工作面作业规程.docx
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工作面作业规程.docx
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工作面作业规程
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
表1-1工作面位置及井上下关系表
水平名称
1070
采区名称
二盘区
地面标高
1408~1573.4
井下标高
2212巷1048~962
5212巷1050~950
地面的相对位置
地面为窑沟、虎龙沟支沟的沟谷与山梁。
回采对地面
设施影响
地面无房屋等建筑。
井下位置及
四邻关系
东以二盘区辅运巷为界,北东相邻8210工作面,现正在回采,西南为未开拓区,切眼以西为同煤经地字2009[826]号文批准的铁路村庄及工业广场保护煤柱。
走向长度(m)
2212巷2625.4米
倾斜长度
230.5(m)
面积(㎡)
602619.2
5212巷2603.4米
平均长2614.4米
第二节煤层
煤层总厚(m)
7.25~20.19
煤层结构
煤层倾角
(度)
3~5
11.17
复杂结构
4
可采指数
1
变异系数(%)
22.99
稳定程度
稳定
煤层
情况
根据地面勘探钻孔魏35、A1、T1003、魏601、挖12、T1001、T1002、魏501与井下探顶钻孔21201~21242、21031、21033、21040、21041资料,煤层结构复杂、厚度为7.25~20.19米,平均11.17米,纯煤厚为4.30~19.34米,平均10.02米,含夹矸2~10层,夹矸厚度0.20~6.80米,平均1.15米,单层厚度0.05~1.00米。
夹矸岩性为:
灰褐色高岭岩、灰黑色炭质泥岩,泥岩、局部夹深灰色粉砂岩。
表1-2煤层情况
第三节煤层顶底板
表1-3煤层顶底板情况表
顶底板名称
厚度(m)
岩 性 特 征
老 顶
灰白、深灰、杂色粉砂岩、细砂岩、中粒砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩交替赋存,成分以石英为主,次为长石及暗色矿物,胶结致密坚硬。
含砾粗砂岩分选磨园度较好,顶部局部有砂质泥岩、高岭质泥岩。
直接顶
下部为黄白、灰白色岩浆岩,黑色、灰黑色炭质泥岩,深灰色、灰白色泥岩、黑灰色、黑色天然焦交替赋存。
炭质泥岩、砂质泥岩、泥岩大多为平坦状断口,含植物茎叶化石,岩浆岩半晶质结构,坚硬,中部为2号煤层,暗淡型,沥清光泽,粉状,局部变质大部硅化,中夹1~2层夹矸,岩性为黑色炭质泥岩、白色岩浆岩。
上部为灰黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色岩浆岩、硅化煤交替赋存,局部有深灰色粉砂岩,均一结构。
伪顶
灰黑色,炭质泥岩,局部赋存。
直接底
灰褐色、深灰色、灰色高岭岩,含少量石英碎屑,较硬,平坦状断口;局部夹有薄层煤,厚度0.15米左右。
局部顶部有灰色泥岩、灰黑色炭质泥岩、砂质泥岩与深灰色粉砂岩。
老 底
灰白、浅灰色细砂岩、中粒砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩、砂砾岩交替赋存,成分以石英长石为主,分选中等,坚硬致密。
附图1:
工作面地层综合柱状图
第四节地质构造
一、断层情况以及对回采的影响:
两顺槽巷在掘进过程中共揭露了正断层50条,5212巷揭露断层33条、落差在0.10~5.00米之间,其中在里程2119米处揭露的一条落差3.40米的正断层;2277米处揭露的一组断层群由六条正断层组成落差在0.60~1.40米,2557米处揭露的一条落差5.00米的正断层,并伴生垂直与斜节理发育,致使煤层遭到严重破坏;2212巷揭露断层17条、落差在0.10~5.00米之间,其中在里程2255米处揭露了落差3~5米的正断层,2486米处揭露的落差为4.90米正断层延伸至8212尾切巷距2210巷80米处,影响范围沿走向约148米,沿倾向约80米,受此影响采煤帮岩石增厚。
在2212巷里程714米、5212巷里程767米处揭露了1条宽度为0.60~2.40米的火成岩墙。
在生产过程中要提前采取过断措施,加强顶板管理,确保安全生产。
断层产状要素及展布方向详见断层统计表及煤层底板等高线图。
表1-4断层情况表
序号
构造名称
位置
走 向
