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文档简介
1、N1E201工作面采煤作业规程第一章 概 况第一节 工作面位置及井上下关系一.工作面位置及井上下关系(见表1)表1 工作面位置及井上下关系表水平名称-600m水平采区名称北一采区地面标高65.173.4m井下标高360450m地面相对位置本工作面范围内,地表大部分为农田地,切眼北部为腾家窝棚村已动迁,村前有一瓦斯管路通过。地表较平坦,高程在+65.1+73.4米之间。回采对地面设施的影响工作面回采会引起地表下沉。井下位置及相邻关系工作面为北一采区2-3煤层的首采面,四周为未采动区。工作面下邻4-2煤层,煤厚一般为2.27米,层间距一般为46.57米,已采动。走向长度(m)800倾斜长度(m)2
2、00面积(m2)160000二.工作面地质平剖面图(见图1)三.井上下对照图(见图2)第二节 煤 层工作面煤层情况(见表2)表2 煤 层 情 况 表煤层平均 厚 度(m)0.562.33/1.52煤层结构复杂煤层倾角(度)6开 采煤 层2-3煤层煤种长焰煤稳定程度较稳定煤层情况描述本工作面煤的工业牌号为长焰煤,煤层厚度在0.56米至2.33米之间,一般为1.52米,本区煤层垂直节理发育,走向近东西。煤层呈黑色,条带结构,以半亮煤为主。煤的发热量为3500卡/克,自燃发火期为13个月。本工作面煤层结构复杂,夹石25层,厚0.280.98米。夹石岩性以泥岩、粉砂岩为主,硬度小。 第三节 煤 层 顶
3、 底 板一.工作面煤层顶底板情况(见表3)表3 煤 层 顶 底 板 情 况 表顶、底板名称岩石名称厚度(m)特 征老顶细砂岩、粗砂岩15浅灰色、灰白色,主要成分为石英、长石,胶结一般,硬度一般为5。直接顶粉砂岩、泥岩和薄煤层10.15灰色、灰黑色,致密,硬度一般为4。底板泥岩2.3黑色,胶结较松散,夹煤线,硬度为4二. N1E201工作面煤层综合柱状图(见图3) 第四节 地 质 构 造本工作面地质构造简单,工作面煤岩形态南部为单斜状,地层产状2256;北部为马鞍型构造,由舒缓的背向斜组成。 在运顺掘进440483m时,有一宽1m左右的岩墙与巷道小角度穿过。预计对本工作面回采有一定影响。 第五节
4、 水文地质一.含水层(顶部和底部)分析本工作面水文地质条件简单,老顶粗砂岩为微弱直接充水含水层,含裂隙水。二.其他水源分析 本工作面地表沉陷坑有积水87233m,地表距2-3煤层垂高470m左右。三.涌水量预计工作面回采期间最大涌水量为每小时10立方米。第六节 影响回采的其它因素一.影响回采的其它地质情况(见表5)表5 影响回采的其它地质情况瓦 斯相对瓦斯涌出量4.1m3/t煤尘爆炸危险性煤尘具有爆炸危险性。煤的自燃倾向性煤层有自然发火倾向,发火期13个月。地 温 危 害无危害冲击地压危害无危害二.冲击地压和应力集中区 N1E201工作面下部的4-2煤层已回采完毕,层间距为46.57m,N1E
5、201工作面处于被保护区,分析认为本工作面无突出危险,本工作面无冲击地压危险和应力集中区。三.存在的问题及建议1本工作面地表沉陷坑有积水87233m3,地表距2-3煤层垂高470m左右,回采时应注意顶板淋水情况,采取相应措施。 2本工作面尤其是切眼位置煤层薄,夹石厚,应加强煤质管理。第七节 储量及服务年限一.储量工业储量=8002002.31.65 =60.7万可采储量:60.795%=57.7万t(工作面回采率为95)二.工作面服务年限工作面的服务年限开采推进长度/设计月推进度800/180=4.44个月/12=0.37年第二章 采 煤 方 法本工作面采用走向长壁后退式一次采全高全部垮落法综
