综采工作面强制放顶警戒安全技术措施培训

综采工作面强制放顶警戒安全技术措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01强制放顶技术概述02综采工作面工程概况03强制放顶组织机构与职责04警戒人员与地点安排CONTENTS目录05警戒设置程序06警戒要求与纪律07气体检测与通风管理01强制放顶技术概述

强制放顶的定义与本质强制放顶的定义强制放顶（forcedcaving）是在煤矿采空区顶板无法自然垮落时，通过爆破或高压水注入等人工手段促使顶板垮落的工艺措施，属于顶板控制技术范畴。

强制放顶的核心目的其本质是通过人为干预，破坏顶板完整性，促使其有效垮落，以减小悬顶面积，降低顶板来压步距和强度，防止大面积悬顶诱发顶板事故及次生灾害。

强制放顶的应用前提当采空区悬顶面积超过作业规程规定时必须实施，例如悬顶距离走向大于5m、倾斜宽度超过15m，或走向大于8m、倾斜宽度约15m时，需停止回采并进行强制放顶。

强制放顶的应用条件01悬顶面积超限条件当采空区悬顶距离走向大于5m、倾斜宽度超过15m时，必须采取强制放顶和加强支护措施；悬顶距离走向大于8m、倾斜宽度大致15m时，必须停止采煤，进行强制放顶。

02顶板岩性条件适用于坚硬顶板（如抗压强度均值32.2～53.9MPa的K2石灰岩）或自然冒落不充分的顶板条件，通过人工手段促使顶板垮落，降低来压步距和强度。

03初次及周期来压控制针对初次来压步距较大（如分析预测为30m左右）的工作面，为避免顶板对支架造成巨大冲击载荷，需提前实施强制放顶以弱化顶板完整性。

04特殊地质构造影响当工作面遇断层（如落差4.8米正断层）等构造导致无法直接通过，需掘进跳采工作面切眼时，应对切眼范围内顶板进行强制放顶卸压。

强制放顶的核心技术方法深孔预裂爆破技术通过在切眼布置深孔，采用超前深孔+浅孔混合松动爆破，破坏顶板完整性，如131101工作面设计孔深14m，垂深9m，钻孔角度40°，炮眼穿过直接顶1.2米，老顶5.6米，实现顶板弱化垮落。

高压定向水力致裂技术利用高压水注入顶板钻孔，形成定向裂隙，适用于坚硬顶板条件，可降低顶板来压步距和强度，与爆破法相比具有无震动、安全性高的特点。

煤电钻人工打眼爆破法采用煤电钻人工打眼，配合炮眼布置进行爆破，工艺包含打眼、装药、爆破三个核心环节，常用于中小型工作面或条件复杂区域的局部放顶作业。

地表垂直钻孔不扩孔爆破法从地表向采空区顶板施工垂直钻孔，不进行扩孔直接装药爆破，适用于地表条件允许的矿井，可实现对大面积悬顶的远程控制垮落。打眼作业强制放顶的工艺环节强制放顶打眼常用YT28型气腿凿岩机，配备2m长六棱中空钎杆及Φ28mm“一”字型钻头。施工前需检查作业区顶板支护，采用湿式打眼，严禁无水施钻，瓦检员需随时检测瓦斯浓度，确保不超过1%。炮眼布置炮眼布置需根据现场情况确定，如131101工作面切眼布置15个孔，中心距切眼负帮2.5m，部分孔深14m、角度40°。运输及回风顺槽炮眼距煤柱帮0.5m，斜向上30度角，间排距约6m×6m，眼深3m。装药与联线装药前需验收炮眼孔深、孔径、角度，使用煤矿许用3号炸药及毫秒电雷管，正向起爆。装药量0.6Kg/眼，封泥长度不低于1.0m，使用2个水炮泥。采用串联预裂松动爆破，一次打眼、装药、起爆。爆破实施爆破需执行“一炮三检制”“三人连锁放炮制”，警戒距离直巷75米/弯巷50米。待割煤移架后，炮眼进入采空区滞后支架0.3m处实施爆破，爆破后检查瓦斯及支护情况，及时修复崩倒支柱。02综采工作面工程概况工作面基本位置工作面位置与范围

