(高清版)GB∕T 39338-2020 綜合機械化固體充填采煤技術要求

綜合機械化固體充填采煤技術要求國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會GB/T39338—2020 I 4一般要求 4.1充填采煤設計 24.2固體充填材料選擇 2 35.1充填采煤工作面布置 35.2固體充填材料輸送系統(tǒng)布置 36設備要求 46.1綜合機械化固體充填設備 46.2綜合機械化采煤設備 47工藝要求 57.1采煤與充填工藝 57.2充填工藝 5 6 69.1等價采高計算方法 69.2固體充填采煤后圍巖破壞和地表移動預計 610巖層與地表移動觀測要求 610.1固體充填采煤工作面礦壓觀測 610.2充填材料承載壓縮率監(jiān)測 610.3建(構)筑物下固體充填采煤地表移動觀測 610.4鐵路下固體充填采煤地表移動觀測 610.5近水體下固體充填采煤圍巖破壞及地表移動觀測 IGB/T39338—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本標準由中國煤炭工業(yè)協(xié)會提出并歸口。本標準起草單位：新汶礦業(yè)集團有限責任公司、中國礦業(yè)大學、中國煤炭工業(yè)協(xié)會生產(chǎn)力山東科技大學、冀中能源集團有限責任公司、山東泰山能源有限責任公司翟鎮(zhèn)煤礦。GB/T39338—2020綜合機械化固體充填采煤技術要求本標準規(guī)定了綜合機械化固體充填采煤方法有關的術語和定義、一般要求、系統(tǒng)布置技術要求、設備要求、工藝要求、巖層移動控制要求、圍巖破壞和地表移動預計及巖層與地表移動觀測要本標準適用于綜合機械化固體充填采煤。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB25974.1煤礦用液壓支架第1部分：通用技術條件GB50215煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范AQ1056煤礦通風能力核定標準NB/T51019固體充填材料壓實特性測試方法NB/T51020煤礦用固體充填液壓支架技術條件NB/T51022固體充填材料垂直投料管技術條件NB/T51023固體充填材料自重投料系統(tǒng)技術要求NB/T51024固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機技術條件建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)范(國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安煤礦安全規(guī)程(國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局)3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1固體充填材料solid-fillingmaterials矸石、粉煤灰、露天礦剝離物及風積沙等經(jīng)破碎篩分或可直接充填到采空區(qū)的無害化固體材料。3.2用機械方法落煤和裝煤、輸送機運煤、液壓支架支護的采煤方法，同時用機械方法把固體充填材料充填到采空區(qū)的方法的綜合。3.3可以同時實現(xiàn)綜合機械化采煤作業(yè)和綜合機械化固體充填作業(yè)的工作面。3.4煤礦用固體充填采煤液壓支架roofsupportforsolid-filling用于煤礦綜合機械化固體充填采煤工作面，具有掩護充填與采煤并行作業(yè)功能的液壓支架。12GB/T39338—20203.5體充填材料的底卸式機械裝置。固體充填材料壓實機構solid-fillingmaterialscompacter由液壓油缸等組成，可以實現(xiàn)機械化固體充填作業(yè)中推壓固體充填材料至一定高度和密實程度的機械裝置。3.7布置在綜合機械化固體充填采煤工作面端頭，可以實現(xiàn)將固體充填材料從巷道固體充填材料輸送機轉(zhuǎn)載至固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機上的機械裝置。3.8可以實現(xiàn)將固體充填材料從地面直接投入垂直井筒，并自由下落至井底的一種系統(tǒng)。3.9充采質(zhì)量比massratiooffillingandmining在同一個綜合機械化固體充填采煤工作面中，充填到采空區(qū)的固體充填材料質(zhì)量與開采出煤炭的質(zhì)量之比。