技能培训 综采工作面回采作业规程.doc
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1、Z14-2W01综采工作面回采作业规程第一章 概 况第一节 编制依据本作业规程编制主要依据下列资料完成。1、 批准的托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿初步设计修改说明书(2019年8月)、托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿安全设施设计修改说明书(2019年8月)。二、批准的生产接替计划,2020年采掘作业计划。三、托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿地质勘探补充报告、托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿水文地质报告、中央一采区Z14-2W01综采工作面地质说明书、托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿煤层煤与突出危险性评估报告、托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿4-2煤层瓦斯基本参数测定报告、托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿冲击地压危险性性
2、评估报告和各部门提供的供电、通风、监控等相关技术资料。四、煤矿安全规程(2016版)、煤矿岗位技术操作规程、煤矿防治水细则、煤矿职业病防治规定等相关法律、法规、技术规范、标准。 第二节 工作面位置及井上下关系Z14-2W01位于中央一采区+1150m水平至+1235m水平,地面对应标高+1230m+1315m。Z14-2W01综采工作面运输顺槽1036m,回风顺槽1034m,煤层倾角在3526范围变化,平均倾角32。对应地面位置为副斜井以西约1223米,地面为无人居住的戈壁荒山,无工业建筑设施。该工作面为中央一采区首采工作面,该区域无采空区,东边为+1150m区段运输石门,西边为中央一采区边界
3、,南面为未开采Z14-2W02综采工作面,北面为不开采实体煤。见表: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1-1概 况煤(矿)层名称4-2#水平名称+1150采区名称中央一采区工作面名称Z14-2W01综采工作面地面标高(m)+1230-+1315m 工作面标高(m)+1150+1235m地面位置工作面位于副斜井以西约1223米,地面为无人居住的戈壁荒山,无工业建筑设施。井下位置 该工作面为中央一采区首采工作面,该区域无采空区,东边为+1150m区段运输石门,西边为中央采区边界,南面为未开采Z14-2W02综采工作面,北面为不开采实体煤。及四邻采掘情况回采对地面设施影响因该采面
4、对应地表为无人居住戈壁荒山,故回采对地面设施无影响走向长1035(回风巷1034,运输巷1036.0)倾斜长86-107.8/96.9面积99419.4(m)(m)(m2)煤层情况煤层总厚0.94-4.263.04煤(矿)层结构(M)煤(矿)层倾角2635(m)2.88(0.79)(度)32可采指数全区可采变异系数%34稳定程度较稳定本工作面是八道湾组上段4-2煤层,4-2#煤层结构较复杂,含夹矸04层,夹矸岩性多为粉砂岩,偶夹炭质泥岩。其顶、底板为泥岩、粉砂岩;走向上,在3137勘探线煤层相对较厚,自东向西煤层逐渐变薄;倾向上厚度变化不大,煤层倾角28-57,属稳定型煤层。局部有宽缓褶皱,对
