13104综放工作面防片帮漏顶安全技术措施.docx

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13104综放工作面防片帮漏顶安全技术措施

13104综放工作面防片帮漏顶安全技术措施

采煤（CS）-2014-03-07

工作面名称：

13104综放工作面

施工区队：

综采队

编制人：

施工负责人：

总工程师：

批准日期：

年月日

执行日期：

年月日

会审意见

会审单位及人员签字

生产科：

年月日

生产科（地质）：

年月日

安检科：

年月日

调度室：

年月日

机电科：

年月日

通防队：

年月日

采煤副总：

年月日

总工程师：

年月日

13104综放工作面防片帮漏顶安全技术措施

审批意见

1、存在主要问题

二、处理意见

13104综放工作面防片帮漏顶安全补充技术措施

一、概况：

13104综放工作面属一采区第三个综放工作面，最后一个综放工作面，属于孤岛开采，工作面西部为13103工作面采空区、东部为13105工作面采空区，南部为掘进时期揭露的F9断层保护煤柱，北部为机道上山保护煤柱。

该工作面上顺车场长62m，大断面：

4.4m×2.5m矩形断面，小断面3.8m×2.5m矩形断面,下顺车场长78m，大断面为4.4m×2.5m矩形断面，小断面3.8m×2.5m矩形断面，13104上顺槽长544.6m，断面3.6m×2.5m矩形断面；13104下顺槽长515.4m，断面3.6m×2.5m矩形断面。

13104切眼倾斜长度为140m，断面为5.8m×2.4m，走向长度平均530m，煤层厚度平均8.61m,工作面倾角平均26°，13104工作面面积为：

74200㎡、地质储量为89.4万吨、可采储量按综合回采率90％计算为80.5万吨、服务年限为8.2月，月推进为65米、每工作日为2个循环，每个循环推进1.2米、循环产量1823吨、每工作日产量3646吨，月天数按27个工作日计算、共54个循环、月产量9.84万吨。

二、13104综放工作面煤层顶底板岩石名称及岩性特征

顶板为中粗粒砂岩：

灰白色，块状，含少量细砾，分选中等，次圆状，主要成分石英、岩屑，中等稳定，顶板岩石厚度8.95米。

底板为粉砂岩：

灰黑色，块状，泥质砂岩，粒度均匀，微含碳屑，胶结致密，可见植物碎片，性脆，底板岩石厚度16.25米。

根据13104工作面顶板岩性与13103工作面同属一个煤层、煤层顶板岩性基本相同、依据13103综放工作面的初次来压步距情况、预测13104工作面初次来压步距在15-20m左右、周期来压步距在8-12m左右。

三、片帮、冒顶基理及原因

1、采煤机割煤质量不高，留有顶煤、伞檐或底煤;阻止支架移不到位置，不能有效地支撑顶板。

2、移架时对支架前梁上的石块没有及时清除、支架升紧后，石块接顶，大面积顶板空顶、离层，结果导致冒落片帮。

3、支架工操作不当，移架时降得多、移架慢，升架时又达不到初撑力，或支架发生歪斜没有及时调整、由原来的面接顶变成线接顶，随着移架、支架升降，反复支撑顶板，顶板的完整性被破坏，发生冒落片帮。

4、破碎顶板，移架工作与采煤机割煤配合不协调，不能紧跟前滚筒擦顶移架而造成冒顶片帮。

5、支架完好率太低，窜液、漏液引起支架自动下沉、顶板失去支撑而冒顶片帮。

6、工作面遇地质构造时，接近陷落柱边缘或遇到有平行或近似平行煤壁的裂隙、断层，采取补救措施不及时，发生冒顶片帮。

7、遇到周期来压，煤壁应力集中，片帮严重，发生冒顶。

8、片帮、冒顶事故的影响因素：

1）、工作面片帮、冒顶与采煤工序、工作面推进速度、煤体的硬度、周期来压、采高等因素均有一定的关系。

2）、13104综放工作面受工作面周期来压及工作面煤壁有一层软煤的影响，煤壁多处出现片帮漏顶，为保障13104综放工作面的正规循环，安全生产和职工的人身安全，防止工作面回采过程中特别是过地质构造、出现煤壁片帮伤人，特制定如下安全措施现场严格按照措施规定执行。

