采煤规程最新版本.doc
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1、第一章采煤工作面概况序号项目内容说明1采面位置该工作面位于二1煤-100水平西翼。南为井田老采空区,北为12040工作面,西为井田边薄煤带,东临辅助巷及采面运煤下山。地面标高:+221.85米,工作面标高:-116.3米。2采面范围该采面可采走向长度192米,南北倾斜宽86m,总面积为18200平方米。煤厚平均3.0米,工业储量7.5万吨,按回采率平均95%,容重1.4t/m3计算,可采储量7.0万吨。3与邻近煤层及下延采区关系该采煤工作面位于二1煤中,底部二1煤与邻近的一6煤层间距为1.2-29.38米,平均12.94米,机巷标高位于-115.93至-105.56水平,风巷标高位于-86.9
2、89至-82.747。4与地面相对位置采面标高-115.93米至-82.747米,地面标高221米至235米。5采面与地面建筑物关系地面为农田、荒山,无建筑物。第二章采煤工作面地质条件2.1工作面地质条件项目序号内 容说明煤层赋存条件1产状走向285倾向15倾角252煤的坚固性系数f=0.213瓦斯绝对涌出量1.18m3/min相对涌出量3.04m3/t4煤质牌号水份灰份挥发份煤尘爆炸指数自然发火期贫煤1.35%16.16%26.37%29.44%12个月储量1可采储量7.4万吨2储量损失0.42万吨顶底板特性1顶板岩性及其关系伪顶为泥岩,灰色,泥质结构,局部稍含炭质,呈片状。基本顶为中细粒砂
3、岩。2顶板垮落步距直接顶初次跨落步距基本顶初次来压步距基本顶周期来压步距35m1315m1012m3顶板分类直接顶类别基本顶级别类级4底板特性直接底为泥岩,灰色,泥质结构,上部含少许植物根部化石,少含土质。5底板比压29.7Mpa2.2煤岩层综合柱状图2.3地质构造序号性 质位 置产 状对回采的影响程度123 顶底板与煤层节理层理发育情况及对工作面回采影响的综合评述该采面为南向北倾斜的单斜构造,煤层倾角17-340之间,平均250;根据采面风、机巷及切眼揭露资料分析,该工作面无地质构造。2.4水文地质及其它该采面所采二1煤,为单层开采,与相临工作面均有防水煤柱,不存在老空区积水威胁。根据采面风
4、、机巷揭露情况,在掘进过程中机巷底板有渗水现象。目前正常涌水量0.1m3 /h,最大涌水量为0.2m3/h。在回采过程中,不会受影响。第三章采煤方法3.1采煤工作面巷道布置(详见图3-1)图3-1 采煤工作面巷道布置示意图3.2采煤工艺及顶板管理 3.2.1采煤方法概述(一)采煤方法:采用走向长壁后退式采煤法,炮采回采工艺,全部垮落法管理顶板。(二)采高的确定:该采面煤层厚度在2.04.0m之间,平均厚度为3.0m左右,且底板为泥岩;采用ZH1600/16/24ZL型顶梁组合悬移液压支架(ZH国家代码1600工作阻力16/24最小/最大采高ZL整体顶梁)支护顶板;为了方便管理,采高确定为2.0
5、m。沿底回采。(三)工艺流程: 悬移支架回采工艺流程为:打眼 装药 爆破 伸开翻转梁临时支护 出煤 移架 移溜移悬移支架。 3.2.2回采工艺(一)爆破落煤根据采面地质条件情况,炮眼布置形式采用三花眼。1、打眼、装药严格按照炮眼布置示意图和爆破设计说明书作业(如图3-2)2、打眼设备采用风煤钻。3、炸药使用煤矿专用三级乳化炸药和毫秒延期电雷管;4、采用正向装药,紧靠药卷装水炮泥,外端填满封实炮泥。5、采面爆破原则上采用自上而下的顺序进行,采用串联起爆,放炮长度根据采面情况及毫秒延期电雷管的要求在4m范围内进行,正常情况下,每次最多联8个眼。顶板破碎及地质构造段,应根据现场实际情况确定联炮的个数
