采煤工作面推垮型冒頂機理分析及預(yù)防措施示范文本

1、方案文書樣本QCT/FS-ZH-GZ-K618采煤工作面推垮型冒頂機 理分析及預(yù)防措施示范文 本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of TheProcess, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月采煤工作面推垮型冒頂機理分析及預(yù)防措施示范

2、文本使用指引：此解決方案資料應(yīng)用在實際工作生產(chǎn)管理中為了保障過程順利推進(jìn)，同時考慮各個壞節(jié)之 間的關(guān)系，每個壞節(jié)實現(xiàn)的具體要求而進(jìn)行的風(fēng)險控制與規(guī)劃，井將危害降低到最小，文檔經(jīng)過下載 可進(jìn)行自定義修改，請根據(jù)實際需求進(jìn)行調(diào)整與使用。1 4272Bllb頂分層工作面概況礦井開采緩傾斜煤層，可采煤層13層，總厚度33m，其中頂板為復(fù)合頂板的可采煤層6層”總厚度17m,占礦井可采煤層總厚的52%o 4272Bllb頂分層工作面系該礦四水平、42采區(qū)、7階段北翼Bllb頂分層工作面， 其回采上限標(biāo)高為-573m，下限標(biāo)為-633m，煤層平均厚度4* Im,傾角21。,工作面傾向長168m ,走向長24

3、0m。工作面采圖2.0m，初米期間米圖1.8m,煤層直接頂為厚1.2m的深灰色細(xì)砂質(zhì)泥巖，其上為厚0.8m的煤 線，基本頂為厚2.0m的深灰色條帶狀細(xì)砂巖，其上為灰色中厚層狀細(xì)砂巖。根據(jù)復(fù)合頂板的特征，本工作面為典型的復(fù)合頂板工作面。2采煤方法和頂板管理工作面采用傾斜分層走向長壁采煤法，炮采落煤工藝。支護(hù)方式為齊梁直線柱較接走向棚支護(hù)頂板,支柱型號為DZ22-30/100型單體液壓支柱，頂梁型號為HDJA- 1000型金屬較接頂梁,柱距0.5m ,排距1.0m。工作面采用三、四排控頂，即34m管理，放頂步距1.0me初采期間特殊支架為單體 液壓支柱和金屬跤接頂梁架設(shè)的一梁一柱B山跤接挑棚。采空

4、區(qū)采用全部垮落法處理。3勞動組織及循環(huán)方式勞動組織形式為單鎬采煤,雙人分段放頂回柱。工作面作業(yè) 方式為兩采一準(zhǔn)日進(jìn)2個循環(huán)。4冒頂事故情況事故發(fā)生時間為20xx年3月12日下午，事故當(dāng)班為檢修班。事故發(fā)生時工作面上端距切眼11m，下端距切眼4mo 冒頂范圍為工作面下端頭向上3-50m段，冒頂傾向長度47m, 走向長度4m。采空區(qū)懸露的頂板（傾向長30mx走向長跟隨冒 落。5冒落機理分析5.1 4272Bllb頂分層工作面冒頂特點5.1.1 冒頂前，采場頂板壓力不大，支架沒有壓縮變 形。5.1.2 冒頂前無明顯征兆，推垮發(fā)生時速度快，來勢兇猛。5.1.3 冒頂發(fā)生在開切眼附近。5.1.4 冒頂發(fā)

5、生在回柱放頂即將結(jié)束時。5.1.5 復(fù)合頂板軟巖層呈整體冒落。5.1.6 冒頂后，基本頂大面積懸露。5.1.7 冒頂后,單體支柱沿煤層傾斜方向倒下。5.1.8 冒頂后，冒頂段以上4m工作面煤壁頂板出現(xiàn)斷裂。5.2冒頂機理分析冒頂事故發(fā)生在工作面回柱放頂即將結(jié)束時，回柱放 頂前工 作面支護(hù)為四排正規(guī)支架加一排順山挑棚,這些支架中支柱的工 作阻力勉強可以支撐住復(fù)合頂板中的軟巖 層；回柱放頂即將結(jié)束 時,工作面僅有三排正規(guī)支架,支 撐不住軟巖層,加上軟巖層因淋 水等原因離層，從而導(dǎo)致 軟巖層斷裂形成六面體。冒頂前工作面 采空區(qū)下口向上近30m.走向長3m (懸頂面積90m2)范圍頂板未冒，下順槽 破

6、復(fù)合頂板下位軟巖層施工以及工作面冒頂前下口曾發(fā)生 小面積 冒頂?shù)葼顩r，為六面體提供了去路；另外，六面體自重較大(約 1.12xl04kN),向去路方向的傾角較大，最終導(dǎo)致六面體下移，推 垮工作面。5.2.1復(fù)合頂板下位軟巖層離層工作面初設(shè)支柱初撐力均 不小于50kN,但因底板為Bllb煤層，較軟；同時，頂板淋水使 底板煤層軟化,抗壓強度降低，使原來初撐力不小于50kN的支 柱工作阻力降至20kN以下。由于支柱 的工作阻力小”支柱鉆 底量大，再加上頂板淋水,造成復(fù) 合頂板下位軟巖層下沉,而上位 硬巖層因開切眼附近受兩側(cè)煤體支撐基本未下沉,從而導(dǎo)致復(fù)合 頂板軟、硬巖層離層。52.2下位軟巖層內(nèi)斷裂

