3204高档普采面作业规程.docx
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3204高档普采面作业规程.docx
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3204高档普采面作业规程
3204高档普采面
作
业
规
程
编制:
欣源煤业有限公司项目部
二○一○年
科室
签名
评审时间
科室
签名
评审时间
矿长
调度室
总工
通风部
生产矿长
机电部
机电矿长
运输队长
安全矿长
工队
评审意见
欣源煤业有限公司作业规程贯彻学习记录表
负责人:
传达人:
班次:
贯彻时间
听传达人
贯彻时间
听传达人
年
月
日
姓名
成绩
签字
年
月
日
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成绩
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第一章工作面概况
第一节共作面位置及四邻关系
一、工程概述:
3204工作面位于300运输大巷的左侧,以300运输大巷为集中运输巷。
为倾斜长壁高档普采工作面,工作面顺槽总长955米。
运输巷在748米处为了避开陷落柱往工作面绕了34米,为此工作面748米前长150米,后段长116米。
该工作面总面积为136212m2,可回采煤量254566吨。
本工作面在3402高档普采面结束后,于2010年7月中旬开始回采。
二、编制依据:
本规程是根据本矿《2010年采掘计划》和实际采掘情况,施工单位的技术装备,工人操作技术水平,材料供应等实际情况,结合《煤矿安全规程》、《本煤矿安全技术操作规程》、《本煤矿回采面安全管理技术措施》等相关规定由项目部编制而成。
三、共作面位置及四邻关系表:
概
况
煤层名称
3#
工作面名称
3204
采区名称
二采区
工作面最大标高
+825m
工作面最小标高
+808m
平均埋藏
深度
442m
地面最大标高
+1320m
地面最小标高
+1197m
巷道长度
正巷956
付巷955
切眼116m
面积
136212
m
地面位置及井下位置
及四邻采掘情况
地面大部分为山间林地,无任何建筑物,3204回采面位于300运输巷前进方向左翼。
3204面东部为井田边界保安煤柱实体煤,北部为3203采空区,西部为300运输大巷保安煤柱,南部为计划布置的3205工作面实体煤。
回采对地面影响
本工作面采完后不会对地面及其他建筑产生较大破坏。
第二节煤层赋存及地质构造情况
一、煤层赋存及顶底板情况:
煤层情况
煤层厚度
1.40—1.60(m)
煤质结构
含一层夹肝
煤层倾角
3°—5°
平均厚度
1.50(m)
1.0(0.02)0.6
属稳定结
构煤层
属稳定结
构煤层
4°
0.9(0.02)0.5
概述
该工作面煤层厚度较稳定,煤层平均倾角为4°结构较稳定,局部夹肝层稍有点厚为0.03m,且节理较发育,在掘进过程中揭露有四条落差1.2m的断层斜贯工作面,和一个陷落柱与一个褶曲且小断层(不超过1m)的较发育,对回采工作会带来一定影响。
煤质情况
灰分
挥发分
粘结指数
胶结厚度
含硫量
牌号
13.15%
21.67%
64
20mm
0.52%
优质主焦煤
煤层顶板情况
顶底板名称
岩石名称
厚度
老顶为粉砂岩,较稳定,直接顶为黑色公砂岩,水平层理节理发育,随采随落对煤质影响较大,黑色粉砂岩水平层理,团块状含碳质,深灰色层理发育。
煤尘具有爆炸性。
本矿2009年瓦斯鉴定回采面绝对涌出量为3.65m/min,相对瓦斯涌出量为7.38m3/t,本工作面为低瓦斯区。
老顶
粉砂岩
10-12m
直接顶
粉砂岩
1.5-3.0m
伪顶
泥岩
0.3-0.5m
直接底
黑色粉粉砂岩
约40cm
老底
砂质泥岩
约2-2.6m
二、工作面地质构造、水文地质:
本回采工作面地质构造较简单,据工作面掘进过程中揭露,在工作面有四条落差为1.2米得断层,一个褶曲,一个陷落柱,0.5米以下断层两条。
这些将给工作面的回采带来一定影响。
(工作面平面图与煤层柱状图见附图一、二)
3204工作面水文地质情况表
水位地质情况及防水措施
含水层
该工作回采过程中主要水害为2#煤层顶板砂岩水,层弱含水层,在回采过程中顶板主要以滴、淋水的形式出现。
其他水源分析
工作面在回采过程中涌水量不大,对回采不会造成太大影响。
涌水量
最大涌水量
3m3/h
正常涌水量
2m3/h
防治水措施
1、回采前必须完善本面的防排水系统,配足足够的排水设施。
2、设专人定时排水和维护水泵及排水管路,保证排水顺利。
第三节巷道布置方式和支护设计
一、巷道布置方式
工作面顺槽沿煤层走向布置在煤层中,矩形巷道,跟地板掘进,运输巷道面为7.0m2,回风巷断面为5.6m2.工作面切眼沿煤层倾斜方向布置在煤层中,矩形巷道,跟地板掘进,短面为6.4m2。
工作面顺槽及切眼采用锚网梁加锚索支护。
储量计算
走向长度
(m)
倾向长度
(m)
圈定面积
(m2)
煤厚
容重
工业储量
(万吨)
回采率
(%)
可采储量
(万吨)
955
116~150
136212
1.50
1.35
27.59
92
25.46
问题及建议
依据各种地质资料和实际揭露的构造,该工作面有三条较大的断层,对回采工作有一定的影响。
二、支护设计
1、根据顶板岩性分析,结合已回采的3402工作面和3204工作面顶板来压强度的观测,为确保安全,该面周期来压时参与运动的岩层高度仍按采高的六倍计算,支架承受的来亚强度按以下公式计算:
P1=N.M.r
其中:
N-工作面采高的倍数,取6;
M-工作面采高,取1.50m;
r-直接顶、老顶的容重,取27Kn/m3
则P1=6*1.50*2=243kN/m2
2、顶板周期来压时对支护密度的要求以下公式计算:
S1=P1/(F*k)=1/a*b
式中:
P1-顶板周期来压时支架承受的来压强度243kN/m2;
F-DW16型单体液压支柱的额定工作阻力为300kN/根;
K-支柱承载不均匀系数,取0.38
则S1-243/(300*0.38)=2.13根/m2
3、顶板控制设计参数
根据我矿已回采工作面长期支护实际,结合本工作面现场情况,3204工作面主采3#煤,平均厚度1.50m,最大厚度1.6m。
工作面倾角2°~4°跟底回采,一次采全高。
部分煤层较低地段,可适当放伪顶开采。
支护选用DW18-300/100型单体液压支柱配合3.0m的π型梁,铁丝网配套支护。
支护形式为错梁直线柱,交错迈步前移,两梁五柱,四排控顶。
工作面两端头采用DW25-300/100型单体液压支柱配合3.6m的π型梁形成四对八梁支护。
两顺槽超前工作面煤壁20m范围,采用DW25-300/100型单体液压支柱配合铰接梁进行一梁一柱沿顺槽支护。
工作面采用倾向0.6m排距,柱距可根据顶板周期来压时对支护密度的要求求得:
因为S1-1/a*b
式中a-设计排距为0.6m;
b-设计柱距
所以b=1/a*S1=1/0.6*2.13=0.78m
即工作面顶板控制设计时,柱距不得超过0.78m,故工作面的普通支护确定为:
排距0.6m,柱距0.75m,梁的间距为0.25m,三、四档管理,最大控顶距为4.4m,最小控顶距为3.8m,放顶步距为0.6m,设计支护密度为2.13根/m2.支护是满足生产安全需要的。
4、根据本矿井以往临近采取的经验,本工作面支柱不会钻底,不需要穿柱鞋。
但要在老塘侧对梁与对梁之间补打带帽点柱。
随着工作面的推进点柱交替挪移,点柱始终保持在对梁与对梁之间。
考虑端头和超前支护,本工作面需要π梁和支护参数如表;
柱梁
使用地点
合计
工作面
超前支护
端头支护
备用
液压支柱
755
68
16
50
890
π梁
274
30
314
π梁
16
2
18
铰接梁
66
10
78
木柱帽
150
30
180
第二章采煤方法及回采工艺
