采矿工程毕业设计（论文）-兴星煤矿18#-2号采煤工作面设计.doc

黑龙江科技大学毕业设计任务书学 生 姓 名： 唐思林 任务下达日期： 2013 年 12 月 20日设计开题日期： 2013 年 12 月 21日设计开始日期： 2014 年 2 月 28 日中期检查日期： 2014 年 4 月 25 日设计完成日期： 2014 年 6 月 7 日一、设计题目：兴星煤矿18#-2号采煤工作面设计 二、设计的主要内容： 根据工作面概况及地质特征完成工作面储量服务年限、工作面巷道布置、采煤工艺、工作面运输、通风与安全、排水、工作面主要经济技术指标、一通三防及矿井六大系统。三、设计目标：完成兴星煤矿18#-2号采煤工作面设计，掌握所学的理论知识，培养应用所学知识解决工程设计及相关实际问题的能力、独立工作能力，使学生掌握工程技术人员基本技能。指 导 教 师： 院（系）主管领导： 年 月 日摘 要矿井属低沼矿井，相对瓦斯涌出量6.92m3/t，绝对瓦斯涌出0.9608m3/min，煤层自燃倾向性为类，属不易自燃煤层。矿井正常涌水量为22m3/h，最大涌水量为40m3/h。实际涌水量17.2 m3/h。矿井现有18#-1号一个采煤工作面，现正常回采，接替工作面为18#-2号准备工作面，为缓解接替紧张形势，现对18#-2号工作面进行设计。18#-2号工作面位于1采区东南部，东部、西部为未开采区，南部为2采区三条上山大巷，北部为18#边界保护煤柱。18#-2号工作面地面标高+200m+230m。井下标高+100m+135m。本工作面地面为丘陵地区，无大的建筑物和构筑物，回采过程中无需采取留设煤柱等影响开采方式的安全措施。根据该工作面煤层赋存条件及地质构造情况，结合我矿现有技术条件，15号工作面采用走向长壁后退式采煤方法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法处理采空区。关键词： 上山开拓 走向长壁采煤法 采煤工艺目 录 摘 要I目 录II第1章 工作面概况11.1 工作面概况11.1.1. 运煤系统21.1.2. 运料系统21.1.3. 通风系统21.1.4. 排水系统21.1.5. 工作面生产及接替情况21.2 18#-2工作面位置及参数31.3 煤层赋存特性31.4 煤层的顶底板情况51.5 地质构造71.6 水文地质71.6.1 矿井生产水文地质概况71.6.2 充水因素分析71.7 其他因素81.8 储量及服务年限91.8.1 储量91.8.2 采煤工作面服务年限10第2章 巷道布置方式112.1 采煤方法112.2 18#-2工作面巷道布置112.3 硐室及其他巷道布置11第3章 顶板控制123.1 支护设计133.1.1 支护强度验算133.1.2 乳化液泵站设计143.2 工作面顶板管理153.2.1 控顶方法153.2.2 移架方法163.3 两巷、端头支护顶板管理173.3.1 端头支护173.3.2 超前支护173.3.3 两巷支架回撤173.3.4 上下出口及两巷的维护要求183.3.5 工作面运料及材料管理183.4 矿压观测193.4.1 工作面的矿压监测布置193.4.2 超前支护的矿压观测布置193.4.3 支护质量监测193.4.4 观测时间要求19第4章 生产系统204.1 “一通三防”系统214.1.1 通风系统214.1.2 瓦斯防治234.1.3 综合防尘系统234.1.4 防灭火系统244.2 运输系统244.2.1 出煤系统244.2.2 运料系统254.3 排水系统254.3.1 排水方法254.3.2 排水路线254.4 供电、照明系统25第5章 安全避险“六大系统”265.1 监测监控系统275.1.1 矿井监测监控系统布置275.1.2 技术要求275.1.3 测风站设置275.2 人员定位系统275.3 紧急避险系统285.4 压风自救系统285.5 供水施救系统295.6 通讯联络系统295.6.1 通信系统29第6章 工作面生产能力30第7章 采煤工艺及设备选型317.1 采煤工艺327.1.1 工艺流程327.1.2 采高和循环进度327.1.3 落煤327.1.4 装运煤327.1.5 工作面支护及采空区处理327.2 工作面运输设备选型337.3 工作面设备配置33第8章 劳动组织人员主要经济技术指标358.1 劳动组织358.1.1 循环方式358.1.2 作业方式358.1.3 循环作业图表358.1.4 组织方式368.1.5 劳动组织图表368.2 主要经济技术指标37第9章 煤质管理39第10章 安全技术措施4010.1 一般规定4010.2 悬移支架使用操作安全技术措施4010.2.1 