先用雙腿套棚維護好頂板,保證后路暢通。棚粱上用板皮剎緊背嚴,防止頂板繼續(xù)錯動、垮落。梁上如有空頂,采用小木垛剎緊背實。
b 邊清理工作面邊支護,把垮落的矸石清理并倒入采空區(qū),砌筑成木垛并接頂(長3米,寬2米),沿煤壁按0.8米的柱、排距投頂子(草鞋耙長0.5米,寬0.15米,厚0.1米),加強上、下安全出口的支護。
c 如頂板冒落的矸石很破碎,一次整修不易通過時,可先沿工作面煤幫修通小巷,使風流貫通后,再從冒頂區(qū)的兩頭向中間依次放矸支護。
開繞補巷過冒頂
a 冒頂區(qū)在上、下出口時,可以沿工作面煤幫錯過一段,留3-5米煤柱,由進風巷向工作面斜打一條補巷和采煤工作面相通,就可正常生產(chǎn)出煤。
b 冒頂區(qū)在工作面的中部時,可以平行于工作面留3-5米煤柱,重新開一條開切眼。新開切眼的支架,根據(jù)頂板情況另行確定。
未盡事宜嚴格按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定執(zhí)行
八字莊煤礦
2022.03.03
第3篇 某煤礦頂板管理方案
第一章概況
第一節(jié)頂板事故概述
頂板事故是指在地下開采過程中,頂板意外冒落造成人員傷亡、設備損壞、生產(chǎn)中發(fā)生的事故。頂板事故在煤礦開采過程中占很高的比例,隨著支護材料和技術(shù)的更新,頂板事故有所下降,但仍是煤礦生產(chǎn)過程中的主要災害之一。
頂板事故分為局部冒頂和大型冒頂,按發(fā)生冒頂事故原因進行分類,有壓垮冒頂、漏頂型冒頂、推垮型冒頂?shù)取?/p>
局部冒頂常發(fā)生在靠近煤壁、采場上下端頭、放頂線附近。在生產(chǎn)過程中,局部冒頂遠大于大型冒頂,約占采煤工作面冒頂事故的70%以上,危害大,局部冒頂原因一般有三種:
1、直接頂被密集裂隙切割,形成游離巖塊。
2、采高過大,老頂來壓期間,煤壁片幫,擴大了無支護空間。
3、頂板破碎或放頂煤開采。
第二節(jié)地質(zhì)情況
星春煤廠法定開采的煤層從上而下有:雙龍?zhí)棵簩?、正炭煤層、臭炭煤層三層?各煤層地質(zhì)情況如下:
一、礦區(qū)地層
區(qū)內(nèi)出露地層由老至新有二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖、三疊系上統(tǒng)須家河組、侏羅系下統(tǒng)益門組及中統(tǒng)新村組,少量第四系等,各地層特征由新至老簡述如下。
(一)第四系(q)
厚度0.2~50 m,為坡積、殘坡積層,分布于河谷地帶,主要為巖塊碎屑、砂土混雜堆積,呈松散狀。與下伏地層呈不整合接觸。
(二)侏羅系(j)
1、中統(tǒng)新村組(j2*)
厚656~954 m,紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,夾褐紅色中~厚層狀細~中粒巖屑長石石英砂巖?；緦有蛴袃深?一類由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成,泥巖具干裂、蟲跡、鈣質(zhì)結(jié)核,反映洪泛平原沉積環(huán)境;粉砂巖具沙紋層理、水平層理,反映決口扇沉積環(huán)境。另一類由砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖構(gòu)成,底含滯留礫石,具大型板狀、楔狀交錯層理、平行層理、沙紋層理、水平層理,反映河流邊灘沉積環(huán)境。與下伏益門組呈整合接觸。
