43102综采工作面开采设计.docx
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1、目录一、43102综采工作面开采设计编制依据11、43102工作面回采地质说明书;12、煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分办法(征求意见稿);13、2016年版煤矿安全规程; 14、神木市孙家岔河西联办煤矿一盘区调整开采设计说明书;15、神木市孙家岔河西联办煤矿矿井地质勘探报告16、神木市孙家岔河西联办煤矿一通三防管理规定17、神木市孙家岔河西联办煤矿各种操作规程管理制度18、43102综采工作面设计前安全风险辨识评估报告19、其他煤炭行业法律法规等管理规定1二、设计附图11、附:井上下对照图(1)12、附:采掘工程平面示意图(2) 13、附:煤层柱状图(3) 14、附:43102综采工
2、作面斜切进图(4) 15、附:43102综采循环作业图表(5) 16、附:43102工作面设备布置图(6) 17、附:43102综采工作面支护示意图(7) 18、附:43102综采工作面运输系统图(8) 19、附:43102综采工作面通风系统图(9)110、附:安全监测监控设备布置图(10) 111、附:43102综采工作面供电系统图(11) 112、附:人员位置监测系统图(12) 113、附:43102工作面避灾路线图(13) 1第一章第一章工作面概况及开采技术条件第一节、工作面位置及开采范围第二节、煤层特征第三节、煤层地质构造特征第四节、煤层顶底板特征3第五节、工作面水文地质特征3第六节、
3、影响回采的其他因素5第七节、储量及服务年限6第二章采煤方法6第一节、工作面巷道布置及支护情况6第二节、采煤工艺12第三节、正规循环作业方式第四节、工作面设备配备二、巷道断面及支护形式43102运输顺槽矩形断面,宽4800mm,高2600mm,断面积12. 48虻,采用每排6根(1)20 X 2000mm金 属螺纹钢锚杆,锚杆间排距均为880X 1000mm,锚杆托盘150X 150X8niin,设计锚固力60KN。 两帮每排4根4)18X 1500mm树脂锚杆,锚杆间排距均为700X 1000mm。锚杆使用1根树脂 锚固剂,托盘配套树脂托盘,设计锚固力50KNo顶网为6 6nm钢筋网,规格48
4、00mmX 1200mm, 网格lOOmmXlOOnini,网片搭接200mm,每隔500mni扭结一道。帮网采用塑料网。(1) 43102回风顺槽矩形断面,宽4500mm,高2750mm,断面积12. 38m2,采用每排6根4)20 X 2000mm金 属螺纹钢锚杆,锚杆间排距均为800X 1000mm,锚杆托盘150X 150X8min,设计锚固力60KN。 两帮每排4根 18X 1500mm树脂锚杆,锚杆间排距均为700X 1000mmo锚杆使用1根Z2335 树脂锚固剂,托盘配套树脂托盘,设计锚固力50KNo顶网为6 6mm钢筋网,规格4500mm X 1100mm,网格lOOnmiX
5、 100mm,网片搭接100mm,每隔200mm扭结一道。帮网采用塑料网。(2) 43102辅运顺槽矩形断面,宽4800mm,高2600mm,断面积12. 48戒 采用每排6根4)20X2000nini金 属螺纹钢锚杆,锚杆间排距均为880X 1000mm,锚杆托盘150X 150X8niin,设计锚固力60KN。 两帮每排4根6 18 X 1500mm树脂锚杆,锚杆间排距均为700X1000mmo锚杆使用1根Z2335 树脂锚固剂,托盘配套树脂托盘,设计锚固力50KNo顶网为66mm钢筋网,规格4800mm X 1100mm,网格100mmX 100mm,网片搭接100mm,每隔500mm扭
6、结一道。帮网采用塑料网。辅运顺槽为下一备采面的运输顺槽43102 X作面切眼切眼宽6500mm,高2300mm,断面积15m2,切眼机窝扩宽1.5m长15m,采用锚杆、锚 索联合支护。锚索采用直径15. 24mm,长4000mm的钢绞线,锚索托板为300X300X 12颇金属钢板, 每根锚索采用3根Z2335型树脂锚固剂,端头锚固;锚固力N100KN,锚索排间距为2000X 2640mmo顶板采用左旋螺纹钢锚杆,锚杆规格d) 20X 2000mm,锚杆间排距为880X 1000mm;采 用4)6mm焊接钢筋网,网格为100X 100mm;网片搭接100mm,每500inni用14#铁丝连接一道
