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1、观沙煤业公司观文煤矿 22401采煤工作面作业规程 目 录 第一章 概 况- 1 - 第一节 编制依据- 1 - 第二节 工作面位置及井上下关系- 1 - 第三节 工作面参数及煤层情况- 2 - 第四节 煤层顶底板- 2 - 第五节 地质构造- 3 - 第六节 水文地质- 4 - 第七节 瓦斯情况- 5 - 第八节 影响回采的其它因素- 5 - 第九节 储量及服务年限- 6 -第二章 采煤方法- 6 - 第一节 巷道布置- 6 - 第二节 采煤方法及采煤工艺- 7 - 第三节 设备配置- 8 -第三章 顶板控制- 9 - 第一节 支护设计- 9 - 第二节 工作面顶板控制- 10 - 第三节
2、端头支护及顺槽管理- 11 - 第四节 工作面顺槽的管理- 11 - 第五节 超前缺口施工- 12 - 第六节 矿压观测- 14 -第四章 生产系统- 14 - 第一节 运输系统- 14 - 第二节 “一通三防”与安全监控- 15 - 第三节 供液和喷雾- 22 - 第四节 排 水- 23 - 第五节 供 电- 23 - 第六节 照明、通讯- 32 -第五章 劳动组织及主要技术经济指标- 33 - 第一节 劳动组织- 33 - 第二节 循环作业- 34 - 第三节 主要技术经济指标- 34 -第六章 煤质管理- 35 -第七章 安全措施- 36 - 第一节 一般规定- 36 - 第二节 顶板管
3、理- 36 - 第三节 机电、设备及运输管理- 37 - 第四节 防治水- 43 - 第五节 “一通三防” 技术安全措施- 43 - 第六节 其它规定- 52 -第八章 灾害应急措施及避灾路线- 53 - 54 -第一章 概 况第一节 编制依据 一、中华人民共和国矿山安全生产法 二、煤矿安全规程(2011年版) 三、煤矿工人安全技术操作规程 四、22401工作面回采地质说明书 五、22401工作面供电设计说明书 六、22401工作面设计说明书 七、观文煤矿2014年基本建设作业计划 八、观文煤矿各工种岗位责任制、安全制度 九、四川省煤矿安全质量标准化基本要求及考核评级办法(试行) 十、观文煤矿
4、煤质管理办法第二节 工作面位置及井上下关系 开采范围及工作面与地面相对位置的关系见表1-1所示。表1-1 工作面位置及井上下关系 水平名称一水平采区名称二采区地表标高+1175m+1358m井下标高+1120m+1150m机巷:+996m+1015m地面位置工作面位于109#110#勘探线之间,对应地表处于路坎上湾园子梁子上一带,工作面对应地表为高山坡地及陡崖,对应地表有大量田地、林木,西北方区域有少量民房。其西北有一泉点(W61)距离工作面切眼150m,其他无大型水体及其他建筑设施。工作面西北方接近煤层露头带,可能存在老窑采空区。回采对地面设施的影响预计回采对地面设施无影响。井下位置及四邻采
5、掘情况22401工作面开采C24煤层(位于煤系地层下部),是一水平二采区第二区段西翼工作面;工作面北面为上覆煤层11901工作面(未布置);南面为下区段12403工作面(正在布置),东面为二采区主体上山。上覆无其他采掘工作面布置,下伏地层茅口组(P1m)已布置C25煤层3#底板抽放巷(西翼)。走向长度(m)345倾斜长度(m)120斜面积(m2)41400附图1-2-1:22401工作面平面布置图第三节 工作面参数及煤层情况 22401工作面走向长为345m,倾斜长为120m,工作面煤层倾角2430,平均27。面积(斜面积)为41400m2。煤层最大厚度2.2m,最小厚度1.5m,平均厚度2.
