综采工作面恢复与过断层安全技术措施

1、呼图壁县白杨沟丰源煤矿B4E03综采工作面恢复及过断层施工方案编号：FYMKJS03编 制 人： 高龙元审 核 人： 张文林生产科长： 潘建扬总工程师： 麻林芳矿 长： 张永才措施批准时间： 年 月 日措施执行时间： 年 月 日B4E03综采工作面恢复及过断层施工方案部门或职务会审意见签 字日 期技术科机电科生产科运输科安全科地测科机电副总通风副总地测副总调度室主任机电副矿长安全副矿长生产副矿长总工程师矿 长B4E03综采工作面恢复及过断层施工方案一、工作面概况（一）巷道布置与技术参数B4E03综采工作面布置在井田东翼、B4煤层运输上山东侧，煤层倾角为1112°，煤层厚度为11.77

2、m，最大采煤高度3米，最小2.3m，放煤高度8.77米，采放比3/8.77= 1：2.92，循环进度0.6m，放煤步距采用割四放一，即放顶煤步距为2.4米。B4E03综采面运输顺槽标高为+1503m (巷道形状为矩形，断面积：11.48m²、宽4.1m，高2.8m) 、回风顺槽标高为+1513m(巷道形状为矩形，断面积：9.8m²、宽3.5m，高2.8m),上下顺槽几乎沿煤层底板布置，上下两巷支护方式为锚网锚索支护，走向方位NW141°、坡度为35°，工作面走向长度为510m，倾斜长度为67.6m；综采工作面停采线设在B4煤层运输上山向西100m处；+1

3、503m运输顺槽进风、+1513m回风顺槽回风，工作面设计风量为900m³/min。（二）水文地质情况在B4煤层+1510m运输顺槽和+1526m回风顺槽掘进过程中在巷道195m245m处和295m305m两处遇一小断层，即属于正断层，断层落差分别为：（195m245m处）为2m、（295m305m处）为1.7m；在B4煤层+1503m运输顺槽和+1513m回风顺槽掘进过程中在巷道190m240m、290m310m处同样出露该断层，断层基本性质类似于B4煤层+1510m水平和+1526m水平（见：+1503m运输顺槽和+1513m回风顺槽过断层施工图），B4E03综采工作面顶板岩石为

4、粉砂岩、炭质泥岩，粉砂质泥岩，底板岩石为粉砂岩，粉砂质泥岩，工作面顶板无淋水，工作面主要水源为裂隙水和上区段的采空区积水,工作面涌水量约为34m3/min。（三）设备布置及支护工作面共布置了46幅架，选用ZF4000-17/30型四柱支撑掩护式放顶煤液压支架（基本架）40幅和ZFG4400/20/33型四柱支撑掩护式放顶煤液压支架（过渡架）6幅（下部3幅、上部3幅），工作面采用MG150/375-W1型双滚筒采煤机落煤、滚筒截深630mm，其螺旋滚筒配合工作面输送机前移配合装煤，落煤由工作面前部SGZ-630/2*110型可弯曲刮板输送机和后部SGZ-630/2*132型刮板输送机输送到 SZ

5、Z730/110型中双链刮板转载机，至+1503m运输顺槽1部DSJ1000-2×90型带式输送机转到B4煤层运输上山DSJ1000-110型带式输送机后到集中煤仓，通过主井，到地面。上下端头支护方式为“一梁三柱”“四对八梁” 迈步布置，支护材料为3.6m的花边梁配合2.8m的单体液压支柱组成，沿巷道走向布置。上下两巷超前支护距离为20m，支护布置方式：超前支护方式为一梁两柱全断面支护，从工作面煤壁线向外10m支护段为一梁三柱全断面支护，从工作面煤壁线向外10m支护段的单体布置在超前支护的内侧，顶梁横向布置，支护材料为单体支柱配合花边梁进行支护，顶梁为上顺槽采用3m长的花边梁，下顺槽

