228 6工作面回采顶板情况与矿压分析
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回采工作面顶板管理制度1、坚持工作面支护质量和顶板动态监测,开展安全隐患整改情况的班评估工作。
2、所有支护材料的规格质量,供货渠道,合格证必须符合设计要求。
3、工作面最大控顶距四排,最小控顶距三排,采用见四放一的正规循环作业方式,初次放顶前的控顶范围,必须在作业规程中规定。
4、工作面顶板不出现台阶下沉,控顶范围内,顶底板移近量按采高≤100㎜/m。
5、新下井和修好后的单体,必须经过试压合格后,方可下井使用,损坏和不能使用的单体及时升井检修,所有入井的单体使用____个月后,都要升井试压,合格后,方可继续使用。
6、单体初撑力必须≥90KN,达不到要求的要进行二次加压,泵站压力必须≥18mpa,乳化液浓度不低于2~____%,系统完好,不漏液。
7、支柱全部编号管理,不缺梁少柱,工作面单体必须全支撑,严禁使用不合格支柱,支柱不漏液,不自动卸载,无外观缺损。
8、根据工作面顶板不同,矿、工区组织必要的矿压观测、地质预报,认真掌握顶板初次来压和周期来压规律,在来压前,加强工作面的支护。
9、工作面初次放顶和放收尾顶及过地质构造带时,必须编制专门措施,报总工程师批准。
必要时做到有工区干部、安监员现场跟班指挥。
10、切实搞好工程质量,工作面支柱要打成直线,柱距排距偏差不超过设计值的±100㎜。
____5nR(A____11、不随意留煤顶开采,必须留煤顶,托伪顶开采时,必须有专门措施。
顶板和煤邦必须插严、背实。
12、炮后及时挂梁,悬壁梁到位,端面距≤300㎜,煤壁平直垂直顶底板,伞檐最大不超过250㎜,严禁敞棚作业。
13、工作面上、下安全出口两道超前支护,距煤壁10m范围内打双排柱,10~20m范围打单排柱,其初撑力≥50KN。
14、工作面放顶前要做好修理,打好切断线,压力大时要用双排密集切顶,退路必须畅通。
15、放顶要放齐、放透,严禁提前摘柱,无空载和失效支柱,挡矸有效,放顶时出现压力增大时,应停止作业,进行修理,待压力稳定后,再进行作业。
综采工作面顶板压力分析及有效控制措施摘要:在大多数情况下,矿山压力会对煤矿的开采造成难以估量的损失,它存在于采动空间的周围岩体中。
但是由于矿山压力也有其存在的客观性,它是不可预防和和阻止的。
所以对矿山压力的研究显得尤为必要,本文主要阐述了综采工作面顶板压力控制的措施,确保煤矿开采安全。
关键词:综采工作面;顶板压力;冒顶;控制措施1.引言综采工作面顶板压力事故的发生,很大程度上是顶板压力控制失衡,造成冲击矿压现象、瓦斯涌出现象,造成了较为严重的安全事故。
因此,为更好地创设良好的安全环境,确保矿工的生命财产安全,应强化对综采面顶板压力的科学控制。
从各项工作的有效落实入手,从科学发展着眼,全面贯彻落实各项工作规范及要求,实现综采工作面科学管理。
2.综采工作面顶板事故的原因在煤矿开采中,综采工作面顶板安全事故的发生,会对煤矿施工作业造成严重的损坏。
从实际来看,综采工作面顶板事故主要有两个原因所致:一是采矿工作面的地质条件。
由于工作面处于“断层”或“破碎层”,开采施工的地质条件比较恶劣,进而造成岩体崩塌等事故的发生;二是采矿的工作方式。
不同回采工序,会导致不同类型的顶板事故。
2.1 地质条件复杂在煤矿开采中,由于地质条件复杂,极易造成综采工作面事故的发生。
特别是在断层、破碎带的施工中,地质条件的复杂性、脆弱性,增加了事故发生的可能性。
特别是断层破碎带,在破碎带的地质环境之下,一系列施工操作,都会对岩石造成影响,导致岩石出现结构性改变,随着综采工作面的不断推进,层面出现一定程度移动之时,极易发生顶板事故。