6、0m。C24煤层位于煤系地层下部,半暗型无烟煤,条带状结构,块状、层状构造,内生裂隙较发育,高灰、中硫,质地坚硬,为观文井田的可采煤层。煤层容重1.59t/m3。工作面的工业储量为:414002.01.59=131652t。该工作面煤层为薄煤层,工作面回采率为95%,该工作面可采储量为:414001.590.952.0=125069t。表1-2 煤种、煤质煤 质(Mad)(Ad)(Vd)(Fcd)(St.d)Qgr.vdMJ/kg工业牌号0.9831.738.3360.211.1023.59WY03第四节 煤层顶底板 根据地质说明书结合现场揭露得知,该工作面顶板属类顶板(MT554-1996)
7、,具体顶底板情况详见表1-3 煤层顶底板情况。表1-3 煤层顶底板情况顶板底板顶底板名称岩石名称厚度(m)岩石特性硬度系数老 顶细砂岩2.53.22灰色,细粒结构,中厚层状,底部有黑色条纹,含少量黄铁矿结核。裂隙发育,水稳定性较差。为S2砂体。46直接顶细粒砂岩泥质粉砂岩1.02.6灰色泥质砂岩,层理明显,性脆,裂隙发育,含砂质泥岩,易垮冒46伪 顶粘土岩炭质泥岩0.50.54灰色、灰黑色,泥质结构,发育少量裂隙,岩层破碎易,冒落水稳定性差,遇水易膨胀24伪 底粘土岩1.00.58灰色,含泥岩,层理明显,裂隙发育,水稳定性差,遇水易膨胀24直接底砂质泥岩泥质粉砂岩2.53.06灰色泥质砂岩,中
8、厚层状,局部夹少量泥质及炭质条带,层理明显,裂隙发育,为S1砂体。46 附图1-4-2:22401工作面地层综合柱状图第五节 地质构造一、根据二采区+1145m轨道石门、C25煤层3#底抽巷西翼、+1013m运输石门、22401工作面布置过程中揭煤(岩)层情况,该工作面煤(岩)层产状:170180,2430,在断层、陷落柱等构造带产状变化较大。 二、在采区中部及工作面东翼揭露F1断层带以及伴生陷落柱、F3正断层, 在工作面布置过程中运输顺槽、切眼及回风顺槽区域共揭露断层6条,造成煤层薄化、煤层断失、产状异常、裂隙发育等,对工作面布置及回采有一定影响。 三、根据22401工作面回风顺槽、运输顺槽
9、揭露煤层情况,预计22401工作面回采区域地质构造情况中等,小断层较发育,煤岩层变化大。 四、除上述揭露断层外,工作面内部可能存在未揭露的隐伏断层。在断层影响区域,以及邻近断层构造边缘时,煤层产状、结构、厚度可能发生异常。本工作面裂隙较发育。表1-4 地质构造构造列表构造名称性质倾向()倾角()落差对回采的影响程度F3正断层295658510m工作面东翼边界揭露,断层贯穿整个工作面,煤层断失,顶板破碎裂隙发育,伴有淋水现象,对工作面的布置及煤炭回收有较大影响F2401正断层273651.2m工作面运输顺槽西翼揭露,对工作面的布置及煤炭回采有一定影响。F2402逆断层110651.5m工作面运输
10、顺槽西翼揭露,对工作面的布置和回采有一定影响。F2403正断层270702.5m工作面运输顺槽西翼揭露,落差较大,对工作面的布置及煤炭回采有较大影响。F2404正断层120352.5m工作面运输顺槽中部揭露,落差较大,对工作面的布置及煤炭回采有较大影响。F2405正断层220720.5m工作面切眼中部揭露,落差较小,对工作面回采影响较小。F2406正断层260751.6m工作面回风顺槽西翼揭露,对工作面的布置和回采有一定影响。第六节 水文地质 一、主要水源及含水层:C24煤层位于二叠系龙潭组下部(P2l2),顶底板岩性主要为泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩及煤层,据地层岩性和泉水流量分析,其
11、富水性较弱。上覆二叠系长兴组(P2c),富水性不均匀,富水性弱,为岩溶-裂隙弱含水层。下伏二叠系茅口组(P1m),浅部岩溶裂隙及管道岩溶较发育,为富水性弱中等的岩溶-裂隙含水层。C24煤层距离茅口组灰岩平均距离9.0m。二、井下水分析22401工作面西北区域为煤层风氧化带,第四系松散层覆盖,埋深较浅。C24顶板岩层水稳定性差易冒落,泥岩、砂质泥岩中局部含水,在裂隙带、构造破碎带、采空区冒落等可能导通上部含水、地表水等,导致工作面回采过程中涌水量增大。三、涌水量预计工作面正常涌水量410m3/h,在多雨季节工作面涌水量将增大。工作面主要充水水源为裂隙水、煤系地层裂隙构造水,地表水以及多雨季节大气
