采煤工作面顶板管理（精选8篇）
采煤工作面顶板管理 第1篇
煤炭的形成条件及形成过程非常复杂, 使得煤层存在极强的不稳定性, 在进行煤矿开采的过程中, 综采工作面不可避免地会遇到断层。在断层开展综采工作时, 采煤方法的选择及顶板的处理方法直接影响综采工作面的安全性, 也影响了施工企业的经济效益。
1断层采煤的安全隐患
断层主要是由于地壳的剧烈运动引发地壳断裂而形成的一种特殊的地质构造。由断层产生的原因可发现, 断层采煤的安全隐患主要体现在两方面: 一是工作面存在断层使得岩层的整体性遭到破坏, 工作面顶及底板自外部产生的压力规律因此发生改变, 导致顶板局部受到来自外部的压力, 加大了综采工作面的整体外部压力。若情况严重还会导致整个工作面遭到破坏, 从而引发工作面大面积冒顶事故; 二是工作面若存在断层, 煤层当中的各种水流、有毒气体、有害气体等就可通过断层的断裂带渗入至通道或是储藏仓库, 导致工作面出现突发性水灾或是瓦斯事故。
2综采工作面过断层采煤与顶板管理
2. 1采煤工作面过断层的方法
为了尽量避免断层所带来的不利影响, 在进行煤矿开采时, 要对断层的位置、落差、工作面的地质情况等进行充分考虑, 尽量在综采工作面的煤柱当中保留断层, 以使综采工作面设计的科学性及合理性得到保证[1]。在综采过程当中, 若遇到新断层则需将采掘方向进行及时调整, 以保证生产的安全性, 同时尽量减少断层煤煤柱所带来的损失。在进行回采前需将使工作面落差扩大的断层尽量甩掉, 以减少综采工作面所需经过的断层。
采煤工作面过断层的方法主要有三种: 直接割煤过断层、割顶或割底采煤过断层及断层上底相结合过断层。若断层落差较小, 综采工作面岩层相对完整, 矿井上下两盘接触处的煤层厚度大于或等于液压支架所设定的下限高度, 且矿井内不存在瓦斯或是水威胁, 则可利用直接割煤过断层。此方法操作简单、易于上手且过断层效果较好。若矿井上下两盘接触处的煤层厚度小于液压支架所设定的下限高度, 煤层顶板或是底板处岩层的硬度较小且顶板相对完整的情况下可选择利用割顶或割底过断层。若断层的落差较大, 在进行开采的过程当中, 则可利用断层上底相结合法, 辅以预掘巷法过断层, 以提高断层开采作用效率。
2. 2采煤工作面顶板管理
为尽量避免断层所带来的危害, 在开展综采工作时要采取一定的安全技术措施, 包括顶板、水、瓦斯等方面的安全措施, 以保证工作面过断层的安全。其中顶板的管理水平及施工质量在很大程度上影响了开采环境的安全性。
顶板的管理首先要制定科学的综采区巷道布置方案及开采程序; 其次要根据具体的地质情况及施工企业的经济情况选择适当的支护方式; 最后要采取合理的管理方法, 并结合综采工作面的特征及工艺特点制定具体的管理步骤和流程[2]。在对风机两巷及超前两端头顶板实施支护处理时, 必须依照“先支后回”的方式进行, 严禁提前拆除支护结构, 若支柱已损坏或失效则需立即更换。综采工作面的回风巷及机巷须备使用量超过10% 的备用支护材料, 如单体支柱、枕木、背板等, 备用支护材料数量须与相关规定相符并整齐码放在指定地点。临近煤壁的局部冒顶需结合工况特点选择适当的支护方式。有时需对底板的岩层性质进行观察, 以判断支撑结构是采用正悬臂交接顶梁方式还是采用倒悬臂交接顶梁方式。在爆破的过程当中要注意对装药量进行控制, 以免因爆破威力过大而导致支架或机械设备遭到损坏, 采取木垛支护方式, 并利用迈步台棚加强支护侧应力。对于靠近放顶线处的局部冒顶应采取正确的回柱方式, 即“先支后回”, 遵循自上而下、自里向外的原则。支柱与回柱间的距离应超过15 m, 并在挡头处设置隔离柱, 以稳定支架结构。若将支柱拆除后顶板的来压过大则须避免强行回柱, 应先在即将拆除的支柱附近做好临时支护, 然后再实施回柱, 回柱完成后再将临时支护进行拆除。若直接顶板岩层较大, 则需先切顶再强制放顶, 若岩层尺寸超出顶板步距使得采掘支架不稳定而引发冒顶事故, 则要将控顶距适当加大, 或采取倒悬臂交接顶梁方式进行施工。
3 结语
在进行煤矿开采时, 综采工作面的施工质量直接影响了整个开采工程的安全, 也影响了施工企业的经济效益和社会效益。为使煤矿开采效率得以提高, 在实际工作中必须根据煤矿的地质情况, 结合施工企业的经济状况, 选择科学、合理的开采方式, 同时注意做好施工安全管理, 这样煤矿开采不仅能获得良好的经济效益, 而且还为相关工作人员创造了安全便利的工作环境, 取得了良好的社会效益。
摘要：过断层采煤存在很大的安全隐患, 同时过断层采煤方法的选择及顶板的管理直接影响了综采工作面的安全性及工作效率。分析了断层采煤存在的安全隐患, 并就综采工作面过断层采煤与顶板管理进行讨论。
关键词：综采工作面,过断层,顶板管理
参考文献
[1]王龙海.综采工作面过断层采煤方法与顶板管理研究[J].中国高新技术企业, 2014 (30) :140-141.
