《水平分層人工假頂采煤方法》解析

《水平分層人工假頂采煤方法》編制人：XXX201X年X月X日我的初步設(shè)想方案：礦，自從進入三月份以來，煤炭生產(chǎn)任務(wù)產(chǎn)量完成情況一直不理想，分析虧產(chǎn)原因：有客觀原因也有主觀原因。從地質(zhì)角度分析，X礦地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層厚度變化較大、煤層傾角?。ㄒ话銥?5°～45°）屬于傾斜煤層，煤層走向方向也有變化。斷層十分發(fā)育。由于煤層產(chǎn)狀要素變化大，而偽傾斜柔性掩護支架采煤方法適用于煤層產(chǎn)狀要素較穩(wěn)定，且煤層傾角≥55°。為此，掩架在正常下放過程中需要隨時和及時領(lǐng)架，故增加了領(lǐng)架工作量，影響了正常下放步距。若沒有及時領(lǐng)架或領(lǐng)架不到位，往往掛底板現(xiàn)象會越來越嚴重。只有破底板調(diào)架加大領(lǐng)架步距。故嚴重影響了煤質(zhì)質(zhì)量。由于領(lǐng)架難度加大，除增加了工人的勞動強度外，還增加了領(lǐng)架工時，為此直接影響了煤炭任務(wù)的完成和煤炭質(zhì)量。最近我想了很多，不能眼睜睜的看著虧產(chǎn)下去。能否改變一下現(xiàn)在的采煤方法，且新的采煤方法必須具備如下優(yōu)點：1、操作簡便，易操作；2、相應(yīng)工人勞動強度低；3、安全生產(chǎn)系數(shù)大；4、不需改變采區(qū)原有巷道布置；5、不需改變原有采煤生產(chǎn)系統(tǒng)；6、適用于本礦地質(zhì)條件。符合上述優(yōu)點的采煤方法有：1、偽傾斜長壁采煤方法；2、到臺階采煤方法；3、水平分層人工假頂采煤方法等。各種采煤方法優(yōu)缺點采煤方法名稱優(yōu)點缺點1、產(chǎn)量大1、要求人員素質(zhì)高1偽傾斜長壁采煤2、效益好2、管理不到位易發(fā)生頂方法3、適用于煤厚1.8m～2.4m板事故3、適應(yīng)性較差1、產(chǎn)量相應(yīng)較高1、煤層頂?shù)装鍡l件要求2、到臺階采煤方2、效益中等較高2、登空作業(yè)法3、適用于煤厚0.7m～1.8m3、人員素質(zhì)較高4、適應(yīng)性較差1、工作面比較安全1、巷道掘進量大2、工作面回采率較高2、工作面串聯(lián)通風(fēng)3、適用于各類地質(zhì)產(chǎn)狀要素的3、工作面人員攉煤勞動3、水平分層人變化強度大工假頂采煤方法4、適用于煤厚2m～6m4、相應(yīng)產(chǎn)量較小、效益低5、適用于煤層傾角 35°～90°經(jīng)采煤方法方案比較暫選用《水平分層人工假頂采煤方法》一、水平分層人工假頂采煤方法 ：水平分層人工假頂采煤方法， 是我國開采急傾斜煤層、緩傾斜煤層，常用的正規(guī)采煤方法。 XX礦曾用過這種采煤方法效果很好。（一）采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)1、保持原采煤方法《偽傾斜柔性掩護支架采煤方法》 ，采區(qū)巷道布置不變，僅在階段平巷（上、下平巷）之間沿傾斜方向按水平面劃分成若干個2.4m厚的分層，叫做水平工作面。2、保持原生產(chǎn)系統(tǒng)不變，溜煤系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、運料系統(tǒng)、行人系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等不變。