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文檔簡介
主要講以下問題:第一節(jié)煤礦地質(zhì)與平安生產(chǎn)第二節(jié)煤礦開采的根本平安條件與勞動定員、生產(chǎn)能力管理第三節(jié)礦井開拓的平安管理第四節(jié)煤礦開采平安管理第五節(jié)礦井沖擊地壓與頂板事故防治說明:此節(jié)由于內(nèi)容較多,浪費紙張,故不打印11/6/20241.第一節(jié)煤礦地質(zhì)與平安生產(chǎn)主要內(nèi)容:一、煤層埋藏特征二、地質(zhì)構(gòu)造對平安生產(chǎn)的影響三、巖溶塌陷對平安生產(chǎn)的影響四、巖漿侵入體對平安生產(chǎn)的影響五、煤礦主要地質(zhì)圖概述一、煤層埋藏特征主要指煤層厚度、傾角、層數(shù)、層間距及頂?shù)装鍘r性等,其中厚度和傾角是確定開采方法最主要的因素。不同煤層的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、厚度差異很大。1.煤層的結(jié)構(gòu)指煤層中有無夾石層。不含夾石或夾石很少的煤層稱為簡單結(jié)構(gòu);否那么稱復雜結(jié)構(gòu)。夾石層稱夾矸。2.煤層的頂、底板。指煤系中位于煤層上下一定范圍內(nèi)的巖層,按沉積次序,先于煤的是底板,反之為頂板。在正常情況下,頂板在上,底板在下。11/6/20242.一、煤層埋藏特征主要指煤層厚度、傾角、層數(shù)、層間距及頂?shù)装鍘r性等,其中厚度和傾角是確定開采方法最主要的因素。不同煤層的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、厚度差異很大。1.煤層的結(jié)構(gòu)指煤層中有無夾石層。不含夾石或夾石很少的煤層稱為簡單結(jié)構(gòu);否那么稱復雜結(jié)構(gòu)。夾石層稱夾矸。2.煤層的頂、底板。指煤系中位于煤層上下一定范圍內(nèi)的巖層,按沉積次序,先于煤的是底板,反之為頂板。在正常情況下,頂板在上,底板在下。煤層頂?shù)装逡话阌缮皫r、粉砂巖、泥巖、頁巖、黏土巖或石灰?guī)r等組成。不同巖性和厚度的巖層,在回采過程中破裂、冒落的情況也不一樣。根據(jù)頂板巖層變化和垮落的難易程度,將頂板分為偽頂、直接頂和根本頂。底板分為直接底和根本底。11/6/20243.(1)頂板偽頂。在煤層之上、極易垮落的薄巖層。其厚度一般在0.5m以下,常由碳質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖等組成。隨落煤而垮落。直接頂。位于偽頂或煤層(無偽頂時)之上,一般由一層或幾層厚度不定的泥巖、頁巖、粉砂巖等組成,能夠隨回柱放頂而垮落。根本頂。位于直接頂之上(有時也位于煤層之上)厚而堅硬的巖層。常由砂巖、石灰?guī)r、砂礫巖等組成。能維持很大的懸露面積。多數(shù)煤層同時具有偽頂、直接頂和根本頂,但有的煤層沒有偽頂;也有的煤層沒有偽頂和直接頂。(2)底板直接底。指直接位于煤層之下厚度較小(約0.2~0.4m)的巖層。常由泥巖、頁巖、黏土巖等組成。直接底為黏土巖時,遇水、風容易膨脹發(fā)生底鼓,支架容易插底,在傾角大的工作面由于底板容易滑落,往往引起工作面支架傾倒而發(fā)生冒頂。根本底。位于直接底之下,一般由砂巖或石灰?guī)r等鞏固的巖層所組成。有的煤層下面沒有直接底,緊貼著根本底。11/6/20244.3.煤層的產(chǎn)狀指其在地殼中的產(chǎn)出狀態(tài),包括儲存狀態(tài)和所在空間的位置。產(chǎn)狀要素包括煤層的走向、傾向和傾角。(1)走向(2)傾向(3)傾角。根據(jù)采煤技術(shù)的特點,煤層按傾角大小不同,分為四類:近水平煤層,傾角小于8°;緩傾斜煤層,傾角8°~25°;傾斜煤層,傾角25°~45°;急傾斜煤層,傾角大于45°。二、地質(zhì)構(gòu)造對平安生產(chǎn)的影響地質(zhì)構(gòu)造是影響平安生產(chǎn)的多種地質(zhì)因素中最重要的因素。(一)單斜構(gòu)造巖(煤)層向一個方向傾斜的形態(tài)稱為單斜構(gòu)造。這一般局限在一定范圍內(nèi),在較大的區(qū)域內(nèi),單斜往往是某種構(gòu)造形態(tài)的一局部,是褶曲一翼或斷層一盤。對開采影響最大的是傾角。11/6/20245.(二)褶皺構(gòu)造對平安生產(chǎn)的影響褶皺構(gòu)造——巖層被擠成彎曲但保持連續(xù)性和完整性的構(gòu)造。褶皺中的每個彎曲稱褶曲。向上凸起稱背斜,向下凹陷稱向斜。褶曲對煤礦平安生產(chǎn)的影響:(1)增大開采難度。(2)給頂板管理帶來困難。褶曲軸部裂隙發(fā)育,巖層較為破碎,很容易發(fā)生冒頂事故。大型向斜軸部,地壓大,必須加強支護。(3)容易引起瓦斯事故。褶曲軸部破碎,是瓦斯涌出的良好通道和賦存的重要場所。有瓦斯突出的礦井,向斜軸部是瓦斯突出的危險區(qū)。原因:頂板壓力大,瓦斯壓力大。(4)易發(fā)生水災事故。褶曲軸部的裂隙是水貯存的良好場所和涌出的良好通道,當采掘接近時,管理不好便易發(fā)生水災事故。11/6/20246.(三)斷裂構(gòu)造對平安生產(chǎn)的影響斷裂構(gòu)造——巖層失去連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)稱。分為裂隙(或節(jié)理)和斷層。斷層有正斷層和逆斷層。按規(guī)模分大型斷層(落差大于50m)、中型斷層(20-50m)和小型斷層(小于20m)。斷層對煤礦平安生產(chǎn)的影響:(1)斷層破壞嚴重的地段,影響煤層劃分和巷道布置。(2)斷層破壞嚴重的地段,使工作面布置不規(guī)那么,不僅僅會造成巷道掘進率增高及無效進尺,而且會留下平安隱患。(3)采煤工作面假設(shè)出現(xiàn)斷層,會給支護工作和頂板管理帶來困難,假設(shè)管理不善還會造成冒頂事故。(4)斷層是地下水的貯存場所和導水的良好通道,容易引起斷層透水事故。(5)在高瓦斯含量煤層中,斷層破碎帶可能聚集瓦斯,當工作面通過時,容易發(fā)生瓦斯事故。11/6/20247.三、巖溶塌陷對平安生產(chǎn)的影響巖溶塌陷——石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石在地下水的溶蝕作用下產(chǎn)生塌陷的現(xiàn)象。分為陷落柱和淤泥帶兩種。1.陷落柱和淤泥帶的區(qū)別〔1〕陷落柱的主要特征:整體形態(tài)為上小下大的圓錐體,水平切面上多呈圓形或橢圓形,大那么百余米,小那么十余米;其高度一般有限,有的可涉及到地表;陷落柱內(nèi)的巖石碎塊棱角顯著、形狀不規(guī)那么、排列紊亂、大小混雜、膠結(jié)差,多未成巖;與圍巖的接觸面多呈不規(guī)那么的鋸齒狀,界限明顯,接觸處的圍巖產(chǎn)狀根本正常,一般無牽引現(xiàn)象?!?〕淤泥帶的主要特征隨著地下水對石灰?guī)r層中裂隙侵蝕的加深、加寬,最終導致巖石的塌陷和水流攜帶地表泥土一齊填入這種大型裂縫形成地下淤泥帶。主要特征:大型的淤泥帶地表多呈低洼的沖溝;垂直方向表現(xiàn)為上寬下窄的裂隙帶,既可向深部開展也可沿水平方向延伸,其在水平切面上多表現(xiàn)為不規(guī)那么的條帶狀,淤泥帶在平面上的延伸主要受構(gòu)造斷裂的控制,而在垂直方向上表現(xiàn)為上大下小,到一定深度就會消失。11/6/20248.2.陷落柱對煤礦生產(chǎn)平安的影響(1)陷落柱發(fā)育,煤系地層常遭到嚴重破壞,使煤炭儲量減少。(2)破壞了煤層的連續(xù)性,給巷道布置、采煤方法選擇造成很多困難。(3)采煤工作面遇到陷落柱,整個生產(chǎn)組織將復雜化,對平安生產(chǎn)極為不利。(4)在富水礦區(qū),陷落柱穿透含水層時,可將地下水導入井巷,對礦井平安生產(chǎn)的威脅極大。四、巖漿侵入體對平安生產(chǎn)的影響在礦井中發(fā)現(xiàn)的巖漿侵入體主要有兩種產(chǎn)狀,即脈狀的巖墻和層狀的巖床。巖墻是巖漿沿斷層或裂隙上沖侵入到煤系地層的墻狀侵人體,平面上呈帶狀分布,寬度有幾十厘米至幾米,有時可達幾十米,長度不一。巖床是巖漿沿煤層層面方向侵入的侵入體。它既可以沿煤層的頂板或底板侵入,也可沿煤層中間侵入,甚至可以吞蝕整個煤層,其形態(tài)大致可分為層狀、似層狀、串珠狀和樹枝狀。11/6/20249.巖漿侵入煤層主要有兩大規(guī)律:其一,巖漿侵入時,沿斷層上升遇煤層后那么向煤層上山方向擴散;其二,侵入體有選擇層位的特點。尤其是厚煤層,巖漿活動的阻力越小,巖床的面積往往越大。而各層煤的巖漿侵人體分布范圍,其水平投影位置是不重疊的,多為錯開的。巖漿侵入體對煤礦生產(chǎn)的影響主要有以下幾點:(1)吞蝕煤層,減少礦井的煤炭儲量,影響礦井的效勞年限。(2)使煤質(zhì)變差,灰分增高,揮發(fā)分顯著降低,黏結(jié)性遭到破壞,可使原來的優(yōu)質(zhì)工業(yè)用煤降為一般民用煤或天然焦。(3)可造成連續(xù)完整煤層的分割和破壞,并在煤層中分布許多巖漿巖體,給煤礦生產(chǎn)帶來困難。11/6/202410.五、煤礦主要地質(zhì)圖概述(一)井田地形地質(zhì)圖1.概念、內(nèi)容及作用2.識讀(二)礦井地質(zhì)剖面圖(三)煤層底板等高線圖〔四〕水文地質(zhì)圖〔五〕采掘工程平面圖11/6/202411.第二節(jié)煤礦開采的根本平安條件與勞動定員、生產(chǎn)能力管理主要內(nèi)容:一、煤礦開采的根本平安條件二、煤礦生產(chǎn)能力管理三、煤礦勞動定員定額管理11/6/202412.