沿空留巷安全技术措施
| 适配人群 | 采煤班组长,支护作业工,放顶操作员 | 使用场景 | 沿空留巷,采空区处理,安全出口维护 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 防止沿空留巷时顶板垮塌伤人,避免煤柱被压坏漏风起火。 | ||
| 适用范围 | 11010采面和老采面之间留巷区域,所有参与施工人员。 | ||
| 职责分工 | 班长盯现场,工人按规程支护,放顶人站安全位置,观察员专看顶板变化。 | ||
| 管理要求 | 单体柱配圆木梁支护,棚距0.5米,净高1.8米,悬顶超2×5米必须强制放顶。 | ||
| 监督与检查 | 技术科每天查支护质量,调度室盯放顶过程,没按要求做就停工重学,再犯扣当班工资。 | ||
为了减少11010采面与老采面之间的煤柱损失,经矿领导研究决定,采用无煤柱开采(沿空留巷)。为保证施工安全特制定安全技术措施如下:
1、施工方法:
沿空留巷无煤柱采煤、沿17型溜子尾,沿巷口进煤柱2米。
2、支护规格:
根据本采煤工作面顶板岩性情况,采用单体柱配圆木梁支护,棚间距为0.5米、净口1.8米、净高1.8米、下宽2.5米。
3.采空区处理方法:
采用全部垮落法处理顶板。采空区冒落高度应普遍不少于1.5倍采高,采空区局部悬顶和冒落不充分,面积小于2×5 m2时,采取打密集柱和戗柱加强支护,大于2×5 m2时,采取打戗棚、木垛、密集柱,加强矿压监测;大面积悬顶不落时,应采取上述措施外,必须进行强制放顶。
4.放顶安全措施:
(1)、回柱后顶板不垮落,悬顶距超过作业规程规定时,必须停止作业,采取人工强制放顶。
(2)、放顶人员必须站在支架完整、无崩绳、崩柱、甩钩、断绳伤人等危险的安全地点工作。回柱放顶前必须对放顶安全工作进行全面检查,清理好退路,回柱放顶时,必须指定有经验的人员观察顶板。
5、安全出口:
(1)、为保证采面回采安全生产,需在进风、回风巷两端设有安全出口,安全出口规格2ⅹ0.8米(长*宽)。
(2)、采煤工作面下方有安全出口与巷道连接处20米范围内,必须加强支护,此巷道内高度不得低于1.8米。安全出口必须设专人维修,发生支架段梁断柱,巷道底鼓变形时,必须及时更换、清挖。
6、其他未尽事宜严格按《11010采煤工作面作业规程》施工。如需变更沿空留巷开采方法必须通知总工、生产矿长、调度室、技术科制定补充技术措施后方能施工。
沿空留巷安全技术措施:采煤工作面运输巷沿空留巷
| 适配人群 | 综采队班组长,支护作业工,瓦检员 | 使用场景 | 沿空留巷,采面接替,瓦斯突出煤层 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 煤层瓦斯大,有突出危险,掘进慢,采面接不上。怕留巷失败影响后续回风用。 | ||
| 适用范围 | 3095运输巷这段,只留它,回风巷不管。 | ||
| 职责分工 | 刘洪总管,肖永进、岳奉明改措施、盯技术,周星他们现场干活、盯安全、查隐患。 | ||
| 管理要求 | 打切顶柱挡矸石,圆木加竹板关邦,单体支柱加固棚子,挂挡风帘减漏风,每班清浮煤、测瓦斯三次。 | ||
| 监督与检查 | 瓦检员每班查三次瓦斯,安全员天天巡,发现卸液柱马上换,不按步骤干就停工整改,出事追人责任。 | ||
由于我矿煤层瓦斯含量较大,煤层具有突出危险性,造成掘进单进水平低,采面接替紧张。为了缓和这种矛盾,经矿领导研究决定,在3095工作面运输巷采取沿空留巷技术,用作3093工作面回风。为保证3095运输巷沿空留巷的成功,特制定3095运输巷沿空留巷安全技术措施。