6、采用3.6m长的花边梁，单体支柱采用DZ35型单体液压支柱，长度为2.8m。乳化液泵站：工作面选用BRW200/31.5型乳化液泵2台；RX200/16A型乳化液箱1台，（即2泵1箱）组成相应的乳化液泵站，乳化液箱串联供液，乳化液泵站到综采工作面采用32（回液），25（进液）的高压管路；耐压40Mpa以上。 乳化液泵技术参数：、公称压力 31.5MPa、公称流量： 200L/min；、电机功率： 125KW、转 速 ： 1485T/min、工作容积： 1600L乳化液泵站置于+1513m回风顺槽系列车（串车场），随系列车一道移动。距工作面30m左右，保证泵站压力不小于30Mpa，乳化液配比浓度

7、3%5%。（三）工作面现状B4E03综采工作面在2013年9月12日回风顺槽推进至375m处时，工作面上端头顶帮出现煤层松软，顶部垮落严重存在空顶现象。上端头顶部来压，工作面从39号支架以上压力显现明显，支架经常出现压架推进困难。第17至22付支架处出现底板石头突出现象，突出底板呈三角形，高度约0.5-1米之间，突出岩石比较坚硬，采煤机在此处运行困难，突出岩石上部煤质较为松软。在2013年10月6日B4E03综采工作面推进上顺槽290m,下顺槽310m时，工作面上隅角一氧化碳（CO）浓度增高趋势，我矿请示昌吉州矿山救护队，在矿山救护人员的陪同下工作面继续推进，由于工作面该区段是地质构造变化带，

8、顶板破碎，底板起伏等原因推进速度缓慢，工作面上隅角一氧化碳（CO）浓度不断增高，浓度已达到1200ppm,无法进行工作面推进作业，为此在2013年10月14日工作面进行封闭。2014年9月2日启封，由于采空区及工作面上隅角一氧化碳（CO）浓度不断增高，9月16日工作面再次封闭。在封闭前工作面主要存在的问题和隐患：工作面下端头顶板破碎，下端头垮落的煤较多、支护失效， 2、3号过渡架上部已垮落到煤层顶板，1、2、3号过渡架向下帮倾斜严重、未接顶，在3号过渡架和4号基本架间距较大（详见工作面现状示意图），工作面后溜刮板输送机后部垮落的煤较多、移架和后溜刮板输送机运转困难，443号基本架部分支架后梁无

9、法伸缩。二、方案编制目的在2014年9月16日工作面进行封闭至现在，矿方安排每班对B4E03工作面上下两巷密闭内外侧进行观测，在2016年9 -11月束管色谱分析报告结果：工作面上下两巷密闭内的一氧化碳(CO)浓度已下降0ppm,沼气(CH4)浓度为0.5%以下，二氧化碳(CO2)浓度为3.7%左右，氧含量(O2)为3.5%以下，氮气（N2）浓度保持在92.3%左右，目前，B4E03工作面密闭满足启封条件，我矿按照上级部门有关要求和我矿2016年工作计划，初定于2016年11月5日左右计划启封密闭，对工作面进行恢复；为了保证工作面恢复及过断层期间人的安全和设备的安全特制定B4E03综采工作面恢

10、复与过断层施工方案，并成立安全领导小组，具体如下：三、领导小组组 长：张永才（矿长）副组长：麻林芳（总工程师）、刘彪（生产副矿长）、张敏（安全副矿长）、糟建忠（机电副矿长）成 员：王国东（通风副总工）、谭秀文（地测副总工）、赵麒（机电副总工）、邱锡军（调度室主任）、曾国华（安全科科长）、张文林（技术科科长）、潘建扬(生产科科长)、师军（机电科科长）、芦李平(运输科科长)、郭晓鸿（采煤队队长）、张常青（监控室主任）和各科室技术人员及各班安全员、瓦斯检查员等。四、施工组织施工日期：2016年11月5日左右施工负责人：郭晓鸿（采煤队队长）施工人员：采煤队全部作业人员五、施工步骤（一）施工步骤：准备工

