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采掘管理類——頂板技術(shù)管理

作者:煤礦安全網(wǎng) 2021-12-06 09:15 來源:煤礦安全網(wǎng) 頂板 技術(shù) 技術(shù)管理 管理

  第九條基礎(chǔ)技術(shù)管理

  (一)專業(yè)技術(shù)人員加強地質(zhì)勘探和地質(zhì)資料分析研究,掌握煤層賦存情況、地質(zhì)構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性、煤巖物理力學(xué)參數(shù)和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,做好采區(qū)和工作面地質(zhì)情況預(yù)測預(yù)報工作,為頂板管理提供基礎(chǔ)資料。

  (二)積極開展巷道圍巖穩(wěn)定性分類,為選取合理的支護形式及支護參數(shù)提供依據(jù)。

  (三)加強采掘工作面礦壓觀測,嚴格按制度開展礦壓觀測。礦壓觀測成果資料要妥善保存,根據(jù)礦壓觀測結(jié)果,結(jié)合礦井實際,對主采煤層進行頂板分類,制定相應(yīng)的頂板管理措施。

  (四)每個采掘工作面,都要根據(jù)本煤層和鄰近采區(qū)的地質(zhì)測量資料和礦壓觀測資料,包括頂板來壓規(guī)律、下沉量、下沉速度、壓力值等,確定采掘工作面的頂板管理方法、支護方式、支護參數(shù),作為編制采掘作業(yè)規(guī)程的依據(jù)。

  (五)每個采、掘、巷修工程都要根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料,結(jié)合現(xiàn)場實際,編制符合《煤礦安全規(guī)程》和相關(guān)技術(shù)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定的作業(yè)規(guī)程安全技術(shù)措施。作業(yè)規(guī)程安全技術(shù)措施中要有頂板管理內(nèi)容,要有針對性和可操作性;情況發(fā)生變化時,必須及時修改或補充;作業(yè)規(guī)程及安全技術(shù)措施須按有關(guān)規(guī)定審批、貫徹后,方可實施。

  第十條設(shè)計一般要求

  (一)工作面設(shè)計前,地測科必須提供可靠的地質(zhì)說明書,掘進地質(zhì)說明書必須提供巷道煤層和圍巖的特征及其柱狀圖、煤層預(yù)想剖面圖及掘進范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造等內(nèi)容,地質(zhì)條件不明的要進行補充勘探。

  (二)工作面設(shè)計應(yīng)盡量避開斷層和其它影響采煤的構(gòu)造,難以避開時,可根據(jù)有關(guān)規(guī)定,結(jié)合實際情況確定處理方案。

  (三)頂板支護設(shè)計要依據(jù)鄰近鉆孔資料并結(jié)合采區(qū)綜合柱狀圖;施工過程中要通過頂板鉆孔、錨桿(索)孔等揭露情況動態(tài)監(jiān)測頂板巖性變化,驗證原支護設(shè)計的合理性并做必要的支護優(yōu)化和調(diào)整,確保支護可靠。

  第十一條開拓準備巷道支護設(shè)計

  (一)開拓準備巷道支護形式一般以錨網(wǎng)(索)噴支護為主,圍巖條件較差時,可在一次支護基礎(chǔ)上采取二次錨網(wǎng)(索)補強復(fù)噴、注漿或架棚等復(fù)合支護形式。

  (二)開拓準備巷道(含硐室)錨噴支護設(shè)計以工程類比法為主,以理論計算為輔。布置在軟巖中、變形較大的巷道要進行必要的礦壓監(jiān)測,不斷優(yōu)化同類條件下的巷道支護參數(shù)。

  (三)巷道布置應(yīng)盡量避開松軟巖層、膨脹性巖層、破碎巖層及高應(yīng)力巖層等,必須通過時,巷道初次施工應(yīng)預(yù)留一定的變形量,在滿足讓壓原則基礎(chǔ)上,支護強度應(yīng)盡量加強。

  (四)巷道交岔點、斷面變化處、巷道軸線變化段等特殊部位的支護設(shè)計必須提高支護等級。

  (五)圍巖較差地段的巷道加強支護必須向圍巖較好地段適當延伸,一般不少于5m。

  (六)采用錨噴支護的永久巷道噴射混凝土設(shè)計強度不低于C20,一般工程噴射混凝土的設(shè)計強度不低于C15。

  第十二條 回采巷道支護設(shè)計

  (一)根據(jù)煤層賦存條件及圍巖情況,合理選擇巷道支護方式。龍門煤礦由于頂板破碎、煤層松軟,一般采取架設(shè)鋼棚進行支護;頂板完整時,根據(jù)現(xiàn)場情況可采用錨網(wǎng)索支護。

