综采工作面过上部采空区现阶段安全技术措施

1 目录 一、工作面概况一、工作面概况.2 （一）工作面位置2 （二） 煤层及顶底板情况2 （三）工作面上部采空区钻探情况5 二、主要技术措施：二、主要技术措施： .6 1、加强工作面顶板和煤壁的管理：6 2、加强支护：6 3、加快推进速度6 4、加强上隅角管理6 5、做好气体检查及探放水工作7 三、顶板控制安全技术措施三、顶板控制安全技术措施 7 （一）工作面支护形式及安全技术措施 7 （二）工作面端头及两巷超前支护形式及安全技术措施.9 （三）预防冒顶及处理冒顶的安全技术措施 11 （四）预防支架压死及处理死架的安全技术措施 12 （五）工作面大面积来压防范措施13 （六）工作面矿压观测14 四、四、 水害的防治措施水害的防治措施15 （一）预防措施15 （二）透水征兆15 （三）探放水安全措施：16 五、火灾的防治措施五、火灾的防治措施18 （一）外因火灾预防措施18 （二）内因火灾预防措施20 （三）其他措施22 六、有毒有害气体的防治措施六、有毒有害气体的防治措施.23 七、灾害应急措施及避灾路线七、灾害应急措施及避灾路线.24 （一）灾害处理程序24 （二）事故挽救措施25 （三）避灾路线26 2 综采工作面过上部采空区综采工作面过上部采空区 现阶段安全技术措施现阶段安全技术措施 综放工作面走向长度 1006 米，倾斜长 93.2 米，根据实测及图 纸资料显示，自切眼推进 422 米后，目前进入 01 采区柔性工作面采 空区下部进行回采，此段影响推进总长度 102 米；由于上部老巷道 长时间封闭、闲置，未采取通风措施，易积聚大量的瓦斯、水和有 毒有害气体，氧气含量减少；为保证 W 综放工作面安全回采，结合 现场情况制定以下安全技术措施： 一、工作面概况一、工作面概况 （一）工作面位置（一）工作面位置 工作面位置及井上下关系表工作面位置及井上下关系表 水平名称 1525 采区名称11 采区 地面标高20001765井下标高14701580 地面相对位置 工作面地面位于副斜井筒以西，地表为阿吾拉勒山脉， 无其它建筑物及设施。 回采对地面设 施的影响 工作面地面位于副斜井筒以西，地表为阿吾拉勒山脉，无其 它建筑物及设施。 井下位置及与 四邻关系 工作面井下位于 11 采区西部，南部为未开采区。工作面北 部为 01 采区柔性工作面采空区，东部为 W 采空区，西部为恰特 布拉克河保护煤柱。 走向长度 1006m 倾斜长 93.2m 面积 93759.2m2 3 （2）煤层及顶底板情况煤层及顶底板情况 煤层情况表 煤层厚度810m煤层结构复杂煤层倾角4250°硬 度F=23 开采煤层 A5 煤 种气煤稳定程度较稳定 煤层情况 描述 煤层走向 100106°,倾向 NS，结构较为简单较稳定，夹矸 02 层， 厚度 0.004.35m，岩性为粉砂岩及细砂岩。 煤层顶底板情况表 顶、底板名称岩石名称厚度/m特 征 基本顶细砂岩29.15细砂岩及粉砂泥岩 直接顶砂砾岩8.0 为泥炭沼泽相，以粉砂岩为主， 局部地段有冲刷泥炭沼泽相 伪 顶 直接底细砂岩11.5为泥炭沼泽相及河流相沉积变化频繁。 基本底粉-细砂岩9.7为泥炭沼泽相及河流相沉积变化频繁。 4 （三）工作面上部采空区钻探情况（三）工作面上部采空区钻探情况 1、以往对 5#煤层采空区的勘察情况 2015 年 4 月开始回采 W 工作面，在回采过程中顶板已全部垮 落。在回采期间，提前在 W 回风巷淋水区 700 至 850 米处，对上 部采空区进行探放水施工，布置钻场 6 处，探孔探测采空区有少量 涌水，采空区内没有发火迹象。 2、上部采空区积水 根据 2017 年 7 月救护中队启封密闭墙后对上部采空区的实地勘 查情况，上部采空区主要巷道及+1600 水平顶板巷最低点内无大量 的积水。 在回采时的钻孔探测过程中，各探孔均出水量不大，经探放后 趋于稳定，最大涌水量 2m³/h，说明目前上部采空区无大量积水， 少量涌水已经通过钻孔排出，对 W 工作面的回采影响不大。 