第一节采煤方法
一、采煤方法
1、采煤方法:
根据该工作面的自然条件与工作面设计,为提高回采效率,减轻工人劳动强度,确定工作面采用高档普采单一走向长壁采煤法,区内后退式回采。
2、才搞的确定:
根据该面煤层的赋存条件,该工作面3#煤的平均厚度为1.50m,最大厚度1.6m,确定工作面一次采全高。
跟底回采,当工作面采高较低时,放掉伪顶回采。
正常情况不需破顶破底,不得任意留顶煤,足以保证煤机正常运行。
二、支护方式
1、普通支护
(1)支护材料:
工作面主要采用DW18-300/100型单体液压支柱配合3mπ型金属顶粱的棚室支护,配合12#铁丝编织的1.3m*8m的金属网护顶。
支柱行程695m,最大高度1.8m,最小高度1.1m,初撑力大于90kN,额定工作阻力300kN。
工作面基本支护采用对梁五柱成对布置,定位管理,超前梁一梁二柱,占一、二排,滞后梁一梁三柱,占一、二、三排对间距0.75m,对内部间距0.25m,梁头相错0.6m,工作中交替逐步前进,移梁步距1.2m,三、四排柱管理顶板。
(2)老塘侧的带帽点柱采用Ф16~18的圆木削去边皮或厚度不小于16cm,长0.5m的帽柱,点柱为单体液压支柱,扶打一梁一柱,帽柱平行于放顶线支设在与靠老塘侧的与π梁头一条直线上。
(3)支护形式及梁柱相对位置:
一梁二柱错梁直线柱走向棚。
支柱位置:
单体支柱距梁头为1.2m,距梁尾0.2m,两梁前后相错0.6m。
按每棚穿4根枇子,按要求铺设好金属网。
金属网在每次放炮后或割煤机割煤后即进行普联网工作。
网与网连接时长边与短边分别搭接20cm,长边每隔0.2m用双股细绑丝将搭接处的双网拧结在一起。
将网连接好后,再移梁进行临时支护,移梁时,梁上的网必须铺展铺平。
以此来保护顶板的完整性,防止掉碎矸石。
(4)支架的排距、柱距、密度和端面距:
普通支架的排距为0.6m,柱距为0.75m,支护密度2.13根/m2,端面距小于200mm。
当端面距大于200mm,打带帽点柱临时支护。
(5)上、下出口的第一棚,距材料道、运输机道支架的间距必须小于0.5m,否责必须及时加棚。
(6)泵站压力不小于18MPa,工作面单体支柱的初撑力不小于90kN(11.4MPa)。
(7)支护工具:
采用外注式液压枪注液。
(8)出现掉顶现象,应用接顶粱接实。
2、特殊支护
(1)木垛:
初放期间,在距工作面上出口3~5棚、下出口3~5棚处各设一个木垛,其他地段视顶板情况增补木垛。
一般情况,采用每15m中打一木垛,每个木垛的下方必须用单体液压支柱打两根生根柱子。
三用阀的注液孔朝向采空区,木垛规格为走向横料140*160*20cm
(2)架棚或抗柱:
初放期间,在新切顶线下扶一排倾向架棚,架棚梁用Ф16~18的圆木削去边皮或厚度不小于16cm,长2.0m的接顶料代替,架棚腿为单体液压支柱,扶打一梁二柱。
(3)两道超前支护:
工作面刷面前首先在上、下顺槽自工作面上、下出口煤壁向外不小于20m范围架设双排超前支护,使用HDJA-1200型铰接顶梁和DW25-300/100单体支柱。
支护形式为一梁一柱正悬臂走向棚,柱子打在距梁尾350mm处。
上、下排铰接顶梁的圆销大头必须朝向两帮,顶梁与顶板之间必须加垫木板,防止打滑,扶鹏是必须拉线扶鹏。
两顺槽超前架棚支柱必须棵棵上好放倒器,以防倒柱伤人,锚杆支护巷道使用退锚机及时退锚与煤壁线齐,锚杆托盘螺母按照规定回收。
运输顺槽锚网支护巷道,从切顶线外6m增打五梁五柱,支柱打在距离运输溜槽内侧0.2m处,并进行铰接。
材料顺槽在切顶线至煤壁间超前支护双排铰接顶梁之间每梁横向增加2颗架棚料。
同时确保巷道高度不低于1.6m,人行道宽度不小于0.7m。
(4)工作面上、下端头支护:
上、下端头必须采用4对8根长钢梁支护,即采用3.6mπ型梁成对布置,交叉迈步成对使用,对棚中心距0.25m,对梁成对使用,一梁三柱,并配合金属网使用,且要覆盖机头、机尾部分。
排距不大于0.8m.