采煤工作面顶板管理 第2篇
工作单位：姓 名：
浅析煤矿采煤工作面顶板管理技术
摘 要：本文指出采煤工作面顶板管理工作的重要性，简要阐述了加强采面顶板管理的具体做法和要求，确保采面顶板管理得到有效加强，严防采面顶板事故发生。关键词：采煤工作面 顶板管理技术
采煤工作面顶板管理是煤矿生产技术管理的重要工作，为了搞好顶板管理，增强采煤工人顶板管理安全意识，认真贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，杜绝重大伤亡事故的发生，打造本质安全型矿井，本文拟提出以下几种做法及要求。
一、增强采煤工顶板管理意识，提出在安全的前提下完成各道工序做法、措施。确保作业人员在“支护完整、安全可靠”的条件下作业，严禁空顶作业。
（一）工作面上、下班时，班长必须负责进行现场交接班，把本班工作面的顶邦情况、生产任务、质量、安全、设备等情况以及上个班作业过程存在的问题等情况向下一个班组的人员交代清楚。严禁炮后交接班，因特殊原因无法现场交接班时，须将工作面相关情况写在交接班台账本上，以告知下个班组。
（二）进入采煤工作面前，班组长必须对工作面支护情况先作检查并安排处理好存在的问题。采煤工作面支柱应在放炮前加固，工作面的打眼、装药、放炮必须严格按作业规程规定进行。放炮崩倒、崩坏的支架必须立即恢复或更换。严格执行工作面敲邦问顶工作，发现存在不安全隐患，必须立即组织排除，待隐患排除清楚后，方可进行正常生产。
（三）采煤工作面必须备有足量的备用支护材料和齐全的支护、处理顶板工具；采煤工作面作业前，必须认真遵循《作业规程》规定的采煤方法，自上往下进行回采工作，施工小眼时，必须严格按规程规定的小眼断面尺寸打眼放炮，严禁乱采乱掘、吃肥丢瘦或以掘代采现象，人为造成顶板管理困难。
（四）钻眼过程中，必须严格按规程规定的循环进度进行操作，作业过程中，必须经常观察顶板来压等情况，发现不安全隐患时，必须立即停止作业，撤出所有的作业人员及机具，待隐患排除清楚后，方可继续作业。
（五）放炮通风结束后重新进入工作面时，班长应负责由外往里对支架进行认真检查加固，并严格执行敲邦问顶工作，检查工作面前后安全质量情况，确认安全后方可进入工作面。
（六）出煤时，班长应指挥支护工，做好边出煤边支护工作，禁止任何人进入未支护的工作面，保证支护符合要求，严禁空邦空顶作业。
（七）支护工在上班时必须掌握上一个班的支护质量情况及安全生产状况，特别是整个工作面的支护情况，按照《作业规程》要求对工作面进行支护，支护前必须做好检查工作面和敲邦问顶工作。对工作面的三角带、安全上下出口、开口处等认真观察，一旦发现断梁折柱，必须及时加强支护，了防止工作面煤壁片邦，保证安全出口畅通。
（八）采煤工作面必须严格按作业规程规定及时支护，并确保支主柱质量，严禁空顶作业。所有支架必须架设牢固、迎山有力，严禁支在浮煤和浮矸上。碰倒、损坏或失效的支柱必须立即恢复或更换。严禁在控顶支护区内提前撤柱，严禁使用失效、损坏等残缺不全的支护材料。
（九）工作面达初次放顶步距时，班队长必须及时上报值班调度报请矿领导及生产、安监、调度等部门领导，一同到现场指挥，及时进行放顶工作。放顶工作前，必须适当增加支柱密度，并沿切顶线每隔10m打一个木垛，工作面出口处必须有木垛加固。
（十）工作面进行回柱工作前，不得进行与回柱工作无关的工作，必须把无关人员撤离工作面。准备回柱前，必须严格按《作业规程》规定的要求，对工作面先行支护，设置必要的丛柱及密集等特殊支护，同时，对工作面进行全面检查，清理人员退路后，确
保无误后，方可开始进行回柱工作。
（十一）回柱放顶工作必须严格遵循“自下而上、由里往外”的原则，撤净支护的工作面，人员不得进入，放顶人员必须站在支架完整，没有可能发生崩绳、崩柱、甩钩、断绳抽人等情况的安全地点工作，作业过程中，工作面应留设砍口后的信号柱，必须指定有经验的老工人专门观察顶板。
（十二）如发生回柱后顶板仍不冒落的现象，工作面悬顶距超过《规程》规定距离时，必须及时报告矿有关部门，采取强制放顶或留设煤柱等有效措施。工作面发生大面积冒落时，首先控制好冒顶区上下两端，然后由外向里恢复支架，并随时确保退路畅通，处理冒顶区时队长、技术员、安监员、管理员要蹲点现场、指挥处理，直至处理完毕。
（十三）所有的作业人员必须严格遵守《煤矿安全规程》、《作业规程》及《工种操作规程》制定的各项规定在确保“支护完整，安全可靠”的前提下方能进行作业，严禁违章作业、违章指挥。
二、加强构造带的特殊支护，提出在已经清楚构造带的情况下，特殊支护措施如何清楚交代并落实到班组作业人员，确保采面得到有效支护不发生片邦、冒顶等事件。
对已清楚构造带的情况下，必须根据现场情况制定相应的补充
技术措施，并贯彻落实到每个作业人员，由安监员现场跟班督促落实，队长必须亲自在现场指挥。作业人员必须严格执行《作业规程》及补充措施规定的支护质量要求、服从班长、队长的正确指挥，做好本班次辅助工作的材料准备、送料，采用加大柱径、架棚支护或加打丛柱、密柱及木垛等有效的支护措施进行加固，顶邦必须过实背紧，有条件时，必须优先使用单体液压支柱，严禁空邦空顶作业。作业过程中，除做好个人保安工作外，必须时刻注意整个工作面线路的安全状况，发现不安全隐患时，立即报告班长、队长进行处理。对违章行为，安监员应给予从严从重处罚。
三、加强顶板观测，做好采面顶板压力预测预报。
（一）提出顶板矿山压力显现（直接顶初次垮落、老顶初次来压、老顶周期）时如何观测顶板压力，要观测哪些内容？由谁观测？ 1.矿压观测内容包括：日常支柱（支架）支护质量动态监测、巷道变形离层监测、顶板活动规律分析等内容。采煤工作面要认真执行“地质预测制”，要重点提出防止顶板事故的针对性措施。2.矿成立地测科，由矿领导牵头，以技术科、安监站、采掘队等相关人员为构成，配备必要的矿压观测仪，对井下采掘工作面进行日常矿压观测，做好矿压预测预报工作，提前做好防范措施。
在进行采矿工程设计时，要按新《煤矿安全规程》要求合理布置巷道，遵循采面矿压规律，避免邻面同时开展采掘活动，合理安排工作面接续，不能人为造成压力集中及冲击地压隐患，确保生产安全。
（二）遇构造带（包括向背斜、断层、皱曲、破碎带（或火成岩带）、煤层结构变化、顶底板岩性变化等）时，及时向有关部门反馈信息积极采取特殊支护。
1.工作面过破碎带或过断层时首先必须加强敲邦问顶制度，及时加强工作面的特殊支护。根据工作面破碎带裂隙方向，选择抗山棚（顺山棚）或“鸭嘴”棚支护，支护时，顶必须填实、填牢，必要时可铺设金属网，以防掉顶伤人。
2.工作面遇构造带围岩较为破碎，普通的支护难于满足安全需要时，支护工必须及时采取加强支护力度的措施，同时，及时报告队长、矿调度室或生产办有关技术人员、管理人员，采取相应补充措施，保证支护强度满足安全生产要求。对于大面积的冒顶或较为危险地段的支护工作，除必须做好相应的保安措施外，保持作业人员退路畅通，并由有经验的人员负责观察顶、邦动态，发现险情时，及时撤离所有的作业人员至安全地段，支护工可以拒绝任何人的违章指挥。
