矿审后W8201综采作业规程.docx
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矿审后W8201综采作业规程
编号:
YS2014-CMGC-1
贵州永福矿业有限公司永晟煤矿
综采工作面回采作业规程
工作面名称:
8201综采工作面
规程编制人:
施工主要负责人:
编制日期:
2014年8月22日
永晟煤矿8201综采工作面回采作业规程
会审
生产技术部:
年月日
通风部:
年月日
安全部:
年月日
机电运输部:
年月日
调度室:
年月日
机运矿长:
年月日
安全矿长:
年月日
生产矿长:
年月日
总工程师:
年月日
矿长:
年月日
会审意见
永晟煤矿8201综采工作面回采作业规程
贯彻、学习签字表
单位:
综采二队贯彻人:
时间:
内容:
目录
第一章地质概况-8-
第一节工作面位置及井上下关系-8-
第二节煤层情况-8-
第三节煤层顶底板情况-9-
第四节地质构造-9-
一、断层情况及其对回采的影响-9-
二、褶曲情况及其对回采的影响-9-
三、其它因素对回采的影响(陷落柱、火成岩等)-10-
第五节水文地质-10-
一、区域水文地质概况-10-
二、地层含水性-10-
三、构造断裂对矿床充水的影响-11-
四、地表水及其对矿床充水的影响-12-
五、老窑水文地质特征-12-
六、充水因素分析-12-
七、矿井水文地质类型-13-
八、矿井涌水量预测-14-
第六节瓦斯地质-14-
一、瓦斯基本情况:
-14-
第七节影响回采的其它因素-14-
一、影响回采的其它地质情况-15-
二、地质部门建议-15-
第八节储量及服务年限-15-
一、储量-15-
二、工作面服务年限-16-
第二章采煤方法和回采工艺-16-
第一节采煤方法的选择-16-
一、采煤方法:
-16-
二、确定依据:
-16-
三、工作面推进方式:
-16-
四、采高确定:
-16-
第二节巷道布置-17-
一、主要巷道布置概况:
-17-
二、工作面运输顺槽:
-17-
三、工作面回风顺槽:
-17-
四、工作面切眼:
-18-
五、工作面底板抽放巷-18-
第三节回采工艺-18-
一、工艺流程-18-
二、采煤工艺-18-
三、回采工艺说明-18-
四、采高-19-
五、工作面循环-19-
第四节设备配备-20-
一、采煤工作面负荷统计表-20-
二、工作面主要机电设备及技术特征-20-
三、工作面设备配置的生产能力-22-
第三章顶板控制-22-
第一节支护设计-23-
一、液压支架支护强度校验-23-
二、工作面顺槽超前支护设计-23-
三、工作面端头支护设计-24-
四、乳化液泵站-25-
第二节控顶方法-26-
一、工作面支架主要技术特征-26-
二、工作面支护与采空区处理-26-
三、尾巷支护方法-27-
四、两巷及超前管理方法-27-
五、顶板管理参数-27-
六、支护质量要求-27-
七、支护设备、材料在用、备用数量和存放管理-27-
第三节矿压观测-28-
一、矿压观测内容-28-
二、矿压观测方法-28-
第四章一通三防-29-
第一节通风系统-29-
一、风量确定-29-
二、通风路线-30-
三、进回风巷道布置方式:
-30-
第二节瓦斯防治-30-
一、瓦斯防治方案-31-
二、瓦斯抽采系统-33-
第三节综合防尘、防灭火系统-33-
一、综合防尘措施-34-
二、工作面供水系统-34-
三、消防综合治理措施-34-
第四节安全监测监控系统-35-
一、瓦斯监控传感器安装位置-35-