5、回采工作面影响较小。煤质较好。第三节 煤层及顶底板Z14-2W01综采工作面位于中央一采区边界向斜东翼,向斜轴部位于37勘探线,该向斜为宽缓褶皱,走向为2430353,倾向为1530353,倾角2634。其中,工作面开切眼平均倾斜长度为96.9米,运输顺槽长度1036米,回风顺槽长度为1034米,平均长度约1035米。工作面倾斜面积99419.4m,地质储量40.2万吨,可采储量 38.19万吨。煤层情况见表1-2-2,煤层顶底板情况表见表1-2-3。煤层情况表1-2-2煤层平均厚度2.88m走向()240270倾向()200212倾角()263532容重(t/m3)1.33煤层硬度f11.5
6、走向长度1035m煤层结构复杂煤种长焰煤稳定程度稳 定煤层情况描述下侏罗统八道湾组(J1b)为本区的含煤组,地层平均厚度329.33m,煤层平均总厚度20.25m。为河流相、泥炭沼泽相沉积,间夹湖泊相沉积,岩性以钙质胶结较致密的绿色砾岩、砂砾岩及粗、中长石砂岩为主,局部夹灰黑色泥岩、粉砂岩及煤层。4-2号煤层为全区可采煤层,地表局部出露,区内共有16个钻孔控制该煤层。结构较复杂,含夹矸04层,夹矸岩性多为粉砂岩,夹矸厚度0.05米-0.3米之间。煤层总厚0.944.26m,平均总厚约3.04m,平均可采厚度约2.88m,其顶板为粉砂岩及泥岩,饱和状态单向抗压强度3.1-19.1Mpa,属极软岩
7、-较软岩,软化系数0.09-0.47,岩石比重2.53-2.92,稳定性差;底板为粉砂岩机泥岩,饱和状态单向抗压强度3.4-34.9Mpa,属极软岩-较坚硬岩,软化系数0.24-0.77,岩石比重2.51-2.79,稳定性差。4-2号煤层走向上在3137勘探线煤层相对较厚,向东、向西煤层逐渐变薄,倾向上厚度变化不大。该煤层16个控制点,全部可采,属稳定型煤层,与下部KB号煤层平均层间距为39.58m。 煤层顶底板情况表1-2-3顶板名称岩石名称厚度岩 性 特 征基本顶泥岩12灰色、泥质胶结,分选性好,层理构造,遇水膨胀,抗压强度低。直接顶粗砂岩5.0灰色、泥质胶结,分选性好,层理构造,遇水膨胀
8、,有滑腻感,抗压强度低。煤层煤层2.88(3.04)其颜色为黑色,条痕为褐黑色,强沥青光泽、沥青光泽,贝壳状断口、参差状断口,条带状结构,块状构造,煤很易自燃,烟浓,焰长,且不熔融,不膨胀。直接底泥岩0.4灰色、泥质胶结,分选性好,层理构造,遇水膨胀,有滑腻感,抗压强度低。基本底粉砂岩1.0灰色、泥质胶结,分选性好,层理构造,遇水膨胀,抗压强度低。附图1-1-1:Z14-2W01综采工作面煤层柱状图附图1-2-2: Z14-2W01综采工作面运输顺槽、回风顺槽、开切眼素描图第四节 地质构造一、矿井地质构造井田位于克尔碱向斜的北翼,地层走向近东西向,倾向180215,倾角2655,呈一单斜构造形
9、态,区内29线以西断层不发育,仅有f105一条断层,29线以东断层较发育,有五条断层发育,编号依次为f88、f89、f90、f91、f92。总体上井田属中等构造。根据井田内断层分布情况及对煤层开采的影响程度,f90断层为正断层,北东-南西走向,断层倾向约135,倾角70,断距约30-200m,按要求留设好断层隔离煤柱,对煤层开采影响较大;f91断层为正断层,近南北向,走向170,断层倾向约260,倾角约7580,推断断距约50m,切割KB、4-2号可采煤层,对KB、4-2号煤层开采有一定影响。在中央采区+1150m水平以上4-2煤层西翼煤巷掘进期间未发现伴生断层。二、褶曲根据地质勘探报告井田位
10、于克尔碱向斜北翼,总体呈一单斜构造形态。掘进期间对中央采区Z140-2W01综采工作面上下两顺槽揭露情况未发现该区域有断层、陷落柱构造。该工作面位于中央采区边界向斜东翼,向斜轴部位于37勘探线,故有宽缓褶皱构造,其走向为2430353,倾向为1530353,倾角32,在生产作业中需加强观测和预报工作。三、其它因素对回采的影响(陷落柱、火成岩等)据调查资料看,该工作面无陷落柱、火成岩等迹象,若遇其它构造时,另行编制安全技术措施。四、矿井及小窑情况井田内没有生产矿井,也没有废弃小窑, 4-2、1-2、1-1及3-3号煤层局部地段有当地居民挖过露头煤留下的痕迹,其开挖深度一般37m,最深15m,托克