一、概况
3095工作面位于309采区 375m水平~ 400m水平之间的东翼,处于309采区东翼上段,工作面平均走向长137m(运输巷可采长度150m、回风巷可采长度125m),倾斜宽90m,回采煤量3.8万t,可采期5个月,煤层赋存较稳定,煤层厚度1.6-2.9m,平均煤厚2.0m,煤层倾角平均27°。直接顶为灰至黑色泥质粉砂岩,厚1.13m-3.28m,老顶为深灰色厚层状石灰岩, 夹一层厚1.06m泥质粉砂岩。底板为白灰粘土岩,遇水易膨胀。3095运输巷支护方式为工字钢架棚支护,梯形断面,上净宽1.9m、下净宽3.0m,高2.2m,巷道净断面5.2m2。对3095采面运输巷采用沿空留巷技术,其作用一是少掘一条3093回风巷,将以3095运输巷作为3094回风巷,可缓解采掘接替紧张局面。二是少损失3094回风巷与3095运输巷的保安煤柱近1万吨。三是3095工作面煤层稳定,无构造,顶板坚硬,容易维护,适宜沿空留巷技术的采用。
二、3095采煤工作面运输巷沿空留巷安全技术措施
(一)3095采煤工作面沿空留巷只对3095运输巷进行沿空留巷,对3095回风巷则随回采而报废。
(二)沿空留巷方法:
1、自3095工作面开切眼开始回采至135m处开始进行沿空留巷,一直留到工作面停采线位置。
2、工作面在回采过程中,运输巷原架设的工字钢三节棚不撤出,按照《3095回采工作面作业规程》的要求,设置超前支护。
3、施工工艺及顺序
沿空巷道主要是保留3095运输巷,回采后原架设的工字钢棚不损坏,保持巷道的完整性,在出山邦打切顶(切顶(密集))支柱保护支架(在原工字钢支架中间的两根圆木加蓝竹板背接到巷顶,打一根单体支柱切顶)。施工方法基本可分为五个步骤,首先开邦回采煤炭、打切顶(切顶(密集))支柱和圆木点柱、关邦、对原架设的工字钢棚加固、回撤切顶(切顶(密集))支柱。
(1)开邦回采煤炭:按照《3095回采工作面作业规程》要求的工艺进行煤炭回采,要求工作面及运输巷内的煤炭必须收净。
(2)打切顶(切顶(密集))支柱:随工作面推进,在缩机尾后立即安设切顶(切顶(密集))支柱。靠近采空区一侧边缘,沿运输巷上邦距原架设的工字钢棚腿不大于0.3m处打一排切顶(切顶(密集))支柱。要求切顶(切顶(密集))支柱打在运输巷的出山邦成一条直线,切顶(切顶(密集))支柱间距为0.3m,且距工字钢厢腿不得大于0.3m,以0.2m为宜,其作用有二。一是切顶,二是挡矸石,使垮落下来的矸石不直接打到工字钢棚上,保护厢架不被打垮。
(3)关邦:采用两种方法。一是在打切顶(切顶(密集))的同时,每一个厢架的空位打1-2圆木,圆木与切顶(切顶(密集))支柱成一条直线。在圆木的后面(工作面空区侧)绑上篮竹跳板或杠材,其篮竹跳板或杠材绑好后的空隙不得大于0.2m,用铁丝与圆木捆绑稳固。二是切顶(密集)打好后,在回撤切顶(密集)之前,在原工字钢厢架间出山邦打一根圆木顶子,在原厢架空区侧绑上篮竹跳板或杠材挡矸,防止切顶(密集)支柱回撤后矸石垮落到运输巷内。
(4)对原架设的工字钢棚加固:采用工作面超前支护的方式对原运输巷内的工字钢棚加固。每架厢打一根单体支柱加固,支柱打在厢棚梁子的中间,支柱顶面放上铰接梁与厢梁相连,铰接梁方向与巷道一致,相互间铰接,使其联结成一个整体,防止工作面来压时厢棚被摧垮。
