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

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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

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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。