四、安全防护技术措施

1、及时支护：

采煤机割煤后先移支架，后移输送机。

移架后及时伸出伸缩梁护顶，有效防止冒顶。

2、超前支护：

如果采用正常的移架方法，维护破碎顶板有难度或煤壁片帮比较严重时，可采取超前采煤机进行移架，使支架顶梁顶住煤壁，不让顶板暴露出来，得以有效提高支护。

3、带压擦顶移架：

移架时确保支柱保持一定工作阻力，使顶梁贴着顶板擦顶前移，实现不降架前移，快速擦顶移过，立即升紧，及时支护因片帮而增加的空顶面积，可减轻移架时顶板岩层的活动，减少因移架而造成的顶板破坏。

4、拉完支架到位后，必须保证端面距不大于340mm，若该处端面距大于340mm时，采取停机提前拉架的方法进行支护。

提前拉架后，端面距仍大于340mm时，必须打贴帮柱临时支护。

5、拉完超前架时，因出现煤壁松软漏顶时，必须及时背顶，保证前梁接顶接实。

背顶时，采煤机、刮板输送机必须停止运转，开关电气闭锁，并有专人监护。

6、如遇顶板压力大，片帮严重，必须停机，紧跟采煤机前滚筒，及时带压移架。

7、移好的支架必须保证接顶严实，前、后立柱初撑力在24Mpa以上，并将操作手把打到零位。

8、严禁人员进入煤壁侧作业，如果必须进入时，必须先敲帮问顶，护帮护顶，并加固作业段及前、后10m范围内支架，确认无问题后，有专人监护方可进入煤壁侧作业。

9、采煤机司机割煤时，应站在支架内安全地点，发现采煤机前、后5m范围内有片帮时，必须立即停机处理，确认安全后，再进行割煤。

10、支架工要与采煤机前、后滚筒保持一定距离，并与采煤机司机相互配合进行互保、联保。

11、进行割煤、移架工作时，其他人员要与采煤机、正在拉移的支架保持5m以上的距离，并且不得在架前停人、通过。

12、在工作面行走时，必须走支架架间行人通道，严禁在煤壁侧行走。

如果确实需要在人行道内行走，必须先敲帮问顶、护帮护顶，并有专人监护，并且快速通过煤壁片帮区域。

13、加强设备检修工作，提高工作面的推进速度，对改善顶板管理是有利的，不可因失修造成设备故障频繁而降低推进度。

14、合理的布置工作面的采煤工序，采煤机割煤时采用追机支护的移架方式。

这是由于落煤对顶板下沉的影响实质上是由于控顶距加大，支承压力叠加和前移，使直接顶迅速下沉的作用。

放顶或移架对顶板下沉的影响实质上是由于支撑系统的卸载，直接顶失去平衡，在垮落瞬间对控顶区顶板产生的力矩作用。

因此应结合顶板情况控制放煤步距避开落煤和放顶在同一地点同时进行，减缓顶板活动程度，是改善顶板稳定状况的重要措施。

为减少煤壁空顶面积和时间，移架紧跟采煤机落煤也是改善顶板状况的一个重要手段。

15、用木锚杆加固煤壁，提高煤体硬度；　　

16、提高液压支架的初撑力，并带压移架，以求改善近煤壁处围岩的应力状态，减小端面顶板的下沉量及减轻煤壁片帮程度。

具体的措施是提高支架的初撑力，特别是支架前梁的初撑力，并要求端面冒高不超过300mm　，端面距不超过340mm。

17、采高控制在2.1~2.3m之间、尽量做到不留顶底煤，使支架直接支撑于顶板。

实践证明，当工作面留有顶煤时，往往会由于顶煤的松动和冒落，使支架空顶，从而因支架顶部约束减小而引起支架失稳倾倒，因此，当顶板出现冒顶时，应及时在支架顶部用木料接顶，背严查实，以有效地控制顶板。