2、下統(tǒng)益門組(j1y)
上部為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,夾黃綠灰色中厚~厚層狀巖屑砂巖,含較多鈣質(zhì)結(jié)核。砂巖具沙紋層理、平行層理,反映淺湖沉積環(huán)境。厚105~202 m。
下部主要為黃灰、綠灰色夾醬紫色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)細砂巖、粉砂巖夾泥灰?guī)r,含姜狀鈣質(zhì)結(jié)核,具水平層理,為濱湖~淺湖相沉積。厚49~121 m。與下伏須家河組呈整合接觸。
(三)三疊系上統(tǒng)須家河組(t3*j)
區(qū)內(nèi)主要含煤地層,根據(jù)巖性特征差異分為三個巖性段。
1、須家河組第三段(上段)(t3*j3)
厚度>160 m,主要由灰~淺灰色中厚~厚層狀細砂巖、粉砂巖組成,夾砂質(zhì)頁巖、頁巖及少量炭質(zhì)頁巖。
2、須家河組第二段(中段)(t3*j2)
厚度>400 m,由砂(砂礫巖)-粉砂巖砂巖-砂質(zhì)頁巖-頁巖-炭質(zhì)頁巖-煤線組成多個韻律層,中、下部夾煤層、菱鐵礦層,為區(qū)內(nèi)主要含煤段,星春煤廠主采煤層均產(chǎn)于本段中上部。
3、須家河組第一段(下段)(t3*j1)
厚度>150 m,由砂巖(砂礫巖)-粉砂巖-砂質(zhì)頁巖-頁巖-炭質(zhì)頁巖-煤線組成約4個韻律層,各韻律層間常為沖刷接觸,底部為礫巖、砂礫巖,中、上部夾煤線及菱鐵礦層。與下伏地層呈平行不整合接觸。
(四)二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(p2β)
厚度>150 m,深灰、綠灰色致密狀、斑狀、杏仁(氣孔)狀玄武巖。從下往上斑狀、致密狀玄武巖減少,杏仁狀玄武巖增多。
二、礦區(qū)構(gòu)造
星春煤廠大地構(gòu)造位置屬北西向大相嶺構(gòu)造帶西南金坪斷裂西側(cè),宜東向斜東南段北東翼。該向斜為一開闊的對稱向斜,次級構(gòu)造不甚發(fā)育,區(qū)內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出,傾向南西,傾角20°~28°,由地表向深部有逐漸變陡趨勢。
因此,星春煤礦地質(zhì)構(gòu)造復雜程度屬簡單類型。
三、煤層及煤質(zhì)
區(qū)內(nèi)含煤地層為三疊系上統(tǒng)須家河組第二段(中段)(t3*j2),中、上部含可采煤層,其中全區(qū)可采煤層三層,即雙龍、正炭、臭炭煤層。各可采煤層特征見表1。
表1可采煤層特征表
煤層
賦存層位
煤層厚度(m)
煤層結(jié)構(gòu)
頂?shù)装鍘r性
穩(wěn)定性
塊段平均傾角
容重
t/m3
純煤厚度
平均
層間距
夾石層數(shù)
夾石厚度
頂板
底板
雙龍?zhí)?/p>
t3*j2
1.25~1.61
1.38
1
0.15~0.20
泥巖、粉砂質(zhì)泥巖
泥巖、粉砂質(zhì)泥巖
較穩(wěn)定
26°
1.50
50~60
正炭
t3*j2
0.25~0.46
0.44
/
/
泥巖
泥巖
不穩(wěn)定
26°
1.50
15~20
臭炭
t3*j2
0.28~0.45
0.41
/
/
泥巖
泥巖
不穩(wěn)定
26°
1.50
1、雙龍煤層
