山西灵石红杏鑫鼎泰煤业有限公司

山西灵石红杏鑫鼎泰煤业有限公司20117工作面顶板管理安全技术措施编制时间：二〇一五年五月十二日为了进一步贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，不断提高顶板管理水平，促进安全生产，依据«煤矿安全规程»和安全生产有关技术规定，特制定本措施。第一部分20117工作面地质和矿压资料表1地质说明书概况煤层名称2#水平名称一水平采区名称一采区工作面名称20117地面标高(m)+773工作面标高(m)＋495＋520地面位置该面位于工业广场东侧。井下位置及四邻采掘情况东部为未采区，西部为20115工作面采空区，南部为采区边界，北部为集中运输大巷。回采对地面设施影响回采造成地面塌陷。走向长(m)530倾向长(m)110面积(m2)58300煤层总厚(m)1.4～1.8煤层结构煤层倾角（度）0°～151.6中等7°稳定程度较稳定煤层情况该面煤层为2#，黑褐色,半亮型，玻璃光泽，块状，煤层厚度较稳定，平均煤厚1.6m，煤层倾角平均7°，硬度Ⅱ～Ⅲ；有一层夹矸，厚度0.2～0.6米，平均0.4米，岩性为泥岩，灰色，硬度Ⅲ～Ⅳ煤质情Mad（％）Ad（％）Vdaf（％）Std（％）Ogr。Ad（MJ/kg）煤岩类型牌号212.85320.4132.91半亮型1/3焦煤表2地质说明书况煤层顶板底板情况名称岩石名称厚度（m）岩性特征直接顶砂质泥岩~粉砂岩11.64黑色~深灰色砂质泥岩，中夹灰白色细粒砂岩，为泥质胶结，易风化，易冒落。直接底泥岩砂质泥岩4.23下部为黑色砂质泥岩，中部为灰~深灰色泥岩，浅灰色粉~细砂岩。老底砂质泥岩6.0灰黑色，含砂均匀，夹星点黄铁矿炭化植物及矽泥团块。地质构造情况工作面地质构造较复杂，两道及切眼掘进共揭露1条断层，为正断层，对工作面回采略有影响，分述如下：构造名称走向（度）倾向（度）倾角（度）落差(m)长度(m)对回采影响程度F1120d29略有影响地质说明书一、地质资料（一）概述1、工作面位置及井上下关系该面位于工业广场东部一采区。2、毗邻关系东部未采区，西部为20115工作面采空区，南部为采取边界，北部为集中运输大巷。（二）图纸1、20117工作面底板等高线图1：10002、20117工作面巷道实测剖面图1：2003、20117面井上下对照图1：50004、20117工作面综合柱状图1：200（三）地质说明书(见表1、表2、表3)水文地质情况及防治水措施该面回采水文地质条件较简单，主要充水因素为顶板砂岩裂隙水，对回采稍有影响，应建立排水基地。二、矿压观测资料(一)矿压观测资料1、冲击地压分析本矿井未发生过冲击地压，无冲击地压倾向性。2、同煤层邻近采区矿压资料根据20101工作面矿压资料经验分析：（1）直接顶初次垮落步距为8m。（2）老顶初次垮落步距为17～23m，周期来压步距为12～15m。（3）顶板来压强度为：165-216kN/m2（4）底板比压值为16.7MPa。3、工作面顶板类别根据《缓倾斜煤层工作面顶板分类》方案，确定该面顶板定为Ⅲ类。三、工作面支护强度和密度及相关要求根据工作面矿压资料，要求工作面支护强度不低于216KN/m2，破煤后及时移梁支护煤壁区顶板，构造区域或顶板破碎时采取护帮护顶措施。1、支护控制设计（1）、顶板岩性分析及支护控制方案结合20117工作面综合柱状图分析可知，在工作面8倍采高即1.8m(按采高1.8m计算)范围内自下而上的岩性及厚度依次为：0.8m厚的砂质泥岩，10.8m厚的细砂岩，2.8m厚的砂质泥岩互层。因此可将该面顶板视为“软、中硬、软”类型。直接顶板的冒落高度h=(M-0.2)/(1.3-1)＝5.3m(式中M为采高，取1.8m，1.3为冒落岩石的碎胀系数，0.2m为顶底板允许移近量)，即直接顶冒落后的矸石能充填采空区。工作面支护必须考虑直接顶的总重量及部分互层老顶的来压强度，防止局部冒顶及压垮型冒顶事故的发生。