1、回采作业规程矿大毕业设计第一章 概况第一节 工作面位置及井上下关系1303采煤工作面位置及井上下关系，见表1。表1 1303采煤工作面位置及井上下关系水平名称820采区名称三号煤一采区地面标高/m10331209井下标高/m820.3946.3地面的相对位置工作面对应于地面北部为黄土梯田，南部为山区林地，局部基岩露，区内沟壑纵横，无任何建筑物。回采对地面设施的影响根据1301、1303工作面回采情况，工作面采过后地表产生裂隙，局部会出现不均匀沉降。由于地表为梯田或林地无任何建筑物，故对地面无影响。井下位置及与四邻关系本工作面北起采区轨道巷，东邻1304工作面，南为未采区，西邻1301采空区。1
2、303皮带顺槽与1301采空区之间的煤柱为5m。走向长度/m1087倾斜长度140面积/m2159 691第二节 煤层1303采煤工作面煤层情况，见表2。表2 1303采煤工作面煤层情况煤层厚度/m5.48煤层结构单一煤层倾角/（）7开 采 煤 层三号煤煤 种贫煤稳 定 程 度稳定煤 层情 况描 述工作面煤层呈单斜构造。煤层走向由N51EN37E，倾向NW。煤层倾角为510，煤层与顶板之间普遍有一层泥岩伪顶，厚度约0.5m。三号煤物理性质：灰黑色条痕，金刚似金属光泽，阶梯状、贝壳状断口，中宽条带结构，块状构造，内生节理裂隙发育，f=3。容重1.44g/cm3，煤层含1层炭质泥岩夹矸，夹矸厚51
3、0厘米。第三节 煤层顶底板1303采煤工作面煤层顶底板情况，见表3。表3 1303采煤工作面煤层顶底板情况名 称岩石名称厚 度/m特 征基本顶中细砂岩21.30浅灰色，裂隙不发育，含水性差直接顶泥岩7.00深灰色，致密块状伪 顶泥岩0.300.5灰黑色，层面光滑易垮落直接底泥岩、粉砂岩互层8.9深灰色，致密坚硬老 底砂质泥岩13灰黑色，局部夹薄层砂岩，含有植物根茎化石附图1：综合柱状图 第四节 地质构造一、 断层情况及其对回采的影响在工作面掘进过程中未发现断层存在，根据现有资料分析，该工作面范围内没有对回采形成影响的断层存在。二、 褶曲情况及其对回采的影响工作面位于仙泉向斜东翼，煤层倾角510
4、，呈单斜构造，褶曲构造不会对工作面回采产生影响。三、 其他因素对回采的影响（陷落柱、火成岩等）该工作面范围内，没有陷落柱、火成岩等存在。第五节 水文地质一、 含水层(顶部和底部)分析煤层顶板主要含水层有：山西组砂岩裂隙含水层、下石盒子组砂岩裂隙含水层、上石盒子组砂岩裂隙含水层，各含水层含水性较差，岩层渗透性较好。山西组砂岩裂隙含水层为该工作面的直接充水含水层。在回采过程中顶板水主要以滴淋水的形式出现。在工作面周期来压时表现较为明显。二、 其他水源的分析在轨道顺槽掘进过程中局部有底板涌水，但涌水量较小，工作面推进期间要加强观测。三、 涌水量受1301工作面采空区排泄影响，预计该工作面回采过程中最
5、大涌水量为30m3/h，正常涌水量515m3/h。第六节 影响回采的其他因素一、 影响开采的其他地质情况，见表4。表4 影响回采的其他地质情况瓦 斯瓦斯绝对涌出量2.65m3/min，相对涌出量1.55m3/t二氧化碳二氧化碳绝对涌出量1.01m3/min，相对涌出量0.59m3/t煤尘爆炸指数煤尘具有爆炸性煤的自燃倾向性煤层自燃倾向性等级为，属不易自燃煤层地温危害地温16.5，对生产无影响二、 冲击地压和应力集中区由于皮带顺槽与1301工作面采空区之间煤柱只有5m，在巷道掘进过程中矿压显现就非常明显，特别是600m以里90%以上的巷道支护变形，底板鼓起、开裂。三、 地质部门的建议要及时观测顶
6、板围岩的变化，发现顶板破碎严重要及时加强支护。在工作面周期来压前后，工作面机头及皮带顺槽50m范围内应做好加强支护工作。第七节 储量及服务年限一、 储量工作面工业储量120.2Mt。工作面可采储量采出率取93%，工作面可采储量为111.8Mt。二、 工作面服务年限工作面服务期=可采储量/设计月产量=111.8/6.67=17 (月)第二章 采煤方法采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤方法。第一节 巷道布置一、 采区设计、采区巷道布置采区设计布置三条准备巷道，三条巷道全部为煤巷，其中采区轨道巷贯穿整个采区，承担采区的轨道运输任务，在井田东部与总回风巷相联。采区皮带巷分为东、西两翼皮带巷，承担采区各采