一般规定4110.2.2 使用注意事项4210.2.3 移架操作安全措施4310.2.4 液压件的维修与保养4410.2.5 支护用品使用管理4410.2.6 放顶煤措施4510.2.7 工作面防冒顶、片帮措施4610.2.8 工作面冒顶处理措施4610.2.9 过断层、空巷及压力大时的移架4710.2.10 悬移支架工作面工程质量要求4710.2.11 顶板初次来压与周期来压管理措施4810.3 防治水4810.4 “一通三防”及安全监控4910.4.1 瓦斯防治4910.4.2 综合防尘5010.4.3 防灭火5110.4.4 通风安全监控5110.5 机电运输管理5210.5.1 刮板输送机的使用5210.5.2 带式输送机的使用5410.5.3 电气的维修5510.5.4 泵站5610.6 注水措施5610.6.1 煤层注水的基本要求5610.6.2 注水系统5610.6.3 注水设备5610.6.4 注水压力5610.6.5 注水量5710.6.6 注水方法5710.6.7 安全技术措施5710.7 其他5810.7.1 落煤措施5810.7.3 文明生产5810.7.4 图牌板管理5910.7.5 煤炭质量与资源回收5910.7.6 工作面结束后安全技术措施59第11章 灾害预防及避灾路线60致 谢61参考文献62V第1章 工作面概况1.1 工作面概况矿井划分为8个采区，其可采范围内煤层标高+200-850m，南部.北部.西部均以井田边界为界，东部为未开采的煤层。矿井南北走向长2.13km，东西倾斜宽2.68km，煤层平均厚度2.5m，煤层倾角19 25。18#-2工作面位于1采区运输上山左翼，该工作面上顺槽顶板标高为+110m+125m，下顺槽顶板标高为+135m+150m。工作面位置及井上下关系见表1。表1-1 18#-2工作面位置及井上下关系表概况煤层名称18#煤层水平名称第一水平采区名称1采区工作面名称18#-2煤层地面标高（m）+200+230工作面标高（m）+100+135地面位置18#-2煤层工作面对应地表无建（构）筑物，地表多为农田，多被季节性农作物所覆盖，属于丘陵地形，地貌趋势东西高，中部地势平坦。井下位置及四 邻采掘情况18#-2工作面北部为18#煤层保护煤柱，南临15轨道上山、15回风上山,东、西为实体煤层。表1-1 18#-2工作面位置及井上下关系表续表回采对地面设施影响地面无村庄，无民房等重要建(构)筑物，回采时对地面影响不大。走向长（m）2,68km倾斜长（m） 2.13km总面积（m2）5.17km21.1.1. 运煤系统回采工作面采出的煤炭由工作面工作面下顺槽轨道下山四联巷皮带下山主井煤仓地面。1.1.2. 运料系统材料由地面副井井底车场轨道下山回采工作面上顺槽或掘进工作面。矸石及设备升井运输与上述方向相反。1.1.3. 通风系统新鲜风：由副井井底车场轨道下山工作面下顺槽回采工作面（或掘进工作面）。乏风由回采工作面（或掘进工作面）工作面上顺槽专用回风巷回风下山风井排至地面。1.1.4. 排水系统涌水工作面上（下）顺槽轨回二联巷水仓中央水仓地面。1.1.5. 工作面生产及接替情况矿井现有15#1一个采煤工作面，采煤方法为走向长壁后退式回采，现正常回采。1采区工作面接替顺序为：18#-1工作面18#-2工作面18#-3工作面18#-4工作面。1.2 18#-2工作面位置及参数18#-2工作面位于1采区东南部，18#2工作面北部为18#1煤层采空区，南临15轨道上山、15回风上山、。东、西为实体煤层。18#-2工作面地面标高+200+230m。井下标高+100m+150m。本工作面地面为丘陵地区，无大的建筑物和构筑物，回采过程中无需采取留设煤柱等影响开采方式的安全措施。18#-2上顺槽设计开口位置18#-2联巷内,设计方位300，+2上坡掘进施工，掘进200m后向南开切眼。18#-2下顺槽设计开口位置在18#-2下顺槽绕巷内，开口坐标X：3831269，Y：38461274，设计方位305，+2上坡掘进施工，掘进200m后向南开切眼。18#-2切巷在下顺槽内开口，设计方位212，+3上坡掘进施工，掘进145m后与18#-2上顺槽贯通。18#-2上顺槽沿18#工作面采空区沿空留巷，有利于瓦斯防控和顶板支护。巷道支护为锚杆支护，巷道变形较小，有利于顶板支护，因此18#-2工作面上顺槽采用沿空留巷。18#-2下顺槽在煤壁中沿掘煤层顶板掘进。1.3 煤层赋存特性1、 含煤地层兴星煤矿含煤地层主要包括4#、5#、8#、9#、11#、15#、18#出露地层主要有上太古界麻山群变质岩系，中生界上侏罗统滴道组、下白垩统城子河组、穆棱组、东山组及新生界第四系冲、洪积层。