18、认真总结工作面的压力传感器的各类数据，总结出工作面的来压的规律。

随时掌握支架的初撑力、预测工作面周期来压步距并提前预防。

19、落煤后及时找掉伞檐和松软煤帮。

20、减少控顶时间，随时支护，以减小对煤壁的压力。

21、清理工清理工作面浮煤时，要随时观察周围顶板、煤帮情况，发现有片帮威胁时，及时用长把工具彻底处理，处理片帮时，人员必须站在片帮段上山侧，并有班组长在现场监护。

22、工作面处理大煤块时，必须将大煤块拉至顶板完整，无片帮危险地段进行处理。

23、开工前，班组长必须对工作面顶板、煤壁、支架详细全面检查，发现有片帮、伞檐、支架不接顶现象时，必须彻底处理，否则不得开工。

24、采煤机割煤时，要把顶板割平，煤壁割齐，严禁超挖顶板或留伞檐。

25、工作面进刀口及两端头处，地质构造段是易发生片帮的地段，该段作业时必须指派有经验的老工人负责安全工作。

26、工作面过断层顶板破碎时，必须制定专项安全措施，确保支架接顶，防止片帮伤人。

27、每班接班后，班长、验收员先进入工作面检查，有无伞檐、片帮等隐患，发现问题必须彻底处理，否则不准其他人员进入工作面进行工作。

严禁在隐患未处理的情况下开工生产。

28、检修采煤机或运输机时，必须先将支架伸缩梁伸出，并处理掉片帮、伞檐隐患，必要时打临时支柱护帮护顶，并在有专人监护的情况下方可进行检修作业。

29、生产过程中严格执行安全技术措施，做到不安全不生产。

三、处理片帮漏顶安全技术措施：

在顶板破碎将要冒落片帮时，采用抬棚支护形式，即先移较完整顶板下方的支架，移架时在前探梁上沿工作面推进方向放置1~2根木梁，用以支护附近的破碎顶板，然后再移动临近支架。

1、有腿顺帮抬棚法：

液压支架上未设计房片帮装置，采煤机割过后，对新暴露出来的空顶立即用两根3~5米长的原木做顺帮抬梁，抬梁的两端采用单体液压支柱支紧，为提高支控效果，可在抬梁上垂直放几根半圆木。

（如图一所示）（图—一）

2、架走向棚:

适用于顶板破碎、煤壁压力大、片帮严重等条件。

采煤机割过后，架设顺帮抬棚来不及控制或难度较大时，未有效防止移架前发生冒顶危险，采用追机（采煤机）作业，立即垂直煤壁支设走向（垂直煤壁）抬棚，为增大控制面积，可在抬梁上垂直放几根半圆木。

（如图二所示）（图—二）

走向抬棚形式较多根据工作面冒顶片帮情况而制定相对措施：

（1）走向抬棚一端插入支架前梁上，另一端在煤壁片帮处刨一平窝，支一短木为棚腿，如图二（a）所示。

（2）煤帮不易掏窝，走向抬棚一端挑在液压支架前梁上，另一端则依靠贴帮柱来支撑，如图二（b）所示。

（3）临时在煤帮掏窝插入圆木，而另一端担在液压支架前梁上，如图二（c）所示。

（4）顶板破碎或处理冒顶，煤壁无法支护，走向抬棚只有向支架前梁上多插入一段，利用前梁直接挑起，如图二（d）所示。

3、走向与顺向抬棚联合支护法：

采煤机割过后，先在相邻支架间超前架走向棚一梁二柱（或一梁三柱），然后再在走向棚下面临时架设1~2个顺向抬棚，及时维护住新揭露的顶板这样可先移架，用前探梁挑起顺向棚梁，由顺向棚梁来托住走向棚梁，此时再拆除顺向梁和走向梁下的临时支柱，破碎顶板即在顺向梁和走向梁的保护下。