倾 向
倾角
落差(米)
性 质
影响程度
1
F1
5212巷10点前48米右帮
173
83
50
0.10
正断层
影响小
2
F2
5212巷11点退后13米右帮
278
368
51
1.00
正断层
影响大
3
F3-1
5212巷14点退后14米右帮
57
327
27
1.10
正断层
影响大
4
F3-2
2212巷19点退后3米左帮
55
325
54
0.70
正断层
影响小
5
F4
5212巷15点前7.4米右帮
15
280
46
0.10
正断层
影响小
6
F5
5212巷16点退后4米右帮
254
344
34
0.15
正断层
影响小
7
F6
5212巷16点前9米左帮
216
306
45
0.70
正断层
影响小
8
F7
5212巷26点前33米右帮
260
170
55
1.40
正断层
影响大
9
F8
5212巷26点前50米右帮
80
170
49
0.60
正断层
影响小
10
F9-1
5212巷28点前3.3米右帮
4
274
45
1.50
正断层
影响大
11
F9-2
2212巷37点前18米左帮
180
270
45
0.20
正断层
影响小
12
F10-1
5212巷28点前36.5米
215
305
45
0.40
正断层
影响小
13
F10-2
2212巷34点前26.5米左帮
220
310
55
0.60
正断层
影响小
14
F11
5212巷29点前3.7米左帮
4
94
57
0.60
正断层
影响小
15
F12-1
5212巷32点前25米右帮
174
264
37
1.50
正断层
影响大
16
F12-2
2212巷40点前55.4米左帮
12
282
65
1.40
正断层
影响大
17
F13
5212巷32点前35米右帮
174
264
59
1.60
正断层
影响大
18
F14
5212巷34点前12米右帮
49
319
52
0.30
正断层
影响小
19
F15
5212巷34点前16.5米右帮
67
337
56
0.30
正断层
影响小
20
F16
5212巷34点前19.5米右帮
74
344
50
0.20
正断层
影响小
21
F17
5212巷34点前32.5米右帮
91
181
60
1.00
正断层
影响大
22
F18-1
5212巷35点前32.3米右帮
35
305
71
0.60
正断层
影响小
23
F18-2
2212巷43点前4米左帮
30
300
76
0.10
正断层
影响小
24
F19-1
5212巷35点前33.3米右帮
33
123
42
1.70
正断层
影响大
25
F19-2
2212巷42点前33米左帮
220
130
75
1.50
正断层
影响大
26
F20
5212巷35点前43.3米右帮
32
302
45
0.50
正断层
影响小
27
F21
5212巷40点前43米右帮
32
302
47
3.40
正断层
影响大
28
F22
5212巷41点前8米右帮
20
290
57
0.80
正断层
影响小
29
F23
F24
5212巷43点前25米左帮
196
286
45
0.60
正断层
影响小
30
5212巷43点前28.4米左帮
19
109
70
1.20
正断层
影响大
31
F25
5212巷43点前35.7米左帮
12
282
67
1.20
正断层
影响大
32
F26
5212巷43点前39.7米左帮
20
110
65
1.30
正断层
影响大
33
F27
5212巷44点退后26.6米左帮
180
270
30
0.70
正断层
影响小
34
F28
5212巷44点退后23.6米左帮
190
280
40
1.40
正断层
影响大
35
F29
5212巷46点前35.5米左帮
190
280
68
1.20
正断层
影响大
36
F30
5212巷46点前41米右帮
19
109
82
0.50
正断层
影响小
37
F31
5212巷46点前47米右帮
21
111
79
0.20
正断层
影响小
38
F32-1
5212巷48点前20米右帮
269
359
50
5.00
正断层
影响大
39
F32-2
2212巷50点前22米右帮
103
13
50
3~5
正断层
影响大
40
F33
5212巷49点退后30米右帮
286
196
40
0.30
正断层
影响小
41
F34-1
8212尾切巷52点前3.4米左帮
92