3.10等價采高equivalentminingheight工作面實際采高與原巖應力環(huán)境下采空區(qū)固體充填材料高度的差值。3.11充填材料承載壓縮率bearingcompressionratioofsolid-fillingmaterials充填工作面采空區(qū)內(nèi)固體充填材料壓實變形量與設計充填高度的比值。4一般要求4.1充填采煤設計建(構)筑物下、水體下及鐵路下等的充填采煤設計，應根據(jù)保護對象的設防標準設計充采質(zhì)量比，留設與壓煤開采規(guī)范》中的有關規(guī)定；矸石等固體材料井下處理的充填采煤設計，應符合《煤礦安全規(guī)4.2固體充填材料選擇固體充填材料應選擇矸石、粉煤灰、露天礦剝離物、風積沙等無害化的固體材料，經(jīng)破碎篩分或可直接充填到采空區(qū)，固體充填材料應滿足充填采煤設計要求，其壓實特性應按照NB/T51019進行測試。3GB/T39338—20205系統(tǒng)布置技術要求5.1充填采煤工作面布置充填采煤工作面包括采煤和充填工作面。采煤工作面布置應與綜合機械化采煤方法相同，充填工作面應與采煤工作面平行布置，主要通過操作固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機和固體充填材料壓實機構共同完成作業(yè)，巷道固體充填材料輸送機與固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機之間應布置巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機。固體充填材料經(jīng)巷道固體充填材料輸送機→巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機→固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機→固體充填材料壓實機構推向采空區(qū)壓實。充填工作面一般采用仰采布置，俯采布置時角度應不大于12°,大于8°時應有支架防滑防倒等措施。充填采煤工作面長度一般為50m～200m,采高一般不大于6m。一種綜合機械化固體充填采煤工作面布置如圖1所示。1——采煤工作面；4——運輸平(斜)巷；6——煤礦用固體充填液壓支架；7——運煤刮板輸送機；8——運煤轉(zhuǎn)載輸送機；9——運煤帶式輸送機；11——巷道固體充填材料輸送機；16——固體充填材料；圖1一種綜合機械化固體充填采煤方法示意5.2固體充填材料輸送系統(tǒng)布置5.2.1地面固體充填材料輸送系統(tǒng)地面固體充填材料輸送系統(tǒng)主要由儲料系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、破碎篩分系統(tǒng)與控制系統(tǒng)等組成，各系統(tǒng)之間相互配合，完成地面固體充填材料的輸送，其輸送能力應滿足井下充填需求。4GB/T39338—20205.2.2固體充填材料自重投料系統(tǒng)固體充填材料自重投料系統(tǒng)主要包括垂直投料管、緩沖裝置及儲料倉等構成，井上固體充填材料通過投料管運輸至井下儲料倉，具體技術要求應符合NB/T51022、NB/T51023。5.2.3井下掘進矸石儲存系統(tǒng)井下掘進矸石儲存系統(tǒng)一般獨立設置，應設計有篩分破碎、集中儲存及輸送控制等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)能力應滿足井下掘進矸石產(chǎn)量需求。5.2.4井下固體充填材料輸送系統(tǒng)固體充填材料經(jīng)巷道固體充填材料輸送機和巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機運輸至綜合機械化固體充填采煤工作面，系統(tǒng)能力應滿足充填能力要求。充填材料運輸巷道設計斷面尺寸應滿足固體充填材6設備要求6.1綜合機械化固體充填設備6.1.1煤礦用固體充填采煤液壓支架煤礦用固體充填采煤液壓支架一般為多立柱支撐式液壓支架。應采用雙頂梁結構，前頂梁掩護采煤作業(yè)，后頂梁掩護固體充填作業(yè)，并設有移動固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機的滑移機構。在煤礦用固體充填采煤液壓支架后頂梁下方設置固體充填材料壓實機構。煤礦用固體充填采煤液壓支架支護強度應不小于同等采礦地質(zhì)條件常規(guī)綜合機械化采煤工作面的液壓支架，具體技術要求應符合NB/T51020和GB25974.1。