工作面塌陷總結(jié)

1、20101綜采工作面頂板垮落總結(jié)生產(chǎn)技術(shù)科2014年1月8日20101綜采工作面頂板垮落總結(jié)第一節(jié) 工作面地質(zhì)說明書工作面回采地質(zhì)說明書工作面情況煤層名稱2-2上煤水平名稱一水平采區(qū)名稱201盤區(qū)工作面名 稱20101地面標(biāo)高（m）+1195+1237+1216工作面標(biāo)高（m）11191135+1127 地表地貌概況地面為溝壑地帶，東部較平緩，東高西低，回撤通道地表沖溝較發(fā)育。工作面地表主要為波狀沙丘地貌，地勢(shì)平緩，植被覆蓋良好，整體地勢(shì)南高北低。工作面回撤通道附近有一條沖溝。 工作面地表共有住戶6戶，工作面回采范圍內(nèi)有一趟供電線路及一趟通信光纜經(jīng)過，在回采至該位置之前需要對(duì)其采取相應(yīng)保護(hù)措施

2、。工作面地表高程范圍：+1195m+1237m，煤層埋深厚度60118米，平均埋深89米。由于工作面范圍內(nèi)地質(zhì)鉆孔稀少，預(yù)計(jì)上覆基巖厚度5090米，松散層厚度521米。井下位置及四鄰采掘情況20101工作面位于2-2上煤201盤區(qū)北部為首采工作面，北臨原楊昌灣煤礦、馬不如灣煤礦、三卜樹煤礦，南臨20102工作面（未形成），東部為部分實(shí)體煤與三岔鎮(zhèn)煤礦井田邊界相鄰。西臨停采線距井田大巷保護(hù)煤柱420m?；夭蓪?duì)地面設(shè)施的影響從井上下對(duì)照?qǐng)D上看出，工作面回采過程中主要對(duì)地面的水源井供電線路、通信光纜存在影響，地面道路為簡(jiǎn)易土路，可以通過采后填埋的方法進(jìn)行治理。地面有6戶村名，均已變遷。存有部分高壓線

3、路。工作面幾 何尺寸走向長(zhǎng)(M)1985傾斜長(zhǎng)(M)295面積（M2）煤層情況煤 層 總 厚（m）2.136.253.78煤 層結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單煤層傾角（）131可采率（）100變異系數(shù)（%）34穩(wěn)定程度穩(wěn)定本工作面所采煤層為延安組第四段上部2-2上煤層，該面煤層厚度2.45M3.11M，平均2.8M，屬中厚煤層,傾角13，平均1，屬緩傾斜煤層。一般不含夾矸或含矸一層，局部含矸兩層。煤類以不粘煤(BN31)為主,塊狀、瀝青光澤、條痕為褐黑色、棱角狀、參差狀斷口、條帶狀結(jié)構(gòu)、內(nèi)生裂隙發(fā)育，屬半暗-半亮型煤。煤質(zhì)情況Mt%Ad%Vdaf%Qbad卡/克Pd%St.d%ARD工業(yè)牌號(hào)8.267.8036.

4、5963580.0030.351.30BN1M全水分A灰分V可燃基揮發(fā)分Qb.ad發(fā)熱量Pd磷 S干基全硫ARD容重煤層頂?shù)装迩闆r頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度（m）巖性及物理力學(xué)性質(zhì)老頂中粒砂巖 7.61淺灰、灰白色。以石英為主，次為長(zhǎng)石和少量暗色礦物，泥質(zhì)膠結(jié)。直接頂細(xì)粒砂巖1.25淺灰色，夾炭質(zhì)紋層及炭屑。并含炭化植物莖化石碎片。煤 層2-2上煤3.18宏觀煤巖類型：0.050.020.250.301.590.330.400.300.10.直接底粉砂巖 0.67深灰色，含植物根和莖化石，夾部分2-2上煤，煤厚0.35米，微波狀層理。老底細(xì)粒砂巖3.12灰白色，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，夾炭屑及炭質(zhì)紋層。地質(zhì)構(gòu)

5、造情況該工作面地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，整體表現(xiàn)為東高西低的單斜構(gòu)造，存在次一級(jí)波狀起伏，煤層傾角約03，平均傾角1。工作面內(nèi)2-2上煤厚2.453.11米，為中厚煤層。根據(jù)該工作面兩條順槽掘進(jìn)實(shí)際揭露情況，該工作面無斷層，無其它有影響的地質(zhì)構(gòu)造，回采范圍內(nèi)兩順槽及切眼范圍內(nèi)均有破底現(xiàn)象，最厚0.8米，對(duì)工作面回采及煤質(zhì)存在一定影響。(詳見兩順槽地質(zhì)剖面圖)水文地質(zhì)情況一、水文地質(zhì)條件1.含隔水層特征對(duì)本工作面回采存在影響的含水層主要為直羅組底部砂巖和2-2上煤層頂板砂巖含水層，本含水層段主要為灰綠、灰色、灰白色中粗粒砂巖、深灰色粉砂巖。直羅組底部砂巖和2-2上煤層頂板砂巖含水層主要接收區(qū)域側(cè)向補(bǔ)給和地下

