820综采面强制放顶实施设计方案.docx

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820综采面强制放顶实施设计方案

阜康市西沟煤焦有限责任公司煤矿

+820mA5东翼综采面初次放顶

实施方案

编制人：

何成锐

矿长：

盛瑞平

2012年9月2日

《+820mA5东翼综采面初次放顶实施方案》会审表

会审时间

年月日

会审地点

主持人

会审意见：

参加会审人员签字

职务

签名

职务

签名

区（队）长

通风副总工

技术科长

安全副总工

通风科长

生产副总工

安全科长

经营副矿长

机电科长

机电副矿长

监控副主任

安全副矿长

调度室主任

生产副矿长

抽采副总工

总工程师

机电副总工

矿长

新疆东银公司总部领导审批表

审批人（签字）：

职务：

审批时间：

审批意见:

审批人（签字）：

职务：

审批时间：

审批意见:

审批人（签字）：

职务：

审批时间：

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审批人（签字）：

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审批人（签字）：

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审批时间：

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审批人（签字）：

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审批人（签字）：

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审批人（签字）：

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审批人（签字）：

职务：

审批时间：

审批意见:

审批人（签字）：

职务：

审批时间：

审批意见:

（方案措施）贯彻学习记录表

名称：

贯彻时间：

贯彻地点：

贯彻人：

被贯彻学习人员签字

+820mA5东翼综采面初次放顶

实施方案

前言

我矿+820mA5东翼综采面采煤方法为水平分层综采放顶煤采煤法,目前已推进88米，其中工作面煤壁以东12米区段，顶煤没有预裂且没有放顶煤，采空区走向长78米，但在推进过程中对顶板进行了强制放顶，爆破效果未达到预期效果，至今采空区顶板岩石没有垮落。

为了确保工作面正常推进回采，按照急倾斜煤层综采放顶煤回采工艺和要求，须对该工作面进行初次放顶，迫使顶板大面积垮落充填采空区，保证矿井安全推进与回采。

一、综采面基本条件：

西沟煤焦有限责任公司煤矿位于新疆昌吉回族自治州阜康市上房沟乡区内，井田地处博格达峰北麓的低山丘陵地带，地面标高为1025-1222米，相对高差197米。

5号煤层为主要可采煤层之一，煤层较稳定，结构简单，层位稳定，煤层可采厚度22～28m，平均可采真厚26m。

+820mA5东翼综采面上部垂高25m以上为仓储采煤法采空区，工作面长度为28m，采高10m,工作面支护采用轻型液压支架，工作面端头支护采用矿用端头支架，超前支护30m采用一字铰接梁配单体液压支柱，其中前20m采取双排支护，后10m采取单排支护。

5号煤层顶板为细砂岩、粉砂岩和泥岩，底板为泥岩、炭质泥质，煤岩力学参数见下表。

5#煤层岩石物理力学性质试验成果表

编号

岩石名称

单向抗压强度（MPa）

天然状态单项抗拉强度（MPa）

天然状态直剪切强度

（MPa）

软化系数

饱和状态

干燥状态

A5顶

粉砂岩

17.6～22.0

A5底

细砂岩

27.0

二、综采面初放实施方案

1、该工作面顶板巷为进风、运输巷，底板巷为采面回风巷，为了施工安全方便且钻孔施工机具为液压防爆钻机，因此正常推进过程中在工作面回风巷内布置顶板深孔预裂预爆炮眼且预裂炮眼超前工作面30米，每间隔3米沿煤层倾向、由北向南布置一组炮眼，每组炮眼布置5个孔，每个单孔打进顶板岩石深度不小于15米。

2、结合该工作面顶板强制预裂效果及现状，需要在工作面运输巷即工作面煤壁以西20米—30米区段，沿煤层走向向东布置两组炮眼，每组炮眼布置15个单孔，对工作面煤壁以东、水平走向20米，岩石真厚度10米，垂高10米（+825m—+835m）区段进行强制爆破。

3、由于现综采工作面的煤壁以东12米区段，只是推进没有进行顶煤预裂和放顶煤，则在工作面液压支架前、后分别布置8个炮眼对顶煤进行预裂爆破；另外，在工作面回风巷内已爆破后的每两组顶板强制预裂炮眼之间，再次逐一增加一组炮眼对顶板进行强制爆破，迫使顶板强制垮落。

