综放工作面规程1.docx
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综放工作面规程1.docx
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综放工作面规程1
受控:
发放号:
01
编号:
3116-01
XXXX(集团)有限责任公司
XX煤矿
回采工作面作业规程
工作面名称:
3116综放工作面
编制人:
XXXXXXX
区队长:
施工单位:
XXXXXXXXXX
编制日期:
2008、02、29
执行日期:
2008、03、29
目录
第一章概况…………………………………………………………………3
第一节工作面位置及井上下关系……………………………………3
第二节煤层……………………………………………………………3
第三节煤层顶底板……………………………………………………4
第四节地质构造………………………………………………………6
第五节水文地质………………………………………………………7
第六节影响回采的其它因素…………………………………………9
第七节储量及服务年限………………………………………………9
第二章采煤方法……………………………………………………………9
第一节巷道布置…………………………………………………………9
第二节采煤工艺………………………………………………………10
第三节设备配置………………………………………………………13
第三章顶板管理……………………………………………………………17
第一节支护设计………………………………………………………17
第二节工作面顶板管理………………………………………………20
第三节顺槽及端头顶板管理…………………………………………22
第四节矿压观测………………………………………………………27
第四章生产系统……………………………………………………………29
第一节运输系统………………………………………………………29
第二节通防与监控系统………………………………………………31
第三节排水系统………………………………………………………38
第四节供电系统………………………………………………………40
第五节通讯照明系统…………………………………………………42
第五章劳动组织和主要经济技术指标……………………………………43
第一节劳动组织…………………………………………………43
第二节主要经济技术指标表……………………………………46
第三节工作面质量规定……………………………………………47
第六章灾害预防及避灾路线…………………………………………48
第一节避灾路线………………………………………………………48
第二节灾害预防措施…………………………………………………49
第七章安全技术措施………………………………………………………55
第一节一般措施………………………………………………………55
第二节顶板管理………………………………………………………57
第三节防治水…………………………………………………………63
第四节“一通三防”…………………………………………………63
第五节运输管理………………………………………………………64
第六节机电管理………………………………………………………76
第七节火工品及井下放炮管理…………………………………………83
第八节煤质管理………………………………………………………88
第九节资源回收…………………………………………………………89
第十节其它…………………………………………………………89
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
3116面是一次采全煤厚放顶煤工作面,开采山西组3层煤。
工作面走向长633m,倾斜长194.5m,采放平均厚度8.5m,可采储量121.0万吨,工作面3煤底板标高-381.6~-333.6m。
具体位置及井上下关系如表一所示。
工作面位置及井上下关系表表一
水平名称
-300水平
采区名称
一采区
地面相
对位置
地面位于XXXXX,XXXXXX西3500m,地表多为沼泽地及鱼塘。
回采对地面设施的影响
地面位于XXXXX,无任何建筑物和设施,地表水体对井下采掘无影响。
走向长度
633m
倾斜长度
194.5m
面积
123118.5m2
地面标高
32.3m
井下标高
-381.6~-333.6m
井下位置及与相邻关系
井下北面为集中轨道巷、胶带巷,东临F8断层,西为末采区,南临辅助胶带巷保护煤柱,东北为3(3上)煤层露头风氧化带。
第二节煤层
本工作面设计开采煤层为3层煤,通过地质资料分析,具体情况如表二所示。
煤层情况表表二
煤层厚度
平均8.5m
煤层结构
较简单
煤层倾角(度)
5-11°
开采煤层
3煤
硬度
0.91-3.45
煤种
气煤
稳定程度
较稳定
煤层情况描述
3煤平均厚度8.5m,局部有1-2层夹矸,夹矸厚0-1.3m,平均0.5m。
3煤色黑,性脆,沥青--玻璃光泽,主要为层状构造,阶梯状断口,裂隙较发育,宏观煤岩类型为半亮-半暗型。
第三节煤层顶底板
煤层顶底板情况表表三
顶、底板名称
岩石名称
厚度(M)
特征
老顶
中、细砂岩
18.8~19.7
巨厚层状,坚硬,难垮落。
直接顶
泥岩
0.5~2.0
灰色,层理较发育,性稍脆,易垮落.
直接底
泥岩或砂质泥岩
0.4~1.6
黑色,含植物根茎化石,遇水易泥化.