一、煤礦開采的根本平安條件煤礦開采主要應具備以下根本平安生產(chǎn)條件:(1)礦井應有及時填繪的反映實際情況的井上下對照圖、采掘工程平面圖、通風系統(tǒng)圖和避災路線圖等圖紙資料。采、掘工作面應有作業(yè)規(guī)程。(2)礦井應有至少2個獨立的能夠行人并直達地面的平安出口,出口之間距離不得小于30m。井下每一個水平、每一個采區(qū)至少有兩個便于通行的平安出口,并與直達地面的平安出口相連接。(3)礦井在用巷道凈斷面應能滿足行人、運輸、通風和設(shè)置平安生產(chǎn)設(shè)施的需要。礦井主要運輸巷、主要風巷的凈高不得低于2m,采區(qū)上、下山和平巷的凈高不得低于1.8m,回采工作面出口20m內(nèi)巷道的凈高不得低于1.6m。(4)采煤面至少保持2個暢通的平安出口,一個通到回風巷,另一個通到進風巷。因煤層賦存條件限制確實不能保持2個平安出口的,必須制定經(jīng)縣級以上主管部門批準的專項平安技術(shù)措施。(5)礦井每年必須經(jīng)過瓦斯等級鑒定。礦井各煤層應有自燃傾向性和煤塵爆炸性的鑒定結(jié)果。11/6/202413.(6)礦井應當具備完整的獨立通風系統(tǒng)。礦井、采區(qū)和采掘工作面的風量必須滿足平安生產(chǎn)要求。礦井使用安裝在地面的礦用主要通風機進行通風,并有滿足能力的備用主要通風機。生產(chǎn)水平和采區(qū)應當實行分區(qū)通風,礦井、采區(qū)和采掘工作面通風設(shè)施應當齊全可靠,掘進工作面使用專用局部通風機進行通風。(7)高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井應有瓦斯抽放措施,并裝備平安監(jiān)控系統(tǒng)。高瓦斯掘進面采用專用變壓器、專用電纜、專用開關(guān),實現(xiàn)風電、瓦斯電閉鎖。開采煤與瓦斯突出危險煤層的,應有預測預報、防治措施、效果檢驗和平安防護的綜合防突措施。(8)煤礦必須實行瓦斯檢查制度和礦長、技術(shù)負責人瓦斯日報審查簽字制度。礦井應當配備足夠的專職瓦斯檢查員和瓦斯檢測儀器,瓦斯檢測儀器應當定期進行校驗。(9)礦井應有完善的防塵供水系統(tǒng)、防排水系統(tǒng)和火災防治措施及設(shè)施。(10)礦井應當保證雙回路電源線路供電。年產(chǎn)6萬t以下的礦井采用單回路供電時,必須設(shè)置滿足要求的備用電源。井下電氣設(shè)備必須符合防爆要求,應有接地、過流、漏電保護裝置。屬于煤礦平安標志管理目錄內(nèi)的礦用產(chǎn)品應有平安標志。11/6/202414.(11)礦井提升使用礦用提升絞車,并裝設(shè)齊全的保險裝置和深度指示器。立井升降人員應當使用罐籠或帶乘人間的箕斗,并裝設(shè)防墜裝置。斜井運送人員應當使用專用人車,并裝防跑車裝置。(12)礦井應有完善可靠的通信系統(tǒng),保持礦內(nèi)外、井上下和重要場所、主要作業(yè)地點通信暢通。(13)煤礦井下爆破,須按礦井瓦斯等級選用相應的煤礦許用炸藥和雷管。爆破工作應當由專職爆破工擔任,并嚴格執(zhí)行裝藥前、放炮前、放炮后瓦斯檢查,即“一炮三檢〞制度。(14)礦井實行入井檢身制度,入井人員必須隨身攜帶自救器。(15)煤礦應當建立應急救援組織。不具備單獨建立應急救援組織的小型煤礦,應當指定兼職的應急救援人員,并與專業(yè)應急救援組織簽訂救護協(xié)議。(16)煤礦應當加強粉塵的檢測和防治工作,制定職業(yè)危害防治措施,并為從業(yè)人員提供符合標準的勞動防護用品。11/6/202415.二、煤礦生產(chǎn)能力管理指在一定時期內(nèi)煤礦各生產(chǎn)系統(tǒng)(環(huán)節(jié))所具備的煤炭綜合生產(chǎn)能力,以萬噸/年計。以具有獨立完整生產(chǎn)系統(tǒng)的煤礦(井)為對象。一個煤礦(井)對應一個生產(chǎn)能力。有設(shè)計能力和核定能力。設(shè)計能力——由依法批準的煤礦設(shè)計所確定、施工單位據(jù)以建設(shè)竣工,并經(jīng)驗收合格,最終由煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)審查確認,在煤炭生產(chǎn)許可證上予以登記的生產(chǎn)能力。核定能力——已依法取得煤炭生產(chǎn)許可證的煤礦,因地質(zhì)和生產(chǎn)技術(shù)條件發(fā)生變化,致使煤炭生產(chǎn)許可證原登記的生產(chǎn)能力不符合實際,按照本方法規(guī)定經(jīng)重新核實,最終由煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)審查確認,在煤炭生產(chǎn)許可證上予以變更登記的生產(chǎn)能力。(一)設(shè)計生產(chǎn)能力(1)新建、改擴建煤礦和煤礦技術(shù)改造工程,應當由設(shè)計單位進行工程設(shè)計,提出設(shè)計生產(chǎn)能力。(2)設(shè)計生產(chǎn)能力,應當按照國家關(guān)于煤礦設(shè)計的規(guī)定和標準,綜合資源條件、開采技術(shù)和裝備水平等因素合理確定。11/6/202416.設(shè)計單位不得違反有關(guān)規(guī)定和標準,擅自提高或降低設(shè)計能力。(3)煤炭行業(yè)管理部門應當對煤礦初步設(shè)計進行審查,確定煤礦設(shè)計能力。(4)煤礦建設(shè)施工單位應當按照經(jīng)批準的煤礦初步設(shè)計組織建設(shè)施工,不得擅自變更設(shè)計,提高或降低設(shè)計能力。在建設(shè)施工過程中發(fā)生地質(zhì)條件變化等情形,確需變更設(shè)計和設(shè)計能力的,應當重新組織工程設(shè)計和履行審核手續(xù)。(5)新建、改擴建煤礦和煤礦技術(shù)改造工程竣工,管理部門在組織竣工驗收時,應當同時對煤礦設(shè)計能力進行確認。(6)新建煤礦申請在煤炭生產(chǎn)許可證上登記設(shè)計能力;或改擴建、技改礦申請在煤炭生產(chǎn)許可證上變更登記設(shè)計能力,除其他規(guī)定條件外,還應向煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)報送以下資料:①工程申請報告及工程核準批復文件;②初步設(shè)計(變更)說明書及設(shè)計審批文件;③工程竣工驗收鑒定書或竣工批復文件。11/6/202417.(7)煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)對新建、改擴建、技術(shù)改造煤礦取得或者變更煤炭生產(chǎn)許可證進行現(xiàn)場審查時,應當依據(jù)批準的初步設(shè)計、竣工驗收鑒定書等,對各系統(tǒng)(環(huán)節(jié))的能力進行檢查。符合有關(guān)規(guī)定,具備到達設(shè)計生產(chǎn)能力條件的,準予在煤炭生產(chǎn)許可證上進行登記或變更登記設(shè)計能力。否那么,不予登記。煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)準予登記或變更登記設(shè)計能力的,應當在辦結(jié)后5日內(nèi),以書面形式告知同級煤礦平安生產(chǎn)監(jiān)管部門和煤礦平安監(jiān)察機構(gòu)。(二)核定生產(chǎn)能力(1)依法取得煤炭生產(chǎn)許可證的煤礦,發(fā)生以下情形之一,導致原登記生產(chǎn)能力與實際差異較大的,應當組織重新核定:①采場、提升、運輸、通風(含瓦斯抽排)、排水、供電和地面等生產(chǎn)系統(tǒng)(環(huán)節(jié))發(fā)生較大變化;②采掘生產(chǎn)工藝有重大改變;③煤層賦存條件、資源儲量發(fā)生較大變化:④其他生產(chǎn)技術(shù)條件發(fā)生較大變化。11/6/202418.(2)煤礦生產(chǎn)能力核定應當按照以下步驟進行:①委托具備資質(zhì)的生產(chǎn)能力核定單位組織現(xiàn)場核定:②主管部門(單位)審查;③煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)審查確認。(3)煤礦應當在生產(chǎn)能力發(fā)生變化后60日內(nèi),委托具備資質(zhì)的生產(chǎn)能力核定單位組織生產(chǎn)能力核定。具備資質(zhì)的生產(chǎn)能力核定單位接受委托后,應當在30日內(nèi)完成生產(chǎn)能力核定,向煤礦提交生產(chǎn)能力核定報告書。(4)生產(chǎn)能力核定報告書的內(nèi)容包括:①煤礦地理位置、煤層賦存、可采煤層煤種、可采儲量、原設(shè)計生產(chǎn)能力、核定生產(chǎn)能力等根本情況;②導致生產(chǎn)能力發(fā)生變化的各種因素說明;③導致生產(chǎn)能力發(fā)生變化的生產(chǎn)系統(tǒng)(環(huán)節(jié))圖紙;④各系統(tǒng)(環(huán)節(jié))生產(chǎn)能力計算依據(jù)、結(jié)果和核定表;⑤生產(chǎn)能力核定單位資質(zhì)證書復印件;⑥其他。11/6/202419.(4)生產(chǎn)能力核定報告書的內(nèi)容包括:①煤礦地理位置、煤層賦存、可采煤層煤種、可采儲量、原設(shè)計生產(chǎn)能力、核定生產(chǎn)能力等根本情況;②導致生產(chǎn)能力發(fā)生變化的各種因素說明;③導致生產(chǎn)能力發(fā)生變化的生產(chǎn)系統(tǒng)(環(huán)節(jié))圖紙;④各系統(tǒng)(環(huán)節(jié))生產(chǎn)能力計算依據(jù)、結(jié)果和核定表;⑤生產(chǎn)能力核定單位資質(zhì)證書復印件;⑥其他。