11、逊县有关部门对乱采乱挖进行过专项治理。总体上煤炭资源没有开采,现仍为天然状态,对井田煤层开采无影响。 第五节 水文地质一、矿床充水因素1.矿床充水因素分析矿区矿床充水的主要因素为地层岩性、地表暂时性水流、气候、老窑、构造、地表水体等。(1)地层岩性据钻孔简易水文地质观测的结果,本区钻孔施工时普遍有漏水现象,漏水段岩性多为粗碎屑岩,其岩性具有坚硬、裂隙不甚发育、厚度一般较大之特点,构成煤层的顶、底板,对煤层有直接充水作用,地层岩性是矿床充水的主要因素之一,本区粗碎屑岩富水性较弱,未来矿床充水较小。(2)暂时性地表水流本区虽然大气降水量极小,却常有暂时性地表水流发生(每一、二年发生一次),矿井、坑
12、口位置和工业广场要避开暂时性地表水流流经路径或修筑防洪堤坝。(3) 气候 本区蒸发量是降水量的287倍,地下水补给受限,制约矿床充水。(4) 老窑 井田内无采空区和老窑,不存在采空区和老窑积水。(5) 构造 F1和f90、f105断层的充导水性弱。(6) 地表水体 井田内无常年性地表径流。2.矿床充水途径 (1)区内各煤层受第含水层地下水直接充水。当煤层开采时,煤层间的岩层必然造成坍塌、陷落,致使地下含水层相互连通,形成井巷矿坑直接充水现象。(2)采煤过程中将形成大面积采空区,未来陷落、冒落范围内,将有可能出现暂时性地表洪流直接灌入,回采作业中要避免大面积陷落区的形成,防止洪流对塌陷区的灌入。
13、二、矿井水害分析(一)主要含水层富水性井田主要含水层为第四系松散沉积孔隙含水岩系和基岩裂隙水含水带,其中第四系松散孔隙含水层、H-2含水层、H-3含水段、H-4含水段、H-5含水段均为富水性弱的含水层,仅H-1含水组为富水性中等的含水层。(二)邻近矿井及老空区积水本矿井为新建,井田内没有生产矿井,也没有废弃小窑,不存在老空区积水问题。本井田相邻矿井为新疆托克逊龙泉煤矿,该矿井位于本井田东南部,开采5-2、KB、3-3、1-2、1-1煤层,目前该矿井开采水平为+785m,正常涌水量171m3/d,本矿井受邻近矿井水患威胁小。三、矿井涌水量分析根据盘吉煤业补充地质勘探报告、托克逊县盘吉煤业有限公司
14、煤矿水文地质报告查明:井田内因气候干燥,降水极少,蒸发强烈,地下水补给来源很不充分,基岩裂隙水含水层含水性微弱,第四系含水层分布范围很小,断层导水性微弱甚至隔水。1、2、3、KB、4号煤组(3137线+900m水平)矿井平均涌水量3800m/d,矿井最大涌水量7600m/d;5号煤组(3137线+900m水平)矿井涌水量660m/d,矿井最大涌水量1400m/d。因此,本区矿床水文地质条件属裂隙类、简单型。经确定,矿井正常涌水量107.5m/h(2580m/d),矿井最大涌水量216.9m/h(5205m/d).四、采面涌水量分析1.Z14-2W01工作面运输顺槽掘进至400米-600米时底板
15、曾有裂隙水少量渗出,导致巷道出现积水、底板软化。预计Z14-2W01工作面回采期间正常涌水量约0.1m/h,最大涌水量1.5m/h。2.Z14-2W01工作面运回顺槽按中线掘进,因煤层底板线变化巷道出现起伏不平,生产过程中综采工作面设备防尘用水、设备漏液、采空区防灭火灌浆等因素。为此必须在巷道低洼处施工水坑,并安设水泵、管路排水备用。第六节 影响回采的其他因素一、矿井瓦斯情况1.地勘测试情况地质勘探工作在见煤钻孔中共采集瓦斯煤样48个(其中详查阶段采样18个,勘探阶段采样30个),主要对5-3、5-2、4-2、3-1、3-2、3-3及KB号煤层的瓦斯成分和瓦斯含量进行了测试。2.瓦斯成分区内各
16、煤层瓦斯成分有所不同,其瓦斯成分CH4为013.31%,CO2为1.59%10.12%,N2为83.2497.29%。各煤层一般随煤层的深度不同,瓦斯成分有所不同。区内煤层由浅到深瓦斯分带依次为浅部CO2N2带;深部为N2CH4带。其CO2N2带与N2CH4带,分界点标高996.19米,该点以下均为N2CH4带。3.瓦斯含量区内各煤层的瓦斯含量中CH4一般在00.218 ml/g.可燃质, CO2一般在0.0650.191ml/g.可燃质。4.瓦斯变化规律区内各煤层的瓦斯含量变化不大,全区属于CO2N2带。瓦斯变化规律,其一,各煤层的瓦斯含量一般随煤层埋藏深度的增加而略有升高之趋势,其二,煤层