以131101综采工作面为例，其位于3-1-1煤层井田东北侧，运输顺槽与回风联络巷成90度夹角，东侧为131102准备工作面（未采动），西侧为3-1-1煤层原房柱式采空区，北部为乌兰木伦煤矿井田边界。工作面尺寸参数

131101综采工作面顺槽长494m，工作面长度139.3m；因回风顺槽掘进遇4.8米落差正断层，在回风顺槽404米处掘进跳采工作面切眼，新掘回风顺槽向运输顺槽偏移9米后与切眼贯通。警戒核心区域

强制放顶警戒范围包括：xxxx回顺50-56联巷段、xxxx运顺（xxx回顺）40联巷段、xxx切眼、xxx运顺、xxx运顺、xxx-1切眼、xxx-1主辅回撤通道（回风措施巷）、中央回风大巷173-85联巷，要求除放顶作业人员外全部撤离。周边影响区域

放顶烟流影响路径为：xxx切眼→xxx运顺、xxx运顺→xxx-1主辅回撤通道（回风措施巷）→xxx运顺→xxx回风风桥→中央回风大巷173-85联巷→回风立井→地面，需对22409检修通道、22410回顺等关联区域同步警戒。

地质条件分析

煤层顶板岩性特征顶板多为泥岩、砂质泥岩，局部含砂岩；部分工作面顶板为K2石灰岩等坚硬岩层，抗压强度29.5～136.6MPa，为难冒落顶板，局部夹不稳定黑色泥岩层（小青顶）。

工作面位置及构造影响以131101综采工作面为例，位于井田东北侧，西侧为原房柱式采空区，北部为井田边界，回风顺槽遇4.8米落差正断层，需掘进跳采切眼避开断层。

初次来压步距预测根据周边矿井及顶板岩性分析，初次来压步距通常在30m左右；若存在小青顶或构造裂隙带，推进15-20米可能来压，无则可能延迟至20-25米。

悬顶面积控制标准悬顶距离走向大于5m、倾斜宽度超过15m，必须强制放顶并加强支护；走向大于8m、倾斜宽度约15m时，必须停止采煤，立即实施强制放顶。工作面参数与设备配置工作面基本参数以131101综采工作面为例，顺槽长494m，工作面长139.3m，运输顺槽与回风联络巷成90度夹角，因遇4.8米落差正断层采用跳采设计。顶底板岩性特征煤层顶板多为泥岩和砂质泥岩，底板以砂质泥岩为主，局部为砂岩；部分工作面顶板为K2石灰岩，抗压强度29.5～136.6MPa，属难冒落坚硬顶板。钻孔施工设备采用BZY-150钻机，配备φ89mm合金钢钻头，钻孔直径95mm；或使用YT28型气腿凿岩机，配3m长六棱中空钎杆及Φ28mm"一"字型钻头。警戒与检测设备配置两辆警戒皮卡（人员输送与部署检查），使用人员定位系统核实警戒区域人员；瓦检员配备气体检测仪，监测CO、甲烷等气体浓度。强制放顶的必要性悬顶面积超限的危害当采空区悬顶距离走向大于5m、倾斜宽度超过15m，支架受力增加易诱发顶板事故；悬顶走向大于8m、倾斜宽度约15m时，必须停止采煤进行强制放顶，以减小悬顶面积和支架载荷。坚硬顶板控制需求针对抗压强度29.5～136.6MPa的坚硬顶板（如K2石灰岩），其自然垮落困难，需通过人工手段提前破坏顶板完整性，降低初次来压步距（如从30m左右缩短）和冲击载荷对支架的破坏作用。预防次生灾害发生大面积悬顶瞬间垮落易形成飓风、冲击压，导致人员伤亡和设备损坏，同时可能引发瓦斯瞬间涌出等事故，强制放顶可有效消除此类隐患，保障工作面安全生产系统稳定。03强制放顶组织机构与职责

