頂板治理技術(shù)方案

宣漢縣金旺煤業(yè)有限公司福祿煤礦

頂板治理技術(shù)方案根據(jù)《四川省應(yīng)急管理廳、四川煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于推進落實煤礦安全生產(chǎn)重點工作任務(wù)的通知》(川應(yīng)急函[2019]118號)，結(jié)合我礦頂板治理工作實際情況，特制定本方案。一、礦井基本概況(一)礦區(qū)地層：礦區(qū)出露地層有三疊系上統(tǒng)須家河組(T3xj)、侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組(Jlzh)、侏羅系中下統(tǒng)自流井組(Jl-2z),由老至新分述如下：1、上三疊統(tǒng)須家河組(T3xj)為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，平均總厚約500ni,與下伏雷口坡組地層呈平行不整合接觸，與上覆珍珠沖組地層整合接觸。主要巖性為砂巖、砂質(zhì)頁巖、礫巖，含煤及菱鐵礦，根據(jù)巖性及含煤特征，劃分為六段，其中一、三、五、六段主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖段，為主要含煤段，性較軟、稱“軟層”；二、四段為砂巖段，稱“硬層”。礦區(qū)內(nèi)出露第五段、第六段，分述如下。第五段(T3xj5)按巖性可分成上、中、下三部分，其上、下部為灰色、黃灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，中部為灰色中厚層細?中粒砂巖，礦物成分為長石、石英,頂部含礦區(qū)開釆煤層K6,厚度變化大、47?128米。第六段(T3xj6)底部：灰白色中一粗粒砂巖，局部含礫巖一層，與下伏地層分界標,忐。下部：巖性為灰色、黃灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，含礦區(qū)開釆K11煤層。中部：主要巖性為灰白色細粒砂巖，礦物以長石、石英為主。上部：巖性為灰色、黃灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾細粒砂巖，含礦區(qū)開釆K12、K13煤層。2、 侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組(Jlzh)主要巖性為灰色、灰白色中?粗粒、中厚層狀砂巖與砂質(zhì)泥巖、泥巖互層，砂巖顆粒自上而下逐漸變粗，礦物成份為石英、長石，含黑色礦物和云母碎片，風化后成黃灰色。3、 侏羅系中下統(tǒng)自流井組(Jl-2z)主要巖性為黃色砂質(zhì)泥巖、泥巖與灰白色中粒砂巖互層，含黑色礦物和云母碎片。地質(zhì)構(gòu)造：礦區(qū)位于川東褶皺帶弧形構(gòu)造北端，赫天祠背斜中段西翼，西與峨層山背斜相接，北東毗鄰大巴山弧群。背斜軸線40°?110。,延伸30余km,地層走向與構(gòu)造線方向一致，傾角20°?48°、局部大于50°,呈一箱狀褶曲構(gòu)造，在翼部常有次級小褶曲。地表及井下未發(fā)現(xiàn)斷層及無次級地層褶皺，地質(zhì)構(gòu)造簡單。煤層及頂?shù)装澹旱V區(qū)范圍內(nèi)有K6、Kll、K12、K13煤層可釆、局部可釆，煤層賦存于三疊系須家河組第六段(T3xj6)和第五段(T3xj5)內(nèi)，巖性組合為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成?，F(xiàn)依次分述于后：K6(四脈)煤層K6煤層上距K11煤層41m,傾向320°?330°,傾角36°?45°。煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾砰。煤層厚度0.30~0.60m,平均0.5m。煤層頂?shù)装鍨樯罨疑鄮r。K11(三脈)煤層K11煤層下距K6煤層41m,上距K12煤層37m,煤層傾向320°~330°,傾角36°?45。o煤層結(jié)構(gòu)簡單，含夾砰1層，夾砰厚度0.05-0.50m。純煤厚度0.50?0.9m、平均0.7m。煤層頂板巖性為灰色砂質(zhì)泥巖、細砂巖，底板為灰黑色泥巖。K12(二脈)煤層K12煤層下距K11煤層37m,上距K13煤層7m。煤層傾向310°?325°,傾角30°?45。o煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾砰。煤層厚度0.30-0.8m、平均0.5mo煤層頂?shù)装鍘r性為灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖。K13(正脈)煤層K13煤層下距K12煤層7m,煤層傾向310。?325。，傾角36°?45°。煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾砰。煤層厚度0.8?2.0ni、平均l.6ni。煤層頂?shù)装鍘r性為灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖。66煤層頂?shù)装逄卣鞅砻簩用簩雍穸?m)煤層傾角(度)煤層間距(m)煤層結(jié)構(gòu)煤層穩(wěn)定程度煤層頂?shù)装鍘r性容重(t/m3)煤種夾砰層數(shù)夾肝厚(m)K|30.8?2.0/1.636?45穩(wěn)定灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖1.35SM137Kl20.3?0.8/0.530?45較穩(wěn)定灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖1.35SM1337Kh0.5?0.9/0.736?4510.05?0.50較穩(wěn)定頂板：灰色砂質(zhì)泥巖、細砂巖底板：灰黑色泥巖1.35SM1341K60.3?0.6/0.536?45較穩(wěn)定深灰色泥巖1.35SM13二、 頂板治理工作組織機構(gòu)1、 成立頂板治理工作領(lǐng)導小組組長：張小林副組長：盧華權(quán)、楊天建、羅本懷成員：吳希勇、譚春祥、羅建、何安榮、岳艷輝、唐云武、向紅明、向明川、唐武生、李猛、蔣雙明、向世清、李正立、李曉輝2、 工作職責組長全面負責礦井頂板治理的工作安排、監(jiān)督落實、組織驗收等相關(guān)工作，負責頂板治理所需的人、財、物的保障工作等。副組長協(xié)助組長工作，生產(chǎn)副礦長負責頂板治理的工作安排、指導、落實、驗收等相關(guān)工作；安全副礦長負責頂板治理的安全管理工作；技術(shù)負責人負責頂板治理工作中的技術(shù)指導工作。成員在組長和副組長的帶領(lǐng)下，負責各工作范圍內(nèi)的具體工作，落實好組長、副組長安排的工作，并對工作的落實情況進行監(jiān)督、檢查、指導和驗收。三、 頂板治理技術(shù)方案：（一）釆煤工作面頂板治理技術(shù)方案<->正常時期釆煤工作面頂板管理1、 每一個釆煤工作面在回釆前，必須編制完善作業(yè)規(guī)程和相關(guān)安全技術(shù)措施，并組織作業(yè)人員學習。2、 釆煤工作面釆用單體液壓支柱支護頂板，“四、五排”控頂，見五回一，末排切頂密集支柱支護，全部垮落法處理釆空區(qū)。3、 工作面擢煤前、支護前，必須嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，站在上方用長柄工具及時找凈危巖活石，找凈松散煤體；人員必須在支柱的保護下進行作業(yè)，嚴禁進入空頂區(qū)域；放炮崩倒或沖斜的支柱必須及時恢復(fù)。