老底
细砂岩或粉砂岩
2.0~4.0
黑色,层理发育,较坚硬。
附图1:
3116综放面煤岩层综合柱状图
比例:
1:
200
第四节地质构造
本面总体构造形态为一倾向282°的缓倾斜构造。
工作面中煤(岩)层倾角平缓,5°~11°,平均8°左右。
本面构造复杂,工作面多为3煤合并区,在靠近切眼段,为3煤分岔区,切眼处开采3上煤。
两巷及切眼共揭露断层有15条,造成煤(岩)层破碎。
其中F3116-1断层和f22断层斜穿工作面,对工作面开采影响严重,造成局部采3煤顶、底板岩石,给回采带来一定困难。
另外,面内可能还有隐伏小断层。
断层产状及对回采的影响程度详见下表:
断层情况表表四
序号
断层名称
断层产状
影响程度
走向
倾向
倾角
落差(m)
1
F3116-1
152°
242°
60~70°
3.5~10
严重
2
F3116-2
118°
28°
75°
3.8
大
3
F3116-3
117°
207°
60°
1.0
小
4
F3116-4
48°
318°
60°
1.5
小
5
F3116-5
66°
336°
75°
3.5
大
6
F3116-6
43°
313°
60°
1.5
大
7
F3116-7
51°
141°
65°
2.3
大
8
F3116-8
63°
153°
60°
1.3
大
9
F3116-9
135°
225°
75°
1.4
大
10
F3116-10
63°
153°
70°
1.2
大
11
F3116-11
51°
141°
70°
4.0
无
12
F3116-12
18°
108°
60°
2.0
无
13
F3116-13
55°
145°
65°
3.0
小
14
F3116-14
41°
311°
60°
1.6
小
15
f22
96°
186°
70~75°
8~12
严重
本面无岩浆岩侵入现象,无陷落柱存在。
第五节水文地质
(一)工作面充水性因素分析
1、含水层
根据各含水层的赋存特征,影响工作面安全开采的主要含水层是上侏罗统一段砂砾岩含水层和3煤顶板砂岩含水层。
上侏罗统一段砂砾岩含水层为岩溶裂隙含水层,3煤上距侏罗系30~70m,侏罗系地层厚度为150~208m。
中上部为砂岩,底部为砾岩,砾岩层厚度平均25m左右,富水性弱~中强,为3煤的重要充水含水层。
3煤顶板砂岩含水层为裂隙承压含水层,厚8.5~33.10m,据3112等工作面开采实践表明,该含水层富水性不均,为弱~中等,为3煤的直接充水含水层。
以上各含水层皆以静储量为主。
2、“两带”
垮采比、裂采比分别按4、16计算,则垮落带高度和导水裂隙带高度分别为36.28m、145.12m,导水裂隙带能够到达侏罗系。
(二)涌水量预计
根据以上充水性因素分析,类比正在开采的3112工作面,3112工作面水源为侏罗系水和3煤顶板砂岩水,预计该工作面最大涌水量50m3/h,正常涌水量20m3/h。
(三)防治水措施
1、该工作面整体是轨顺高,运顺低,因此排水系统以运顺为主,轨顺为辅。
2、运顺:
在五处低洼点处分别施工水仓各一个,共五个,各水仓前施工沉淀池一个,共五个。
在Ⅴ水仓处安装两路Φ108排水管路,与运顺各水仓相连接,通过3116运顺联络巷,到达辅助采区轨道巷,将水排到水沟中。
3、轨顺:
在三处低洼点处分别施工水仓各一个,共三个,沉淀池各一个,共三个。
在Ⅲ水仓处安装一路Φ108排水管路,与轨顺各水仓相连接,通过3116轨顺联络巷,到达辅助采区轨道巷,将水排到水沟中。
4、在运顺Ⅴ水仓处安装两台水泵,再准备一台备用水泵,工作面其它所有水仓处均安装一台水泵,再分别准备一台备用水泵。
每台水泵的排水能力不得低于50m3/h、扬程不得低于30m,且皆用双回路供电。
5、在两巷各下山段分别敷设200mm×200mm的泄水槽或水沟。
6、做好排水、清淤工作,每班设专人及时清理巷道中的淤煤,确保两道畅通。
7、一旦发生水淹巷道事故,要按既定避水灾路线撤人,同时向调度室和有关领导汇报。
8、加强水文地质观测,做好预测预报。
第六节影响回采的其它因素
回采的其它地质情况见表五。
瓦斯、CO2
瓦斯绝对涌出量3.54m3/min,二氧化碳绝对涌出量5.96m3/min,属低沼气、低二氧化碳矿井。
煤尘爆炸指数