12、降水,回采过程中水文地质条件较复杂,水患威胁一般。回采至断层构造、裂隙发育、顶板破碎等区域或淋水增加时,要求加强探放水工作、加强顶板及煤壁支护,防止顶板及煤壁垮冒,防止水患事故的发生。配备排水设备、设施,保持排水系统畅通。在巷道低洼地段,设计施工放水孔,加强积水排放工作,确保巷道无积水。第七节 瓦斯情况C24煤层的最大原始瓦斯含量为10.067m3/t,工作面通过钻孔预抽后,总预抽率达31.38%30%,计算残余瓦斯含量为6.9m3/t8m3/t。预计22401工作面煤层相对瓦斯量为6.9m3/t。第八节 影响回采的其它因素一、煤尘爆炸指数C24煤层有一般突出危险性,无煤尘爆炸危险性。二、煤层
13、自燃发火性C24煤层自燃发火倾向性为 类,属不易自燃发火煤层。三、地温影响分析地温正常,无高温区。四、地质部门建议 (一)C24煤层顶板岩层砂岩、砂质泥岩互存,水稳定性差,裂隙较发育,在构造及淋水区域可能发生顶板破碎冒落,回采过程中应加强构造带、裂隙破碎带顶板及煤壁支护工作。 (二)煤层倾角较大,回采过程中注意大块煤、矸石滚落伤人,加强回采支架防倒防滑动管理。 (三)工作面距离煤层风氧化带较近,煤层埋深较浅,多雨季节回采过程中工作面涌水量可能较大。回采过程中确保排水系统通畅,做好防水排水工作。 (四)C24煤层瓦斯含量较高,且有一般突出危险性,加强回采期间通风瓦斯管理工作,特别加强构造带、裂隙
14、发育带的通风瓦斯管理。 (五)回采过程中加强地表对应区域民房调查及开采沉陷治理工作。 (六)工作面储量为估算值,未扣回采损失及断层构造损失。 第九节 储量及服务年限一、工作面储量:工作面工业储量为131652万t,可采储量为125069万t。二、服务年限:根据我矿现有的开采设备,月平均计划产量为2.5万t;预计22401工作面的服务时间为5.5个月。 第二章 采煤方法第一节 巷道布置 一、巷道布置方式:22401工作面运输顺槽、材料顺槽、回风顺槽、切眼均沿C24煤层顶板按中线控制施工,其中运输顺槽、材料顺槽、回风顺槽沿煤层走向布置,切眼沿煤层倾斜布置。 二、巷道用途:运输顺槽主要用于工作面开采
15、期间煤炭运输、行人及通风、瓦斯治理等;材料顺槽用于工作面安装期间设备运输及回采期间材料运输;回风顺槽用于回风;切眼用于安设刮板输送机、割煤机、支架及通风。 三、巷道支护方式:切眼采用单体液压支柱配11#工字钢、运输顺槽、材料顺槽、回风顺槽均采用锚网喷+锚索组合梁支护。附图2-1-3:22401运输顺槽支护断面图(1:50)附图2-1-4:22401材料顺槽、回风顺槽支护断面图(1:50)第二节 采煤方法及采煤工艺 一、采煤方法及采煤工艺根据回采地质说明书中采煤工作面煤层赋存条件和顶、底板岩性等条件,结合相邻矿区开采经验,该工作面采用走向长壁后退式采煤方法,综合机械化单向割煤中部进刀的倒“”型割
16、煤的采煤工艺进行回采。二、采高确定根据工作面煤层赋存情况和我矿现有设备状况,确定该采面采高为1.62.0m一次采煤层全高。三、 工艺流程割煤机中部下行斜切进刀落煤、装煤至下端头上段推溜刮板输送机运煤给机拉架割煤机上行装煤下段推溜割煤机上行割煤至端头刮板输送机运煤给机拉架给煤机下行装煤割煤机下行斜切进刀落煤、装煤至下端头四、 回采工艺1、落煤(1)割煤与进刀方式工作面采煤机选用MG320/710-BWD型机组,原则采用工作面中部斜切进刀方式上行进刀割煤,双滚筒落煤往返一次割一刀,循环落煤进度为600mm。采煤机向前运行时,前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,且滚筒旋转方式采用“前顺后逆”方式进行割煤。(