4、采面爆破材料选择：

炸药选用煤矿许用三级乳化炸药，其爆速大于3000m/s，特制成直径60mm、长度350mm的特形药卷，每卷重1kg，装药线密度为3kg/m。

按照装药不耦合系数1.25计算，装药孔的直径为75mm，对应的钻孔钻头直径不小于75mm。

采用不偶合连续装药结构，煤矿需用铜芯放炮母线和煤矿许用电雷管正向起爆方式进行在+845水平车场起爆。

选用较潮湿的黄土封堵炮孔，装药结构如图1所示。

图1装药结构及封孔结构

三、工作面强制放顶炮孔布置（如图2所示）：

1、炮眼布置方式：

1）、在+820mA5东翼综采面回风巷布置深孔预裂爆破炮眼，暨剩余残留炮起爆后、在其中间重新布置炮眼，每两组炮眼排距为3m，每组深孔炮眼布置5个单孔，以扇形形式布置，炮孔方位均垂直煤层走向，按照不同倾角向上布置；每个炮孔进入顶板岩层的深度不小于15m，炮眼终孔间距5m,炮眼与采面顶部最小抵抗线为7.5m，封孔长度不小于10m，详见《+820mA5东翼综采面顶板深孔预裂炮眼布置图》。

2）、在+820mA5东翼综采面运输巷（现工作面煤壁以西20—40米区段）布置2组顶板岩石强制爆破炮眼，两组炮眼之间的排拒为10米，每组炮眼分成3层，每层炮眼以扇形形式、沿煤层走向向东按照不同倾角向上布置4个，即每组炮眼共计布置12个；每组炮眼终孔间距为3米、排距为2.5米，每组炮眼中第三排炮眼即9#—12#炮眼的终孔位置与A5顶板煤岩交接处水平距离为8米，每组炮眼的终孔控制标高为+827.5m—+835m,封孔长度不小于20米，详见《+820mA5东翼综采面初放炮眼布置图》。

2、工作面煤体强制预裂炮眼布置方式：

在工作面液压支架的前梁顶部分别布置8个炮眼，炮眼间距为3米，封孔长度不小于3.5米，炮眼终孔控制标高为+842m，详见《+820mA5东翼综采面初放炮眼布置图》。

四、安全技术措施：

1、放炮安全措施：

1）必须成立以矿领导为首的矿、区有关工程技术人员组织的初放领导小组,必须跟班现场指挥,直到初放工作结束。

2）初放顶期间,两巷出口处及超前支护区内,应严格加强支护,确保安全口出畅通。

3）炮眼连线方式为串联，每装7～8个炸药装一个引药，每个引药装2个瞬发电雷管；每次最多起爆1组残留炮，起爆地点设置在地面副斜井井口以外20米处。

4）由机电科从采面至起爆地点敷设一趟放炮专用阻燃电缆，且电缆敷设严禁与风水管路及其它线缆混交。

5）采面炮眼雷管脚线必须采取串联方式连接，连线前测试放炮专用电缆的电阻绝缘值和通电情况。

6）放炮前，检查工作面、进回风端头及采面上隅角气体且确保其浓度符合《规程》规定，撤出井下所有与放炮无关联人员至地面，经检身工清点人数核准后，汇报调度监控中心加强井下气体监测监控，再由值班调度员电话通知当班班长“升井人员已清点，核准无误”后，班长方可下达起爆命令，由放炮员实施起爆。

7）放炮前，瓦舰员对采面及采面进回风巷进行彻底洒水灭尘，严禁出现煤尘飞扬等现象。

8）放炮前，停止采面及其回风流所有非本安电源，并通知调度室。

9）放炮前，瓦检员检查放炮地点20米以内风流中、支架间、底板处瓦斯浓度不得超过1%，方可放炮作业。

10）放炮前，将采面与起爆地点的矿用防爆电话拨号联通，用于监听残留炮爆破效果。

11）放炮前，人车司机将人车停放在+845水平人车停放点，便于人员升井；另外，指派6名救护队员背着救护器陪同放炮人员，进行为其作监护。

12）放炮前工作面及端头加强支护,支架下降5至10厘米,形成空气隔离层,支架操作阀必须都恢复零位。

13）放炮波及范围内的电缆、管线、支架等必须全部用皮带掩盖，采煤机靠采面前溜机头停放，防止被炮崩损坏。

14）放炮时必须严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。

15）一旦采面炮眼起爆，监测工立即重点监测综采工作面、采面进回风端头、+897水平集中回风巷和总回风地点的瓦斯和一氧化碳等变化情况；若放炮不响或拒爆时，严格按《煤矿安全规程》第341、342条执行。

16）放炮后，地面监控井下气体等情况30分钟及以上，待起爆点监听电话无异常声响，地面监控主机现实采面及其回风流中气体正常，方可指派救护队到采面勘察爆破效果，对采面及采面进、回风巷进行洒水灭尘。

17）在初次放顶期间,如发生顶板突冒,气体超限事故时,应停止工作面一切作业及供电,撤出人员至进风巷或+820m中部车场内,通知调度室组织有关人员及部门进行检查,处理。