4、 工作面的支柱必須打緊打牢，迎山有力（迎山角3?5。），不得退山，嚴禁將支柱打在浮煤浮砰上，嚴禁打光頭支柱。支柱初撐力不得小于90KNo若遇偽頂?shù)牡胤綉?yīng)先將偽頂處理掉后方可進行支護。5、 人工回柱時，必須堅持兩人一組，一人?？窗踩?，一人操作，回柱前要清理好安全退路?；刂鶗r新密集超前舊密集0.8m以上，放頂線平行煤壁。6、 若頂板變化后，可根據(jù)工作面現(xiàn)場情況適當增加支護密度（如減小支柱柱距、適當調(diào)整支柱排距等）；壓力增大時，必須采取增設(shè)木垛、錢柱等特殊支護方式，防止冒頂事故的發(fā)生。正常情況下，工作面不得同時使用不同類型、不同性能的支柱。7、 工作面嚴禁使用失效支柱，使用期超過8個月或釆面結(jié)束時的支柱必須升井檢修。工作面支柱高度必須與釆高相匹配。8、 如發(fā)現(xiàn)頂板壓力大或破碎時由帶班礦長、值班隊長、安全員督促作業(yè)人員將柱帽替換為金屬絞接頂梁進行支護，并增設(shè)木垛、錢柱、堆柱等措施，及時支護頂板，失效的支柱要及時替換出工作面。9、 工作面回采過程中，釆空區(qū)不能及時垮落，局部懸頂或冒落不充分超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時，沿工作面傾向每10m在其切頂線上打一堆柱，每組以四根帶帽點柱呈方形組成（包括正規(guī)密集支柱和承載支柱）。支柱間距應(yīng)不大于300mm,與釆空區(qū)密集基本支柱成直線布置。10、 工作面支柱必須全部使用好防倒繩，防倒繩接頭連接牢固。11＞釆煤工作面與巷道連接處20米超前壓力影響范圍內(nèi)，釆用單體護，撤人、布崗警戒到位后，方可按從下往上依次起爆，每次起爆個數(shù)不得超過10個。（5） 放炮前，檢查無隱患、氣體不超限后，方可裝藥，采用正向裝藥（將雷管腳線卷在眼孔口內(nèi)），每眼裝藥量不得小于300g,裝水泡泥很多于1個，炮眼充填黃泥長度不得小于500mmo（6） 強行放頂時，由現(xiàn)場指揮小組組長親自到現(xiàn)場指揮強行放頂工作，起爆點設(shè)在距工作面進風側(cè)大于lOOni外的安全地點，放炮時必須由班長布崗、撤人并設(shè)置好柵欄和警標、清點起爆點人數(shù)，方可起爆。放炮要求按“三大規(guī)程”中的規(guī)定執(zhí)行。每次放炮后必須及時扶起崩倒的支柱，才能繼續(xù)強行放頂。（7） 每班安全員、班長、瓦檢員必須注意觀察頂板情況，若有大壓預(yù)兆，立即撤出人員，待頂板穩(wěn)定后，按先加固支護后再恢復(fù)生產(chǎn)的原則安排工作。（8） 嚴禁強制放頂爆破與其它工序平行作業(yè)。（二）掘進工作面頂板治理技術(shù)方案<-）正常時期掘進工作面頂板管理1、 每一個掘進工作面在掘進前，必須編制完善作業(yè)規(guī)程和相關(guān)安全技術(shù)措施，并組織作業(yè)人員學習。2、 巖巷掘進工作面釆用錨桿支護，圍巖破碎穩(wěn)定性較差時釆用錨網(wǎng)噴支護；煤巷掘進工作面采用錨桿支護，巷道上幫釆用錨網(wǎng)支護。3、 釆用木支柱點柱戴帽支護作為臨時支護，木支柱直徑不得小于12cm,柱帽規(guī)格：長X寬X厚=30X10X5cmo臨時支護每排至少打兩根支柱，每排支柱間距不大于1.5mo木支柱存放位置距磧頭不得大于30嘰每班爆破結(jié)束后，必須嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，加強刁找工作，及時進行臨時支護。4、 釆用錨桿作永久支護，錨桿釆用婦8mm螺紋鋼，錨桿全長1.8m。在頂板條件較差，頂板有破碎、裂隙等情況下，在錨桿的基礎(chǔ)上增加錨,網(wǎng)（網(wǎng)噴）進行支護。5、 錨桿排距0.8m,間距0.8m,錨桿允許偏差不得超過0.Im,在圍巖壓力大，頂板破碎等情況時可將錨桿排間距縮小至0.4?0.6田。