二、技术要求:
-36-
第五节临时避难系统-37-
第五章生产系统-38-
第一节运输系统-38-
一、运煤路线:
-38-
第二节运料系统-38-
一、运料路线:
-38-
第三节液压系统-38-
第四节供水系统-39-
第五节排水系统-39-
第六节供电系统-39-
一、综采工作面主要条件-39-
二、采面总体供电方案-40-
三、开关的选择-40-
四、关于变压器的容量选择、高压电缆截面选择校验、短路电流计算高压、低压开关的整定及校验等计算,由机电部门出具。
-40-
五、漏电保护装置和接地保护:
-41-
六、机电管理-41-
第七节通讯信号系统-41-
一、通讯系统-41-
二、照明系统-42-
第八节井下安全避险“六大系统”-42-
一、紧急避险系统-42-
二、监测监控系统-42-
三、井下人员定位系统-43-
四、压风自救系统-43-
五、供水施救系统-44-
六、通信联络系统-44-
第六章劳动组织和主要技术经济指标-45-
第一节劳动组织-45-
一、循环方式-45-
二、作业方式-45-
三、组织方式-45-
四、工作面劳动组织表-46-
第二节主要技术经济指标46
第七章煤质及资源管理47
一、煤质指标和要求48
二、提高煤质的措施48
三、提高采出率的措施48
第八章安全技术措施48
第一节一般规定48
一、切眼及两巷概况48
二、初放49
三、末采收尾51
第二节顶板管理52
一、顶板管理52
二、落煤、移架、推溜54
三、防倒、防滑57
第三节防治水59
第四节爆破及爆破器材管理59
一、注意事项及要求60
二、打眼:
60
三、装药、放炮:
61
四、火工品管理:
62
五、炮眼布置方式及放煤方法62
第五节一通三防及安全监控63
一、通风系统及瓦斯管理:
63
二、防治瓦斯64
三、通风安全监控系统65
四、防尘要求67
五、防灭火系统及安全技术措施67
第六节安全设施及安全管理68
第七节工作面运料及材料管理71
一、机、风巷和工作面运料71
二、油脂使用及管理71
三、材料节约72
四、支护用品的使用管理72
第八节上、下出口及上下巷超前支护73
一、上、下出口管理:
73
二、两巷超前管理:
73
第九节运输74
第十节机电75
第十一节防突安全技术措施78
一、防突措施79
二、安全防护措施80
三、防突日常管理及其它安全技术组织措施82
第十二节其它83
一、工作面文明生产的要求83
二、支护用品的装运使用、维修管理、等事项83
第九章井下避险应急管理措施及避灾路线83
一、井下避险基本原则84
二、灾害自救措施85
三、发生火灾、瓦斯事故时的避灾路线87
四、发生水灾事故时的避灾路线87
第十章其它内容87
一、作业环境管理87
二、图牌板管理88
三、其它88
第一章地质概况
第一节工作面位置及井上下关系
工作面位置及井上下关系
水平名称
二盘区
工作面名称
8201
地面标高m
+1197~+1230
工作面标高m
+1110.743~+1156.301
地面相对
位置
该采面对应地表为不平整荒山,无沟渠,无建构筑物。
井下位置及
与四邻关系
工作面位西进风斜井东翼。
北以8201回风顺槽为界,南以8201运输顺槽为界,东以F23断层附近公路保护煤柱为界,西以预计停采线为界。
8201运输巷下部有条东翼瓦斯鉴定巷,鉴定已完成,工作面已回收,层间距较小地段已架U型棚加固。
回采对地面
设施的影响
采面对应地表为荒山,地面无任何民房,该工作面回采完后,地表受地下采动影响,会形成一定范围的地面塌陷及裂隙。