7、掘工作面的煤炭运输任务。二、 工作巷道布置1303轨道顺槽东邻1304工作面，走向长度1092.3m，可推进长度1037.6m。巷道断面为梯形，规格梁净长高为2.8m2.5m，采用11#矿用工字钢棚支护。1303皮带顺槽西邻1301工作面采空区，走向长度1081.8m，可推进长度1041.8m，巷道断面为梯形，规格梁净长高为3.0m2.5m，采用11#矿用工字钢棚支护。1303切眼规格为5.4m2.4m，采用锚梁网加锚索槽钢联合支护。附图2：巷道布置平面示意图第二节 采煤工艺一、 采煤工艺本工作面采用倾斜煤层走向长壁综采放顶煤采煤法，工作面沿倾向长壁布置ZF3000/15/24型液压支架支护，
8、6MG-200W型双滚筒采煤机落煤、装煤；顶煤通过矿压破煤，自溜装煤；工作面前、后部各安装一台SGB630/220型刮板输送机分别运输采煤机落煤与放顶落煤。采煤机端头斜切进刀，割三角煤采煤，割煤、移架、推前刮板输送机、放顶煤、拉后刮板输送机顺序进行。设计采煤机截割高度2.3m，截深0.6m，放煤步距0.6m，采放比1:1.38。全部垮落法管理顶板。工作面初采，推过切眼后放顶煤。工作面末采，距停采线15m时，留顶煤维护回撤通道。二、 工艺流程(一) 工艺流程简介采煤机斜切进刀割煤移架推前部输送机放顶煤拉后部输送机。附图3：斜切进刀工艺流程示意图(二) 采煤机进刀方式当采煤机将上一刀煤割通后，留2
9、0架支架停止追机作业；前滚筒下降割底煤，后滚筒上升割顶煤，退出距输送机机头30m之处停机；将退出段前部输送机推出，放4号20号支架的顶煤，将采煤机前滚筒再次升起，后滚筒下降，采煤机向输送机机头割煤；当割通后，将前滚筒下降割底煤，后滚筒上升割顶煤，采煤机开始由机头向机尾正常割煤；当采煤机到机尾时，斜切进刀方式与机头相同。(三) 割煤正常情况下，采煤机前滚筒（前进方向的滚筒）割顶煤，后滚筒割底煤，依靠后滚筒转动自行装煤，剩余由铲煤板在推溜时自行装入前部输送机。割煤时严格控制采高、顶煤、底板，必须割平且不留底煤，将煤壁割成直线。采煤机割煤速度视后运部输送机放煤量多少而定，防止前后输送机煤量过多，影响
10、带式输送机运输。(四) 移支架移支架的操作顺序为：收伸缩梁降顶梁（200mm以内）移支架升顶梁伸伸缩梁移架时，以能使支架前移为宜，顶梁下降量控制在200mm以内，防止咬架或漏顶煤。如机道顶煤破碎必须将支架伸缩梁护住机道新露出的顶煤，防止机道漏顶。移架后，支架要呈一直线，并控制最小端面距不得大于340mm。升架时，支架必须接顶，初撑力达到24MPa。移架滞后采煤机后滚筒不得超过5m，否则必须停机。(五) 推前部输送机前部输送机滞后采煤机后滚筒15m以外推入，跟机分段推入，保证输送机呈一直线，弯曲段长度不得低于15m，不得出现急弯儿，以防出现断连接环、连接螺栓或溜槽错口。(六) 放顶煤工作面采用割
11、一刀放一茬顶煤的作业方式，循环进度为0.6m，放顶煤支架位置为490号。放顶煤与割煤工序采用平行作业方式，采取专人顺序放煤。放顶煤工不得一次将尾梁收回最大角度，且放煤过程中，要注意观察，尽量不让或少让顶煤流出刮板输送机之外。当有大块煤卡在放煤口影响放煤时，则反复动作尾梁配合插板，使大块煤破碎；当发现矸石时，及时将插板伸出，防止矸石混入煤中。严格执行“见矸关窗”的原则。放煤工要根据后部输送机上的煤量适当控制放煤量。(七) 拉后部输送机放完煤后，拉后部输送机与推前部输送机相同，分段拉回，拉后部输送机后保证其呈一直线，不得出现急弯儿，防止断螺栓或溜槽错口。三、 工作面正规循环的生产能力W=LShrc