(5)導致生產(chǎn)能力發(fā)生變化的各種因素說明材料包括:①發(fā)生變化的生產(chǎn)系統(tǒng)(環(huán)節(jié))的情況、原因及相關(guān)證明;②改變采掘生產(chǎn)工藝的原因、技術(shù)論證、批準文件、施工及驗收合格證明;③煤層賦存條件發(fā)生變化的情況、原因和證明材料;④儲量管理部門出具的資源儲量變化認定文件;⑤其他說明文件和材料。(6)具備資質(zhì)的生產(chǎn)能力核定單位應當嚴格執(zhí)行國家有關(guān)法律、法規(guī)和煤礦生產(chǎn)能力核定標準,對核定過程和結(jié)果的科學性和真實性負責。煤礦生產(chǎn)能力核定標準另行制定。(7)煤礦依據(jù)具備資質(zhì)的生產(chǎn)能力核定單位提交的生產(chǎn)能力核定報告書,按照隸屬關(guān)系向主管部門(單位)提交生產(chǎn)能力核定結(jié)果的審查申請,并報送以下資料:11/6/202420.①生產(chǎn)能力核定結(jié)果審查申請文件;②生產(chǎn)能力核定結(jié)果審查申請表;③生產(chǎn)能力核定報告書;④煤炭生產(chǎn)許可證復印件;⑤其他。(8)負責煤礦生產(chǎn)能力核定結(jié)果審查的主管部門(單位)為:①市(地)屬及市(地)以下煤礦,由上級煤炭行業(yè)管理部門負責;②省、自治區(qū)、直轄市管理的煤炭企業(yè)所屬煤礦,由省、自治區(qū)、直轄市管理的煤炭企業(yè)負責;③省、自治區(qū)、直轄市直屬的獨立煤礦,由省、自治區(qū)、直轄市煤炭行業(yè)管理部門負責;④中央管理的企業(yè)所屬煤礦,由中央管理的企業(yè)負責。(9)主管部門(單位)收到所屬煤礦生產(chǎn)能力核定結(jié)果審查申請后,應當于30日內(nèi)組織完成審查并簽署意見,連同煤礦申請報送的全部資料,報送煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)。11/6/202421.(10)煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)應當自收到經(jīng)主管部門(單位)審查并簽署意見的煤礦生產(chǎn)能力核定結(jié)果審查申請之日起30日內(nèi),完成審查確認工作,并正式行文批復。(11)根據(jù)批準的核定生產(chǎn)能力,需要變更登記生產(chǎn)能力的,煤礦應當及時向煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)申請辦理變更手續(xù)。煤炭生產(chǎn)許可證頒發(fā)管理機關(guān)準予變更登記生產(chǎn)能力的,應當在辦結(jié)后5日內(nèi),以書面形式告知同級煤礦平安生產(chǎn)監(jiān)管部門和煤礦平安監(jiān)察機構(gòu)。三、煤礦勞動定員定額管理國家平安生產(chǎn)監(jiān)督管理總局?關(guān)于加強煤礦平安生產(chǎn)工作標準企業(yè)勞動定員管理的假設(shè)干指導意見?,對煤礦的勞動定員管理作出了明確規(guī)定。(一)煤礦企業(yè)勞動定員管理和標準編制的原那么:(1)堅持保證平安生產(chǎn)的原那么。勞動定員管理和勞動定員標準編制必須符合?平安生產(chǎn)法?、?勞動法?和?煤礦平安規(guī)程?等法律、法規(guī)、規(guī)章的要求,符合煤礦客觀實際,反映出合理和相對穩(wěn)定的生產(chǎn)勞動組織結(jié)構(gòu)及其變化,減人提效,保證平安生產(chǎn)工作的需要。11/6/202422.(2)堅持“以人為本〞的原那么。勞動定員管理和勞動定員標準編制必須立足于努力提高職工隊伍素質(zhì),優(yōu)化勞動力配置,挖掘各工種內(nèi)部潛力、提高工時利用率,合理減少工人作業(yè)時間和降低工人勞動強度。(3)堅持嚴格按定額定員管理的原那么。勞動定員管理和勞動定員標準編制必須對凡有定額標準的作業(yè)工程都要按定額編制定員,但凡能夠計算和考核工作量的班組或工種崗位要有科學合理的勞動定額,實行定額定員管理,充分調(diào)動和提高工人勞動生產(chǎn)積極性,合理節(jié)約勞動生產(chǎn)力。(二)對煤礦企業(yè)勞動定員管理工作的根本要求(1)控制入井人數(shù)。國有重點煤礦原那么上每個采區(qū)同時作業(yè)的采、掘人員每小班不得超過100人。特殊情況確需增加采區(qū)作業(yè)人數(shù)的,煤礦企業(yè)應制定專門的平安措施報省級煤炭行業(yè)管理部門批準,報省級煤礦平安監(jiān)察機構(gòu)備案。地方國有煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦勞動定員標準,由省(區(qū)、市)人民政府煤炭行業(yè)管理部門按照國家有關(guān)規(guī)定,結(jié)合本地區(qū)實際做出具體要求。(2)控制采、掘工作面?zhèn)€數(shù)。煤礦在一個采區(qū)內(nèi)同一煤層不得布置3個(含3個)以上回采工作面或5個(含5個)以上掘進工作面同時作業(yè)。逐步推行一個采區(qū)一個回采工作面、二個掘進工作面的生產(chǎn)作業(yè)方式。11/6/202423.(3)優(yōu)化設(shè)計,減少定員。煤礦建設(shè)工程工程設(shè)計單位應嚴格按照?煤炭工業(yè)礦井設(shè)計標準?,經(jīng)綜合分析類比和系統(tǒng)環(huán)節(jié)定崗定員核算井下勞動定員。煤礦采區(qū)設(shè)計要做到系統(tǒng)完善、布置合理,應積極采用先進開采技術(shù)、生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),減少用人環(huán)節(jié)。(4)嚴格按核定生產(chǎn)能力組織生產(chǎn)。煤礦企業(yè)必須嚴格按核定的生產(chǎn)能力合理安排全年生產(chǎn)方案和勞動定員;堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè),做到均衡生產(chǎn);按規(guī)定安排主要采掘設(shè)備、提升運輸設(shè)備檢修,嚴禁擠占設(shè)備檢修時間進行生產(chǎn)作業(yè)。嚴禁兩班交叉作業(yè)。除帶班人員、要害崗位人員必須在現(xiàn)場交接班以外,嚴禁其他人員在采、掘作業(yè)現(xiàn)場交接班。(5)優(yōu)化勞動組織和人力資源配置。煤礦企業(yè)應優(yōu)化勞動組織,合理安排隊、組編制,減少管理層次,減少工作環(huán)節(jié)。逐步實行四班六小時工作制,用三班進行生產(chǎn),一班進行檢修。(6)推行井下人員管理監(jiān)測系統(tǒng)。煤礦企業(yè)應利用先進技術(shù)和裝備,加強人井人員考勤,逐步推行井下人員管理監(jiān)測系統(tǒng),及時準確掌握入井人數(shù)和人井人員的工作區(qū)域。將煤礦井下人員管理監(jiān)測系統(tǒng)納入煤炭行業(yè)管理、煤礦平安監(jiān)管信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。(7)實行“限員掛牌〞制。煤礦企業(yè)要實行“限員掛牌〞制,煤礦在井口、采區(qū)及采、掘工作面現(xiàn)場要設(shè)牌板,真實標明核定的每班作業(yè)人數(shù)和實際每班作業(yè)人數(shù)。11/6/202424.第三節(jié)礦井開拓的平安管理
主要內(nèi)容:一、礦井開拓方式二、巷道掘進平安三、掘進施工的質(zhì)量管理11/6/202425.一、礦井開拓方式主要指開拓巷道的布置形式。以井筒形式劃分為斜井開拓、立井開拓、平硐開拓和綜合開拓。近年來在煤礦開展的斜坡道開拓。1.斜井開拓主要有片盤斜井開拓和斜井分區(qū)式開拓。(1)片盤斜井開拓。屬于斜井分段式開拓。(2)斜井分區(qū)式開拓(集中斜井開拓)。有單水平和多水平之分。2.立井開拓立井開拓除井筒形式外,其他與斜井開拓沒有明顯的差異。主要有立井單水平或多水平分區(qū)式開拓。3.平硐開拓是利用水平巷道作為井筒的開拓方式。一般以一條主平硐擔負運煤、出矸、進風、排水、設(shè)置管路和行人等任務,在回風水平開掘回風平硐或回風井。分為走向平硐、垂直平硐和階梯平硐。4.斜坡道開拓斜坡道為一種變坡度、變方位的斜井。適用于埋藏淺的近水平煤層。11/6/202426.5.綜合開拓綜合開拓指借助于兩種或兩種以上井硐形式綜合開拓井田??晒┻x擇的綜合開拓方式有:立井-斜井、平硐-斜井、立井-平硐以及立井-斜井-平硐開拓方式。在選擇井田開拓方式時,必須經(jīng)過可行性研究,在技術(shù)上、經(jīng)濟上論證,因地制宜,切不可生搬硬套。二、巷道掘進平安掘進指巷道挖掘和支護作業(yè)。礦井巷道按煤巖類別分為:煤巷、巖巷和半煤巖巷;按巷道空間布置分為:垂直巷道、水平巷道和傾斜巷道;按效勞范圍分為:開拓巷道、準備巷道和采煤巷道。巷道施工主要有鉆爆法和綜合機械化掘進法(簡稱綜掘法)。(一)鉆爆法施工平安1.鉆眼平安鉆眼機械通常有手持式電鉆、架式電鉆、鑿巖機、鑿巖臺車和鉆裝機等。為保證鉆眼平安,應做到:11/6/202427.(1)鉆眼前檢查鉆具。保證鉆眼機械處于完好、正常、合格情況下作業(yè)。(2)工作面平安情況檢查。保證鉆眼人員不在有危巖和空頂情況下作業(yè)。