走向长度m
820
倾斜长度m
160
面积m2
131200
第二节煤层情况
工作面煤层情况
开采煤层
C8煤层
煤层厚度m
1.54~2.93
煤层倾角
5~12°
煤层结构
简单
硬度
0.73
煤类
无烟煤
稳定程度
稳定
变异系数%
16.53%
煤层容重
1.42t/m3
煤层情况
描述
C8煤层位稳定,呈层状产出,全区稳定可采,为主要可采的中厚煤层,一般为单一煤层,结构简单。
二盘区区内煤层倾角5~12°,煤层厚度1.54~2.93m,平均2.46m。
C8煤层:
褐黑色,块状、碎块状,金属光泽,参差状断口,半亮型。
上部0.75~1.20米为块煤,中下部为粒状,碎块状,粉状。
工作面煤岩综合柱状图(1:
200)(附图1)
第3节煤层顶底板情况
工作面煤层顶底板情况
顶、底板名称
岩石名称
厚度(m)
特征
基本顶
粉砂岩
局部变为细砂岩
3-8
灰色中厚层状粉砂岩,局部变为
细砂岩,显水平层理,波状层理及小型交错层理,含炭屑及泥质条带,该层为C8煤层见煤标志层。
直接顶
泥岩
2-4
深灰色薄层状泥岩,粉砂质泥岩,
含黄铁矿结核,含植物化石。
直接底
泥岩
1.8-3.91
深灰色薄层状泥岩,泥质粉砂岩,向
下砂质含量增加,上部局部含一层薄煤层或煤线,含结核状、粉晶状黄铁矿。
第4节地质构造
一、断层情况及其对回采的影响
8201采煤工作面地质条件比较简单,在掘进过程中,8201回风顺槽共揭露1条落差为1.4m的断层(F1),在导线点S20向迎头方向14m处;8201运输顺槽共揭露2条:
导线点W20向迎头方向3m处落差为1m的断层(F2),导线点W23向迎头方向19m处落差为4m的断层(F3)。
其中F1、F2二条断层落差都小于采高,均不会对回采造成影响。
F3断层落差较大,对工作面回采会造成一定影响,届时,必须编制专项过断层安全技术措施。
预计回采区域内无较大的断层出现。
采煤工作面断层情况一览表
断层
名称
走向
(°)
倾向
(°)
倾角
(°)
落差
(m)
断层
性质
对回采影响情况
F1
224
314
80
1.4
正断层
较小
F2
215
305
75
1
逆断层
较小
F3
155
245
80
4
正断层
较大
二、褶曲情况及其对回采的影响
盘区构造相对比较简单,基本为单斜构造,煤层走向为北东—南西,倾向南东,区内煤岩层倾角5~12°。
除边界的F22、F23断层外,区内未发现其他断层。
三、其它因素对回采的影响(陷落柱、火成岩等)
在掘进过程中没发现陷落柱及火成岩的影响。
根据两巷的揭露,工作面范围内无较大的地质构造,且回采区域内无老空区。
第五节水文地质
一、区域水文地质概况
矿井地表区域上属中山侵蚀,剥蚀高原高中山山地地貌,地形为山峦、斜坡,其间发育有方向各异的冲沟;区域构造以轴向为近南北向的复式褶曲为主;主要地表水体为野鸡河(乌江上游干流),总体上由南西向北东径流,最低标高685m,也为该区域侵蚀基准面。
井田位于野鸡河之北西,所处构造部位为化觉背斜西翼,底板含水层地下水排泄主要受野鸡河控制。
顶板含水层地下水主要受侧区以南之沟谷控制。
二、地层含水性
井田内出露的地层由老到新有:
茅口组(P1m)、龙潭组(P21)、长兴组(P2c)、夜郎组沙堡湾段(T1y1)、夜郎组玉龙山段(TLy2)、夜郎组九级滩段(T1y3)、茅草铺组(T1m)及第四系(Q)。
(1)第四系(Q)孔隙含水层:
分布于斜坡、山间洼低及各冲沟的沟底地段。
含水介质主要为孔隙,具一定透水性,含孔隙水,富水性弱。