2、 煤层特征（1）上部层段（18#煤层顶部穆棱组下界）：本段地层厚130200m，共含煤2层,其中可采2层（18、15#煤层）。岩性以粗砂岩、含砾中粗砂岩为主,细、粉砂岩为次。 （2）中部层段（911#煤层）：本段地层厚200240m，由西往东稍有增厚，共含煤2层,其中可采2层（11、9#煤层）。岩性以中、粗砂岩、细砂岩、粉砂岩为主，其次为泥岩、薄层凝灰岩及煤层等组成。其特点是：煤层较集中，分布均匀,煤层结构复杂-较复杂，在煤层顶板大部有薄层灰绿色凝灰岩,标志层明显。（3）下部层段（4上滴道组上界）：本段地层厚120160m，由西往东渐变厚，共含煤3层,其中可采3层（8、5、4#煤层）。局部可采2层（5、8#煤层）岩性以细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层等组成。其特点是：颗粒细，标志层不十分明显，在5、4#煤层顶、底部含有菱铁矿结核。兴星煤矿批采的8、5、4#煤层赋存在此层段中，与下伏上侏罗统滴道组为平行不整合接触关系。可采煤层特征，见表1-2。表1-2 煤层情况表煤层情况煤（矿）层总厚（m）17.5煤层结构煤层倾角（）1925简单可采指数（%）95变异指数（%）10稳定程度较稳定煤层区内煤呈黑色。层状构造，复杂线理-细条状结构，即宽度在25mm的镜煤，丝炭条带与层状暗煤条带相间分布。丝绢-弱玻璃光泽，质地较硬，内生裂隙不发育，断口不平坦，煤的宏观类型以半光亮煤和半暗煤为主，次为暗煤和亮煤。煤层变化较小，1.73.3m，平均2.5m。煤层倾角平均1925，属缓倾斜煤层。1.4 煤层的顶底板情况1.18#煤层直接顶：一般为深灰色或灰黑色粉砂岩.砂质泥岩和泥岩，有局部为细粒砂岩，平均厚8.14m。岩石垂直抗压强度为202252kg/cm2；内摩擦角为75588418；普氏硬度系数为23。2.18#煤层老顶：是灰白色.含云母特多的细至中粒长石石英砂岩，常称为大占砂岩，平均厚4.46m。3.18#煤层直接底板：为黑色细砂.粉砂.砂质泥岩及泥岩，岩石容重为2.61g/cm3。4.18#煤层老底：为上石炭统太原组的L7-8灰岩，平均总厚11.00m，质坚性脆。 表1-3： 煤层顶底板情况表煤层顶底板情况顶板名称岩石名称厚度（m）岩性特征直接顶板砂质泥岩9.21-7.078.14为深灰色或灰黑色粉砂岩、砂质泥岩和泥岩，有局部为细粒砂岩，平均厚8.14m。直接底砂质泥岩5.7-7.66.65黑色细砂、粉砂、砂质泥岩及泥岩，平均总厚6.65m。老底石灰岩20.51-25.2122.86上石炭统太原组的L7-8灰岩，平均总22.86m，质坚性脆。 图1-1 综合地质柱状图1.5 地质构造本矿区位于鸡西煤田的南部边缘，勘探区地层走向近东西向，为一两翼大致对称、向东倾伏的向斜构造，同时发育近东西向、北西向、北东向三组断裂，小断层发育，构造简单，在本工作面东侧发育有张小庄逆断层，走向138，倾向48，区内延伸长度790m，落差小于50m，自采区向西南延伸出区外，向北西逐渐尖灭，区内控制程度较差。1.6 水文地质1.6.1 矿井生产水文地质概况本工作面开采18#煤层，开采标高为+100m+135m，矿井充水水源以底板L7-8灰岩渗水为主，矿井正常涌水量为22m3/h，最大涌水量为40m3/h。1.6.2 充水因素分析1.大气降雨与第三系泥灰岩水及第四系砂砾石层孔隙潜水：本矿区地表属丘陵地形，西区内南.北地势较高，中部较低；东区内东.西地势较高，中部地势较平坦。地表多地坎.冲沟，地表无水体，大气降雨多顺冲沟流走，对地下水的补给较差，18#煤层埋藏较深，第四系及地表水会在18#煤层埋藏较浅处有一定的补给。2.18#煤层顶板砂岩裂隙承压水：18#煤层顶板砂岩裂隙承压水即18#煤顶板含水层，由45层灰白色及灰色中细粒.中粗粒砂岩组成，俗称“大占砂岩”.“香炭砂岩”.“砂锅窑砂岩”，该层一般含水性较弱，在矿井生产过程中，顶板砂岩裂隙承压水多以顶板淋水的方式涌入到矿坑，构成顶板直接充水水源，对18#煤开采影响有一定影响，但不会对矿井构成威胁。3.18#煤层底板灰岩岩溶裂隙承压水：1.奥陶系灰岩水为底板承压水，由于太原组上.下含水层中间的砂泥岩段和L7-8灰岩至二l煤层底板砂泥段，能起到较好的隔水作用；且距18#煤层较远，奥陶系灰岩水只能作为潜在威胁存在，一般对开采不会造成直接影响；2.L1L4灰岩水：L1L4灰岩分布稳定，常合并为12层，平均厚33.06m，和下部的奥陶系灰岩水水力联系密切，同样为底板承压水，但由于其距18#煤层较远，中间又有一定厚度的隔水层存在，一般对开采不会造成影响；3.L7-8灰岩水是18#煤底板直接充水含水层，因L7-8灰岩至二1煤层底板平均厚度34.15m，能起到一定的隔水作用。