采煤工作面支护设计与顶板管理.ppt

1,采煤工作面支护设计与顶板管理,生产管理部,拂湿造隋己诞淫通膘百盗涯樟邦缝洼颐斋蓬替团纵粱糕挤桔纽碉臣墩像判采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,2,支护设计,一、支护设计的必要性1、支护强度不足：造成安全事故。2、支护强度过高：导致经济效益差。一是造成职工劳动强度大，效率低；二是成本投入高。因此，科学合理的进行支护设计是保障安全、提升经济效益的需要。,判幌败懦郴益景者稻涅芦踌躬案水烛盐跌走肃汰暮菲明疚劳劫比牢乎然您采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,3,支护设计,二、支护设计的基本方法1、工程类比法。2、理论计算法。3、计算机数值模拟法。,肌芋啊噬绅估穷娠瑟硬涛姆铃难岭踩戎毡馁恿旋研俱胸疑盒坷癸棉良冒纂采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,4,支护设计,三、应坚持动态设计的观念1、同一工作面在不同条件的地段，应有不同的设计。2、在实践中检验设计的科学性，根据监测数据不断优化设计。3、条件变化时及时变更设计。,峡靠峨见分驱哇镑键价假俺韭瞄撒笼滇碍禹焉徐鸯褥颠屉溪脊炔疾朱辉净采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,5,回采工作面顶板管理,四、采煤工作面控顶原则 根据采煤工作面冒顶有压、漏、推三个基本类型，回采工作面支架必须具备“支、护、稳”的基本性能，即“支得起，护得好，稳得住”。,称凄晦些洁桶床毡佃啡谢萍欠秽访辕门寝尹踪银收曲叶攀扣什混泻肠井狱采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,6,回采工作面顶板管理,支得起：综合使用“支、切、让、挑”等手段，防止压垮。支：用工作面空间基本支柱工作阻力平衡工作空间上方垮落带岩重。依此可确定基本的支护强度、计算支护密度及柱排距。,呜输群槐握企散誊咖佃缀媒畴奄御轰编晓画裙党耀扇鹅扑式碍姿趁软菱活采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,7,回采工作面顶板管理,切：切断下位岩层，防止顶板压力前移。依此确定末排支柱工作阻力，计算末排支柱的线密度。让：适应裂隙带下沉。挑：松动碎裂厚层难冒顶板。,伙样逛竟馏汝僚肃龋彩蝴条司遇撵咽预徐嵌秋城椰拇变所钙绅趴殆瑚咽洼采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,8,回采工作面顶板管理,护得好：一是护住工作空间的顶板不冒落；二是保证回柱人员有工作空间；三是控制端面顶板。,脖移企撑碌掘促课罕拐巧效眯溯洲拜实擦捷俄秧丈冕秆崎赊覆臂眷驭诽离采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,9,回采工作面顶板管理,稳得住：一是支架结构稳定;二是提高支柱初撑力。,搞肤扭钝鼻剃媚庆槐炒奥牢肥忠桐扰蜡戈每孜龋褥鹿叠公微敬像讳台槽峪采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,10,支护设计,五、支护设计中的有关概念1、初撑力：支架对顶板的主动作用力。2、工作阻力：支柱受顶板压力作用而反映出来的力称为工作阻力。3、支柱最大载荷：支柱最大工作阻力。4、支柱平均载荷：支柱平均工作阻力。,享蹋宜剑刚挎桑益曾盛耪被将损顿演住淘阻唐撤伙窒诽镶空凝级鲜髓蜗屹采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,11,支护设计,5、允许比压：单位面积底板破坏前承受的最大压力。6、支护强度：支柱对单位面积顶板提供的工作阻力称支护强度。7、对底板比压:支柱对单位面积底板提供的工作阻力。8、支护密度：单位面积内的支柱数量。,体蛙伎潍父曰撼斤缘餐富怠滔斡代少库档椭短栈竟并重答以僚咳擎枕频追采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,12,支护设计,六、淮北矿业集团采用的支护设计方法七、支护设计实例。,染诱搏沉操霹阵蔗疟拦敞二笺取闪愉华社辞摹涡蔑沂娩戏慌湘队吊姑猫蹄采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,13,回采工作面顶板管理,一、顶板管理的主要内容1、工作面支护作用：提供作业空间，保持通风。类型：按结构、材质、原理、作用等有不同的类型。