2.2 采煤工作方式不当科学合理的采煤工作方式,也是确保工作面顶板压力有效控制的关键。
但从实际来看,采煤作业中,冒顶问题时有发生。
例如,煤壁没有支护空间的情况下,采煤机在割煤以及爆破落煤后需要立即进行支护,如果支护不及时就会导致输送机的机头机尾以及替换支护时工作面的两端,回柱放顶时出现“冒顶”。
3.综采工作面顶板压力现象煤矿开采作业中,实现对综采工作面顶板压力的有效控制,是确保煤炭开采安全的关键所在。
十一月份综采工作面矿压观测分析报告本月通过对33405综采工作面矿压观测,掌握了该工作面煤层顶板初次来压和周期来压步距、工作面支架支护强度、围岩破坏活动过程煤壁中应力变化大小和应力影响范围。
为工作面现场管理提供完善、准确的资料,以直接指导生产实践和解决施工生产问题。
一、煤质和煤层赋存情况,该工作面所采(3+4)#煤层是二叠系下统山西组主要可采煤层,根据现有巷道揭露的煤层资料分析,该面煤层结构简单,煤层属稳定煤层,煤层厚度为 3.65m。
煤层倾角3°~7°平均6°。
1、煤层顶、底板情况:(1)、顶板:顶板依次为伪顶、直接顶、基本顶。
伪顶为灰黑色碳质泥岩,泥质结构,薄层状构造,厚度平均约为0.18m;直接顶为黑色砂质泥质结构,泥质结构,薄层状构造,斜层理较发育,底部含碳质,厚度平均约为7.75m;基本顶为灰色粉砂岩、中间含中粒砂岩,为粉砂状结构,薄层状构造,厚度平均约为8.05m。
(2)、底板:直接底板为灰黑色泥岩,泥质结构,薄层状构造,厚度平均约8.5m。
3#+4#煤层顶板以泥岩为主,抗压强度平均13.8MPa;抗拉强度平均0.95MPa;单项抗剪强度平均6.79 MPa;底板也多为泥岩,抗压强度平均10.6MPa。
2、地质构造:据掘进揭露的地质资料分析,33405工作面煤层整体形态为一单斜构造,工作面沿倾向布置,从工作面巷道揭露资料看,该面地质构造相对简单,古河床冲刷带和F28正断层横穿整个工作面。
工作面里段为易冒落的顶板,顶板随回采而垮落,顶板来压比较稳定。
二、原始记录汇总:①工作面支架支护载荷的观测根据,33405工作面的顶板支护动态监测记录:每5天进行一组数据分析,数据平均值如下:1-5:16.68 Mpa、6-10:20.1Mpa、11-15:20.86 Mpa、16-20 21.94Mpa、21-25:20.34MPa、26-30:22.5 Mpa, 本月共出现4个压力峰值,分别是6日的25.1Mp、12日的20.2 MPa、22日的28MPa、28日的29.2Mpa,其它时间都相对平缓。
回采工作面和采区巷道顶板动压力现象的分析及对策摘要:本文首先对回采工作面和采区巷道顶板动压力的现象的成因以及主要的类型进行了分析,然后结合煤矿井下的生产实际,提出了几点解决回采工作面和采区巷道顶板动压力现象的具体对策,可以使顶板动压力现象得到有效的改善。
关键词:回采工作面顶板动压力对策所谓的煤矿动压现象就是指煤矿井下进行开采过程中,积聚大量弹性能的煤、岩体在高应力状态下突然冒落或抛出,释放巨大的能量,产生声响、震动、气浪等显著的动力效应。
由于它具有突发的特点,因而容易造成煤矿开采过程中的严重灾难。
煤矿动压现象的两种具体表现形式就是回采工作面和采区巷道顶板压力现象。
1 回采工作面和采区巷道顶板动压力现象成因及主要类型煤矿回采工作面和采区巷道顶板压力主要分为静压现象和动压现象两种类型,本文主要探讨的是动压现象。
综合成因、表现形式及形成机理几个方面可以将煤矿的动压分为冲击矿压、煤及瓦斯突然喷出和顶板大面积来压三类。