18）初放期间要严格控制放煤量,架后要留有足够的垫层，其厚度不小于3米。

19）放炮后，放炮员必须使用发爆器检验所有起爆的炮是否存在拒爆现象，一切正常无误后方可恢复正常作业。

2、放顶煤安全措施

１、放煤顺序从底向顶隔架均匀放煤，放煤时严格执行“从底至顶，大块破碎，均匀放煤，见矸关门”的原则。

２、每架放煤时间应不超过5min，指派专职放煤工放煤。

３、工作面放煤温度湿煤不超过45℃，干煤不超过35℃，出现大量干灰，CO、CH4超限时应停止放煤加快推进防止发火。

４、移架，放煤平行作业时，放煤支架应与在移支架，保持一定距离且有专人负责，防止架前冒顶事故发生，在采煤机作业点10m以外进行。

５、掌握好放煤与推进的关系，防止放煤过量，放煤时架后始终留足一定浮煤作为垫层，防止老塘气体外泄。

６、大块卡住放煤口时，严禁用炸药爆破。

7、放煤工要按回采工艺中规定的顺序、放煤量和轮次操作，控制顶煤均匀放出，严禁将顶煤一次放空。

8、放煤时要注意溜子的运行情况及煤流情况，以免压死溜子，见矸石时立即停止放煤。

9、工作面推进5m范围内不准放煤。

10、若遇大块煤不易放出时，可反复伸缩插板，小幅度上下摆动尾梁，使顶煤破碎后顺利放出。

11、放煤工要加强煤质管理，严禁大量矸石混入，同时加强对顶煤的回收，禁止随意丢失顶煤，提高回采率。

12、保证喷雾装置完好，放煤时打开喷雾装置，放煤结束时喷雾即停。

13、放煤结束后，将支架尾梁升起，然后伸出插板，保证有足够的过煤高度。

五、其他注意事项：

1）在采面进、回风端头安装一台防爆电话，确保井上下信息联络顺畅、可靠；保证压风自救装置、供水施救装置、隔爆设施、通风设施完好，各种管线畅通完好。

2）采面的安全监控系统完好，传感器的安装位置、数量及种类必须符合AQ1029-2007相关规定，确保采面监控有效，实时掌握采面、采面端头隅角及采空区气体变化情况。

3）作业前，对工作面支护、巷道顶板、有毒有害气体、通风设施等情况进行全面检查，确认安全条件符合作业要求后，方可进入作业点进行施工。

4）每班必须由跟班队长现场指挥，随时检查工作面、工作面上隅角及其回风端头处瓦斯、一氧化碳、氧气浓度；当作业地点气体浓度超标、采空区出现严重垮落或异常声响等险情时，立即停止作业，所有人员撤到新鲜风流处，汇报调度室，采取相应措施做进一步处理。

5）采面进、回风巷内严禁存放矿车、杂物，确保安全出口畅通，保证行人、运料方便。

6）采面前溜及皮带机等设备严禁出现失爆现象，确保设备各种保护、声光信号齐全有效且严禁随意甩掉各种保护不用。

7）必须保证雷管与导爆索的联结质量。

只有在起爆前才能将雷管连接到母线上，连接雷管必须由经过专门学习的放炮员操作，连接好后必须仔细检查，确保雷管与放炮母线平行且密切接触。

8）必须特别注意保证封孔质量。

炮孔的封堵长度应根据现场实际情况，按照岩体抗爆力稍大于装药破岩能力的匹配关系进行及时调整，以尽快得出适合采面具体条件的炮孔封堵长度。

9）采用了电雷管引爆引药再引爆炸药的引爆方式。

在装药时应按要求制作引药，雷管与引药绑扎结实，每节引药内安装2发雷管，1节引药最多引爆9节炸药且孔口2米使用水泥封孔。

10）关于施工工艺略，但是应特别注意爆破影响区域的巷道加强支护问题；顶板深孔预裂爆破施工前，必须在采面运输端头和回风端头搞好超前支护。

11）若采面推进过程中遇特殊情况，根据现场实际情况另行制定专项措施。

12）其他未叙事项均按《煤矿安全规程》、《操作规程》及《+820mA5东翼综采面采煤作业规程》等有关规定执行。

六、避灾路线

1.避瓦斯（煤尘）爆炸、火灾及顶板事故路线：

作业地点→+820mA5东翼运输巷→+820m中部车场→轨道上山→轨道上山上部车场→+845水平运输巷→+845水平车场→副斜井→地面。

2.避水灾等事故路线同上。

附图：

图1：

+820mA5东翼综采面顶板深孔预裂炮眼布置图

图2：

+820mA5东翼综采面初放炮眼布置图