（如图三所示）

（图—三）

4、打木锚杆加固法：

遇到局部顶板破碎易发生冒顶片帮时，可在煤壁处向顶板打木锚杆加固顶板。

遇局部煤壁片帮严重时，在顶板下向煤壁打一排或两排木锚杆，增加其稳定性。

（如图四所示）锚杆应倾向煤壁，仰角为60°~70°，锚杆长1.8米，工作面每推进1.2米打一排木锚杆，以保证新旧锚杆交错锚固煤壁。

锚杆加固法维护破碎顶板，效果较好，采用向顶部、煤壁同时打木锚杆加固，根据13104综放工作面情况是比较长用的一种办法。

（图—四）

5、工作面架设井字棚处理冒顶片帮:

遇到裂隙、断层、陷落柱、顶板破碎，尤其是两个端头，支护不及时就会发生冒顶事故。

处理方法如下：

（1）冒顶较不严重时，在支架卸载前移时，围岩较牢固，不会再次发生新的冒顶，要加快推进及时带压移架。

（2）冒顶比较严重，但刮板输送机可运转。

根据冒顶的长度，沿煤壁架起两架顺向抬棚（支架有防片帮装置可直接挑起，没有时可采用单体液压支柱或木柱支在抬棚的两端即可），然后再在顺向抬棚上架设井字形木垛，木垛要接顶、稳固、紧贴煤壁，以防再次片帮冒顶。

（如图五所示）（图—五）

（3）严重冒顶，工作面被堵严，刮板输送机无法启动，冒顶区不断掉渣，随时会发生再次冒落。

遇到这种情况，常采用一下方法处理。

待顶板稳定后，由有经验的老工人观察冒落的范围、高度，对有威胁人身安全的大块浮煤、浮岩进行处理，并支设临时支柱。

（如图六所示）

（图—六）

根据现场实际情况，将顺向抬棚梁穿入煤壁稳固紧或暂时支牢在岩石上，然后再在顺向抬棚上架设井字形木垛，以接顶背实，如果冒顶过高，木垛接顶有困难，要求垛高至少在2m以上，将顶部用圆木或半圆木等封严，防止冒落的矸石漏下来。

注意：

在冒落区内作业，要求操作人员站在安全的位置，先敲帮问顶，处理活石，并设专人监视帮顶，自下而上进行支护，严防上部的构顶松动或垮落。

作业时要求现场制定可靠的防护安全措施，确保操作人员的安全。

如果冒落区情况复杂，无法架设顺向或走向抬棚，架设木垛也有困难时，要采取用半圆木或细圆木将大块的浮煤、浮岩支、顶、背紧控制好，然后快速清渣，开动刮板输送机。

清渣时先清煤帮，清开一个棚架空间时，要立即架设走向（垂直煤壁）抬棚，再清、再架，直至清完。

最后再在走向抬梁下，架设1~2架顺向抬棚，牢固控制好冒顶区，即可开始前移支架，移架顺序顺序同前。

（如图七所示）

（图—七）

另外，可采用两条2m左右长的40t型输送机链条，将长的圆木梁沿走向（垂直煤壁）栓紧在液压支架前探梁下的的千斤顶上，再在煤壁顺向穿圆木梁于走向圆木梁上，将走向圆木梁采空区侧背紧背实，使走向圆木梁托住顺向原木梁，同样在左右相邻液压支架下，操作走向圆木梁，然后架设木垛或背顶，最后移架。

其它未尽事项仍按《13104综放工作面作业规程》有关补充措施规定严格执行。