顶板管理规定培训

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1、山西省煤矿顶板管理规定（试行） 学习资料,段 振 荣 2017年12月26日,一、文件出台背景、目的 二、条款解读 三、顶板事故案例分析 四、事故致因“海因里希法则”和“墨菲定律” 五、结语,一、文件出台背景、目的,（一）文件出台背景： 1、近期3起较大以上顶板事故 （1） 2016年3月23日22时07分，山西省大同煤矿集团同生安平煤业有限公司发生顶板大面积垮落导致瓦斯爆炸重大事故，造成20人死亡、1人受伤，直接经济损失2804.37万元。 （2）2017年1月17日10时15分左右，中煤担水沟煤业有限公司（以下简称担水沟煤业）4203工作面运输顺槽发生一起重大顶板事故，造成10人死亡；直接

2、经济损失1517.46万元（壹仟伍佰壹拾柒点肆陆万元）。,（3）2017年3月9日3时50分，山西长治联盛长虹煤业有限公司井下3101回采工作面运输顺槽与联络巷交岔点处发生一起顶板事故，造成3人死亡，2人受伤。 2、在不到一年的时间内发生3起较大以上顶板事故，其中2起为重大事故，引起了省委、省政府领导的高度重视。,3、省煤炭厅领导高度重视，由王宇魁副厅长亲自挂帅，率领行业管理处、煤炭工业太原设计研究院、山西省煤炭规范设计院等相关专业人员编制山西省煤矿顶板管理规定（试行）。该规定的编制历经数月，十易其稿，期间还专门转发到五大集团和地市煤炭局征求意见。 煤炭厅行管处组织了数次研讨会，广泛现场征求了

3、设计单位、五大集团、部分地市煤炭局、正华公司的意见。,王宇魁副厅长专门抽出时间，对规定的编制进行了专门指导。并提出了具体要求： （1）对近期顶板事故进行认真分析，找出病根。 （2）必须结合山西煤矿的实际情况，有的放矢。 （3）规定必须具有较强的可操作性。 （4）先试行，广泛征求意见，根据实践检验及时进行修订完善。,（二）文件出台的目的 1、深入贯彻习近平总书记关于安全生产的讲话精神。 “发展决不能以牺牲人的生命为代人命关天价。这必须作为一条不可逾越的红线”。 2、通过强化管理，防止顶板事故反弹。 3、持续发力，使我省煤矿顶板事故的数量和伤亡人数持续下降，遏制重大事故的发生。,二、条款解读,山西

4、省煤炭工业厅文件以晋煤行发2017503号文发布（省行业部门规章） 本规定共分5章21节145条。 执行日期：2017年11月1日 条款解读：,第一章 总 则,第一条 为提高煤矿顶板管理水平，有效预防顶板事故发生，保障煤矿安全生产，根据矿山安全法、安全生产法、煤矿安全监察条例、煤矿安全规程等煤炭工业相关法律、法规、技术政策，制定本规定。 （编制的依据、合法性、合规性） 第二条 在山西省境内从事煤炭生产和煤矿建设活动，应遵守本规定。（文件的适用范围）,第一章 总 则,第三条 煤矿企业必须建立健全相应机构（没有要求建立专门机构）、配备相应的管理技术人员负责顶板管理工作、制定顶板管理制度、岗位责任制

5、和顶板管理年度计划。 煤矿企业(主体？还是矿井？理解为二者皆包含，主要原因是我省存在主体企业只辖一个煤矿情况。规程解释为：从事煤炭生产和煤矿建设的企业统称煤矿企业) 第八条 煤矿发生顶板事故后，主要负责人和技术负责人必须立即采取措施组织抢救，并按有关规定及时上报。,第一章 总 则,第九条 采掘工作面必须编制完善的作业规程，由煤矿总工程师组织会审并签字后贯彻执行。遇到地质条件发生变化时，应及时修改作业规程或补充制定相应的安全技术措施。施工队组要组织对作业规程的学习、考试，所有作业人员要在学习记录表上签字，未经作业规程学习并考试合格，不得安排作业。（注意要留由痕迹，以备检查） 第十条 煤矿企业必须

6、建立全方位的顶板监测（建议安设顶板自动监测系统）、巡查制度。严格执行敲帮问顶制度。,第二章 掘进,第一节 一般规定 第十一条 井巷工程施工前，必须编制掘进作业规程，并组织会审。在编制作业规程时，应根据地质条件选择合理的支护形式（在井巷施工图设计的基础上根据实际情况进行优化，建设项目应征得设计单位的同意，生产项目应经过主体企业有关部门批准）。巷道掘进时必须按作业规程进行施工，地质条件发生变化时要停止掘进，待重新确定支护形式后再进行施工。,第二章 掘进,第十三条 严格按正规循环作业，禁止超循环（指设计的循环进度）作业。 第十六条 掘进工作面严禁空顶作业（必须采用临时支护）。临时和永久支护距掘进工作