7、。 每根锚杆配套2根Z2335型树脂锚固剂,端头锚固;锚固力N60KN;预紧扭矩力3100Nm; 外露长度为1050miHo43102回风顺槽回风绕道矩形断面,宽4200mm,高2200mni,断面积9. 24m2,采用每排6根4)20 X 2000mm金属螺 纹钢锚杆,锚杆间排距均800X 1000mm,锚杆托盘150X 150X8mm,设计锚固力60KN。两 帮每排4根18X 1500mm树脂锚杆,锚杆间排距均为700X 1000mm。锚杆使用1根Z2335 树脂锚固剂,托盘配套树脂托盘,设计锚固力50KNo顶网为66mm钢筋网,规格4500mm X 1100mm,网格100mmX 100
8、mm,网片搭接100mm,每隔200nini扭结一道。顶帮喷浆,强度为 C30,厚度为50mm,帮网采用塑料网。第二节、采煤工艺43102工作面采用走向长壁后退式采煤法,老空顶板采用全部垮落法,综合机械化采 煤,一次米全高。一、采煤方法:根据煤层赋存条件,本工作面为单一走向长壁布置,采用一次采全高采煤工艺。工作面采煤机割煤高度1. 66m,(采煤机滚筒直径1.4m,采煤机适应采高1. 2m-2. 6m; ZY8000/11. 5/23 液压支架 89 架、ZYG8000/12/26 端头液压支架 5 架、ZYT9000/13/28 过度 液压支架2架)二、工艺过程:1、上下端头进刀一上下行割煤
9、、装煤一移架一推溜一老空自由垮落。采煤机采用上下端头进刀,进刀长度41m左右,移架滞后采煤机后滚筒3-5m,追机作 业,滞后10-15m推移前部输送机,输送机弯曲段长度不小于41m,推移步距0.63m。2、进刀距离的确定D=2L采+L运弯式中:D进刀距离,米;L采一采煤机机身长,最大长度为13米;L运弯一刮板机弯曲段长度,取15米把以上数据带入式中,得0=2X13+15=41 (米)进刀距离取41米。三、采煤机的割煤方式:采煤机的割煤方式为双向一次采全高,往返一次割两刀。由机头向机尾割煤时,前滚 筒沿底板割煤,后滚筒沿顶板割煤;由机尾向机头割煤时,后滚筒沿底板割煤,前滚筒沿 顶板割煤,往返一次
10、割两刀。根据我矿地质构造情况,生产过程中割煤方式无需改变。四、采煤机的进刀方式:采煤机割煤至刮板机机尾后,将采煤机前滚筒降下来,返回至刮板输送机弯曲段(15m) 后进行斜切进刀,同时液压支架滞后采煤机进行跟机移架,如图a所示;直到采煤机走完 弯曲段进入刮板输送机的直线段后停止牵引,然后沿着刮板机机尾方向依次将溜子推直, 如图b所示;采煤机降下前滚筒,同时升起后滚筒,启动采煤机牵引沿着刮板机机尾方向 进行割三角煤,如图c所示;割三角煤完成后,采煤机降下后滚筒,升起前滚筒,沿着刮 板机机头方向进行正常割煤,完成采煤机在刮板机机尾侧的斜切进刀。附:43102综采工作面斜切进图(4)五、支护方式工作面
11、支护采用ZY8000/11. 5/23液压支架89架、ZYG8000/12/26端头液压支架5架、 ZYT9000/13/28过度液压支架2架;移架时保证支架移到位,端面距应保持在300 mm。端 面距过小会造成采煤机滚筒割支架前探梁,端面距过大会造成空顶增大或冒顶。控顶距:由液压支架的顶梁长度(L1)、端面距(L2)及采煤机的实际截深(S)决定。本 工作面液压支架的顶梁长度为4000mm,端面距最大取为300mm,采煤机的实际截深为630mm, 则:最大控顶距:Lmax =L1+L2+S=4000+300+630=4930mm最小控顶距:Lmin =L1+L2=4000+300=4300mm