3、工作面支架布置图,见图
(1)平面图
(2)倾斜剖面图(3)走向剖面图
4、备用支护材料
工作面所需备用料规格及数量详见表2-1.各种备用材料必须码放在工作面出口50m外,并分类码放整齐,数量充足,牌板齐全,数量及时填写。
正常情况下不能挪用,特殊情况,需经队长同意后方可使用。
表2-1
名称
规格
单位用量
循环用量
回收复用率
备用量
金属网
140*800cm
0.08/棚
18.8
/
10
支柱
单体
5根/2棚
840
100%
50
顶梁
π型梁
1根/1棚
284
100%
50
顶梁
铰接梁
1根/1棚
66
100%
10
木垛料
140*160*20cm
22根/2垛
90%
22
架棚料
Ф16~18*200cm
削皮半圆木
70
80%
20
柱帽
Ф16~18*50cm削皮半圆木
1根/棚
153
50
枇子
直径5*200cm
4根/棚
333
100
三用阀
DZF.00B
1个/根
568
100%
50
5、支护操作顺序和要求
(1)支护顺序:
从上口斜切进刀→向下割煤→挂金属网→挂梁护顶→移运输机→扶打支柱→回柱放顶;反刀从下口斜切进刀→向上割煤→挂金属网→移梁护顶→移运输机→打正规支柱→回柱放顶。
(2)要求:
工作面移梁前,采煤工到现场应先检查煤壁、顶板和支架等情况,发现问题及时处理。
严格执行敲帮问顶制度,从上往下移梁挂网护顶,每个现场组必须及时打好临时支柱。
将伞檐凿掉,防止片帮。
攉净所有落煤,按线扶打正规支柱。
如支柱钻底大于100mm时,必须使用铁鞋。
6、鉄料管理
(1)单位要设置专职铁管员,负责铁料的管理工作。
要做好工作面顶梁、柱的编号工作,以便对号使用,三班现场交接班。
工作面内失效支柱、损坏顶梁必须及时更换,坏料运出工作面机尾出口50m以外,集中码放。
下料队及时回收上井。
对补充和回收的梁柱要严格现场交接验收,日清日结。
不同规格的支柱只准分段使用,严禁混用。
(2)支柱的高度与采高相符:
使用中的支柱,其活柱升高量不得小于200mm,否则,要及时更换,以免压成“死柱”,造成回料困难;同时严禁支柱超高使用。
如工作面因地质构造采高不一致时,不同规格的单体支柱必须分段使用,严禁混用。
(3)工作面内不得拆卸支柱零部件,经常检查三用阀是否上满扣,有无漏夜、损坏,检查涨簧销子师傅掉落,一经发现,及时处理或更换。
禁止用镐、锤等金属物件猛力敲砸支柱的任何部位。
禁止使用支柱三用阀中心线与顶盖四棵爪子中心线不一致的单体支柱。
(4)新支柱(包括检修支柱)下井必须在地面试压,试压合格后方可下井使用,下井使用前必须放气,放气的方法是将支柱升到一定高度,而后降柱,循环进行,直至注液孔出液为止。
面内不得出现空载柱子。
(5)工作面支护扶棚时,支柱应垂直顶底板支设,稍向上迎3-5度的迎山角,使支柱始终处于垂直受力状态,不得出现连续三根以上支柱迎山角过大或退山现象。
支柱顶盖的四个爪子卡在顶梁花边槽上,三用阀平行于单体支柱上面π型梁且注液孔朝采空区方向,以便安全回柱。
(6)备用支柱要收缸码放整齐,并与损坏待回收支柱分开放置、挂好标志牌。
站里摆放时必须有防倒措施,平放时放在料架上。