4.断裂构造对矿床充水的影响：本工作面附近的主要断裂构造为工作面东侧的张小庄逆断层。5.钻孔对矿床充水的影响：工作面附近无钻孔，掘进时不会受到钻孔水的影响。1.7 其他因素 1.影响开采的其他因素矿井区域区域地温梯度约为2.7C/100m，地温.地压均无异常。根据井下实测资料，底板温度最高不大于20，总体属地温正常区，不存在热害问题。 2.地质部门对工作面回采过程中的建议（1）该工作面水文地质条件简单，回采期间有少量老空积水，回采期间加强水情观测，完善工作面排水系统，并做到经常维护排水设备，能及时将积水排出工作面。（2）工作面设计回采范围内为低瓦斯区域，回采过程中要注意瓦斯区域治理措施的执行，有效的防治瓦斯超限。（3）工作面回采时按要求对原始没块段探测煤厚，掌握煤层变化情况，及时调整支架回采高度。（4）回采时要加强地质及水文地质观测，若发现异常情况，及时向调度室、生产技术部汇报。（5）严格执行在回采期间的煤层注水措施，有效控制顶板，降低工作面回采期间瓦斯涌出量，降低粉尘浓度，确保安全生产。（6）加强对矿压较大段巷道的维护，以及薄煤段顶板的管理。（7）工作面上段（60m）布置在原18#-1采空区内，回采期间要加强采空区段顶板及煤墙的闭帮管理，防止出现落碴伤人事故。（8）原始块段煤层松软、易片帮，加强对工作面工程质量管理，防止片帮、冒顶事故的发生。 表1-4： 影响回采的其他地质情况表影响回采的其它地质情况瓦斯瓦斯绝对涌出量为0.9608m3/min，属低瓦斯区域，回采时应注意工作面通风管理和瓦斯监测、治理工作。煤尘爆炸指数无煤尘爆炸性影响回采的其它地质情况煤的自燃倾向性不易自燃地温正常地压正常普氏硬度（f）煤层直接顶直接底0.3-0.523121.8 储量及服务年限 1.8.1 储量18#-2工作面走向长度200m，倾斜长度200m，面积为41875m2。工业储量：ZG = S总HR=418752.51.5=213981t可采储量：ZK= ZGC=21398195%=203282t式中：ZG工业储量，t；ZK可采储量，t；S总工作面总面积，m2； H原始煤段平均煤厚，m； R煤的容重，t/m3； C采出率，% 1.8.2 采煤工作面服务年限 服务年限=可采储量/设计月产量 =203282/16893 =12月 第2章 巷道布置方式 2.1 采煤方法 根据该工作面煤层赋存条件及地质构造情况，结合我矿现有技术条件，18#-2工作面采用走向长壁后退式的采煤方法，全部垮落法处理采空区。 2.2 18#-2工作面巷道布置18#-2工作面采用走向长壁布置，工作面进风巷（下顺槽）与回风巷（上顺槽）设计为梯形巷道，均采用工字钢单棚支护，工字钢规格：2.5m（梁）2.6m（腿），巷道上宽2.5m，下宽3.8m，净高2.2m，巷道净断面积6.9m2。切巷设计为梯形巷道，采用工字钢单棚支护，工字钢规格：2.7m（梁）2.9m（腿），巷道上宽2.7m，下宽4.3m，净高2.5m，巷道净断面积9.0m2。 表2-1 18#-2工作面设计工程量表序号巷道名称煤岩性质支护形式掘进断面()净断面()工程量(米)118#-2上顺槽半煤岩11#矿工钢棚10.59.0310218#-2下顺槽岩11#矿工钢棚10.59.0355318#-2切巷煤11#矿工钢棚8.26.9145合计810 2.3 硐室及其他巷道布置在工作面下顺槽布置有十一个钻场，设计为梯形巷道，均采用工字钢单棚支护，深5m。工字钢规格：2.5m（梁）2.6m（腿），巷道上宽2.5m，下宽3.8m，净高2.2m。 第3章 顶板控制3.1 支护设计 3.1.1 支护强度验算1.采用经验公式计算支护强度本设计参照近水平不稳定厚煤层研究报告中的支护强度计算，利用最危险的状态的近似计算分析来确定工作面支护强度。Pt=9.81hrk=9.812.52.66=382.59KN/m2式中：Pt-工作面合理的支护强度，KN/m2;h-采高，2.5m；r-顶板岩石重力密度，2.6t/m3；k-工作面支柱应设支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4-8，该处取6；2.支柱实际支撑能力确定： Rt=kgkskbkakhR =0.990.950.901.01.0500 =423.2KN/柱式中： Rt支柱实际支撑能力，KN； kg工作系数，0.99； ks增阻系数，0.95； kb不均匀系数,0.90; ka倾角系数,1.0; kh采高系数,1.0; R支柱额定工作阻力，500KN；3.工作面合理的支护密度 N=Pt/Rt=382.59/423.2=0.90柱/m2式中：N支柱的支护密度，柱/m2Pt-最大的支护强度，382.59KN/m2Rt-支柱实际支撑能力，423.2KN/柱 4. 