（2）、支护强度根据以上分析计算，综合考虑工作面支护的经济、安全及支护设备条件，确定使用DZ（100）型单体液压支柱配π型钢梁（长度2.6m）支护顶板。、支柱初撑力≧90KN，工作阻力不得低于初撑力，支柱钻底量小于0.1m，不得出现台阶下沉。、工作面8倍采高的顶板压力强度计算P=8×H×r=8×1.75×2.1=29.4t/㎡(式中H…为采高、r为顶板岩石的平均容重)，工作面支柱额定工作阻力为30T，则需要的最小支护密度为：n=29.4÷30=0.98棵支柱/㎡。、确定合理的支护密度若工作面支护走向排距为0.6m，倾斜棚距为0.75m，则支护密度为0.6÷0.75=0.8棵支柱/㎡，大于8倍采高顶板压力强度所需的0.98棵支柱/㎡，因此所选的走向排距和倾斜棚距合理。2、巷道布置(1)、进回风及切眼巷道布置形式工作面布置有运输道、材料道、切眼，其中运输道进风，材料道回风，三条巷道跟煤层顶板按中线掘进，工作面切眼沿煤层倾向并稍带伪斜布置。(2)、进回风及切眼断面、形状、支护形式工作面巷道主要采用锚网梁、锚索联合支护，形状为矩形，跟煤层顶板施工。、20117运输道、材料道断面规格：溜子道：S净=3.0m×2.0m=6.00m2材料道：S净=3.0m×2.0m=6.00m2、20117切眼断面规格：切眼：S净=3.0m×2.0m=6.00m2四、工作面支护工作面架设DZ（100）单体液压支柱730根，2.6mπ型钢梁292根。主要技术特征见表2－3。（1）①工作面支护，采用对棚支护，一梁二柱，前柱距梁头1.1m后柱距梁尾0.2m，对棚间距0.1-0.15m，切顶线侧每对棚间设一根戴帽切顶支柱，顶板破碎或回柱时，需将对棚与切顶柱之间补加戴帽点柱，柱距不得超过0.15m,防止矸石穿出伤人，迎山角5-10°，梁头、尾贴实顶板，支柱初撑力符合要求。②因煤壁片帮造成端面距超过规定时，要分析原因采取支护措施，端面距0.25-0.3m时，每隔1.5m打一根戴帽点柱，端面距超过0.5m时，每米补打一根支柱。表2－3DZ（100）单体液压支柱主要技术参数使用编织软铁丝网护顶，直径为12#铁丝，孔径8*8cm，每一截深使用两根枇子，梁头一根，向后0.3m一根，枇子长度1.0m，直径不小于0.04m，端头及出口超前支护（2）工作面上下端头支护两端头上下出口高度1.8m，宽度0.8m。端头使用四对八根长钢梁支护，梁长4m,每棚4根支柱，对棚两梁间距0.1～0.15m，对棚之间距离0.75m（±100mm），交错前移，执行以下规定：①煤机割完端头时及时移梁至煤壁，并在煤壁侧及时打柱，同一梁的煤壁向后第二根支柱打在机头电机侧，另2根支柱打在切断线，确保机头外侧人行出口不小于0.7m。端头支架距超前支架不小于0.5m，不大于0.7m，每个端头不小于8根长钢梁，以能覆盖机头、机尾为宜。②当中部支架移好后，机头机尾顶至煤壁，两端头电机后侧单体支柱随时前移。③软底必须穿铁鞋，确保单体支柱初撑力不低于90kN（11.4Mpa）。（3）工作面两道超前支护①工作面超前支护使用DZ—2.2单体液压支柱（根据巷道实际高度选用DZ—2.5、DZ—2.8型单体）配合HDJB-1200型金属铰接顶梁扶一梁一柱架棚，走向长度20m，3排布置。支柱加在梁子中间，排距1.2m；支柱规格支护高度cm工作行程cm工作阻力KN额定压力MPa初撑力KN质量KgDZ20124-20076300359049DZ22144-22480300339055DZ25170-25080250329058（间排距允许误差±100mm）。材料道布置方式为：一趟距材料道上帮0.6m架设，一趟距材料道下帮0.6m处架设，中间人行道不小于0.8m不大于1.2m。运输道布置方式为：一趟布置于40T溜子里侧，另一趟距溜子道下帮0.6m处布置。中间一趟走向架棚贴40T运输机人行道侧架设，若拆帮网造成的空顶面积超过规定要及时的补扶架棚（初期安装时的布置方式按安装措施执行）。