四、加强采煤工作面工程质量管理，确保小眼断面、采面支柱的排柱距、柱径等达到作业规程的要求
（一）班长、支护工必须对本工作面支护工作负全面责任，保证支护质量合格，满足安全生产需要。支护时必须选择合格的材料，柱子材质、材径、柱帽规格、背邦板皮、架棚材料规格符合《规程》要求，特殊支护的材料如木垛、丛柱、密集及抗山棚等必须严格按《规程》要求布设，严格按《规程》规定的支护规格进行支护。
（二）支护时必须确保支护的质量、支护形式的选择如贴邦柱、带帽点柱支护、掘进棚支护、一梁三柱鸭嘴棚支护、特殊支护（木垛、丛柱、密集及抗山棚等）；支柱的质量如排柱距、棚距、柱子的成排成形、柱帽、柱鞋、柱窝、迎山角、背邦、填顶、横撑、加固件等必须符合《规程》要求。采煤工作面严禁空顶作业。所有支架必须架设牢固，并有防倒柱措施，严禁在浮煤或浮矸上架设支架。碰倒或损坏的支柱必须立即恢复或更换，工作面遇到断层、旧巷、顶板破碎、冒落等情况时，必须采取措施指派专人提前处理。
（三）支护工必须对工作面进行及时支护，必须保证出煤与支护两工序的平行交叉作业，控制好时间各空间的错开，确保支护在
时间上的及时，在空间上的安全性；同时，严禁[空邦空顶作业，对于放炮后崩倒的柱子必须按照《规程》要求及时补上，以防掉顶片邦等事故的发生。
（四）技术员、安监员及管理员应经常深入井下采掘一线，做好工作面支护质量、排柱距、成排成行、柱径等的现场监督管理工作，发现问题立即安排现场整改。
（五）工作面的伪顶应及时处理干净。伞檐应及时处理，撬不下的应及时打上支柱。严禁在伪顶和伞檐下冒险作业。掘进巷道时，不经许可不得挑顶。回采工作面采高一般不得超过2m，在允许的采高范围内，一次采全高的煤层要见底见顶，不得丢顶底煤。同时必须根据工作面的采高正确选择支柱的高度，在采高变化时及时更换支柱。
（六）严格执行敲帮问顶制度。开工前，班组长和安全员必须对工作面安全情况进行全面检查，确认无危险后，方准员工进入工作面。员工必须经常检查工作地点的顶板、煤壁、支架等情况，发现险情时要立即采取措施进行处理。处理险情由班组长指挥、安监员监督。险情未排除前，班组长和安监员不得离开现场。敲帮问顶人员要站在有支架的安全地点由外向里、先顶后帮进行工作，并确保退路畅通。
五、矿压显现与构造带特殊支护。
（一）如何确定合理和特殊支护的密度、强度，提出确定的依据。采用类比法，根据本矿或邻矿同煤层矿压观测资料、经验和做法，或通过经验公式计算确定我矿工作面的支护强度。
1.工作面合理的支护强度，采用经验公式计算如下：pt=9.81hrk.式中pt为合理的支护强度，kn/m3；h为采高，m；r为顶板岩石容重，kn/m3；k为工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4-8，应根据具体情况合理选取。开采煤层较薄、顶板条件较好、周期来压不明显、应选用低倍数；反之就选用高倍数。
2.工作面合理的支柱密度，可采用下列公式进行计算：n=pt/rt.式中n为支柱密度，根/m2；rt为支柱的实际支撑能力，kn/根。根据合理的支柱密度确定我矿的排柱距为1m*1m。
3.工作面合理的控顶距的选择：在满足安全生产的前提下，根据工作面实际条件选择控顶距坚硬顶板控顶距可适当增大，如我矿的c8煤层，可采用“见六回二”的管理方式；松软、缓慢下沉顶板可适当缩小如我矿的c9煤层；一般应采用“见五回一”的管理方式。
4.加强采面支护质量，特别是工作面来压时，要提高工作面支护
强度，缩小工作面的排柱距，采用柱径更大的坑木或丛柱、木垛等特殊支护进行加固。用用单排或双排密集（密集与木垛、丛柱等结合）。如采用双排密柱切顶时，其中一排为预备密集；工作面采用密柱切顶，密集长度5-8 米，预备密集排数2 排，密集间隔0.3米，安全门宽度0.5米。木垛与丛柱的设置地点一般在采面的上下出口及应力集中区，必须加强木垛的设置管理。密集、丛柱、木垛的架设必须保持采空侧直线，木垛最好用方木架设，如用圆木接触点必须削平。
（二）特殊支护的质量如何得到确保，提出确保特殊支护的相关安全技术措施。
1.工作面上下出两个安全出口必须有专人维护，班长是第一责任人，必须经常检查出口的支护情况，确保退路畅通。
2.上下安全出口必须架设抬棚加强支护（反眼见煤点处应架棚支护），下出口必须有供人员上、下的梯子，所有出口必须保持畅通无阻。三角带、上下出口及工作面切顶线和构造带等应力集中区必须采用密柱、丛柱、木垛等特殊支护，班长和支柱工是第一责任人，矿各职能部门要深入生产现场，检查、监督及指导生产单位的顶板管理，发现问题及时汇报、处理。
3.各队队长、班长及顶板管理工做好各自工作地点特殊支护的顶
板维护工作，跟班队干每班做好顶板情况记录，顶板管理领导小组要每天检查记录情况，以便及时跟踪顶板管理情况，加强监督顶板管理工作。
4.矿每旬进行一次安全大检查，各组组长及组员要认真检查作业点的顶板安全情况。安监、生产、通风及施工单位等部门的管理人员要经常深入生产一线，检查顶板安全情况，特别是重点检查特殊支护情况是否不折不扣落实到位。对存在的顶板安全隐患，检查人员必须填写处理措施及复查情况。在报表上写明检查时间、复查时间及复查人员，对检查出来的顶板安全隐患，施工单位必须按整改要求进行整改。对无故拖延或拒不整改的单位，矿将按相关规定对该作业点负责人进行处罚。
六、加强采面顶板管理的其它做法。
（一）回采工作面收尾时，必须制定安全措施。
（二）实行顶板管理奖惩制度，建立采面生产重大顶板安全隐患汇报奖励制度，经确认情况属实的给予汇报人奖励100元/次。对顶板管理标准化未达到要求的作业点，矿按情况给予一定的经济处罚。由于管理不到位，造成顶板安全事故时。矿将及时对相关责任人按矿有关管理规定进行处罚。
（三）建立顶板管理技能培训制度，通过安全活动日宣传党的“安
全第一”方针，牢固树立“安全第一”的思想，强化顶板管理意识。
（四）矿每月召开一次顶板管理会议，由安全副矿长主持。会议主要内容：检查责任制、规程、规定的执行情况，对顶板管理出现的问题进行通报，总结经验、吸取教训，并提出下一步改进意见及计划。各队每月由队长主持召开一次顶板管理分析会，总结本队在顶板管理上取得的成绩及存在的问题，解决生产过程中存在的问题及地质情况变化时采取的预防措施。
采煤工作面顶板安全管理的应用探讨 第3篇
关键词安全管理;顶板事故;事故树
中图分类号TD77文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0135-01
1选题背景和意义