、（二）水平分層人工假頂采煤方法凡是把煤層沿傾斜方向按水平面劃分成若干個 2m～3m厚的分層叫做水平分層，當(dāng)煤層厚度 M≥7m時，為解決工人攉煤和擴散通風(fēng)的困難，以相互平行的斜面（一般為 25°～30°）把煤層劃分成層厚2m～3m厚的若干個小分層叫做斜切分層。水平分層和斜切分層采煤方法，有很多相似之處，因本礦煤層厚度一般約3m～5m.適宜水平分層采煤方法。故以水平分層采煤方法作簡要說明。（三）水平分層人工假頂工作面主要工序1、采煤：風(fēng)鎬落煤及打眼放炮落煤，采落的煤人工攉煤至臨近溜煤眼中2、支柱：1）水平碴（第一碴煤皮碴）：拉門柱架設(shè)垂直走向梁支柱，梁長（2200×180×120mm方木）一梁三柱。工作面內(nèi)滿六排支柱（五檔），暫停采煤支柱。柱高2.4m。2）假頂碴：支柱直接支在假頂梁上（一梁三柱）。采夠八排支柱（七檔）。暫停采煤支柱。3、鋪笆下梁（人工假頂）：挖走向梁溝，梁溝間距中～中為 1.0m。鋪設(shè)走向梁（2200×180×120mm方木）梁上鋪縱橫兩層竹笆。（2000×1000mm）或金屬網(wǎng)。笆與笆走向搭接 150mm用16#鐵絲連接扎緊，梁排距 1.0m。4、回柱：（1）水平碴：回柱前，首先鋪梁鋪笆。首次鋪梁沿走向3根，即六擋梁笆鋪齊，暫留兩檔不鋪；然后回柱打眼放炮放頂煤。放頂回柱兩排。（2）假頂碴：先鋪笆下梁，再回柱。5、輔助二種工作：1）掘進超前小眼，小眼間距中～中5m。小眼凈斷面為（0.8m0.8m）木盤小眼或鐵盤小眼。2）掘進超前平巷，超前平巷凈斷面，上寬1.2m下寬2.0m凈高1.8m。水平分層人工假頂工作面落煤方式為打眼放炮落煤或用風(fēng)鎬落煤，采落下的煤，人工攉煤進入溜煤眼中?；刂彭斍颁佋O(shè)人工假頂，把上分層采空區(qū)冒落的矸石與下分層未采的煤層分離開，以便保證下分層的回采。分層工作面的運輸系統(tǒng)是，采落的煤有人工攉煤進入臨近小眼，從小眼溜到區(qū)段運輸平巷運輸機上，再運到采區(qū)集中溜煤眼，直接接車運至井底車場。水平分層人工假頂工作面的通風(fēng)是串聯(lián)的，必要時可在通風(fēng)線路中適當(dāng)位置設(shè)通風(fēng)設(shè)施，如簡易風(fēng)門、風(fēng)簾之類，進行適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量調(diào)節(jié)。工作面材料種類及規(guī)格：1、支柱：適用液壓支柱 2.4m2、頂梁：2200×180×120mm方木3、大笆：2000×1000mm竹笆4、小眼盤：1100×120×120mm方木或工字鋼50mmmm051輕便工字鋼 50mm×150mm5、水平碴過頂板 1100×100×30mm板皮6、木垛料：可用廢舊頂梁代替7、木垛腿：槽鋼圓鋼管加工而成8、手持電鉆9、放炮器10、電雷管及炸藥11、平巷背板600×120×30mm板皮12、回柱繩頭13、調(diào)繩滑輪14、頂板大腿Ф=100mm鋼管加工而成或用液壓支柱代替。二、安全技術(shù)措施各類生產(chǎn)系統(tǒng)必須形成后，并經(jīng)有關(guān)單位驗收合格方可進行采煤落煤作業(yè)及相關(guān)工序。（一）采煤落煤作業(yè)：選擇《水平分層人工假頂采煤方法》1、落煤方式：為打眼放炮落煤或風(fēng)鎬落煤。2、打眼放炮落煤，崩落的煤人工攉煤至臨近小眼內(nèi)，溜至下階段運輸平巷。3、打眼放炮前必須用風(fēng)鎬落煤，在平巷內(nèi)撤棚、拉打門柱；門柱為一梁三柱（水平碴），假頂碴為一梁三柱。拉打門柱時可與碴內(nèi)打眼平行作業(yè)。4、炮眼垂直煤壁，分上下兩排。炮眼間排距均為 1.0m，炮眼深1.0m。5、裝藥：堅持三人連鎖放炮制。6、裝藥量：每個炮眼一般裝 1～1.5卷，用炮棍將藥卷輕輕抵入眼底，并用水泡泥外加封泥封實。