(2)夜郎组九级滩段(T1y3)隔水层:
为浅紫、紫红色薄层状泥岩、泥质粉砂岩,中上部夹灰岩及泥灰岩。
厚度为120~150m。
该层地形条件有利于排泄,含水介质为孔隙、裂隙,两者均不发育,补给条件差,富水性弱,可视为相对隔水层。
由于厚度较大,隔水性能良好。
(4)夜郎组玉龙山段(TLy2)岩溶裂隙含水层:
区内大面积出露。
主要为灰色薄~中厚层状灰岩、泥质灰岩及泥灰岩,厚度为210~300m。
地下水补径排特征:
补给主要有二种方式,一种为集中补给;另一种为分散型补给。
该层地下水分布极不均一,即管流区富水性强~极强,其它区域富水性只能达弱至中等。
(5)夜郎组沙堡湾段(T1y1)隔水层:
主要为为浅灰色、浅灰绿色薄层状钙质泥岩,厚度为7.04~15.93m。
岩体完整性除少数较差外,其余均较完整。
该层地形件有利于自然排水,含水空隙不发育,层位较薄,补给条件差,故富水性弱,可视为一相对隔水层。
(6)长兴组(P2c)岩溶裂隙含水层:
主要为灰色、深灰色中厚层状石灰岩,夹燧石结核、团块及条带。
厚度为32.24~50.36m。
采空冒落形成的导水裂隙带已触及该层,该层内地下水已构成了矿床的充水因素。
(7)龙潭组(P21)裂隙含水层:
主要为浅灰~黑色泥岩、砂岩、泥灰岩、煤及石灰岩等组成,底部为硫铁矿粘土岩,厚度131.41~160.58m。
该层位于陡崖及斜坡之下,具备自然排水条件,含水空隙不发育,补给条件差,富水性弱,可视为一相对隔水层。
(8)茅口组二段(P2m2)裂隙含水层:
主要为灰色薄层至中厚层状硅质石灰岩,俗称“白泥塘层”,厚度15.77m~26.64m。
该段露头区为斜坡,地表岩溶不发育,含水介质为裂隙,同样不发育。
总体上补给条件差,故富水性较弱。
该段下伏于含煤岩系之下,对于下伏茅口组一段岩溶裂隙含水层能起到阻水作用。
但遇构造破碎带及溶蚀裂隙,将可能失去隔水作用。
(9)茅口组一段(P2m1)岩溶裂隙含水层:
为灰白~浅灰色中厚层至巨厚层状石灰岩。
矿区内出露厚度>50m。
全层溶蚀现象岩溶率为62.5%。
该层露头区处于斜坡地段,具备自然排水条件,补给面积小,含水介质不太发育。
分析认为,该层富水性强~极强。
靠近排泄区地下水赋存于岩溶管道之中。
顶界距C12为18.70~33.46m,正常情况下,隔水层稳定性较好,能起到良好隔水作用;若受断裂构造的破坏,则不能排出局部地段地下水对矿床产生突水的可能性。
三、构造断裂对矿床充水的影响
区内地下水以东西两条管流系统存在,富水性强,即井田内为一富水构造。
主要发育两组断裂,一组呈北东~南西向展布,出露于东部煤系露头线一带,规模不大。
断裂破碎带两侧,出露了一些泉水,显示富水弱~中等。
这组断裂主要对浅表煤层产生破坏,破碎带富水性弱至中等,对矿充充水有一定影响。
另一组呈北西~南东向展布,性质多为正断层。
破碎带及其附近见少量泉水出露,富水性均较弱(人工引渠未包括)。
但由于这些断裂对深部矿体产生破坏,沟通了矿床与顶底板岩溶含水层。
据简易水文资料,少数孔遇断裂破坏处,消耗量及回次水位均产生不同程度变化,说明断裂具导水性和富水性。
综合分析认为,北西~南东向断裂与矿床充水有关,且断裂破坏区,也是矿井易突水区域。
四、地表水及其对矿床充水的影响
矿区内地表水体主要为干沟溪沟,流量受大气降雨的影响比较明显,由北向南径流,在流经胡家寨一带,转向南东,斜切了P3c、P3l、P2m2、P2m1,最后汇入野鸡河中。
干沟溪沟流经地段为矿床的间接顶板充水含水层。