3、采空区有害气体及自燃发火 结合近期通过对探孔、密闭墙气体和束管的检测结果来看，采 空区的有害气体均未超标，亦无自燃发火迹象。但随着 W 工作面 的开采，其顶板跨落后与上部采空区及原 01 采区老巷导通形成漏风 通道，产生呼吸型漏风，存在着 W 工作面有害气体浓度增加及加 剧上部采空区浮煤的自燃的可能性。 5 二、主要技术措施：二、主要技术措施： 1、加强工作面顶板和煤壁的管理： 工作面顶板受到老巷影响，有可能产生不同程度的破坏，容易 产生破裂、离层，在工作面过老巷时，推溜、移架应及时进行，将 工作面保持在最小控顶范围内。在回采工作中必须严格执行敲帮问 顶制度，班组长、跟班队长加强工作面的巡查次数，做好矿压观测 工作。 2、加强支护： 两巷支护：回采工作面两巷为锚网、锚索支护，在工作面运输 巷和回风巷上下端头加强超前支护 20 米，采用圆木、钢架、单体液 压支柱等进行密集支护，确保安全出口畅通。 3、加快推进速度 回采工作面推进速度是决定工作面压力的主要因素，推进速度 快，工作面压力就小。此段区域煤质受淋水影响及地质变化，接近 底板的煤质较松软且煤壁上有少量淋水，在作业规程的基础上，适 当提高工作面循环效率，尽量减少工作面空顶时间和面积，防止发 生冒顶。 4、加强上隅角管理 利用压风管路，稀释和预防上隅角瓦斯积聚超限，降低有毒有 害气体浓度；严格控制工作面上部放煤，加快工作面推进速度，控 制顶板；加强工作面架前、架后、采煤机、上隅角瓦斯检查和综合 防尘工作，消除瓦斯爆炸、煤尘爆炸环境。 6 对上隅角垮落不实或造成的悬顶，要及时将上隅角装黄土袋码 堵封严，提前对锚网、托盘进行松动处理。 5、做好气体检查及探放水工作 安排专人定期对两巷、工作面及上隅角进行气体检测，结合束 管 检测分析气体情况；定期对探放水钻孔进行疏通，防止堵塞。 三、顶板控制安全技术措施三、顶板控制安全技术措施 （一）工作面支护形式及安全技术措施（一）工作面支护形式及安全技术措施 1、 W 工作面采用 61 架 ZF5200/18/28Q 型液压支架和 3 架 ZFG5200/20/32 过渡液压支架进行支护。 2、工作面支护强度 本工作面支架依据西安科技学院提供的本工作面矿压及支护参 数相似模拟实验报告数据设计，现用常用经验公式校核比较。 依据经验公式：P=（48）MY+HX 对于急斜工作面 P=（48）MY+HXCOS36° P垂直作用在支架上的顶板压力 m工作面采高 2.6m Y岩石容重，砂岩 2.6t/m3 H顶煤最大高度 15.9m 7 X煤的容重 1.35t/m3 P=(48)×2.6×2.6+15.9×1.35 ×0.809 =61.116/m2/98=0.62MPa 选用支架的支护强度为 0.74MPa0.62Mpa 支护能力可靠。 同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数参考表 序号项 目单位同煤层实测 本面选取或预 计 直接顶厚度 m10.310.3 基本顶厚度 m60.3360.33 1 顶 底 板 条 件 直接底厚度 m21.2821.28 2 直接顶初次垮落步距 m1515 来压步距 m1212 最大平均支护强度 kN/m2525.78525.78 最大平均顶底板移 近量 mm8989 3 初 次 来 压 来压显现程度不明显不明显 来压步距 m1212 最大平均支护强度 kN/m2456.68456.68 最大平均顶底板移 近量 mm5858 4 周 期 来 压 来压显现程度不明显不明显 最大平均支护强度 kN/m2512512 5 平 时 最大平均悬底板移 近量 mm5050 6 直接顶悬顶情况 m55 7 底板容许比压 MPa0.140.14 8 直接顶类型类 8 9 基本顶级别级二级二级 10 巷道超前影响范围 m20-3020-30 3、工作面支护安全技术措施 确保液压支架有足够的初撑力，无漏液、窜液和泄液现象， 支架完好率符合规定。 