22401综采工作面采煤作业规程(改后).pdf
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1、目目 录录第一章概 况.11第一节编制依据.11第二节工作面位置及井上下关系.11第三节工作面参数及煤层情况.22第四节 煤层顶底板.22第五节地质构造.33第六节水文地质.44第七节瓦斯情况.55第八节影响回采的其它因素.55第九节储量及服务年限.66第二章采煤方法.66第一节巷道布置.66第二节采煤方法及采煤工艺.66第三节设备配置.88第三章顶板控制.99第一节支护设计.99第二节工作面顶板控制.1010第三节端头支护及顺槽管理.1111第四节工作面顺槽的管理.1111第五节超前缺口施工.1212第六节矿压观测.1313第四章生产系统.1414第一节运输系统.1414第二节“一通三防”与
2、安全监控.1414第三节供液和喷雾.2121第四节排水.2222第五节供电.2222第六节照明、通讯.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第五章劳动组织及主要技术经济指标.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第一节劳动组织.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第二节 循环作业.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第三节主要技术经济指标.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第六章煤质管理.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义
3、书签。未定义书签。第七章安全措施.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第一节一般规定.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第二节 顶板管理.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第三节机电、设备及运输管理.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第四节防治水.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第五节“一通三防”技术安全措施.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第六节其它规定.错错误误!未定义书签。错误未定义书
4、签。错误!未定义书签。未定义书签。第八章灾害应急措施及避灾路线.错错误误!未定义书签。错误未定义书签。错误!未定义书签。未定义书签。第一章第一章概概 况况第一节第一节编制依据编制依据一、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、观文煤矿煤质管理办法第二节第二节工作面位置及井上下关系工作面位置及井上下关系开
5、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地表标高一水平+1175m+1358m采区名称井下标高二采区+1120m+1150m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,对应地面位置地表有大量田地、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。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
6、作面;工作面北面为上覆煤层 11901 工作井下位置及四邻采掘情况面(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345倾斜长度120斜面积41400(m1-2-1:22401)(m)附图工作面平面布置图(m2)第三节第三节工作面参数及煤层情况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 2.0m。
7、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(Mad)质老老顶顶0.98(Ad31.73(Vd)8.33(Fcd)60.21(St.d)1.10Qgr.vd23.59工业牌号WY03第四节第四节 煤层顶底板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(MT554-19
8、96),具体顶底板情况详见表 1-3 煤层顶底板情况。表 1-3煤层顶底板情况顶底板顶底板名称名称岩石名称岩石名称厚度厚度(m)(m)岩石特性岩石特性灰色,细粒结构,中厚层状,底部细砂岩2.53.22有黑色条纹,含少量黄铁矿结核。46裂隙发育,水稳定性较差。为 S2砂硬度硬度系数系数顶顶板板底底板板直接顶直接顶细粒砂岩泥质粉砂岩粘土岩炭质泥岩1.02.6体。灰色泥质砂岩,层理明显,性脆,裂隙发育,含砂质泥岩,易垮冒灰色、灰黑色,泥质结构,发育少46伪伪顶顶0.50.54量裂隙,岩层破碎易,冒落水稳定24性差,遇水易膨胀伪伪 底底粘土岩砂质泥岩1.00.58灰色,含泥岩,层理明显,裂隙发育,水稳
9、定性差,遇水易膨胀灰色泥质砂岩,中厚层状,局部夹24直接底直接底泥质粉砂岩2.53.06少量泥质及炭质条带,层理明显,46裂隙发育,为 S1砂体。附图 1-4-2:22401 工作面地层综合柱状图第五节第五节地质构造地质构造一、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
10、、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地质构造构造名称构造名称性质性质倾向倾向()倾角倾角()落差落差对回采的影响程度对回采的影响程度构构造造列列表表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
11、收有较大影响工作面运输顺槽西翼揭露,对F2401正断层273651.2m工作面的布置及煤炭回采有一定影响。工作面运输顺槽西翼揭露,对F2402逆断层110651.5m工作面的布置和回采有一定影响。工作面运输顺槽西翼揭露,落F2403正断层270702.5m差较大,对工作面的布置及煤炭回采有较大影响。工作面运输顺槽中部揭露,落F2404正断层120352.5m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。工作面回风顺槽西翼揭露,对F2406正断层260751.6m工作面的布置和回采有一定影响。第六节第六节水文地质
12、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
13、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。第七节第七节瓦斯情况瓦斯情况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
14、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。第八节第八节影响回采的其它因素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,
15、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。第九节第九节储量及服务年限储量及服务年限一、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。第二章第二
16、章采煤方法采煤方法第一节第一节巷道布置巷道布置一、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-
17、4:22401 材料顺槽、回风顺槽支护断面图(1:50)第二节第二节采煤方法及采煤工艺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
18、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。(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
19、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 ZY3500/15/28 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
20、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第三节设备配置设备配置一、工作面设备配置:1、工作面设备配备为: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
21、 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第三章第三章顶板控制顶板控制第一节第一节支护设计支护设计一、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,
22、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。(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
23、.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 20
24、m 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,DW25-31.5/100 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
25、节第二节工作面顶板控制工作面顶板控制一、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。
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