賦存于須家河組第二段(t3*j2)中上部,距第三段底界約30 m,全區(qū)可采、復雜結(jié)構(gòu)。煤層厚度1.40~1.79 m,平均1.59 m;純煤厚度1.25~1.61 m,平均1.38 m。雙龍?zhí)棵簩訛閺碗s結(jié)構(gòu),普遍含1層夾矸,厚0.15~0.20 m,為薄層狀炭質(zhì)泥巖。煤層頂、底板均為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。
2、正炭煤層
賦存于須家河組第二段(t3*j2)中上部,距上部雙龍?zhí)棵簩?0~60 m,分布不穩(wěn)定、局部可采。煤層厚度0.25~0.46 m,平均0.44 m,a剖面線北西側(cè)為可采區(qū),向南東而逐漸變薄至不可采。結(jié)構(gòu)簡單,不含夾矸。煤層頂、底板多為泥巖。
3、臭炭煤層
賦存于須家河組第二段(t3*j2)中上部,距上部正炭煤層15~20 m,距第二段底界約300 m,分布不穩(wěn)定、局部可采。煤層厚度0.28~0.45 m,平均0.41 m,a剖面線北西側(cè)為可采區(qū),向南東而逐漸變薄至不可采。結(jié)構(gòu)簡單,不含夾矸。煤層頂、底板均為泥巖。
第三節(jié)頂板管理現(xiàn)狀
1、巷道頂板管理現(xiàn)狀:
星春煤廠是省政府批準的整合擴能礦井,目前進入了聯(lián)合試運轉(zhuǎn)(試生產(chǎn))階段。礦井井巷主要有半煤巷和全巖巷兩種,其支護方式有礦用工字鋼架棚支護、預制水泥磚砌碹支護、錨桿支護、錨桿網(wǎng)支護、錨桿噴漿支護、錨桿網(wǎng)噴漿支護。
2、采面頂板管理現(xiàn)狀
根據(jù)設計礦井現(xiàn)布置有雙龍煤層11011首采工作面和雙龍煤層11012備采面,11011采面采用走向長壁采煤法,炮采落煤。支護形式采用dz16-30/100型單體液壓支柱配hdja-1000型金屬鉸接頂梁聯(lián)合支護頂板,排距(走向)1m,柱距(傾向)0.8m,“三、四排” 控頂,炮道寬度為0.2m,最大控頂距為4.2m,最小控頂距為3.2m,放頂步距為1m。密集支柱密度1~2根/m。采空區(qū)管理方法為垮落法。11012備采面開切眼已形成,由于去年dz16-30/100型單體液壓支柱未購回,臨時采用了木支護,目前11012采面下部30米已經(jīng)更換成dz16-30/100型單體液壓支柱。計劃復工后立即將11012采面上部70米更換成dz16-30/100型單體液壓支柱,其支護方式與11011采面相同。
第四節(jié)二○一三年采掘安排計劃
一、在2023年12月底前完成采面接替、水平接替、瓦斯抽采的掘進工程量(4040m)如下;
1、+1690m水平雙龍運輸巷370m。
2、+1724階段運輸巷400m
3、11013采面開切眼70m
4、+1690臭炭運輸巷520m。
5、+1690臭炭運輸上山120m。
6、+1756臭炭運輸巷560m。
7、+1798臭炭回風巷600m。
8、11021(臭炭煤層)采面開切眼100m
9、水平接替工程(主巷、石門、聯(lián)絡巷、上部車場、回風石門、回風上山)1300m。
二、計劃試生產(chǎn)時間為4個月,生產(chǎn)原煤4.5萬噸(11011采面)。
三、計劃取證后生產(chǎn)原煤7.5萬噸(11011、11012采面)。
第二章頂板管理方案
第一節(jié)頂板管理組織機構(gòu)
根據(jù)相關(guān)管理規(guī)定,結(jié)合我礦礦井的實際情況,我公司召開了頂板管理專題會議,落實了資金、人員、機構(gòu)、方案。
1、頂板管理領(lǐng)導小組
組長:
副組長:
成員:
2、職責
組長何學良負責頂板管理的全面工作;負責方案實施過程中的相關(guān)協(xié)調(diào)事宜。
副組長張光華負責頂板管理方案實施的資金、設備、材料的落實工作。
副組長李中文負責帶領(lǐng)李克勇、李春強進行頂板管理方案實施過程中相關(guān)技術(shù)規(guī)程措施的編制、現(xiàn)場實施的技術(shù)指導和監(jiān)督,現(xiàn)場實施情況資料的收集、整理、總結(jié)和上報工作。
副組長王清忠負責頂板管理方案的采掘頭面、巷道維修現(xiàn)場實施的具體落實工作。
副組長趙衡昌負責頂板管理方案實施的現(xiàn)場督促、檢查、隱患排查、整改工作。
其它成員按照分工,協(xié)助主管領(lǐng)導工作。
第二節(jié)頂板管理方案制度
1、頂板管理要嚴格按照“事前預測預報,事中過程控制,事后信息反饋”的理念,本著防控結(jié)合的原則管理頂板。
2、礦成立頂板管理領(lǐng)導小組,建立健全頂板管理責任制及獎罰辦法。礦總工程師是礦井頂板管理的技術(shù)總負責人,必須抓好技術(shù)管理工作,把各項制度、措施落實到位。生產(chǎn)技術(shù)科是頂板管理的業(yè)務主管部門,對各項措施進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查,并定期深入現(xiàn)場,探清頂板變化情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。采、掘隊對頂板管理負直接責任;安全礦長、安全科負責本礦頂板管理的監(jiān)督檢查管理。
3、各采掘隊遇到異常頂板條件時生產(chǎn)技術(shù)科必須及時編制安全技術(shù)措施并向總工辦匯報,由總工辦組織相關(guān)領(lǐng)導、安全、調(diào)度等相關(guān)部門共同研究審定安全技術(shù)措施,各采掘隊及時組織實施。生產(chǎn)技術(shù)科、安全科不定期對各采掘面的頂板管理各項措施的落實情況進行檢查。
4、各掘進巷道、工作面設計時,礦生產(chǎn)技術(shù)科及時聯(lián)系,由生產(chǎn)技術(shù)科在每個工作面開始采掘前二個月提供該工作面的地質(zhì)及水文地質(zhì)預測預報資料,為頂板管理提供詳實可靠的地質(zhì)依據(jù)。
5、加大頂板管理的技術(shù)投入,進一步為支護設計提供科學的依據(jù):一方面要提高地質(zhì)勘探程度,加強特殊地質(zhì)構(gòu)造條件下的地質(zhì)預測預報工作,另一方面要采取先進的管理手段,掌握頂板巖性規(guī)律,實現(xiàn)對頂板的事前控制。
6、進一步與科研機構(gòu)合作,對礦井特殊的頂?shù)装寮暗V壓規(guī)律進行深入研究,全面總結(jié)掌握適應本礦井的頂板礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及控制技術(shù),深入優(yōu)化礦井工作面設計,同時對支護設計方案堅決執(zhí)行會審制度。
7、每一工作面回采結(jié)束后要對采空區(qū)及時進行封閉。
8、掘進、回采工作面支護設計
(1)每一工作面開工前兩個月由地測部門提供掘進工作面地質(zhì)說明書,說明書中必須將工作面的煤層、頂?shù)装宓牡刭|(zhì)條件全面闡述清楚。
(2)支護設計前要進行巷道斷面優(yōu)化,巷道斷面形狀及尺寸應根據(jù)掘進設備、巷道的用途及圍巖的物理力學性質(zhì)進行選擇、確定。
