10701综采面采空区矸石充填安全技术措施

贵州众一金彩黔矿业有限公司织金县珠藏镇兴发煤矿10701综采面采空区矸石充填安全技术措施编制：编制单位：兴发煤矿技术科2019年5月3日安全技术措施会审记录10701综采面采空区矸石充填安全措施学习和考试记录贯彻时间：学习地点：传达人：10701综采面采空区矸石充填安全技术措施一、概况10701综采工作面布置在一采区东翼，走向长380m，工作面倾斜长190m，工作面上限（回风巷）标高为+1300m，下限（运输巷）标高为+1420m。

该综采工作面对应地面位置为大山，无主要建筑物，回采过程中对地面设施无影响。

本工作面采用走向长壁一次采全高后退式综合机械化开采方法，双滚筒采煤机割煤、装煤，可弯曲刮板运输机运煤，支撑掩护式综采液压支架维护工作面顶板。

10701工作面按照《10701综采工作面初采初放安全技术措施》执行初采初放，然后进行正常回采。

采用MG250/600-AWD2型双滚筒采煤机割煤，采煤机在工作面端头斜切进刀，双向割煤，采煤机割煤时，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，设计采高为2.0m，循环进度0.6m。

采煤机双向割煤，自行装煤，沿煤层顶底板回采。

顶板必须割平，煤壁平、直，不得出现台阶、无伞檐，严禁留顶煤，支架必须拉成一条直线，要求刮板运输机平、稳、直，工作面采高为2.0m。

为尽量减少煤矿排矸量，推广新型技术，把矸石回填采空区（采空区矸石充填），为保证采空区充填期间的施工安全，特编制本安全技术措施。

二、矸石充填钻孔设计1.10701综采面M7煤层倾斜长190m，煤层厚度2m的有110m，有80m长的工作面煤层薄化只有0.3m，几乎为矸石，工作面采高设计为2m，最大采高不超过2.6m。

在工作面推进10m左右，待初次放顶完成（即煤层直接顶垮落后进行施工采空区矸石充填钻孔）。

2.钻孔位置：在工作面煤壁至回风巷回采方向20m施工钻孔，钻孔靠回风巷下帮顶板设计，2个钻孔位置从回风巷下帮顶角线布置，间距1m：1号钻孔方位角51°，倾角+5°。

孔深30m，孔径φ193；2号钻孔方位角71°，倾角+4°。

孔深31m，孔径φ193。

3.钻孔施工工艺：采用3200坑道钻机进行钻孔，钻头型号φ133、φ153、φ193三种规格，先用φ133钻头进行开孔，依次用φ153、φ193的钻头进行扩孔，形成终孔孔径φ193的充填钻孔。

4.钻孔管道布设：在φ193的充填钻孔口安设4m长φ159的无缝钢管，无缝钢管外露长度0.5m,对钻孔内的无缝钢管进行浇筑固定；Ф159mm的无缝钢管连接采用159mm的高压软管连接，每节钢管、高压软管采用配套标准管卡子、密封垫对接严密，钢管承受压力大于25MPa。

附图：10701综采面采空区矸石充填钻孔布置平面图10701综采面采空区矸石充填钻孔设计图三、矸石充填系统地面破碎机→转送配料机→转送混凝土→注浆泵→主平硐注浆管道→回风上山→10701回风巷→10701综采工作面附图：10701综采面采空区矸石充填系统示意图四、充填施工方案（一）采空区支护1.采煤机割完煤后，从上出口往下15m范围内的顶板使用φ18的螺纹锚杆配合梯子梁加金属网对顶板进行支护，支护完成后，再进行移架、推溜等操作。

