高瓦斯礦井堅(jiān)硬頂板控制及瓦期防治措施

1、Word文檔 高瓦斯礦井堅(jiān)硬頂板控制及瓦期防治措施 雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)有限公司東保衛(wèi)礦是高瓦斯礦井，該礦一采區(qū)左部41層頂板堅(jiān)硬，周期來(lái)壓明顯，采面初次放頂及周期來(lái)壓期間頂板管理相當(dāng)困難，伴有采空區(qū)大量的瓦斯涌出，增加了采面平安管理的難度。針對(duì)這種狀況，我們進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)討論，摸索出一套行之有效的方法，保證了采面的平安生產(chǎn)。 1 采區(qū)概況 東保衛(wèi)礦一采區(qū)位于井田東翼，以200m水平為界上下山布置，上至煤層露頭，下至370m水平。東西走向長(zhǎng)度1200m，共有36、41兩個(gè)主采煤層，煤層厚度1.71.9m，煤層傾角731，平均20。煤層發(fā)育穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造中度簡(jiǎn)單，頂板均為灰色細(xì)砂巖，底板均為灰色中砂巖。

2、一采區(qū)左部瓦斯含量較高，肯定瓦斯涌出量為4.8m3/min，工作面瓦斯量的大小與采空區(qū)活動(dòng)有關(guān)。41層直接頂為III類(lèi)穩(wěn)定頂板，老頂為III級(jí)頂板，老頂來(lái)壓劇烈，周期來(lái)壓嚴(yán)峻。老頂初次來(lái)壓及周期來(lái)壓期間采空區(qū)瓦斯大量涌出，初次放頂時(shí)最高瓦斯涌出濃度達(dá)10%，周期來(lái)壓時(shí)最高瓦斯涌出濃度達(dá)9%。 2 初次來(lái)壓及周期來(lái)壓期間瓦斯涌出機(jī)理及規(guī)律 在老頂巖層尚未斷裂時(shí)，整個(gè)已采區(qū)由四周的煤柱支撐，頂板下沉量不大，隨著工作而向前推動(dòng)，頂板懸露面積漸漸加大，頂板壓力增加，四周煤體漸漸被壓酥、壓裂，煤體里釋放出大量的瓦斯。由于風(fēng)流是沿工作面弧形流淌的，靠工作面一側(cè)風(fēng)流速度大，到工作面四、五排支柱時(shí)風(fēng)流速度漸漸

3、減小，到采空區(qū)時(shí)風(fēng)流速度微小，采空區(qū)內(nèi)無(wú)風(fēng)或微風(fēng)，沖淡不了瓦斯，采空區(qū)上部和里部就成為瓦斯聚集的倉(cāng)庫(kù)。 老頂?shù)膲毫νㄟ^(guò)直接頂作用于支架上，支架的支撐力通過(guò)直接頂對(duì)老頂進(jìn)行掌握。當(dāng)老頂將要斷裂、垮落前，采空區(qū)上方老頂彎曲下沉，煤壁內(nèi)的支承壓力達(dá)到最大，此強(qiáng)大的支承壓力使直接頂及煤壁被剪切破壞。老頂懸露面積達(dá)到極限時(shí)，老頂斷裂、垮落?？迓涞闹苯禹敿袄享敂D占了采空區(qū)內(nèi)瓦斯的存在空間，大量的瓦斯被擠出采空區(qū)，進(jìn)入上隅角，導(dǎo)致初次來(lái)壓期間采空區(qū)瓦斯大量涌出。 隨工作面連續(xù)推動(dòng)，老頂初次斷裂后裂隙帶巖石應(yīng)力根據(jù)“穩(wěn)定失穩(wěn)再穩(wěn)定”的變化規(guī)律，形成了周期來(lái)壓。周期來(lái)壓時(shí)，垮落的巖塊同樣擠占瓦斯的存在空間，使采

4、空區(qū)瓦斯周期性地大量涌出。 3 初次放頂及周期來(lái)壓的對(duì)策 一采區(qū)41層270m左面第一次放頂，經(jīng)受了1個(gè)月的時(shí)間，工作面上頭推動(dòng)71m，下頭推動(dòng)65m，放頂面積較大，初次放頂非常困難。該面周期來(lái)壓步距1725m，周期來(lái)壓時(shí)局部頂板沿煤壁切斷，對(duì)工作面支護(hù)的破壞非常嚴(yán)峻。針對(duì)這種狀況，我們實(shí)行了如下措施。 （1）合理設(shè)計(jì)采場(chǎng)支護(hù)，使采場(chǎng)支護(hù)具有足夠的初撐力、工作阻力和可縮量。工作面選用單體液壓支柱45排管理掌握頂板，并保證有5%的備用支柱。初次放頂及周期來(lái)壓期間，在軟幫第一排上打設(shè)一排戧柱加強(qiáng)支護(hù)，防止推掌子。上下端頭使用4對(duì)八根長(zhǎng)鋼梁支護(hù)，交替邁步前移。 （2）依據(jù)采面現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，打算放頂形式。