7、裝藥放炮前必須將電鉆、風(fēng)鎬、鏟子、手鎬撤出工作面，存放于安全地點。8、裝藥后連線只能由放炮員獨自一人操作。工作面一次性裝藥一次性起爆。9、放炮前，班組長安排責(zé)任心比較強的同志，在所有通道上擔(dān)任警戒。10放炮使用 型放炮器附圖：一、水平分層人工假頂采掘工程平立面圖（ 1:100）二、2m煤厚假頂支護控頂圖（ 1:50）三、4m厚煤層（假頂）控頂圖（ 1:50）四、工作面圖（1:50）五、水平碴初采、平、立剖面圖（ 1:50）11、鳴炮前，放炮員應(yīng)吹哨鳴叫三聲，并大叫一聲“放炮啦”方可鳴炮。12、炮響過，吹炮煙時間10分鐘后，由班長放炮員進入工作面，巡視檢查爆破效果及有無倒柱等現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常及時處理。13、擔(dān)任警戒的人員必須由班組長親自撤回警戒人員。14、攉煤工、支柱工進入工作面，當(dāng)面內(nèi)攉煤能支柱時，應(yīng)及時支柱。支柱要牢固、可靠、拴好。15、門柱工回撤平巷棚、架設(shè)門柱，為采下一峒打眼放炮做準(zhǔn)備。16、當(dāng)頂板大腿頂梁牙口露出應(yīng)及時補插大腿，并補打二大腿，然后打戧柱（抗山、斜抗山）。抗山頂木可為頂梁。17、煤層頂板下側(cè)，工作面底板標(biāo)高上三角煤，掏挖凈，以便于挖設(shè)地梁溝、鋪設(shè)地梁及頂板大腿頂梁。18、勞動組織：每碴、每小班、四人同時作業(yè)，采四排柱，兩班出煤一班回柱；三個假頂碴同時作業(yè)；日產(chǎn)： 528噸每排出煤量：Q=bhlr=22.4噸取22（噸）式中Q── 一峒出煤量（噸）b── m/sin40°=4/sin40°=6.22 煤層水平厚度（m）m──煤層真厚（按m=4.0m計算）h── 采高 2.4mr── 煤層容重 1.5l── 一峒 排距1.0m兩個工作面同時生產(chǎn)，則日生產(chǎn)為 1056噸。當(dāng)每碴、每班三人同時作業(yè)，采 2排距，3班生產(chǎn)、自采自回則日進6排。四個碴同時作業(yè)。Q=6×22×4=528噸同理兩個假頂工作面同時生產(chǎn)，則日產(chǎn)為 1056噸。當(dāng)煤層厚度2m時：每峒出煤為11噸每碴、每班三人同時作業(yè)，采四排回四排，三班生產(chǎn)自采自回。四個碴同時作業(yè)：排×3班×11噸×4個碴=528噸這樣算兩個半工作面維持工作，日產(chǎn)穩(wěn)定在 1300噸是沒有問題的。（二）鋪設(shè)人工假頂及回撤支柱：假頂材料：地梁：2.2m×0.18×0.12m方木大笆：2.0×1.0m大竹笆或金屬網(wǎng)（見圖1-1）1、鋪設(shè)人工假頂：人工假頂由地梁和大笆構(gòu)成。假頂是在回采支柱控頂距離內(nèi)鋪設(shè)的。首先將控頂距內(nèi)浮煤清理凈，沿煤層頂板側(cè)挖地梁溝，地梁溝平行于煤層頂?shù)装?。地梁溝尺寸深大?120mm、寬大于180mm，地梁溝間距中～中為 1.0m且地梁溝相互平行，當(dāng)煤層走向突然發(fā)生變化或受斷層、頂、底鼓影響時，需要加梁或減梁時，應(yīng)在底梁下方設(shè)置明顯標(biāo)記《以此向前幾米加梁（減梁）某某人立據(jù)、×年×月×日》地梁沿地梁溝鋪設(shè)，梁間相互搭接。搭接長度按搭接牙口對接。地梁要平直、不懸空、搭接要實。排與排要平行，不要忽高忽低，梁下好后，用浮煤填平填實梁溝縫。之后鋪設(shè)大笆，大笆鋪設(shè)縱橫兩層。第一層垂直地梁鋪設(shè)，第二層垂直下層鋪設(shè)。同層之間兩笆搭接長度不小于 150mm。然后用16#鐵絲連接大笆使其成為一個整體。要求扎緊扎牢。2、回棚放頂：人工假頂鋪設(shè)完畢?