从矿床充水角度分析,存在以下两方面:
一方面采空塌陷影响至溪沟流经地段时,溪沟水将构成矿床充水因素;另一方面通过补给间接顶板充水含水层,间接对矿床形成充水。
野鸡河从矿区外围南东流过,属乌江干流上游,流量较大。
由于远离矿床,与矿床充水无关。
五、老窑水文地质特征
煤系露头线一带老窑遍布。
采矿历史悠久。
本次共调查老窑10个(包括金马煤矿),主要采用平巷开拓,人力运输,镐、炮采,积水可自然排出,采用木架支撑。
据调查及访问了解,巷道水平长度为60~300m,坑口标高为1070~1175m。
在LD1、LD2、LD3、LD4中,坑道流量为0.04~0.60l/s,其余老窑均无水流出。
含煤地层为矿床的直接充水含水层,采掘中地下水可直接进入矿坑,调查坑道流量均较小。
反映了煤系地层的弱富水性特征。
本工作面运输、回风顺槽及切眼掘进时揭露,没有发现老窑。
六、充水因素分析
(1)大气降水
大气降水是矿区内各岩组地下水的主要来源,故为矿床充水的间接充水因素。
与矿床充水有联系的各含水岩组地下水接受补给后,可通过采空塌陷带、导水裂隙带及突水带进入矿坑,对矿床进行充水。
(2)地下水
将来矿山的开采过程中,开采冒落首先破坏P3l层,其地下水将直接进入矿坑,而成为矿床充水的直接因素;根据导水裂隙带最大高度(预计56.10m)与P3c至C8煤层之间距离(52.72m)相比较,采空塌陷必然影响到T1y2、P3c间接顶板含水层,届时地下水也将进入矿井,对矿床充水产生影响,尤其是岩溶大量发育区及地下水集中径流带将成为矿床易突水区域;当构造破碎带致使矿层与间接底板含水层茅口组相沟通,其地下水也可突入矿井,对矿床的充水产生一定影响,主要突水部位为断裂带或小于临界隔水层厚度带。
(3)老窑积水
矿井井田内老窑分布较多,积水客观存在。
本工作面运输、回风顺槽及切眼掘进时揭露,没有发现老窑。
(4)地表水
地表水体主要为干沟溪沟,流经地段为矿床的间接顶板充水含水层,采空塌陷影响至溪沟流经地段时,溪沟水将沿地面塌陷、地裂缝进入矿井而成为矿床的充水因素。
雨季时节对8201工作面回采的威胁性较大。
矿井回采时,必须高度重视雨季三防工作,建立有效的预警机制,确保安全生产。
七、矿井水文地质类型
8201工作面位于当地侵蚀基准面之上,但由于干沟溪沟与矿床充水关系密切;断裂对矿床充水有一定影响。
经贵州省有色金属和核工业地质勘查局三总队对矿井做的水文地质类型划分报告结论:
认为矿区C8煤层为岩溶裂隙水充水矿床,以顶板(间接)进水为主的水文地质条件中等矿床。
主要可采煤层C8煤层距离长兴组(P2c)岩溶裂隙含水层38.31~60.30m,平均52.72m,采空冒落形成的导水裂隙带可能触及该层位。
而长兴组上部沙堡湾段(T1y1)隔水层厚度仅为7.04~15.93m。
玉龙山段(TLy2)岩溶地下水系如12号人工引渠泉水是附近农田灌溉的主要水源,因此,矿井开采应尽量避免破坏该水系。
八、矿井涌水量预测
根据工作面采煤巷道掘进时揭露,一般为顶板淋水形式出现,根据涌水情况分析及现场实测,工作面回采时,预测正常涌水量为5m3/h,最大涌水量为20m3/h(雨季)。
综上所述,在工作面回采期间,必须在工作面的运输顺槽低洼安设两台大功率的排水泵,排水量不小于30m/h。
第六节瓦斯地质
一、瓦斯基本情况:
(资料来源:
《永晟煤矿初步设计(修改)》第六章第一节瓦斯资源分析和瓦斯涌出量)
