(高清版)GB∕T 39338-2020 綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)要求

綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)要求國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T39338—2020 I 4一般要求 4.1充填采煤設(shè)計(jì) 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(shè)備要求 46.1綜合機(jī)械化固體充填設(shè)備 46.2綜合機(jī)械化采煤設(shè)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(jià)采高計(jì)算方法 69.2固體充填采煤后圍巖破壞和地表移動(dòng)預(yù)計(jì) 610巖層與地表移動(dòng)觀測(cè)要求 610.1固體充填采煤工作面礦壓觀測(cè) 610.2充填材料承載壓縮率監(jiān)測(cè) 610.3建(構(gòu))筑物下固體充填采煤地表移動(dòng)觀測(cè) 610.4鐵路下固體充填采煤地表移動(dòng)觀測(cè) 610.5近水體下固體充填采煤圍巖破壞及地表移動(dòng)觀測(cè) IGB/T39338—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)生產(chǎn)力山東科技大學(xué)、冀中能源集團(tuán)有限責(zé)任公司、山東泰山能源有限責(zé)任公司翟鎮(zhèn)煤礦。GB/T39338—2020綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)要求本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了綜合機(jī)械化固體充填采煤方法有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義、一般要求、系統(tǒng)布置技術(shù)要求、設(shè)備要求、工藝要求、巖層移動(dòng)控制要求、圍巖破壞和地表移動(dòng)預(yù)計(jì)及巖層與地表移動(dòng)觀測(cè)要本標(biāo)準(zhǔn)適用于綜合機(jī)械化固體充填采煤。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(shù)條件GB50215煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范AQ1056煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn)NB/T51019固體充填材料壓實(shí)特性測(cè)試方法NB/T51020煤礦用固體充填液壓支架技術(shù)條件NB/T51022固體充填材料垂直投料管技術(shù)條件NB/T51023固體充填材料自重投料系統(tǒng)技術(shù)要求NB/T51024固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)技術(shù)條件建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安煤礦安全規(guī)程(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局)3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)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(fēng)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(jī)械方法落煤和裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、液壓支架支護(hù)的采煤方法，同時(shí)用機(jī)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(shí)實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤作業(yè)和綜合機(jī)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(jī)械化固體充填采煤工作面，具有掩護(hù)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(jī)械裝置。固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)solid-fillingmaterialscompacter由液壓油缸等組成，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)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(shí)程度的機(jī)械裝置。3.7布置在綜合機(jī)械化固體充填采煤工作面端頭，可以實(shí)現(xiàn)將固體充填材料從巷道固體充填材料輸送機(jī)轉(zhuǎn)載至固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)上的機(jī)械裝置。3.8可以實(shí)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(gè)綜合機(jī)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(jià)采高equivalentminingheight工作面實(shí)際采高與原巖應(yīng)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(shí)變形量與設(shè)計(jì)充填高度的比值。4一般要求4.1充填采煤設(shè)計(jì)建(構(gòu))筑物下、水體下及鐵路下等的充填采煤設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)充采質(zhì)量比，留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定；矸石等固體材料井下處理的充填采煤設(shè)計(jì)，應(yīng)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(yīng)選擇矸石、粉煤灰、露天礦剝離物、風(fēng)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(yīng)滿足充填采煤設(shè)計(jì)要求，其壓實(shí)特性應(yīng)按照NB/T51019進(jìn)行測(cè)試。3GB/T39338—20205系統(tǒng)布置技術(shù)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(yīng)與綜合機(jī)械化采煤方法相同，充填工作面應(yīng)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(jī)和固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)共同完成作業(yè)，巷道固體充填材料輸送機(jī)與固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)之間應(yīng)布置巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機(jī)。固體充填材料經(jīng)巷道固體充填材料輸送機(jī)→巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機(jī)→固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)→固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)推向采空區(qū)壓實(shí)。充填工作面一般采用仰采布置，俯采布置時(shí)角度應(yīng)不大于12°,大于8°時(shí)應(yīng)有支架防滑防倒等措施。充填采煤工作面長(zhǎng)度一般為50m～200m,采高一般不大于6m。