6、及长度。图3-2 炮眼布置示意图和爆破设计说明书作业(二)攉煤采用爆破落煤与人工攉煤装入输送机的方式。施工人员在支架掩护下进行攉煤装入采面切眼SGB-420/22型刮板输送机至机巷采用SGB620/80T型顺槽刮板输送机运出。(三)移架采用人工分段移架的方式。由下(机头)向上(机尾)顺序开始移架,移架的操作过程为:降移两前柱升两前柱支撑顶梁降移两后柱后,并稍降两前柱前移顶梁步距为800mm前、后四柱升紧顶梁整体推移托梁。 (四)移溜采面清理完工作面浮煤后,采用移溜器或单体柱移溜,移溜顺序为自下而上或自上而下顺序进行,严禁从中间往两头移或两头往中间移,移溜后要达到平、稳、直的要求,与煤壁保持30
7、0mm间距,临时支护齐全。 3.2.3顶板管理(一)顶板岩性分析采面直接顶为泥岩,属1类顶板。基本顶为大占砂岩,属级顶板。当煤层被采出后,直接顶呈悬臂梁状态,能悬露一定时间,支架前移后能顺利跨落,跨落岩块充填采空区高度大于煤层采高。当直接顶跨落后,基本顶悬露一定距离后呈周期性断裂下沉,其作用力主要作用在前方煤壁上和老塘直接顶跨落岩石上,只有少部分作用力通过直接顶作用于支架上,因此支架主要支撑直接顶自重,在周期来压期间还要支撑基本顶通过直接顶作用于支架上的少部分作用力,其合力约为六倍采高直接顶岩石自重。(二)ZH1600/16/24ZL型顶梁组合悬移液压支架技术参数表名 称单 位参 数备 注支架
8、高度mm16002400支架长宽mm2600960翻转梁mm960450上仰35度支架中心距mm1000支柱数量根4(110)柱高1400-2200移架步距mm800工作阻力KN1600初撑力KN12003004支护强度MPa0.62泵站压力MPa21.5 31.5工作液M-10乳化油浓度5(三)支架选型及验算根据我矿地质条件及结合我矿现有支架类型;选用ZH1600/16/24ZL型顶梁组合悬移液压支架,支架工作阻力为1600KN,设计初撑力为1200KN。1、根据矿压顶板岩性分析每组支架在基本顶周期来压时支架适应性验算ZH1600/16/24ZL型顶梁组合悬移液压支架工作时顶板载荷Q=KHL
9、bg=62.03.40.962.59.8=960KN式中: Q顶板载荷 KN K岩石厚度系数, k=6H采高 H=2.2m L工作面最大控顶距 L=3.4m b支架宽度 b= 0.96m顶板岩石平均容重 =2.5 t/ m3 g重力换算单位 g=9.82、根据质量标准化要求和结合我矿二1煤层的实际情况,根据我矿现有设备,选取ZH1600/16/24ZL型顶梁组合悬移液压支架,根据支架的设计技术特征可知支架的初撑力为P=1200。由于PQ,所以该支架满足顶板载荷要求。3、底板比压验算根据悬移支架支柱初撑力F=300KN计算出支柱对底板的比压为:P1=F/S1=4F/R2=3.97Mpa。式中:
10、R悬移支架立柱柱径1/2110mm本工作面底板为泥岩,二1煤层底板容许比压为P2=6.25Mpa。由于P1P2,故此支架对底板适应。4、端头支护设计:1)、根据柱距计算公式:L柱=P1/KLPP1=R1 R2R3R4=0.950.95129.8=26.9t/根R1支柱不均匀系数:0.95R2支柱增阻系数:0.95R3工作面系数R4支柱最大承载值:29.8t/根P为顶板压力,本采面采用6倍采高岩重P=6H=622.5=30t/m3L柱=P1/KLP=26.9/1.2L 排30=0.74m为保证安全,距L柱取0.5m,支护强度即可达到要求。2)、底板比压分析:JB= PN / SI=300KN/3
