井下采掘工作面顶板压力观测。根据长期矿压观测数据对采掘工作面的顶板底板进行分类,为顶板支护的支柱、密度及支护辅助材料的设计选型提供可靠依据。
改进支护技术、支护材料。肥矿集团逐步淘汰采煤面使用的木支柱、摩擦金属支柱,采用单体液压支柱配铰接顶梁支护顶板。掘进工作面巷道采用光爆锚喷技术,推行使用螺纹钢树脂锚杆、锚网喷、锚网索支护、锚网索架拥支护、锚注法支护。
综采工作面顶板维护管理。工作面正常情况下,采用追机移架方式对顶板及时维护,采煤机割煤后先移支架再移运输机。工作面上、下端头放顶线处及时支设切顶密集支柱,轨道顺槽密集支柱与过渡支架尾槽梁对齐。胶带顺槽转载机尾后部支1架中置式后端头支架。工作面遇断层顶板破碎时超前移架。煤壁片帮深度较大时针对顶板及煤帮状况采取打锚杆加固煤壁。采煤机割煤后,若新暴露出来的顶板在短时间内不会冒落,可采取平行工作面挑梁护顶措施。若顶板破碎严重而易冒落时可在挑梁的同时,铺金属网、木板等护顶材料。工作面顶板随采随落冒落面积较大时,可以在相邻支架间超前架设垂直于煤壁的一梁二柱(或三柱)的棚子护顶,在棚梁下面再架设1~2根平行于工作面煤壁的临时抬棚。
险要地点特殊支护。工作面遇到断层、淋水区、破碎带、结核石,局部超高,过老巷、过中间巷、过暗硐、过冒落区、顶底板松软、煤层倾角变化,以及托化顶开采、悬顶面积大、留顶板煤等特殊情况下,编制专项加强顶板措施;破碎地段能超前移架的必须超前移架;带压擦顶移架;超前移架支护,工作面局部片帮较深时可超前移架及时支护空顶区;平行工作面煤壁挑梁护顶;垂直工作面煤壁架棚护顶。
初采工作面支架管理。各矿成立专门力量负责工作面安装及初采期间的安全生产管理,对安装后的工作面进行检查验收,合格后方可投产。初采期间安排专业人员盯现场。工作面初次放顶制定专门安全技术措施。工作面控顶方式根据顶板情况、矿压观测资料、初压步距、来压强度确定。
防治工作面出口冒顶。工作面安全出口与巷道连接处必须加强支护。特殊情况下加大超前支护长度和支护强度。安全出口设专人维护,注意发生支架断梁折柱、巷道底鼓变化。当巷道顶板完整时,可用替棚方式进行超前支护。顶板破碎、压力大难以用替棚超前支护时,可在原巷道拥梁下托双排金属链接顶梁,下支单体液压支架。
回柱及撤面防治冒顶。采煤工作面必须及时回柱放顶,控顶距离超过作业规程规定的,严禁采煤。回柱要分段进行,回柱时先检查作业地点支柱状态是否良好,特殊支柱是否符合规定。中厚煤层工作面回柱,必须使用回柱专用长柄工具远距离操作卸载。工作面顶板来压和遇到其他险情立即停止回柱,撤至安全地点,险情排除后再行回柱。回柱放顶由下往上,由采空区向工作面按顺序回撤。撤面作业地点保持2~3人,注意观察顶板及支架变化。工作面回撤后及时回撤两巷支架,在回撤后部有悬顶或顶板离层破碎、压力大的地点支架时不得采用人工近距离回撤的方法,可使用回柱绞车回撤。
掘进巷道顶板维护。一般维护按作业规程要求进行支护,如遇地质条件变化需改变支护方式,必须编写补充措施经批准后执行。支架规格及支护质量要符合规程措施规定。掘进面严禁控顶作业,严格执行敲帮问顶制度。要加强贯通巷道管理。锚杆杆体材料和锚网材料符合直径和强度要求。
临时支护。新开门巷道支齐三架棚后要用前探梁作临时支护,前探距离要根据循环进度在作业规程中具体规定;锚喷、锚杆支护的巷道要用前探梁作临时支护。
巷道新开门与交叉口防冒顶。巷道交叉口开门前,必须有符合现场实际的开门口施工大样图。如开门口是砌碹碹岔,则应设计相应的临时支护大样图。架棚巷道新开门口必须使用临时抬棚,将开门口范围内及其两侧各不少于一架原棚梁托住,然后开宽巷道再使用永久抬棚。锚喷及锚杆支护巷道的开门口要有加强支护措施。
复采区和再生顶板区域内巷道防冒顶。在复采区和再生顶板区域内施工的交叉口,除执行一般巷道交叉口支护的规定外,巷道交叉口的顶、帮都要用条笆密背,并用木棒加紧背牢,防止漏碴造成空洞。
巷道维修防冒顶。独头掘进巷道必须撤出迎头施工人员,严禁与迎头施工人员平行作业。施工前要将作业地点前后10米范围内的支架全部进行加固。整修换棚必须先支后回。独头巷道维修时必须由外向里依次进行,并严禁人员进入维修地点。严禁分段平行作业。
推进新工艺新技术新设备应用。1996年,新矿集团在回采工作面开始使用无链牵引双滚筒采煤机,缩短机道顶板悬露时间,提高了回采面安全系数。部分矿井应用螺旋钻采工艺实现了薄煤层工作面无人开采。
全省煤矿在加强防治技术措施应用的同时,定期对采掘顶板和巷道进行覆盖式安全评价,评价重点是巷道布置、采掘工艺设计、支护设计、施工工序及现场管理等方面。落实顶板管理技术责任制、回采技术责任制、掘进技术责任制、安全生产责任制,严格顶板工程质量管理。