17、2) 机组运行流程1)采煤机割煤至工作面上端口后,调换滚筒位置,反向清理浮煤至工作面中部;2)沿中部输送机弯曲段进刀并进行工作面下半段割煤至下端头,同时从工作面中部向上端头依次推移上半段输送机;3)采煤机转向,调换滚筒位置,上行清理下半段浮煤至工作面中部;4)才没即继续上行,在工作面上段割煤至上端头,同事从中部向下端头依次推移下半段刮板输送机进入下一个循环。2、 装煤利用机组滚筒螺旋叶片装煤和采煤机返回时装煤,机头、机尾和架间残余浮煤由人工进行清理。3、 运煤工作面采用SGZ764/320型可弯曲刮板输送机运煤,机道内残余浮煤在推移刮板输送机时,经铲煤板进入刮板输送机内。4、支护:选用ZY35
18、00/15/28型液压支架控制顶板。5、采空区处理:采用全部垮落法处理采空区顶板。五、工作面生产能力和服务年限1、工作面正规循环生产能力用下列公式进行工作面正规循环生产能力的计算。W=LShrc1200.62.01.590.95t=217.5t式中:W工作面正规循环生产能力,t; L工作面平均长度,m; S工作面循环进尺,m; h工作面设计采高,m; r煤的容重,1.59t/m3; c工作面回采率,95%。2、工作面服务期限或时间工作面可采储量(万t)月平均计划(万t)=服务时间(个月)12.50692.5 =5.5附图2-2-5:机组进刀示意图第三节 设备配置一、工作面设备配置:1、工作面设
19、备配备为:MG320/710-BWD型采煤机组、SGZ764/320型可弯曲刮板输送机和ZY3500/15/28型液压支架97架。2、工作面顺槽设备:(1)运输顺槽:设1台ZBZ-4煤电钻、SGB620/40T型刮板输送机及其相关配件、DSJ800/1322型皮带运输机1台、1台JH-14型回柱绞车。(2)材料顺槽:设JD-1.6型调度绞车2台。(3)回风顺槽:设1台JD-1.6型调度绞车2台、 1台ZBZ-4煤电钻。3、泵站:2套BRW-200/31.5C乳化液泵(1套使用、1台备用)、2套BPW-320/6.3喷雾泵(1套使用、1台备用)。附图2-3-6:22401工作面设备布置平面示意图
20、第三章 顶板控制第一节 支护设计 一、采煤工作面的支护设计(一)支护强度Pt的确定 1、回采时工作面合理支护强度Pt的确定Pt9.81.h.式中:Pt 工作面合理的支护强度,kN/m2;h 采高,工作面最大采高2.0m; 顶板岩石密度,t/m3,一般取2.5 t/m3; 工作面液压支架应该支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般取46,在此取=5; 故,Pt9.812.02.55=244kN/m22、控顶距的确定根据本工作面采高,拟选用ZY3500/15/28型掩护式液压支架,及采煤机截深计算掩护式液压支架的最大控顶距为4.6m,最小控顶距为4.0m,支架中心距为1.50m,移架步距为0.6m。 (
21、二)ZY3500/15/28型掩护式液压支架的有效支撑能力Rt的确定液压支架最小支撑能力RB=2663(KN/架)。液压支架工作系数KG=0.96。液压支架承载不均匀系数KB=0.965。液压支架增阻系数KZ=0.97。液压支架有效支撑能力RT。Rt=KGKBKZRB =0.960.9650.972663 =2393(KN/架) (三)液压支架最低支护强度P=Rt/s=2393/(4.21.75)=326KN/m2根据以上计算,ZY3400/6.5/14D型液压支架最低支护强度大于工作面设计支护强度,满足支护要求。(四) 端头支护及材料数量确定 1、采面上、下端头采用DW25-31.5/100
22、型单体液压支柱配3.2m工字钢梁(或型梁)按照四对八梁布置成对架设支护端头顶板,机、风巷密集支护滞后于采面放顶线的距离不得大于1.0m。2、机、风巷超前支护30m,前20m双排,后10m单排布置,采用DW25-31.5/100型单体液压支柱配工字钢梁,单体液压支柱取100根,60根工字钢梁,超前支护间距1.0m。3、机头工字钢梁支柱:163=48根(柱)。4、机尾工字钢梁支柱:23=6根(柱)。5、基本支架数:(120-7)1.75=60(架)。备用支护材料:支柱20根,木料20根,楠竹跳板30块,铰梁20根。故22401工作面选用ZY3500/15/28型液压支架97架, DW25-31.5