182
70
2.10
正断层
影响大
42
F34-2
8212尾切巷52点前7.4米左帮
94
184
67
3.00
正断层
影响大
43
F34-3
2212巷53点前54米右帮
272
182
69
4.90
正断层
影响大
44
F35
2212巷17点前20米左帮
125
35
55
0.60
正断层
影响小
45
F36
2212巷20点前9.8米左帮
352
262
48
1.50
正断层
影响大
46
F37
2212巷34点前2.6米左帮
4
274
65
1.00
正断层
影响大
47
F38
2212巷36点退后7米左帮
6
96
58
1.20
正断层
影响大
48
F39
2212巷42点前33米右帮
224
314
80
1.80
正断层
影响大
49
F40
2212巷43点处左帮
30
303
80
0.30
正断层
影响小
50
F41
2212巷43点前15米左帮
50
140
84
0.40
正断层
影响小
51
F42
2212巷43点前40米左帮
39
129
60
0.30
正断层
影响小
52
F43
2212巷45点处
92
182
43
1.20
正断层
影响大
53
F44
2212巷47点前26.7米左帮
262
172
45
0.15
正断层
影响小
54
F45
2212巷47点前31.7米右帮
279
9
45
0.15
正断层
影响小
55
F46
2212巷48点前30米
274
4
40
0.30
正断层
影响小
56
F47
2212巷49点退后5米左帮
98
8
55
2.50
正断层
影响大
57
F48
2212巷49点前1.3米左帮
92
2
40
0.80
正断层
影响小
58
F49
2212巷51点前11.4米左帮
180
270
50
0.10
正断层
影响小
59
F50
2212巷55点前33.5米左帮
180
270
51
0.40
正断层
影响小
根据8210工作面回采过断层经验,断层揭露区域应提前注粘结材料,并加强支护,过2米以上断层前必须调整工作面底板高度,使其与头尾巷水平连线保持一致,以免工作面进入断层下降盘时截割岩石厚度较大,造成工作面无法推进导致较大安全生产事故。
过断层期间必须编制专项安全技术措施,并严格按照措施进行施工。
第五节水文地质
一、工作面涌水量:
正常涌水量:
0.08m3/min;最大涌水量:
0.40m3/min
二、含水层分析:
1、8212工作面上覆为同煤挖金湾侏罗系14号煤层301、303盘区采空区与古窑采空区,与石炭系3~5号煤层间距为477~532米,采空区对应地面物探已完成,并进行了钻探验证,验证结果无积水。
但不排除个别低洼处有少量积水存在,为预防上覆积水下泄,要在2212巷安装两台90KW以备用排水泵,5212巷安装两台45KW备用排沙泵,铺设2吋、4吋排水管路各一趟。
2、根据中国煤田地质总局华盛水文地质勘察公司编制的塔山矿井水文地质类型划分报告,塔山煤矿水文地质类型为中等型,根据2008年委托中国煤田地质局华盛水文公司完成的《一、二盘区奥灰水突水危险性进行了评价报告》,8212工作面大部分处于安全区和过渡区,仅在尾切巷局部范围存在较脆弱区,突水危险性较小。
3、两顺槽巷在掘进过程中,坚持“物探先行、钻探验证”的超前探查方法物探,沿巷道掘进前方呈扇形布置每100米探查1次,探查深度为150米,同时施工验证钻孔3个,探查深度为150米,探查结果均无导水异常。
4、工作面内有T1002、W601、W35地面勘探钻孔,其地面坐标分别为:
T1002:
X:
4422293.2 Y:
540182.8、Z:
1480.43,终孔层位C2b;W601:
X:
4421882.4 Y:
540523.9,Z:
1543.0;终孔层位C2b;W35:
X:
4421358.0、Y:
541359.8、Z:
1533.8;终孔层位C2b,回采通过钻孔时,要认真观察钻孔附近顶底板变化情况,并准备好排水设备,预防钻孔封闭不良有水涌出。
第六节影响回采的其它因素
一、影响回采的其它地质情况:
瓦(矿)斯
根据2011年鉴定结果,瓦斯绝对涌出量为78.6m3/min,相对涌出量为1.66m3/吨
煤 尘
具有爆炸危险性
煤的自燃
自燃发火期为68天
地 温
无高温热害区,地温梯度为2.41°C/100m
地 压
普氏硬度( f )
煤层
夹矸
直接顶
直接底
2.7~3.7
4.0~4.5
6.0~6.5
5.0~6.0
