高档普采变更工作面支护安全技术措施.docx
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高档普采变更工作面支护安全技术措施
60101高档普采变更工作面支护
安全技术措施
一、工程概况
表1-1工作面四邻及上下层的采掘关系表
工作面名称
60101高档普采工作面
布置方式
伪倾向工作面布置
地面标高
＋1018m
井下标高
775-817
地面相对位置
工作面地表无任何建筑物，属丘陵地带。
井下位置
及相邻关系
东临6号煤层运输大巷、回风立井；西临60102工作面：
60102运输、回风顺槽（未掘），北临矿井边界保安煤柱，南临6号煤层轨道、运输、回风上山，上距2号煤层采空区约为31.67m，下部未进行采掘。
（详见60101高档普采工作面地质说明书）
回采对地面
设施的影响
可能会对地面造成地表裂缝或塌陷
二、顶底板分析
表2-1顶、底板岩性表
煤
层
顶
底
板
情
况
顶底板名称
岩石名称
厚度（m）
岩性特征
老顶
粉砂岩
2.01m
灰黑色，白云母片沿层面分布，夹黑色泥质包裹体，具小型交错层理。
直接顶
砂质泥岩
3.81m
灰黑色，砂质分布不均，断口呈参差状，可见大量植物化石碎片，底部见煤屑。
伪顶
泥岩
2.94m
黑色，致密，细腻。
断口较平坦，产大量植物化石碎片，局部夹砂纹。
直接底
砂质泥岩
10.9m
黑色，致密，性脆，砂质分布不均，断口分布不均，见大量植物化石碎片，底部见节理面，小型缓波状层理发育。
三、支护分析及支护方法
支护设计
1、单体液压支柱验算
采用经验公式计算支护强度
Pt=9.81×h×r×k=9.81×1.4×2.5×6=206.01KN/㎡
式中：
Pt—工作面合理的支护强度KN/㎡
h—采高m
r—顶板岩石密度t/m3,取2.5
k—工作面支柱应支护的上覆岩层厚度与采高之比，取6
支柱实际支撑能力
Rt=kg×kZ×kb×kn×ka×R=（0.99×0.95×0.9×1×1×250）KN=211.6KN
式中：
Rt—支柱实际支撑能力
Kg—工作系数Ka—倾角系数
KZ—增阻系数R—支柱额定工作阻力KN
Kb—不均匀系数
Kn—采高系数
工作面合理的支护密度
N=Pt/Rt=206.01/211.6=1.1根/㎡
式中：
N—支护密度根/㎡
支护设备选择：
工作面选用DW16-300/100型单体液压支柱和2.4mπ型钢梁。
普通支护：
1、规格型号DW16-300/100型外注式单体液压支柱
2、支护方法
采用DW16-300/100型外注式单体液压支柱配合2.4m兀型钢梁，错梁直线柱交替支护，超前梁一梁二柱；错步柱一梁三柱。
顶梁布置为正悬臂，采空区侧悬臂长度0.2m，排距0.6m，柱距0.5m,顶梁间距0.5m。
端面距不大于0.3m。
在切顶排两基本柱中间加一根密集支柱切顶。
支柱上方设木楔。
（顶板破碎，压力大时，根据实际情况，适当缩小排距）。
3、工作面最大、最小控顶距及放顶距
工作面机道宽1.6m，最小控顶距3.3m，最大控顶距3.9m，放顶步距0.6m
回柱放顶方法
a、回柱方式：
采用人工的方法进行回柱﹙追机作业﹚
b、回柱顺序：
卸载→移梁→支、回柱→回收坑木
c、操作方法：
1、准备工作
①备齐回柱工具（卸载手把，牵引绳等）
②认真检查从煤壁到采空区顶板支护情况，改正不正规支护，确保无安全隐患后，方可开始作业。
③清理维护好后路，打好护身柱。
2、技术要求
①回柱顺序:
先支后回、由下向上，从采空区向煤壁回柱，严禁提前摘柱或进入采空区作业。
②回柱时必须在顶板条件好，支护可靠的安全地带。
并必须补齐支柱后，方可回柱。
如回柱地点顶板破碎，支护歪斜，需先进行维护，确认安全后，方可回柱。
③采煤机割煤与放顶平行作业时，其错距不得小于20m，支柱与放顶平行作业时,错距不得小于15m。
④回柱放顶前必须通知放顶地点15m范围内的人员撤离。
放顶时，涉及放顶范围内不得有与放顶无关的人员工作。
⑤回柱放顶至少两人一段，一人回柱、一人观察顶板及支护情况，两人都必须在支柱牢固的斜上方安全地点作业。
⑥实行全承载支护，回出的支柱及时整齐地靠在材料道采空区侧，材料码放整齐，确保人行道畅通。
⑦回柱后局部悬顶超过沿倾向悬顶5m，走向悬顶2m时（悬顶面积达10m2），必须进行人工强制放顶。