2.木垛支护的顺序为从上到下，即从回风巷往运输巷逐步向下，直至整个采空区顶板不跨落，形成采空区矸石充填空间。

3.木垛架成以后，在每个木垛之间用矸石袋堆积至顶板，再用彩条篷布进行封闭，最后注矸石浆充填。

4.木垛材料为1.2m长的方木，木垛排距为2m，间距为1.6m，每层方木间距为3根，顶板破碎时缩小木垛间排距为1m。

5.在回风巷每6m构造一组挡墙。

先用圆木在回风巷每6m位置打点柱，然后在点柱上钉上木板，再靠着木板堆积双层矸石袋至顶板，形成矸石挡墙，最后用彩条篷布进行封闭。

6.木垛与综采支架间留4m宽空间，沿采煤工作面倾斜方向用单体配合铰接顶梁支撑顶板。

铰接顶梁顺着采煤工作面走向方向（与工作面正交），支柱间排距为1m。

单体支柱支好以后，再距单体支柱最下面一排1m处打设一排木支柱，支柱间距为0.5m，最后在靠在木支柱码放一排矸石袋，矸石袋码放好以后同样用彩条篷布进行封闭。

在进行矸石充填时，从下往上逐步回撤单体。

采煤两刀拉架后，有1.2m 宽的空间，这时正好能架一组木垛，停止采煤，立即架木垛后充填。

7.在采空区支护完好的情况下，用编织袋装矸石码放在每排木垛间，在靠近综采支架的木垛边再用塑料彩条篷布上封顶、下封底，把需要充填的采空区密封起来，防止充填的矸石浆流入采煤工作面。

8.架设木垛时，木垛与顶板间必须使用木楔加紧，保证每块方木架实、不松动。

9.采空区未充填部分的最后一个木垛距与综采支架不得超过10m，否则必须停下来，待采空区充填完一组后才能恢复采煤。

附图：10701综采面采空区矸石充填系统支护图（二）充填工艺1.10701综采工作面采空区充填顺序为从上而下进行，首先在工作面上隅角使用圆木加木板，再用塑料彩条篷布上封顶、下封底对上隅角进行密封，尽量使上隅角充填的矸石浆从上往下流入采空区。

2.上隅角在第一次矸石充填完毕后对充填管进行回撤，距离有6m时再次选择位置支设圆木加木板，照此轮番操作对采空区进行矸石充填。

3.采空区下隅角使用圆木进行密集支护，然后在密集柱里边用编织袋装矸石码放成1m厚的挡墙，隔离采空区充填的矸石浆流入运输巷道内。

下隅角的木质密集支柱不进行回收。

4.注浆管道回撤（1）注浆管道随着工作面的回采及时回收。

回收后的管道内壁必须冲洗干净，放到10701回风巷内宽敞处。

（2）10701工作面回采结束后，除主平硐至轨道上山段的管道以外，其它支管道全部撤到地面码放。

五、矸石充填安全技术措施（一）矸石来源及充填管路要求自井下掘进运输出地面经地面破碎机破碎后的矸石作为充填的矸石来源。

矸石分离出来破碎后，转到矸石仓，经2PC-1000×800双转子锤式破碎机粉碎后由MJD-1000D型混凝土搅拌机进行搅拌，由HBMD90/21-220S混凝土泵配合高强充填管路（地面→主平硐→回风上山→10701回风巷→采空区充填1、2号充填钻孔）向10701综采工作面采空区充填。