2、采空区处理作用：减轻工作面压力。方法：全部垮落、缓慢下沉、充填、煤柱支撑法。全部垮落放顶方法：密集支柱、无密集支柱、强制放顶法。,添曙钩片嗜呢抢刁个钙残沼摘鹊懂泥祥丹无沦税湍怪侦蚊蹲揖沙蝇赢橇盅采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,14,回采工作面顶板管理,二、淮北矿业集团公司采煤工作面顶板管理现状 1、03、05年实现采煤工作面顶板管理安全年。2、近年来重大顶板事故。04年石台矿北四采区3煤工作面发生冒顶事故，死亡一人。06年桃园矿北四采区10煤底分层发生冒顶事故，三人被埋，经抢救后脱险。3、事故原因初放期间，顶板离层、空顶，支柱失稳。,宇项藩凑邻条卧寄鹅码佐形爹遁卫袄傅们维绒贺蹈如懒醒祖颖披敖斯账歇采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,15,回采工作面顶板管理,三、石台矿“2.8”采煤工作面垮棚事故案例分析1、事故经过：2004年2月6日，34142工作面推采到延面位置，矿于2月3日组织有关部门召开了延面放顶专题会议，并形成“纪要”。下延段长53米，倾角15-30，下部25米切眼托顶煤丢底煤，空漏顶现象较多，由预备区初装四排后于2月5日中班交采煤四区回采。2月7日中班，采四区从机头往上已刷帮20棚，8日夜班安排3人在延面段内进行改棚时，发生冒顶垮14棚（长8米，宽4米，冒高1.5米），吴西亮、杨云亭两人被埋。经局、矿组织抢救于6:01分吴西亮被脱险，6:40分杨云亭被扒出已死亡。,驼捕旁犬味诧镜笼冷乘绵霄矿楚春吻属腆辈僻腥烁戮龄琵纠翰圈习堰纶毙采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,16,回采工作面顶板管理,2、事故原因预备区在装面时没有严格按照装面措施进行施工（切眼套2棚，刷帮推进2棚，共装4排），大部分支柱没穿鞋，空顶没处理，过顶背帮差，给事故发生埋下了隐患。在2月5日装面完成后，矿没有组织在现场验收移交，致使安全隐患未得到及时发现和处理。采四区没按初放要求进行管理，从机头向上又刷帮20棚，没按初放要求打挑棚、抗柱、实行三封闭等，使隐患进一步增大，导致在改棚时，造成顶板二次松动，引发从煤壁到老塘冒顶垮棚。,逻肺迷盏盯搔仔哩聊庐邮低哼瞅爵瘸坎享爹羹悲豆旁补顽俯遏娶陪革漏一采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,17,回采工作面顶板管理,2月7日早班矿压监控已报告延长段测12个点中有7个点不合格，下部有2个点为0；中班测12个点全部不合格，下部5个点三个点为0，另两个点也只有0.8KN，工作面支柱初撑力普遍达不到要求，致使顶板离层。矿有关领导及职能部门对安全隐患不重视。对7号大班、中班多名科区干部及现场矿压监测报告发现反应的支柱初撑力低、漏顶、片帮、推棚等问题，没有认真安排整改落实。,浪熟哇招短存后珍秋第恃毙情簧湍批霍舀雍墨袖蔗向娃挝痕指若腊更叫侮采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,18,回采工作面顶板管理,3、防范措施对初装面装面质量差，隐蔽工程没有落实整改的一律不准投产。对初放面（含延面放顶）初撑力达不到规定、支护质量差的，一律停产整改。对初放面重点异常地段，安全质量管理责任制、安全技术措施没有落实到位的一律停产整改。现场重大隐患的处理，有关领导必须亲自组织处理，安监部门必须在现场监督，防患于未然。,寨屡膀丫饥喧锹弯败矢傣驻狐输苍霞之污烂甚声鉴拎沪列肘研盛肚处帆洪采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,19,回采工作面顶板管理,四、初次放顶工作面的顶板管理1、初次期间顶板事故的原因。顶板破碎，支柱超高(棚式支护留顶煤工作面)；顶板虽保持直观上的完整但实际已离层，顶板断裂线出现在工作面内部；顶板初次跌落下滑、旋转，向下或工作面内推倒支架。,悄苏蝉钎讽牌险幽捻逊痉拢搜客谅天膝识柴瑚曾铅森端谰铜芍吐赃釉沫蕊采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,20,回采工作面顶板管理,2、初放期间的顶板管理方法较硬的直接顶，沿放顶线打单排密集支柱，提高初撑力和支护密度，提高工作面支护强度。坚硬不易垮落的直接顶，沿工作面隔一定距离增设木垛，为防止推倒木垛，可增设戗柱。一般对初次垮落步距大于20米左右的坚硬不易垮落顶板，提前采取强制放顶，即在工作面推进过程中使顶板拉开槽沟、产生裂隙，减弱初次垮落强度。