2019煤矿安全规程-专家解读.ppt

4、增加了高瓦斯、易自燃煤层采用放顶煤开采的措 施。高瓦斯一一容易使瓦斯浓 度达到爆炸界限;易自燃 一一容易酿成高温点或火灾，成为引爆瓦斯的热源。所 以高瓦 斯、易自燃煤层构成煤矿安全的重大隐患，必须 有针对性地加以治理。但是，两者的防治 措施存在矛盾， 增加了灾害防治的复杂性。为了更好地应对高瓦斯、易 自燃煤层采用放顶 煤开采带来的新的灾害防治要求，本 条文明确规定:必须采取瓦斯抽放和综合灭火措施。 通 过以预抽方式为主的综合抽放瓦斯措施，使本煤层瓦斯 含量不大于6 m3/t;同时通过抽 放瓦斯，减少工作量的 需风量，使工作面的最高风速限制为4.0 m/s，既有效地 冲淡和带 走瓦斯，又有利于消除采空区漏风量过大，防 止自然发火。
按机械化程度和使用的支护设备可分为综采放顶煤 和简易放顶煤两大类。简易放顶煤指的是使用滑移顶梁 液压支架放顶煤开采、单体液压支柱配H型钢梁放顶煤。 根据煤层赋存条件及相应的采煤工艺，放顶煤长壁 采煤技术可分为以下三种主要类 型:一次采全厚放顶煤 开采、预采顶分层网下放顶煤开采和倾斜分层放顶煤开 采。 综采放顶煤技术在我国应用以来，基本形成了以下 三种主要支架类型:单输送机高位 放顶煤支架、双输送 机中位放顶煤支架和双输送机低位放顶煤支架，其中应 用最广泛的是 双输送机低位放顶煤支架架型。根据对我 国15个采用放顶煤开采重点省、398个工作面 的调研， 综采放顶煤工作面有198个，占49.7% ，生产能力通常在 50万-500万t/a，工作面倾角最大24°，采高2.0-4.5 m， 采放比1:O.5 - 1:1.0 ;单体液压支架放顶煤工作面有 200个，占50.3% ，产量15万-50万t/a，工作面倾角最大 32°，采高一般为1.82.0 m，采放比1:0.5 -1:3。
煤矿安全规程-专家解读
2004版条文
2010版条文
第六十八条 采用放顶煤 开采时，必须遵守下列规定： （一）必须根据煤层地质特 征编制放顶煤开采设计。 （二）工作面必须符合以下 条件： 1. 无煤（岩）与瓦斯 （二氧化碳）突出危险性； 2.顶煤和煤层顶板能随 放煤即行垮落或在采取预裂 爆破等措施后能及时垮落， 且顶板垮落充填采空区的高 度大于采放煤高度。
二、放顶煤开采技术主要危害 顶板——由于顶煤的大量冒放造成大范围的围岩移 动和集中应力变化，使顶 板管理难度加大，尤其是坚硬 顶板、顶煤，必须采取有效的预裂措施才能正常开采。 瓦斯——放顶煤开采工作面的绝对瓦斯涌出量大幅度 增高，瓦斯涌出的不均 衡性和上隅角瓦斯超限几率大大 增加;在放煤区域常产生瓦斯积聚的空洞。 煤尘——放顶煤开采工作面放煤期间，放煤口附近及 整个工作面的煤尘产生情况十分严重。 水灾——由于放煤引起的导水裂隙范围加大二与含水 层水、老空水、地 表水等水体沟通的可能性增大。
3、保留了原规定“大块煤（矸）卡住放煤口时，严禁 爆破处理”的规定。 因为 在采用放顶煤开采时，放煤口上方出现空洞， 形成“瓦斯库”，煤尘浓度也较大，使用爆 破处理卡在 放煤口的块煤(矸)时，极易引起瓦斯、煤尘爆炸;同时会 损坏放煤口插板； 对“有瓦斯或煤尘爆炸危险时，严禁挑顶煤爆破作 业”修改为“严禁在工作面内采用炸药爆破方法处理顶 煤”。原因是“有无瓦斯或煤尘爆炸危险”无法界定。 修改后明确规定严禁 用爆破方法处理顶煤; 同样，在工作面内用爆破方法处理顶板也会引发瓦 斯、煤尘爆炸事 故。所以，本条文修改为“严禁在工作 面内采用炸药爆破方法处理顶煤、顶板及卡在放 煤口的 大块煤(矸) "。
（三）必须针对煤层的开 采技术条件和放顶煤开采工 艺的特点，对防火、防尘、 防瓦斯、放煤步距、放煤顺 序、采放平行关系、顶板控 制、支架选型、端头支护、 切眼扩面、支架安装、初次 放顶（煤）、工作面收尾及 支架回撤等制定安全技术措 施。 （四）大块煤（矸）卡住 放煤口时，严禁爆破处理； 有瓦斯或煤尘爆炸危险时， 严禁挑顶煤爆破作业。