7、面的距离，必须根据地质、水文地质条件和施工工艺在作业规程中明确，并制定防止冒顶、片帮的安全措施。 第十七条 在松软的煤（岩）层、流砂性地层或者破碎带中掘进巷道时，必须采取超前支护或者其他措施。,第二章 掘进,第十九条 巷道开口、分岔、拐弯段、三角区及贯通时必须采取措施加强支护，并避开构造及应力集中区。（长治长虹煤矿事故，巷道分岔处，构造应力集中区。） 第二十条 井巷揭煤前，应当探明煤层厚度、地质构造、瓦斯地质、水文地质及顶底板等地质条件，编制揭煤安全措施。,第二章 掘进,第二十一条 新掘巷道及硐室，应优先选择锚网喷支护，当存在有围岩破碎、过断层、陷落柱等地质构造带等锚网喷支护不能发挥正常支护效

8、用的地段，可采用其它支护形式。（比较常用的矿用工字钢棚、U型可伸缩性支架、料石墙工字钢梁等）,第二章 掘进,25U型钢参数型号： 理重：24.95kg/m 材质Q275B/20Mnk 29U型钢参数， 理重：29.00kg/m，材质：Q275B/20Mnk 36U型钢参数， 理重：35.87kg/m，材质：Q275B/20Mnk,第二章 掘进,第二章 掘进,第二十三条 所有支护支架要接顶严实。架棚巷道的支架与顶帮之间的空隙必须塞紧背实；砌碹巷道的碹体与顶帮之间必须用不燃物充填密实。 第二十四条（讲义第二十三条）严禁采用木棚或木支柱支护，严禁使用其它国家明令禁止的支护方式。,第二章 掘进,第二节

9、 锚喷支护 第二十六条（讲义第二十五条） 锚固形式应根据围岩条件合理选择（大部分采用树脂锚杆）。锚杆应（不是必须）与井巷轮廓线切线垂直。,第二章 掘进,煤矿巷道断面和交岔点设计规范（GB50419-2007） 锚杆间距不宜大于锚杆长度的1/2。 第二十九条（讲义第二十八条） 煤矿必须按要求进行锚杆拉拔试验，锚杆的拉拔力试验必须有安全措施并在永久支护下进行，防止因锚杆杆体断裂或失效造成伤人。（强调安全，因地制宜）,第二章 掘进,第三十一条 （讲义第三十条） 锚杆、钻孔、药卷直径要“三径”匹配合理，保证锚固力达到设计要求。 锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）： 树脂锚杆孔径宜为

10、42-50mm，小直径锚杆孔直径宜为28-32mm。 锚杆钻孔直径与锚杆杆体直径之差为 410mm，锚杆钻孔直径与树脂锚固剂直径之差为35 mm。,第二章 掘进,第三十四条（讲义第三十三条） 严格按照作业规程对锚杆（索）进行逐根预紧，对于炮掘巷道，爆破后必须对工作面10米范围内的锚杆（索）进行查验，确保达标。（参考矿井的作业规程，范围可以扩大） 第三十五条（讲义第三十四条） 支护时必须在完好有效的临时支护下进行，先支护顶板，后支护两帮，严禁同一地点顶、帮同时进行支护作业。使用快掘工艺施工时，顶帮可同时支护。,第二章 掘进,第三十六条（讲义第三十五条） 工作人员在超高的地点打眼和铺网时，必须搭设

11、工作台，工作台要牢固可靠，经上岗人员确认安全后，方可进行作业。 第三十七条 锚索长度应根据巷道顶板煤岩层情况确定，必须把锚索锚固到顶板稳定的岩层中，当稳定岩层与巷道顶板距离过大时，锚索长度应超过自然平衡拱2m以上，并满足以下要求：,第二章 掘进,（一）锚固段长度不小于1m（一般取1-2m，常用2-3个药卷，长度1200mm）。 （二）自由段长度不小于3m。 （三）张拉段长度要保证张拉工艺要求的长度，一般不小于0.2m（一般取0.3m）。,第二章 掘进,（自然平衡拱：在煤岩开掘巷道后，巷道上方的顶板岩层失去了支撑，在本层自重和上覆岩层的作用下就会发生变形和破坏，应力得到重新分布，最后形成一个自然