,翠如愚竭碰既善空绝搏戎返冀寂租离艰著娜畦拽卿咕绦豢分承冈排霖靳隧采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,21,回采工作面顶板管理,为防止煤壁出现采动裂隙和台阶式下沉，增设背帮支柱，为防止直接顶垮落向工作面内推棚，在放顶线位置支设向老塘倾斜的戗柱。加大漏、冒顶区的倾斜方向控顶范围(35米)，将漏、冒顶区一次放至放顶线以外。第一次放顶，最好能放够切眼宽度。可采用自下而上的顺序或分段同时放顶。密切关察顶板活动和冒落情况。,靡呆撂兵考翟痔铸庆催硼添徘凯做坤筷稿割差桓冯距僻捞仔癣恨屑饯蝉智采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,22,回采工作面顶板管理,五、采煤工作面顶板管理经验总结1、采煤工作面实现安全的前提。系统有一定的刚度；初撑力规定与规程不同的原因。保持一定的支撑力。,要挡垢祥突净慎硫丫萄拄纺闹增拢闻魂院拍邪说险升棒椅风肥笼蚤梳津间采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,23,回采工作面顶板管理,五、采煤工作面顶板管理经验总结2、抓住两个重点煤壁线：事故原因：直接顶裂隙发育，形成游离岩块；爆破后支护不及时；崩倒支架；来压时煤壁片帮。,剐兹谦嫁拌炔圈琴速辉迁率面漫怪桃擞锁损驴方栓晕廓醒抠雁钒苍竹示朗采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,24,回采工作面顶板管理,预防措施：支设背帮支柱支设方法：每棚均支设；支柱相对较轻，不穿鞋；超前移，始终作为背帮支柱使用；煤体松软破碎时，及时护帮；,青葱铺胀宦淘佣劳佃喧井警示激标赞溺跨声讲厢谭颖亿讹酉刊顾见压吊料采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,25,回采工作面顶板管理,放顶线：事故原因：岩块失稳，旋转或下滑；支架稳定性差。,哎酪慎砷舵神虞仍歇旁陡革肛仕视蝶团帛攘驯眼君伶迈输二荣惕阎激翰蹿采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,26,回采工作面顶板管理,预防措施：架设挑棚支护架设方法：半圆木平面向上，配合单体支柱，一梁两柱或一梁三柱。倾斜形成整体，提高稳定性；煤层倾角较大时，最下一根支柱适当迎山；支柱打在圆木与铰接顶梁交岔点;先架设挑棚，后回柱放顶。,力杯艳殉邻多连何零也由好镊吝揣濒沟酗靛涡走查子俺塘惺惫娶线慎共趁采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,27,回采工作面顶板管理,3、强化三项管理现场初撑力 液压系统：保证泵站压力；密封件不失效、管路不漏液；安全阀要达到规定的调整标准。操作方面：操作时将初撑力给足；二次补液；支柱架设正规。支柱完好：试压；更换；乳化液配比合理清洁；防杂物进入。,琵最氨剿谜宴耻陀疲昌选格进捐坍秧鸳边篆余垫很肉雍碑淳芯右檄抹凶吐采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,28,回采工作面顶板管理,矿压监测监控制度保证：采煤矿长组织，采煤副总负责实施。矿设矿压组，由技术科归口管理。监控原则：装面收作棵棵监控，初放期间强化监控，正常生产选测监控，重点区、异常段、特殊点重点监控。过程控制：检测、补改、验测、填报、处理。,停眩颧湃的穴妥馆豹椭把百废玉入抑遵宰因墅茹渡庙洗芋便驯降岸勋粪辛采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,29,回采工作面顶板管理,矿压监测监控监测项目：活柱压缩量、支柱载荷、顶板下沉量。处理方法：计算机软件。监测目的：发现问题，及时整改，保证工作面的安全；收集矿压显现规律，指导工作面的安全生产。,波魔具燥蝶炯磕拧铰峰藩它狙蝇淤鼠庸邦卓童窃买爵厢胞偶滇国恳恬想钟采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,30,回采工作面顶板管理,质量标准化检查方法：矿井自查申报，公司组织验收。检查内容：质量管理，顶板管理，工作面支护，安全出口，回柱放顶，煤壁机道，两巷与文明生产，假顶和煤炭回收，机电设备，安全管理。,暮仇诉习灵志街得锑宙桶填漆戚罢西皂沾贴哦臭酣福姨澄垦抬攘藕糊钞掉采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,31,谢谢大家！,苹恋既戒彰副鞠均佣骤黑引入蔽达混肉镐奠踊蔼眠采杉会炳箍贷浪纫狂全采煤工作面支护设计与顶板管理采煤工作面支护设计与顶板管理,