(5)回撤切顶(密集)支柱:工作面老顶垮落稳固后,回撤切顶(密集)支柱和加强支柱。回撤前,对空区侧进行背接,防止垮落的矸石窜入运输巷中,回撤后矸石对厢架的空区侧充填严实,达到稳固,发现有变形的厢架必须及时修复。
4、通风瓦斯管理:
(1)沿空留巷期间,为减少漏风,在工作面下段老塘侧(机尾后)挂上挡风帘,每隔10-15m用编织袋装细煤堆码长度不低于10m,从运输巷下邦侧直到工作面,要求上接顶下接底,严密不漏风(少漏风),保证工作面煤壁侧风量,瓦斯不超限,也防止将采空区的瓦斯带出,造成回风瓦斯超限。
(2)在运输巷沿空留巷的巷道中,每隔20m用袋子堆码一道密闭,要求上接拢顶板,两侧靠拢近出山帮,防止风进入空区。
(3)沿空留巷施工前,必须对施工地点进行瓦斯及有害气体进行检查,在每班沿空留巷施工完成后,必须设置栅栏,并挂牌管理,防止人员误入。
(4)工作面瓦检员对沿空留巷施工地点必须进行瓦斯检测,每班至少检测瓦斯三次,该地点不允许放置除沿空留巷施工外的任何物料,每班在施工完成之后必须将浮煤清理干净,运出所有杂物,清理好现场卫生。
(5)巷道内物料堆放整齐,物料不许堵塞巷道断面的1/3以上,运输巷道要保持足够的断面,并且保持畅通无阻。
(6)进行沿空留巷时,在回撤(缩)机尾前,必须将巷道内的浮煤清理干净,所有杂物运走,同时将巷道水沟疏通,保持水流无阻。
(三)安全措施
1、防灭火安全措施
(1)加强放炮和火工品管理,加强机电设备维护与管理,杜绝失爆,不得带电检修、搬迁电气设备和电缆。
(2)工作面的浮煤必须收净,特别是上下安全出口的浮煤,现场管理人员督促到位,每班回采结束后,对上隅角和下隅角(沿空留巷段)喷洒石灰。
(3)所有井下人员都必须熟悉灭火器材使用方法,并熟知工作区域内灭火器材的存放地点。
(4)遇火灾时,应视火灾的性质、灾区通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势。电气设备着火时,应首先切断电源,用沙子灭火。灭火过程中,第一现场必须由带班队长统一指挥,在通风、安检人员的监督、监护下进行,并要指定专职瓦检员检查有害气体和风向、风量的变化,采取防止人员中毒的措施,同时立即汇报调度室。如果控制不住火势,所有人员应戴上自救器,严格按避灾路线向进风方向迅速撤离。
2、回撤单体液压支柱时,要做好档矸设施,确保施工人员安全。在进行运输巷采空区侧沿空留巷施工时,首先注意老空区顶板垮落情况并随时观察顶板变化。顶板垮落不好时,必须加强老空区施工地点的顶板支护,在能确保顶板支护安全之后,才能进入施工;在顶板垮落较好时,必须在施工前做好老空区施工地点的档矸工作,确保矸石不会从老空区侧滑下伤人,施工过程中至少有1人监护现场安全。
3、沿空留巷期间,要认真检查沿空留巷段有无卸液柱、坏柱、坏梁,并及时更换和外运。每班必须安排专人对所有沿空留巷地段的所有在用支柱进行二次注液,确保支柱初撑力不小于90kn要求,遇软底要穿柱鞋加强支护。
4、使用手拉葫芦或拔柱器回柱时,要选择牢固的棚子作为吊点,专人观察棚子变化,发现险情及时撤出人员,待顶板稳定后再回料。回出的支柱及时转出工作面到指定位置码好,保证行人安全。
5、其他未尽事宜严格按《3095采煤工作面作业规程》执行。
三、安全组织保障措施
为了缓解采掘接替紧张的局面,确保我矿沿空留巷的试验成功,经矿领导研究决定,特成立以下工作小组。
组长:刘洪
职责:负责该工程的总指挥、总协调 ,对施工期间的安全生产负全面管理责任。
副组长:肖永进、岳奉明