(3)支護設計應采用工程類比法、理論驗算法及監(jiān)測分析法。
(4)支護設計的依據(jù):工程地質(zhì)的詳細資料、預想地質(zhì)素描圖、詳細的圍巖類別分類及圍巖特征,相關(guān)已掘井巷工程詳細狀況。
(5)支護設計的一般原則:優(yōu)先采用單一錨桿支護方式,錨桿長度不得小于1.6米,錨桿的錨固力必須達到5噸以上。對于復合頂板或有特殊地質(zhì)構(gòu)造頂板編制專項安全技術(shù)措施進行補強支護;對有片幫危險的巷道必須對巷道兩幫采用幫錨桿加托盤進行支護,受二次采動影響的巷道要用幫錨網(wǎng)或幫錨索加槽鋼幫網(wǎng)進行加強幫支護(正幫使用塑料網(wǎng))。
(6)開拓巷道及服務年限較長的準備巷道在上述支護方式的基礎(chǔ)上采用噴砂漿或混凝土的方式進行補強支護。噴層選擇的原則:服務年限3年以上的準備巷道一般采用30-50mm厚噴射砂漿,開拓大巷一般采用不小于50mm厚噴射混凝土,根據(jù)具體情況要加鋼帶或金屬網(wǎng)。
(7)礦井工作面支護設計由礦生產(chǎn)技術(shù)科完成,礦總工程師組織嚴格審查把關(guān),充分考慮特殊地質(zhì)條件和施工條件下支護的安全性,保證支護設計科學經(jīng)濟、安全可行。
9、敲幫問頂制度
(1)對巷道頂板、煤幫進行敲幫問頂是有效防止冒頂和片幫傷人事故的有效措施,必須嚴格執(zhí)行。各采掘工作面敲幫問頂工作由當班工長、班組長負責,安監(jiān)員負責監(jiān)督執(zhí)行情況。
(2)敲幫問頂發(fā)現(xiàn)問題處理時,要使用工作面配備的敲幫問頂專用工具進行處理。清理頂幫時由外向里,由高到低,處理人員必須站在頂幫完整的地方。
(3)采煤工作面接班后必須對上順槽機尾50米前巷道、下順槽前50米巷道進行敲幫問頂。發(fā)現(xiàn)問題能自己處理的使用專用工具立即處理,對無法處理的要立即采取措施防止事故發(fā)生,并及時匯報調(diào)度室,由調(diào)度通知生產(chǎn)技術(shù)科落實具體的解決方案。對巷道檢查后要及時填寫班前安全評估記錄。
(4)掘進工作面生產(chǎn)班接班以后必須對上班掘進支護巷道進行敲幫問頂。現(xiàn)場管理人員負責接班后的敲幫問頂工作,要使用專用工具認真檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,并填寫班前安全評估記錄。
(5)各采掘工作面在打眼前必須進行敲幫問頂,將頂幫活矸及時清理后方可作業(yè),煤幫不穩(wěn)定處經(jīng)處理后,由外往里推進支護。如檢查頂板有構(gòu)造、淋水,頂板不穩(wěn)定時,要執(zhí)行特殊頂板支護措施,煤幫有無法處理的裂縫時要打幫錨桿。
(6)現(xiàn)場管理人員每班必須要對各采掘工作面巷道頂板、煤幫進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題要及時處理,對一人無法處理的要與工作面當班帶班干部或現(xiàn)場作業(yè)人員共同處理。
10、錨索支護管理
(1)需施工的錨索,必須由礦生產(chǎn)技術(shù)科及時給施工單位下達施工聯(lián)系書。施工單位接到施工聯(lián)系書后,必須按聯(lián)系書規(guī)定的時間、地點及技術(shù)參數(shù)要求立即組織施工,保質(zhì)保量完成施工任務。
(2)掘進隊必須加強錨索施工機具的日常檢修、維護及配件、易損件、消耗件的準備工作,保證所有錨索施工機具均處于完好狀態(tài),確保施工任務的完成。