煤是我国的主要能源,占能源消耗的75%以上;而煤矿生产与其他行业相比其工作场所处于井下深处有限的空间,环境条件恶劣、多变,随着开采过程不断移动,采煤环境不断改变和恶化,在工作过程中顶板、瓦斯、煤炭自燃、粉尘、水害等自然灾害时刻威胁着工人的安全。所以,矿井环境条件恶劣、多变的固有属性是引起煤矿事故多发的潜在危险因素。仅就国有重点煤矿来看,具有煤尘爆炸危险的矿井占89.5%,高瓦斯与瓦斯突出矿井占49.2%,自然发火危险矿井占57.5%,水害危险的矿井占43%,某些矿井还有冲击地压、岩爆和高温危害。而又由于煤矿工作环境差、工资水平又不太高,难以吸引文化、素质较高的工人,而不得不招大量农轮工、农协工和临时工,给改善安全环境带来更大的困难,从而导致安全工作的恶性循环。据统计,矿井有70-85%的事故是人的不安全行为引起的。因此,煤矿职工素质低是企业本身带来的,也是引起煤矿事故多发的重要因素之一。
2事故树原理
事故树分析(缩写为FTA)又称故障树分析,是从结果到原因找出与灾害事故有关的各种因素之间因果关系和逻辑关系的作图分析法。这种方法是把系统可能发生的事故放在图的最上面,称为顶上事件,按系统构成要素之间的关系,分析与灾害事故有关的原因。这些原因,可能是其他一些原因的结果,称为中间原因事件(或中间事件),应继续往下分析,直到找出不能进一步往下分析的原因为止,这些原因称为基本原因事件(或基本事件)。图中各因果关系用不同的逻辑门联接起来,这样得到的图形象一棵倒置的树。
对一个生产过程来说,由于设备,装置故障或作业人员的误判断、误操作以及受毗邻场所发生事故的影响,都可能形成发生事故的一定危险性。为了不使这些危险性因素导致灾害性后果,就需要预先分析和判断生产系统或操作过程中可能会发生哪些危险,有哪些条件可能导致这些危险以及发生危险的可能性有多大。
事故树分析的表现形式是一种逻辑关系图,即对既定的生产系统或作业过程中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果,按工艺流程、先后次序和因果关系绘成的逻辑程序方框图。利用这种用各种符号组成的形象,简洁的树形图,可以分析系统的安全问题或系统运行的功能问题,判明系统可能发生灾害的原因和途径。
3事故树优缺点及作用
1)事故树的优点。①由于事故树分析法是采用演绎方法分析事故的因果关系,能详细找出系统各种原因有的潜在的危险因素,为安全设计、制定安全技术措施和安全管理要点提供了依据。②能简洁、形象表示出事故和各种原因之间因果关系及逻辑关系。③在事故树分析中,顶上事件可以是己经发生的事故,也可以是预想的事故。通过分析,找出原因,采取对策加以控制,从而起到预测预防事故的作用。④事故树分析法既可以用于定性分析,也可用于定量分析。通过定性分析,确定各种危险因素对事故影响的大小,从而掌握和制定防灾控制要点;而定量分析,则能计算出顶上事件(事故)发生的概率,并可从数量上说明危险因素的重要度,为实现系统最佳安全目标提供依据。
2)事故树缺点。但事故树分析法也存在着一些缺点:①要编好一棵事故树必须对系统非常熟悉和有丰富的经验,并且要准确的掌握好分析方法。②对很复杂的系统,编出的事故树会很庞大,这给定性定量分析带来一定的困难,有时甚至计算机都难以胜任。③要对系统进行定量分析,必须知道事故树中各事件的故障率,如果这些数据不准确则定量分析便不可能。
3)事故树分析的作用。事故树分析可用来分析事故,特别是重大恶性事故的因果关系。可进行系统的危险性评价,事故的预测,事故的调查分析,沟通事故情报安全措施,优化决策等工作。也可用于系统的安全性设计,逻辑性强,以及即可定性分析,又可定量分析等优点。能够较全面的分析导致事故的多种因素及其逻辑关系,并对它们做出简洁和形象的描述。便于发现和查明系统内固有的和潜在的危险因素,为制定安全技术措施和采取安全管理对策提供依据。能够明确各方面的失误对系统的影响,并找出重点和关键的,使作业人员全面了解和掌握各项防止,控制事故的要点。可以对己经发生的事故的原因进行分析,以充分吸取事故的教训,防止同类事故的再次发生。
4煤层的顶板分类
位于煤层之上的若干岩层统称为煤层顶板。根据顶板的坚硬程度及距煤层的距离,由下而上可把煤层的顶板分为三层:①伪顶。伪顶是在煤层之上、紧贴煤层的一层松软岩层,一般厚度0.3为0.5m。当煤层被采落时伪顶也同时下落,混入煤中,影响煤质。②直接顶。直接顶是位于伪顶之上或煤层之上的顶板,它具有一定的稳定性。工作面煤层被采落时,直接顶不会立即垮落,而是在工作面上方悬露一定的时间才垮落。直接顶是采掘工作面支护的对象。如果支护好,就不会冒顶,否则会造成冒顶伤亡事故。③老顶。老顶是在直接顶上方的岩层,一般由坚硬岩层组成。老顶在采空区上方悬露一定的后才能垮落。老顶垮落后会给采煤工作面带来很大的压力,如果工作面支护不好,就会发生大冒顶伤人事故。
5采煤工作面顶板事故发生原因分析
1)矿山压力的作用。由于采场上覆岩层在开采影响下变形,移动产生矿山压力,这种力通过煤层直接顶板传递到工作面支架上。表现在回采工作面上,下出口附近,矿山压力呈现尤其剧烈,回采工作面中部顶板下沉速度快,压力大;初期来压和周期来压时,整个工作面压力显现异常剧烈。若没有掌握或措施不利都会发生冒顶事故。
2)地质构造的影响。工作面在回采过程中经常会遇到各种小型地质构造,如断层、褶曲、裂隙、陷落柱、冲刷带等。其中,最常见和对回采工作影响最大的是断层。这些都能改变工作面的正常压力状况,如对这些情况不了解就可能发生冒顶。操作技术不熟练,处理方法不当。
操作人员对顶板松石的形成、发展及变化认识不足,对其稳固程度不能做出正确的判断;缺乏实际操作经验和处理技能,使得选择站立的位置和处理方法不当,结果在处理松石时,出现撬左落右、撬前落后、撬小落大等而导致事故的发生。
6基于事故树分析的顶板安全措施
1)加强安全教育和学习措施。①把职工的安全生产技术培训工作,摆在重要议事日程,并把顶板管理技术培训作为我矿安全生产技术培训的重要内容;②不定期举办以顶板管理为主要内容的安全生产技术培训班,特别是新工人进矿都要先培训学习,考试合格发证后,方准许上岗;③审批后的作业规程,开工前要向作业队人员贯彻,经组织学习、考试合格才准予上岗。
2)加强安全意识管理的措施。①顶板事故是煤矿安全生产的主要灾害,要清醒地认识到抓好防治顶板事故的重要性,树立了以抓顶板管理为重点的安全生产管理意识;②为了强化顶板管理,开展井口、班队安全教育,提高认识,做到人人讲安全,个个重视顶板管理;③强化安全管理机构,加强对安全生产的领导,矿成立安全科,井口成立安监站,配足一线专职安全管理人员。
7总结
本文对采煤工作面顶板事故发生原因进行分析,并按照结构重要度的顺序,提出了防止顶板事故发生的具体措施。
参考文献
[1]赵日峰.煤矿顶板重特大事故分析及现场实用安全技术的研究[J].山东煤炭科技,2005.
[2]杨光,梁美健.试论煤炭企业安全生产保障机制[J].矿业安全与环保,2005.
