榆家梁煤矿顶板管理办法
第一章 总 则
第一条 矿区一般性顶板特性:矿区现开采煤层大部分顶板岩性为泥岩和砂质泥岩,硬度小且松软,顶板层理发育且局部有软弱结合面或煤线,顶板整体性差,如地面遇富水区域且基岩厚度薄,顶板淋水较大,掘进揭露顶板后易泥化、风化产生离层。特别是综采工作面顺槽受采动影响后,巷道个别地段出现掉矸、裂缝、离层下沉现象,严重时发生冒顶。
第二条 复合顶板特性:顶板岩性为煤与岩互层或煤与高灰煤互层,岩性差异明显,稳定性差,顶板层理及裂隙发育,互层间粘接性差,遇水易发生离层,掘进揭露煤层顶板易发生冒顶。
第三条 在硬度大、整体性好的煤层中掘进时,特别要求留设300—500mm的护顶煤,但实际留设顶煤厚度不易掌握,需要在掘进时加强探顶煤工作,及时调整留设的顶煤厚度。
第四条 浅地表、薄基岩、受地面赋水侵蚀后容易软化且淋水较大的顶板,此类顶板一经过揭露易发生离层或冒顶。
第五条 为适应连采双巷掘进,巷道断面大,且联巷口抹角最大跨度达10米,控顶面积大,给顶板管理增大了难度。
第六条 连采、综掘掘进速度快,支护相对不及时,顶板揭露后如空顶时间长易发生离层。
第七条 由于上述特殊条件对顶板管理提出了特殊要求,为保证安全生产,特制定本办法。
第二章 工作面布置与开采方法的选择
第八条 布置工作面前必须探明上覆岩层地质及水文地质状况,在富水区、薄基岩(30米以下)下原则不进行回采,如要回采必须制定安全技术措施。
第九条 根据矿区矿压分布规律,综采工作面相邻顺槽一般在采高大于4米时煤柱留设不小于20米,采高小于4米时根据实际情况可适当缩小煤柱尺寸,从而使巷道始终处于低压区,确保其安全、正常使用。特殊情况要及时采取加强支护措施。
第十条 低瓦斯矿井旺采工作面采用后退式回采,且采空区及时进行封闭。
第三章 支护设计管理
第十一条 掘进支护设计管理
(一)每一巷道掘进前一个月由地测部门提供工作面地质说明书,说明书中必须将工作面的煤层、顶底板的地质条件全面阐述清楚。
(二)巷道支护设计前进行巷道断面优化,断面形状及尺寸应根据巷道中通过和安装的设备尺寸、围岩的物理力学选择确定。
(三)巷道支护设计由矿生产科完成,矿总工程师组织审查。如遇到特殊地质条件时,负责掘进的区队必须制定安全技术措施,并矿总工程师审批后严格执行。
(四)支护设计应采用工程类比法,必要时还应辅以理论验算法或监测分析法。
(五)支护设计的依据:工程地质的详细资料、预想地质素描图、详细的围岩类别分类及围岩特征。
(六)支护设计的一般原则:尽可能采用锚杆、钢带锚杆、锚索、钢带锚索、架设木垛、架设工字钢棚和锚喷的支护方式。锚杆长度不得小于1.6米,保证锚固段进入稳定岩层300mm以上;对于复合顶板或特殊地质构造顶板尽可能选用钢带锚杆或锚杆锚索联合加强支护方式。喷层选择的原则:服务年限在10年以下的采用30-50mm厚砂浆;服务年限10年以上则采用50-80mm厚混凝土。
第十二条 回采工作面支护设计
(一)综采工作面支护设备
1、综采工作面回采前一个月由地测部门提供采区及工作面地质说明书,说明书中必须将工作面的煤层顶底板及采区地质条件全面阐述清楚。
2、矿总工程师提前一个月组织技术人员依据工作面煤层赋存条件、围岩特性,结合已采工作面矿压显现规律对准备的液压支架进行技术性能特征分析和参数验算,使配套的液压支架架型结构、初撑力、支护强度、护帮护顶能力等适应围岩、矿压特性,保证安全生产。
3、由生产科提前工作面回撤二个月进行回撤通道支护的设计,要结合以往回撤通道支护经验,确定合理的支护形式及参数,由矿总工程师组织审批后由生产服务中心执行。
4、 综采工作面两顺槽的超前支护距离一般要求为20米,液压单体支柱间距为2米,液压单体支柱要用铁丝或麻绳进行防护连接,实际生产过程中要根据具体情况合理调整超前支护方式,报矿总工程师审批后执行。
(二)旺格维利回采支护设计
1、地测部门开工前一个月向旺格维利回采队提出采区及工作面地质说明书,要求必须阐述清楚采区、工作面及煤层赋存状况。