11、.14(0.005m)2=0.0383KN/m2式中JB支柱对底板比压PN支柱额定工作阻力SI支柱底座面积比较:泥岩比压JBN=0.0165KN/m2 JBJBN故支柱应垫柱鞋,防止柱子钻底。(四)支护形式及管理1、支护形式:采用77架ZH1600/16/24ZL型顶梁组合悬移液压支架支护顶板,机、风巷超前支护采用型钢梁配单体柱支护。2、采面顶板管理方法:采面采用全部垮落法管理顶板,最大控顶距3400mm,最小控顶距为2600mm,放顶步距为800mm,移架后,顶板自行垮落充填采空区。(如图3-4、图3-5)3、超前缺口:采面刮板输送机机头使有双电机及减速机占空间较宽,支架操作达不到空间条件,
12、因此采面机头煤壁(机巷上帮煤壁)向上距离10m区间分别采用4.0m、2.4m长型钢梁配合DZ-25型单体柱架走向对棚进行支护顶板, 棚距600mm,每对棚主副梁(机巷端为主梁,风巷端为副梁)间距20mm。4.0m长型钢梁采用四排柱支护顶板。即每对棚8根支柱(主梁四根,副梁四根),主、副梁两端各打一单体柱,主副梁紧靠输送机机头煤墙侧各打一单体柱,主副梁紧靠输送机机头老塘侧各打一柱。2.4m长型钢梁采用三排柱支护顶板。即每对棚5根支柱(主梁三根,副梁两根),主、副梁两端各打一单体柱,主梁紧靠输送机槽子帮老空侧打一单体柱。(五)端头支护(如图3-4)(1)工作面下端头替棚后用DZ-25(28)单体柱
13、配一对两根4.0m型钢梁抬住机巷上帮替棚梁梁头迈步前移,迈步距为800mm;过机头时要保持两柱,过后及时补柱,保证大梁一梁三柱。大梁与机头第一对型梁的距离保持在200mm-300mm,两根大梁相距100mm(倾向)并排架设,单体柱初撑力不低于90KN,单体柱与型钢梁采用8#铁丝进行拴结,防止卸载倾倒伤人。(2)工作面上端头:当采面支架直接支护上端头位置时,在替棚梁下架设一对两根4.0m型梁配合DZ-25(28)单体柱支护,保证上端头顶板支护强度,具体要求同下端头支护。图3-4 工作面支架布置示意图图3-5 工作面控顶距示意图 32.4两巷超前支护1、两巷支护形式、设备及管线布置(如图3-6)2
14、、风、机两巷均采用HDJA-1000单销金属铰接梁配合DZ-25(28)型单体柱在工字钢梯形棚梁下均匀分布架设双排超前支护。风巷双排超前支护:上帮一排超前支护距上帮不大于700mm,下帮一排超前支护距上帮一排超前支护不小于700mm作为人行道,且距下帮不大于500mm。机巷双排超前支护:靠顺槽刮板输送机下帮打一排超前支护,另一排超前支护距顺槽刮板输送机下帮一排超前支护不小于700mm作为人行道,且距下帮不大于500mm。超前支护长度:风巷与机巷超前支护分别不少于20m。3、支护形式:采用梯型棚子支护的巷道原则上进行替棚,替棚长度从煤壁向外保持5-10m(替棚长度从煤壁开始5-10m),替棚前必
15、须在梯型棚子中间采用1802600mm圆木作梁配合DZ-25(28)单体柱作腿加套梯形支架,而后去掉梯型棚的支架梁腿,背严,背实顶板,回撤两架梯型支架后,继续用HDJA-1000金属铰接梁配合DZ-25(28)单体柱与原双排超前铰接梁分别进行连接。替棚后始终保持采用双排超前用HDJA-1000铰接顶梁配合DZ-25(28)单体柱支护。4、质量要求:(1)两巷超前支护长度自煤壁线以外符合上述支护要求,高度不低于1.8m,留有700mm以上的人行道,无浮矸和杂物堆积,对多余的物料和柱梁及时外移到指定位置码放整齐。图3-6 局部巷道断面示意图(2)支柱必须编号管理,两巷超前支护采用拉线打柱,其偏差不
16、超过100mm。柱阀朝走向,注液孔朝采空区,手提把朝推进方向。(3)单体柱打在金属铰接顶梁中间,当单体柱钻底量大于100mm必须穿柱鞋(长300mm宽200mm厚200mm)。初撑力不小于90KN,金属铰接顶梁必须全部联锁,严禁断开,顶梁与铁质棚子之间加垫木柱鞋以防滑。(4)圆木顶梁与顶板之间必须刹实背严。(5)单体柱必须采取两道防倒装置,单体柱与顶梁之间必须用铁丝拴结,另一道采用油丝绳和6#钢筋做成防倒绳在单体柱手提把的上方逐柱拴结,以防卸载倒柱伤人。(6)梯型棚支架若变形,必须重架设或增加梯形支架,增加支护强度。 3.2.5 采面支护质量标准1、液压支架支护质量标准(1)支架必须编号管理,