6、水的滲透補(bǔ)給，補(bǔ)給條件差。2-2上煤層頂板砂巖含水層厚038.27m，平均厚13.3m，裂隙較發(fā)育，在井田的西部及西南部砂巖較為穩(wěn)定。據(jù)抽水試驗(yàn)：?jiǎn)挝挥克?.00216l/sm，滲透系數(shù)0.00577m/d，水位標(biāo)高1178.48m（水7-6），為潛水，礦化度0.194g/l。本含水層段富水性弱，滲透性較差。工作面地表無河流、湖泊等水體。本工作面上方主要存在直羅組底部砂巖和2-2上煤層頂板砂巖含水層以及上覆1-2煤層原楊昌灣煤礦采空區(qū)積水，采空區(qū)積水對(duì)工作面回采存在一定威脅。根據(jù)兩順槽掘進(jìn)過程中揭露情況，回風(fēng)順槽、主運(yùn)順槽范圍內(nèi)及切眼范圍內(nèi)頂板淋水較大，鑒于以上情況，特在以上頂板淋水較大區(qū)域

7、進(jìn)行探放水工程，對(duì)工作面頂板上方含水層水及1-2煤層采空區(qū)積水進(jìn)行疏放。2.相鄰采面涌、積水情況北部與原楊昌灣煤礦采空區(qū)相鄰，采空區(qū)內(nèi)有少量積水，南部為20101工作面(未形成)。20101工作面掘進(jìn)期間最大涌水量為6m3/h，正常涌水量為35m3/h。3.地質(zhì)構(gòu)造含、導(dǎo)水情況分析工作面內(nèi)無大的地質(zhì)構(gòu)造帶，根據(jù)我礦在10101工作面回風(fēng)順槽與原楊昌灣煤礦采空區(qū)貫通，并對(duì)其部分采空區(qū)進(jìn)行實(shí)測(cè)，20101工作面上覆存在原楊昌灣煤礦采空區(qū)，工作面回采至采空區(qū)附近，導(dǎo)水裂隙帶將導(dǎo)通采空區(qū)，工作面涌水量將有增大的可能。4、工作面內(nèi)及周圍鉆孔20101工作面范圍內(nèi)有306號(hào)鉆孔，封孔質(zhì)量合格。5、涌水形式

8、分析預(yù)計(jì)回采期間涌水形式為頂板淋水及采空區(qū)涌水，以采空區(qū)涌水為主。二、回采期間涌水量預(yù)計(jì)方法及預(yù)計(jì)涌水量1.計(jì)算方法采用大井法計(jì)算涌水量。Q = 1. 366K( 2H - S )SlgR 0 - lg r0式中: K 為滲透系數(shù); S 為水位降深; r0 為系統(tǒng)半徑;R0 為影響半徑;H 為含水層厚度; Q 為正常涌水量。2.2工作面涌水量計(jì)算工作面最低標(biāo)高為- 1119 m, 2-2上煤層頂板砂巖水為潛水含水層,S = 13.3m H =13.3m;K = 0.00577m /d;r0 =639.8 R =7.368R0 = r0 + R =647.168 m。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上述公式得:Q

9、= 284m3 /d= 11.8 m3 /h。3.涌水量確定綜合考慮確定工作面正常涌水量11.8m3/h，最大涌水量14.2m3/h。不包括原楊昌灣煤礦采空區(qū)積水。預(yù)計(jì)方法綜合因素確定法最大涌水量14.2m3/h正常涌水量11.8m3/h其它地質(zhì)情況瓦 斯屬氧化帶煤層，甲烷含量接近于零煤 塵煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)40%煤的自燃屬于自然發(fā)火煤層地 溫正常（屬地?zé)嵴＞铮┑?壓正常儲(chǔ)量計(jì)算塊段號(hào)走向長(zhǎng)（m）傾斜長(zhǎng)（m）面積（m2）煤厚(m)視密度（t/m3）基礎(chǔ)儲(chǔ)量（萬t）回采率（%）可采儲(chǔ)量（萬t）19852952.81.3021397207計(jì)算范圍東起切眼內(nèi)幫，西至設(shè)計(jì)停采線，北到2010