12、其中:LI-顶梁长度(4000mm)L2-端面距(300mm)S-截深(630mm)第三节、正规循环作业方式一、工作制度和作业方式:实行“三八”制的作业形式,即两班生产,一班检修,有效工作时间均为8小时。二、工序安排:班次安排:8点检修班:08:0016:004点生产班:16:0000:000点生产班:00:0008:00每班提前30分钟开班前会,安排安全生产任务,交接班时间10分钟。检修班:对工作面设备进行班检、维修、维护,为工作面正常生产做好准备工作。生产班:正常组织生产,搞好正常安全生产。三、生产日劳动定额确定采煤机每班进刀数的确定:a.采取双向割刀每班刀数的确定K(TX60-t)N =
13、nL/ V + t2式中 K:事故影响系数,1;T:生产时间,小时;圮工作面设备保养及准备时间,ti=30min;t2:每刀的辅助时间 取30min;n:割煤方式系数,单向割煤取2,双向割煤取1;V:采煤机实行运行平均速度,取2. 33m/min;L:工作面长度,L=160米,贝IJ:生产班:为了保证设备运行正常,检修班搞标准化管理工作面,生产班正常生产,故生产时间按8.0个小时考虑。K (8. 0X60-0)N1 =nL/ V + t2480-30=二4. 5(刀)1X160/2. 33+30即:生产班每班劳动定额为4. 5刀检修班:为了保证设备有足够的检修时间,每天检修时间8小时,检修班全
14、班检修。(1) 产量计算10循环产量:QI =LXSXMXyXk式中L:工作面倾向长度为160米;S:截深,为630mm;Y:煤层容重,取1. 28t/m3;M:采高,取1.66米K:工作面回采率为95%。贝IJ:循环产量QI =LXSXMX y XK=160X0. 63X1.66X1.28X0. 95=203. 4 (T)日产量:Q=9XQl=9X203. 4=1830. 6(T)(日循环个数 9 个)全月劳动定额去掉节假日全年安330个工作日计算,每月330/12=27.5个工作日计算,则全月劳动 定额:Q 全月=27. 5XQ=27.5X1830.6 =50341.5 (T)附:4310
15、2综采循环作业图表(5)四、采煤机的割煤以及运煤技术要求1、基本要求:(1) 采煤机割至机头或机尾时,工作面顶板到顺槽顶板必须有一过渡段,以满足液压 支架支护要求。(2) 端头割煤时从工作面顶板到顺槽顶板逐渐调整采高,机头从10架、机尾从86架 开始逐渐调整采高,直到和顺槽顶板衔接,并且保证过渡段的平缓。(过度坡度为2。)(3) 割机头、机尾割三角煤时,必须保证将三角煤割透,保证顺槽底板到工作面底板 平缓过渡,三角煤割不透,容易发生机头、机尾过渡槽翘起事故。(4) 正常生产时采高要保持在1.66m左右,沿底沿顶割煤,工作面两端头割煤时顶板 与顺槽割平、底板与顺槽平缓过度。(5) 顶底板要割平,
16、不能留有台阶,底板留有台阶或不平会使推溜产生困难,同时顶 底板不平使支架几何形状不好,仰俯角太大容易发生空顶、冒顶或采煤机滚筒割顶梁事故。(6) 必须保证采煤机滚筒截齿完好无缺,割煤时截齿损坏量不大于滚筒截齿总数的 10%,否则必须及时停机更换截齿。(7) 当工作面地质构造改变时,不得用采煤机强行截割,另行编制安全技术措施。11(8) 刮板输送机机头必须有看守人员,防止大块煤在机头堆煤和卡死破碎机。(9) 保证刮板输送机的平整,不得出现飘溜、凹溜或局部起伏太大的现象。(10) 刮板输送机在推移后保证成一条直线。(11) 刮板输送机机头、机尾推进度保持一致,推移步距保持在0. 63m左右,确保截
17、 深、产量和工程质量。(12) 推移工作面刮板输送机时,不得出现急弯。(13) 保证端面距,严禁煤机碰、割液压支架顶梁。(14) 若推溜困难时,不应强推硬过,必须查明原因将问题处理后再推溜。2、移架工序:(1) 支架依顺序移架3、对液压支架的基本要求:(1) 拉架时必须使支架保持一条直线。(2) 工作面在割刀时必须及时拉架,拉架距采煤机后滚筒35架,如果顶板较破碎 或有漏顶危险时,应追机拉架,以防止顶板冒落。工作面两端头滞后采煤机15架拉架。(3) 移架过程中如发生顶板破碎有冒落预兆时,应及时超前拉架,以防止顶板冒落。(4) 移架时,要保证支架移到位,梁端距应保持在:300mm左右。(5) 移