(3)施工前必須編制施工安全技術(shù)措施,經(jīng)礦領(lǐng)導及相關(guān)業(yè)務部門審批后,嚴格按照規(guī)程要求給作業(yè)人員貫徹執(zhí)行、考試合格后方可作業(yè)。
(4)必須保證錨索錨固段錨固在穩(wěn)定的巖層中。錨索施工必須嚴格按設計施工,要根據(jù)巖性變化及時調(diào)整錨索長度和錨固段長度。
(5)錨索使用的樹脂、鋼絞線、鎖具、托盤必須有出廠檢驗合格證,無證的嚴禁使用。
(6)作業(yè)人員必須有高度的自保、互保意識,絕不允許任何人進入空頂區(qū)域下作業(yè),在施工時嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度。
11、回采工作面頂板事故的預防
(1)礦井每年應進行礦壓觀測工作,認真研究礦山壓力的規(guī)律,收集詳細的資料,從而為頂?shù)装宓墓芾硖峁┯辛Φ囊罁?jù)。采煤工作面出現(xiàn)壓力顯著增大時,必須及時采取措施,加強支護。
(2)加強支柱穿鞋防止支柱鉆底工作,主要是在底板軟的地段鋪設木板梁,以提高底板的整體性和抗壓性,必要時要架設木垛,防止頂板臺階下沉。
(3)加強工作面支柱的管理,主要是單體液壓支柱的失效率要降至規(guī)定的標準以內(nèi),加快失效支柱的更換,加大支柱的檢修力度,確保工作面使用支柱的支撐力和備用量。
(4)工作面初采初放、收尾搬家以及遇到特殊情況時都必須制定專門措施。礦必須成立領(lǐng)導小組現(xiàn)場指揮工作,加強頂板管理和監(jiān)測工作。
(5)采煤工作面作業(yè)人員當發(fā)現(xiàn)有冒頂預兆時,要立即采取有效措施,架設木垛或加打支柱,以加強對頂板的支護,如情況危急來不及處理時,應先撤人至安全地點,并向調(diào)度室和有關(guān)領(lǐng)導匯報,及時研究制定處理措施。
(6)采掘工作面開工前,必須依據(jù)地質(zhì)情況編制切實可行的《作業(yè)規(guī)程》。嚴格按《作業(yè)規(guī)程》要求進行工作面的支護管理,提高支護質(zhì)量,其支護形式、頂板管理方法、回采工藝等要合理可靠,并根據(jù)現(xiàn)場情況的實際變化及時進行補充修改。
(7)狠抓工程質(zhì)量,嚴格動態(tài)工序管理,強化監(jiān)督檢查工作。
(8)在工作過程中隨時注意(聽和看)工作面的動態(tài),若發(fā)現(xiàn)有冒頂預兆(如有巨大轟隆聲,支架突然大量折損或鉆底等)立即撤離所有人員到安全地點,待頂板穩(wěn)定后,再進行處理。
(9)采煤工作面的支柱要有防倒措施,工作面支柱與底板要全面接觸,不準打在浮煤、浮矸上并沿走向、傾向各成一條線。支架結(jié)構(gòu)要合理,護頂有力、支柱初撐力、迎山角、柱距、排距、控頂距符合作業(yè)規(guī)程要求。不符合時,必須及時處理或整修達到質(zhì)量合格、安全可靠后,方準進行其它工作。頂梁必須與頂板密實接觸,不得張口,不接頂處用木料背實。局部漏矸、冒頂造成梁上空時,要用木料在梁上擺成三角形或“井”字型使之接頂背實。若煤壁側(cè)發(fā)生小面積冒頂,冒頂范圍不大,用板梁支成正懸臂進行處理,若工作面發(fā)生小面積冒頂,待頂上矸石冒落穩(wěn)定,由專人看頂,從冒頂區(qū)周圍,由外向里用點柱和鋼梁控制冒頂區(qū)域,同時用板皮、板梁墊實冒頂區(qū),然后進行移柱支護頂板,若發(fā)生大面積冒頂,必須根據(jù)現(xiàn)場情況制定專門措施進行處理。