煤尘有爆炸危险性,煤尘爆炸指数为39.89%。
煤的自燃倾向性
煤层自然发火期42±3天
地温危害
地温在31℃的界线以浅,恒温点深度31m,平均地温梯度2.42℃/100m,属地温正常区。
冲击地压危害
无
影响回采的其它地质情况表表五
第七节储量及服务年限
一、储量
工业储量=633×194.5×8.5×1.36=142.3(万吨)
可采储量=142.3×85%=121.0(万吨)
二、采煤工作面服务年限
工作面的服务年限=可采推进长度/月设计推进长度
=633/86.4
=7.3个月
其中,月设计推进长度的计算为:
月设计推进长度=月生产天数×每天正刀循环总数×循环进尺×正规循环系数=30×6×0.6×85%
=91.8m
第二章采煤方法
第一节巷道布置
一、采区设计、采区巷道布置概况
一采区是XX煤矿2000年设计,经XX矿业(集团)公司批准,于2001年投入生产的。
该采区工作面采用倾斜长壁布置,两翼片盘仰采或俯采,轨道下山、胶带下山、回风下山三条采区大巷从采区中部穿过。
二、采煤工作面轨道顺槽
3116综放工作面为左置工作面,左侧顺槽为轨道顺槽,沿煤层底板布置,靠右帮敷设轨道,铁轨型号:
22kg/m。
轨道顺槽采用锚网梯支护及局部锚网梯和铁棚复合支护。
巷道采用矩形断面,净宽3.4m,局部3.6m;净高2.8m,断面积9.5m2,局部10.08m2,主要用于该工作面的进风和运料。
轨道顺槽内布置有规格:
Φ108mm的防尘管一路、Φ57mm的注浆管一路,并在靠近工作面的地点设有移动电站一处,安设乳化泵站等设备。
三、采煤工作面运输顺槽
3116综放工作面右侧顺槽为运输顺槽,沿煤层底板布置。
运输顺槽采用锚网梯及局部锚网梯和铁棚复合支护。
铁棚规格为11#工字钢。
采用矩形断面,净宽3.4m,净高2.8m,断面积9.52m2,局部为净高2.8m,净宽3.6m,断面积10.08m2。
主要用于该工作面的回风和运煤。
运输顺槽内布置有规格:
Φ108mm的防尘管路一路、Φ108mm排水管路两路、束管监测管路等管线,并在靠工作面右侧设置转载机和胶带输送机。
四、采煤面切眼
切眼分里、外切眼,沿煤层底板布置。
初掘时为梯形断面,采用局部锚网梯和铁棚复合支护,11#矿用工字钢棚支护(刷大部分也为钢棚支护),工字钢棚棚距0.6m。
净宽6.8m,净高2.8m,断面积19.04m2。
附图3:
3116综放工作面位置及巷道布置示意图。
第二节采煤工艺
一、采煤工艺
1、采煤方法:
单一倾斜长壁后退式采煤法,全部垮落法处理采空区。
2、采放比和循环进尺的确定
本工作面煤层厚度平均8.5m,煤机采高1.8~3.65m,滚筒截深为0.63m,支架有效支撑高度1.7~3.3m;确定工作面循环进尺为0.6m,采高控制在2.8~3.0m;南部放顶煤厚3.2m,北部放顶煤厚6.51m,平均5.0m,确定平均采放比为3.0:
5.0,沿底开采。
3、采煤工艺
采煤机螺旋叶片滚筒落装煤及操作支架尾梁放顶煤装煤,前、后部刮板输送机运煤,液压支架支护顶板,全部垮落法管理顶板,为综采放顶煤工艺。
工作面端部斜切进刀,双滚筒双向割煤,往返一次进两刀。
4、放煤工艺
3116综放工作面推出切眼6m既可开始放煤,距停采线10m时停止放顶煤。
正常情况下随着支架的前移操作尾梁、伸缩板放顶煤。
依据临近工作面生产经验,本面采用采放平行作业、一采一放多轮间隔放煤的放煤工艺,循环放煤步距为0.6m。
5、工序安排
煤机上(下)行:
割煤→移架 →推前溜→放煤→拉后溜
在外部运输条件允许的前提下,适当控制煤机运行速度,努力实现采放平行作业。
二、落煤方法
1、采煤机的进刀
采煤机的进刀采用端部自开缺口、斜切进刀的方式,斜切进刀段长度为25m,进刀深度0.6m。
具体操作如下:
(1)采煤机向下(上)割透端头煤壁后,距煤机后滚筒3架正常移架推溜,使得刮板运输机弯曲段不少于15m,将两个滚筒的上下位置调换,向上(下)进刀,通过15m的弯曲段至25m处,使得采煤机达到正常截割深度(即0.6m)。
按要求推移刮板运输机至平直状态。
(2)将两个滚筒的上下位置调换,向下(上)割三角煤至割透端头煤壁。
(3)割完三角煤以后,将两个滚筒的上下位置调换,采煤机空机返回,进入正常割煤状态。