支护设备选择 根据上述有关参数，工作面实际支护密度为4/3.61=1.110.90，所以支护密度合理。结合采高、18#-1工作面回采时支护强度等因素，18#-2采煤工作面选用ZZ4000/17/35型液压支架，满足顶板控制支护强度的需要。 3.1.2 乳化液泵站设计根据18#-2采煤工作面选用的ZZ4000/17/35型液压支架满足各项技术参数要求，确定该工作面选用规格型号RB125/25的乳化液泵站一套（两泵一箱）。1.液压管路路线： 泵站四联巷11轨道下山18#-2下顺槽18#-2工作面。2.泵站及管理要求（1）.泵站设备的维修管理由采煤队负责，维修管理措施质量要求及管理制度由采煤队制定实施。（2）.泵站司机持证上岗，严格执行操作规程及交接制度，必须认真检查乳化液浓度并填写检查记录。（3）.泵压不小于25MPa，乳化液浓度为3%5%，有配比和检测方法，且泵站周围不得有积水、杂物。（4）.油箱必须有过滤网，正常情况下油箱盖必须盖好，在主供液管出口（四联巷口）处安装一个过滤器。（5）.泵箱的自动给液装置配备齐全完好，严禁开空泵、漫油箱。（6）.开泵前检查泵站和液压系统各部件，达不到完好标准不准开泵。（7）.管线设专人管理维护，管线吊挂整齐。（8）.液压管路无跑冒滴现象，密封圈和油管损坏后及时更换。（9）.泵压由检修工调定，其他人员不得调整，正常情况下只准开一台泵，另一台泵备用，若有损坏及时修复。（10）.更换液压管或液压管密封，应停油泵或关闭断路阀。（11）.加强液压泵用水的水质及油脂管理，及时清理泵箱和过滤网。3.2 工作面顶板管理 3.2.1 控顶方法1.规格型号和主要参数。18#-2工作面采用ZZ4000/17/35型液压支架支护顶板。悬移支架具体技术参数见表3-1。表3-1： 整体顶梁悬移液压支架技术参数表名称单位参 数备注基本架端头（过度）支柱高度mm17003500 支架长度mm28004000含前伸梁外露部分支架宽度mm23803375 伸缩梁长度mm800行程800伸缩梁宽mm900 支架中心mm1500架间隙40mm支柱直径125双向液压支柱支柱数量根4 整架重量吨10.5 移架步距Mm700 工作阻力KN4000 初撑力KN1884泵压25MPa表3-1： 整体顶梁悬移液压支架技术参数表续表支护强度MPa0.78 柱鞋直径mm外形35040020内径148 控制方式 集中控制无需注液枪移架方式 邻架操作 2.顶板管理参数表表3-2：顶板管理参数表最大控顶距3375mm棚架中心距100020mm最小控顶距2380mm顶底板移近量100mm放顶步距700mm供液压力25MP支架初撑力1884KN支架工作阻力4000KN 3.2.2 移架方法1.移架方式及顺序采用人工操作液压的方法进行移架站柱。移架时首先从工作面刮板输送机机头处第一架开始，其他支架以第一架为基准依次移架，保证支架平直。2.移架操作顺序（1）工作面刷帮落煤后伸出伸缩梁护顶。（2）卸载支架后柱，操作手柄收后柱使其脱离浮煤或浮矸（柱鞋底部脱离底板100mm），稍降支架前柱使顶梁可移动时立即停止。（3）伸出移架千斤顶活塞，移动顶梁和后柱（前柱不动），使支架移至规定步距（0.7m）。此时同时收回伸缩梁。（4）顶梁移到位后，操作手柄升起支架后柱，使顶梁与顶板严密接触，以保证达到初撑力。（5）将支架前柱收起移至煤壁，使前柱垂直顶梁，升紧前柱。（6）工作面支架全部前移后，将托梁整体前移。 （7）移过托梁后，前移刮板运输机。（8）将各操作手把扳到“零”位。3.3 两巷、端头支护顶板管理 3.3.1 端头支护工作面下出口处端头支架采用3架ZZ4000/17/35型液压支架，支架长5.67m，宽1.42m。端头支架使用要求与工作面普通支架架相同。上、下安全出口紧挨悬移支架处采用迈步式超前支架加强安全出口支护。 3.3.2 超前支护在上、下顺槽自工作面煤墙向外使用单体柱（DW22）配型钢梁（2.4m）打抬棚进行支护，支护长度不少于20m（距采面10m内打成双排，采面煤壁侧10m外打成单排）。单体液压支柱配型钢梁走向布置，一梁三柱，柱距为0.8m，梁头接梁头，梁面间背实。安全出口处超前支护不得间断，支柱完整无缺，打成一直线，支柱穿齐柱鞋，栓齐、栓牢防倒链，初撑力达到90KN以上，高度不低于1.8m，并有0.7m宽的人行道。 3.3.3 两巷支架回撤1.回撤前，首先加强巷道支架维护和浮煤矸清理工作，确保巷道安全畅通。2.回棚前首先准备好回柱器（拉木机）、长钎等回棚工具及荆芭、椽杆等护顶护帮材料。3.回棚时，要严格执行敲帮问顶制度，凿掉悬岩危矸。4.