6、合机械化开采方法。第一节 巷 道 布 置一.采区设计、采区巷道布置情况工作面为北一采区2-3煤层的首采面,四周为未采动区,工作面下邻4-2煤层,煤厚一般为2.27米,层间距一般为46.57米,已采动。二.工作面运输巷工作面运输巷顶板采用锚(索)网联合支护,巷道两帮采用锚杆锚索金属网支护。巷道断面为矩形5.03.0m,该巷道主要担任工作面运煤、入风任务,辅以运料及行人。三.工作面回风巷工作面回风巷顶板采用锚(索)网联合支护,巷道两帮采用锚杆锚索金属网支护。巷道断面为矩形5.03.0m,该巷道主要担任工作面回风任务,辅以运料及行人。四.工作面开切眼工作面切眼断面规格为73.2m,采用锚(索)网联合
7、支护,切眼长200m。五.溜煤眼北一四层设有溜煤眼,容量400t。六.硐室及其他巷道工作面回顺侧布置了避难硐室及间隔35m打一抽采硐室,运顺侧布置了避难及绞车硐室,工作面切眼内机头机尾分别布置了安装时所需的绞车硐室。回采过程中要及时超前对硐室附近及硐室内顶板加强支护,保证工作面正常通过硐室。七.工作面及巷道布置平面图(见图1)第二节 采 煤 工 艺一.采煤工艺1.工作面采煤工艺流程(见图4)2.工艺流程说明(1)交接班(见表6.1)表6.1 交接班交 接 班 组 交接班内容、事项生产班之间向接班人员交代清楚本班设备运行和工作情况及应该记录的情况,接班人员进行接班安全确认。生产班检修班之间生产班
8、各设备出现的问题及检修需作的准备工作,接班人员进行接班安全确认。(2)割煤(见表6.2)表6.2 割煤顺 序操 作 工 序操 作 要 求1安全确认对设备及现场环境进行安全确认。2打开喷雾,冷却水冷却和喷雾装置齐全,水压、流量符合规定。3启动采煤机先发出开机信号,通知所有人撤离到安全地点,采煤机附近无人员和障碍物后方可开机。4调好滚筒位置保证工作面采高,不留顶底煤,不留伞檐。5割煤经常注意顶底板、煤层、煤质变化和刮板输送机载荷情况,随时调整牵引速度和截割高度。6整理生产过程中,每2小时0.5小时对现场环境、隐患及工人情绪进行整理一次,确认无误后方可继续生产。(3)移架(见表6.3)表6.3 移架
9、顺 序操 作 工 序操 作 要 求1安全确认对设备及现场环境进行安全确认。2收护帮板、侧护板、伸缩梁收护帮板的程度要根据煤帮的片帮程度而定,保证护帮效果;要根据顶板的破碎程度而选择收伸缩梁的长度和位置。3降柱使顶梁略离顶板。4抬柱脚利用抬柱脚缸抬柱脚5移架移架要带压擦顶移架,并且做到快、匀、够、正、直、稳、严、净。6升柱、打出伸缩梁、护帮板、侧护板升柱保证初撑力,打出侧护板保证支架正直,打出护帮板护住煤帮,伸出侧护板,保证架间不漏货。7整理生产过程中,每2小时0.5小时对现场环境、隐患及工人情绪进行整理一次,确认无误后方可继续生产。(4)推移刮板输送机(见表6.4)表6.4 推移刮板输送机顺序
10、操作工序操作要求1确认刮板输送机上帮是否有障碍物发现上帮有杂物,必须及时捡出,有大块时要用采煤机将其割碎。2确认各连接件是否齐全可靠推拉缸各销轴是否脱落,防止推坏设备。3推移刮板输送机各推拉缸要在保证过渡段长度1518米的情况下按顺序依次进行防止弯曲度过大。4推拉片阀回零在刮板输送机推出后,推拉缸达到0.8米步距,将推拉片阀回零。5整理生产过程中,每2小时0.5小时对现场环境、隐患及工人情绪进行整理一次,确认无误后方可继续生产。(5)清货(见表6.5)表6.5 清货顺序操作工序操作要求1安全确认支架架间顶板是否有空隙,防止掉块,各种缸操作阀把是否回零。2清理杂物架间、底板的各种杂物如:木板,锚