17、瓦斯含量一般在厚煤层或构造带附近相对富集;1000m水平以上,其一,各煤层的瓦斯含量一般随煤层埋藏深度的增加而略有升高之趋势,其二,煤层瓦斯含量一般在厚煤层或构造带附近相对富集。 根据已批复的托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿初步设计修改说明书及安全设施设计修改说明书明确矿井属低瓦斯矿井。预计矿井在回采一水平时回采工作面最大瓦斯涌出量为4.1591m3/t;4-2煤层回采工作面绝对瓦斯涌出量3.543m3/min。综上所述,在煤层开采过程中,对瓦斯应有足够的重视,煤矿生产中应予以足够重视,对瓦斯应进一步测定积累资料,对通风系统和煤层瓦斯应进行科学管理,以有效的措施,严防由局部瓦斯聚集造成的瓦斯和二氧
18、化碳窒息事故,确保矿井安全生产。二、煤层自燃情况根据新疆托克逊县克尔碱盘吉塔格煤矿勘探地质报告和新疆托克逊县克尔碱煤矿区5号井田补充勘探报告,本井田勘探工作共采集煤层自燃倾向性煤样60个(其中详查阶段采样28个,勘探阶段采样32个),经测试着火温度:一 般氧化样的着火温度为273.5346,原样为291356,还原样为318372,T为1681,井田的煤的自燃倾向分类等级为I-类。经新疆维吾尔自治区煤矿矿用安全产品检验中心鉴定井田内4-2煤层的自燃倾向分类等级为类。综上所述,故在开采中,对通风系统和煤的自燃应进行科学管理,采用有效防灭火措施(防灭火系统),严防煤的自燃,确保煤矿安全生产。三、煤
19、尘爆炸性情况区内的煤尘煤样的工业分析:煤尘爆炸试验火焰长度为400mm,岩粉量65%85%,结论均有爆炸性危险,故在生产中应采取有效的综合防尘措施,杜绝煤尘爆炸事故的发生,确保矿井安全。四、地温总体井田内浅部无地温异常区,深部地温稍有增加,符合地温变化规律。说明本地区含煤系地层地温基本正常,不会形成矿井的热害区。五、岩(土)性质及力学强度分析下侏罗统八道湾组(J1b)为本区的含煤组,地层厚度平均约329.33m,煤层平均总厚度20.25m。为河流相、泥炭沼泽相沉积,间夹湖泊相沉积,岩性以钙质胶结较致密的绿色砾岩、砂砾岩及粗、中长石砂岩为主,局部夹灰黑色泥岩、粉砂岩及煤层。本组地层含可采煤层依次
20、为:4-2、KB、3-3、3-2、3-1、2-2、1-2、1-1号煤层,平均可采总厚度16.83m。煤层顶底板由砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩组成,煤层的顶底板单向饱和状态下抗压强度为2.654.5 Mpa 间,平均抗压强度为21.35 Mpa;干燥状态下,抗压强度为32.893.6Mp。煤层顶底板岩石的软化系数在0.090.79之间,大部份小于0.75,属易软化的岩石。抗拉强度值在0.096.5Mpa之间;大部份煤层的顶底板岩石抗拉强度值符合经验数值1.45.2Mpa之间,煤层的顶底板岩石力学强度均属次软质中等岩石,岩石稳定性差。综上所述,井田初期开采深度较浅,开采煤层顶底板岩石
21、强度较低,岩性较差,易软化,煤层顶底板属于属次软质中等岩石,故不存在矿压冲击现象。但在回采过程中必须加强对初次来压和周期来压的观测,为矿井矿压监测提供有力数据。第七节 储量及服务年限计算工作面的储量,确定开采损失量、回采率、工作面生产能力、可采储量。用下例公式进行计算(以月为单位)。(1)工作面储量=工作面走向长度*平均煤层倾向宽度*采高*容量 工作面地质储量=1035m96.9m3.04m1.33 =40.2万吨工作面可采储量=工作面地质储量95% =40.295%=38.19万吨开采损失量=保护煤柱长度*煤层倾向宽度*采高*容量 =20m96.9m3.04m1.33 =0.78万吨(2)工
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