3、安全注意事项
①禁止在顶板破碎，压力大，支护状况不好等地点分段。
②回柱人员必须在顶板完整，支柱完好地点进行操作。
③遇死柱时，先支好临时支柱后，采用挑顶或卧底的方法回撤，严禁用炮崩或其它方法强行回撤。
④回柱过程中要时刻注意顶板及支护状况，发现异常立即停止作业，及时维护。
如顶板压力大，难以处理时，及时撤人，并及时报告调度室及相关领导。
待顶板稳定后，维护好再回柱。
⑤当顶板压力较大时，卸载手把必须使用牵引绳进行远距离操作，缓慢卸载。
⑥严禁使用其他工具代替卸载手把操作。
特殊支柱
1.单排密集切顶。
正常回采期间，采空区用单排密集切顶，切顶密集柱在放顶一侧，与正规柱一样，打成直线，迎山有劲，初撑力不小于90KN。
2.抬棚。
初放、顶板压力较大、顶板破碎、过断层破碎带等情况下支设。
3.丛柱。
当工作面过断层时，断层上、下盘各支两组；丛柱支护间距为400×400mm，用4根。
铺设菱形网
1.工作面顶板进行铺网，铺网要求：
铺网前必须调整好工作面工程质量，达到三直（煤臂直、溜子直、支柱直）二平（顶底板平），采高不超过1.4米，尽量割平工作面顶板。
铺网前要调整好支柱间距，不得出现挤柱现象，支柱不歪不倒。
铺网前把π型梁全部收到位置，铺网期间要防止π型梁和液压支。
菱形金属网规格：
长×宽=10000mm×800mm网格规格：
长×宽=50×50mm，菱形网采用12#铁丝编织，网片搭接长度为100mm，每200mm联网一道。
连网时，用14#扎丝连网，扭结不小于3圈，确保连网质量。
铺网时，网的铺设方法为与工作面的走向一致，即长边沿工作面方向铺设，短边沿走向铺设，网边、网间搭接长度为300mm，搭接时前网在上，后网在下构成顺茬双层网，网中、网边扎一排铁丝，扎丝间距采用三眼两扣。
2、在顶板破碎易冒的局部地段，为了有效地防止顶板矸石冒落，可在实施平行、垂直工作面煤壁护顶措施的同时，配合铺双层金属网的护顶措施。
铺网范围要根据实际需要来确定。
备用支护材料数量及存放地点
工作面备用单体液压柱、∏型梁数量不小于基本支护的10％，用料应整齐存放在运输顺槽两侧，运输顺槽内距工作面30m一50m范围内，必须经常存放有备用材料，其中，单体液压支柱200根，3mπ型梁20根，柱帽100块，背板材料100块，材料必须随用随补，严禁短缺。
工作面每日所需材料应根据当时工作面情况及时运到，并在运输顺槽内分类挂牌码放整齐，不得影响行人、运料和通风。
四、技术经济指标
表4-1工作面经济指标
序号
项目
单位
指标
1
采煤方法
走向长壁、高档普采
2
顶板管理
全部垮落
3
走向长度
m
100
4
倾斜长度
m
203
5
煤层倾角
度
4°~10°
6
采高
m
1.4
7
煤厚
m
1.06
8
煤体容重
t/m3
1.39
9
60101工作面可采储量
万t
2.8
10
支护方式
单体液压柱、π型梁
11
作业方式
两班采煤，一班准备
12
循环产量
t
103
13
日产量
t
412
14
日进刀数
刀
4
15
日出勤工效
t/工
4.96
16
π型梁
根
200
17
单体液压支柱
根
800
注：
π型梁及液压支柱未加入备用20％材料。
表2劳动组织
序号
工种
班次
合计
备注
夜
早
中
1
队长
1
1
2
会计
1
1
3
领料员
1
1
4
技术员
2
2
5
煤机司机
3
3
6
6
支、回柱
14
14
28
7
开车工
4
4
8
8
电工
2
2
4
8
9
移溜拉料工
4
4
8
10
班组长
3
3
2
8
12
管路工
1
1
2
13
支柱管理
1
1
2
14
看库、泵站工
1
1
2
15
溜则工
6
6
合计
33
38
12
83
五、安全技术措施
采支措施
1.工作面严禁空顶作业，严禁在伞檐下工作，工作面开切眼内全部替换完新支柱后，方可进行推帮。
2.严格执行敲帮问顶制度，上下工作面要做到出口畅通，保证行人、通风、运料畅通，并设专人负责。
3.工作面交替停采期间，必须经常观察顶板动态，压力大时要及时采取措施、加强支护。
4.初采老顶跨落以前，贴帮柱柱距0.75m。
5.初次放顶前，必须首先维护好工作面安全出口，工作面人行道及所有退路，使之始终保持支柱完整、行人畅通。
6.初次放顶时严禁与割煤平行作业。