职责:协助组长工作,负责落实沿空留巷安全技术措施,根据现场情况及时修改操作方法和措施。负责该工程的技术指导、工程监督
成 员:周星、张晓平、曾其刚、陈义、罗伟、何明贵及各班瓦检员、安全员。
职责:负责该工程的现场落实,劳动组织,安全施工 和安全监督,对施工期间的现场安全工作负直接领导责任。在组长的领导下,严格按照《 3095工作面运输巷沿空留巷安全技术措施》施工。
综上所述,3095运输巷采用沿空留巷技术,在实施过程中,我矿所有领导亲临现场指挥,注重生产过程中的每一个环节,把沿空留巷技术执行到位。
沿空留巷安全技术措施:无煤柱开采沿空留巷防止漏风
| 适配人群 | 通风技术人员,防灭火工程师,采煤队技术主管 | 使用场景 | 厚煤层分层开采,放顶煤工作面,沿空留巷作业 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 煤层自燃风险大,厚煤层分层采和放顶煤时更易发火。漏风问题没解决好,采空区、开切眼、顺槽、停采线都容易着火。 | ||
| 适用范围 | 用在有自燃倾向煤层的无煤柱开采现场,包括综采工作面、沿空巷道、采空区周边。 | ||
| 职责分工 | 技术员要选对方法,班组长盯住充填和喷涂质量,工人按图操作胶泥和泡沫,验收员查密闭效果。 | ||
| 管理要求 | 水砂充填带隔离、胶泥堵矸石缝、喷涂尿醛泡沫、调压峒室平衡压力、飞灰浆充填密闭。 | ||
| 监督与检查 | 每班由跟班队长检查充填厚度和泡沫均匀度,通风科每周测漏风量,不达标立刻返工,三次不合格换人干。 | ||
无煤柱开采技术已广泛被应用,它是一项提高回采、减少掘进工程量、保证接续、提高工效、降低成本的即安全又经济的有效开采工艺。但是通过回采实践过程揭露一些不容忽视的问题,即,在有自燃倾向性煤层中采用该各开采工艺时,往往由于沿深留巷过程中漏风问题解决不好,造成采空区,开切眼上。下顺槽,最终停采线漏风而自然发火,特别是在厚煤层中分层采和放顶煤开采时,采空区自然事故出现的几率更高、更明显。为此,对减少漏风稳定系统、抑制自燃发火方面做如下几方面的安全技术论述。
一、水砂充填带隔离采空区
这种防火工艺就是在采煤过程中随即将开切眼附近,采面后部的上下顺或者左右上山依次充填,工作面回采完后将停采线附近予以充填。如图1所示,最后用一个充填将采区予以封闭,起着一种隔离煤
柱的作用。充填带的宽度开切眼和停采线处一般为10宽,上下顺槽或上山则随该井巷的宽度而定。开切眼和停采线处充填带的充填工艺和正常开采时充填法相同,上下顺槽或上山的充填工艺和一般巷道包帮灌浆充填相似。这种水砂充填方法工艺简单,在有水砂充填的矿井无需增添设备,无水砂充填系统的矿井,只需添置砂浆泵和管材即可。
二、 可塑性胶泥堵漏风
如图2。当两个前进式工作面(综采工作面)回采完成后,留出了两条沿空巷道,第三个后退式回采工作面就自然地形成。为防止此两条沿空巷风流漏入采空区而引起煤的自然发火,应采用一种半塑性
不凝固的胶泥,将胶泥压入采区矸石堆的缝隙中,胶泥与矸石堆能很好胶结,形成了一片4米宽的矸石墙。这样在沿空巷道采区的一侧形成了一个不透气的隔离带,阻止了风流漏入老空区。这种半塑性、不凝固胶泥与矸石胶结合当巷道动压来临时,随着巷道变形而变形,不会形成新的裂隙而漏风。
三、喷涂塑料泡沫防止漏风