5、一采區(qū)41層270m左面?zhèn)涡辈贾茫醮畏彭敃r(shí)實(shí)行調(diào)采方式，上端頭調(diào)采，使上半部頂板先冒下來(lái)，依次逐段放頂。調(diào)采方法為扇形調(diào)采，即工作面溜子頭不動(dòng)，調(diào)溜子尾。調(diào)采時(shí)采納3短1長(zhǎng)或4短1長(zhǎng)的進(jìn)刀方式。工作面每次推動(dòng)一個(gè)整循環(huán)都要把煤壁采直，防止工作面煤壁消失“大肚子”彎。調(diào)采的同時(shí)打設(shè)信號(hào)頂子，用來(lái)觀看頂板壓力狀況。信號(hào)頂子用直徑16cm的圓木制作，中部砍5cm深的缺口。工作面推動(dòng)6m后開(kāi)頭打設(shè)信號(hào)頂子，柱距30m，每隔7個(gè)循環(huán)打設(shè)一次，信號(hào)頂子不回撤。調(diào)采時(shí)必需留意，工作面調(diào)正后馬上停止調(diào)采恢復(fù)正常推動(dòng)，工作面不能調(diào)成里偽，防止上部頂板垮落到下部支柱上造成推垮型冒頂事故。結(jié)果工作面上部推動(dòng)74m

6、后上部頂板沿走向先冒落40m，頂板壓力得到有效釋放，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的放頂效果。 （3）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，確保工程質(zhì)量。礦成立初次放頂及周期來(lái)壓領(lǐng)導(dǎo)小組，由生產(chǎn)礦長(zhǎng)擔(dān)當(dāng)組長(zhǎng)，總工程師擔(dān)當(dāng)副組長(zhǎng)，生產(chǎn)科長(zhǎng)、采煤工程師、采煤區(qū)區(qū)長(zhǎng)、生產(chǎn)副區(qū)長(zhǎng)、采煤區(qū)技術(shù)員、采煤段長(zhǎng)、副段長(zhǎng)任主要成員。負(fù)責(zé)跟班檢查采面工程質(zhì)量，消失質(zhì)量問(wèn)題準(zhǔn)時(shí)監(jiān)督整改；發(fā)覺(jué)漏液、卸液?jiǎn)误w支柱準(zhǔn)時(shí)組織升井修理并準(zhǔn)時(shí)補(bǔ)充不足部分；觀看信號(hào)頂子及硬幫煤壁消失的來(lái)壓預(yù)兆，提出初次來(lái)壓及周期來(lái)壓預(yù)報(bào)，并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況補(bǔ)充制定針對(duì)性平安技術(shù)措施；遇到險(xiǎn)情準(zhǔn)時(shí)組織作業(yè)人員撤出，確保初次放頂及周期來(lái)壓期間平安生產(chǎn)。 （4）加強(qiáng)回柱放頂管理，防止回柱傷人事

7、故。初次放頂及周期來(lái)壓期間回柱非常困難，回柱放頂時(shí)始終堅(jiān)持兩人一組作業(yè)，實(shí)現(xiàn)兩人聯(lián)保。一人回撤，一人觀看頂板，嚴(yán)禁單人冒險(xiǎn)作業(yè)?；刂鶗r(shí)，作業(yè)人員必需站在被撤支柱的斜上方，在一、二排支住間進(jìn)行回撤?；爻返男挂恒^繩長(zhǎng)度不少于3m，回柱人員必需站在支架完整處，避開(kāi)崩繩、崩柱、甩鉤、斷繩等事故發(fā)生。分段回柱時(shí)，必需堅(jiān)持由下向上的原則，防止冒落矸石下滾傷人。回撤分段交界處最終幾根支柱及處理埋壓支柱時(shí)，必需打好護(hù)身支住，堅(jiān)持先打后撤的原則。 4 頂板來(lái)壓期間采空區(qū)瓦斯的防治措施 （1）加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)管理，防止風(fēng)流短路。采區(qū)車(chē)場(chǎng)風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，通車(chē)時(shí)一道風(fēng)門(mén)打開(kāi)，另一道風(fēng)門(mén)關(guān)閉，保證通車(chē)時(shí)的采面正常通風(fēng)。 （2

8、）增加工作面新風(fēng)量，防止瓦斯積聚。將工作面風(fēng)量加大到410m3/min，并在上巷設(shè)風(fēng)機(jī)吹上隅角，加大風(fēng)量沖淡并準(zhǔn)時(shí)帶走瓦斯。 （3）加強(qiáng)采區(qū)瓦斯監(jiān)測(cè)，防止瓦斯超限。工作面設(shè)專(zhuān)職瓦檢員，班班看管，跟機(jī)檢查槽口及上隅角瓦斯?fàn)顩r，發(fā)覺(jué)一次瓦斯超限嘉獎(jiǎng)30元。通風(fēng)科、安監(jiān)科設(shè)專(zhuān)人抽查瓦檢員上崗狀況，防止瓦檢員漏檢與假檢。值班段長(zhǎng)、瓦檢員、入井干部都攜帶便攜式瓦斯檢測(cè)儀，上隅角懸掛一臺(tái)便攜式瓦檢儀，回風(fēng)道設(shè)瓦斯斷電儀，作業(yè)人員配備報(bào)警礦燈，瓦斯超限準(zhǔn)時(shí)組織作業(yè)人員撤出工作面。 （4）加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理，防止電器失爆。機(jī)電科設(shè)專(zhuān)職防爆員，檢查機(jī)電設(shè)備防爆狀況，發(fā)覺(jué)失爆設(shè)備準(zhǔn)時(shí)修理、更換。采區(qū)供電實(shí)現(xiàn)“三專(zhuān)兩閉鎖”即雙電源供電，專(zhuān)用變壓器、專(zhuān)用供電線路、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)，風(fēng)電、瓦斯電聯(lián)鎖。 （5）加強(qiáng)放炮管理，防止放炮事故。放炮必需使用水炮泥、炮泥和乳化炸藥。嚴(yán)格執(zhí)行“三人放炮制”和“一炮三檢制”。 （6）加強(qiáng)入井檢查，嚴(yán)禁攜帶煙火。入井人員必需帶自救器，無(wú)自救器禁止入井。對(duì)入井人員一律檢查，發(fā)覺(jué)攜帶煙