11、作综采工作面隐患排查、检测工作面上隅角一氧化碳浓度恢复乳化液泵站加固上下两巷超前支护检修机电、运输设备和综采工作面设备并保证运行正常运行+1503m运输顺槽皮带机和转载机清理巷道和下端头处杂物加固上下端头支护试运转前后溜、采煤机等割煤、移架恢复1、2、3号过渡架工作面推进。（二）准备工作1、配足作业人员，要求年龄40岁以下有经验的老工人（移架工、支护工）及采煤机司机6名、运输机司机9名，地面绞车司机9名，安全员3名、专职瓦斯检查员3名等，并扯证上岗。2、施工前必须认真学习本施工方案和安全技术措施，并签字。3、各科室必须按照施工方案，编写工作面恢复和过断层所需材料计划。4、准备200mm

12、5;4500mm松树圆木40根，1200mm枕木40根，木锯2把，5吨吊葫芦5台，长度3.6m花边梁20根，交接梁40根，11号工字钢40根，3.2m单体液压支柱20根，1.6m单体液压支柱10根，10吨手拉葫芦2台（一用一备），20米32钢丝绳三根，伸缩油缸三套，金属网50张和综采设备所需用一切配件和使用工具。5、准备沙袋300个，沙子200m³。6、安全部门认真检查注氮、压风、供水等管路，并保证畅通。7、准备2台前后溜备用单机。8、机电、运输部门在工作面启封前做好机电、运输设备的维护保养，除采面机电、运输外的设备其余均要求进行试运转，保证采面启封后的正常运行。六、施工方案（一）工

13、作面恢复施工方案1、工作面启封后，顺着+1503m运输顺槽进入工作面，对B4E03综采工作面进行隐患排查工作，发现隐患及时进行整改排除隐患。2、认真观察工作面顶板及1、2、3号过渡架和下端头顶板冒落情况，按照工作面实际情况采取有利措施，并再次修订工作面恢复施工方案。3、进入工作面后，恢复乳化液泵站，加固上下两顺槽超前支护，漏液或失效的单体及时更换。4、超前支护加固完毕后，检修综采工作面机电、运输设备，保证正常运行，并试运转+1503m运输顺槽皮带机和转载机，清理水沟、巷道内的杂物和下端头冒落区的浮煤，保证安全出口畅通，若有较大的块煤或岩石，采用打眼放炮方式处理，打眼深度不得超过0.6m，装药量

14、不得超过半管药（0.125kg），而且必须用黄土封实眼孔。5、检查注氮管路是否损坏，必须保持正常。6、工作面恢复具体操作程序如下：第一步：采用金属网、工字钢、单体液压支柱加固下端头支护，若顶部冒落较高，在工字钢上部用200mm松树圆木码成木垛，木垛下铺设金属网，保证支护牢固稳定。第二步：1、2、3号过渡架和4号基本架上部铺设2层金属网，金属网上部空顶采用圆木头填实，圆木方向要求横向布置，支架必须接顶。第三步：先固定前溜机头，与转载机连接在一起，防止移架时前溜后移。运转前后溜，若后溜上浮煤多无法运转，用人工清除浮煤，清理后溜严禁启动后溜。第四步：割煤、移架，因工作面停产时间较长，工作面顶板压力大

15、，出现部分支架移架较难时，在此部分地段可以打眼放顶煤方式减轻顶板压力。第五步：开始进行恢复下端头1、2、3号过渡架；过渡架下帮采用1.6m和3.2m单体液压支柱向上顶住，采用32钢丝绳一端固定1号过度架前顶部，一端与油缸连接，油缸固定在10号支架底座上，采用油缸收缩拉住过渡架；采用10吨手拉葫芦，一端固定在1号过度架顶部中间，一端固定在8号支架底部，与油缸同步收紧；逐步将1、2、3号过渡架扶正后再进行下一步工作。第六步：跟随工作面推进随时清理1、2、3号过渡架底座浮煤，工作面下端头割煤时，必须割到底板不留台阶，移架时也采用油缸收缩移架，支架全部接顶后采用带压移动，逐步进入正常状态。（详见：支架