  (二)采用工程類比法確定架棚支護具體參數(shù)。

  (三)架棚巷道支護質(zhì)量要求

  1、巷道施工凈高允許偏差-30~100mm,凈寬允許偏差0~100mm;棚距偏差≤50mm,支架扭距≤50mm,梁水平度≤40mm;支架立柱斜度≤1°,水平巷道支架前傾后仰≤1°,傾斜巷道每增加5°-8°支架應(yīng)山腳增加1°;鐵背板均勻打設(shè),間距300mm,網(wǎng)片搭接長度為100~150mm。

  2、卡纜螺母扭矩力≥240N·m;梁梁、梁腿搭接長度400mm,允許偏差±30mm。

  3、各種支架及其構(gòu)件、配件的材質(zhì)、規(guī)格,及背板和充填材質(zhì)、規(guī)格符合設(shè)計要求,永久支護距掘進工作面距離符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定。

  4、執(zhí)行敲幫問頂制度,無空頂作業(yè),空幫距離符合規(guī)程規(guī)定。

  5、臨時支護形式、數(shù)量、安裝質(zhì)量符合作業(yè)規(guī)程要求。

  6、架棚支護棚間裝設(shè)有牢固的撐桿或拉桿,可縮性金屬支架應(yīng)用金屬拉桿,距掘進工作面10m內(nèi)架棚支護爆破前進行加固。

  (四)錨網(wǎng)索巷道質(zhì)量要求

  1、巷道凈高施工允許偏差-50~200mm(無腰線),凈寬允許偏差0~100mm

  2、錨桿(索)的間、排距偏差-100~100mm,錨桿漏出螺母長度10~50mm,錨索漏出鎖具長度150~250mm,錨桿與井巷輪廓線切線或與層理面、節(jié)理面裂隙面垂直,最小不小于75°,抗拔力、預(yù)應(yīng)力不小于設(shè)計值的90%。

  第十三條采煤工作面支護設(shè)計

  (一)采煤工作面支護設(shè)計包括工作面支護設(shè)計、端頭和運輸巷、回風巷超前壓力影響范圍內(nèi)加強支護設(shè)備的選型、支柱密度的選擇、基本支架(支柱)排距確定、柱鞋的規(guī)格尺寸等內(nèi)容。

  (二)采煤工作面支護設(shè)計必須具備地質(zhì)報告及礦壓資料等技術(shù)資料。地質(zhì)報告要提供頂板巖石性質(zhì)、厚度,開采煤層性質(zhì)、硬度等,底板巖石情況說明等,通過地質(zhì)資料了解開采煤層上覆巖層情況,掌握采場壓力。礦壓資料必須提供相鄰采區(qū)或工作面的初次來壓、老頂周期來壓步距情況。

  (三)采煤工作面支護設(shè)計一般采用類比法,根據(jù)本礦或鄰礦同煤層礦壓觀測資料,選擇本工作面的礦壓參數(shù),采用經(jīng)驗公式進行設(shè)計。采用經(jīng)驗公式計算時,推薦使用Pt=9.81hγk(Pt為工作面合理的支護強度,h為采高,γ為頂板巖石重力密度,k為工作面支柱應(yīng)該支護的上覆巖層厚度,一般為4-8,應(yīng)根據(jù)具體情況合理選取,開采煤層較薄、頂板條件好、周期來壓不明顯時,應(yīng)選用低倍數(shù),反之則采用高倍數(shù))。

  (四)采煤工作面合理的支護強度一般選取“經(jīng)驗公式計算值”與“現(xiàn)場礦壓實測工作面初次來壓時的最大平均支護強度”中的最大值。

  (五)端頭和運輸巷、回風巷超前壓力影響范圍內(nèi)的加強支護設(shè)計應(yīng)根據(jù)原巷道支護形式、當前礦壓顯現(xiàn)情況等具體確定。

  第十四條作業(yè)規(guī)程中頂板管理內(nèi)容

  (一)回采作業(yè)規(guī)程要明確頂板管理方法、控頂距、初次來壓和周期來壓等特殊時期的支護方式。

  (二)工作面初次放頂、收尾、回撤,過老巷、硐室,過斷層、火成巖等地質(zhì)破碎帶或地質(zhì)異常區(qū)時,必須制定專項安全技術(shù)措施,專項安全技術(shù)措施中要明確頂板控制與管理方法。

  (三)應(yīng)實施煤層注水技術(shù),注水孔布置、注水壓力等應(yīng)在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。

  (四)噴射混凝土支護的巷道必須在作業(yè)規(guī)程中對水泥、水、骨料、外加劑的規(guī)格性能及混合料配比、外加劑摻量等作出明確規(guī)定。

  (五)掘進作業(yè)規(guī)程中必須對臨時支護、永久支護形式及參數(shù)、支護材料及規(guī)格、支護與工作面的最小和最大距離作出具體規(guī)定。