回棚时，回棚人员分别在工字钢梁端头0.5m处用单体柱打一点柱，用长钎将工字钢棚一端棚口错开，拴牢回柱器回撤棚腿，拉棚腿时要先挖好腿窝，然后再拉，避免强拉应拽以防伤人。5.人员应站在顶板完整、支架状况较好的地方，避开回柱器同力作用线方向操作。6.回出后，用卸载手把缓慢卸载支柱，拉出棚梁和支柱。7.回出的工字钢要及时运出巷道，堆放在指定地点不得影响行人、通风及运输。8.工字钢棚梁回撤后，及时采用单体液压支柱配合2.4m兀型钢梁支护巷道，用荆芭、椽杆将顶帮背实。 3.3.4 上下出口及两巷的维护要求1.加强对巷道的维护，发现巷道变形、棚子失效、片帮、漏顶要及时维护，确保两巷支护完整，无断梁折腿，空帮空顶。不能有效支护时，应及时架棚式或打点柱维护。2.加强上、下出口及两巷管理，保持巷道净高不低于1.8米，人行道宽度不小于0.7m，净断面最低不小于5m2。 3.支柱必须穿齐柱鞋，并栓齐、栓牢防倒链，初撑力不小于90KN。4.要经常安排专人将顶板上易掉落的危岩悬矸找掉，以免掉落伤人。5.维护巷道每组至少两人操作，不准一人单独作业，维修时，随时注意顶板，防止顶板掉矸伤人。3.3.5 工作面运料及材料管理1.工作面运料（1）、人工向工作面运料要稳，两人抬时动作要统一，防止碰手碰脚。（2）、运料和行人不准走输送机上。2.材料管理（1）、材料必须码放整齐，分类挂牌管理，严禁影响通风运料及行人。（2）、备用单体柱不少于25根（100mm20根、125mm5根），放置于距工作面不小于30m以外、100m以内的地方，单体柱必须竖立，专人挂牌管理，顶梁靠放整齐，编号管理。(3)、备用材料：工作面经常备足不少于40根坑木（规格180mm2300mm）等抢险木料，以及50根椽杆，50块荆芭等防冒顶材料，放置在不超过100m范围内。 (4)、备用乳化液不少于150kg，存放于泵站附近。(5)、必须备用一定数量的机电设备配件，并摆放整齐，放在距工作面100m以外，向工作面运配件时严禁摔碰，防止损坏。(6)、装运单体支柱到工作面进风巷口外，应卸下操作阀，并用塑料塞子塞住支柱阀口，以防煤尘或其它物品进入。(7)、人工运送时，严禁拖拉，应人工抬运轻抬轻放。3.4 矿压观测 3.4.1 工作面的矿压监测布置1.监控工作必须质量标准化要求执行，把监控工作纳入正常生产技术管理中，切实掌握支护质量和顶板动态，及时消灭“死角”，把好安全关。2.工作面每隔10架安装一根带表支柱，压力观测以此支柱为准。 3.跟班队长或班组长带表进面，认真填写当班发现的问题及处理方法，遗留问题要附处理意见，并反馈到区队值班室。4.值班人员对当天反馈的信息，在班前会上向职工及时贯彻，分析原因，并提出处理意见。5.跟班队长或班组长必须对支柱进行精心测量，认真填写，不得滥造数据，上井后及时将数据交区队值班室。6.支柱初撑力不低于471KN，初撑力达标率不低于80%。7.对工作面上、下端头及其他出现异常情况地段的支柱，必须进行根根三班监控，以加强对事故多发点和薄弱区域的管理。 3.4.2 超前支护的矿压观测布置工作面上下超前支护必须做到班班监控，认真填写压力观测记录。支柱初撑力不小于90KN，达标率不低于80%。发现支柱有漏液、损坏现象，立即更换。 3.4.3 支护质量监测每旬由生产技术部不定期对工作面和两巷支护质量动态检查三次，对存在问题由采煤队立即整改。检查内容要包括支架初撑力、煤壁片帮情况、采高及端面顶板冒落情况，两巷单体支柱初撑力、超前支护质量等。 3.4.4 观测时间要求1.工作面：观测到老顶初次来压。2.两巷超前支护：观测至工作面回采结束。3.支护质量监测：整个生产期间。第4章 生产系统 4.1 “一通三防”系统 4.1.1 通风系统18#-2工作面回采期间采用上行风，下顺槽为进风巷，上顺槽为回风巷。附图4：18#-2采煤工作面通风系统示意图。1. 通风方式根据我矿采煤方法（走向长壁后退式），为减小采空区漏风量，工作面采用独立U型通风，通风动力由风井主扇提供。2. 工作面通风路线（1）新鲜风流：地面主、副井轨道下山、皮带下山18#-2下顺槽18#-2工作面。（2）乏风流：18#-2工作面18#-2上顺槽18#-2专用回风巷回风下山风井地面。3. 工作面风量计算(1)、按照瓦斯绝对涌出量计算：根据2015年度我矿进行的瓦斯涌出量测定结果显示,原18#-1工作面平均瓦斯绝对涌出量为1.98 m3/min；根据矿井对18#-1上顺槽回风流瓦斯浓度进行连续一个月的观测结果显示,瓦斯浓度平均值为0.3%,经计算该工作面瓦斯绝对涌出量为2.74 m3/min。按照规定取较大值进行计算采面需风量,现18#-2采煤工作面与原18#-1采煤工作面为临近工作面,所以18#-2采煤工作面瓦斯涌出量可采用原18#-1采煤工作面瓦斯涌出量数值。