10、1回風(fēng)順槽內(nèi)幫，南至20101皮帶運(yùn)輸巷內(nèi)幫。計(jì)算方法根據(jù)生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程中儲(chǔ)量計(jì)算公式塊段法計(jì)算儲(chǔ)量。塊段平均煤厚根據(jù)工作面兩順槽實(shí)測(cè)煤厚計(jì)算，合計(jì)平均煤厚根據(jù)快段平均煤厚取煤厚加權(quán)計(jì)算。問題及建議1、地面供電線路、通信光纜在工作面回采前進(jìn)行及時(shí)加固，工作面穩(wěn)定后及時(shí)進(jìn)行維修。2、工作面地表存在幾條簡(jiǎn)易道路，一般行車量不大，工作面回采至該位置時(shí)需要及時(shí)設(shè)置警戒，回采后要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。3、工作面回采前必須完成進(jìn)、回風(fēng)巷防、排水系統(tǒng)，并經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)確認(rèn)設(shè)備可靠后方可進(jìn)行回采。4、要及時(shí)進(jìn)行采空塌陷區(qū)調(diào)查，特別是雨季期要增加調(diào)查次數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)進(jìn)行整改。 5、工作面回采前工作面內(nèi)架設(shè)一趟排水管

11、路，并備用一趟排水軟管，增設(shè)兩臺(tái)不小于25m3/h的潛水泵，及時(shí)抽排工作面積水，以防止水害事故發(fā)生。6、工作面回采前進(jìn)行探放水工程，明確原昌灣煤礦采空區(qū)與工作面關(guān)系，探明采空區(qū)積水情況及含水層富水情況。提前進(jìn)行疏放，保證工作面的順利回采。第二節(jié) 工作面頂板初次來壓分析20101綜采工作面為我礦井201盤區(qū)首采工作面，根據(jù)近年來孫家岔龍華煤礦礦井頂板情況，普遍直接頂較厚，基巖厚度較薄，一般為3040m，綜采面實(shí)行初放后，可以實(shí)現(xiàn)隨采隨冒，基本充填了采空區(qū)。但是2011-2012年先后回采的1-2煤、3-1煤初次放頂，由于老頂為砂巖，強(qiáng)度比較大，造成初次來壓步距與以往工作面所測(cè)步距發(fā)生較大偏差，給

12、安全生產(chǎn)造成了影響，雖經(jīng)過多次放頂及采取安全措施，但是放頂期間及初次來壓前的安全風(fēng)險(xiǎn)仍較大。因此，通過理論分析，確定初次來壓的步距范圍，可對(duì)安全生產(chǎn)起到指導(dǎo)作用。 頂板巖層條件根據(jù)礦井306#柱狀圖顯示，工作面是整體性強(qiáng)的中砂巖、細(xì)砂巖組成的來壓強(qiáng)烈的堅(jiān)硬頂板，最大厚度18m左右，工作面長(zhǎng)300m，頂板柱狀圖如圖1所示。煤層的埋藏深度7595m，平均90m；中砂巖的抗拉強(qiáng)度t=10MPa，抗剪強(qiáng)度=25MPa；細(xì)砂巖的抗拉強(qiáng)度t=11.8MPa，抗剪強(qiáng)度=36MPa；覆巖容重按 =0.025MN/m3計(jì)算。工作面初次來壓步距的計(jì)算1）按整層12m中砂巖老頂（基本頂）的情況考慮。此時(shí)，因砂巖頂板

13、厚度太大，在初次來壓之前，考慮為嵌固厚梁模型較為恰當(dāng)。按嵌固厚梁的拉破斷考慮時(shí)，初次來壓步距為：L0l = h（2t/q）1/2. =12210/（16.410.025） 1/2 （載荷厚度按剛度、厚度公式估計(jì)） =84 m. L0l-來壓步距 h-高度 t-壓應(yīng)力 q-分布載荷集度考慮，頂板初次來壓步距較長(zhǎng)，礦提前安排，在20101工作面切眼中線位置，呈一字形與切眼平行布置了強(qiáng)制放頂眼，孔深20米，垂深10米，傾角30，孔間距6米，成孔直徑為90mm，共設(shè)計(jì)鉆孔58個(gè)，包括兩順槽超前布置鉆孔8個(gè)及兩端頭2個(gè)。目的采用爆破的方式人為地將頂板破壞，使頂板冒落一定厚度形成矸石墊層。切斷頂板可以控制

14、頂板冒落面積，減弱頂板冒落時(shí)產(chǎn)生的沖擊波，形成矸石墊層則可以緩和頂板冒落時(shí)形成的沖擊波及暴風(fēng)。（詳見20101綜采工作面強(qiáng)制放頂安全技術(shù)措施）第三節(jié) 工作面頂板初次來壓過程2013年12月11日，20101工作面開始回采，推進(jìn)4米，割煤5刀后，停止推采裝藥，現(xiàn)場(chǎng)由公司安全環(huán)保部部長(zhǎng)曹國選同志監(jiān)察，綜采隊(duì)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及作業(yè)人員進(jìn)行裝藥，裝藥前由礦領(lǐng)導(dǎo)指揮作業(yè)人員清理頂板離層，瓦檢員檢查氣體情況，經(jīng)過安全確認(rèn)后，工作面開始裝藥，經(jīng)過7個(gè)小時(shí)后，裝藥完成，共計(jì)裝藥43個(gè)鉆孔，其中有3個(gè)鉆孔由于孔內(nèi)變形，未進(jìn)行裝藥。待工作面人員全部撤離至，201盤區(qū)輔運(yùn)大巷后，瓦檢員再次檢查工作面氣體情況，無異常向調(diào)度室