冲击矿压是指在高应力作用下煤或岩体聚集了大量的弹性变形能,采掘工程接近该处时,由于部分岩体接近极限平衡状态,再加之爆破等诱发因素,导致力学系统的平衡突然的破坏,瞬时发生煤岩体脆性破坏,突然释放积聚的弹性变形能,产生声响、冲击波,大量煤或岩块等被抛出的动压现象。
煤和瓦斯突然喷出是由于高应力作用下积聚能量和富含瓦斯的承压作用的结果,当开采工作接近时,由于各种诱发因素的作用,致使弹性变形能和承压瓦斯的释放,形成煤和瓦斯的喷出。
顶板的大面积来压是指当顶板下部的暴露面积由于煤体的采空达到一定限度时,在自重的作用下,弯曲应力超过极限应力导致顶板裂缝延伸到贯穿该岩层时,产生的顶板大面积突然塌落的现象。
顶板垮落时由于瞬间已采空间气体被排出产生的“暴风”、自重的冲击力和部分顶板弯曲变形聚集的弹性变形能的释放的综合作用,往往发生岩体破坏和巨大声响等矿压现象。
综上所述,可以看出三种动压现象都是由于能量释放导致的动压出现,是一定条件作用下引起的突发破坏的现象,其中冲击矿压和顶板的大面积来压是矿山压力作用的结果,而煤和瓦斯突然喷出是矿山压力和承载气体综合作用的结果。
采掘工作面支护质量检查顶板动态监测及分析制度为进一步加强采掘工作面支护质量检查和顶板动态监测分析管理工作,保证采掘工作面顶板支护质量与安全,根据《山西省煤矿顶板安全管理规定》和《煤炭生产技术管理规定》的文件要求,制定我矿《采掘工作面支护质量检查、顶板动态监测及分析制度》。
一、管理机构组长:总工程师副组长:采煤副总工程师掘进副总工程师成员:生产技术部主任工程师、地质测量部主任工程师、调度室主任工程师、生产技术部矿压组成员、调度室各采煤、掘进、开拓队队长、技术员和其它相关工程及巷修队组队长、技术员。
二、部门职责划分(一)生产技术部:L生产技术部是矿压监测技术业务的管理机构,负责建立健全采掘工作面矿压监测管理制度及矿压监测业务指导和技术管理工作。
2.负责监测仪器配置管理,监督检查测站运行状态,分析监测数据的真实性、准确性与可靠性,提出分析处理意见。
3.负责矿压监测新设备、新产品的试验应用推广及矿压仪器仪表与物资的管理。
(二)地质测量部:L负责巷道顶板岩性取芯、窥视,并对岩性进行鉴定分析。
(三)调度室及生产队组:1.调度室主任工程师为采掘工作面矿压管理的第一责任人,全面负责采掘工作面矿压观测仪表、顶板离层仪的安装及数据观测、收集整理工作。
2.采、掘、开、巷修、回采准备队技术员为本队施工区域巷道矿压监测管理工作负责人,具体负责工作面支护质量监测。
包含顶板岩性探测,矿压观测站布站与仪器仪表的安装,及时采集、记录矿压监测数据,按要求报送各类矿压报表及分析,负责作业现场矿压管理,落实巷道维护和顶板管理措施的执行情况,并每月对所施工区域矿压监测情况进行分析总结,并形成分析报告,同时配合生产技术部对矿压仪器仪表设备管理工作。
3.采掘辅助队组技术员负责沿空留巷(墙)巷道的矿压监测管理;巷修队组技术员负责采煤工作面顺槽整巷期间矿压监测管理;采煤工作面安装期间两巷及工作面矿压监测管理。
三、采掘工作面支护质量检查、顶板动态监测内容(一)采煤工作面支护质量检查内容及观测频度1.工作面液压支架整体初撑力不低于额定值的80%,工作面液压支架初撑力整体达标率不得小于80%o单体液压支柱初撑力标准:柱径(I)IlOnlnI的不得小于140KN(15MPa);柱径610OnIm 的不得小于90KN(12Mpa)o对于软岩条件下初撑力确实达不到要求的,在制定措施、满足安全的条件下,必须经矿总工程师审批。
黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCE第11卷第2期2020年1月Voe.11Jan.2020工作面矿压的规律与判别顶板压力的方法赵春光(七台河市不动产登记中心,黑龙江七台河154600)摘要:在煤矿开采过程中,顶板压力从小到大呈周期性变化。