11、杆等要清理干净。3清浮煤浮矸底板不能留煤,全部上刮板输送机运出,矸石扔入采空区或装袋运至前后三角点封堵使用。4清理设备煤尘支架、电缆槽、载波电话管线上的煤尘扫净。5整理生产过程中,每2小时0.5小时对现场环境、隐患及工人情绪进行整理一次,确认无误后方可继续生产。(6)端部斜切进刀(见表6.6)表6.6 端部斜切进刀顺序操作工序操作要求1机头(机尾)采煤机正常割煤前滚筒割净顶煤,将机头(机尾)煤帮割透,后滚筒将底煤割净2采煤机退刀后移架推刮板输送机头(尾)前滚筒降刀割净底煤,将机头(机尾)三角煤割透并将货扫净,后滚筒抬起割顶煤,待采煤机退出过渡段方可移架、推刮板输送机机头(机尾)3采煤机进刀前滚
12、筒割净顶煤,将机头(机尾)煤帮割透,后滚筒将底煤割净4采煤机向机尾(机头)正常割煤前滚筒降刀割净底煤,将机头(机尾)三角煤割透并将货扫净,后滚筒抬起割顶煤,待采煤机退出过渡段方可移架、推刮板输送机机头(机尾),同时采煤机向机尾(机头)正常割煤。3.采煤工艺说明(1)落煤:采用采煤机螺旋滚筒截割落煤,平均采高2.3米,截深0.8米。(2)装煤:采煤机滚筒叶片配合SGZ-880/800刮板输送机铲煤板装煤。(3)运煤:煤由刮板输送机 、转载机、胶带输送机运出,到达溜煤眼。(4)工作面支护:最大采高3.5米,设计平均采高2.3米。(5)采煤机进刀方式(见图5)4.“三项制度”执行规定(1)安全确认办
13、法安全确认分五确认:一、接班确认;二、第一次整理完事确认;三、第二次整理完事确认;四、第三次整理完事确认;五、交班确认。检修班:开始确认后分包机组对各分担范围进行确认,然后分别向班长汇报确认情况,待一切确认完毕后班长在看板上签字。整个工作面确认分为液压支架组(每段为一个确认单元,整个工作面分为4个确认单元)、采煤机组、刮板输送机组、转载破碎机组、电气组。对确认出的问题进行处理,处理后才能宣布开始检修。生产班:开始确认后按工种对各分担范围进行确认,然后分别向班长汇报确认情况,待一切确认完毕后班长在看板上签字。整个工作面分为支架工(工作面分3段每名支架工负责一段)、采煤司机、前端头工、后端头工、清
14、货普工(工作面分4段每名普工确认一段)、超前支护工、坐台电工。对确认出的问题进行处理,处理后才能宣布开始生产。流程:每人确认后填写卡片汇报座台座台在A卡填写记录座台汇报班长(入井人员全部确认完毕)班长汇报跟班干部班长填写确认看板跟班干部到开工许可证上挂牌或签字开工。(2)“三三整理”办法按照规定整理时间进行整理,整理时间间隔2小时0.5小时,整理时间最低20分钟。整理内容分两部分:第一部分,跟班干部和班长(或其它人员)发现的隐患、问题等;第二部分,整理期间安全确认发现的隐患、问题等。具体步骤:由班长(或者班长指派人员)根据生产情况确定整理时间(时间间隔不超过2.5小时),整理开始后由班长安排人
15、员对第一部分内容进行整理;第一部分整理结束时进行安全确认(办法同前),对确认出的问题安排人员处理,处理后才能宣布整理结束。执行岗位汇报方式:、汇报方式:通过载波电话汇报、汇报内容:XX工种在整理过程中 ,XX工种整理与确认完毕(例如采煤机司机汇报时可以说:采煤机司机在整理过程中处理截齿X个,更换喷雾喷头X个整理与确认完毕)、要 求:没有整理完毕不用汇报,只有以上岗位都汇报完毕后,班长、跟班干部方可在整理记录、看板上签字。(3)手指口述方法采用手指口述方法进行安全确认,执行方法:、集团公司规定的有关工种作业必须按矿下发的“手指口述”制度要求进行操作,班长和跟班干部负责监督检查。、操作方法:作业人