2、矿总工程师组织专题会议根据旺采工作面煤层顶板地质条件及开采经验,确定旺采顺槽、支巷、联巷、交叉点等不同断面及不同顶板条件下的支护形式及参数,由队技术员编制详细的支护设计,经矿总工程师组织审批后严格执行。
3、支护设计一般采用工程类比法,特殊情况采用理论计算或根据矿压观测分析结果确定。
4、支护设计的依据:工程地质的详细资料、预想地质素描图、详细的围岩类别分类及围岩特征。
5、支护设计的一般原则:尽可能采用锚杆支护。锚杆长度不得小于1.6米,保证锚固段进入稳定岩层300mm以上;在复合顶板或破碎顶板中主要巷道使用锚杆、钢带加强支护;对于特殊顶板或大断面交叉点位置锚杆起不到支护效果的主要巷道,可采用锚索支护或架设工字钢棚进行加强支护。
第四章 顶板管理制度
第十三条 矿总工程师是顶板管理的技术总负责,必须抓好技术管理工作,把各项制度、措施落实到位。矿生产科是顶板管理的业务主管部门,要设专人对各项措施进行现场监督检查,并定期深入现场,探清顶板的变化情况,发现问题及时处理。采掘队是顶板管理的直接负责及主要实施单位。
第十四条 分公司生产技术部是顶板管理的业务主管和技术指导部门,各矿井遇到特殊顶板条件时必须及时向生产技术部汇报,由生产技术部组织生产矿井和安全部门共同研究具体措施。生产技术部不定期对各矿井的顶板管理进行检查,发现不按要求执行的单位严肃处理。
第十五条 分公司安监局和各矿安监处负责顶板管理各项措施的监督落实,定期对各矿井的顶板管理进行检查,发现不按要求执行的单位严肃处理。
第五章 掘进顶板管理
第十六条 掘进队技术员负责本队的顶板支护技术管理,队长负责各项措施的落实。各队必须根据掘进工作面支护设计制定加强顶板支护和施工管理办法及严格的奖罚措施,明确每道工序的施工责任,加大日常监督检查力度,严格奖罚兑现。
第十七条 掘进队的当班班长是顶板管理的直接责任者,支护施工必须达到支护设计质量标准,尤其是连采施工巷道的锚杆必须进行二次紧固,保证扭矩达100N.m以上。支护工在施工过程中随时注意顶板岩层变化或煤线的出现,发现特殊地质变化及时向班长、队技术员联系,采取相应措施加强支护。
第十八条 留设合理厚度的顶煤可有效控制顶板。掘进队每班的锚杆机司机在每班作业时要进行一次探顶煤工作,并对顶煤留设的情况做好记录,并及时向带班队干部和煤机司机交代清楚,以便煤进司机掌握并及时调整。
第十九条 各矿要在作业规程中明确规定不同巷道、不同地质条件下的空顶距离,严禁超循环作业,积极组织支护施工,尽可能减少空顶时间,及时有效控制顶板,防止顶板离层下沉。
第二十条 复合顶板,交叉点,联巷口及特殊地质条件的巷道位置,选用钢带加长锚杆或锚索(或架棚)加强支护。锚索长度根据顶板坚固岩层的位置确定,架棚支护必须接顶密实。
第二十一条 特殊地质构造条件,如断层、复合顶板、地表薄基岩、河流下掘进时,必须提前采取加强支护措施,实行短掘短支,机掘循环进度不的超过7米,炮掘循环进度不的超过2米。
第二十二条 对已施工巷道,尤其是顶板特殊地质复杂段,必须由矿总工程师要组织研究补强措施,并组织专人分段进行日常检查和观测。发现顶板有变化时及时向矿领导汇报,对未进行补强支护的巷道必须设置警示牌,人员不得入内。
第六章 综采工作面顶板管理
第二十三条 工作面初次放顶必须制定专项安全技术措施,成立工作面初次放顶领导小组,设矿压观察组在现场对工作面连续观察,对上下出口,两顺槽前50米顶板及煤帮必须坚持班班检查,并及时汇报顺槽顶板、工作面直接顶及老顶来压情况,以指导工作面顶板管理,保证安全生产。
第二十四条 工作面两顺槽超前支护段不得小于20米,稳定顶板条件下,皮带巷在行人侧打设一排间距为2米的液压单体支柱,质量达到规程要求。特殊不稳定顶板超前支护段支护密度要根据各矿的实际情况确定。在回采中必须班班执行敲帮问顶制度,观察加强支护段支护情况及顶、帮围岩矿压情况,如发现异常及时采取加强支护措施,如加密液压单体支柱、木支柱或采用带帽支柱,打设帮锚杆,顶板打设锚索,架棚或木垛等。