压力规律的原因是随着工作面的向前推进,采空区逐渐扩大,引起基 本顶岩层周期性的活动。
顶板压力的大小对顶板控制工作有直接关系。
掌握了顶板活动的规律,能辨别顶板压力的大小,就可以 保障安全,提高采煤的生产效率。
关键词:工作面矿压;一般规律;顶板压力中图分类号:TD822 文献标志码:A文章编号:1674 -8646(2020)02 -0072 -02Th)iaw ofmnn)pr)tur)nnworknng fac)andth)m)thodofdnttnngunthnng roofpr)tur)ZHAO Chun-guang(QitaiOe Real Estate Registration Center , Qitaihe 154600, China )Abstract : In the process of cod mining , the roof pressure changes pe/odically Com small to lu/O The reason of thelaw of pressure is that with the advance of the working Xco , the goaf expands gradudly , which causes the pe/odic activity of the basic roof strata. The size of roof pressure has a direct relationship with roof control work. Maste/ng the law of roof activity and being able to iOentiO the size of OCcOncy of cod mining Key worls : Face pressure ; General law; Roof pressure1工作面矿山压力的一般规律在煤矿开采过程中,顶板压力从小到大呈周期性变化。
130408综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告一、矿压观测的目的和任务1、掌握回采工作面上覆岩层运动横向和纵向的发展规律及移动概况与支架的相互关系,更好地进行老顶来压的预报,提出合理的顶板管理措施,如支护方式,支护强度,特种支护,回采工艺等等,为工作面的高产、高效安全生产创造良好的技术条件。
2、对采煤工作面支护质量进行监测,任务包括:监测日常生产过程中支架的支护质量、围岩移动概况,不安全隐患因素等,以达到安全生产可靠的目的,在保证顶板安全的前提下充分发挥综采液压支架的优势。
3、掌握巷道支架与围岩的相互关系,其任务包括提出合理的围岩松动范围,确定合理的巷道支护型式、支护参数。
4、研究掌握采动影响和支撑压力的分布规律,其任务包括确定回采巷道的支护参数,确定煤壁前方巷道合理的维护范围,确定工作面的端头支护的技术措施等,以保证安全生产,提高资源的回收率,提高技术经济效果等。
二、工作面地质及开采条件1、工作面概况井上下关系见表1煤层情况表(表2)工作面煤层顶底板情况表(表3)2、支护2.1 正常支护选用ZZ4000/14/28型掩护式液压支架。
支架说明表(表4)2.2 工作面支护强度计算:工作面内切眼长202.5m,实选136架支架支护,可支护长度204m。
移架的动作顺序:降架→移架→升侧护板→升柱2.3 特殊支护工作面在过断层、顶板破碎、片帮、冒顶等情况下,采取的特殊支护方式。