12、W=1400.65.481.4493%=616t式中 L工作面长度，m；S采煤机截深，m；h煤层高度，m；r煤的密度，m；c工作面煤炭采出率。第三节 设备配备工作面设备配备，见表5。表5 1303采煤工作面设备配备序 号设 备 名 称型 号数 量使 用 地 点1采煤机6MG-200W1工作面2刮板输送机SGB630-2202工作面3刮板转载溜SGB620-401皮带顺槽4带式输送机DTL40-1501皮带顺槽5乳化液泵WRB200-31.5A2皮带顺槽6回柱绞车JH2-142轨道、皮带顺槽7煤电钻ZM-1.5Q1轨道顺槽8水泵BQW15-301轨道顺槽主要设施技术参数，见表6表6 1303采煤
13、工作面主要设备参数设备名称项 目技术特征台 数采煤机型号6MG-200W1电机功率200KW牵引方式液压无链牵引采高1.43.0m截深0.6m滚筒直径1.4m电压660/1140牵引力250KN刮板输送机型号SGB-630/2202输送量450t/h刮板链速1.07m/s电机功率1102KW电压660/1140转载机型号SGB-620/401输送量450t/h与皮带搭接有效长度1m铺设长度80m电机功率402KW电压660/1140皮带输送机型号DTL80/40/2752输送量400t/h带速2m/s电机功率275KW电压660/1140乳化泵型号WRB-200/31.52额定压力31.5MP
14、a电机功率125KW电压660/1140额定流量200L/min乳化液箱型号XIORX1容积1000L移动变电站KSGZY-R-630/6/1.2KV630KVA/1140V2回柱绞车型号JH2-142功率18.5KW附图4：工作面设备布置示意图第三章 顶板控制第一节 支护设计一、 支护设备选型1303采煤工作面采用液压支架控制顶板，支护设计即为液压支架的选型设计。(一) 矿压参数参考临近工作面本煤层矿压观测资料，填制矿压参数，见表7表7 同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数参考表序号项 目单 位同煤层实例本面选取或预计1顶底板条件直接顶厚度m7.07.0基本顶厚度m18.622.421.
15、3直接底厚度m0.30.50.52直接顶初次垮落步距m23.5253初次来压来压步距m3537最大平均支护强度kN/m2430450最大平均顶底板移近量m0.1300.140来压显现程度来压不明显来压不明显4周期来压来压步距23.51515最大平均支护强度kN/m2400450最大平均顶底板移近量m0.080.09来压显现程度来压不明显来压不明显5平时最大平均支护强度kN/m2400450最大平均顶底板移近量m0.0560.0676直接顶悬顶情况m23.5257底板容许比压MPa8直接顶类型类229基本级别级10巷道超前影响范围m4050(二) 待选液压支架技术特征，见表8表8 ZF3000/
16、15/24型支架主要技术参数项 目内 容单 位规 格适用条件煤层厚度m3.510煤层倾角（）25顶板直接顶类2基本顶级底板直接底或煤底，要求底板平整，抗压强度不低于0.19MPa地质构造地质构造简单，煤层由赋存稳定，无影响支架通过断层总体特征支架高度m1.52.4工作阻力kN3000初撑力kN19502400对底板最大比压MPa0.19二、 乳化液泵站乳化液泵站选用WRB200/31.5型，两泵一箱。泵站布置在轨道顺槽。(一) 泵站设置位置1303采煤工作面液压泵站布置在1303轨道顺槽470m处。(二) 泵站使用规定1. 开泵前，检查乳化液箱的液量大于箱体的1/2，用浓度计检查乳化液浓度在3
17、%5%之间。每次加水和加油后，都必须检查一次乳化液浓度。2. 开泵时，时刻注意泵的声音，正常时，声音清晰，压力大于或等于30MPa；若发现异常，立即停泵处理。3. 泵站及液压系统完好，不漏液。4. 必须设专人开泵，不得随意更换。乳化液配制方法为每9597kg水加乳化油35kg，每次配制后用浓度计检测，要做到管路不漏液，泵站压力正常。5. 在泵箱附近挂管理牌，明确配比方法、用液比例、责任者等，有维修保养制度，并有专人维护，保证设备性能良好。6. 现场配比法：(1) 制作一个长宽高=500mm200mm250mm的铁箱，箱底焊一个19号截止阀，在铁箱南边距底高200mm处标一圈明显标志线，将该铁箱