16、员站在作业地点,面对需要确认的设备、仪器和其它确认目标前,用手指向需确认的目标,采取自问自答的形式,大声口述需要确认内容,观察是否符合安全条件和程序要求,符合时进行肯定回答,不符合时立即对不符合项进行整改,只有手指口述确认符合要求时方可进行操作,下一程序由他人进行时,必须以手指口述的形式向下一程序操作人传达确认结果。、站位要求:站在确认目标附近视力能清楚观察到的位置,该位置必须满足人身安全要求。、手指姿势:食指与中指并拢,指向确认目标。二.工作面正规循环生产能力W=LShc2000.82.31.650.95576.84t式中W正规循环生产能力,t 。L工作面长度,m 。S正规循环推进长度,m
17、。h煤厚,m 。煤的视密度,t/m3 。c工作面采出率, 。 图4 工作面生产工艺流程图危险辨识现场整改操作前准备顺序开启各设备不合格合格移架交班确认清货安全确认割煤推刮板输送机端头回收、拉端头架、机头机尾移替棚支架设备拉空、停气填写交班记录注意事项及防范措施1.工作面人员注意采煤机甩出大块或片帮伤人。2.移架时,人员必须躲到安全地点,避免挤伤或架间掉块砸伤。3.回收顶板螺母和锚索锁具时必须有专人监护。4.到工作面上帮作业,采煤机、运输机必须停电闭锁,并采取护帮护顶措施。第三节 设 备 配 置一.工作面设备(见表7)表7 N1E201工作面机械设备配备表使用地点设备名称规格型号数量单位备注工
18、作 面采 煤 机MG400/940-WD1台端头支架ZTZ22500/17/352组过渡支架ZYG6800/15/354组机头2组机尾2组液压支架ZY6800/15/35132组刮板输送机SGZ-880/8001部运 顺替棚支架ZT-9200/19/353组转 载 机SZZ800/3151台破 碎 机PCM-1601台乳化液泵GRB-315/31.5/11401套两泵一箱矿用阻化泵BZ10/15-G1套一泵一箱移动变电站KSGZY-2000/33001台移动变电站KSGZY-1250/11402台移动变电站KSGZY-800/11401台组合开关KJZ5-1500/1140-61台组合开关KJ
19、Z5-400/1140-61台组合开关KJZ3-600/3300-21台开关QJZ-400/1140S2台综 保ZBZ-4.0M2台通讯控制KTC-51套回柱绞车SDJ-20T2台拉串车胶带输送机DSP-1063/10001部回顺回柱绞车JHC-14T1台运输大件替棚支架ZT-9200/19/353组二.工作面设备布置(见图6)第三章 顶 板 控 制第一节 支 护 设 计一.同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数表(见表8)表8 同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数表序号项目单位同煤层实测本面选取或设计1顶底板条件直接顶厚度m10.15老顶厚度m15直接底厚度m2.32直接顶垮落步距m2
20、03初次来压老顶初次来压步距m35最大平均支护强度m750最大平均顶底板移进量m200来压显现程度明显明显4周期来压老顶周期来压步距m2530最大平均支护强度kN/m2700最大平均顶底板移进量mm400来压显现程度明显5平时最大平均支护强度kN/m2650最大平均顶底板移进量mm1506直接顶悬顶情况m1.07底板容许比压MPa3.08直接顶类型类二9基本顶级别级二10巷道超前影响范围m20二.工作面液压支架支护强度验算(一)经验计算支护强度 P=9.8*kh =9.8102.32.5=563.5KN/ m2(二) 同煤层矿压观测资料(见表8)选择初次来压最大平均支护强度700 KN/ m2