加强采煤顶板管理技术分析 第4篇
一、增强采煤工顶板管理意识, 提出在安全的前提下完成各道工序做法、措施。确保作业人员在“支护完整、安全可靠”的条件下作业, 严禁空顶作业。
1.工作面上、下班时, 班长必须负责进行现场交接班, 把本班工作面的顶邦情况、生产任务、质量、安全、设备等情况以及上个班作业过程存在的问题等情况向下一个班组的人员交代清楚。严禁炮后交接班, 因特殊原因无法现场交接班时, 须将工作面相关情况写在班长留言牌上, 以告知下个班组。
2.进入采煤工作面前, 班组长必须对工作面支护情况先作检查并安排处理好存在的问题。采煤工作面支柱应在放炮前加固, 工作面的打眼、装药、放炮必须严格按作业规程规定进行。放炮崩倒、崩坏的支架必须立即恢复或更换。严格执行工作面敲邦问顶工作, 发现存在不安全隐患, 必须立即组织排除, 待隐患排除清楚后, 方可进行正常生产。
3.采煤工作面必须备有足量的备用支护材料和齐全的支护、处理顶板工具;采煤工作面作业前, 必须认真遵循《作业规程》规定的采煤方法。
4.钻眼过程中, 必须严格按规程规定的循环进度进行操作, 作业过程中, 领钎工必须经常观察顶板来压等情况, 发现不安全隐患时, 必须立即停止作业, 撤出所有的作业人员及机具, 待隐患排除清楚后, 方可继续作业。
5.放炮通风结束后重新进入工作面时, 班长应负责由外往里对支架进行认真检查加固, 并严格执行敲邦问顶工作, 检查工作面前后安全质量情况, 确认安全后方可进入工作面。
6.出煤时, 班长应指挥支护工, 做好边出煤边支护工作, 禁止任何人进入未支护的工作面, 保证支护符合要求, 严禁空邦空顶作业。
7.支护工在上班时必须掌握上一个班的支护质量情况及安全生产状况, 特别是整个工作面的支护情况, 按照《作业规程》要求对工作面进行支护, 支护前必须做好检查工作面和敲邦问顶工作。对工作面的三角带、安全上下出口、开口处等认真观察, 一旦发现断梁折柱, 必须及时加强支护, 了防止工作面煤壁片邦, 保证安全出口畅通。
8.采煤工作面必须严格按作业规程规定及时支护, 并确保支主柱质量, 严禁空顶作业。所有支架必须架设牢固、迎山有力, 严禁支在浮煤和浮矸上。碰倒、损坏或失效的支柱必须立即恢复或更换。严禁在控顶支护区内提前撤柱, 严禁使用失效、损坏等残缺不全的支护材料。
9.工作面进行回柱工作前, 不得进行与回柱工作无关的工作, 必须把无关人员撤离工作面。准备回柱前, 必须严格按《作业规程》规定的要求, 对工作面先行支护, 设置必要的丛柱及密集等特殊支护。
10.回柱放顶工作必须严格遵循“自下而上、由里往外”的原则, 撤净支护的工作面, 人员不得进入, 放顶人员必须站在支架完整, 没有可能发生崩绳、崩柱、甩钩、断绳抽人等情况的安全地点工作, 作业过程中, 工作面应留设砍口后的信号柱, 必须指定有经验的老工人专门观察顶板。
二、加强构造带的特殊支护, 提出在已经清楚构造带的情况下, 特殊支护措施如何清楚交代并落实到班组作业人员, 确保采面得到有效支护不发生片邦、冒顶等事件。
对已清楚构造带的情况下, 生产股必须根据现场情况制定相应的补充技术措施, 并贯彻落实到每个作业人员, 由安监员现场跟班督促落实, 队长必须亲自在现场指挥。作业人员必须严格执行《作业规程》及补充措施规定的支护质量要求、服从班长、队长的正确指挥, 做好本班次辅助工作的材料准备、送料, 采用加大柱径、架棚支护或加打丛柱、密柱及木垛等有效的支护措施进行加固, 顶邦必须过实背紧, 有条件时, 必须优先使用单体液压支柱, 严禁空邦空顶作业。作业过程中, 除做好个人保安工作外, 必须时刻注意整个工作面线路的安全状况, 发现不安全隐患时, 立即报告班长、队长进行处理。对违章行为, 安监员应给予从严从重处罚。
三、加强顶板观测, 做好采面顶板压力预测预报
1.提出顶板矿山压力显现 (直接顶初次垮落、老顶初次来压、老顶周期) 时如何观测顶板压力, 要观测哪些内容?由谁观测?
(1) 矿压观测内容包括:日常支柱 (支架) 支护质量动态监测、巷道变形离层监测、顶板活动规律分析等内容。采煤工作面要认真执行“地质预测制”, 要重点提出防止顶板事故的针对性措施。
(2) 矿成立矿压观测办公室, 由矿领导牵头, 以生产股、安监站、采掘队等相关人员为构成, 配备必要的矿压观测仪, 对井下采掘工作面进行日常矿压观测, 做好矿压预测预报工作, 提前做好防范措施。
2.遇构造带 (包括向背斜、断层、皱曲、破碎带 (或火成岩带) 、煤层结构变化、顶底板岩性变化等) 时, 及时向有关部门反馈信息积极采取特殊支护。
(1) 工作面过破碎带或过断层时首先必须加强敲邦问顶制度, 及时加强工作面的特殊支护。根据工作面破碎带裂隙方向, 选择抗山棚 (顺山棚) 或“鸭嘴”棚支护, 支护时, 顶必须填实、填牢, 必要时可铺设金属网, 以防掉顶伤人。
(2) 工作面遇构造带围岩较为破碎, 普通的支护难于满足安全需要时, 支护工必须及时采取加强支护力度的措施, 同时, 及时报告队长、矿调度室或生产办有关技术人员、管理人员, 采取相应补充措施, 保证支护强度满足安全生产要求。对于大面积的冒顶或较为危险地段的支护工作, 除必须做好相应的保安措施外, 保持作业人员退路畅通, 并由有经验的人员负责观察顶、邦动态, 发现险情时, 及时撤离所有的作业人员至安全地段, 支护工可以拒绝任何人的违章指挥。
四、加强采煤工作面工程质量管理, 确保小眼断面、采面支柱的排柱距、柱径等达到作业规程的要求
1.班长、支护工必须对本工作面支护工作负全面责任, 保证支护质量合格, 满足安全生产需要。支护时必须选择合格的材料, 柱子材质、材径、柱帽规格、背邦板皮、架棚材料规格符合《规程》要求, 特殊支护的材料如木垛、丛柱、密集及抗山棚等必须严格按《规程》要求布设, 严格按《规程》规定的支护规格进行支护。
2.技术员、安监员及管理员应经常深入井下采掘一线, 做好工作面支护质量、排柱距、成排成行、柱径等的现场监督管理工作, 发现问题立即安排现场整改。
3.工作面的伪顶应及时处理干净。伞檐应及时处理, 撬不下的应及时打上支柱。严禁在伪顶和伞檐下冒险作业。掘进巷道时, 不经许可不得挑顶。回采工作面采高一般不得超过2m, 在允许的采高范围内, 一次采全高的煤层要见底见顶, 不得丢顶底煤。同时必须根据工作面的采高正确选择支柱的高度, 在采高变化时及时更换支柱。