表1-5影响回采的其它地质情况
二、地质部门的建议:
1.开采前,对工作面排水系统、排水设施要进行联合试运转,运转正常经集团公司验收合格后方可进行生产;排水设施要随采随移,要定期维修,确保随时能够正常运转。
2、在生产过程中,特别是放顶煤后,工作面工作人员及安监人员要随时掌握顶板变化情况,发现漏水预兆或通过钻孔有水涌入时,要开启备用水泵及时撤人,并向调度室汇报,必要时启动井下水灾应急救援预案。
3、继续加强对小煤窑的调查,尽量收集掌握更多详细的采空范围以及积水量资料,发现有新的积水区,应及时采取治理措施。
4、顶板大多由炭质泥岩、天然焦、煌斑岩组成,由于煌斑岩的不规则侵入,使煤层上部与巷道顶板呈疏松易碎状态,给正常回采与支护管理造成隐患,应根据实际情况制定相应的开采措施,并认真做好日常矿压观测工作,确保安全生产。
第七节储量及服务年限
一、储量:
工业储量:
Q=230.5×2614×11.17×1.45=9758828.6t
可采储量:
Qc=230.5×2373×11.17×1.45=8859104.9t
设计可采出煤量:
Q=Qc-初采、末采损失-上、下端头损失-放煤损失-机采损失
=8859104.9-179445.4-224112.1-851946.2-138795.3
=8183759.6t
其中:
1、初采20m、末采50m不进行放煤的损失:
(20+50)×230.5×(11.17-3.5)×1.45=179445.4t
2、端头损失:
8.75×(2373-70)×7.67×1.45=224112.1t
3、放煤工艺损失(损失率按15%计算):
(2373-70)×(230.5-8.75)×(11.17-3.5)×15%×1.45
=2303×221.75×7.67×0.15×1.45=851946.2t
4、机采损失(损失率5%):
2373×230.5×3.5×1.45×5%=138795.3t
5、工作面开采损失:
179445.4+224112.1+851946.2+138795.3=1426315.0t
6、工作面可采出煤量:
8859104.9-1426315.0=7464805.9t
7、工作面回收率:
7464805.9÷8859104.9×100%=83.9%
二、工作面服务年限:
8212工作面预计开采时间2013年1月21日,预计结束时间为2014年3月5日。
第二章采煤方法
根据采煤方法论证以及“塔山矿复杂地质条件超厚煤层安全高效开采技术及装备”课题研究组的实测方案和实施细则研究结果及已采8102、8103、8104、8105、8202、8206、8208、8210八个工作面的开采情况分析,综采放顶煤一次采全高的采煤方法开采具有经济、安全、可靠的优点,并能保证回收率和工作面产量,取得了安全高效开采的成绩。
因此,二盘区3~5#层8212工作面仍采用综采放顶煤一次采全高的采煤方法,具体根据8212工作面的开采实际情况在工作面开采前进行调整。
第一节巷道布置
一、采区设计、采区巷道布置概况:
二盘区位于1070大巷南侧,盘区采用三巷平行布置,分别为盘区辅运巷、盘区皮带巷、盘区回风巷。
同时布置一条辅助进风巷、一条辅助回风巷。
其中,辅运巷与皮带巷距离47.72m,皮带巷与回风巷距离46.38m,盘区辅助运输采用无轨胶轮车运输。
二、工作面巷道概括及用途:
8212工作面为一进二回三巷布置,三条巷道与盘区三条大巷的夹角为84°40′。
其中2212皮带巷、5212回风巷沿3~5#煤层底板掘进,8212高抽巷沿3~5#煤层顶板稳定岩层掘进。
(一)煤柱尺寸:
2212顺槽东北侧留设8210工作面保护煤柱100m。
5212运输顺槽西南侧留设8214工作面保护煤柱38m。
工作面停采线至二盘区回风大巷之间,留设二盘区大巷保护煤柱230m(5212巷距离二盘区回风巷230m)。
(二)工作面运输巷:
2212皮带顺槽,方位角305°50′,矩形断面,净宽度5.3m,净高度3.4m,锚杆+锚索+金属网支护(见插图),巷道长度2633m(距离二盘区回风巷)。
2212巷主要用途是运煤、进风,巷内布置皮带运输机、转载机、移动变电站等设备,小型运输车可进入巷内,在2212绕道口往里每300m距离,在2212巷工作面煤壁侧设一个调车硐室,硐室规格为5.0×5.0×3.4m,支护参数与顺槽巷道一致。
巷道内靠近煤柱侧铺设2寸、4寸排水管各一趟,3寸、4寸静压水管各一趟,¢108×6注浆管、¢159注氮管各一趟、4寸压风管。