18、置于泵箱上。(2) 每次加水到200mm标志线时，停止加水，然后加入0.61.0kg乳化油，搅匀即为3%5%浓度的乳化液。(3) 将配制的乳化液经截止阀注入泵箱内，再用浓度计检测其浓度，在截止阀出口设过滤网。(4) 不得直接将清水注入箱内或在泵箱内配制乳化液。第二节 工作面顶板管理一、 顶板支护(一) 工作面支护1303工作面共安装支架93架。支架中心距1.5m。工作面最大控顶距4.0m，最小探顶距3.4m，端面距不大于0.34m，移架推溜步距0.6m。(二) 端头支护工作面两端头采用双楔调角定位铰接顶梁配合单体柱支护。第三节 运输巷、回风巷及端头顶板控制一、 工作面运输巷、回风巷的顶板控制(
19、一) 运输巷、回风巷超前支护1. 运输巷、回风巷超前维护采用两排1000600mm十字绞接梁和一排一字铰接梁维护。单体柱为DW28-250/100型的单体柱。排距600mm，柱距1000mm。其中一字铰接梁均靠外帮打设。2. 超前支护的单体柱要打成一条直线，单体柱迎山有劲，升紧打牢，所有单体柱柱头必须用尼龙绳拴好。两巷无空载、失效支柱，支柱初撑力不低于90kN。3. 超前支护的铰接梁要平直，单体柱打成一条直线，保持梁的直率；不得出现连续不铰接顶梁。(二) 运输巷、回风巷加强支护运输巷支护损坏严重，原支护有损坏的地段加、补棚支护的具体规定。附图5：工作面、运输巷、回风巷及端头支护示意图二、 工作
20、面安全出口的管理(一) 支护形式两安全出口，每班设专人维护。确保巷道高度不低于1.8m，人行道宽度不小于0.7m。上下端头采用四五控顶，即工作面老空区一侧单体柱见五回一。(二) 质量要求1. 支柱纵横成线，偏差小于100mm。2. 所有单体柱三用阀方向一致，阀端指向巷帮。3. 从煤壁外3m到老空侧放顶线，插牢双销及防飞销，铰接梁铰接率达100%。三、 支护材料的使用数量和存放管理工作面轨道顺槽要常备有：2.4m长坑木20根，道木20根，DW28-250/100单体柱20根，材料存放点设在超前支护100m以外，物料要分类码放整齐。单体柱要竖直靠帮摆放，其它材料码放高度不大于1.5m，宽度以不影响
21、运输、行人为准。表9 支护材料的使用数量和存放管理种 类规 格使用量复用率/%备 注铰接梁十字梁20099铰接梁一字梁20099单体柱DW28-250/10040080扁 销90半圆木2400mm180mm180mm10超前支护用1200mm180mm180mm10超前支护用第四章 生产系统第一节 运输一、 运输设备及运输方式表10 运煤设备运 煤 设 备型 号装 转 方 式前部输送机SGB-630/220自 动后部输送机SGB-630/220自 动转载输送机SGB-620/40自 动胶带输送机DTL80/40/275自 动表11 辅助运输设备辅助运输设备型 号数 量安装位置回柱绞车JH2-1
22、42皮带顺槽、轨道顺槽调度绞车JD-11轨道顺槽无极绳绞车JW-12001轨道顺槽二、 运煤路线工作面皮带顺槽采区东翼皮带巷采区皮带巷一部皮带巷井底车场主井地面。三、 运料路线地面主井井底车场一部皮带巷采区轨道巷轨道顺槽工作面。1. 附图6：运输系统示意图现场施工。第二节 一通三防与安全监控一、 通风系统(一) 回采期间风量计算1. 按瓦斯涌出量计算：Q=100QCH4K采通=1003.01.6=480m3/min2. 按工作面同时最多工作人数计算：Q=4n=456=224m3/min3. 按工作面气象条件计算Q=Q基本K采高K采面长K温=4251.51.11.1=771m3/min4. 按风