附图4:
采煤机进刀示意图。
2采煤机正常切割。
采煤机向上(下)正常割煤,采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式,直至割透上(下)端头煤壁。
3、放煤。
放煤采用割一刀一放煤,放煤步距0.6m。
采用多轮间隔平行放煤工艺。
即:
割煤移架后依次间隔进行放煤,待煤放净,等到矸石量急俱增加时,关闭放煤口,再进行下一架放煤。
三、循环作业方式选择及生产能力
1、循环方式:
该面运输设备运输能力最小为1200t/小时,按采高3.0m,放顶平均厚度5.0m,截深0.6m计算:
Q
V=————————————————————
(h1×s×q+h2×s×q×85%)m
1200
=——————————————————————=3.38m/分
(3.0×0.6×1.36+5.0×0.6×1.36×85%)×60
采煤机日进刀数为:
K(24-t1)0.8(24-6)
N=——————————=——————————-=6.0循环/日
n×L/60V+t21.5×194.5/(60×3.38)+0.6
式中:
Q-最小运输能力1200T/h;h1-采高3.0m;h2-放厚5.0m;s-循环进尺0.6m;q-煤的容重;m-分钟;L-面长194.5m;K-事故影响系数0.6-0.8,取0.8;t1-准备时间取6;t2-每刀辅助时间取0.6;n-割煤方式系数取1.5;采用“四六”制作业方式,三班生产,一班检修。
2、生产能力:
工作面每天6个循环,正规循环率85%,面长L=194.5m,采高H1=3.0m,放煤H2=5.5m,循环进尺A=0.6m,日循环个数B=6个,割煤回收率K1=0.97,放煤回收率K2=0.85,容重P=1.36,则:
日割煤量=L×H1×A×B×K1×P×85%=2355.4T
日放煤量=L×H2×A×B×K2×P×85%=3784T
平均日产量=2355+3784=6139T
月产量=6139×30=184170T
循环产量=1023T。
第三节设备配置
一、采煤机
采煤机选用MG250/600-W型,功率600KW,采高1.7~3.3m,额定电压1140V,生产能力1120T/h,截深0.63m,牵引速度:
0~6.2m/min
二、液压支架的主要技术特征:
1、基本支架
型号:
ZFS5200-17/33B四柱支撑掩护式低位中型放顶煤支架
额定供液压力:
31.5MPa
高度:
最低1700mm;最高3300mm
宽度:
最小1420mm;最大1580mm
额定工作阻力:
5200KN
对底板比压(平均值):
2.4MPa
支护面积:
7.13~8.03m2
支护强度:
0.72MPa
2、过渡支架:
为便于工作面两端头的顶板管理和后部运输机头、尾有足够的空间
两端头配置过渡液压支架,其主要技术特征如下:
型号:
ZFG-5500/18/32
额定供液压力:
31.5MPa
工作阻力:
5500KN
支撑高度:
1.8~3.2m
支撑宽度:
1452~1500mm
支护面积:
5.8~6.12m2
支护强度:
0.73MPa
三、运输设备
1.刮板运输机有两部,其中
前部运输机型号:
SGZ--764/500(双中链)
1)电机功率:
2×250KW
2)运输能力:
900T/h
3)链速:
0.93m/s
4)长度:
177m
5)中间槽尺寸:
1500×764×317mm
6)SGZ764/500,其中S:
输送机;G:
刮板;Z:
中双链;
764:
中部槽外宽(mm);500:
总装机功率(kw)
7)冷却方式:
水冷
8)圆环链规格:
26×92
9)刮板间距:
1104mm
10)传动比:
38.8235:
1
11)圆环链破断负荷≧850KN
2、后部运输机型号:
SGZ830/800
1)电动机:
功率:
2×400(200)kw;型号:
YBSD-400/200-4/8;电压1140v;转速1485/735r/rin;冷却方式:
水冷
2)输送能力:
1300t/h
3)减速箱型号:
23J;传动比33.16:
1
4)链速:
1.3m/s
5)长度:
176m
6)中间槽尺寸:
1700×770×315mm
7)刮板链,圆环链规格:
34×126;型式:
中双链;破断负荷:
≥1450KN;
刮板间距:
1008mm
8)紧链方式:
闸盘紧链
2.桥式转载机一部,型号:
SZZ-830/250,出厂及设计长度60m,其它技术参数为
1)电机功率:
250KW;型号:
YBKYS-250;转速:
1480r/min;电压660/1140v
2)运输能力:
1500/h
3)链速:
1.44m/S
4)中间槽尺寸,悬空段中间槽:
175O×770×727mm
落地段中间槽:
175O×770×950mm
减速箱型式:
圆锥圆柱齿轮三级减速箱,速比为27.727:
1
5)刮板链型式:
中双链;圆环链规格:
30×108mm;链条间距:
180mm;
刮板间距864mm;链条最小破断负荷:
1130kN
3、破碎机一部,型号为PLM1500轮式破碎机,技术参数为
1)破碎能力:
1500t/h
2)电机功率:
160KW;型号,YBS-160;转速,1475r.p.m
3)外廓尺寸:
总长4300mm;总宽2283mm;总高1760mm.
4)皮带轮中心距1356mm;传动比:
3.15:
1;带速:
27.4m/s
4.可伸缩带式输送机一部,型号为DSG120/120/2×200,技术参数为
1)电机功率:
2×200KW
2)运输能力:
1200t/h
3)带宽:
1200mm
4)带速:
2.5m/s
5.辅助运输设备选用1.0t的矿车和叉车,牵引设备选用YBJ-40(55)型调度绞车,其主要技术参数如下:
1)型号:
YBJ-40
2)静拉力:
25KN
3)绳径:
18.5mm
4)绳速:
1.115---1.63m/s,平均1.37m/s
5)绳容量:
650m
6)滚简直径:
620mm
7)外形尺寸:
1840×2500×1370mm
附图5:
3116综放工作面设备布置示意图
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、液压支架支护强度验算
1、经验计算支护强度
支架支护强度Pmin=0.78MPa
经验计算支护强度:
Pj=8×h×r=8×3.0×2.5×9.8×1000=588000Pa=0.588MPa
式中:
h-----采高,取3.0m
r------岩石容重,取2.5t/m3
由计算结果知:
支架支护强度Pmin>Pj,因此工作面支护强度满足要求。
2、支护设备选择
3116综放工作面选用基本液压支架ZFS5200-17/33B型低位中型放顶煤支架,共132架,机头端头处配置2架过渡支架,机尾端尾处配置2架过渡支架,共134架支架。
从运输顺槽到轨道顺槽依次编号为1~134号支架。
根据工作面条件与支架适应条件对照表可以看出,选用ZFS5200-17/33B型支架,在满足顶板管理支护强度需要的同时,也能满足底板比压值要求。
通过对比、验算,证明选用ZFS5200-17/33B型支架能满足要求。
工作面条件与支架适应条件对照表表五
工作面条件
支架适应条件
采高
3.0m
1.7~3.3m
倾角
5-110
0~90
煤厚
平均8.5m
2.2~12.0m
煤硬度
0.91~3.5
最大4.0
底板比压
18MPa
1.7MPa
支护强度
0.65~0.78MPa
0.65~0.78MPa
顶板种类
Ⅱ级二类
支撑掩护式
二、乳化液泵站
(一)泵站及管路选型、数量
乳化泵选用MRB/200型两台。
喷雾泵选用WPZ320/6.3清水泵两台,装备四泵一箱;高压输液管路选用高压胶管,耐压45MPa以上。
主要技术参数如下:
1乳化泵:
型号:
MRB/200
公称流量:
200L/min
公称压力:
31.5MPa
电机功率:
125KW
2喷雾泵:
型号:
WPZ320/6.3
公称流量:
110L/min
公称压力:
20MPa
电机功率:
45kW
(二)泵站设置位置
泵站安设在轨道顺槽距离工作面80-150m的位置。
(三)泵站使用规定
要保证泵站压力大于30MPa,乳化液浓度3%~5%。
要加强支架与泵站的维修,杜绝系统的窜漏液。
预计工作面矿压参数参考表表六
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