12、平衡拱。 当开掘巷道以后,经过一定时间,巷道顶板岩石总是自然而然成为某一种拱形而稳定下来。）,第二章 掘进,第二章 掘进,由 1根直径15.24mm、抗拉强度为1860索的钢绞线应匹配的夹片式锚具及附件组成的笼形结构锚索 可标记为SKL15-1/1860, 钢 绞 线 抗 拉 强 度 ，单 位 为 兆 帕(MPa) 钢 绞 线 根 数 钢纹线公称直径，单位为毫米(mm) 锚索结构型式(P一普通型,L一笼型) 矿用 锚索,第二章 掘进,第三十九条（讲义第三十七条） 锚杆拉拔力、锚索预紧力必须符合设计。对喷体必须做厚度和强度检查并形成检查记录。 （煤矿巷道断面和交岔点设计规范（GB50419-20

13、07）中，锚杆的设计锚固力不应小于50kN;锚索的设计预拉力（同预紧力）不应小于100kN。 喷射混凝土厚度：最小不应低于50mm,最大不宜超过250mm。,第二章 掘进,锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001），树脂锚杆中，锚头的设计锚固力不应小于50kN;服务年限大于5a的工程，应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 锚固力：锚杆对围岩所产生的约束力。抗拔力：阻止锚杆从岩体中拔出的力。,第二章 掘进,第三节 砌碹支护 第四十三条（讲义第四十一条） 若顶部出现高顶冒落，碹顶应先充填至顶（应采用阻燃材料），打紧背牢，严禁空帮空顶。处理高顶冒落要事先准备好充填材料，处理时应选好撤离路线。

14、第四节 架棚支护 第四十四条（讲义第四十二条） 爆破前，靠近掘进工作面10m长度内的支架必须有防倒装置。放炮后，必须对放炮崩倒、崩坏的支架先行修复，修复支架时必须先检查顶、帮，并由外向里逐架进行；迎头作业必须在超前支护或临时支护下作业。,第二章 掘进,第四十五条（讲义第四十三条） 架棚巷道支架间应设牢固的金属撑、拉杆，其撑、拉杆的规格、数量和设置位置要在作业规程中明确规定。支架和顶帮之间的空隙必须塞紧、背实（尽量不采用木背板）。巷道掘进时，发现有失效棚应及时处理。 第五节 井筒 第五十条 （讲义第四十八条） 井筒支护设计必须以井筒检查孔地质资料为依据。,第二章 掘进,煤矿安全规程（2016版）

15、 （一）立井井筒检查孔距井筒中心不得超过25m,且不得布置在井筒范围内，孔深应当不小于井筒设计深度以下30m,地质条件复杂时，应当增加检查孔数量。 （二）斜井井筒检查孔距井筒纵向中心线不大于25m,且不得布置在井筒范围内，孔深应当不小于该孔所处斜井底板以下30m,检查孔的数量和布置应当满足设计和施工要求。,第二章 掘进,煤矿建设安全规范（AQ1083-2011）（国家安全生产监督管理总局行业标准）中5.1.1 b)井筒检查孔资料（斜井：沿与斜井纵向中心线平行线布置的检查孔不少于3个） 第五十二条（讲义第五十条） 新掘的立井井筒，当井筒直径大于3.5m时，基岩段初次支护优先采用锚喷支护，永久支护

16、采用混凝土砌碹或钢筋混凝土砌碹的支护方式，混凝土砌碹厚度不得小于300mm。（煤矿立井井田及硐室设计规范（GB50384-）中6.1.13中的经验数据）,第二章 掘进,第五十四条（讲义第五十二条） 位于地震烈度为7度及以上地区，或处于表土段不稳定底层时，风硐及安全出口和井筒上段30m以内井壁必须采用钢筋混凝土结构。 （参考煤矿斜井井筒及硐室设计规范（GB50415-2007）中3.2.3条第三款）,第二章 掘进,第五十五条（讲义第五十三条） 立井锁口施工时，应当遵守下列规定: （一）采用冻结法施工井筒时，应当在井筒具备试挖条件后施工。 （二）风硐口、安全出口与井筒连接处应当整体浇筑，并采取安全防护措施。,第二章 掘进,（三）拆除临时锁口进行永久锁口施工前，在永久锁口下方应当设置保护盘，并满足通风、防坠和承载要求。 （锁口分临时锁口和永久锁口两类。永久锁口是指井颈上部的永久井壁和井口临时封口框架（锁口框）；临时锁口由井颈上部的临时井壁（锁口圈）和井