摘要：采煤工作面顶板管理是煤矿生产技术管理的重要工作, 为了搞好顶板管理, 增强采煤工人顶板管理安全意识, 认真贯彻落实“安全第一, 预防为主”的方针, 确保采面顶板管理得到有效加强, 严防采面顶板事故发生。
关于采煤工作面顶板控制措施探析 第5篇
管理制度的合理有效性是矿场能够完美运行的基本条件之一, 这就要求对井下矿压掌握。
1 影响回采工作面矿山压力显现的主要原因
1.1 地质因素
(1) 岩石力学性质
矿上压力受到岩石力学的影响, 实验表明, 岩石的内部不同密度含量以及大小等方面的区别都会影响矿压的不同, 岩石强度成为了联系矿压的标示。岩石强度越高, 那么矿压就会越发的明显, 那么造成事故的原因就比较明朗了。
(2) 开采的深度
对于有煤岩突出的井道, 土质越是松软, 那么随着开凿的深度的加深, 巷道的围岩就会发生挤压变形的现象。开采的深度直接影响着矿山的安全尤其是对巷道矿压的影响非常明显。
但是开采的深度对于顶板的影响并不是很大, 也就是说工作面的顶板的压力大小和开采深度是没有较为直接的联系。所以对矿压的显示也不明显, 及时是达到地下千米, 用助理是350KN左右的支柱仍旧不会影响顶板安全。
(3) 煤层的倾角
相对比开采深度, 煤层的倾角对于顶板的影响就大得多, 矿压显现也越明显。事实证明, 煤层的角度越大, 顶板下沉的状态就会越小, 那么就是说, 角度越大的煤层矿压显现就越小, 那么顶板出现事故的肯能行就会越小。
1.2 开采技术 (1) 巷道布置
矿井和巷道的建设是受到多方面的制约以及影响的, 诸如, 地理环境、地质差异等等, 如果开采位置也就是巷道建立在原岩应力区那么巷道的受力比较小, 所以维护方便。假如巷道建设在支撑压力区那么发生顶板事故的问题就比较的明显了。这是因为巷道在建设的过程中破坏了围岩的矿压平衡。
(2) 支护
巷道的支护是指用支架将巷道支撑起来, 通过支架和围岩一起承担上覆岩层的负荷。支护架的稳定性越好矿压的显现就越小, 也就是说顶板的事故发生可能性就越小。反之巷道的稳定性差, 顶板就极易崩塌。
(3) 工作面推进速度
工作面推进速度越快, 顶板下沉量越小, 顶板下沉速度加剧, 矿压显现越明显。采高越高, 工作面矿压显现越明显;采高越低, 工作面矿压显现越缓和。
2 关键层对岩层移动的的影响
众所周知, 由于煤系地层的分层特性差异, 因而各岩层在岩体活动中的作用是不同的。有些坚硬的厚岩层在活动中起控制作用, 即起承载主体与骨架作用;有些较为软弱的薄岩层在岩层活动中只起加载作用, 其自重大部分由坚硬的厚岩层承担。因而, 我们把在岩体活动中起主要控制作用的岩层称之为关键层。于是, 关键层的定义可做如下表述:在采场覆岩层中存在多个岩层时, 对岩体活动全部或局部起控制作用的岩层称为关键层。关键层判别的主要依据是其变形和破断特征, 在关键层破断时, 其上部全部岩层或局部岩层的下沉变形是相互协调一致的, 前者称为岩层活动的主关键层, 后者称为亚关键层。也就是说, 关键层的断裂将导致全部或相当部分的上部岩层产生整体运动。显然, 关键层的断裂步距即为上部岩体部分或全部岩层的断裂步距, 从而引起明显的岩层运动和矿压显现。关键层由其岩层厚度、强度和载荷大小而定。
3 回采工作面顶板控制
3.1 全部垮落法控制顶板老顶达到极限
跨距后, 随着工作面的推进, 老顶发生初次断裂, 垮落的岩石在采空区内重新胶结, 形成“砌体梁”结构, 达到新的平衡关系, 有效的缓解了上覆岩层的移动。随着理论、技术的逐渐完善, 采用全部垮落法控制顶板已得到广泛使用, 并在安全管理方面取得了显著成效。
3.2 单体支架支护工作面顶板控制
单体支架由金属支柱和金属铰接顶梁组合而成的支架, 按其金属支柱的特性有可分为:摩擦式金属支架和单体液压支架。
(1) 摩擦式金属支架:通过调节控顶距来适应各类顶板。由于其工作寿命过短, 现已日渐被淘汰。
(2) 单体液压支架:单体液压支架的液压支柱是典型的恒阻式支柱。安设支架以后, 通过调节活柱使支架很快达到额定阻力, 因此, 它始终可以保持工作助力不变, 能对顶板较好的支撑和维护。
由于单体支架没有较好的掩护性能, 对外界的抵抗力也比较弱, 在来压时必需采取相关措施: (1) 保证支柱有足够的初撑力。 (2) 防止支柱钻底。 (3) 支设特种支护, 起到双保险。 (4) 在老顶来压时, 尽量避免“回柱放顶”。
(3) 综采工作面顶板控制
液压式支护架是现代化技术在采矿业中的应用体现, 综采机械化利用液压式支护架加强控项能力, 通过三类支护达到科学而管理, 是的生产工作面的效益得以增加, 安全生产得以实现。
(1) 支撑式:通风面积大, 切顶效果好, 质量轻, 工作阻力高, 支撑速度快。适用于倾角小于15°, 厚度为0.6-3.6m, 顶底板较为平整、稳定的煤层。
(2) 掩护式:对机道上方顶板进行支撑, 对采空区冒落的矸石进行掩护。适用于倾角小于15, 厚度大于0.9m, 采高较大, 周期来压步距稳定, 顶板比较破碎的中厚煤层。
(3) 支撑掩护式:是集支撑和掩护两种方式的支护, 具有两种的有点, 并且适应性强。适用于倾角小于20°, 顶板比较破碎的中厚以上煤层。
结语
顶板事故在煤矿事故的伤亡率中占有很大的比例, 但是通过科技的发展以及新的技术在采矿领域的应用, 比如, 采用机械化, 智能采煤;通过现代网络通讯技术提高检测水平, 及时预报可能的事故;以及利用更先进的技术了解更加细致准确的地址构造等等, 都可以纳入防治顶板事故的措施中去。此外合理的管理制度也是安全生产的理论保障。
摘要：煤矿事故今年来成为人们关注的焦点, 煤矿事故以其危害巨大, 影响恶劣的特点受到全社会的关注。而顶板事故就是煤矿事故中高发的事故之一。而事故不但带来了严重的经济损失, 更危及到公民的生命安全, 因此有关部门应当建立起一套完善有效的顶板的规范办法, 通过有效的监督和管理来标准化顶板的安全。除此之外管理人员的管理水平以及工作人员的技术水平都会影响事故发生。
关键词：顶板控制,防治措施,采煤面
参考文献
[1]郝忠军.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].内蒙古科技与经济, 2007 (13) .