第二十五条 综采队带班干部、采煤机司机和支架工是当班顶板安全管理的直接责任者。采煤机司机保证将顶、底割平整,帮垂直,并一般留设200-300mm厚的护顶煤,保证支架充分接顶,端面无伞檐,不漏矸冒顶。
第二十六条 工作面过构造带或破碎顶板时,必须提前确定支护方案,并编制安全技术措施,确保工作面安全生产。
第二十七条 工作面采通前必须制定贯通安全技术措施,成立贯通领导小组,积极组织生产调整周期来压,使工作面贯通时避开老顶来压、回撤通道矿压显现达到最低。同时在采通前20米对工作面顶、底板及采高采取多种控制措施,保证贯通时顶、底与工作面顶、底板接平,支架全部及时挑梁与回撤通道支护形成一个稳固的支护体,控制好顶板,实现优质贯通,创造安全快速的回撤条件。
保证贯通顶、底板接平的控制方法有:
1、提前施工深10米的探巷或钻空,沿其与贯通通道的相对位置进行控制顶、底板;
2、在回撤通道每10米探清顶、底板煤厚及巷高并在工作面支架(或电缆槽)相对应位置标出,以此为依据控制顶、底板煤厚及采高直至与回撤通道贯通;
3、工作面煤层有稳定的标志层时,可不打探巷沿标志层贯通。
第二十八条 工作面采通后改单体液压支柱必须在液压支架挑梁后进行,并要清理好退路,一人用长柄工具或采用远距离卸载回收,一人观察顶板。在回收被压死的单体液压支柱时,要用绞车钢丝绳拉支柱底部,拉支柱时人员必须躲入液压支架内的安全位置。
第七章 旺采工作面顶板管理
第二十九条 旺采顺槽及支巷掘进的顶板管理按掘进顶板管理有关条款执行。
第三十条 旺采区段煤柱留设不小于10米、顺槽进刀开口的保护煤柱不小于5m,采硐煤柱根据具体情况在作业规程中明确。
第三十一条 采硐深度必须根据瓦斯及顶板地质条件在作业规程明确规定,一般不大于15米,高瓦斯矿井不得大于8米。如遇到特殊顶板条件时要减少采硐深度(不大于5米),保证安全生产。
第三十二条 采硐顶板必须割平,不允许出现台阶。如有条件采硐要留设200-300mm厚顶煤。
第三十三条 回采过程中如遇到特殊地质条件必须及时退出,留隔离煤柱再进行回采。
第八章 炮掘及炮采顶板管理
第三十四条 各施工队伍要成立顶板管理领导小组,队长负全面管理责任,技术员负责技术管理。小组成员(班组长,打眼放炮员)必须班班检查巷道顶板情况和支护质量,如发现顶板有异常情况(如响声、裂隙、打锚杆发现离层或松软)危及安全生产应立即停止工作面作业,采取加强支护措施。同时,领导小组每月定期召开专题会议,总结施工现场顶板管理经验及下一步顶板管理采取的措施。
第三十五条 敲帮问顶必须设专人负责,一人敲帮一人观察顶板,并且要划分责任区,包干负责,发现问题及时处理。
第三十六条 炮掘、炮采巷道支护必须按设计要求施工,工程质量达到规范标准。
第三十七条 工作面必须实施光面爆破,顶板沿完整性好的稳定标志层掘进,不得出现台阶、伞檐、如煤层厚度允许要留设400-500mm护顶煤。
第三十八条 采巷帮要垂直无超挖,保证煤柱留设尺寸。
第三十九条 采硐深度、采硐间煤柱、区段隔离煤柱必须按设计规定留设,不得超挖。
第四十条 掘进必须按正规循环作业进度进行,支护必须及时,不得滞后。如遇特殊地质构造、顶板破碎时应实施短掘短支,必要时可采取架设前探支架加强支护,及时控制顶板保证安全生产。
第九章 支护质量
第四十一条 锚杆支护质量的好坏直接影响顶板安全,故各矿顶板管理领导小组必须加强现场监督,每班对锚杆的扭力、角度进行检查验收,发现不符合要求的坚决返工并进行处罚。
第四十二条 锚杆支护工要高度重视支护质量,严格按规范要求施工。已施工的锚杆必须进行二次紧固,扭力达到100牛/米以上。
第四十三条 分公司生产技术部、安监局要不定期对各矿井锚杆扭力、拉力、角度及间排距进行检查,如发现有质量问题根据情节轻重给予重罚或取消劳动竞赛评比资格。
第四十四条 综采工作面支架检修工必须加强支架维护,保证每台支架完好,泵站检修工必须保证泵站及液压系统正常。支架工必须按作业规程规定的移架方式移架,使每台支架初撑力均符合要求。
第四十五条 旺采工作面线性支架维护工必须加强支架检修,保证支架完好;生产班支架操作工要根据顶板情况使支架初撑力达到一个合适量,不能对顶板造成破坏。