6.1.2固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機應具備懸掛于煤礦用固體充填采煤液壓支架后頂梁下部運行作業(yè)的功能，能夠定點定量輸送固體充填材料至采空區(qū)，其輸送能力應與工作面運煤刮板輸送機相匹配，在水平與垂直方向應具有適應工作面充填條件及工藝的彎曲度，具體技術要求應符合NB/T51024。6.1.3巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機輸送能力應與巷道固體充填材料輸送機相匹配，長度伸縮范圍一般6.1.4固體充填材料自重投料輸送設備填設計能力相匹配，具體技術要求應符合NB/T51022、NB/T51023。6.2綜合機械化采煤設備綜合機械化采煤設備包括采煤機、運輸機械和支護設備，采煤機和運輸機械與常規(guī)綜合機械化采煤5GB/T39338—20207工藝要求7.1采煤與充填工藝采煤與充填工藝一般為采煤、拉移煤礦用固體充填采煤液壓支架、推移運煤刮板輸送機、充填采空區(qū)及拉移固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機的作業(yè)工序。7.2充填工藝7.2.1固體充填材料運輸系統(tǒng)操作操作包括啟動和停機作業(yè)。啟動順序依次為：固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機、巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機、巷道固體充填材料輸送機、固體充填材料自重投料輸送系統(tǒng)、地面固體充填材料輸送7.2.2工作面固體充填材料充填和壓實工藝按照采煤機運行方向，充填作業(yè)分為兩種方式：工作面機尾向機頭方向充填作業(yè)方式、工作面機頭由固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機機尾向機頭方向進行充填：當靠近機尾的卸料孔卸料達到一定高度后，開啟下一個卸料孔、關閉靠近機尾的卸料孔，啟動靠近機尾卸料孔支架的固體充填材料壓實機構，壓實固體充填材料，然后重復上述工序，一般需要3～5個循環(huán)。當工作面支架后方采空區(qū)全部充滿后，將固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機停機、向前拉移一個步距。啟動固體充填材料壓實機構將固體充填材料推至采空區(qū)，使其接頂并壓實。7.2.2.3工作面機頭到機尾方向充填作業(yè)方式由固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機機頭向機尾方向進行充填：從固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機機頭到機尾方向?qū)?～5個卸料孔分為一組，每組內(nèi)先打開靠近機尾的卸料孔卸料，達到一定高度后，開啟下一個卸料孔、關閉靠近機尾的卸料孔，啟動靠近機尾卸料孔支架的固體充填材料壓實機構，壓實固體充填材料，然后重復上述工序，一般需要3～5個循環(huán)，以此類推完成充填作業(yè)。當工作面支架后方采空區(qū)全部充滿后，將固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機停機、向前拉移一個步距。啟動固體充填材料壓實機構將固體充填材料推至采空區(qū)，使其接頂并壓實。7.2.3煤礦用固體充填采煤液壓支架移架操作7.2.4充填作業(yè)過程中粉塵濃度監(jiān)測與控制在巷道固體充填材料輸送機及運煤帶式輸送機中安設計量裝置，監(jiān)測得到充填到采空區(qū)的固體充6GB/T39338—2020填材料質(zhì)量與開采出煤炭的質(zhì)量，以充采質(zhì)量比作為工作面管理與充填效果的評價指標。8巖層移動控制要求9圍巖破壞和地表移動預計9.1等價采高計算方法等價采高應按式(1)計算：式中：9.2固體充填采煤后圍巖破壞和地表移動預計固體充填采煤后地表移動預計、水體下固體充填采煤覆巖導水裂隙帶高度預計和水體上固體充填與壓煤開采規(guī)范》執(zhí)行。各預計公式中的煤層采厚應采用等價采高，其計算方法見9.1。10巖層與地表移動觀測要求10.1固體充填采煤工作面礦壓觀測充填采煤過程中固體充填采煤工作面礦壓觀測應包括煤礦用固體充填采煤液壓支架工作阻力、壓實機構最大壓實力、充填前頂板下沉量、充采質(zhì)量比及超前支承應力等。10.2充填材料承載壓縮率監(jiān)測充填采煤時，應在采空