采煤工作面顶板控制分析与事故防治 第6篇
1.1 地质因素
(1) 开采深度, 开采深度对巷道矿山压力显现的影响明显, 直接影响着原岩应力, 如在松软岩层中开掘巷道, 开采深度越大, 则巷道围岩的挤压现象越明显。
(2) 岩石力学性质, 实际的观测表明, 矿山压力受岩石力学的影响非常显著, 岩石矿物成分、密度和颗粒大小的不同, 其强度也会有很大的差别, 顶板岩石强度越高, 矿压显现越明显。
(3) 断层、裂隙的岩层破碎严重, 削弱了岩层的强度, 顶板容易垮落, 释放了部分矿山压力。
(4) 煤层倾角越大, 顶板下沉的问题就越小, 近水平面的顶板工作面更大。
1.2 开采技术因素
(1) 支护方法, 支架和巷道围岩承担载荷, 支架与围岩相互作用, 支架的稳定性差, 矿压就明显, 支架的稳定性好, 矿压则相对不明显。
(2) 巷道的布置, 煤矿开采的过程中, 必然破坏围岩的原有应力平衡, 存在失稳的可能性, 因而选择合适的巷道方案, 减小受压, 提高巷道的稳定性对于保证安全有重要的影响。
(3) 工作面推进速度, 工作面推进的速度快, 则顶板下沉速度加快, 下沉量小, 矿压显著。采高越高, 工作面矿压加重, 在开采厚煤层第一分层或单一煤层时, 采高与冒落带和裂缝带的总厚度成正比。
2 采煤工作面顶板控制分析
2.1 全部垮落法控制顶板
采煤进行到一定时间段后, 老顶达到极限跨距, 随着工作面的推进, 老顶会有初次断裂, 岩石垮落之后重新胶结, 形成砌体梁结构, 并达到平衡。采用全部垮落法可以有效控制顶板, 缓解上覆岩层的移动。
2.2 单体液压支柱支护工作面顶板控制
单体液压支柱支护的组成部分主要是金属铰接顶梁和金属支柱, 按特性有单体液压支柱支护和摩擦式金属支柱支护, 单体液压式支柱支护采用恒阻式支柱, 通过调节活柱使支架达到额定阻力, 保持工作助力不变, 较好的支护顶板, 但是单体液压支柱支护的掩护性能差, 抵抗力弱, 在来压时需要采取措施进行加强, 如防止支柱钻底, 保证支柱足够的支撑, 在老顶来压时, 尽量避免回柱放顶, 支设特种支护, 起到双保险。摩擦式金属支架, 在采煤行业广泛使用, 有微增阻式和急增阻式两种支柱, 通过调节控顶距适应各类顶板, 但使用的时间短, 经济效益不高。
2.3 综采工作面顶板的控制
采煤现代化技术的不断进步, 综采逐渐走向机械化和信息化, 回采工作面在采用液压支柱支护后能提高控顶能力, 加大安全系数, 综采工作面的液压支柱支护有支撑掩护、掩护式和支撑式三类。支撑掩护式, 具备了掩护和支撑二者的优点, 应用的范围广, 在倾角小于20°, 破碎的中厚以上煤层比较实用。支撑式, 支撑式的质量轻、通风面积大、切顶效果好、工作阻力高、支撑速度快, 在厚度0.6m-3.6m, 倾角小于15°的环境中实用, 并且顶板平整、煤层稳定。掩护式, 可对采空区冒落的矸石进行掩护, 采高大, 厚度大于0.9m, 倾角小于15°, 顶板比较破碎的中厚煤层, 周期来压步距稳定。
3 综采工作面顶板事故防治
3.1 综采工作面大面积冒顶事故的防治
在工作面推进的过程中, 顶板垮落后没有充满采空区, 综采工作面应力集中, 发生大面积冒顶事故。出现大面积冒顶事故之前, 可能出现工作面承载增大、顶板断裂、媒质松软等情况, 严重的会影响人员的安全。因而做好防治工作, 全方位监测监管, 对于预防冒顶事故, 控制采高具有重要的作用。
3.2 综采工作面局部冒顶事故防治
在局部冒顶事故中, 管理不当是常见的问题, 也没有明显的预兆, 但只要仔细观察, 如片帮、瓦斯涌出量增大, 煤壁发出响声等, 需要对这些情况加强观察。要提高综采工作面局部冒顶事故的防治需要从几个方面着手:一, 提高相关人员的专业技术水准, 高素质的人才可以确保生产质量, 减少安全隐患;二, 提高管理水平, 从制度方面建设, 建立符合煤矿生产发展的本企业制度, 做好监控、检测、修缮等工作;三, 采用先进的技术, 尤其是随着信息化技术的发展, 可以实现全天候的监控, 并监控的质量高, 精确到位, 及时地发出警报, 在事故出现之前予以消除;四, 计算机模拟, 将各个变量和参数输入到计算机中, 进行冒顶模拟, 这样可以提前预知事故发生的可能性, 进而采取针对性的措施, 减少事故发生的概率。综采工作面超前支护可以确保通道的顺畅顶板未垮落之前, 压力呈悬臂式分布, 垮落后呈拱形分布, 实体煤柱承压, 超前支护可以确保出口的安全性。控制适宜的支护距离, 可以合理布置其受力的形式, 减少应力集中、支护变形、垮塌等问题, 确保支护整体的安全性和稳定性。
4 结束语
采煤工作面顶板事故是煤矿生产中常见的问题, 给生产带来了很大的损失, 研究采煤工作面顶板控制相关的技术, 并分析事故防治的措施, 对于提升采煤的安全性和可靠性具有重要作用。
参考文献
[1]曹占义.采煤工作面顶板事故防治措施[J].科技风, 2013, 05.
[2]陈胜利, 石建文.采煤工作面顶板事故分析与预防[J].煤炭工程师, 1995, 08.
[3]马志虎.浅谈井下采煤工作面顶板事故措施[J].科技资讯, 2013, 05.
采煤工作面顶板管理 第7篇
1.1 开采上分层顶板控制措施
1) 做好人工顶板的铺设和维护。工作面的推进, 通常沿工作面倾斜, 隔0.6~0.8m铺设一根与工作面斜交的顶梁, 顶梁采取对接或搭接。铺双层金属网的工作面不铺顶梁或只铺荆条捆也可。铺设金属网通常互相搭接100mm~200mm, 每隔一孔以铁丝连接, 通常采两个分层时铺单层网, 采三个以上分层时铺双层网。人工顶板在铺设前, 应清除工作面运输巷和回风巷底板的浮煤和杂物, 铺设必须平整, 避免下分层发生网兜而破网。按底煤的软硬, 支柱下垫不同形式的柱鞋, 以避免工作面来压支柱压入底煤而导致回柱时撕网;在铺网和架设支柱的顺序上尽量先铺网后打柱, 不然会形成金属网包支柱, 回柱时导致撕网漏矸。在顶板破碎时多采用挂顶网的方法, 工作面顶板破碎使用支撑式液压支架的也多采用挂顶网。
2) 开采后注浆促使再生顶板的形成。为给下分层开采创造良好条件, 减少漏矸冒顶现象, 按垮落的顶板岩层性质, 采取向采空区注泥浆的方法, 促使冒落岩石的胶结, 而形成再生顶板。
3) 保证下分层开采有必要的采高。有的地方采高不均匀导致较大的低凹处, 铺网时先用浮煤填平。在煤层厚度变化较大时, 应及时掌握和调整分层采高。初次放顶, 若直接顶较薄, 基本顶坚硬, 冒落的矸石不能充满采空区时, 要实施人工爆破挑顶, 避免冒落不实形成空顶而对下分层开采产生威胁。木垛和支架应清理干净, 不可丢失木垛和支架, 如由于特殊情况导致不能回收支架.要准确记录丢失的地点, 在下分层开采到此处时, 采取有效的安全措施。
1.2 开采下分层的顶板控制措施