即18#-2采煤工作面绝对瓦斯涌出量取值为2.7 4m3/min。Q =125Kq=1251.82.74=616.5 m3/min式中：Q 采煤工作面实际需风量m3/min；q 采煤工作面平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；K 采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数和备用系数，根据实际考察确定（引用原18#-1采煤工作面正常生产条件下，连续观测1个月，日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值），通常机采工作面K=1.2-1.6；炮采工作面K=1.4-2.0；水采工作面K=2.0-3.0；本工作面取1.8。125采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。(2)、按工作面温度计算：Q=60VSK=600.57.01.0=210 m3/min式中： Q 采煤工作面实际需风m3/min； V 采煤工作面风速，按工作面空气温度15，适宜的风速为0.5m/s； S 采煤工作面平均断面积，取最大和最小控顶断面积的平均值，m2取7.0； K采煤工作面长度风量系数，18#-2采面长度为90m，取K=1.0。(3)、按炸药消耗量计算该采煤工作面为人工手镐落煤，不存在放炮现象。(4)、按采煤工作面最多人数计算Q =4N=470=280m3/min式中： Q采煤工作面实际需风量，m3/min； N采煤工作面同时工作的最多人数，单班取35人，交接班最多人数取70人； 4每人每分钟的供风量不得少于4m3/min。(5)、按风速验算按最低风速验算：采煤工作面的最低风量：Q =15S=157.0=105 m3/min式中： Q采煤工作面的最低风量，m3/min； S采煤工作面平均断面积，取最大和最小控顶断面积的平均值，取7.0 m2；15采煤工作面允许最低风速，0.2560=15m/min按最高风速验算：采煤工作面的最高风量：Q =240S=2407.0=1680 m3/min式中： Q采煤工作面的最高风量，m3/min； S采煤工作面平均断面积，取最大和最小控顶断面积的平均值，取7.0 m2； 240采煤工作面允许最高风速，4.060=240m/min4、风量确定根据以上各个计算结果，最大值为按瓦斯涌出量计算需风量616.5 m3/min，经验算105616.51680，符合规程要求，最后确定18#-2采煤工作面需风量为616.5 m3/min。 4.1.2 瓦斯防治1.严格执行瓦斯检查制度，每班检查不少于3次，严禁空班漏检。2.防止瓦斯积聚，严禁超限作业。3.加强通风管理，爱护通风设施，保证足够风量。4.加强隅角瓦斯管理，必要时两端头支柱须提前回掉一排和加设风障吹散，如仍有瓦斯超限，必须采取措施处理。5.运输巷须按规定安设瓦斯报警仪。6.管理好风门，两道风门不得同时打开，有损坏的风门及时向通修队汇报。 4.1.3 综合防尘系统矿井防尘水源来自地面消防水池，地面利用108mm的供水管路敷设到副井底，利用管径为80mm 的钢管延伸至轨道下山送至18#-2上、下顺槽，然后再利用管径为57mm 的钢管延伸至切巷位置将水送至工作面各个角落。1.两巷各设一趟防尘供水管路，保证水源、水压，定期冲刷巷道壁，减少煤尘堆积。2.各防尘设施正常使用，并设专人维护和管理，由机电队管理和维护。3.出煤系统各转载点落差不得超过0.5m，各转载点设齐洒水喷雾装置并保持完好，做到开动就喷雾。4.工作面上安全出口以外10-20m范围内各安装一道净化水幕，另外在回风巷距工作面50m处安装一道降尘水幕。5.工作面上、下顺槽必须安装隔爆水棚，水量不小于200L/m2,水棚排距1.2-2.0m，棚区长度不小于20m，隔爆水棚的位置距工作面60-200m。6.采用湿式打眼，严格执行煤层注水制度。7.煤壁采用浅孔注水，每隔46米打一个注水眼，每个注水眼眼深不小于5米，注水时间不能低于10分钟，以煤壁或顶板渗水为准。8.机械保护齐全，做好个人防护。 4.1.4 防灭火系统矿井井下建立消防材料库，其储存的材料、工具的品种和数量符合矿井安全专篇相关要求。18#-2采煤工作面上、下顺槽均安装供水管路，上、下顺槽应每隔50m 设置支管和阀门。下顺槽胶带输送机机头前后两端各20m范围内，用不燃性材料支护，刮板输送机机头和带式输送机机头各放置两台干粉灭火器，并齐全完好，井下所有人员必须会使用灭火器材；带式输送机机头必须设置带式输送机机头处必须配备两个灭火砂箱，并且司机能够正确熟练使用和操作；机头必须安设喷雾设施、降尘水管。