(3)多臺鑿巖機同時作業(yè)時,按爆破說明書分區(qū)域采用定人、定機、定位、定任務、定時間的鉆工崗位責任制。保證每臺鑿巖機的前方不能有人,防止發(fā)生斷釬傷人事故。(4)掌釬人嚴禁戴手套,工作服袖口扎緊,毛巾頭塞到領(lǐng)口內(nèi)并系好紐扣。扶鉆人站在鉆機側(cè)面,禁止踩空或騎在支腿上鉆眼。2.爆破平安裝藥、爆破嚴格按照爆破說明書要求操作,遵守?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定。(1)所有爆破人員,包括爆破、送藥、裝藥人員,必須熟悉爆破材料性能和?煤礦平安規(guī)程?的規(guī)定。(2)井下爆破工作必須由專職爆破工擔任。爆破工必須依照說明書進行爆破作業(yè)。(3)爆破作業(yè)必須執(zhí)行“一炮三檢〞。爆破地點附近20m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛鹊竭_1.0%時嚴禁裝藥、爆破。11/6/202428.(4)井下必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管,并按規(guī)程規(guī)定選用符合條件的煤礦許用炸藥。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時,最后一段的延期時間不得超過130ms。電雷管在發(fā)給爆破工前,必須逐個做全電阻檢查,嚴禁發(fā)放電阻不合格的電雷管。(5)炮眼封泥應用水炮泥,無封泥、封泥缺乏或不實的炮眼嚴禁爆破。嚴禁裸露爆破。炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散等情況時嚴禁裝藥、爆破。(6)爆破前,班組長必須清點人數(shù),確認無誤后,方準下達起爆命令。爆破工接到起爆命令后,必須先發(fā)出爆破警號,至少再等5s,方可起爆。裝藥的炮眼應當在當班爆破完畢。(7)爆破后,待工作面炮煙被吹散后(15min),爆破工、瓦斯檢查員和班組長必須首先巡視爆破地點,檢查通風、瓦斯、煤塵、頂板、支架、拒爆、殘爆等情況。如有危險情況,必須立即處理。11/6/202429.3.巷道支護支護的目的在于控制巷道圍巖變形和破壞。巷道支護形式應根據(jù)巷道的地壓大小,圍巖情況,效勞年限和斷面大小選擇確定。掘進支護的相關(guān)規(guī)定:(1)掘進工作面嚴禁空頂作業(yè)。靠近掘進工作面10m內(nèi)的支護,在爆破前必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先行修復,之前方可進人工作面作業(yè)。修復支架時必須先檢查頂、幫,并由外向里逐架進行。在松軟的煤、巖層或流砂性地層中及地質(zhì)破碎帶掘進巷道時,必須采取前探支護或其他措施。在堅硬和穩(wěn)定的煤、巖層中,確定巷道不設(shè)支護時,必須制定平安措施。(2)支架間應設(shè)牢固的撐木或拉桿??煽s性金屬支架應用金屬支拉桿,并用機械或力矩扳手擰緊卡纜。支架與頂幫之間的空隙必須塞緊、背實。巷道砌碹時,碹體與頂幫之間必須用不燃物充滿填實;巷道冒頂空頂局部,可用支護材料接頂,但在碹拱上部必須充填不燃物墊層,其厚度不得小于0.5m。(3)更換巷道支護時,在撤除原有支護前,應先加固鄰近支護,撤除原有支護后,必須及時除掉頂幫活矸和架設(shè)永久支護,必要時還應采取臨時支護措施。在傾斜巷道中,必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的平安措施。11/6/202430.(4)采用錨桿、錨噴等支護形式時,應遵守以下規(guī)定:①錨桿、錨噴等支護的端頭與掘進面的距離,錨桿形式、規(guī)格、安裝角度,混凝土標號、噴體厚度,所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等,必須在施工組織設(shè)計或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。②采用鉆爆法掘進的巖石巷道,必須采用光面爆破。③打錨桿眼前,必須首先敲幫問頂,將活矸處理掉,在確保平安的條件下方可作業(yè)。④安裝錨固劑錨桿時,應將孔沖洗干凈;砂漿錨桿須灌滿填實。⑤軟巖使用錨桿支護時,必須全長錨固。⑥采用人工上料噴射機噴射混凝土、砂漿時,必須采用潮料,并使用除塵機對上料口、余氣口除塵。噴射前,必須沖洗巖幫。噴射后應有養(yǎng)護措施。作業(yè)人員必須佩戴勞動保護用品。⑦錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗。煤巷還必須進行頂板離層監(jiān)測,并用記錄牌板顯示。對噴體必須做厚度和強度檢查,并有檢查和試驗記錄。在井下做錨固力試驗時,必須有平安措施。11/6/202431.⑧錨桿必須用機械或力矩扳手擰緊,確保錨桿的托板緊貼巷壁。⑨巖幫的涌水地點,必須處理。⑩處理堵塞的噴射管路時,噴槍口前方及附近嚴禁有其他人員。(5)掘進巷道在揭露老空前,必須制定探查老空的平安措施,包括接近老空時必須預留的煤(巖)柱厚度和探明水、火、瓦斯等內(nèi)容。必須根據(jù)探明的情況采取措施進行處理。在揭露老空時,必須將人員撤至平安地點。只有經(jīng)過檢查,證明老空內(nèi)的水、瓦斯和其他有害氣體等無危險后,方可恢復工作。(6)開鑿或延深斜井、下山時,必須在斜井、下山的上口設(shè)置防止跑車裝置,在掘進工作面的上方設(shè)置鞏固的跑車防護裝置。跑車防護裝置與掘進工作面的距離必須在施工組織設(shè)計或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。斜井(巷)施工期間兼作行人道時,必須每隔40m設(shè)置躲避硐并設(shè)紅燈。設(shè)有躲避硐的一側(cè)必須有暢通的人行道。上下人員必須走人行道。行車時紅燈亮,行人立即進入躲避硐;紅燈熄滅后,方可行走。(7)由下向上掘進25°以上的傾斜巷道時,必須將溜煤(矸)道與人行道分開,防止煤滑落傷人。人行道應設(shè)扶手、梯子和信號裝置。斜巷與上部巷道貫穿時,必須有平安措施。11/6/202432.4.掘進巷道的局部通風掘進通風方法主要有礦井總風壓通風和局部通風機通風。我國主要使用局部通風機壓人式通風。局部通風機安裝、使用要嚴格按?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定進行。5.巷道貫穿巷道貫穿掘進時必須遵守的規(guī)定:(1)有準確的測量圖。綜合機械化掘進巷道在相距50m前、其他巷道在相距20m前,必須停止一個工作面作業(yè)。(2)貫穿作業(yè)必須由專人在現(xiàn)場統(tǒng)一指揮。(3)停掘的工作面保持正常通風,設(shè)置柵欄及警標。經(jīng)常檢查風筒的完好狀態(tài)和工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛龋咚節(jié)舛瘸迺r必須立即處理。(4)掘進工作面每次爆破前,必須派專人和瓦斯檢查員共同到停掘的工作面檢查工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛?,瓦斯?jié)舛瘸迺r,必須先停止在掘進工作面的工作,處理瓦斯,只有在2個工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛榷荚?.0%以下時,掘進的工作面方可爆破。每次爆破前,2個工作面入口必須有專人警戒。11/6/202433.(5)貫穿后,必須停止采區(qū)內(nèi)的一切工作,立即調(diào)整通風系統(tǒng),風流穩(wěn)定后,方可恢復工作。(6)間距小于20m的平行巷道的聯(lián)絡(luò)巷貫穿,必須遵守上述規(guī)定。(二)綜掘施工平安常用掘進機分為兩類:巖巷全斷面掘進機及煤和半煤巖巷道局部斷面掘進機。掘進機作業(yè)程序應在作業(yè)規(guī)程中予以規(guī)定,其程序確定應按照有利于頂板維護、有利于掘進,降低截割阻力,提高工作效率,防止出現(xiàn)大塊煤矸,有利于裝載運輸?shù)脑敲催M行。并應遵守以下規(guī)定:(1)掘進機司機必須經(jīng)過相應的平安培訓,考核合格持證上崗。(2)掘進機必須裝有以專用工具開、閉的電氣控制回路開關(guān),專用工具必須由專職司機保管。司機離開操作臺時,必須斷開掘進機電源。在掘進機非操作側(cè)必須裝有能緊急停止運轉(zhuǎn)的按鈕。(3)掘進機必須裝有前、尾照明燈。(4)開動掘進機前,必須發(fā)出警報。只有在鏟板前方和截割臂附近無人時,方可開動掘進機。