工作面内采用跟机移架,移架在采煤机割过后 35 架进行。 移架后支架要成线，其偏差不得超过±50mm，中心距偏差不 超过±100mm，相邻支架间的错茬不得超过顶梁侧护板的 2/3，支架 不挤不咬，架间空隙不超过 100mm。 割煤后及时移架支护顶板，移架采用带压快拉，移架后立即 升架，并将护帮板打至煤壁。顶板离层时采用擦顶移架，顶板破碎 时采用超前移架。若发生片帮漏冒顶时，必须停止割煤进行处理。 支架要垂直顶底板支设，歪斜不超过±50，与顶板接触严密， 支架底座无钻底现象。 所有支架立柱、平衡千斤顶安全阀达到额定开启压力，泵站 压力达到 31.5MP。 （二）工作面端头及两巷超前支护形式及安全技术措施（二）工作面端头及两巷超前支护形式及安全技术措施 1、端头支护形式 下端头采用 ZFT12000/20/32 端头支架一付，上端头采用单体液 压支柱配合 型梁进行支护。 2、两巷超前支护形式 两顺槽超前支护采用 DW315-350/110X 型单体液压支柱配合 9 型梁进行支护。进风顺槽自工作面煤壁向前不少于 25m 范围内支设 2 行支柱，排距 0.8 m，回风顺槽自工作面煤壁向前不少于 30m 范围 内支设 2 行支柱，排距 0.8 m。 3、端头及两巷超前支护安全技术措施 支护工进入作业地点时首先观察好顶板情况，严格执行“敲 帮问顶”制度，并检查支柱的完好情况和支护状况，发现有碰倒、 损坏或失效支柱时，应及时恢复或更换。 严禁在控顶区内提前摘柱，回撤支柱时要先打好戗柱，并清 理好安全出口，然后方可回收。必须坚持“先支后回”的原则。 保证支护密度，顶梁充分接顶，若顶板不平或局部冒顶时， 必须使用木料接顶。 支柱必须打实底上，底板松软时，支柱必须穿鞋。 支柱必须支设牢固，且迎山有力。 单体液压支柱无漏液、窜液和泄液现象，初撑力不得低于 90KN。 支护工在机头下口处作业时，必须对工作面输送机和转载机 进行闭锁，并由机头溜子司机监视周围安全状况。 煤机每次割到距机头或机尾 10m 处时，煤机停止割煤。端头 工将机头或机尾处的第一排超前支护回撤掉，架设到超前支护前端。 等回完支柱待班长确认后，煤机方可继续向机头或机尾完成割煤工 序。 煤机割透上、下机头时，要提前发出预警信号，严防锚杆被 10 煤机滚筒旋出伤人。 在回采过程中如在两顺槽遇到硐室时，必须要提前在硐室口 采取间隔 1 米打一排带帽点柱，加强支护，减小控顶面积，所有单 体液压支柱必须有防倒措施，严防支柱自动卸载而倒柱伤人。 （三）预防冒顶及处理冒顶的安全技术措施（三）预防冒顶及处理冒顶的安全技术措施 1、预防措施 严禁空顶作业。必须严格按照作业规程的规定及时支设支柱 和移架控制顶板，支架与顶板平行支设，初撑力达到要求，前梁和 顶梁接顶严实。 进、回风顺槽超前维护及三角口支护及时，支设支柱必须严 格按照“先支后回”的原则进行，严禁提前摘柱。碰倒或损坏、失 效的支柱必须立即恢复或更换。 在经过顶板破碎段时，必须降低采煤机速度，减小对顶板的 采动影响，并及时移架进行支护。 加强工程质量管理,确保工作面煤壁和支架都保持直线,防止 压力局部集中造成冒顶。 泵站压力必须满足作业规程的要求，保证支架的初撑力达到 要求。 要及时维护支架，经常检查支架上的螺栓、阀组和其它附件， 如有松动，必须及时紧固。 支架工要及时调整架间距离保持架间距离均匀，防止架间空 11 隙过大、空顶时间过长造成架间漏、冒顶。 加强工作面矿压观测工作，根据类似工作面上覆岩层运动规 律及矿压统计资料，搞好工作面的直接顶初次来压和周期来压前期 预报工作，针对具体问题及时制定出有针对性的错施，并及时贯彻 执行。 2、处理冒顶措施 采煤机割煤后若出现顶板破碎，煤壁片帮时，拉架割煤时会 出现冒顶时，必须先进行锚杆网及单体 型梁支护，支护从上向下 依次支