23、/100型单体支柱174根,配长3.2m工字钢梁78根及HDJA-1200型金属铰梁40根支护顶板。第二节 工作面顶板控制一、采场管理1、顶板管理方法采用ZY3500/15/28型液压支架进行支护,全部垮落法管理顶板。2、控顶方式 采用ZY3500/15/28型液压支架控制顶板,相邻支架中心距为1.50m,最大控顶距4.6m,最小控顶距为4.0m,放顶步距为0.6m。 泵站压力为31.5MPa,在设计采高状态下,液压支架的初撑力为26632979KN,额定工作阻力为3400KN,支护强度为0.570.63MPa。 移架方式采用依次顺序式及时支护顶板,即采煤机割煤后滞后于机组后滚筒23架逐架进行
24、移架。二、机、风巷工字钢支架回撤采用人工回撤,且与工作面放顶线对齐。回撤的工字钢支架及时运到指定地点堆放整齐,不能复用的单体液压支柱、铰梁要及时运出地面交机修厂检修。三、工作面与顺槽刮板输送机的搭接方法1、工作面刮板输送机与顺槽的搭接高度不低于300mm。2、若遇工作面支架活柱少于300mm时,采取卧底工作面顺槽的方法或者增长刮板输送机斜面的方法确保搭接角度。四、安全出口:在割煤机割不穿机头、机尾时必须提前开缺口。采用Mz-1.2型煤电钻打眼,15段毫秒电雷管配煤矿安全乳化炸药正向装药大串联爆破,MFB-200型放炮器起爆,人工攉煤,超前出口规格:上出口2m2m1.2m;下出口2m2m1.2m
25、;采用单体液压支柱配型梁支护顶板;上下出口巷道高度不得低于2.0m。五、采空区处理采用全部垮落法处理采空区顶板。第三节 端头支护一、采面出口及端头支护1、端头支护:机头、机尾采用单体支柱配3.2m的型梁成对使用,一梁三柱的抬棚支护顶板,棚距中对中为0.8m,梁对之间间距为0.2m;机头、机尾的抬棚梁随工作面推进而交替前移,步距为0.8m。 2、采面上、下出口宽度与采面控顶距相同,出口高度与该范围的采高一致,上、下出口顶板完整稳定时,出口处的支护采用单体液压支柱配型梁的形式支护顶板,柱距为0.8m,排距为1.6m,当顶板破碎松软时,必须用楠竹跳板将其背接严实。第四节 工作面顺槽的管理一、工作面顺
26、槽维护1、机风巷超前工作面煤壁30m,采用DW25-31.5/100型单体液压支柱配铰梁支护顶板(切眼以东20m段设双排,10m至20 m段设单排),超前支护双排段采用DW25-31.5/100型单体液压支柱打在工字钢两端作支撑,且不少于一梁二柱,柱距为棚距。2、工作面顺槽从采场煤壁至放顶线之间均必须保留原巷支护和超前支护。3、回采过程中,必须加强顺槽维护,确保巷道支护完整;机、风巷巷道净高均不得低于2.0m,进、回风净断面不得低于3m2,机巷人行侧宽度不低于0.7m。二、顺槽回撤1、顺槽回撤前,必须提前支设好临时点柱或斜撑支柱,以防煤层片帮或顶板冒落伤人。2、顺槽护巷支护与采面放顶线对齐,回
27、撤在采面移架后进行;回撤时,回撤点与割煤、移架点的距离均不得小于15m。3、顺槽回撤时,必须指派专人观察围岩的稳定情况,一旦发现有异常情况时,必须立即停止作业,待处理好以后再恢复作业。第五节 超前缺口施工 一、工作面机头、机尾机组割不穿上、下出口造成通风断面不足4m2时就必须设超前缺口,炮眼采用“五花眼”布置,机头缺口斜长为2m,机尾缺口斜长为2m,高度为1.8m,走向长度保持超前煤壁不小于1.2m;缺口采用单体支柱配铰接顶梁沿倾向支护,柱距为1.0m。工作面下出口支架无法护顶段,采用支设走向抬棚进行护顶,顶梁为11#工字钢,间距1000mm,顶梁交错布置。附图3-5-7:超前缺口炮眼布置图
28、二、爆破作业方式 1、采用电钻打眼,间距0.40.6m,深度1.5m,炮眼与煤壁呈92的夹角。 2、每眼装填150300g煤矿许用3级乳化炸药配煤矿许用毫秒电雷管15段正向起爆,每眼装填一条水炮泥,黄泥充填长度500mm。 3、选用一台MFB-200型起爆器,串联进行爆破。 4、爆破说明书炮眼名称炮眼编号炮眼编号(m)炮眼 长度(m)眼距 m炮眼角度()装药量雷管消耗水炮泥个数封泥长度m爆破顺序联线方式水 平坚直条/眼小计kg雷管段别雷管数量发左右仰零俯掏槽眼4-81.51.550.990900020.81240.51串联辅助眼1-36-101.51.500.988880011.226120.