18、架过程中要及时调整支架姿态,如发生倒架、咬架现象,需及时调整。(6) 移架时支架下降高度以顺利移动支架为原则,不得将支架降架过多,以免发生 咬架。在破碎顶板下必须带压擦顶移架,移架过程中应用侧护板随时调整支架姿态。(7) 推溜方式根据支架的功能推溜方式为手动单个推溜。推移刮板输送机时,应滞后采煤机后滚筒10架,并且推移千斤顶按照已推出方向逐 次推出,最大水平弯曲2 ,垂直弯曲不超过3 ,严禁从两头向中间推刮板机,以免造 成溜槽中间鼓起搭桥。第四节、工作面设备配备综采工作面设备配套应依据以下原则进行。1、设备配套生产能力大于工作面设计生产能力,一般二者之比为1.52.0;2、配套设备寿命大于工作
19、面设备寿命;3、配套设备可靠性大于工作面设备可靠性;设备运输能力和落装煤能力由大到小依次排序为:胶带运输机一转载破碎机一刮板输 送机一采煤机。12液压支架支撑高度和工作阻力必须符合工作面要求,乳化液泵站额定压力必须满足液 压支架初撑力,供水压力与流量必须满足采煤机等冷却水、喷雾水用量;电气设备必须灵 活可靠满足各用电设备要求。设备列车布置在43102运输顺槽,放在临时轨道上。附:43102工作面设备布置图(6)43102工作面设备的主要性能及其技术特征表表2-1 MG2*200/870AWD型电牵引采煤机主要技术特征表米高范围(m)1. 2-2. 6过煤高度(mm)292供电电压(V)1140
20、总装机功率(Kw)2X2X200+2X30+7. 5870Kw滚筒直径(mm)1400滚筒截深(mm)630滚筒转速r/min50牵引速度(m/min)07. 5/15机面高度(mm)850摇臂最大长度mm2188表2-2 ZYT9000/13/28型端头液压支架主要技术特征表工作阻力(KN)9000支撑高度(mm)1300-2800支架中心距(mm)1750支撑宽度(mm)1650-1850初撑力(KN)6400推溜力(KN)361操作方式邻架操作液压控制泵站压力(Mpa)不小于30表2-3 ZYG8000/12/26型过渡液压支架主要技术特征表工作阻力(KN)8000支撑高度(mm)120
21、0-2600支架中心距(mni)1750支撑宽度(mm)1650-1850初撑力(KN)6400推溜力(KN)361操作方式邻架操作液压控制泵站压力(Mpa)不小于3013表2-4 ZY8000/11.5/23型液压支架主要技术特征表工作阻力(KN)8000支撑高度(mm)1150-2300支架中心距(mm)1750支撑宽度(mm)1650-1850初撑力(KN)6400推溜力(KN)361操作方式邻架操作液压控制泵站压力(Mpa)不小于30表2-5 SGZ730/320刮板输送机主要技术特征表型号SGZ730/320链速(m/s)1.1输送量(t/h)650电机功率(Kw)2X200供电电压
22、(v)1140卸载方式端卸载刮板链型式中双链圆环链规格(mm)26X92-C 级中部槽:长X宽X高(mm)1750X690X275紧链装置砸盘紧链表2-6 SZZ764/200转载机主要技术特征表型号SZZ764/200链速(m/s)1.47刮板链规格(mm)126C刮板间距(no)764电机功率(KW)200电机转速(r/min)1477电压(V)1140运输长度(m)50爬坡角度12表2-7 PLM1000锤式破碎机主要技术特征表通过能力(t/h)1000电机型号YBS-200破碎锤头数(个)8电机功率(KW)200电 压(V)1140660表2-8 BRW200/31. 5乳化液泵主要技
23、术特征表14型 号BRW200/31.5额定压力(Mpa)31. 5额定电压(V)1140电机功率(KW)200工作介质乳化液额定转速rpm1480乳化液箱总容积(L)1600表2-9 BPW/250/6. 3喷雾泵主要技术特征表型 号BPW/250/6.3额定转速rpm1480额定电压(V)1140电机功率(KW)125公称流量(L/min)250公称压力(Mpa)6.3外形尺寸(mm)1875*827*830第三章顶板管理第一节、顶板管理一、液压支架选型确定及计算选型原则和要求:(1)支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动产生的压力;(2)支架的结构和支护特性,要能适应和保护暴露
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