11/6/202434.(5)掘進機作業(yè)時,應使用內(nèi)、外噴霧裝置,內(nèi)噴霧裝置的水壓不得小于3MPa,外噴霧裝置的水壓不得小于1.5MPa;如果內(nèi)噴霧裝置使用水壓小于3MPa或無內(nèi)噴霧裝置,那么必須使用外噴霧裝置和除塵器。(6)掘進機停止工作和檢修以及交班時,必須將掘進機切割頭落地,并斷開掘進機電源開關(guān)和磁力啟動器的隔離開關(guān)。(7)檢修時,嚴禁其他人員在截割臂和轉(zhuǎn)載橋下方停留或作業(yè)。三、掘進施工的質(zhì)量管理井巷工程施工中應實行全面質(zhì)量管理,嚴格質(zhì)量檢驗制度,把質(zhì)量不合格的工程消滅在施工過程中。煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定應按分項工程、分部工程和單位工程劃分。(1)分項工程按工序和工種劃分,如基巖掘進工程、錨桿支護工程、噴射混凝土支護工程、砌碹支護工程、架棚支護工程等。(2)分部工程按井巷工程的主要部位劃分,如巷道工程的主體工程、交岔點工程、水溝工程、附屬工程等。為了便于工程月末驗收,對工程量大、工期長的井筒、平硐、巷道的主體工程,可以按每月實際進尺劃分為一個分部工程。11/6/202435.(3)凡不能獨立發(fā)揮能力,但具有獨立施工條件,構(gòu)成一個施工單元的工程,即為一個單位工程。井巷工程的單位工程劃分為立井井筒、斜井井筒和平硐、巷道、硐室、平安與通風設(shè)施、井下鋪軌六類。分項工程、分部工程和單位工程的質(zhì)量檢驗評定均分為“合格〞和“優(yōu)良〞兩個等級,并有具體規(guī)定。下面以分項工程為例說明。分項工程的檢驗和評定,應在保證工程、根本工程、允許偏差工程和質(zhì)量保證資料具備的根底上進行。在班組檢查的根底上,由施工負責人組織檢驗和評定,質(zhì)量檢查員核定。(一)合格要求保證工程必須符合相應質(zhì)量檢驗評定標準的規(guī)定。根本工程中每個檢查工程的檢查點均應符合合格規(guī)定;檢查點中每一測點均應符合合格規(guī)定;允許偏差工程中每個檢驗工程的測點總數(shù)均有70%及其以上實測值在相應質(zhì)量檢驗評定標準的允許偏差范圍內(nèi),其余的須不影響平安使用。11/6/202436.(二)優(yōu)良要求保證工程必須符合相應質(zhì)量檢驗評定標準的規(guī)定。根本工程中每個檢驗工程的檢查點應符合相應質(zhì)量檢驗評定標準的合格規(guī)定,其中有50%及其以上的檢查點符合優(yōu)良規(guī)定,該工程為優(yōu)良。優(yōu)良工程數(shù)應占檢驗工程總數(shù)的50%及其以上。允許偏差工程中每個檢驗工程的測點總數(shù)均有90%及其以上實測值在相應質(zhì)量檢驗評定標準的允許偏差范圍內(nèi),其余的均須不影響平安使用對于分項工程質(zhì)量檢驗選檢查點及測點,?煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定標準?也做了規(guī)定,如巷道分項工程每次質(zhì)量檢驗或抽檢時,檢查點數(shù)不應少下3個,檢查點間距不應大于20m;拱形、圓形斷面巷道每個檢查點應選10個測點,分別測域凈高、凈寬;各種支架支護的巷道中,梯(矩)形斷面巷道每個檢查點應選6個測點;對于錨桿錨固力,巷道每30~50m或每300根錨桿(含300根以下),錨桿必須檢查一組,每組不得少于3根等。掘進工作面質(zhì)量管理的內(nèi)容包括:巷道凈寬、凈高、中心、坡度、腰線、卡子、背幫背頂、棚梁位置、住窩深度、水溝規(guī)格、前探梁空頂距等是否符合規(guī)定;巷道貫穿、絞車窩、拐彎、交岔點等特殊施工是否符合質(zhì)量要求等。11/6/202437.第四節(jié)煤礦開采平安管理主要內(nèi)容:一、開采順序的平安管理二、采煤方法的平安管理三、回采和頂板控制的相關(guān)規(guī)定四、長璧工作面生產(chǎn)的平安質(zhì)量管理11/6/202438.主要內(nèi)容:一、開采順序的平安管理二、采煤方法的平安管理三、回采和頂板控制的相關(guān)規(guī)定四、長璧工作面生產(chǎn)的平安質(zhì)量管理11/6/202439.一、開采順序的平安管理1.一般開采順序開采順序一般采用“采區(qū)前進,區(qū)內(nèi)后退〞,各水平間及采區(qū)內(nèi)各區(qū)段的開采順序一般采用下行式。主要是便于生產(chǎn)接替和盡快出煤,以及防止或減少對下個工作面或下層煤的影響。2.煤層群開采順序有下行式和上行式兩種。(1)下行式開采。開采緩斜及傾斜煤層,用下行式開采簡單,對下層煤影響很小,有利于下層煤的開采和巷道維護。但當煤層間距較小時,上層煤開采后形成的支承壓力有可能傳遞到下層煤中,因此,開采上層煤時應盡量不留或少留煤柱。假設(shè)留煤柱,應將下層煤的巷道布置在煤柱支承壓力區(qū)之外。(2)上行式開采。采用上行開采的根本條件是:層間距較大,先采下層煤不會破壞上層煤。11/6/202440.3.開采順序的平安管理從經(jīng)濟和平安考慮,礦井的開采必須選擇合理的開采順序。采用下行開采順序時,近距離煤層群可以同區(qū)段上下層同采。但上下層工作面的錯距應滿足以下要求:下層煤開采引起的巖層移動不涉及和影響上層煤工作面;上層煤工作面放頂煤不影響下層煤工作面開采;上層和下層采掘作業(yè)相互沒有影響和干擾。開采急斜煤層時,如果層間距較小,那么既要考慮下煤層開采對上煤層的影響,又要考慮上煤層開采對下煤層的影響。當上部煤層有煤和瓦斯突出危險,或有沖擊地壓,或有劇烈周期來壓危險,或含水量大等時,也可考慮采用上行開采順序。|開采急斜煤層群時,假設(shè)采用上行開采,應防止下層煤開采后對上層煤的影響,可采取合理減小區(qū)段高度、同一區(qū)段內(nèi)上下煤層同采、將兩個相距很近的煤層作為復合煤層一次開采及采用全部充填采空區(qū)的方法開采等措施。11/6/202441.二、采煤方法的平安管理〔1〕炮采根據(jù)炮采工藝的特點及對圍巖影響的大小等,在平安管理上應注意各主要工序相互間安排時間與順序的合理性。由于爆破與回柱對頂板的影響比較大,因此當炮采工作面采用全線分段依次爆破時,應合理確定一次循環(huán)的進度。爆破進度為0.8~1m時,一般爆破的影響涉及范圍沿工作面傾斜上、下各為12~17m,而劇烈影響范圍是上下各5~7m。爆破后,頂板下沉速度會突然增大,但延續(xù)時間較短?;刂彭敭a(chǎn)生的劇烈下沉影響范圍沿傾斜約30m,而15m以內(nèi)影響劇烈。影響范圍在回柱地點前方15~20m,10m內(nèi)影響劇烈;在回柱地點前方10~15m,5m以內(nèi)影響劇烈?;刂攸c沿走向距煤壁越近,下沉量越大。炮采工作面的回柱放頂與爆破落煤在空間和時間上應保持一定間隔。否那么有可能造成頂板壓力的疊加,導致支架損壞甚至發(fā)生片幫、冒頂?shù)仁鹿省Vёo與回柱兩工序平行作業(yè)時,也應錯開一定距離進行。一般情況下,回柱放頂應滯后支護的距離不小于10~15m。11/6/202442.移輸送機與回柱工序應防止相互干擾,最好在不同班中完成。如必須在同一班中完成,應在時間上錯開最少2h,以利于頂板和工作面生產(chǎn)的平安管理。(2)普采普采面工序安排應注意防止各道工序相互干擾或造成應力疊加。一般情況下,要緊跟采煤機及時支護,保證掛梁的及時性,一般距離為5~15m。移輸送機后應及時打立柱支撐頂梁,滯后移輸送機距離一般不應超過15m。沿工作面方向,采煤和回柱放頂兩工序之間一般應錯開15~20m,嚴禁在一處同時進行作業(yè),否那么將出現(xiàn)應力疊加現(xiàn)象,不利于頂板管理。為防止發(fā)生冒頂事故最好采用回柱放頂在前、割煤在后的方式。普采工作面應根據(jù)來壓和正常生產(chǎn)具體情況,合理有效地確定支護密度。正常生產(chǎn)期間,支柱密度不宜過大,應有足夠的排距以保證人行道的暢通,并加快推進速度。工作面接近來壓時,在合理選擇普通支架和特種支架的同時,還必須保證支架架設(shè)質(zhì)量(3)綜采綜采應做到跟機及時移架,以減少空頂時間;如果煤壁發(fā)生片幫,應采取超前支護,即在割煤前,利用支架前柱與輸送機間充裕量向前移架,使片幫后的頂板得到提前支護。綜采面平安管理工作還應注重上下端頭的支護與作業(yè)平安。在端頭進行支護及掛網(wǎng)時,要與采煤機割煤位置在空間上錯開,避開采動的影響。此外,還要正確選擇端頭支護形式,使端頭支護具有一定穩(wěn)定性和適應性,防止端頭頂板發(fā)生局部漏冒事故11/6/202443.普采工作面應根據(jù)來壓和正常生產(chǎn)具體情況,合理有效地確定支護密度。正常生產(chǎn)期間,支柱密度不宜過大,應有足夠的排距以保證人行道的暢通,并加快推進速度。工作面接近來壓時,在合理選擇普通支架和特種支架的同時,還必須保證支架架設(shè)質(zhì)量。(3)綜采綜采應做到跟機及時移架,以減少空頂時間;如果煤壁發(fā)生片幫,應采取超前支護,即在割煤前,利用支架前柱與輸送機間充裕量向前移架,使片幫后的頂板得到提前支護。綜采面平安管理工作還應注重上下端頭的支護與作業(yè)平安。在端頭進行支護及掛網(wǎng)時,要與采煤機割煤位置在空間上錯開,避開采動的影響。此外,還要正確選擇端頭支護形式,使端頭支護具有一定穩(wěn)定性和適應性,防止端頭頂板發(fā)生局部漏冒事故。11/6/202444.三、回采和頂板控制的相關(guān)規(guī)定(1)采區(qū)開采前必須編制采區(qū)設(shè)計,并嚴格按照采區(qū)設(shè)計組織施工。一個采區(qū)內(nèi)同一煤層不得布置3個(含3個)以上回采工作面和5個(含5個)以上掘進工作面同時作業(yè)。嚴禁在采煤工作面范圍內(nèi)再布置另一采煤工作面同時作業(yè)。采掘過程中嚴禁任意擴大和縮小設(shè)計規(guī)定的煤柱。采空區(qū)內(nèi)不得遺留未經(jīng)設(shè)計規(guī)定的煤柱。嚴禁破壞工業(yè)場地、礦界、防水和井巷等的平安煤柱。突出礦井、高瓦斯礦井、低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的采煤工作面,不得采用前進式采煤方法。(2)采煤工作面必須保持至少2個暢通的平安出口,一個通到回風巷道,另一個通到進風巷道。開采三角煤、殘留煤柱,不能保持2個平安出口時,必須制訂平安措施,報企業(yè)主要負責人審批。采煤工作面所有平安出口與巷道連接處20m范圍內(nèi),必須加強支護;綜合機械化采煤工作面,此范圍內(nèi)的巷道高度不得低于1.8m,其他采煤工作面,此范圍內(nèi)的巷道高度不得低于1.6m。平安出口必須設(shè)專人維護,發(fā)生支架斷梁折柱、巷道底鼓變形時,必須及時更換、清挖。11/6/202445.