2.4 巷道布置皮带顺槽断面及支护方式:宽4m×高2.7m(锚网索支护)轨道顺槽断面及支护方式:宽3.6m×高2.7m(锚网索支护)切眼断面及支护方式:宽6.5m×高2.7m(锚网索+槽钢联合支护)以上在顶板管理正常情况下使用,若现场遇断层,地质构造时,施工单位另制定针对性措施。
以上材料均放在轨道巷距工作面100m范围内,码放整齐,挂牌管理。
三、观测方案1、观测工具ZZ4000/14/28型液压支架在前、后立柱上安有压力表,压力数据实时记录,技术人员到现场收集数据并进行分析。
228 6工作面回采顶板情况与矿压分析
摘要:开滦(集团)东欢坨矿2286工作面位于-500水平北二采区8煤层,南至北二采区运输上山,北至2号勘探线以南150m,为北二采区首采工作面,四周无采掘工程。
该文首先介绍了2286工作面回采顶板情况,然后介绍了矿压分析情况,最后谈谈2286工作面收尾技术要点及新技术。
关键词:2286工作面回采顶板矿压分析
2286工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法,顶板管理采用自然垮落法,沿底回采,一次采全高。
工作面采用MG650/1515-WD型电牵引采煤机,ZY9200-22/46、ZY9200-20/42、ZYG9200-22/46型液压支架及SGZ960/1050型中双链刮板输送机完成煤的“破、装、运、支、处”。
1 工作面概况
2286工作面设计可采长度:风道900m,运道910m。
2011年5月15日6点班开始单班试生产,试生产期间完善运道皮带防跑偏装置,并对假机头的处进行了改造,完善风道辅助运输系统等工程。
2011年6月1日开始单班正常生产,2011年8月19日双班进入,2012年11月完成收尾工作。
2286工作面在回采期间共过四个地质异常区、三个水文异常区、五个泄水川、两个泄水联络巷、一个采面泄水眼、五个泄水钻窝。
回采中由于工作面面长的变化,采面风道机尾先后在
T875m、T850m、T800m、T625m加了四组ZY9200-20/42型液压支架。
2 顶板情况及处理措施
2286工作面初期为俯斜开采,运道角度下山较大,老塘由机头向机尾方向落板,至7月3日六点班老塘全部落板,风道进尺24.5m,运道进尺24m。
根据工作面矿压监测实际,工作面周期来压步距为:15-25m。
工作面回采至风道T863m处,工作面机尾首先揭露DF35-1正断层,断层落差7.0m,倾角70°。
2011年8月13日工作面风道回采至T850m时,70组以上支架出现倾倒趋势,支架上顶及前梁处不断有煤矸冒落,至8月16日70组以上支架倾倒严重,支架倒架、挤架、顶梁错差的现象更为严重,工作面个别支架倾角最大达到42°。
同时支架由正常时面接触顶板变成线接触甚至是点接触顶板,造成架间、梁端出现较大的错差,并大量流煤矸,使支架上顶顶空,支架受自身的重量影响,倾倒现象更为严重,给安全生产带来严重威胁。
直至2012年2月10日,综采队经过长达半年的不懈努力,采取各种行之有效的办法,将工作面倾倒支架全部扶正。
工作面通过采用铺网技术回采,有效地控制了顶板冒落、煤壁片帮,保证了工作面正规循环作业,大大提高了采面的回采率和原煤产量。
2286工作面随着回采向前推进,在风、运道顶板压力较大和过
泄水川及钻窝时,采取在风、运道丢棚子保证安全回采。
2286风道在回采初期采用滞后回棚子支护工艺,于2012年2月1日开始采取架前替板工艺。
由于采用架前替板工艺,风道上帮压力较大,综采队于2012年3月14日(风道T734m,运道T743m,)开始采取在风道上帮棚档间均匀布置3根锚杆加强支护,有效地控制了风道上帮来压,保证了回采安全。