两道超前支护单体钻底量超过规定时，及时使用∮300的铁鞋，所有单体支柱垂直顶板并有3～5°迎山角，安全阀走向布置，手把方向一致，超前支护单体成直线，拴好防倒绳，初撑力不低于90kN，工作面安全出口20m范围内，巷道高度不得低于1.8m，棚与棚之间距离不小于0.8m，不大于1.2m，棚梁与顶板用半圆木或圆木将顶衬平或结实。②当机头、尾缩短时“四对八根”长钢梁必须始终覆盖机头、机尾，外侧可用金属交接顶梁支护，但要确保排距为0.6m，柱距0.7m。五、支架支护顶板方式（1）在顶板完整、煤壁稳定的情况下，其回采工艺流程为：割煤→移刮板输送机→铺网移架。（2）当顶板较破碎时，在采煤机割煤前必须提前铺网移架至煤壁及时支护顶板。（3）移架方式及操作顺序：移架方式为分组顺序移架，一般每组3人，每组20棚，顶板破碎时加密组距。支架梁沿采煤机割煤方向依次交错前移，移梁步距等于截深。移架步骤：一架棚支柱卸载→窜梁→铺网、梁头穿枇子→调正梁子、枇子→升柱。（4）工作面支护布置平剖面图（见工作面布置平剖面图）六、备用支护材料按备用材料不少于20%的规定，DZ-1.8、2.0、2.2型单体支柱184根，π型梁2.6m58根，1.8m长半圆木100根，枇子500根，存放在材料道距工作面50m－100m处待用，无特殊情况不得动用备用材料，用后必须及时加以补充。金属梁柱管理制度:(1)设专职铁管员负责梁柱等的管理工作，梁、柱要编号，对号使用并建立台帐。(2)每班都必须对“三铁”严格管理，做到帐物相符，对丢失的铁料及时查找，对编号不清楚的要及时描写清楚。(3)下井的梁柱必须进行检修、除锈和试压，不经检修、试压及失效的梁柱不得下井，工作面内不得使用和存放失效、损坏的梁柱。(4)铁管员对补充和回收的梁柱要严格进行现场交接验收，清点数量，办好交接手续。(5)铁管人员要严格执行现场交接班制度，做到帐物交清接明，否则不得离开现场。5、工作面布置剖面图（附）七、顶板管理1、顶板管理方法：全部垮落法管理顶板。2、控顶距：最大控顶距：3400mm。最小控顶距：2800mm。放顶步距：600mm。移梁步距：1200mm。采用三四排顶板管理，上隅角与工作面切断线对齐，下隅角可以适当滞后工作面。采面过断层的顶板管理措施（1）过断层时，先要把工作面煤壁与断层走向的交角弄清楚。如断层走向与煤壁夹角太小，则断层破碎带暴露范围大，顶板维护困难。条件允许时，可以提前调整工作面煤壁与断层走向的夹角，使其保持在：顶板中等稳定时20度至30度，顶板不稳定时30度至45度，以减少断层在工作面煤壁暴露的长度。（2）断层落差不超过工作面采高的三分之一时，断层附近顶板又比较完整，可采取硬过的办法，倾斜分层开采，可以调整分层采高，通过断层。（3）硬过断层时，如断层附近煤层较薄，难以铺设运输机，行人或通过采煤机滚筒困难时，应进行挑顶或卧底的办法，但要保持底板坡度平缓。（4）在工作面接近断层时，在单体支柱和液压支架允许高度范围内，把采高调整到适宜高度。如果断层另一盘在工作面推进方向的上方，就留底煤；如果断层另一盘在工作面推进方向的下方，就留顶煤，以确保少破岩石，安全通过为原则。（5）卧底过断层留顶煤时，留顶煤处要背紧刹严，如顶煤留不住，采取先打超前托棚，在托梁上背竹笆小棍，若漏顶用坑木绞架刹实。（6）为了不影响工作面正常回采，断层附近应超前处理，打浅眼、少装药、放小炮。（7）过断层时，若顶板比较破碎，可采用连锁支架支护；若断层带较宽，岩石又破碎，顶板压力又大，可采用木垛配基本支架支护；当顶板冒落或挑顶较高，支架不接顶时，要在支架上方用坑木绞架接实顶板。（8）合理确定放顶步距，一次回收完断层外侧支架。初次来压、周期来压顶板管理安全技术措施1、加强班组支护质量监测，确定初次来压步距和周期来压步距，便于及时采取措施。2、提高支柱支撑强度，支柱初撑力≥90KN，泵站提供压力≥18MPa，当压力低于规定值时，应及时查找原因立即处理。3、提高支柱稳定性，严禁出现支柱歪斜，迎退山不合理，根据采高情况及时调整、更换合适的支柱，杜绝大棚档、小棚档现象。4、加快工