一種綜合機(jī)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(yùn)輸平(斜)巷；6——煤礦用固體充填液壓支架；7——運(yùn)煤刮板輸送機(jī)；8——運(yùn)煤轉(zhuǎn)載輸送機(jī)；9——運(yùn)煤帶式輸送機(jī)；11——巷道固體充填材料輸送機(jī)；16——固體充填材料；圖1一種綜合機(jī)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(chǔ)料系統(tǒng)、運(yùn)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(yīng)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(chǔ)料倉(cāng)等構(gòu)成，井上固體充填材料通過投料管運(yùn)輸至井下儲(chǔ)料倉(cāng)，具體技術(shù)要求應(yīng)符合NB/T51022、NB/T51023。5.2.3井下掘進(jìn)矸石儲(chǔ)存系統(tǒng)井下掘進(jìn)矸石儲(chǔ)存系統(tǒng)一般獨(dú)立設(shè)置，應(yīng)設(shè)計(jì)有篩分破碎、集中儲(chǔ)存及輸送控制等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)能力應(yīng)滿足井下掘進(jìn)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(jī)和巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機(jī)運(yùn)輸至綜合機(jī)械化固體充填采煤工作面，系統(tǒng)能力應(yīng)滿足充填能力要求。充填材料運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì)斷面尺寸應(yīng)滿足固體充填材6設(shè)備要求6.1綜合機(jī)械化固體充填設(shè)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(yīng)采用雙頂梁結(jié)構(gòu)，前頂梁掩護(hù)采煤作業(yè)，后頂梁掩護(hù)固體充填作業(yè)，并設(shè)有移動(dòng)固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)的滑移機(jī)構(gòu)。在煤礦用固體充填采煤液壓支架后頂梁下方設(shè)置固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)。煤礦用固體充填采煤液壓支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不小于同等采礦地質(zhì)條件常規(guī)綜合機(jī)械化采煤工作面的液壓支架，具體技術(shù)要求應(yīng)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(jī)固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)應(yīng)具備懸掛于煤礦用固體充填采煤液壓支架后頂梁下部運(yùn)行作業(yè)的功能，能夠定點(diǎn)定量輸送固體充填材料至采空區(qū)，其輸送能力應(yīng)與工作面運(yùn)煤刮板輸送機(jī)相匹配，在水平與垂直方向應(yīng)具有適應(yīng)工作面充填條件及工藝的彎曲度，具體技術(shù)要求應(yīng)符合NB/T51024。6.1.3巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機(jī)巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機(jī)輸送能力應(yīng)與巷道固體充填材料輸送機(jī)相匹配，長(zhǎng)度伸縮范圍一般6.1.4固體充填材料自重投料輸送設(shè)備填設(shè)計(jì)能力相匹配，具體技術(shù)要求應(yīng)符合NB/T51022、NB/T51023。6.2綜合機(jī)械化采煤設(shè)備綜合機(jī)械化采煤設(shè)備包括采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械和支護(hù)設(shè)備，采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)械與常規(guī)綜合機(jī)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(yùn)煤刮板輸送機(jī)、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(jī)的作業(yè)工序。7.2充填工藝7.2.1固體充填材料運(yùn)輸系統(tǒng)操作操作包括啟動(dòng)和停機(jī)作業(yè)。啟動(dòng)順序依次為：固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)、巷道固體充填材料轉(zhuǎn)載輸送機(jī)、巷道固體充填材料輸送機(jī)、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(shí)工藝按照采煤機(jī)運(yùn)行方向，充填作業(yè)分為兩種方式：工作面機(jī)尾向機(jī)頭方向充填作業(yè)方式、工作面機(jī)頭由固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)機(jī)尾向機(jī)頭方向進(jìn)行充填：當(dāng)靠近機(jī)尾的卸料孔卸料達(dá)到一定高度后，開啟下一個(gè)卸料孔、關(guān)閉靠近機(jī)尾的卸料孔，啟動(dòng)靠近機(jī)尾卸料孔支架的固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)，壓實(shí)固體充填材料，然后重復(fù)上述工序，一般需要3～5個(gè)循環(huán)。當(dāng)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(jī)停機(jī)、向前拉移一個(gè)步距。啟動(dòng)固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)將固體充填材料推至采空區(qū)，使其接頂并壓實(shí)。7.2.2.3工作面機(jī)頭到機(jī)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(jī)機(jī)頭向機(jī)尾方向進(jìn)行充填：從固體充填材料多孔底卸式刮板輸送機(jī)機(jī)頭到機(jī)尾方向?qū)?～5個(gè)卸料孔分為一組，每組內(nèi)先打開靠近機(jī)尾的卸料孔卸料，達(dá)到一定高度后，開啟下一個(gè)卸料孔、關(guān)閉靠近機(jī)尾的卸料孔，啟動(dòng)靠近機(jī)尾卸料孔支架的固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)，壓實(shí)固體充填材料，然后重復(fù)上述工序，一般需要3～5個(gè)循環(huán)，以此類推完成充填作業(yè)。當(dāng)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(jī)停機(jī)、向前拉移一個(gè)步距。啟動(dòng)固體充填材料壓實(shí)機(jī)構(gòu)將固體充填材料推至采空區(qū)，使其接頂并壓實(shí)。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(cè)與控制在巷道固體充填材料輸送機(jī)及運(yùn)煤帶式輸送機(jī)中安設(shè)計(jì)量裝置，監(jiān)測(cè)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(píng)價(jià)指標(biāo)。8巖層移動(dòng)控制要求9圍巖破壞和地表移動(dòng)預(yù)計(jì)9.1等價(jià)采高計(jì)算方法等價(jià)采高應(yīng)按式(1)計(jì)算：式中：9.2固體充填采煤后圍巖破壞和地表移動(dòng)預(yù)計(jì)固體充填采煤后地表移動(dòng)預(yù)計(jì)、水體下固體充填采煤覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)計(jì)和水體上固體充填與壓煤開采規(guī)范》執(zhí)行。各預(yù)計(jì)公式中的煤層采厚應(yīng)采用等價(jià)采高，其計(jì)算方法見9.1。10巖層與地表移動(dòng)觀測(cè)要求10.1固體充填采煤工作面礦壓觀測(cè)充填采煤過程中固體充填采煤工作面礦壓觀測(cè)應(yīng)包括煤礦用固體充填采煤液壓支架工作阻力、壓實(shí)機(jī)構(gòu)最大壓實(shí)力、充填前頂板下沉量、充采質(zhì)量比及超前支承應(yīng)力等。10.2充填材料承載壓縮率監(jiān)測(cè)充填采煤時(shí)，應(yīng)在采空