2286运道在回采时采用滞后回棚子支护工艺,由于工作面面长变短,工作面于2012年9月16日(风道T157m,运道T163m)夜班将机头处一节溜槽拆除,并将头组支架下放至运道,实现了运道的全断面支护工艺。
3 矿压分析情况
东欢坨矿2286工作面2012年4月-11月来压周期(步距)是7~11d左右。
记录日观测数据,根据2012年4月-11月观测,周期来压为7~11d,由于回采期间,监测线有间断时候,对回采局部监测有些偏差。
在回采过程中(回采时),支架末阻力最大达到60MPa/架。
在实际观测中,局部个别支架出现了漏液卸压现象,导致初撑力末能达到预定值,使支架的特性不能充分发挥出来,从而影响到整体架组对采场的支撑效果。
由此可知,在确保泵站压力(30MPa)、及时避免漏液卸压现象发生的前题下,该支架初撑力的设计比较合理,能够适应采场活动的需要。
按支架最大工作阻力来说,到额定工作阻力(9600kN/架)已没有富余量,说明支架承载强度比较大,采场来压不稳,应力集中现象较严重,回采后期应对采场中、下部加强防护工
作。
由图中可以看出,支架的工作阻力最小为3MPa/架,最大为60 MPa/架(安全阀未卸载造成的)。
其载荷频率分布规律是:在观测期间。
支柱在整个承载过程中因处支架上位置的不同,其承载载荷也是不一样的,其特点表现为:在现场实际观测过程中,部分支柱在来压时出现压力超限现象,造成安全阀
开启。
采场局部有煤壁片冒的主要原因是:(1)顶煤厚度不均、煤体强度低、加之工作面倾角也比较大,当基本顶来压时,由于支架上顶煤已空顶或采面初撑力小等原因,从而导致基本顶压力直接作用于采面上,在回采的采动影响下产生片冒现象。
(2)工作面推采速度比较慢,老顶来压,支架倾斜顶板上顶接触受力面积不均,造成煤壁受力较大,造成片帮次要原因。
(3)现场处于地质异常区顶板破碎,初撑力达不到技术要求,造成片帮的次要原因。
采面支架产生周期压力不规律性的主要原因为:由于采场煤层不平整,变化多,从而造成支架上方在基本顶压力作用下产生的破碎煤体不一样,有局部托煤顶或破板现象,这样便使支架对上顶承载量整体受力不均,使其承载载荷也相应变化。
2286工作面局部倾角变化较大,矸石容易顺采煤机或溜槽下滑,加强对采面的顶板管理。
4 2286工作面收尾技术要点及新技术
2012年10月30日,2286工作面开始进入收尾阶段。
当天十点
班开始联纤维网,10月31日六点班开始联第一条绳,11月3日开始打第一排锚杆,11月10支架全部定位,11日π钢上完,上风开始做绞车窝,15日上风开始做抹角及煤壁侧打帮柱,16日开始打锚索,17日开始打帮锚杆。
收尾过程中保证工作面割平、割直,顶梁调平,采高控制在3.2~3.5m,沿板回采,煤层厚度不足时,适当破底。
上、下出口加强支护,上出口高度不低于 3.5m。
保证工作面支架初撑力要求,确保液压系统完好。
通过泄水巷里段及切眼的锚网施工,巷道成型较好。
尤其是机掘配合锚杆施工,效果更好。
经过几个月的离层仪观测,顶板离层及两帮移近量变化不大,巷道断面没有多大变形。
因此在8S煤掘进时可以推广锚杆施工工艺,不但可以降低成本,而且有利于回采。
在新开掘涌水量较大巷道中,推广使用水槽和挖沉淀蓄水池排水方法。
在该区域施工过程中,顶板裂隙水、底板涌水等都较大,给正常施工及巷道排水带来了很大的困难,后经挖沉淀池蓄水和使用水槽排水取得了很好的效果,减少了水冲巷道及底板底鼓的频发事故。
施工速度增快了好多。
在收尾过程中我们积极推广应用新技术、新材料,对2286回采工作面收尾提出革新,全面应用“格瑞特聚酯纤维柔性假顶网”进行支护,代替传统的金属菱形网。
用锚杆,纤维网,上绳,打锚索联合支护的方式控制顶板。