16、复位图）（二）过断层施工方案1、断层处推进时，割煤时牵引速度要减小，滚筒低速旋转进行，使工作面支架与端头支架基本保持平直，防止发生倒架。支架顶部瞒顶煤“带压移架”推进，推进过程中为防止超高处的偏帮，需根据现场情况及时悬挂铁丝网，防止漏顶煤。2、经过该地段割煤时，要提前卸掉影响推进的护帮锚梁与托板，防止割煤时缠绕在滚筒上，导致损伤设备。3、过断层时尽量把工作面与断层带调整为平面斜交，避免工作面与断层带形成平行状态，工作面所有支架同时过松软煤层带（详见：过断层松软带工作面推进图）。4、为了使工作面支架能和端头、端尾支架基本保持平直，经过断层时采用平推硬过的方法，经过采面中部部分底板凸起地段时，在割

17、煤经过时可以35°的仰角进行推进。经过端头时断层有落差出现，在割煤经过时要以35°的俯角进行推进，逐步进入正常煤层。5、经过工作面内的断层构造时，遇岩层较厚时，当工作面破底量超过1.0米时采用爆破的方法对岩石进行预松动，工作面断层面向机头方向5个支架底煤不超过1.0m。在保证采煤机能够通过的情况下，采高要控制在1.8米，以尽量减少矸石量。6、加强顶板管理，推进过程中断层一盘为“煤顶”，要及时伸出侧护板防止漏顶煤，并坚持“带压擦顶移架”和“超前移架”。7、若架前割煤机割完的地方，出现漏顶时，必须保证前溜刮板机正常运转，将溜子的煤拉干净后，开始推进前溜和移架工作。8、若工作面顶

18、板较破碎，架前漏顶现象，尽量控制进刀步距，架子上部铺设金属网，顶部垮落较高时，用圆木和枕木填实顶部控制顶板，移架跟随采煤机进刀追机作业。9、若架前已出现漏顶现象，漏顶处采用单体液压支柱、圆木和枕木控制架前漏顶处，逐步移动支架。10、过断层或破碎带时，为了避免工作面顶板压力不断增大、大面积冒落顶板，影响工作面推进，要加快工作面推进速度，对工作面和上下端头不进行放顶煤工序，直接采用采煤机进刀方式推进工作面。11、为了避免后溜放煤过多压死后溜，放后溜煤要均匀，每隔5-6架放一次煤，跟随移架及时拉后溜，每次移架后护梁插板必须伸到位。12、其中1、2、3号过渡架在未接顶时移架及推移前溜机头，采用拉转载机

19、的液压设备向前拖拽，待支架接顶后再按照正常移架方式移架。13、上下端头和超前支护必须按照作业规程要求进行支护，上下端头顶板破碎或难以控制顶板时，顶部铺设两层金属网，用圆木和枕木设木垛，必要时补打单体液压支柱控制顶板。14、工作面推进过程中，为了避免采空区内进风煤质氧化；在上下两顺槽端头支护外侧每隔5m处采用沙袋隔绝采空区氧化带；隔绝设施宽度不低于1m，高度和长度以巷道断面为准。七、施工安全技术措施（一）综采工作面液压支架的管理1、加强工作面液压系统检修，做到不漏、不窜。泵站压力达到30MPa，工作面支架支撑力达到25MPa。2、实行包机制，加大设备检修力度，确保设备完好率达到100%。（二）经

20、过松软底板地段的管理1、经过松软底板的地段时，端头与超前支护必须将柱底“穿鞋”式支护。选择长、宽在300×300mm、厚度在50mm木质坚硬的方木块垫在柱底。2、严禁使用木质松软、厚度不足或腐朽的木料支设。（三）端头煤壁与工作面煤壁的管理1、班长、安全员必须认真观察顶、帮情况及时排除存在隐患。施工中及爆破前后必须严格执行“敲帮问顶”制度。2、工作面若出现空帮、空顶现象或端面距过大时，必须及时拉出超前伸缩顶梁并接实顶。3、正常情况下人员不准进入煤壁和机道内作业；若需要进入煤壁或机道内作业时，工作面采煤机、刮板输送机等设备开关必须停电闭锁，并挂好停电牌安专人看管，严格执行好“谁停电谁送电