(二)针对煤层的开采技术条件 和放顶煤开采工艺的特点，必 须对防瓦斯、防火、防尘、防 水、采放煤工艺、顶板支护、 初采和工作面收尾等制定安全 技术措施。 (三)采用预裂爆破对坚硬顶板 或者坚硬顶煤进行弱化处理时， 应在工作面未采动区进行，并 制定专门的安全技术措施。严 禁在工作面内采用炸药爆破方 法处理顶煤、顶板及卡在放煤 口 的 大 块 煤 (矸)。 （续）
(四)高瓦斯矿井的易自燃煤层， 应当采取以预抽方式为主的综合抽 放瓦斯措施和综合防灭火措施，保 证本煤层瓦斯含量不大于6m3／t或 工作面最高风速不大于4．0m／s。 (五)工作面严禁采用木支柱、金 属摩擦支柱支护方式。 有下列情形之一的，严禁采用 单体液压支柱放顶煤开采： (一)倾角大于30°的煤层(急倾 斜特厚煤层水平分层放顶煤除外)。 (二)冲击地压煤层。 有下列情形之一的，严禁采用 放顶煤开采： （续）
三、本条文修改主要增加的规定： 1、增加了对矿井采用放顶煤开采审批管理的规定， 防止出现不符合安全生产条件 的放顶煤开采的工作面。 为了从根本上防止放顶煤开采带来的一系列隐患，从源 头上堵塞 不符合安全生产条件的放顶煤开采工作面的出 现。放顶煤开采→编制设计→评价→审批→备案。 2、增加“必须对---防水---制订安全技术措施的” 规定。目的是为了防止放顶煤开采形成裂隙导通水体发 生透水事故；同时，由于瓦斯事故是煤矿第一杀手，瓦 斯治理也是放顶煤开采的第一要务，所以本条文在修改 时，将制定防瓦斯安全技术措施放在其他事故的首位。 另外，在本条文中用"采放煤工艺"代替了"放煤步距"、" 放煤顺序"、 "采放平行关系"、"切眼扩面"、"支架安装 "及"支架回撤"等工序，用"顶板支护" 代替了"顶板控制 "、"支架选型"、"端头支护"等内容，显得更为简洁精炼。
第六十八条完全解读 名词解释：放顶煤采煤法——在煤层底部或煤层某一厚 度范围内的底部布置一个采高为2 -3 m 的长壁工作面，用 常规的采煤法进行采煤，并利用矿山压力作用或辅以松动 爆破等方法， 将上部顶煤在工作面推进后破碎冒落，并将 冒落顶煤用放顶煤支架予以收回，由工作面后 部刮板输送 机运出O利用此法可开采煤层厚度在6 -12 m的特厚煤层 。 一、我国放顶煤开采技术应用现状 我国煤矿在学习研究国外厚煤层开采经验的基础上， 在20世纪80年代初，引入了放 顶煤开采技术，将缓倾斜厚 煤层分层开采改变为一次采全高的整层开采。经过20多年 的 发展，放顶煤开采已成为我国开采厚煤层(尤其是特厚 煤层)的矿井实现安全高效生产 的最有效方法之一。目前， 我国放顶煤开采技术已处于世界领先水平。
6 、增加了采用单体液压支柱放顶煤开采的 限制条件。单体液压支柱优点：初撑力和额定阻 力大，恒阻、可缩性大；但整体性和稳定性差尤 其是煤层倾角变大时。严禁“倾角大于30°的煤 层”采用单体液压支柱放顶煤开采，但急倾斜特 厚煤层水平分层放顶煤因工作面倾角变小使用单 体液压支柱放顶煤开采不存在落煤、放煤滑落等 造成支架倾倒、不稳甚至冒顶事故。所以 ,排除 在“严禁”之外。有冲击地压煤层采用放顶煤开 采增加诱发冲击地压的危险性，单体液压支柱抵 抗冲击能力弱、支架稳定性、整体性差，所以， 本条文修改时，严格限制在有冲击地压煤放顶煤开采技术已基本成熟，在我国 得到了迅速发展和推广使用，已成 为厚煤层开采的一种 主要采煤技术，为煤炭生产规模的发展和煤矿企业效益 的提高发挥了 积极作用。但是，近年来放顶煤开采出现 了"有条件要上，没有条件创造条件也要上" 的趋势，普 遍忽视该采煤方法带来的安全生产、资源浪费等方面的 问题，并发生了多起放 顶煤开采过程中的特别重大恶性 事故。 {典型事例】2004年11月23日，陕西铜川某煤矿某 采用综采放顶煤工作面平巷侧 放顶爆破后，在上隅角采 空区发生瓦斯爆炸，发现有明火并伴随大量青烟。24日 12时10 分发生瓦斯燃烧。在瓦斯爆燃事故发生后，没有 彻底消除火险前，自24日开始恢复生产 作业。28日7时 06分，由于瓦斯浓度积聚达到爆炸界限，采煤工作面下 隅角采空区侧进 行强制放顶时违章爆破产生明火，发生 特别重大的瓦斯爆炸事故，导致166人死亡。为了 进一 步加强对放顶煤开采的管理，确保放顶煤开采过程中的 安全生产，特对本条文进行了 重要修改。