(三)工作面回风巷:
5212辅助运输兼回风顺槽,方位角305°50′,矩形断面,净宽度5.3m,净高度3.3m,锚杆+锚索+金属网支护(见插图),巷道长度2609m(距离二盘区回风巷),主要功能是回风、行人及运送设备和材料;从5212绕道口往里每300m,在工作面煤壁侧掘进一个调车硐室,硐室规格为5.0×5.0×3.3m,支护参数与顺槽巷道一致;巷道采用混凝土铺底,铺底厚度200mm。
靠近煤柱侧2寸、4寸排水管各一趟、3寸消防水管一趟、¢108×6注浆管、¢159注氮管、4寸压风管各一趟。
(四)工作面高抽巷:
8212顶板高抽巷,在3~5#煤层顶板稳定岩层中掘进;与5212巷水平内错20m掘进。
断面为矩形,断面净宽度3.8m,净高度3.0m。
锚杆+锚索+金属网支护(见插图),巷道长度距离二盘区回风巷2605m。
在距离工作面切眼25米处另开口向2212巷方向布置一条措施巷,措施巷断面与顶板高抽巷规格一致,长度150米。
(五)工作面开切眼:
8212工作面切眼与顺槽巷道相垂直,切眼掘宽8.8m,巷高3.6m,切眼巷长度230.5m。
锚杆+钢带+金属网+锚索+组合锚索+两排单体液压支柱+井字木垛联合支护,支架铲运车可从单体液压支柱中间通过。
(六)硐室及其它巷道:
距离2212绕道口往里每300米在2210巷工作面煤壁侧设一个调车硐室,其规格为5.0×5.0×3.3米,小型运输车可进入巷内。
5212绕道口往里每300米在工作面煤壁侧掘进一个调车硐室,规格为5.0×5.0×3.3米。
硐室参数与顺槽巷道一致。
(七)停采线位置:
2212巷距离二盘区回风巷帮230米的位置为工作面停采线位置。
附图2:
工作面运输顺槽、回风顺槽、采面切眼素描图
附图3:
工作面位置及巷道布置图
第二节采煤工艺
一、采煤工艺:
根据本工作面的煤层赋存条件和二盘区8202、8206、8208、8210工作面的开采经验以及开采设计方案,本工作面采用单一走向长壁后退式综合机械化低位放顶煤开采的采煤方法,用SL500型采煤机落煤装煤、PF6/1142型前部刮板运输机和PF6/1342型后部刮板运输机运煤、ZF13000/25/38型低位放顶煤支架进行支护,采高为3.5米,放煤高度7.67m米,采放比为1:
2.19。
初采20米、停采60米不放煤。
循环进度为0.8米,采用一刀一放的放煤方式,放煤步距为0.8米。
采用自然跨落法管理顶板。
古塘顶板塌落情况具备放煤条件时方可放顶煤,否则,严禁回收顶煤。
(一)工艺过程:
采煤机斜切进刀→割煤→移架→推前溜→放顶煤→拉后溜
1.采煤机进刀方式:
工作面采用端部斜切进刀、双向割煤的方法。
前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,当上一刀割通后,调换前后滚筒上下位置,退出输送机弯曲段,移弯曲段支架、推移输送机、放煤。
斜切进刀后使采煤机达到正常截深,重新调换滚筒位置,截割端头三角煤至割通端头煤壁;割完三角煤后,调换滚筒上下位置,反向返回,进入正常割煤状态。
割通后重新斜切进刀,该过程周而复始地进行。
2.割煤、装煤:
正常情况下,采煤机前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,依靠后滚筒转动自行装煤,剩余的煤由铲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部输送机放煤量而定,防止煤量过多影响带式输送机运输。
3.移支架:
工作面采用追机作业方式及时支护。
拉移支架的操作方式为本架操作,拉架滞后采煤机后滚筒3架,移架程序:
收护壁板→收前伸梁→降前探梁→降主顶梁→移支架→升主顶梁→升前探梁→伸前伸梁→伸护壁板。
拉架后支架要呈一条直线,其偏差不得超过±50mm,中心距偏差不得超过±100mm,端面距不得大于368mm。
4.推前部刮板输送机:
前部输送机滞后采煤机后滚筒20米以外推入,追机分段推入,保证输送机呈一直线,弯曲度不得大于3度,弯曲段长度不小于20米,不得出现断连接环、哑铃销或溜槽出口。
移过的输送机必须平、稳、直、运转正常,移溜过后,支架的操作手柄打到零位。
5.放顶煤:
按“一刀一放”正规循环作业。
放煤时采用双轮放煤,放煤工两人,一人追机放煤,另一人滞后20~30架补放煤,放煤工根据后刮板运输机煤量多
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