29、52合计12.12.08164.0 5、采用绝缘铜芯线作为放炮母线,母线接头必须采用正规的接线盒,严禁出现明接头。 6、启爆施工超前缺口时: 启爆点及岗哨1设置在22401运输顺槽距离作业点200m处; 岗哨2设置在C25煤层3#底抽道西翼与22401运输顺槽联巷岔口处; 岗哨3设置在+1071m补进风联巷车场风门外5m处; 岗哨4设置在+1071m人行联巷下平巷与2#底抽巷岔口处; 岗哨5设置在+1071m轨道石门西翼和22401回风联巷外段岔口处。7、搜岗、撤人、布岗路线 放炮前,当班班长将22401切眼内及作业区域内所有人员撤出,在22401切眼上口处命令所有人员在此待命并指定临时岗哨1
30、,班长带领3名岗哨人员沿22401回风顺槽向东搜索至22401回风顺槽与22401回风顺槽联络巷岔口处设置临时岗哨2,班长沿22401回风顺槽继续向东搜索至作业点撤出所有作业人员,返回临时岗哨2,班长带领所有人员沿22401回风联络巷、二采区C25煤层2#底抽巷西翼搜索至与+1071m补进风联巷岔口处设置临时岗哨3,班长带领1名岗哨人员搜索至+1071m补进风联巷车场内,在风门外5m处设置岗哨3,班长返回临时岗哨3,带领所有人员沿二采区C25煤层2#底抽巷西翼搜索至2#底抽巷与+1071m轨道石门西翼岔口处设置临时岗哨4,班长带领1名岗哨人员沿+1071m轨道石门西翼搜索至与22401回风顺槽
31、外段岔口处设置岗哨5,班长返回临时岗哨4,带领所有人员继续沿2#底抽巷向东搜索至+1071m回风联巷岔口处设置临时岗哨5,班长搜索+1071m回风联巷并撤出里面所有人员,返回临时岗哨5,带领所有人员撤至+1071m行人联巷下平巷与2#底抽巷岔口处设置岗哨4,班长返回临时岗哨1,带领所有人员从22401切眼上口向切眼下口搜索,撤出切眼内所有作业人员,然后沿22401运输顺槽向东搜索至22401运输顺槽与22401运输顺槽联巷岔口处设置临时岗哨6,班长带领1名岗哨人员沿22401运输顺槽联巷搜索至风门外5m处设置岗哨2,班长返回临时岗哨6,带领所有人员沿22401运输顺槽向东搜索至距离切眼200m
32、处设置岗哨1(起爆点)。附图3-5-8:22401工作面回采期间岗哨布置示意图8、放炮前,采用皮带、楠竹跳板等对爆破点及附近20m范围内支架的各类油缸、液压元件、供液管路、行走电缆等进行妥善保护。9、放炮后,通过工作面运输系统将煤炭运出地面。10、放炮后及时对超前缺口进行支护。附图3-5-9:22401工作面回采期间(回风顺槽未贯穿)通风系统示意图附图3-5-10:22401工作面回采期间避灾路线示意图附图3-5-11:22401工作面采场支护示意图第六节 矿压观测一、矿压观测内容观测支架的初撑力、工作阻力。二、矿压观测要求1、严格按要求对液压支架安装压力表,工作面每班分别检查一次液压支架的初
33、撑力和工作面阻力。2、矿压观测发现矿压有异常变化时,必须立即汇报队和调度室,队技术员立即到现场查明原因,制定处理措施进行处理,有重大问题时必须立即通知相关科室技术负责人、副总以上领导到现场察看,制定相应措施进行处理。3、每班必须填写综采工作面顶板监测班评估表,定期交技术部门,对工作面开采期间顶板来压规律进行分析。第四章 生产系统第一节 运输系统一、运煤系统:22401工作面22401运输顺槽+1112m运输石门二采区1#中部煤仓运输上山二采区主煤仓+875m东运输大巷一采区主煤仓主斜井地面煤仓。二、运料系统1、地面副斜井+875m东运输大巷二采区轨道上山二采区轨道上山上部车场+1175m进风巷