(3)采煤工作面必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定及時支護,嚴禁空頂作業(yè)。(4)采煤工作面必須及時回柱放頂或充填,控頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定時,禁止采煤。用垮落法控制頂板,回柱后頂板不垮落、懸頂距離超過作業(yè)規(guī)程的規(guī)定時,必須停止采煤,采取人工強制放頂或其他措施進行處理。(5)用垮落法控制頂板時,回柱放頂?shù)姆椒ê推桨泊胧?,放頂與爆破、機械落煤等工序平行作業(yè)的平安距離,放頂區(qū)內(nèi)支架、木柱、木垛的回收方法,必須在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。采煤工作面初次放頂及收尾時,必須制定平安措施。放頂人員必須站在支架完整,無崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩抽人等危險的平安地點工作?;刂彭斍?,必須對放頂?shù)钠桨补ぷ鬟M行全面檢查,清理好退路。回柱放頂時,必須指定有經(jīng)驗的人員觀察頂板。(6)用水砂充填法控制頂板時,采空區(qū)和三角點必須充填滿。充填地點的下方,嚴禁人員通行或停留。注砂井和充填地點之間,應保持用聯(lián)絡(luò),聯(lián)絡(luò)中斷時,必須立即停止注砂。清理因跑砂堵塞的傾斜井巷前,必須制定平安措施。11/6/202446.(7)用帶狀充填法控制頂板時,必須在壘砌石垛帶之前清掃底板上的浮煤,石垛帶必須砌接到頂,頂板下和垛墻上的縫隙應用石塊塞緊。需從兩個石垛中間采取矸石時,必須首先將頂板的活矸用長柄工具處理掉,設(shè)置臨時支護,并與采煤工作面相接,采矸人員應在臨時支護保護下進行工作,并有人觀察頂板。(8)采用水力采煤時,應遵守以下規(guī)定:略。(9)采用綜采時,必須遵守以下規(guī)定:①必須根據(jù)礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)、煤層地質(zhì)條件、煤層厚度和傾角、瓦斯涌出量、自然發(fā)火傾向和礦山壓力等因素,編制設(shè)計(包括設(shè)備選型、選點)。②運送、安裝和撤除液壓支架時,必須有平安措施,明確規(guī)定運送方式、安裝質(zhì)量、拆裝工藝和控制頂板的措施。③工作面煤壁、刮板輸送機和支架都必須保持直線〔即“三直〞〕。支架間的煤、矸必須清理干凈。傾角大于15°時,液壓支架必須采取防倒、防滑措施。傾角大于25°時,必須有防止煤(矸)竄出刮板輸送機傷人的措施。④液壓支架必須接頂。頂板破碎時必須超前支護。在處理液壓支架上方冒頂時,必須制定平安措施。11/6/202447.⑤割煤時必須及時移架。采煤與移架之間的懸頂距離,應在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定;超過規(guī)定距離或發(fā)生冒頂、片幫時,必須停止采煤。⑥嚴格控制采高,嚴禁采高大于支架的最大支護高度。當煤層變薄時,采高不得小于支架的最小支護高度。⑦當采高超過3m或片幫嚴重時,液壓支架必須有護幫板,防止片幫傷人。⑧工作面兩端必須使用端頭支架或增設(shè)其他形式的支護。⑨工作面轉(zhuǎn)載機安有破碎機時,必須有平安防護裝置。⑩處理倒架、歪架、壓架以及更換支架和拆修頂梁、支柱、座箱等大型部件時,必須有平安措施。11.工作面爆破時,必須有保護液壓支架和其他設(shè)備的平安措施。12.乳化液的配制、水質(zhì)、配比等,必須符合有關(guān)要求。泵箱應設(shè)自動給液裝置,防止吸空。11/6/202448.(10)采用放頂煤開采時,必須遵守以下規(guī)定:①礦井第一次采用放頂煤開采,或在煤層(瓦斯)賦存條件變化較大的區(qū)域采用放頂煤開采時,必須根據(jù)頂板、煤層、瓦斯、自然發(fā)火、水文地質(zhì)、煤塵爆炸性、沖擊地壓等地質(zhì)特征和災害危險性編制開采設(shè)計,開采設(shè)計應當經(jīng)專家論證或委托具有相關(guān)資質(zhì)單位評價后報請集團公司或者縣級以上煤炭管理部門審批,并報煤礦平安監(jiān)察機構(gòu)備案。②針對煤層的開采技術(shù)條件和放頂煤開采工藝的特點,必須對防瓦斯、防火、防塵、防水、采放煤工藝、頂板支護、初采和工作面收尾等制定平安技術(shù)措施。③采用預裂爆破對堅硬頂板或者堅硬頂煤進行弱化處理時,應在工作面未采動區(qū)進行并制定專門的平安技術(shù)措施。嚴禁在工作面內(nèi)采用炸藥爆破方法處理頂煤、頂板及卡在放煤口的大塊煤(矸)。④高瓦斯礦井的易自燃煤層,應當采取以預抽方式為主的綜合抽放瓦斯措施和綜合防滅火措施,保證本煤層瓦斯含量不大于6m3/t或工作面最高風速不大于4.0m/s。⑤工作面嚴禁采用木支柱、金屬摩擦支柱支護方式。11/6/202449.有以下情形之一的,嚴禁采用單體液壓支柱放頂煤開采:①傾角大于30°的煤層(急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤除外)。②沖擊地壓煤層。有以下情形之一的,嚴禁采用放頂煤開采:①煤層平均厚度小于4m的。②采放比大于l:3的。③采區(qū)或工作面回采率達不到礦井設(shè)計標準規(guī)定的。④煤層有煤(巖)和瓦斯(二氧化碳)突出危險的。⑤堅硬頂板、堅硬頂煤不易冒落,且采取措施后冒放性仍較差,頂板垮落充填采空區(qū)的高度不大于采放煤高度的。⑥礦井水文地質(zhì)條件復雜,采放后有可能與地表水、老窯積水和強含水層導通的。11/6/202450.四、長璧工作面生產(chǎn)的平安質(zhì)量管理(一)質(zhì)量管理工作(1)堅持支護質(zhì)量和頂板動態(tài)監(jiān)測(包括綜采)并有健全的分析和處理責任制,有記錄資料。(2)堅持開展對工作面工程質(zhì)量、頂板管理、規(guī)程兌現(xiàn)及平安隱患整改情況的班評估工作。(3)開展工作面地質(zhì)預報工作〔每月至少一次〕,并有材料向有關(guān)部門報告。(4)有合格的作業(yè)規(guī)程和管理制度。①作業(yè)規(guī)程能貫徹有關(guān)技術(shù)政策和先進技術(shù),并能結(jié)合實際,指導現(xiàn)場工作。②編制、審批到貫徹有健全的管理制度,并由總工程師組織每月至少一次進行復查,有復查意見。③作業(yè)規(guī)程中支護設(shè)計根據(jù)礦壓觀測、地質(zhì)資料、頂板控制專家系統(tǒng)進行科學計算,支護方式、支護強度的選擇有科學依據(jù)。④工作面有初次放頂、收尾及過地質(zhì)構(gòu)造帶專項措施。綜采有切眼安裝和撤面的頂板管理措施。⑤有支護器材根底臺賬,對規(guī)格型號、供貨渠道、數(shù)量及合格證等均有記錄。11/6/202451.〔二〕頂板管理(1)工作面控頂范圍,頂?shù)装逡平堪床筛摺?00mm/m。,(2)工作面頂板不出現(xiàn)臺階下沉。綜采面支架前梁接頂嚴實。(3)梁端至煤壁頂板冒落高度不大于200mm,綜采不大于300mm。(4)不準隨意留煤頂開采,必須留煤頂、托夾矸開采時,必須有專項批準措施〔三〕工作面支護1.單體液壓支柱支護(1)新設(shè)支柱初撐力:柱徑80mm,支柱初撐力≥60kN,柱徑100mm,初撐力≥90kN,金屬摩擦支柱必須使用5t液壓升柱器。(2)支柱全部編號管理,牌號清晰,不缺梁、少柱。(3)工作面支柱要打成直線,其偏差不超過±100mm(局部變化地區(qū)可加柱)。柱距和排距偏差均不超過±100mm。(4)底板松軟時,支柱要穿柱鞋,鉆底小于100mm。
11/6/202452.2.自移液壓支架支護(1)初撐力不低于規(guī)定值的80%。(2)支架要排成一條直線,其偏差不得超過±50mm。中心矩按作業(yè)規(guī)程要求,偏差不超過±100mm。(3)支架頂梁與頂板平行支設(shè),其最大仰俯角小于7°。(4)相鄰支架間不能有明顯錯差(不超過頂梁側(cè)護板高的2/3),支架不擠、不咬,架間空隙不超過200mm。(四)平安出口與端頭支架(1)工作面上下機頭處堅持正確使用好4對8根長鋼梁或雙鍥調(diào)角定位頂梁(不少于6架)支護,柱徑100mm,支柱初撐力≥90kN;柱徑80mm,支柱初撐力≥60kN;綜采工作面要使用端頭支架或其他有效支護形式,在作業(yè)規(guī)程中說明。(2)工作面上、下出口的兩巷,超前支護必須用金屬支柱和鉸接梁或長鋼梁,距煤壁10m范圍內(nèi)打雙排柱,10~20m范圍內(nèi)打單排柱。(3)采煤面所有平安出口與巷道連接處20m范圍內(nèi),必須加強支護,巷道高度不低于1.6m,綜采不低于1.8m。(4)超前支柱初撐力不低于50kN。