对于坚硬顶煤、坚硬顶板不易冒落，应该采 取措施进行处理。这些措施主要有:在未采动区 内采用炸药爆破方法处理，所谓未采动区通常指 距离工作面 20 -30 m以外的区域;在工作面采用 水力弱岩、空气爆破;开采前对坚硬顶板进行弱 化 软化;采煤方法采用分层开采等。如果采取措 施后冒放性仍然较差，顶板垮落充填采空区 的 高度不大于采放煤高度，严禁采用放顶煤开采。
(一)煤层平均厚度小于4m 的 。 (二)采放比大于1：3的。 (三)采区或工作面回采率 达不到矿井设计规范规定的。 (四)煤层有煤(岩)和瓦斯 (二氧化碳)突出危险的。 (五)坚硬顶板、坚硬顶煤 不易冒落，且采取措施后冒 放性仍然较差，顶板垮落充 填采空区的高度不大于采放 煤高度的。 (六)矿井水文地质条件 复杂，采放后有可能与地表 水、老窑积水和强含水层导 通的。
第六十八条采用放顶煤开 采时，必须遵守下列规定： (一)矿井第一次采用放顶 煤开采，或在煤层（瓦斯） 赋存条件变化较大的区域采 用放顶煤开采时，必须根据 顶板、煤层、瓦斯、自然发 火、水文地质、煤尘爆炸性、 冲击地压等地质特征和灾害 危险性编制开采设计，开采 设计应当经专家论证或委托 具有相关资质单位评价后报 请集团公司或者县级以上煤 炭管理部门审批，并报煤矿 安全监察机构备案。
7、增加了对放顶煤开采煤层厚度、采放比和回采率的限制条件。 煤层厚度小于4米或采放比大于1：3的都会造成回采率降低，还有矿 压、自然发火、煤尘、水害也难以控制。鉴于目前使用放顶煤开采 技术有“急功近利”思想，本条文增加了“采区或工作面回采率达 不到矿井设计规范规定的”严禁采用放顶煤开采技术。 8、增加了水文地质条件复杂的矿井采用放顶煤开采的限制条件。 放顶煤开采时冒落带、裂隙带高度增大，可能沟通地表水、断层水、 老窑水、强含水层水、陷落柱水等水体，引发水灾事故，所以， “矿井水文地质条件复杂，采。放后有可能与地表水、老窑积水和 强含水层导通的”，严禁使用放顶煤开采技术。 四、“煤层有煤(岩)和瓦斯(二氧化碳)突出危险的”严禁使用放 顶煤开采。放顶煤开采瞬时落煤、放煤增大，会突然改变地压、瓦 斯、煤岩力学性质，出现突然卸压、增压、能量释放而诱发突出，
煤炭自燃——当瓦斯、易自燃煤层采用放顶 煤开采时，两方面灾害的防治措施存在矛盾，增 加了灾害防治的复杂性。例如，采用专用瓦斯排 放巷，可以有效地解决回风隅角的瓦斯超 限问 题，但同时也加大了采空区的漏风，增加了煤层 自燃的危险性。 回收率——由于放顶煤工作面放煤工艺和煤 炭块度等条件的影响，回收率 比分层开采减少 5% -15%，如果放煤参数及放煤工艺不合理，回 收率将更低。。
造成事故， 轻者影响生产，重者造成人员重大伤亡，甚 至摧毁整个矿井。
5、增加了“工作面严禁采用木支柱、金属摩擦支 柱支护方式”的规定； 木支柱依 靠打紧木模形成初撑力，初撑力小，一般 小于10kN，达到初撑力时支柱压缩量26 mm;初工作阻 力15-120kN，额定工作阻力280-610kN;支柱极限压缩量 3496 mm;工作特性是工作阻力急剧增加，直至破坏为 止。微增阻摩擦式金属支柱依靠升柱 器获得初撑力，初 撑力较小，一般10-15kN，达到初撑力时支柱压缩量1025 mm;初工作阻力200-250 kN，额定工作阻力300-350 kN;支柱极限压缩量400mm;工作特性 为微增阻。因为木 支柱和金属摩擦支柱支护性能差，初撑力难以保障，不 能适应放顶煤开采引起的顶板压力变化，所以严禁工作 面采用木支柱、金属摩擦支柱支护进行放顶煤开采。当 前，我国煤矿木支柱很少在工作面使用，金属摩擦支柱 也正处于淘汰阶段。