34、+1175m轨道石门+1145m轨道石门22401材料顺槽工作面。2、地面副斜井+875m东运输大巷二采区轨道上山二采区轨道上山上部车场+1175m进风巷+1175m轨道石门+1145m轨道石门22401运输顺槽工作面。三、行人系统1、地面一采区行人斜井+875m东运输大巷二采区行人上山二采区行人上山上部联巷二采区+1112m运输石门22401-1运输顺槽施工联巷+1145m轨道石门22401探巷22401回风顺槽工作面。2、地面一采区行人斜井+875m东运输大巷二采区行人上山二采区行人上山上部联巷二采区+1112m运输石门22401运输顺槽工作面。第二节 “一通三防”与安全监控一、通风系统
35、通风方式:本面为“U”型通风方式 (一)进风系统 二采区进风斜井+1175m进风巷二采区轨道上山+1105m轨道石门+1112m运输石门22401运输顺槽22401工作面 (二)回风系统22401工作面22401回风顺槽22401北探巷22401回风联巷+1145m轨道石门+1175m轨道石门+1175m-+1180m回风联巷二采区+1182m回风巷二采区总回风巷地面二、风量计算 (一)按瓦斯涌出量计算工作面瓦斯涌出情况本煤层 查阅22401运输顺槽、回风顺槽掘进时瓦斯涌出情况,未放炮时瓦斯浓度在0.1%0.2%,放炮瓦斯浓度在0.3%1.8%。22401切眼碛头炮后瓦斯最大浓度为2.83%,
36、依据此炮后瓦斯最大值估算出22401工作面割煤期间的瓦斯涌出量:放炮进度1.5m,巷道断面8.33 m2。瓦斯涌出量=风量瓦斯浓度=300m3/min2.4%=8.49 m3/min;=8.49m3/min(8.68m21.5m1.59 t/ m3)=0.41m3/t。22401工作面回采时,每分钟割煤最长6m,割煤深度0.8m,平均采高1.0m,计算出22401工作面回采期间煤层瓦斯绝对涌出量为:0.41m3/t6m/min0.8m1.0m1.59t/m3 =3.125m3/min。根据在掘进期间的瓦斯涌出情况及存在的不可预计因素,预计工作面回采时瓦斯涌出量为3.125m3/min,对回采有
37、一定影响。 (二)工作面回风流中CH4浓度按1.0%进行管理,工作面所需风量Q为:Q合100qk1003.1251.6500m3/min式中:q采煤工作面回风巷中平均绝对瓦斯涌出量 K采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数,综采工作面按1.21.6取值,考虑该综采工作面切眼长度较大,决定取瓦斯涌出不均衡系数为1.6。 (三)按气象条件(即工作面温度)计算Q6070%VefSefkchkcl式中:Vef采煤工作面的风速,取1.5m/s Sef采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算m2 kch采煤工作面采高调整系数,取1 kcl采煤工作面长度调整系数,取1Q6070%VefSefk
38、chkcl 6070%1.5114.5 283.5m3/min (四)按工作面同时作业人数验算:Q4N式中:N-为采面同时工作的最多人数,N40人 4-每人每分钟供风标准m3/minQ4N440=160(m3/min)三、风速验算(一)按最低风速验算Qmin15S=154.91=73.5m3/min式中:S-最大控顶时有效断面(二)按最高风速验算: Qmax240s=2404.11m984m3/min式中:s-最小控顶时有效断面注:规程第一百零一条中规定:综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后,其最大风速可高于4m/s,但不超过5m/s。四、风量确定经以上计算,采煤工作面