(10)遇頂板堅硬不易跨落,正?；夭蛇^程中遇到控頂面積大于規(guī)定(2×5m2)范圍必須采取強制放頂或采取特殊措施,如戧棚、戧柱、木垛等,必須有可靠的強制放頂措施,并在現(xiàn)場組織實施。
(11)推廣應用新技術(shù),新工藝,新材料時,必須編制專項安全技術(shù)措施,并報生產(chǎn)指揮部批準后實施。
(12)加強采掘地質(zhì)預測預報工作,工作面地質(zhì)條件發(fā)生變化時,如過斷層、褶曲、破碎帶、老巷、采空區(qū)及回采工作面初次來壓、周期來壓等,編制可靠的加強支護措施并在現(xiàn)場嚴格實施。
(13)回采工作面端面距超過規(guī)定寬度時,必須及時支設點柱支護,煤壁出現(xiàn)片幫時,必須及時清理。
(14)采煤工作面放完炮后,班組長必須首先進入工作地點,檢查頂板、支架、煤壁及通風、瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況,扶正加固被炮打倒、打歪的支架,認真由外向里先頂后幫進行敲幫問頂,清除頂幫的醒煤活矸,只有在確認安全的情況下,方可允許工人進入工作地點進行作業(yè)。任何人都必須在有支護的情況下作業(yè),嚴禁進入空頂區(qū)作業(yè)。
(15)采煤工作面的支護質(zhì)量必須達到《煤礦質(zhì)量標準化標準》中的有關(guān)規(guī)定,出現(xiàn)不合格品時,必須立即返工。
12、掘進工作面頂板事故的預防
(1)選擇合理的支護形式,制定可靠的施工措施,嚴格規(guī)程措施的審批制度。
(2)嚴格執(zhí)行巷道施工措施,巷道的停開工、變向、貫通等要嚴格按技術(shù)部門下發(fā)的要素和通知執(zhí)行,提高巷道的施工質(zhì)量。
(3)掘進工作面放炮前,必須加固放炮地點10米附近范圍的支護,掘進工作面迎頭10米還必須設置可靠的支架防倒裝置。放完炮后,班組長必須首先進入工作地點,檢查頂板、支架、煤壁及通風、瓦斯、煤塵、瞎炮、殘炮等情況,扶正加固被炮打倒、打歪的支架,認真由外向里先頂后幫進行敲幫問頂,清除頂幫的醒煤活矸,只有在確認安全的情況下,方可允許工人進入工作地點進行作業(yè)。任何人都必須在有支護的情況下作業(yè),嚴禁進入空頂區(qū)作業(yè)。
(4)掘進巷道必須使用可靠前探梁臨時支護,迎頭10米內(nèi)的棚子必須使用防倒聯(lián)鎖裝置,錨噴、砌碹等巷道施工時其永久支護與迎頭之間必須使用可靠的臨時支護控制頂板,嚴禁空頂作業(yè)。
(5)對掘進過程中遇到的各種構(gòu)造或特殊情況及穿越斷層時,都必須制定可靠的安全技術(shù)措施。
(6)綜采工作面上下順槽及綜采工作面開切眼刷大斷面時斷面較大,掘進過程必須采取合適的支護方式加強支護,防止發(fā)生大面積冒頂和漏頂。
(7)加強井巷貫通管理工作,在貫通之前,施工單位必須派專人加強維護貫通地點兩側(cè)的巷道支護,貫通后,要組織人員及時維護貫通地點的頂板,防止發(fā)生冒頂事故。
(8)在施工斜坡巷道(上下山,井筒延深等)時要有可靠的防倒裝置和措施,使用耙斗機時應有可靠的防滑防跑裝置和措施。
(9)重疊布置和內(nèi)錯布置的巷道在施工中要嚴格把握中線,防止巷道走偏。
(10)掘進工作面作業(yè)人員當發(fā)現(xiàn)有冒項預兆時,應立即采取措施進行處理。
(11)掘進工作面的支護質(zhì)量必須達到《煤礦質(zhì)量標準化標準》中的有關(guān)規(guī)定,出現(xiàn)不合格品時,必須立即返工。