为防止巷道风流漏入采空区引起自然发火普遍采用常温凝固的塑料泡沫喷涂到密闭上、巷道壁上、形成厚度为20~30厘米的闭孔泡沫塑料层。这种泡沫塑料一般都具有难燃、抗静电、耐压、不透气的特性。以常温固化尿醛树脂为原料的防漏风泡沫塑料喷涂技术。《泡沫-1型》发泡装置喷放泡沫。这种塑料泡沫对煤、岩石、木材、金属体和其它材料都很好胶结,在出现矿山压力时,此时尿醛塑料泡沫可以缩其初始高度的70~80%,只有稍微漏气。通过煤矿井下1200米的密封采空区的试验、堵漏风效果良好。
《泡沫-1》型塑料泡沫装置,仅需2人操作,在6小时的小班内可喷涂厚度为0.2~0.3泡沫层100m2。尿醛塑料泡沫密闭漏风与负压关系式为:q=ahα,式中q-塑料泡沫层漏风量a和α-根据试验数据用对比法求出的系数;h-已密闭采空区负压,mmh2o。图3为沿空巷道沿老空区侧喷涂的防漏风尿醛泡沫塑料层。图4为不同厚度泡沫塑料的负压h与漏风量q关系。
四、风压调节法防止漏风
风压调节法是使用一定的通风设备和设施作为手段,改变井下通风压力状态,降低采空区或封闭区进回风侧的风压差,减少漏风的一种工艺。
采用建立调压峒室法。在一些易自然发火的煤矿,为了控制向采空区漏风,在已采过的联络巷密闭,或工作面回采完毕的采终线密闭可以普遍设立调压峒室以调节密闭区(即采空区)内外的压力差,以阻止向采空区的漏风。调压峒室的结构如图5所示。调压室的风墙与防火墙间距离一般是5~10米,当调压室水柱计呈现负压状态时,启动风机并将窗口调板调至水柱压力为零,此时密闭区内的气压与调
节峒室的大气压力趋于平衡,以此阻力向密闭区(或采空区)漏风。
五、飞灰充填带封闭采空区
飞灰是火力发电厂在烟道中排出的污染大气的尘埃。飞灰的形状和化学成份随煤质和粉碎工艺以及燃烧方法的不同而变化。它的一般物理性状和化学成份列表中。
sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo h2o 强热减量 比重 比表面积cm2/g 粒度
(目)
48.20 25.76 10.75 4.0 1.25 0.65 3.0 1.95 2700 200以下
飞灰颗粒形状多数为球形,容易吸收水汽而结块。作为煤矿井下用防火材料具有气密性能好,脱水性强的特点,并可用水力输送和风力输送。
飞灰可以作为防止井下密闭漏风的充填材料,也可以作为采空区周边防止漏风充填隔离带的材料,更可以代替黄泥灌浆作为防火灌浆材料之用。在煤巷、石门、立眼、斜井中均可用水力、风力流送飞灰来构筑防漏风抑制自然发火的密闭和采空区充填带。图6是某煤矿利用飞灰充填密闭的工艺图。利用飞灰作用井下防火充填材料在实际应用时,飞灰浆浓度是飞灰:水=6:4。飞灰沉淀、脱水后的体积为灌入体积1/3。所以在沉淀24小时后必须进行第二次充填,为了能充满,在密闭处的巷顶应预先挖槽,并使充填管出口伸至最高位置。
飞灰由于颗粒很细,一般在200目以下,为了防止灰浆从缝隙随水脱出,在木板闭内壁铺设麻布或塑料编织布,以便于沉灰脱水。
飞灰作为防火充填材料有很多优点,飞灰来源广泛,价格低廉。飞灰脱水性好,脱水后的飞灰气密性好,且强度大,渗透性好,能够将矸石,巷道壁的裂缝填满充实。一般用泵将飞灰浆输送到充填或密闭地点,速度快,所需工时少,井下任何地点均可采用。
以上所述防漏风抑制自然发火的技术措施,都是煤矿行之有效的防火方法,为了有效地防止、控制、扑来无煤柱开采、沿空巷道综采工作面因漏风而引起的自然发火,毫无疑问地采用上述各项防漏风技术的同时,还应配合其它有效的防灭火技术,如阻化剂防火,井下火灾的预测预报等实行综合防灭火技术,这样才能更有效地防止自然发火的发生,保证煤矿安全生产。