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采掘管理類——頂板技術管理

作者:煤礦安全網 2021-12-06 09:15 來源:煤礦安全網 頂板 技術 技術管理 管理

  第九條基礎技術管理

  (一)專業技術人員加強地質勘探和地質資料分析研究,掌握煤層賦存情況、地質構造、頂底板巖性、煤巖物理力學參數和礦壓顯現規律,做好采區和工作面地質情況預測預報工作,為頂板管理提供基礎資料。

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

  (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,根據礦壓觀測結果,結合礦井實際,對主采煤層進行頂板分類,制定相應的頂板管理措施

  (四)每個采掘工作面,都要根據本煤層和鄰近采區的地質測量資料和礦壓觀測資料,包括頂板來壓規律、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,作為編制采掘作業規程的依據。

  (五)每個采、掘、巷修工程都要根據相關地質資料,結合現場實際,編制符合《煤礦安全規程》和相關技術規范及有關規定的作業規程安全技術措施。作業規程安全技術措施中要有頂板管理內容,要有針對性和可操作性;情況發生變化時,必須及時修改或補充;作業規程及安全技術措施須按有關規定審批、貫徹后,方可實施。

  第十條設計一般要求

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

  (二)工作面設計應盡量避開斷層和其它影響采煤的構造,難以避開時,可根據有關規定,結合實際情況確定處理方案。

  (三)頂板支護設計要依據鄰近鉆孔資料并結合采區綜合柱狀圖;施工過程中要通過頂板鉆孔、錨桿(索)孔等揭露情況動態監測頂板巖性變化,驗證原支護設計的合理性并做必要的支護優化和調整,確保支護可靠。

  第十一條開拓準備巷道支護設計

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

  (二)開拓準備巷道(含硐室)錨噴支護設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測,不斷優化同類條件下的巷道支護參數。

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

  (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計強度不低于C20,一般工程噴射混凝土的設計強度不低于C15。

  第十二條 回采巷道支護設計

  (一)根據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,一般采取架設鋼棚進行支護;頂板完整時,根據現場情況可采用錨網索支護。

  (二)采用工程類比法確定架棚支護具體參數。

  (三)架棚巷道支護質量要求

  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°支架應山腳增加1°;鐵背板均勻打設,間距300mm,網片搭接長度為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、各種支架及其構件、配件的材質、規格,及背板和充填材質、規格符合設計要求,永久支護距掘進工作面距離符合作業規程規定。

  4、執行敲幫問頂制度,無空頂作業,空幫距離符合規程規定。

  5、臨時支護形式、數量、安裝質量符合作業規程要求。

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

  (四)錨網索巷道質量要求

  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、節理面裂隙面垂直,最小不小于75°,抗拔力、預應力不小于設計值的90%。

  第十三條采煤工作面支護設計

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

  (二)采煤工作面支護設計必須具備地質報告及礦壓資料等技術資料。地質報告要提供頂板巖石性質、厚度,開采煤層性質、硬度等,底板巖石情況說明等,通過地質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)采煤工作面支護設計一般采用類比法,根據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,采用經驗公式進行設計。采用經驗公式計算時,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為工作面支柱應該支護的上覆巖層厚度,一般為4-8,應根據具體情況合理選取,開采煤層較薄、頂板條件好、周期來壓不明顯時,應選用低倍數,反之則采用高倍數)。

  (四)采煤工作面合理的支護強度一般選取“經驗公式計算值”與“現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的加強支護設計應根據原巷道支護形式、當前礦壓顯現情況等具體確定。

  第十四條作業規程中頂板管理內容

  (一)回采作業規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、火成巖等地質破碎帶或地質異常區時,必須制定專項安全技術措施,專項安全技術措施中要明確頂板控制與管理方法。

  (三)應實施煤層注水技術,注水孔布置、注水壓力等應在作業規程中明確規定。

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

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

  第十五條工作面頂板動態和支護質量監測

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

  (二)巷道表面位移監測一般采用十字布點法安設測站,基點要安設牢固,觀測內容應包括頂底板相對移近量、頂板下沉量、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,孔內測點數不少于4個。

  (三)錨桿(錨索)受力監測儀器應在巷道錨桿(錨索)支護施工過程中安設。

  (四)建立隱蔽工程檔案,詳細記錄頂板隱蔽致災因素,巷道服務周期內不間斷進行頂板隱蔽致災因素動態和支護質量安全排查,內容包括巷道過斷層、穿(跨)巷、托頂煤、挑頂或拉底、隱蔽復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和支護質量監測,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規程中明確,生產過程中要嚴格落實并做好記錄。

  (六)工作面生產期間要根據礦壓觀測與分析結果,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;要根據巷道支護現狀、頂板與兩幫隱蔽致災因素情況等,結合不同時段的礦壓觀測結果,適時調整巷道超前加固長度,對采動影響范圍大、礦壓顯現明顯的巷道,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測

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

  (二)巷道每掘進30m-50m安設一組頂板離層儀,在地質構造帶與巷道交岔點處另外增加一組。頂板離層儀安設與錨桿施工同時進行。

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

  (四)頂板離層儀一般安設在巷道中線上,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天內必須每天觀測一次讀數,10天后可每旬觀測一次,技術人員要整理觀測數據,繪制巷道變形量和變形速度曲線圖,分析變形規律。

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

  (七)頂板離層監測數據超過頂板離層界限值時,施工區隊技術人員、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測與維護安裝在巷道內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隊負責,巷道移交后由接管區隊負責,工作面回采結束后,所有觀測資料應報送至生產技術部門存檔。

  (九)頂板離層儀及其它礦壓監測儀表損壞或不能進行有效測讀時,應立即更換。如果不能安裝在同一鉆孔中或位置,應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與原測點一致。新指示儀觀測數據應與原數據一并分析。

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