15、匯報(bào)，經(jīng)礦長(zhǎng)同意，工作面進(jìn)行了爆破放頂。放頂后待炮煙吹盡，人員進(jìn)入工作面觀察頂板垮落情況，7#架17#架、72#75#架處頂板未垮落，其余支架后基本被垮落的矸石封堵，高度達(dá)2-3米左右。工作面開始正常推進(jìn)，最終在機(jī)頭進(jìn)尺88米，機(jī)尾進(jìn)尺83.5米處，地面出現(xiàn)塌陷裂隙，老頂初次斷裂、來壓，落差20-50mm，寬度50mm左右，塌陷范圍平行工作面切眼30-280米段。以下為推采過程中，采取的相應(yīng)措施：1、推進(jìn)20米時(shí)，頂板情況：1#架12#架采空區(qū)頂板未跟隨支架垮落，12#架75#架采空區(qū)頂板未垮實(shí)，75#架到機(jī)尾采空區(qū)頂板垮實(shí)。2、推進(jìn)25米時(shí)，頂板情況：機(jī)頭到75#架采空區(qū)頂板未跟支架垮落，采

16、空區(qū)空頂5-8米，75#架到機(jī)尾采空區(qū)頂板垮落正常；工作面采取割煤不拉架措施，防止人員無意識(shí)、工作面設(shè)備噪音大，造成頂板垮落傷人事故。3、推進(jìn)33米時(shí)，頂板情況：機(jī)頭至60#架采空區(qū)頂板未跟隨支架垮落，空頂6-10米左右，工作面采取割煤不拉架措施，由2-3人支架工，進(jìn)行每30副支架逐步同時(shí)降架操作，釋放支架支撐力，其余人員全部撤至主運(yùn)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)處，通過降架處理， 10#-60#架頂板垮了3m-4m。4、推進(jìn)42米時(shí)，頂板情況：1#10#架頂板未跟、最大空頂距約15米，160#173#頂板未跟、最大空頂距約10米，其余支架采空區(qū)全部垮落。工作面采取割煤不拉架措施，進(jìn)行支架逐步同時(shí)降架操作，頂板無

17、響動(dòng)。5、推進(jìn)50米時(shí)，頂板情況：機(jī)頭到40#架采空區(qū)頂板空頂5米10米，40#60#架采空區(qū)頂板空頂1米2米。60#-70#架頂板響聲較大，支架無壓力顯現(xiàn)。工作面采取割煤不拉架措施，進(jìn)行支架逐步同時(shí)降架操作，頂板無響動(dòng)。工作面組織在機(jī)頭至60#架架間，施工強(qiáng)制放頂孔，每8副支架施工一個(gè)孔，方位垂直切眼，傾角30，孔深20米，成孔直徑90mm，進(jìn)行第二次強(qiáng)制放頂。放頂情況：機(jī)頭至30#架采空區(qū)垮落2-3米,31#-60#架垮落3米以上。6、推進(jìn)59米時(shí)，頂板情況：機(jī)頭至10#架頂板沒有垮落，空頂7-8米；10#-30#架段部分尾梁垮落。工作面采取割煤不拉架措施，進(jìn)行支架逐步同時(shí)降架操作，頂板無響動(dòng)。工作面組織在機(jī)頭至60#架架間，施工強(qiáng)制放頂孔，每8副支架施工一個(gè)孔，方位垂直切眼，傾角35，孔深30米，成孔直徑90mm，進(jìn)行第三次強(qiáng)制放頂。放頂情況：1#-38#架全部垮落，38-46#架垮落1米，46#-機(jī)尾架全部垮落。7、推進(jìn)71米時(shí)，頂板情況：機(jī)頭1#65#架采空區(qū)頂板未垮實(shí)，空頂3米，機(jī)尾169#-173#架采空區(qū)頂板未垮落，空頂6米，80#140#架支架壓力偏大，壓力表顯現(xiàn)30-35Mpa。8、推進(jìn)75米時(shí)，頂板情況：機(jī)頭至65#架頂部全部垮落，尾梁已全部壓住，頂板不間斷性垮落較好。支架壓力顯現(xiàn)25-35Mpa。9、推進(jìn)8