警戒领导小组组成组长职责组长全面负责工作面放顶期间的警戒工作，统筹协调各项警戒事务，对警戒工作的整体部署和安全负总责。

副组长职责副组长协助组长对放顶期间人员、事务进行具体安排，确保警戒工作的各项指令得到有效落实和执行。

成员构成成员包括通风队当班跟班队干、瓦检员、安监员等，其中通风队当班跟班队干、瓦检员、安监员负责具体警戒实施工作，还负责安排警戒人员。

组长与副组长职责组长全面负责警戒工作组长对工作面放顶期间的警戒工作负总责，包括整体协调、决策及对放顶期间人员、事务的统筹安排，确保警戒工作有序开展。

副组长协助组长工作副组长协助组长具体落实放顶期间的人员调配、事务安排等工作，确保各项警戒措施得到有效执行。

各成员单位职责分工警戒领导小组职责组长全面负责工作面放顶期间的警戒工作；副组长协助组长对放顶期间人员、事务进行具体安排；成员负责安排警戒人员，保障警戒实施。

通风队职责通风队当班跟班队干、瓦检员负责具体警戒实施，如在指定联巷处设置警戒，禁止人员车辆进入放顶及烟流影响区域，并检测气体浓度；通风队人员参与多组警戒部署与检查。

安管办职责安管办人员参与警戒检查和系统警戒，如在中央辅运大巷特定联巷自动风门处设置警戒，防止人员、车辆进入相关区域；同时参与放顶前的人员清理与安全监督。

调度室职责在警戒设置完毕后，根据警戒组长通知，通过人员定位系统核实警戒区域内是否还有无关人员；放顶结束且气体浓度达标后，根据组长通知，协调警戒撤除，恢复正常生产和通行。

施工单位与协作要求施工单位资质与职责强制放顶作业由采煤队回柱放顶班执行，人力不足时可抽调采煤队其他成员。施工单位需具备爆破作业相关资质，严格按照经审批的安全技术措施施工，对作业过程中的安全负直接责任。

协作单位职责划分通风队负责瓦斯检测、警戒设置及通风设施维护；安管办负责现场安全监督与检查；生产技术科提供技术指导与方案审核；调度室负责协调各单位工作、人员定位系统核实及信息传达。

协同作业机制建立建立强制放顶领导小组，由组长统一指挥，定期召开协调会议。各单位需严格执行信息通报制度，施工前确认各环节准备就绪，作业中保持实时沟通，确保放顶作业安全有序进行。04警戒人员与地点安排

警戒车辆配置警戒车辆数量配备两辆高皮卡作为强制放顶作业专用警戒车辆，确保警戒工作的有效开展。

车辆功能分工其中一辆皮卡车负责警戒人员的运输与现场设置工作，另一辆皮卡车负责对整个警戒部署情况进行检查与监督。

车辆运行要求警戒车辆需在放顶作业前至少1小时到位，按预定警戒设置程序有序运输人员，确保警戒设置及时、准确，作业期间保持通讯畅通，随时响应警戒工作需求。

警戒分组与人员配置警戒分组设置根据警戒区域和任务不同，将警戒人员共分为八组，包括瓦斯检测组、通道管控组、系统警戒组等，每组明确具体职责和人员数量。

人员构成与职责分工警戒人员主要由通风队当班跟班队干、瓦检员、安监员及安管办人员组成。其中，瓦检员负责气体检测，通风队人员负责通道警戒，安管办人员负责监督检查。

关键岗位人员配置第一组（1人）：当班瓦检员，负责xxxx回顺50联巷处警戒及中央回风大巷气体检测；第八组（2人）：放炮现场警戒人员，负责xxxx运顺、xxx回顺45联巷处现场警戒。