(五)、顶板管理
1、顶板管理方法:
采空区处理采用全部垮落法管理。
全部垮落法处理采空区。
采空区悬顶面积超过5*2m(走向*倾向)时,必须采用加强支护或强制放顶措施,届时根据现场实际情况,另行补充措施。
2、控顶距的确定:
工作面最大控顶距4.4m,最小控顶距3.8m,上、下端头处最大控顶距5.0m,最小控顶距4.4m,放顶步距均为0.6m.
3、初次放顶和正常放顶期间的顶板管理
(1)初次放顶:
在距上出口3~5棚、下出口3~5棚处及中部每15m中-中沿倾斜方向各设一个木垛,并在新切顶线梁子下扶设单排倾向对腚加棚。
切眼推进30m仍悬顶时,采用强制放顶措施。
(2)正常放顶期间:
工作面每10m中-中各设一个密集,切顶线梁子下每隔一棚扶打一棵扶柱,回出的单体液压支柱要求实行全承载支护,分别打在新放顶线梁子下,向上方迎3~5°。
对于断层落差大于1.0m时,断层上、下盘要各扶打一个木垛,并制定相应安全技术措施。
4、回料方式
(1)回料方式及顺序
回料方式:
采用人工回料为主,机械回料为辅的方式。
机械回料适用范围:
工作面地质构造地段,压力集中区,悬顶大于2*5m2等。
人工回料适用范围:
顶板完整,支架完好,老塘丁顶板随回随落,并能充满采矿区空间的地段。
回料顺序:
由下而上,从老塘到煤帮,逐棚进行。
(2)回料要求:
相邻两回料小组,分段长度不得小于15cm,分段接茬处应安排在无地质变化、无悬顶等情况的顶板完整地段。
回料前必须清除障碍,找好退路,遇有周期来压,采空区悬顶、压力集中处,应打好替棚或替柱后再进行。
回主公进入现场必须先检查,对作业点的单体液压支柱进行二次补液,确保工作阻力符合要求;整改不合格的支护;回柱工必须在有支护的顶板下作业,回撤最后一根或一组支柱时,要支设好护身柱后再回撤。
回料地点上下15m范围内严禁与采煤、支护等其他工序平行作业严禁其他人员逗留。
回料时超前回料地点15m范围内,整理好工程,维护好顶板,回料工要严格按安全操作规程作业。
对伞檐的规定:
走向方向长度小于250mm时,倾斜宽度小于1.50m;走向方向长度小于200mm时,倾斜长度大于1.00m。
发现伞檐超过规定的,必须及时采用镐刨等可靠措施处理掉,处理掉伞檐后,端面距超过规定的,必须按本规程中的相关规定进行临时支护。
(六)断层管理
根据两巷揭露断层的情况表明,工作面有三条与工作面斜角的正断层。
断层落差为1.5m,对回采构成一定影响。
在回采过程中必须加强顶板管理,必要时在顶板较碎处架设部分木垛,在过断层时,必须在断层上下盘处架设木垛,木垛的架设必须符合下列要求:
1、木垛:
木垛料为边长120mm的方木,长度分1.4m和1.6m两种。
木垛规格:
走向*倾向=1.4m*1.6m,木垛沿断层两侧架设,木垛骑放顶线走向两排支柱、倾向两棚,紧贴支柱架设。
2、木垛架设要求:
架设木垛前,先在木垛下山侧用单体打好两棵戗柱,木垛必须架设在硬底上,垂直顶底板,四面见线,每角必须用木锲打足劲,发头不小于120mm,严禁使用重料或不合格木垛料。
木锲打在最上边一行木垛料(或木垫块)的下方,不得用木锲直接与顶板接触。