11/6/202453.〔五〕回柱放頂(1)控頂距符合作業(yè)規(guī)程要求,回風、運輸順槽與工作面放頂線放齊(機頭處可根據(jù)作業(yè)規(guī)程放寬1排)。(2)用全部陷落法管理頂板的工作面,采空區(qū)冒落高度普遍不小于1.5倍采高,局部懸頂和冒落高度不充分,用叢柱加強支護,超過的要進行強制放頂。特殊條件下不能強制放頂時,要有強制可靠措施和礦壓觀測資料及監(jiān)測手段。(3)切頂線支柱數(shù)量齊全,無空載和失效支柱,擋矸有效。特殊支護(戧柱、戧棚)符合作業(yè)規(guī)程要求。放頂時按組配足水平鍥(每組不少于3個)。(4)無空載支柱。(六)煤壁機道(1)煤壁平直,與頂?shù)装宕怪?。傘檐長度超過1m時,其最大突出局部,薄煤層不超過150mm,中厚以上煤層不超過200mm;傘檐長度在lm以下時,傘檐最突出局部薄煤層不超過200mm;中厚以上煤層不超過250mm。11/6/202454.(2)炮采工作面及時掛梁,破碎頂板要掏窩掛梁,懸臂梁到位,端面距≤300mm;機采工作面掛梁不得落后機組10m,梁端要接頂,不得在無柱懸臂梁上再掛懸臂梁(綜采時及時移架,端面距最大值<340mm,前梁接頂嚴密)。(3)靠煤壁點柱按作業(yè)規(guī)程要求架設(shè)及時、齊全。(4)機道內(nèi)頂梁水平鍥數(shù)量齊全(每梁一個),用小鏈與梁聯(lián)掛。有沖擊地壓工作面選用防飛水平鍥。11/6/202455.(七)掘進巷道與文明生產(chǎn)(1)巷道凈高不低于1.8m。(2)支柱完整,無斷梁折柱,拱形支架卡攬、螺栓、墊板齊全。無空幫空頂、剎桿擺放整齊、牢固架間撐木(或拉桿)齊全。錨、網(wǎng)支護完整有效。(3)文明生產(chǎn):巷道無積水(長5m,深0.2m);無浮碴、雜物;材料、設(shè)備碼放整齊并有標志牌。(4)管線吊掛整齊,行人側(cè)寬度不小于0.7m。(八)假頂和煤炭回收(1)上、中分層假頂工作面:分層開采工作面鋪設(shè)人工假頂符合作業(yè)規(guī)程要求,及時灌漿灑水;分層工作面必須把分層厚煤和鋪網(wǎng)情況及假頂上冒落大塊巖石(大于2.0m)記載在圖上;分層采高按作業(yè)規(guī)程不得超過±100mm;不任意丟頂煤和留煤柱。(2)一次采全高和底分層工作面:回收率到達要求;不丟頂、底煤(必須留時要有專項批準的措施);浮煤凈;不任意留煤柱。11/6/202456.(九)機電設(shè)備(1)乳化液泵站和液壓系統(tǒng)完好,不漏液,壓力≥18MPa(綜采,壓力≥30MPa);乳化液濃度不低于2%一3%(綜采,乳化液濃度不低于3%~5%),使用乳化液自動配比器,有現(xiàn)場檢查手段。(2)工作面輸送機頭與順槽輸送機搭接合理,底鏈不拉回頭煤,刮板輸送機檔煤板和刮板、螺栓齊全完整。機采工作面輸送機鏟煤板齊全。(3)運輸平巷膠帶輸送機機架、托滾齊全完好,膠帶不跑偏。電纜懸掛、管子鋪設(shè)符合規(guī)定,開關(guān)要上架,煤電鉆電纜要盤好。閑置設(shè)備和材料要放在平安出口20m以外的平安地點。電氣設(shè)備上方有淋水,要有防水設(shè)施。(十)平安管理(1)工作面和順槽輸送機機頭機尾有壓(戧)柱。(2)支柱(支架)高度與采高相符,不得超高使用。(3)在用支柱完好、不漏液、不自動卸載,無外觀缺損。達不到此要求的支柱不超過3根;綜采支架不漏液、不串液、不卸載11/6/202457.(4)支柱迎山有力,不出現(xiàn)連續(xù)3根以上支柱迎山角或退山角過大;綜采支架要垂直頂?shù)装?,歪斜小于?°,采高大、傾角大于15°的工作面支柱,必須有防倒措施;工作面傾角大于15°時,支架設(shè)防倒防滑裝置,有鏈牽引采煤機和刮板輸送機設(shè)防滑裝置。(5)使用鉸鏈接頂梁工作面鉸接率大于90%。11/6/202458.第五節(jié)礦井沖擊地壓與頂板事故防治主要內(nèi)容:一、礦井沖擊地壓防治二、礦井頂板事故類型及其危害三、冒頂事故的預兆四、冒頂事故常發(fā)的地點及原因五、冒頂?shù)奶綔y方法六、冒頂?shù)念A防措施說明:此節(jié)由于內(nèi)容較多,浪費紙張,故不打印11/6/202459.主要內(nèi)容:一、礦井沖擊地壓防治二、礦井頂板事故類型及其危害三、冒頂事故的預兆四、冒頂事故常發(fā)的地點及原因五、冒頂?shù)奶綔y方法六、冒頂?shù)念A防措施11/6/202460.一、礦井沖擊地壓防治〔一〕沖擊地壓概述1.沖擊地壓的概念礦山井巷和采場周圍煤、巖體由于變形能釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動力現(xiàn)象。簡單講,沖擊地壓就是煤、巖體的突然破壞。沖擊地壓是一種典型的動力災害。煤礦動力災害包括:沖擊地壓、頂板大面積來壓、巖爆、礦震、煤與瓦斯突出、地表突然塌陷等。11/6/202461.2.沖擊地壓分類〔1〕按按沖擊地壓發(fā)生地點〔巖體類別〕分類煤層沖擊:又分外表、淺部和深部沖擊三種類型巖層沖擊:又分為頂板沖擊和底板沖擊還可分為巷道沖擊地壓和工作面沖擊地壓?!?〕按應力來源和加載形式分類重力型:棗莊、撫順、開灤構(gòu)造型:北票、華亭、天池震動型:由脈沖式震動波引起綜合型:幾種載荷共同作用11/6/202462.〔3〕按顯現(xiàn)強度分類彈射——一些單個破碎巖(煤)塊從處于應力狀態(tài)下的煤或巖體上拋射出去,并伴有強烈聲響,屬于微沖擊現(xiàn)象。煤炮——煤、巖內(nèi)部的沖擊地壓,即深部的煤或巖體發(fā)生破壞,產(chǎn)生片幫和塌落現(xiàn)象,煤或巖體產(chǎn)生強烈震動,伴有巨大聲響,有時產(chǎn)生煤塵。微沖擊——煤和巖石向開采空間拋出,破壞性很小,對支架、機器、設(shè)備根本上無損壞,圍巖產(chǎn)生震動,震級一般在里氏2.2級以下且伴有很大聲響,產(chǎn)生煤塵,在含瓦斯煤層中可能有大量的瓦斯涌出。強沖擊——局部煤和巖石急劇破碎,大量向開采空間拋出,砸壞支架,推移設(shè)備,圍巖震動,震級在里氏2.3級以上,并伴有巨大聲響,產(chǎn)生大量煤塵和沖擊波。11/6/202463.〔4〕按震級強度和拋出的煤量分類輕微沖擊(I級),即拋出煤量在10t以下、震級在里氏1級以下的沖擊地壓;中等沖擊(Ⅱ級),拋出煤量在10~15t、震級在里氏1~2級;強烈沖擊(Ⅲ級),拋出煤量在50t以上、震級在里氏2級以上。3.沖擊地壓發(fā)生的特點(1)突然爆發(fā)。沖擊地壓發(fā)生前,預兆不明顯。(2)巨大聲響。沖擊地壓爆發(fā)的瞬間,伴有雷鳴般的響聲。(3)沖擊波強。煤體內(nèi)積聚的彈性能突然釋放,產(chǎn)生強大的沖擊波。它能沖掉工人頭上的礦帽,以及沖倒幾十米至幾百米內(nèi)的風門、風墻等設(shè)施。11/6/202464.(4)彈性振動。沖擊地壓發(fā)生時在圍巖內(nèi)引起彈性振動,工作人員被彈起摔倒,甚至輸送機、軌道等重型設(shè)備都可能被振動和推移,連地面人員有時都能感到這種振動。該振動所產(chǎn)生的彈性波可以被幾百千米外的地震儀檢測到,并留有清晰的震相記錄。(5)煤體移動。據(jù)現(xiàn)場觀測可知,淺部沖擊時,煤體發(fā)生移動,煤體移動時在頂板接觸面上留有明顯的棕褐色擦痕,擦痕的方向即為煤體移動的方向。(6)頂板下沉或底鼓。沖擊地壓發(fā)生時,常導致頂扳下沉或底鼓。(7)煤幫拋射性塌落。沖擊地壓造成煤幫拋射性塌落,多發(fā)生在煤幫上部到頂板的一段,越靠近頂板塌落越深,強烈沖擊時,塌落深度可達1.5~2m。11/6/202465.4.沖擊地壓發(fā)生的機理在一定的地質(zhì)因素和采礦條件下,煤〔巖〕受外力引起變形,發(fā)生突然破壞的力學過程。沖擊地壓發(fā)生理論:〔1〕強度理論——由于局部應力超過強度引起〔2〕剛度理論——當?shù)V體剛度大于圍巖剛度,發(fā)生沖擊地壓。〔3〕能量理論——當支架-圍巖力學系統(tǒng)破壞時釋放的能量大于所消耗的能量時,發(fā)生沖擊地壓?!?〕沖擊傾向性理論——產(chǎn)生沖擊破壞的能力,稱為沖擊傾向性??捎脹_擊傾向性表示?!?〕變形失穩(wěn)理論——沖擊地壓發(fā)生前是準靜態(tài)過程,介質(zhì)是穩(wěn)定的;即將發(fā)生時,介質(zhì)是非穩(wěn)定的;此時受到擾動,可能失穩(wěn),發(fā)生沖擊地壓。該理論的實質(zhì)是只有變形系統(tǒng)具有軟化特性時,才具有發(fā)生沖擊地壓的條件。11/6/202466.5.沖擊地壓的影響因素主要有三類:地質(zhì)因素,主要是原巖壓力開采技術(shù)條件因素,主要是導致高應力因素組織管理措施因素,主要是消除上述因素的措施1〕地質(zhì)因素〔1〕開采深度〔2〕煤巖物理力學性質(zhì)及特征〔3〕地質(zhì)構(gòu)造因素:斷層、褶曲、煤厚變化處〔應力集中區(qū)〕2〕開采技術(shù)條件因素〔1〕采煤方法、巷道布置〔2〕采掘順序〔3〕煤柱〔4〕其他,如殘采區(qū)、停采線、斷層區(qū)域、煤層超采區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計89%的沖擊地壓發(fā)生在上述地點。11/6/202467.〔二〕防治沖擊地壓的相關(guān)規(guī)定隨著開采深度的增加,巷道斷面加大、礦壓顯現(xiàn)加劇,沖擊地壓事故也呈上升趨勢,因此,煤礦開采須遵守以下規(guī)定:(1)開采沖擊地壓煤層的煤礦應有專人負責沖擊地壓預測預報和防治工作。①必須編制專門設(shè)計。②掘進工作面臨近大型地質(zhì)構(gòu)造、采空區(qū),通過其他集中應力區(qū)以及回收煤柱時,必須制定措施。③防治沖擊地壓的措施中,必須規(guī)定發(fā)生沖擊地壓時的撤人路線。④每次發(fā)生沖擊地壓后,必須組織人員到現(xiàn)場調(diào)查,記錄發(fā)生前的征兆、發(fā)生經(jīng)過、有關(guān)數(shù)據(jù)及破壞情況,制定恢復工作的措施。(2)開采嚴重沖擊地壓煤層時,在采空區(qū)不得留有煤柱。如果在采空區(qū)留有煤柱,必須將煤柱的位置、尺寸以及影響范圍標在采掘工程圖上。開拓巷道不得布置在嚴重沖擊地壓煤層中;永久硐室不得布置在沖擊地壓煤層中。11/6/202468.(3)開采煤層群時,應優(yōu)先選擇無沖擊地壓或弱沖擊地壓煤層作為保護層開采。①保護層有效范圍的劃定方法和保護層回采的超前距離,應根據(jù)對礦井實際考察的結(jié)果確定。②開采保護層后,在被保護層中確實受到保護的地區(qū),可按無沖擊地壓煤層進行采掘。在未受保護的地區(qū),必須采取放頂卸壓、煤層注水、打卸壓鉆孔、超前爆破松動煤體或其他防治措施。