39、选定需风量Q=500m3/minQmin =73.5m3/min,Q=500m3/minQmax =984m3/min,可知工作面所需风量满足允许风速要求。综上述计算及现场实际情况,决定22401工作面供风量为500m3/min,生产过程中,根据采面CH4涌出实际变化情况,若需对配风量进行适当调整,必须经总工程师同意。五、监测监控(一)在22401工作面安设四个甲烷传感器1、上隅角:甲烷传感器T0安设在工作面上隅角随工作面推进而移动,其瓦斯报警浓度为1.0,断电浓度为1.5,断电范围为工作面及运输、回风顺槽中全部非本质安全型电器设备电源,复电浓度小于1.0%;2、22401回风顺槽:甲烷传感器
40、T1安设在工作面上出口以东5-10m范围内,随工作面推进而向东移动,其瓦斯报警浓度为1.0,断电浓度为1.5,断电范围为工作面及其运输、回风顺槽中全部非本质安全型电器设备电源,复电浓度小于1.0%;甲烷传感器T2距回风流第一合流点1015m,其瓦斯报警浓度为1.0,断电浓度为1.0,断电范围为工作面及回风顺槽中全部非本质安全型电器设备电源,复电浓度小于1.0;3、 运输顺槽:甲烷传感器T3安装距工作面下出口以东5-10m范围内,随工作面推进而向东移动,瓦斯报警、断电浓度为0.5%,复电浓度0.5%,T3断电范围为22401运输、回风顺槽内全部非本质安全型电气设备电源。风速传感器:设在距第一合流
41、点以里1015m处,报警范围为0.25m/s、4m/s。(二)其它1、在回风顺槽内,距回风流第一合流点1015m甲烷传感器T2处安设一个温度监测探头T温度和一氧化碳监测探头TCO;2、在+1175m轨道石门、+1112m运输石门,各安设一个风门开关传感器T开关,保证风门语音系统完好;3、在运输顺槽皮带滚筒回风侧10m-15m处安设一台烟雾传感器;4、分别在运输顺槽、回风顺槽的动力电源总开关处各安设一台馈电传感器;5、在采煤机的动力电缆上安设一台设备开停传感器;6、在采煤机上安设一台瓦斯断电探头其瓦斯报警浓度为1.0,断电浓度为1.5,复电浓度为1.0%;7、在运输顺槽、回风顺槽距工作面30m处
42、各安设一台直通调度指挥中心的电话;8、在22401运输顺槽甲烷传感器T3处安设一台风速传感器。(三)由施工队和瓦斯队按职责范围管理和使用好监测装置,任何人不得随意损坏或甩掉监测装置不用,否则严格按照制度查处。附图4-2-12:22401工作面回采期间监测、监控示意图六、瓦斯防治(一)开采期间工作面瓦斯治理1、22401工作面机、风巷顺煤层瓦斯抽采预抽钻孔;2、22401穿层拦截瓦斯抽采钻孔;3、22401运输顺畅高位钻场网格抽放钻孔;4、相关技术要求:抽采队回撤顺层抽采钻孔不得超过距工作面6m,回撤后立即对钻孔进行封闭上好堵头,保证顺层预抽效果。抽放队根据回采情况,及时调节22401拦截钻孔抽
43、采负压和浓度。5、检测放水:抽采队加强检测放水工作,每天应分早、中、夜班安排检测、放水,每天测定抽采负压、瓦斯浓度,每周测试瓦斯流量,保证抽采负压和流量,坚持正常抽采。(二)防止瓦斯积聚1、坚持在工作面上、下隅角使用风障导风排除上隅角瓦斯及减少采空区漏风半径。上、下隅角风障由瓦斯检查员负责维护,凡发现风障未挂好时,瓦斯检查员和施工队必须及时恢复;无风障时,瓦斯检查员或准备一队值班队干必须及时汇报,并在下一班内必须带到现场,保证风障正常使用。2、瓦斯检查员在巷道冒落处设置一个检测点,每班对CH4等气体情况进行检查,如遇巷道冒落处或其它地点瓦斯超限时,必须采取引风措施,及时排除冒落空洞内的高浓度瓦斯,防止瓦斯积聚。3、在22401工作面回风顺槽铺设一趟159mm矿用PE管作为抽放管路,抽采22401工作面上隅角瓦斯。抽放管路通过移动抽放泵抽放,抽放负压大于10KPa。(三)防止瓦斯爆炸1、加强瓦斯管理,避免瓦斯超限作业:本工作面瓦斯立足于风排,保证风流连续稳定,且有足够的风量和风速。当工作面风流中瓦斯浓度达到1.0%,必须停止使用电钻打眼;工作面回回风顺槽中瓦斯浓度达到1.0%或二氧化碳浓度达到1.5%时,必须
限制150内