打木垛时第一行用两根1.4m长的木垛料沿走向布置,第二行再沿倾斜布置两根1.6m长的木垛料。
为确保木垛前人行道宽度不得小于0.7m,煤壁侧第二排的两棵支柱可向采空区移动110m。
(七)工作面其他设备
1、乳化液泵:
国产MRB-80/31.5乳化液泵和XRXTA乳化液箱,两泵一箱。
其主要技术特征如下:
MRB—80/31.5乳化液泵技术特征表2-2
流量
80L/min
公称压力
31.5MPa
电机功率
55kW
电压
660V
2、回风巷共有三处水仓,处安装了WQ15/5型排水泵三台,运输巷共有三处水仓,安装有三台水泵。
其主要技术特征如下:
QSK32X30-7.5水泵技术特征表2-3
功率
流量
扬程
5.5kW
15m3/h
50m
第二节回采工艺
一、回采工艺
3204工作面采用走向长壁后退采煤法,全部垮落法控制顶板。
回采工艺顺序
采煤机滚筒割煤→工作面输送机运煤→液压支柱配合∏形梁支护顶板→推移刮板输送机。
落煤
落煤方式:
选用MG132/320-W型双滚筒采煤机破煤、落煤,单向割煤。
采煤机型号及性能:
MG132/320-W型双滚筒采煤机主要技术特征见表2—1
适用于采高1.2~2.7m、倾角≤30°、普氏硬度为中硬及中硬以下煤层。
表2—1
采高
1.2~2.7m
电机转速
1460r/min
截深(m)
0.60
滚筒转速
56~52r/min
牵引方式
液压牵引
滚筒直径
1.25m~1.40m
最大牵引力
300KN
卧底量
134~209mm
牵引速度
0~5.5m/min
降尘方式
内外喷雾
电机型号(截割)
YBC→132E
机面高度
735mm
总功率(KW)
319
机器重量
22T
进刀方式:
选用工作面上端头留三角煤斜切进刀方式,工艺过程为:
(1)采煤机自工作面向上端头斜切进刀割煤20米,移溜返刀至上端头割三角煤,调换滚筒位置,反向割煤至溜头、扶打临时支柱、挂网、移梁、依次推移输送机、打永久支柱、回柱放顶。
(2)调换滚筒位置向上割三角煤、移溜、反向割三角煤、调换滚筒位置向上端头割煤、挂网、移梁、扶打永久支柱、回料。
重复上述步骤完成第二刀割煤,移梁,打正规支柱。
(附图)
(二)装煤
采用煤机滚筒和螺旋叶片配合运输机的铲煤板进行装煤。
(三)运煤
1、工作面采用SGZ630/220型,双中链刮板输送机运煤,其主要技术特征如下:
表2—2
出厂长度(m)
150
设计长度(m)
200
运输能力(t/h)
400
圆环链规格(mm)
¢26×92mm
链速(m/s)
0.92
中部槽规格(mm)
1500×630×252
电机功率(KW)
2×110
电机转速(r/min)
1475
2、运输机道运煤设备
采用一部SGW—620/40Z型刮板输送机和一部SJ-800皮带运输机运输至开拓运输巷通过SJ-80胶带输送机到斜井煤仓,最后利用斜井强力皮带运送至地面。
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- 3204 高档 普采面 作业 规程
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