(4)開采沖擊地壓煤層時,沖擊危險程度和采取措施后的實際效果,可采用鉆粉率指標法、地音法、微震法等方法確定。對有沖擊地壓危險的煤層,應根據(jù)預測預報等實際考察資料積累的數(shù)據(jù)劃分沖擊地壓危險程度等級并制定相應的綜合防治措施。(5)對沖擊地壓煤層,應根據(jù)頂板巖性掘進寬巷或沿采空區(qū)邊緣掘進巷道。巷道支護嚴禁采用混凝土、金屬等剛性支架。11/6/202469.(6)嚴重沖擊地壓厚煤層中的所有巷道應布置在應力集中圈外;雙巷掘進時,2條平行巷道之間的煤柱不得小于8m,聯(lián)絡(luò)巷道應與2條平行巷道垂直。(7)開采沖擊地壓煤層時應采用垮落法控制頂板,切頂支架應有足夠的工作阻力,采空區(qū)中所有支柱必須回凈。(8)開采沖擊地壓煤層時,在同一煤層的同一區(qū)段集中應力影響范圍內(nèi),不得布置2個面同時回采。2個面相向掘進,在相距30m(綜掘50m)時,必須停止其中一個掘進面,以免引起嚴重沖擊危險。停產(chǎn)3天以上的采煤面,恢復生產(chǎn)的前一班內(nèi),應鑒定沖擊地壓危險程度,并采取相應的平安措施。、(9)有嚴重沖擊地壓的煤層中,采掘面的爆破撤人距離和爆破后進入工作面的時間,必須在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。(10)在無沖擊地壓煤層中的三面或四面被采空區(qū)所包圍的地區(qū)、構(gòu)造應力區(qū)、集中應力區(qū)開采和回收煤柱時,必須制定防治沖擊地壓的平安措施。11/6/202470.〔三〕沖擊地壓防治根據(jù)發(fā)生沖擊地壓的成因和機理,沖擊地壓的防治措施:防止產(chǎn)生應力集中區(qū);對產(chǎn)生的應力集中區(qū)域或因地質(zhì)構(gòu)造等因素存在的高應力區(qū),采取改變煤巖體物理力學性能的措施,降低或釋放巖體積聚的彈性潛能。(1)采用正確的開采方法①開采保護層。開采煤層時,為了降低潛在危險層的應力,首先應當開采保護層。當所有煤層有沖擊地壓危險時,應開采沖擊地壓危險性最小的煤層。當有沖擊地壓危險的煤層的頂、底板都賦存保護層時,建議先開采頂板保護層。②防止形成孤立煤柱。劃分井田和采區(qū)時,應保證有方案的合理開采,防止形成應力集中的孤立煤柱,不允許在采空區(qū)內(nèi)留煤柱,巷道上方不留煤柱,有條件的采區(qū)上山、采區(qū)邊界及區(qū)段巷道采用無煤柱開采技術(shù)。11/6/202471.③選擇合理的開采方法。開采有沖擊地壓危險的煤層時,應盡量采用長壁采煤法,采用全部垮落法管理頂板。煤柱支撐法、房柱式及其他留煤柱的開采方法,沖擊地壓發(fā)生頻繁。④選擇合理的巷道布置方式。開采有沖擊危險的煤層時,應盡量將主要巷道和硐室布置在底板巖石中。⑤合理安排開采程序。防止采煤工作面三面被采空區(qū)包圍,形成“半島〞。采煤工作面應采用后退式開采,防止相向采煤。11/6/202472.(2)局部卸壓措施
①煤層預注水。目的主要是降低煤體的彈性和強度,向煤層注水使相鄰巷道、采煤面的煤巖層邊緣區(qū)減少內(nèi)部粘結(jié)力,降低其彈性,減少其潛能。大同、撫順、北京、棗莊、天池等礦區(qū),在具有沖擊地壓危險煤層或頂板巖層進行注水,收到了明顯的效果。例如,大同四老溝礦在堅硬頂板進行高壓注水試驗,在未注水區(qū)域,頂板堅硬難以冒落,液壓支架6次受到?jīng)_擊載荷,壓力值達6MPa。而支架的工作阻力為5000kN,支護強度為0.95MPa,支架受沖擊破壞,支柱缸體爆裂。而注水區(qū)域,頂板強度降低約30%,頂板易于垮落,沒有發(fā)生沖擊載荷,壓力較小。注水可降低煤巖層硬度,使煤巖松軟濕潤,減少彈性。11/6/202473.②鉆孔卸壓法。是利用鉆孔降低積聚在煤層中的彈性能、釋放彈性能的一種方法。一般采用直徑大約100mm的鉆孔,現(xiàn)已有直徑為300mm的鉆孔。由于鉆孔后,鉆孔周圍的煤體受力狀態(tài)發(fā)生了變化,約束條件減弱,使煤體卸載,支承壓力的分布發(fā)生了變化,峰值向煤體深部轉(zhuǎn)移。當支承壓力不超過煤層孔壁穩(wěn)定范圍時,孔壁不破壞,鉆孔不變形,排出煤粉量為正常值,煤層沒有卸壓。當支承壓力超過煤層孔壁穩(wěn)定范圍時,鉆孔被破壞,支承壓力愈高,鉆孔破壞范圍愈大,因此,煤層積聚的應力愈高,利用大直徑鉆孔卸壓愈有效。俄國在沃爾庫塔礦區(qū)應用直徑為300mm鉆孔,孔距1.0~1.5m,取得了一定成效。11/6/202474.③震動爆破法。震動爆破法是在平安條件下,用爆破方法釋放煤層積聚的能量,使煤層裂隙松動,是預防沖擊地壓的一種方法。卸載爆破就是在高應力區(qū)附近打鉆,在鉆孔中裝藥進行爆破,其主要目的是改變支承壓力帶的形狀和減少峰值,炮眼布置盡量接近于支承壓力帶峰值位置。誘發(fā)爆破就是在具有沖擊地壓危險的區(qū)域進行大藥量的爆破,人為地在工作人員撤出后誘發(fā)沖擊地壓。門頭溝礦發(fā)生沖擊地壓60%是爆破引起的,因此,該礦利用震動爆破法對預防沖擊地壓進行了一些試驗,試驗的地點在爆破九采區(qū)一170m水平3槽煤工作面,工作面打2個鉆孔,孔深4~6m,每孑L裝藥5.5kg,爆破誘發(fā)相當于2.6級地震的沖擊地壓,從試驗來看,收到了良好的效果11/6/202475.④強制放頂。強制放頂卸壓控制頂板,對防治沖擊地壓的發(fā)生是有效的。如門頭溝礦為了防止沖擊地壓發(fā)生,從20世紀70年代開始,進行深孔爆破人工強制放頂,累計放頂達十幾萬平方米,取消刀柱式,改為長壁式開采,起到了減緩沖擊地壓的作用。1985年在3槽煤層試驗,也收到了較好的效果。11/6/202476.二、礦井頂板事故類型及其危害1.礦井頂板事故頂板事故指在地下采掘過程中,頂板意外冒頂、片幫、煤炮、沖擊地壓、頂板掉矸而造成的人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止等事故。按冒頂范圍可將頂板事故分為局部冒頂和大型冒頂兩類。按發(fā)生冒頂事故的力學原因進行分類,可將頂板事故分為壓垮型冒頂、推垮型冒頂和漏垮型冒頂三類。(1)局部冒頂。指范圍不大,傷亡人數(shù)不多(1~2人)的冒頂。實際煤礦生產(chǎn)中,局部冒頂事故的次數(shù)遠多于大型冒頂事故,約占采場冒頂事故的70%,總的危害比較大。11/6/202477.(2)大型冒頂。指范圍較大,傷亡人數(shù)較多(每次死亡3人以上)的冒頂。采煤工作面大型冒頂包括根本頂來壓時的壓垮型冒頂、厚層難冒頂板大面積冒頂、直接頂導致的壓垮型冒頂、大面積漏垮型冒頂、復合頂板推垮型冒頂、金屬網(wǎng)下推垮型冒頂、大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)推垮型冒頂、采空區(qū)冒矸沖入采場的推垮型冒頂及沖擊推垮型冒頂。巷道大型頂板事故多發(fā)生在局部冒頂附近及地質(zhì)破壞帶附近。11/6/202478.2.礦井頂板事故危害礦井頂板災害的危害有以下幾個方面:(1)無論是局部冒頂還是大型冒頂,事故發(fā)生后,一般都會推倒支架、埋壓設(shè)備,造成停電、停風,給平安管理帶來困難,對平安生產(chǎn)不利。(2)如果是地質(zhì)構(gòu)造帶附近的冒頂事故,不僅給生產(chǎn)造成麻煩,而且有時會引起透水事故的發(fā)生。(3)在有瓦斯涌出區(qū)附近發(fā)生頂板事故將伴有瓦斯的突出,易造成瓦斯事故。(4)如果是采掘工作面發(fā)生頂板事故,一旦人員被堵或被埋,將造成人員傷亡。11/6/202479.三、冒頂事故的預兆1.局部冒頂?shù)念A兆(1)響聲。巖層下沉斷裂、頂板壓力急劇加大時,木支架會發(fā)出劈裂聲,接著出現(xiàn)折粱斷柱現(xiàn)象;金屬支柱的活柱急速下縮,也發(fā)出很大聲響,有時也能聽到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。(2)掉渣。頂板嚴重破裂時,折梁斷柱增加,隨后出現(xiàn)頂板掉渣現(xiàn)象。掉渣越多,說明頂板壓力越大。在人頂板下,掉下的碎矸石和煤渣更多,工人叫“煤雨〞,這就是發(fā)生冒頂?shù)奈kU信號。(3)片幫。冒頂前煤壁受壓增加,變得松軟,片幫煤比平時多。(4)裂縫。頂板的裂縫,一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙,一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動裂隙。老工人的經(jīng)驗是:流水的裂隙有危險,因為它深;縫里有煤泥、水銹的不危險,因為它是老縫;茬口新的有危險,因為它是新生的。如果這種裂縫加深加寬,說明頂板繼續(xù)惡化。11/6/202480.(5)離層。頂板快要冒落的時候,往往出現(xiàn)離層現(xiàn)象。(6)漏頂。破碎的偽頂或直接頂,在大面積冒頂前,有時因為背頂不嚴和支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂如不及時處理,會使棚頂托空、支架松動,頂板巖石繼續(xù)冒落,造成沒有聲響的大冒頂。(7)瓦斯涌出量突然增大。(8)頂板的淋水明顯增加。2.大面積冒頂?shù)念A兆采煤面隨回柱放頂,直接頂逐漸垮落,如果直接頂垮落后未能充滿采空區(qū),那么堅硬的根本頂要發(fā)生周期來壓。來壓時煤壁受壓發(fā)生變化,造成工作面壓力集中,在這個變化過程中工作面頂板、煤幫、支架都會出現(xiàn)根本頂來壓前的各種預兆。11/6/202481.(1)頂板的預兆。頂板連續(xù)發(fā)出斷
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