7、出六面體由于支柱工作阻力 小于20kNz支撐不住復(fù)合頂板下位軟巖層”使軟巖在支柱低阻區(qū)下沉并產(chǎn)生斷裂；靠采空區(qū)側(cè)軟巖層從開切眼處已經(jīng)斷裂，形成一 個由單體支柱支撐的不穩(wěn)定的不規(guī)則六面 體。5.2.3六面體存在去路且有較大傾角 工作面下端冒頂 前一 天曾發(fā)生小面積冒頂；工作面采空區(qū)從下端頭向上30m.走向長3m處范圍頂板未冒落，形成大的六面體。第2頁/總2頁由于下順槽沿頂施工，破壞了復(fù)合頂板，為六面體提供了去路，再 加上六面體沿去路方向傾角達(dá)21。，既有去路并且 沿去路方向又 有較大傾角的六面體，很容易冒落。5.2.4六面體下推力大于阻力該六面體受到的下推力大約是4000kN，幾乎全靠工作回F

8、口軟巖層頂板的阻力阻止其下推，而這一部分軟巖層又受到破環(huán)，實際阻力很小，不能阻 止其下移。6預(yù)防措施6.1 增大并保持單體液壓支柱的初撐力單體支柱的初撐力中時,支撐不住復(fù)合頂板中的軟巖層，便 可導(dǎo)致軟巖離層推垮工作面。為解決這個問題，必須提高單體支 柱的初撐力P0,使初撐力不僅能支撐住復(fù)合頂板下位軟巖層,而 且使軟巖層壓緊硬巖層，其間的摩擦阻力足夠阻止軟巖層下滑， 從而使支架自身也能穩(wěn)定。P0可按下式計算：PO>vhO/n(cosa+l/fsina) (1)式中，PO為每根支柱初撐力,kN/根;n為支護(hù)密度,根/m2 ; 丫為軟巖層平均密度，kN/m3 ; hO為軟巖層 厚度，m ; a

9、為煤 層傾角，(°)；f為軟硬巖層間的滑動摩擦系數(shù)。對4272Bllb頂分層工作面來講,n二2根/m2 , 丫=2019kN/m3 , h0=2.0m , a=21 °, f=0.3e 經(jīng)過計算 POn 5OkN 時z能夠滿足防止復(fù)合頂板推垮工作面的要求。單體液壓支柱的初撐力達(dá)到5OkN以上是先決條件，關(guān)鍵是保證其工作阻力也在5OkN以上,這樣,就必須采 取穿木鞋或鐵鞋措施，減少支柱鉆底量。另外，增大支護(hù)密度可增大支柱對頂 板的支護(hù)強度，防止推垮型冒頂?shù)陌l(fā)生。6.2 提高支架穩(wěn)走性一是在工作 回采空區(qū)側(cè)狡接頂梁下，沿傾斜方向中中10m采用長方木裝設(shè)井形木垛，這樣會形成整體支

10、架，增強了支架的穩(wěn)定性,增加了工作面支撐頂板的能力；二是使用拉鉤式連接器把每排支柱從工作面上口至下口都連接起來,這樣整個工作面形成了一個可以阻止六面 體下推的整體支架。三是工作面 采用下偽傾35。方向施工；四是控制采高，復(fù)合頂板下部軟 巖層垮落后超過采高，一方面可以堵住六面體的去路，另一方面可 以增加六 面體下推時的摩擦阻力，采高控制一般在1.8m以下； 五是掘進(jìn)順槽及開切眼時不破壞復(fù)合頂板，這樣可以保持復(fù)合 頂板的完整性，不給六面體以去路；六是加強工作面頂板壓力和 狀況觀察,支柱支設(shè)時要從嚴(yán)要求,初撐力達(dá)不到50kN時要采取穿木鞋或鐵鞋等措施增大初撐力'確保初撐力不小于50kN ；觀察頂板狀況，發(fā)現(xiàn)頂板出現(xiàn)裂隙要及時采取裝木垛、使用迎山抗棚等措施加強支護(hù)；七是強制放頂，工 作面采空區(qū)頂板懸頂面積大于2x5m2時z要采取強制放頂措施，即在頂板內(nèi)打眼、裝藥、放炮，強迫其冒落，以減少工作面懸頂面積，防止發(fā)生冒頂,六是工作 苴初采時不要反推，復(fù)合頂板下位軟巖層在開切眼處已離層斷裂，當(dāng)在反推范圍內(nèi)初次放頂時，極容易在原開切眼處誘發(fā)推