二、顶板灾害防治技术措施
井下采掘工作面顶板压力观测。根据长期矿压观测数据对采掘工作面的顶板底板进行分类,为顶板支护的支柱、密度及支护辅助材料的设计选型提供可靠依据。
改进支护技术、支护材料。肥矿集团逐步淘汰采煤面使用的木支柱、摩擦金属支柱,采用单体液压支柱配铰接顶梁支护顶板。掘进工作面巷道采用光爆锚喷技术,推行使用螺纹钢树脂锚杆、锚网喷、锚网索支护、锚网索架拥支护、锚注法支护。
综采工作面顶板维护管理。工作面正常情况下,采用追机移架方式对顶板及时维护,采煤机割煤后先移支架再移运输机。工作面上、下端头放顶线处及时支设切顶密集支柱,轨道顺槽密集支柱与过渡支架尾槽梁对齐。胶带顺槽转载机尾后部支1架中置式后端头支架。工作面遇断层顶板破碎时超前移架。煤壁片帮深度较大时针对顶板及煤帮状况采取打锚杆加固煤壁。采煤机割煤后,若新暴露出来的顶板在短时间内不会冒落,可采取平行工作面挑梁护顶措施。若顶板破碎严重而易冒落时可在挑梁的同时,铺金属网、木板等护顶材料。工作面顶板随采随落冒落面积较大时,可以在相邻支架间超前架设垂直于煤壁的一梁二柱(或三柱)的棚子护顶,在棚梁下面再架设1~2根平行于工作面煤壁的临时抬棚。
险要地点特殊支护。工作面遇到断层、淋水区、破碎带、结核石,局部超高,过老巷、过中间巷、过暗硐、过冒落区、顶底板松软、煤层倾角变化,以及托化顶开采、悬顶面积大、留顶板煤等特殊情况下,编制专项加强顶板措施;破碎地段能超前移架的必须超前移架;带压擦顶移架;超前移架支护,工作面局部片帮较深时可超前移架及时支护空顶区;平行工作面煤壁挑梁护顶;垂直工作面煤壁架棚护顶。
初采工作面支架管理。各矿成立专门力量负责工作面安装及初采期间的安全生产管理,对安装后的工作面进行检查验收,合格后方可投产。初采期间安排专业人员盯现场。工作面初次放顶制定专门安全技术措施。工作面控顶方式根据顶板情况、矿压观测资料、初压步距、来压强度确定。
防治工作面出口冒顶。工作面安全出口与巷道连接处必须加强支护。特殊情况下加大超前支护长度和支护强度。安全出口设专人维护,注意发生支架断梁折柱、巷道底鼓变化。当巷道顶板完整时,可用替棚方式进行超前支护。顶板破碎、压力大难以用替棚超前支护时,可在原巷道拥梁下托双排金属链接顶梁,下支单体液压支架。
回柱及撤面防治冒顶。采煤工作面必须及时回柱放顶,控顶距离超过作业规程规定的,严禁采煤。回柱要分段进行,回柱时先检查作业地点支柱状态是否良好,特殊支柱是否符合规定。中厚煤层工作面回柱,必须使用回柱专用长柄工具远距离操作卸载。工作面顶板来压和遇到其他险情立即停止回柱,撤至安全地点,险情排除后再行回柱。回柱放顶由下往上,由采空区向工作面按顺序回撤。撤面作业地点保持2~3人,注意观察顶板及支架变化。工作面回撤后及时回撤两巷支架,在回撤后部有悬顶或顶板离层破碎、压力大的地点支架时不得采用人工近距离回撤的方法,可使用回柱绞车回撤。
掘进巷道顶板维护。一般维护按作业规程要求进行支护,如遇地质条件变化需改变支护方式,必须编写补充措施经批准后执行。支架规格及支护质量要符合规程措施规定。掘进面严禁控顶作业,严格执行敲帮问顶制度。要加强贯通巷道管理。锚杆杆体材料和锚网材料符合直径和强度要求。
临时支护。新开门巷道支齐三架棚后要用前探梁作临时支护,前探距离要根据循环进度在作业规程中具体规定;锚喷、锚杆支护的巷道要用前探梁作临时支护。
巷道新开门与交叉口防冒顶。巷道交叉口开门前,必须有符合现场实际的开门口施工大样图。如开门口是砌碹碹岔,则应设计相应的临时支护大样图。架棚巷道新开门口必须使用临时抬棚,将开门口范围内及其两侧各不少于一架原棚梁托住,然后开宽巷道再使用永久抬棚。锚喷及锚杆支护巷道的开门口要有加强支护措施。
复采区和再生顶板区域内巷道防冒顶。在复采区和再生顶板区域内施工的交叉口,除执行一般巷道交叉口支护的规定外,巷道交叉口的顶、帮都要用条笆密背,并用木棒加紧背牢,防止漏碴造成空洞。
巷道维修防冒顶。独头掘进巷道必须撤出迎头施工人员,严禁与迎头施工人员平行作业。施工前要将作业地点前后10米范围内的支架全部进行加固。整修换棚必须先支后回。独头巷道维修时必须由外向里依次进行,并严禁人员进入维修地点。严禁分段平行作业。
推进新工艺新技术新设备应用。1996年,新矿集团在回采工作面开始使用无链牵引双滚筒采煤机,缩短机道顶板悬露时间,提高了回采面安全系数。部分矿井应用螺旋钻采工艺实现了薄煤层工作面无人开采。
全省煤矿在加强防治技术措施应用的同时,定期对采掘顶板和巷道进行覆盖式安全评价,评价重点是巷道布置、采掘工艺设计、支护设计、施工工序及现场管理等方面。落实顶板管理技术责任制、回采技术责任制、掘进技术责任制、安全生产责任制,严格顶板工程质量管理。