警戒检查与协调人员另安排通风组、安管办人员共4人，负责对各警戒地点进行检查和系统警戒协调，确保警戒设置到位、信息传递畅通。各警戒点具体位置回风顺槽区域警戒点xxxx回顺50联巷处，禁止人员车辆进入放顶地点及烟流影响区域，对中央回风大巷内气体进行检测。中央辅运大巷警戒点中央辅运大巷173联巷（xxx运顺口）、174联巷（xxx辅运绕道口），防止人员进入相关运顺区域。中央胶运大巷警戒点中央胶运大巷181联巷自动风门处，防止人员通过自动风门进入中央回风大巷。检修通道及回顺警戒点22409检修通道内、22410回顺内自动风门处，防止人员通过这些通道进入中央回风大巷。其他关键区域警戒点中央辅运大巷87联巷自动风门处、中央回风大巷83-84联巷处、12煤集中回风大巷3联巷、xxxx运顺及xxx回顺45联巷处，形成全面警戒网络。01警戒任务与职责要求禁止人员车辆进入警戒区域警戒人员需阻止任何无关人员、车辆进入放顶地点及烟流影响区域，如xxxx回顺50-56联巷段、中央回风大巷173-85联巷等警戒范围。02实时监测气体浓度当班瓦检员负责对中央回风大巷内一氧化碳、甲烷、氧气等气体进行检测，放顶后每10分钟检查一次，每半小时向调度室汇报结果，确保CO浓度降至24PPm以下。03严格执行警戒设置与撤除程序按规定顺序设置警戒，至少在放顶前1小时开始，从第一组至第八组依次完成；放顶结束且气体浓度达标后，由警戒组长通知调度室撤除警戒，恢复正常通行。04及时汇报异常情况警戒期间如遇特殊情况（如人员强行闯入、气体浓度异常等），需立即向警戒小组组长汇报，未经许可不得擅自变更警戒状态或允许人员进入。05警戒设置程序

警戒设置时间要求01提前设置时间警戒设置要至少在放顶前1小时开始设置，确保有充足时间完成各区域警戒部署及人员清撤工作。

02设置顺序要求严格按照预定分组顺序依次设置警戒，从第一组至第八组逐步推进，确保警戒无遗漏、无死角。

03起爆前确认时间警戒设置完毕后，警戒组长需核实警戒区域内人员撤离情况，通过人员定位系统确认无误后方可通知开始放炮，此过程需预留充足核查时间。

04警戒撤除时间根据监测监控系统及人工气体检测结果，当警戒区域内CO气体浓度降低至24PPm以下且其他气体指标正常后，由警戒组长通知调度室撤除警戒。警戒设置步骤详解