每季度应对18#-2采煤工作面消防管路系统以及井下消防材料库的设置情况进行一次检查，发现问题，及时解决。4.2 运输系统 4.2.1 出煤系统1.运输设备及运输方式工作面采出的煤通过工作面1部SGZ-730/320型刮板输送机、运输巷1部SGZ-730/320型刮板输送机，一部STJ-650型带式输送机、18#-2运输联巷1部SGZ-730/320型刮板输送机和皮带下山两部STJ-800型带式输送机运至煤仓，由箕斗提升至地面。2.煤炭的运输路线：18#-2工作面18#-2下顺槽18#-2运输联巷皮带下山煤仓地面。 4.2.2 运料系统设备及材料的运输路线及方式1.工作面需要的材料、设备等物资由地面副井轨道下山18#-2下顺槽18#-2工作面（出料：反向进行）。2.运输方式：在地面、副井底和轨道下山使用矿车运至18#-2下顺槽巷口，在18#-2下顺槽和18#-2工作面由人工搬运。4.3 排水系统 4.3.1 排水方法工作面上、下顺槽均建立排水阵地，各安设两台BQW15/30-3型水泵（一备一用），直径为57mm排水管路一趟。水泵、水管必须由专人维护。 4.3.2 排水路线 18#-2工作面上顺槽出水点18#-2上顺槽轨道下山二联巷水仓中央水仓地面。18#-2工作面切巷及下顺槽出水18#-2下顺槽轨道下山轨道下山水仓中央水仓地面。4.4 供电、照明系统18#-2工作面回采时由中央变电所1#变压器供电，1台变压器为KBSG-400型干式变压器，经计算变压器容量能够满足18#-2工作面的所有负荷用电；变电所1-1馈电开关输出一趟70mm2电缆向工作面切眼、下顺槽刮板输送机和胶带输送机供电，经计算校验，电缆满足各项使用要求，工作面刮板输送机电动机经计算选用QBZ200开关可满足要求。1-2馈电开关输出一趟70mm2电缆向轨道下山及液压泵站供电，液压泵站选用QBZ-200开关满足使用要求，选用BZX-4型信号综保做为18#-2运输系统的信号及照明电源。18#-2下顺槽每20米，安装一个巷道灯作为照明使用。液压泵采用RB125/25乳化液泵一套（两泵一箱），额定工作压力25Mpa、流量125L/min、电动机功率75kw。 第5章 安全避险“六大系统”5.1 监测监控系统 5.1.1 矿井监测监控系统布置轨道下山二平台安装有4#监控分站，18#-2采煤工作面三台甲烷传感器全部与4#分站连接。 5.1.2 技术要求18#-2工作面共安装三台甲烷传感器，并安设断电仪：1.甲烷传感器悬挂位置T1：安装在18#-2回风巷距工作面10米的风流中。断电范围：18#-2工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备。报警点瓦斯浓度为0.8%，断电点瓦斯浓度为0.8%，复电点瓦斯浓度为0.8%。2甲烷传感器悬挂位置T0：安装在18#-2采煤工作面上隅角，即18#-2上顺槽距采空区3米位置。断电范围：18#-2工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备。报警点瓦斯浓度为0.8%，断电点瓦斯浓度为0.8%，复电点瓦斯浓度为0.8%。3.甲烷传感器悬挂位置T2：安装在18#-2回风巷，距专用回风巷口1015米处。断电范围：18#-2工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备。报警点瓦斯浓度为0.8%，断电点瓦斯浓度为0.8%，复电点瓦斯浓度为0.8%。 5.1.3 测风站设置在18#-2工作面上、下顺槽支护完好段各设置一个测风站，并在测风站内悬挂风速传感器。5.2 人员定位系统矿井安装有一套KJ251A型矿用人员定位系统。地面中心站设在调度室，井下共有分站5个。读卡器必须设置在便于通讯、读卡、观察、调试、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的位置。18#-2上顺槽人员定位读卡器应安装在第二道风门以里10米范围内1台和18#-2上顺槽中部1台。18#-2下顺槽人员定位读卡器应安装在18#-2下顺槽口10米范围内1台和18#-2下顺槽中部1台。5.3 紧急避险系统矿井在11轨道下山二平台处建立永久避难硐室，该永久避难硐室能容纳100人。为了保证永久避难硐室内人员的生存和设备的正常运行，硐室内共装置了七大系统，分别为密闭空间系统、供氧系统、环境控制系统、监测监控系统、人员定位系统、通讯系统和附属系统。各系统都能正常使用。在工作面发生灾害事故，自救器在其有效作用时间内不能到达安全地点；撤退路线无法通过；缺乏自救器而有害气体含量