7.采煤机正常割煤时，超前摘贴帮柱和滞后打贴帮柱与采煤机相距不得超过10米。
8.顶板不好时，采煤机每割2～3米，必须停机打柱。
9.采煤机割煤后打正规支柱时，滞后距离不得超过20m。
10.采支各工序必须两人配合作业，一人注意观察顶板及输送机内大块煤及物料等，发现异常必须及时通知机道内人员躲避或撤离；支柱时人员站在斜上方，下方2米范围内不得有人；支柱要升紧升牢，升柱时要观察支护情况，以防发生意外。
11.采、支工作面前必须将所需支护材料准备齐全。
端头支护、超前支护及临时支护
工作面所有支柱必须升紧、升牢。
端头及超前支护用单体液压支柱配合π型梁支护。
工作面端头，超前支护和出口必须加强支护，并设专人负责管理。
严格保证支护质量、数量；支柱上方必须使用柱帽接顶，支柱支在底板实处，升紧升牢，打好迎山角，排成直线，并留有不小于0.8m的人行通道。
临时支护：
进入工作面后，要及时支设临时支护，柱距不大于1m，顶板变化时，适当缩小柱距，严禁空顶作业。
特殊地质构造带措施
1.断层裂逢上下5m范围内要重点监护，严格执行“敲帮问顶”制度，加强支护，适当缩小柱距，并加强支柱支护断层面；断层处顶板破碎带使用π型梁柱棚支护，背实、背严顶板。
2.过断层期间，要加强现场管理，重点守护；加强瓦斯检查，不得有倒柱、空顶现象；断层处煤底松软时，为防止支柱钻底、顶板下沉，上下4m范围内支柱应穿鞋。
3.确需挑顶或压底处理时，爆破要放小炮，即眼深不超1m，每眼装药量不超过1卷。
回柱放顶及措施
1.回柱放顶顺序必须严格执行先支后回、由里向外的原则。
2.回柱放顶必须两人配合，一人观察顶板、一人放顶；放顶前必须先观察顶板及周围支柱情况，并预先清好退路及支好放顶地点上下5米范围的支柱，使之迎山有劲，支设牢固，确保安全后方可正常放顶。
回柱人员撤柱时，必须站在所撤支柱斜上方，并时刻保持后路畅通。
3.放顶各分段距离不得小于15m。
各分段处必须留有收口，还要加打临时支柱。
分段接茬要设在顶板完整且采空区顶板已垮落的地点。
严禁设在断层、顶板破碎、压力大、采高过低的地点。
4.工作面顶板压力较大或不安全时，不得替换支柱；若必须替换，必须先打好临时支柱，确保安全后方可替换。
5.放顶前必须通知放顶地点15m范围内的人员撤离。
放顶时，涉及放顶范围内，不得有与放顶无关的人员工作。
6.在顶板破碎或压力大的地段放顶时，人员要站在斜上方安全处，必须使用长柄工具操作，以防发生事故。
放顶回收的物料不得乱放，要在材料道内分类码放整齐，严禁进入采空区内回收物料。
7.放顶时若顶板明显来压，必须停止工作，撤离人员，待顶板稳定，确认无危险后方可恢复正常工作。
8.当采空区内出现悬顶时，按初次来压时处理悬顶的措施执行。
9.工作面所有支柱必须升紧升牢。
防止冒顶安全技术措施
1.放炮及割煤后要及时敲帮问顶，并及时支护，严禁空顶作业。
2.顶板破碎，压力大或伪顶较厚的地段，必须及时靠煤壁支设临时支柱。
3.采煤机割煤后严禁留伞檐。
采高较大、片帮严重时，要用棚板背帮。
4.工作面实行全承载管理，放顶回出的支柱要及时打在新切顶线内侧。
特殊条件下的顶板管理
1.派专人做好初次来压和周期来压期间的顶板压力记录。
2.割煤和放顶工作中，必须首先检查并时刻注意顶板及周围情况，若发现明显来压现象，必须停止割煤和放顶工作，撤出人员，确认无危险后，方可进行维护及其它工作。
3.如果随回柱采空区不跨落，当其悬顶沿走向达2m，倾向5m（10m2）时，在切顶线靠采空区侧每隔10m打一信号柱，每班派一名有经验的专职人员巡查顶板，并组织进行人工强制放顶。
在偏采空区一侧打一排炮眼，间距3m，眼深1.5m，装药0.6kg,用黄土炮泥充填封实炮眼，充填长度不小于0.6m，装一次药放一次炮，直到顶板自行垮落为止，掌握好炮眼角度，防止崩倒支柱。
过断层及特殊地质构造带安全技术措施
1.增加每节1-2根2.4mπ型梁。
2.机组过去即时移梁，梁头顶住煤帮。
3.对断层带提前铺设金属网。
4.漏、冒顶区域，π型梁网上密排棚板，防止漏、冒顶范围扩大。
5.漏、冒顶严重区域提前掏梁窝窜梁。
其它执行《高档普采工作面回采作业规程》和《煤矿安全规程》中有关规定。
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