经勘探阶段详细取样测试分析,区内煤层瓦斯含量9.77~27.11ml/g,可采煤层属高瓦斯高变质煤,瓦斯含量变化区内无明显规律性,同一煤层瓦斯含量向深部略有增高的趋势,总体表现为煤层受构造破坏较小,顶底板岩层完整的区域瓦斯含量相对较高,属高瓦斯井田。
根据煤安监监察[2006]54号文的规定及黔安监管办字[2007]345号文的规定,由于矿井未请有资质单位做区域突出危险性鉴定报告,矿井应按煤与瓦斯突出矿井进行设计。
因此,本矿井按照煤与瓦斯突出矿井设计。
根据贵州省地矿局102地质大队2006年6月提交的《贵州省金沙县化觉南段高石坝~压竹坪煤矿(一期)勘探地质报告》,以各煤层钻孔煤样的可燃基瓦斯含量值为基础数据,换算得出:
C8煤层瓦斯原始含量为8.12-20.22m3/t,平均值12.68m3/t。
其采煤工作面的瓦斯涌出量预计为3.66~15.99m3/min(预抽后)。
对此,设计进行瓦斯抽采,综合瓦斯抽采率35~52.8%,抽采后的瓦斯涌出量2.38~7.54m3/min。
即2.38~7.54m3/min,每天产煤1972t,可推算:
绝对涌出量:
2.38~7.54m3/min
相对涌出量:
1.74~5.5m3/t。
第七节影响回采的其它因素
一、影响回采的其它地质情况
影响回采的其它地质情况表
瓦斯
工作面瓦斯原始含量为8.12-20.22m3/t,经抽放后瓦斯涌出量预计为3.66~15.99m3/min。
抽采后的瓦斯涌出量2.38~7.54m3/min,相对涌出量1.74~5.5m3/t。
煤层突出性
未鉴定,本区域C8煤层按具有突出危险性管理。
煤尘爆炸指数
无爆炸危险性。
煤的自燃倾向性
煤炭自燃倾向等级为Ⅲ级,即不易自燃
地温危害
无
冲击地压危害
无
二、地质部门建议
(1)在回采过程中经过顶板破碎带、地质构造带带时,要加强工作面及回风巷的瓦斯检查,预防瓦斯大量涌出,加强上、下两巷的超前支护管理;对液压支架间距过大地方必须使用板坯封严堵牢,严防架间漏矸。
(2)顶板冒顶部分用圆木背牢架实,采空区大面积不跨落地段强制性放顶,防止大面积跨落。
(3)工作面每推进20m探测顶板底板煤层厚度,推断工作面煤炭准确储量和回采率。
(4)对工作面底板涌水地段应及时疏通水沟,将水引流到临时水仓并及时排出,记录该地点的涌水量。
(5)夹矸地段和薄煤带在图纸上做出准确记录。
第八节储量及服务年限
一、储量
工作面工业储量:
Zg=SLmr=820×160×2.46×1.42=458308吨
式中:
Zg-----工作面工业储量
S------计算块段的平均走向长度(m)
L------计算块段的平均倾斜长度(m)
m------计算块段的平均煤厚(m)
r------煤的容重(t/m3)
工作面可采储量:
Zk=ZgC=458308×98%=449142吨
式中:
Zk-------工作面可采储量
C-------回采率95%
二、工作面服务年限
服务年限=可采储量/设计月产量=449142/48314=9.2(月)。
第二章采煤方法和回采工艺
第一节采煤方法的选择
一、采煤方法:
工作面采用采用单一走向长壁后退式综合机械化采煤。
工艺顺序:
采煤机往返割煤,工作面自下而上单向推移运输机,工作面液压支架沿推溜方向顺序移架,采煤机端头斜切进刀。
1、落煤:
采用MG250/600-AWD2采煤机螺旋滚筒截割落煤。
2、装煤:
采煤机螺旋滚筒配合SGZ730/320型刮板输送机装煤。
3、运煤:
工作面采用SG
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- 矿审后 W8201 作业 规程