  第十五條工作面頂板動態(tài)和支護質(zhì)量監(jiān)測

  (一)為驗證或修正錨桿錨索支護初始設(shè)計,評價和調(diào)整支護設(shè)計,煤巷錨桿錨索支護可開展巷道表面位移和深部位移監(jiān)測、頂板離層觀測、錨桿錨索受力監(jiān)測等綜合監(jiān)測。

  (二)巷道表面位移監(jiān)測一般采用十字布點法安設(shè)測站,基點要安設(shè)牢固,觀測內(nèi)容應(yīng)包括頂?shù)装逑鄬σ平俊㈨敯逑鲁亮?、底鼓量、兩幫相對移近量和巷幫位移量。巷道深部位移觀測范圍不小于巷道跨度達的1.5倍,孔內(nèi)測點數(shù)不少于4個。

  (三)錨桿(錨索)受力監(jiān)測儀器應(yīng)在巷道錨桿(錨索)支護施工過程中安設(shè)。

  (四)建立隱蔽工程檔案,詳細記錄頂板隱蔽致災(zāi)因素,巷道服務(wù)周期內(nèi)不間斷進行頂板隱蔽致災(zāi)因素動態(tài)和支護質(zhì)量安全排查,內(nèi)容包括巷道過斷層、穿(跨)巷、托頂煤、挑頂或拉底、隱蔽復(fù)合支護等特殊時段的施工情況、巷道絞頂背幫情況、巷道淋(涌)水對巷道支護強度的影響情況、錨桿錨索錨固情況等,巷道移交時,要將頂板隱蔽工程情況移交清楚。

  (五)回采工作面必須開展頂板動態(tài)和支護質(zhì)量監(jiān)測,進、回風巷(錨桿、錨索支護的煤巷、半煤巖巷)實行頂板離層觀測,具體觀測方法必須在作業(yè)規(guī)程中明確,生產(chǎn)過程中要嚴格落實并做好記錄。

  (六)工作面生產(chǎn)期間要根據(jù)礦壓觀測與分析結(jié)果,確定工作面超前壓力影響范圍,驗證巷道超前加固長度的合理性;要根據(jù)巷道支護現(xiàn)狀、頂板與兩幫隱蔽致災(zāi)因素情況等,結(jié)合不同時段的礦壓觀測結(jié)果,適時調(diào)整巷道超前加固長度,對采動影響范圍大、礦壓顯現(xiàn)明顯的巷道,必須延長超前加固長度、加大超前支護和端頭支護強度。

  第十六條頂板離層監(jiān)測

  (一)采用錨桿、錨索、錨噴、錨網(wǎng)噴等支護形式的煤巷、半煤巖巷必須進行頂板離層監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果記錄在牌板上。

  (二)巷道每掘進30m-50m安設(shè)一組頂板離層儀,在地質(zhì)構(gòu)造帶與巷道交岔點處另外增加一組。頂板離層儀安設(shè)與錨桿施工同時進行。

  (三)采用雙基點頂板離層儀時,淺部基點應(yīng)埋設(shè)在錨桿端部位置,深基點應(yīng)埋設(shè)在錨索錨固段穩(wěn)定巖層內(nèi),若無穩(wěn)定巖層,深基點在頂板中的深度應(yīng)不小于巷道跨度的1.5倍。

  (四)頂板離層儀一般安設(shè)在巷道中線上,遇斷層或特殊情況時,安裝在巷道頂板最大撓度位置。

  (五)頂板離層儀安裝10天內(nèi)必須每天觀測一次讀數(shù),10天后可每旬觀測一次,技術(shù)人員要整理觀測數(shù)據(jù),繪制巷道變形量和變形速度曲線圖,分析變形規(guī)律。

  (六)礦井要明確頂板離層結(jié)果應(yīng)用辦法,針對不同的離層情況,采取不同的應(yīng)對措施,確保頂板支護安全。

  (七)頂板離層監(jiān)測數(shù)據(jù)超過頂板離層界限值時,施工區(qū)隊技術(shù)人員、科室分管人員要立即逐級向總工程師匯報,分析原因并及時采取措施加強支護。

  (八)堅持從巷道施工到巷道報廢全過程監(jiān)測與維護安裝在巷道內(nèi)的頂板離層儀及其他礦壓觀測儀器。巷道掘進期間的儀器儀表安裝、觀測、維護等工作由施工區(qū)隊負責,巷道移交后由接管區(qū)隊負責,工作面回采結(jié)束后,所有觀測資料應(yīng)報送至生產(chǎn)技術(shù)部門存檔。

  (九)頂板離層儀及其它礦壓監(jiān)測儀表損壞或不能進行有效測讀時,應(yīng)立即更換。如果不能安裝在同一鉆孔中或位置,應(yīng)靠近原位置鉆一新孔進行安裝,原指示儀更換后,要記錄其讀值,并標明已被更換。新指示儀基點的安裝層位與高度應(yīng)與原測點一致。新指示儀觀測數(shù)據(jù)應(yīng)與原數(shù)據(jù)一并分析。

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