17、牌号清晰,不缺柱少柱;移架时必须拉线移架,确保支架成一直线,其直线偏差不超过50mm。(2)支架垂直于顶底板,歪斜小于5。(3)支架顶梁与顶板平行支设。(4)相邻支架间不准有明显错茬,支架不挤不咬,不歪不倒,相邻支架间隙40mm(+10mm)。(5)支架高度与采高相符,严禁空顶、超高使用,支架的支柱必须完好、不漏液、不卸载、无外观缺损;达不到此要求的同架支柱不超过2根。(6)支柱钻底大于100mm必须穿柱鞋,支柱迎山有力,初撑力达到要求。倾角大于150时,必须有防倒措施。 3.2.6顶板动态监测1、监测范围:采面控顶区,两巷超前支护区2、监控的重点:采面初采、末采撤面、工作面顶板初次垮落和初次
18、来压、上下安全出口、顶板破碎区、压力异常区、地质构造带。 3、监测方法:(1)采面悬移支架立柱安设KJ327-Z型无线矿山压力监测系统,用于监测支架的初撑力和工作阻力。采面机尾向下5m设一个监测点,机头型钢梁支护段设一个监测点,采面中间均匀设四条监测点。(2)两巷超前支护区监测:两巷超前支护区各均匀选5点,用阻力检测仪测压(即测压枪测压),量取单体柱的初撑力和工作阻力。(3)采面每周进行一次数据采集,两巷超前支护区每三日进行一次数据监测,采集数据后必须及时上报公司技术部进行数据整理分析,数据分析结果达不到规定要求时施工队必须及时采取措施进行整改。4、监测指标:(1)主要指标:初撑力、采高、端面
19、距,其中以初撑力为主。(2)其他指标:工作阻力、支架(立柱)工作状况、液压系统情况、控顶效果、动压区支护及地质构造情况。5、监测质量及要求:(1)施工队设一名专职(技术员)兼职(验收员)矿压监测员或负责本采面的日常具体工作,并公司调度室存有备案。(2)初次放顶期间,必须坚持支护质量与顶板动态监测,设专人负责。按监测规定,棵棵监测、班班监测。生产施工中必须对达不到规定初撑力的立柱或支柱,必须进行二次补液,并测定复升后的初撑力使之达到规定。监测中发现问题,及时通知当班初次放顶安全管理小组盯岗人员进行处理。(3)监控除对测线上支架(柱)进行监测外,特殊地段,如断层、顶板破碎区、压力异常区也要进行监控
20、,对初采及收尾时要对全采面进行监控。(4)监测员要认真负责填写监测记录,不准谎报数据,对测出的数据要记录清楚,升井后及时把原始监测数据表送公司技术部。进行分析以便掌握老顶周期来压规律,超前做好准备,减少事故。(5)兼职监测员负责现场动态支护质量与监测数据收集工作,每班由验收员监测一次,初撑力达不到规定要求时必须进行二次补液进行处理。(6)施工人员必须爱护监测仪器(测压枪)严禁随意拆卸、摔打、向仪器、仪表上直接冲水,测压枪用后必须及时交专人看管,不得随意拆卸。(7)其他按公司调度室要求填写或进行工作。 3.2.7采面所需支护材料及备用物料的位置、数量及管理方法1、支护材料 见表3-12、备用材料
21、数量 见表3-23、备用材料位置:风巷距采面位置不超过200m。4、备用物料的管理办法:(1)由风巷运料人员将备用物料在风巷指定位置分类码放整齐,挂牌管理,不能影响正常通风、行人。(2)各种备用物料被采面应急使用后,队要立即组织人员在地面将所缺物料迅速装车下井到采面风巷指定位置,码放整齐。(3)当备用物料影响生产需要外移时,风巷施工人员要及时外移备用材料,码放整齐并挂牌管理。附:支护材料表3-1序号名称规格数量1液压支架ZH1600/16/24ZL77架2单体支柱DZ-25120根DZ-2880根3型钢梁-400018根4铰接顶梁(单销)HDJA-1000100根5柱鞋200200300120
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