放炮前錨桿距離磧頭的距離不得大于0.8嘰放炮后及時打好臨時支護，出渣工序完成后，及時進行永久支護。嚴禁空頂作業(yè)。6、 釆用MQTB錨桿機施工錨桿鉆孔和緊固錨桿，錨固劑釆用樹脂錨固劑，每根錨桿用兩條樹脂錨固劑。7、 施工錨桿時，錨桿鉛垂布置，錨桿外漏長度不得大于5cm。8、 嚴格按炮眼布置圖進行布眼及裝藥。9、 每次打眼前及放炮后，必須進行全面的敲幫問頂工作，將磧頭頂幫危巖找凈；打眼過程中，作業(yè)人員必須隨時觀察頂幫圍巖情況，及時找掉松動危巖。10、 工作面及時打好臨時支護和永久支護，嚴禁空頂作業(yè)。11、 在施工錨桿眼時，要配備長短不一的釬子，錨桿眼要垂直巷幫巖壁布置，不得隨意改變方向和傾角施工。12、 錨桿眼施工完畢后，用壓風或水，清洗干凈孔內(nèi)的雜物。每根錨桿使用兩條錨固劑，以便錨固力達到要求。13、 現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)掉砰等冒頂預(yù)兆時，必須立即停止作業(yè)，由班組長及時將人員撤至頂板完好的安全地點并向礦調(diào)度室及有關(guān)部門匯報，待釆取措施后，方可恢復(fù)作業(yè)。14、 找頂工作必須遵守下列規(guī)定（1） 找頂工作必須由2名有經(jīng)驗的人員擔任，一人找頂、一人觀察頂板和監(jiān)護安全。找頂人應(yīng)站在安全地點，觀察人應(yīng)站在找頂人的側(cè)后面，并保證退路暢通。（2） 找頂應(yīng)從有完好支護的地點開始，由外向里，先頂部后兩幫，依次進行，找頂范圍以內(nèi)嚴禁其他人員進入。（3） 找頂工作人員用長把工具找頂時，應(yīng)防止煤砰順桿而下傷人。（4） 頂幫遇有大塊斷裂煤砰或煤砰離層時，應(yīng)首先設(shè)置臨時支護，保證安全后再順著裂隙、層理慢慢地找下，不得硬刨強挖。15、 金屬網(wǎng)片鋪設(shè)要求：（1） 金屬網(wǎng)片從巷道頂板起至煤層底板應(yīng)全部鋪設(shè)。（2） 每根錨桿托盤必須壓實金屬網(wǎng)片。（3） 每相鄰金屬網(wǎng)片之間，必須搭接很多于10cm,并在搭接處每格子上用扎絲系牢。（4） 金屬網(wǎng)片與巷壁之間存在的空隙，必須用木料或木板充填嚴實。16、 噴射混凝土要求：（1） 噴漿前必須對所要噴漿的巷道用清水進行沖洗，去掉灰塵和泥±,確保砂漿的粘結(jié)性。（2） 噴漿前將巷道內(nèi)設(shè)備設(shè)施用廢風筒等掩護，在噴漿后恢復(fù)。（3） 噴射手在噴漿前必須戴上膠皮手套、防護口罩、防護眼鏡、雨衣和雨褲。噴射中，一人掌握噴槍，一人協(xié)同移動輸料管，膠管不得出現(xiàn)直角彎，持槍者要一手緊握噴槍，掌握噴射方向，一手握住進水閥門，控制水量大小，嚴禁槍口對向其他工作人員，噴射進要通過調(diào)節(jié)水閥門控制合適的水灰比(0.4~0.5)0噴槍與受噴面要基本垂直，最小不得小于75°,噴槍與受噴面的距離以1.0?1.2111為宜。噴槍操作時，應(yīng)使噴頭沿螺旋形軌跡(1.0-1.5m)運行,一圈壓半圈(圈徑200mm),并均勻緩慢移動。噴射順序為先下后上，先墻后拱、先凹后凸，噴墻時，一次噴厚60?80mm,噴拱時一次噴厚30~40mni,間歇時間為15~30min。加入速凝劑，必須隨噴隨摻，不得提前摻入料中。噴射混凝土必須灑水養(yǎng)護，要求每班灑水一至二次，養(yǎng)護時間很多于28天。對于滲水或漏水地段，宜釆用排、堵的方式解決，用導水管把水集中導出，當混凝土形成強度后，再用砂漿封孔。正在噴漿的回彈料，可回收后摻入新料中，但摻入量不得大于30%,亦可灌注水溝、臺階等。嚴格執(zhí)行開停機順序。開機時必須先給水，后開風，再開機,最后上料；停機時，必須先料，后停機，再關(guān)水最后停風。<->掘進工作面過斷層、破碎