；刂彭斍埃瑧?yīng)將原切頂架梁或木垛撤除，易位重新架設(shè)切頂架梁或木垛。架梁一梁三柱，加固三排梁。在頂?shù)装鍌?cè)各架設(shè)一排。若用木垛可安裝在頂?shù)装逯虚g一個即可。為減少安裝拆除工作量，槽鋼、圓柱鋼管加工成一個木垛腿，反復(fù)使用。木垛腿（見圖 1-2）。木垛用料，為節(jié)約材料可用廢舊頂梁代替。1、回柱前保留近煤壁三峒四排支柱，為最小控頂范圍。2、易位架梁打在近煤壁二、三、四排位置。木垛支設(shè)在三峒內(nèi)。架梁及木垛應(yīng)打上勁。3、回柱用11千瓦絞車，絞車安裝在距離碴口 5m以外的工作面平巷內(nèi)?；刂按蚝脡很囍g車生根要牢固。4、回柱前，絞車司機（持證上崗）、信號工、栓住回柱工、調(diào)繩工，須做好回柱前的所有工作。5、調(diào)好繩路，嚴防大繩箍住，若有箍柱現(xiàn)象，應(yīng)及時掛設(shè)導(dǎo)向滑輪。6、回柱先從底板側(cè)老塘口第一根梁邊柱回起，先回端柱，再回中柱放頂梁完整落下。回中柱前應(yīng)將梁栓牢，中柱回出后，在將梁拉出。第一根回完再回第二排梁邊柱。7、回柱時，老塘矸石埋柱或推到支柱，在預(yù)回前，應(yīng)將臨近易推易埋支柱提前用繩頭預(yù)栓，并將繩另一頭栓扎在安全地點。8、調(diào)繩回頂板側(cè)近塘口，一根梁外邊處戧柱（抗山） ，依次回頂板、大腿、邊柱，中柱處戧柱（抗山） 、大腿，端柱處戧柱（抗山）大腿、端柱，再回中柱放頂，整梁落下。再回第二根梁，至回完為止。9、重新調(diào)繩回底板側(cè)、頂板側(cè)，最后保留最小控頂距范圍。10、若繩路調(diào)不開，必須箍柱時，應(yīng)及時將箍倒的支柱補打上，并打上勁。11、回柱時，嚴防老塘矸石沖入最小控頂距范圍內(nèi)，必要時應(yīng)及時或提前掛設(shè)大笆進行堵?lián)酢?2、回出的支柱，應(yīng)及時斜立放于近煤壁一峒內(nèi)底板上?；爻龅捻斄海ㄍ旰玫摹⒖蓮?fù)用者）應(yīng)斜立放于近煤壁側(cè)二峒內(nèi)底板上?；爻龅膹U舊料，應(yīng)碼放于近木垛一峒內(nèi)。13、柱回完應(yīng)及時將絞車繩收盤好， 絞車信號收撤至安全地點掛好掛牢。14、切斷絞車電源。水平碴放頂煤：為水平分層人工假頂采煤方法創(chuàng)造條件的頂分層（首分層） ，用原平巷標(biāo)高進行分層采煤的回采小面為水平分層。水平分層護頂，選用一梁三柱頂梁護頂。頂梁垂直煤層走向架設(shè)。梁間搭接長度為 15cm，要求搭接牙口要正、直。一排梁采至頂?shù)装搴螅俨傻诙?，排與排之間中～中為 1.0m。當(dāng)首采八排柱后滿七個擋，則清理浮煤挖地梁溝鋪設(shè)地梁和大笆，然后回柱，打眼放炮出頂煤。水平碴放頂煤為打眼放炮出煤。1、打眼放炮前應(yīng)在適當(dāng)位置架雙排架梁或在碴中 （頂?shù)装逯虚g）打木垛，然后在頂?shù)装鍌?cè)回柱、打眼放炮。2、炮眼適具體情況，確定炮眼方向、深度、裝藥量。3、放炮崩落的煤，人工攉至臨近的小眼內(nèi)。4、根據(jù)出煤情況，需要及時架設(shè)橫塘木，橫塘木一橫兩豎，兩豎斜立在煤壁上，一橫搭接在兩豎上。出煤時必須備齊穿槍和大扒鉤、長把工具，任何人員嚴禁進入老塘內(nèi)作業(yè)。當(dāng)老塘懸頂空間較大時，仍有煤可出必須用穿槍錐和扒鉤扒，這時必須一人監(jiān)護一人作業(yè)。5、水平碴工作面最小控頂距三峒四排柱，最大控頂距七峒八排柱。6、放頂回采率約 60％～70％。7、出頂煤時嚴禁煤矸同時出，但矸石滾落至出煤點時，適具體情況封堵出煤塘口或?qū)⒋髩K礦石檢出，確保煤質(zhì)質(zhì)量。8、放頂煤裝藥量適具體情況而定， 當(dāng)眼深2.5m