23、速验算（1） 最低风速验算：Q15S 771 m3/min1542.3 (138)m3/min（2） 最高风速验算：Q240S 771 m3/min24042.3 (2208) m3/min式中Q工作面实际需要风量，m3/min；Q基本工作面所需的基本风量，m3/min，Q基本=工作面最大控顶距工作面实际采高70%（工作面有效断面适宜风速1.1m/s）=4.02.370%1.160=425m3/min；QCH4工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min；K采通工作面瓦斯涌出不均匀系数取1.6；K采面长工作面长度调整系数取1.1；K采高工作面采高调整系数取1.5；K温工作面温度调整系数取1.1；S工作面
24、通风断面42.3，m2；n 最多人数。5. 根据上述计算，该工作面配风量不低于770m3/min。(二) 通风路线新鲜风：主井一部皮带巷采区皮带巷采区东翼皮带巷皮带顺槽工作面。乏 风：工作面轨道顺槽采区轨道巷总回风巷风井。附图7：通风系统示意图二、 瓦斯防治（一） 瓦斯检查1. 专职瓦斯员。设专职瓦斯检查员，进行现场交接班。专职瓦斯员负责对工作面及回风流、上隅角、工作面后部输送机、采煤机前后、支架之间等地点进行瓦斯检查。采煤机割煤时每30min检查1次，其他测点每班至少检查3次，并加强对生产全过程的监督检查。若发现机组上下20m范围内风流中瓦斯浓度达到0.75%时，立即停止机组割煤，停电撤人，
25、进行处理。2. 现场班（组）长。班（组）长、采煤机司机必须携带便携式甲烷检测报警仪。3. 瓦斯员对检查地点的气体浓度、空气温度、测定数据要定点准确监测，认真填写瓦斯手册、牌板，严格执行瓦斯检查制度。必须做到无空班、漏检、假检，并执行现场交接班制度。重点加强工作面上隅角的瓦斯监测，做到随时检查。（二） 瓦斯监测1. 在轨道顺槽距工作面煤壁10m范围内安装一台KGJ16A型甲烷传感器，报警甲烷浓度为1%，断电甲烷浓度为1.5%，复电甲烷浓度为1.0%，断电范围为工作面及轨道顺槽内全部非本质安全型电气设备。2. 在轨道顺槽口1015m范围内安装一台KGJ16A型甲烷传感器，报警甲烷浓度为1%，断电甲
26、烷浓度为1.0%，复电甲烷浓度为1.0%，断电范围为工作面及轨道顺槽内全部非本质安全型电气设备。3. 在轨道顺槽550m处安装一台KGJ16A型甲烷传感器，报警甲烷浓度为1%，断电甲烷浓度为1.0%，复电甲烷浓度为1.0%，断电范围为工作面及轨道顺槽内全部非本质安全型电气设备。4. 在皮带顺槽距工作面煤壁10m范围内安装一台KGJ16A型甲烷传感器，报警甲烷浓度为0.5%，断电甲烷浓度为0.5%，复电甲烷浓度为0.5%，断电范围为工作面及轨道顺槽内全部非本质安全型电气设备。附图8：瓦斯监控设备布置示意图三、 综合防尘系统（一） 防尘管路系统地面净化水池主井一部皮带巷采区轨道巷工作面。附图9：供
27、水（防尘）系统示意图1. 工作面皮带顺槽、轨道顺槽各敷设一趟防尘管路，管路敷设平直、牢固。距工作面煤帮不大于20m，每隔50m设一组有阀门的三通支管。2. 轨道顺槽距工作面煤壁50m范围内设三组全断面净化水幕，各喷嘴雾化效果好，阀门灵敏可靠。（二） 防尘措施1. 降低工作面浮尘（1） 采煤机捕尘措施：工作面采煤机内外喷雾装置齐全，必须要求雾化程度要好，做到喷头无堵塞及短缺现象，要加强管理，每天检查维护一次。（2） 液压放顶煤支架靠尾梁及顶梁前喷雾装置，放煤割煤时打开喷雾。（3） 在皮带顺槽各转载点安设喷雾装置，作业时进行喷雾，消除飞扬的浮尘，降低进入工作面风流中的含尘量。2. 每天对轨道顺槽50m范围内巷道冲洗一次。每旬对巷道进行全面除尘。3. 搞好个体防护工作，采煤机司机、支架工、放煤工等工作人员都要佩戴好防尘口罩。（三） 隔绝瓦斯煤尘爆炸措施皮带顺槽、轨道顺槽各安设一组隔爆水棚，水袋个数不少于83个。布置方式为集中悬挂式。水棚与工作面煤帮保持60200m距离，保证水袋水量充足。对隔爆设备安装地点、数量、安装质量是否符合要求进行定期全面细致检查。第三节 排水一、 设备选型表12 排水设备主要技术特征名 称型 号流 量扬 程功 率潜水泵BQW15-3015m3/min30m15Kw排水管路采用50mm钢管。二、