第一步：初始警戒设置由警戒安排组将第一组警戒人员（当班瓦检员）设置在xxxx回顺50联巷处，要求任何人员和车辆不得进入xxxx回顺50-56联巷内。第二步：工作面人员清理与警戒警戒安排组将通风组人员放置在xxxx工作面机尾处警戒，要求其他人员不得进入xxxx工作面，沿xxxx综采工作面架前、架后进行人员清理，务必和连线人员同步进行，保证工作面内无任何人员。第三步：运输顺槽及辅运大巷警戒警戒车辆沿xxx切眼清理人员，并与当班安监员分别沿xxx运顺、xxx运顺（xxx切眼一、xxx主辅回撤通道、回风措施巷）将所有人员清出，并将通风队人员设置在中央辅运大巷173联巷（xxx运顺口）、中央辅运大巷174联巷（xxx辅运绕道口），防止人员进入xxx、xxx运顺，完成第二组警戒的设置。第四步：胶运大巷自动风门警戒将警戒人员设置在中央胶运大巷181联巷自动风门处，防止人员通过自动风门进入中央回风大巷，完成第三组警戒的设置。第五步：检修通道及回顺警戒警戒车辆沿中央回风大巷至xx联巷，在22410回顺内自动风门处设置一个警戒人员，防止22410回顺内的人员进入中央回风大巷；在22409检修通道内设置一个警戒人员，防止通过检修通道进入中央回风大巷，完成第五组警戒的设置，并对22410的专用回风措施巷进行警戒检查。第六步：中央辅运大巷风门警戒警戒车辆行驶至中央回风大巷87联巷处，在中央辅运大巷87联巷自动风门处（进风侧）设置一名警戒人员，防止人员、车辆进入中央回风大巷，完成第六组警戒的设置。第七步：集中回风巷警戒警戒车辆行驶至中央回风大巷86联巷处，使警戒人员沿86联巷回风风桥至12煤集中回风巷3联巷处进行警戒，防止人员进入回风立井或中央回风大巷，完成第七组警戒的设置。第八步：警戒确认与起爆准备警戒设置完毕后，警戒安排组将警戒情况汇报至警戒组长。警戒组长在连线人员和通风组警戒人员进入安全地点后，通知调度室通过人员定位系统核实相关区域是否还有无关人员；同时各警戒地点人员再次汇报警戒情况，在确定一切情况正常，警戒区域内无人员时，开始放炮。第九步：警戒撤除条件根据监测监控系统及中央回风大巷85-86联巷处人工CO气体检测结果，当警戒区域内CO气体浓度降低至24PPm以下且中央回风大巷85-86联巷CO气体浓度降低至24PPm以下（警戒瓦检员进行检查）后，检查无其他问题时，由警戒组长通知调度室警戒撤除，恢复正常生产和通行。人员清理与核实流程工作面及关联区域人员清理通风组人员在工作面机尾处警戒，沿综采工作面架前、架后进行人员清理；警戒车辆沿切眼清理人员，当班安监员分别沿运顺、回顺（含切眼、回撤通道、回风措施巷）将所有人员清出，确保工作面内无任何人员。警戒区域人员撤离要求警戒范围内（如回顺50-56联巷段、运顺40联巷段、切眼、中央回风大巷173-85联巷等）的所有非放顶作业人员必须全部撤出，人员清出后及时汇报警戒组长。多维度人员核实机制警戒组长通知调度室通过人员定位系统核实回顺、切眼、运顺、中央回风大巷等关键区域是否还有无关人员；各警戒地点人员再次汇报警戒情况，确认警戒区域内无人员时方可开始放炮。

放炮许可条件确认人员定位系统核实警戒组长通知调度室通过人员定位系统，核实xxxx回顺、xxx切眼、xxx运顺、xxx运顺、xxx-1切眼、xxx-1主辅回撤通道（回风措施巷）、中央回风大巷xx联巷等警戒区域内是否还有无关人员。

各警戒地点情况汇报各警戒地点人员再次向警戒组长汇报警戒情况，确认警戒设置到位，无人员进入警戒区域。

瓦斯及有害气体检测中央回风大巷85-86联巷处专职瓦检员检查，确保警戒区域内CO气体浓度降低至24PPm以下，且中央回风大巷85-86联巷CO气体浓度降低至24PPm以下。

警戒组长综合确认在确定一切情况正常，警戒区域内无人员，瓦斯等有害气体浓度符合规定后，由警戒组长通知调度室，方可开始放炮。

警戒撤除标准与程序警戒撤除核心标准强制放顶警戒撤除需满足：警戒区域内CO气体浓度降低至24PPm以下，且中央回风大巷85-86联巷CO气体浓度同步降至24PPm以下，由警戒瓦检员现场检查确认。