21、”制度。4、煤壁或机道有人作业时，工作地点上、下10架范围内严禁任何人员操作支架，以防发生意外。5、严格执行“敲帮问顶制度”，人员站在有效安全支护范围内用长度不低于3m的金属长把工具处理掉顶帮的危矸悬岩。作业中确保人员始终在有效安全支护范围内作业。6、进入机道时，必须在作业地点打设单体液压支柱逼帮柱并伸出壁帮板。严禁空顶、空帮进入煤帮和机道作业。（四）特殊地段放炮作业的管理放炮与警戒的设置1、每次放炮前班组长会同跟班领导报告调度室，由调度室统计、通知井下人员全部撤离到+1500井底车场避险硐室内，并告知井口值班检身人员，严禁人员入井。待入井人员全部撤离到避险硐室并与调度室核定人数无误后方可进行

22、爆破作业。B4E03采区的所有爆破作业均按照此条规定进行操作。2、爆破作业严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮制度”。3、处理大块矸石或松动爆破时人员需进入煤帮侧作业时，先将刮板机停电闭锁，动作支架伸缩梁和护帮板敲帮问顶清理掉活矸醒煤后将工作地点左右相邻5个液压支架升紧，在不影响施工的前提下打出一、二级护帮板后闭锁并关闭此范围内液压支架进液截止阀并安排专人看护，顶板破碎严重时在架间挂防护网，其它严格执行B4E03工作面采煤作业规程中的相关规定。5、爆破前，应做好爆破地点左右10m范围内的支架立柱、支架灯、电缆的防护工作，具体如下：将支架立柱和电缆用废旧皮带遮挡好；将支架灯放下用废旧皮带盖好；将

23、支架液压操作杆等用废旧皮带遮挡好。6、放松动炮的要求；炮眼深度不得超过1.2米，每个炮眼的装药量不得超过400g，根据岩石的软硬程度可适当减少装药量，炮眼封口严实，封口材料使用黄土，严禁使用纸壳、煤渣等进行封口。黄泥封口长度不得低于0.5米。（五）经过断层时支架前移的管理1、加强工作面的顶板管理，确保工作面支护状态良好，液压支架不挤、不咬、不歪，相邻支架高低差不得超过支架侧护板的2/3，端头支护必须严格按作业规程规定施工。2、工作面过断层期间一定要割平顶、底板，严禁出现陡坡、急弯，以确保工作面刮板运输机、液压支架、采煤机等设备运行状态良好。3、采煤机司机要根据岩层厚度和现场实际情况，掌握好采煤

24、机的挑顶、飘刀、拉底量；严禁使用摘掉支架联接头的方法挑顶，以免机道端面距超过规定，诱发顶板事故，控制好采煤机在断层区域的割煤速度。禁止在采煤机滚筒缺少截齿情况下割煤。4、随着断层向端未方向延伸，断层过后的煤层正常区域内前溜要尽快放平，沿稳定煤层底板开采。采煤机滚筒“拉底”量跟不上稳定煤层底板时，要采用人工放炮“拉底”的方法，沿稳定煤层开采。5、移架必须由熟练的移架工来操作，移架时，架子附近严禁停留人员。（六）上下两巷支护管理管理1、上下端头和超前支护严格按照作业规程规定的支护距离进行及时支护，严禁随意拉大棚间距。2、单体液压支柱直径80mm的支柱初撑力60KN。3、严禁使用三用阀失效、漏液、变形、弯曲、活柱表面锈蚀、顶盖缺少两个以上柱齿或手柄损坏的单体液压支柱严禁使用。4、注液时，发现液管漏液、损坏、液枪变形、无密封圈或出液不正常时，必须立即更换。5、当班安全员、跟班领导及时观察上下端头支护，发现单体液压支柱漏液、卸液现象及时更换。6、上下端头和超前支护，由专职的支护工来操作，端头支护顶部破碎、压力大、难以回柱的，放弃回柱，严禁人工进行强制回柱，回柱工作必须有3人进行操作，一人观察顶板，两人进行回柱，上下端头行人通道要畅通，严禁堆放杂物。7、工作面上下安全出口必须畅通，工作面通道与上下巷道交接