1) 在人工顶板下采用炮采时, 要采用小进度推进, 一次进度要小于1m, 顶眼距人工顶板至少保持0.5m~0.6m。在人工顶板完整性较差或下沉量较大的条件下, 应采用分段爆破的落煤方式, 支护形式应采用连锁支架;人工顶板破碎并压力较大时, 应预先掏梁窝超前挂梁, 及时打临时贴帮柱和适当缩小柱距, 在顶梁上用木板等背严背实, 避免漏矸。在人工顶板下采用普通机械化采煤, 要选用浅截式采煤机, 一次截深要小于0.6m, 采用单体液压支柱、铰接顶梁、交错式直线柱布置。人工顶板完整性差及下沉量较大时, 要采用先割顶煤预挂顶梁加打贴帮柱, 在采煤机通过前后应适时进行回支。在人工顶板下采用综采, 要选用掩护式液压支架, 以保护人工顶板, 使其缓慢弯曲下沉, 要注意煤帮上不可发生伞檐, 及时支护, 防止支架前端与煤帮之间发生网兜、破网及冒顶事故。
2) 放顶线采用无密集支柱放顶。按顶板的应力状况, 增加支设向采空区倾斜的俄柱、哉棚或木垛等。对铺笆片的工作面, 为避免窜矸, 可在放顶线支柱采空区一侧拄笆片。铺网工作面为防止放顶线上人工顶板受到集中应力作用, 要采用斜撑支柱撑住弯曲下沉的顶网。
3) 下分层初次放顶时, 要把开切眼及上下区段平巷的网边放落好, 如网出现悬挂要进行消除。下分层的开切眼及上下区段平巷通常要采用内错式布置。发生撕网必须及时补好。
4) 下分层开切眼的人工顶板上, 若冒落不实发生空顶现象, 应从开切眼另一侧煤帮处向顶板打顶眼爆破挑顶, 减少空顶。若有空顶, 在空顶下方要架设木垛及抬棚, 等空顶区到放顶线以外, 再回柱放顶。放顶人员要撤到实顶区域。
5) 在下分层开采中, 要观测顶板冒落状况, 在人工顶板上有大块悬顶矸石时, 要在放顶线内侧支设单排或双排斜撑柱, 在有悬顶矸石处的控顶区加设木垛。在回柱放顶时, 人员要全部撤出, 若悬顶矸石超过6m以上, 该区内要适度加大控顶距。
2 倾斜长壁采煤法的顶板控制措施
1) 把好支柱质量关。在煤层倾角为25°~35°时, 支柱的迎山角采取3°~5°。为避免梁头向倾斜下方甩动, 挂梁前先掏超前梁窝, 梁之间要用撑木撑好。在底板坚硬时, 要挖柱窝或凿成麻面, 避免支柱在底板上滑动而倾倒。2) 采用倾斜抬棚加强支架, 避免支架倾倒。采高超过1.5m时, 倾角大于25°的工作面, 靠煤壁一排的支柱要用拉钩或连接器连为一体, 避免倒柱砸人或撞倒其他支柱而导致冒顶。3) 在煤层倾角大于35°且采空区上部冒落矸石不能充满采空区、出现顶板抽空时, 放顶前应充填抽空区, 用浮煤、矸石等进行充填, 也可运用风力或手工充填的方法;降低采高, 减少抽空高度, 提高支架的稳定性, 但降低的下限不低于1.5m;如果充填抽空区有困难, 初次放顶期间的控顶距应适度加大, 使基本顶断裂出现的冲击大多转移到靠放顶线一侧加宽的空间内, 在加宽空间范围内, 要增加支设一排木垛, 增强支柱的稳定性。
3 急倾斜煤层采煤法的顶板控制措施
采煤工作面顶板管理 第8篇
关键词：急倾斜,柔性掩护支架:采煤工艺
1 新工艺论证
1.1 可行性
由于98#煤层是急倾斜煤层、且顶板坚硬, 采用的非正规采煤法缺陷多。通过考察调研及工程技术人员认真研究, 认为98#煤层可采用柔性掩护支架采煤工艺进行试采。但柔性掩护支架适用于回采顶板破碎的煤层。其原理是利用支架上方顶板冒落的破碎岩石重量产生的一个分力进行移架。针对98#煤层的坚硬顶板, 决定采用在支架上方充填垫层的方法解决顶板初次来压步距大、顶板冒落晚、支架无压力难以前移及初次来压冲击工作面支架的问题。并采用走向长壁推进, 支护稳定性强、顶板管理可靠、回采工艺简单, 具有产量高、效率高、生产系统简单、通风系统稳定、万吨掘进率低、材料消耗少、成本低、资源回收率高、生产安全等优点。
1.2 支架原理
该方法主要通过伪俯倾斜布置工作面, 工作面与走向成35°夹角, 使工作面呈一条直线, 安装支架。采用1.8m“八”字型柔性掩护支架隔离采空区, 工人在掩护支架下进行作业, 沿走向推进。采用充填垫层及顶板自然垮落的方法, 爆破落煤后, 支架在垫层重力分解的正压力的作用下自行前移。
2 生产工艺
2.1 煤层注水
该煤层上巷铺设管路大约1 000m, 每30m设一处注水站, 3个注水眼, 眼长40m左右, 扇形布置, 实现了煤层超前注水, 有效的解决了大倾角工作面在出货、移架等生产过程中煤尘飞扬的问题。
2.2 安装
工作面支架安装顺序自下而上, 5根支架为一组, 采用两根750mm槽钢连接。每组支架采用5根∮31柔丝绳连接成工作面整体支架。共安装122组支架, 工期为20d。初采安装支架时, 工作面伪倾角为40°, 工作面长度为80m, 上巷超前下巷60m。实际生产过程中, 调整工作面伪倾角至35°, 工作面长度为90m, 上巷超前下巷72m。
2.3 铺设垫层
由于98#煤层顶板坚硬不易垮落, 为了保证初采时支架在上方煤岩重力的作用下正常前移及不受初次来压的冲击, 支架上方采用短壁仰斜扒垫层覆盖10m厚煤矸, 作为缓冲层 (即柔掩支架垫层) 。
2.4 其它工艺
打眼:采用风煤钻打眼。工作面采用三花眼布置, 炮眼间排距0.6m、0.7m, 眼深0.8m, 顶眼装药量0.3kg, 底眼装药量0.3kg。爆破:放炮落煤, 采用三段毫秒电管爆破, 由下而上逐段爆破, 一次开帮长度不超过5m。铺槽:工作面采用搪瓷溜槽下货, 溜槽宽度450mm, 每节长1.0m。出货:工作面出货方式为自溜滑下, 下巷为电瓶车牵引1t矿车运输。移架:先将靠底板侧的煤清净, 露出底板, 然后将引领柱卸压, 支架上支臂沿顶板靠向硬帮。在支架和上方充填垫层的自重分力的作用下, 支架向前移动, 使支架下支臂沿底板前移。支柱:工作面采用引领柱及戗柱联合支护方式, 柱距为1.6m。这样, 解决了顶板来压时支架趴架或滑底的问题。采后充填:初次来压前随着柔掩工作面正常向前推进, 当垫层厚度不足以推移支架时, 采取放上巷煤矸充填的方法加厚垫层。并利用退锚机将上巷柔掩面拐点处上方的锚索拆掉, 打开仓口放出上片老塘矸石作为充填层。
3 初次矿压显现观测
3.1 测点布置
共布置10个测点。上巷超前支护内布置2个测点, 工作面上部布置2个测点, 工作面中部布置2个测点, 工作面下部布置2个测点, 架尾布置2个测点。
3.2 综合参数
从采面形成到初次放顶期间, 通过矿压观测, 成功预报了初次放顶步距在50~60m, 为同类型煤层开采, 提供了宝贵的经验数据。
3.3 初次矿压显现时采取的针对性措施
A.减少一次开帮长度。由10m缩短到5m, 炮后及时移架、靠严。
B.加强工作面的下头煤垛的维护, 采后备应用沿空留巷, 采用补打一组锚索与原有锚索形成交叉的方法来维护采后备, 更好的为下片盘采煤做准备。
C.在初次矿压显现期间, 工作面采用引领柱及戗柱联合支护方式, 柱距为1.6m。这样, 解决了支架趴架或滑底的问题, 经受住了初次矿压显现的考验。
4 成果和效益
顶板得到有效控制。采煤工作面上端头与上巷超前支护管理得到加强。有利于通风瓦斯、煤尘管理。
提高了工作面的单产。回采工艺简单, 大大减轻了工作面作业人员的劳动强度。采后应用锚索护帮技术实现了沿空留巷, 降低了万吨掘进率, 克服了原来回采该煤层需重新送降段的缺点。急倾斜坚硬顶板柔性掩护支架采煤法回采率达到95%, 与原来的仓储采煤法相比回采率提高了45%。
参考文献
[1]姜福兴.矿山压力与岩层控制[M].北京:煤炭工业出版社, 2004.
[2]七台河矿区新富煤矿生产矿井地质报告[R].2006.