警戒撤除审批流程瓦检员检测气体浓度达标后，向警戒组长汇报；警戒组长核实无其他安全隐患，通知调度室；调度室通过人员定位系统确认警戒区域无无关人员，批准撤除。

警戒撤除实施步骤按照与设置相反顺序撤除警戒，从第八组至第一组依次撤离；警戒人员撤离后向组长汇报，组长汇总情况并通知调度室恢复正常生产和通行。06警戒要求与纪律警戒设置顺序要求警戒设置启动时间警戒设置要至少在放顶前1小时开始设置，确保有充足时间完成全区域布控。分阶段设置流程按预定顺序依次设置各组警戒，从第一组至第八组逐步推进，确保无遗漏区域。工作面人员清理优先优先清理工作面内所有人员，沿架前、架后检查，确保与连线作业同步完成人员清场。关键节点确认机制每组警戒设置完成后，及时向警戒组长汇报；全部设置完毕后，通过人员定位系统核实警戒区域无无关人员。人员与车辆管控规定

警戒人员配置标准警戒人员共分八组，包括通风队人员、瓦检员、安监员等，每组1-2人，另设4人负责警戒检查和系统警戒，确保警戒区域全覆盖。

警戒车辆使用要求配备两辆高皮卡，一辆负责警戒人员设置，一辆负责警戒部署检查，车辆需在放顶前1小时到位并按预定路线完成人员输送与区域清理。

人员清撤与准入管理放顶前需将警戒范围内所有无关人员清出，仅允许放顶作业人员进入。人员清撤后通过人员定位系统核实，确认无遗留人员方可开始放炮。

车辆禁入区域划分警戒区域包括xxxx回顺50-56联巷段、xxxx运顺40联巷段、xxx切眼及中央回风大巷173-85联巷等，严禁任何非作业车辆进入。警戒范围明确

核心警戒区域包括xxxx回顺50-56联巷段、xxxx运顺（xxx回顺）40联巷段、xxx切眼、xxx运顺、xxx运顺、xxx-1切眼、xxx-1主辅回撤通道（回风措施巷）及中央回风大巷173-85联巷，要求该范围内除放顶作业人员外全部撤离。

烟流影响区域依据工作面通风系统及放顶烟流路径（如xxx切眼→xxx运顺→中央回风大巷等），划定可能受一氧化碳等有毒有害气体影响的区域，设置警示标识并严禁人员进入。

警戒边界设定各警戒地点（如xxxx回顺50联巷、中央辅运大巷173联巷等）明确为物理边界，警戒人员需确保任何人员、车辆不得跨越边界进入警戒范围，特殊情况需经警戒组长批准。瓦斯浓度超限处理特殊情况处理流程当监测到瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》规定值时，警戒组长应立即命令停止放顶作业，切断警戒区域内非本质安全型电源，瓦检员加强气体检测，待浓度降至安全范围（甲烷≤1.0%，一氧化碳≤24PPm）并确认无复燃风险后，方可恢复作业。警戒区域人员闯入应对若发现无关人员或车辆试图进入警戒区域，现场警戒人员应立即发出警示并制止，同时向警戒组长汇报；如遇拒不配合情况，立即启动应急联络机制，调度室协调安保力量支援，严禁擅自离岗或与闯入者发生冲突。爆破后顶板未垮落处置放炮后经检查发现顶板未按预期垮落，悬顶面积仍超规定时，必须停止回采作业，由矿压观察组重新评估顶板稳定性，调整炮眼布置或增加装药量，制定二次放顶方案并报总工程师审批后实施，期间加强支护监测，防止突发冒落。通风系统异常应对如遇警戒区域内风量不足、风向逆转等通风异常，通风队需立即检查风门、风桥等设施，启用备用通风设备；瓦检员实时监测有毒有害气体浓度，若无法在30分钟内恢复正常通风，警戒组长应下令撤离所有人员至安全区域，待系统修复后重新组织作业。07气体检测与通风管理

工作面通风系统

通风系统路径中央辅运大巷→xxxx回顺→xxxx综采工作面→xxx切眼→xxx运顺、xxx运顺→xxx-1主辅回撤通道（回风措施巷）→xxx运顺、xxx运顺→xxx运顺→xxx回风风桥→中央回风大巷173-85联巷→回风立井→地面。

烟流走向强制放顶