矸石泵房至工作面至运输巷采用Ф159mm的无缝钢管连接采用159mm的高压软管连接，1、2号采空区充填钻孔Ф159mm 的无缝钢管进行充填。

每节钢管、高压软管采用配套标准管卡子、密封垫对接严密，钢管承受压力大于25MPa。

（二）充矸注意事项1.启动充填泵前，由现场班长、安全员认真检查管路接头对接是否严密及管路固定可靠状况，发现问题及时处理。

2.冲洗管路时，人员必须侧式操作避开管子口，使用远距离注液枪，防止崩出的泥浆对人员造成伤害。

3.拆卸后的管子，码放整齐不得妨碍行人及运料。

（三）防止跑浆措施1.采空区充填期间，如充填材料水分过多，充填负责人及时通知充填泵房停止充填，立即调整充填材料的配比。

在充填区边缘安排专人巡查，对封堵不严的地点必须重新加固，防止矸石浆外溢。

2.每班跟班管理人员、班组长、安全员必须对挡矸设施不少于三次的巡查，发现异常及时停止充矸，待隐患处理完毕后再充矸。

3.充填期间，加强对两巷上、下隅角密集支柱的管理，发现失效、变形支柱及时更换，同时每班对卸压支柱进行补液加压。

4.密切关注采煤工作面注浆情况，支架间必须紧密接触，防止矸石浆漏进工作面。

5.施工人员随时观察矸石浆的稀稠，要求充矸体呈糊状，发现矸石浆过稀时及时联系地面泵站停止充矸，调整后再充填。

（四）跑浆处理措施1.当工作面发生跑浆时，跑浆点以上人员通知跑浆点以下人员迅速撤离施工现场，然后及时电话通知地面停止充填工作并及时向调度室汇报，10701运输巷溜子司机立刻停止溜子运转后迅速撤至安全位置，工作面机组司机停止采煤机运转，迅速撤离至安全处。

2.当班管理人员立即组织人员对跑浆点进行封堵，封堵跑浆点按照自上向下的顺序进行。

3.当采空区顶板压力大、大面积垮落、砂浆大量外溢造成工作面堵塞时，先将工作面人员撤离到轨道上山新鲜风流内，同时向调度室汇报。

待全部人员撤离安全地点后，再组织相关人员处理事故现场。

4.单体支柱回撤过程中，严格执行先支后撤的施工顺序，严禁空顶作业。

（五）矸石充填运行措施1.运行前，机电部门要安排电工对矸石粉碎机、搅拌机、石料运输系统、充填泵进行全面检查，清理干净矸石斗内的杂物，防止有铁块进入斗内；检查漏电保护装置是否齐全可靠，防止发生漏电事故。

2.检查完各动力设备完好、无障碍物后，进行10分钟左右的空运转，再进行充填作业。

3.地面矸石充填泵站、井下助力泵站必须要有通讯电话，以便矸石充填期间保持联系。

4.矸石充填运行期间，机电部门要安排专人在地面泵站、井下泵站观测压力变化情况，并每10分钟做一次记录。

5.矸石充填期间，禁止任何与矸石充填工作无关人员在地面各充填设备周围围观，防止机械故障发生意外。

（六）其它安全措施1.为保证施工及施工人员的安全，在顶板破碎严重的地方，不能强行架设木垛，防止顶板垮落，发生安全事故；发现木垛突然承受力增大（木垛发出的“噼噼啪啪”或“吱吱”连续响声、顶板裂缝、顶板掉渣、木垛推垮、顶板发出剧烈的闷炮声等冒顶预兆）时，必须立即撤出人员到安全地点躲避，待顶板稳定后方可进入采空区顶板完好、有支护和有风的空间架设木垛等工作。

2.必须加强采空区的通风和瓦斯管理。

保持采空区作业点有足够的风量，必要时可以安设导风板或增加采煤工作面的风量对采空区供风；通防科必须安排一名专职瓦检员现场跟班，随时检查瓦斯，并吊挂一台有效的便携式瓦斯检测仪，瓦斯超限时立即撤出人员到新鲜风流中，严禁无风、微风作业。

3.单体液压支柱必须穿鞋戴帽、挂保险绳，避免单体因压力不足倒下砸伤施工人员或行人。

（七）防止采空区发火措施因注氮系统不能正常运转等，导致采空区矸石充填工作进行缓慢，必须采取采空区自燃的措施。

1.恢复井下注氮系统，并确保10701综采面回风巷的一氧化碳监控系统可靠。

把注氮管道安装至10701运输巷，发现有发火倾向时，立即对下隅角进行封闭，及时对采空区注氮。

2.经检测采空区有明显发火征兆，应及时上报矿有关领导，并立即采取工作面、进回风巷撤人、停电的安全措施，随即进行防注氮等防灭火工作。

3.采空区发火预兆：（1）采空区及工作面回风温度突然增高、巷壁有水珠及空气中有雾气（这项不一定是自燃预兆，但自燃时有这些现象）；（2）有煤油、汽油和松节油等气味，尤其当闻到煤焦油的恶臭时，表明煤炭自燃已经发展到严重程度。

（3）井下火区附近的空气温度以及从火区流出来的水的温度高于正常情况下的温度。

（4）煤炭自燃过程中产生一氧化碳和二氧化碳，使人感到闷气、憋气、头疼、四肢无力、疲劳等症状。