21、(三)选择工作面支护强度563.5KN/ m2700 KN/ m2 ,因此工作面支护强度应大于700KN/ m2(四)支护设备选择1.选用支架1)计算支架支撑能力Rt1=kgkzkbkhkaR=0.99*0.95*0.9*0.9*1.0*6800=5180 KN/m2 式中:kg工作系数;kz增阻系数;kb不均匀系数;kh采高系数;ka倾角系数;R工作阻力。2)底板比压计算底板比压(支架工作阻力+G架)/S底式中:支架工作阻力为6800KN/架; G架:支架重量20.78T/架; S底:支架底脚面积,4.09m2则底板比压(6800+20.789.8)/4.091712.38KN/m2根据地质
22、说明书可知2-3煤层底板抗压强度为202.63487.20103KN/m2,大于1712.38KN/m2,故底板满足要求。由以上计算可知, ZY6800-15/35支架适合本采场使用。(五)说明工作面条件与支架适应条件对照表(见表9)表9 工作面条件与支架适应条件对照表项目工作面条件支架适应条件设计采高2.31.53.5倾角615煤硬度3.56底板比压202.63487.20103kN/m21712.38 kN/m2支护强度700KN/ m25180KN/ m2顶板种类二类二级二类二级通过对比、验算,证明用ZY6800/15/35型支架能满足要求。三.乳化液泵(一)泵站选型、数量乳化液泵站型号
23、为GRB-315/31.5,数量为2台;乳化液泵箱1台即2泵1箱;进液管路选用32高压胶管,回液管选用38高压胶管,耐压40Mpa以上。主要技术参数如下:乳化液泵型号 GRB-315/31.5公称流量 315L/min公称压力 31.5Mpa电机功率 200KW(二)泵站设置位置泵站安设:在运顺,距离工作面100m。(三)泵站使用规定1.必须使用专用水管的清洁水,泵箱上盖设有密封垫,防止杂物矿尘进入。2.定期清理泵箱内杂质,保证水质清洁。3.卸载阀的整定值为31.5 Mpa,严禁随意调整安全阀的整定值。4.使用乳化液自动配比装置,乳化液浓度保持3%5%之间,并经常用折射仪检查配比浓度。5.要加
24、强泵站设备、管路的维修和保养,保持液压系统完好,杜绝跑、冒、滴、漏、窜液现象。四矿用阻化泵 矿用阻化泵型号为BZ10/15-G,数量为1台;泵箱1台;额定排出压力15MPa,额定流量10m3/h。第二节 工作面顶板控制 工作面安装ZY6800/15/35型支架132组和ZYG6800/15/35型过渡支架4组,端头ZZD22500/17/35型支架2组,对顶板实行全部垮落法控制。最小控顶距为4561mm,最大控顶距为5361mm,梁端距为361mm(见图7)一.正常工作时期顶板支护方式(一)采用液压支架支护,采煤机割煤后,移架支护顶板,推出刮板输送机。片帮时,要打出伸缩梁或拉超前支架。顶板管理
25、采用自然垮落法。(二)正常移架要滞后采煤机底刀滚筒至少5米。顶板破碎时要紧跟前滚筒或人工操作超前移架,即当发现片帮严重时,不等采煤机割煤,就进行移架,然后再进行其他操作。(三)支护要求如下:1.工作面应达到动态的质量标准化要求,确保“三直、二平、一净、二畅通”的质量要求。2.加强支架的支护强度,确保支护质量,支架的初撑力不得小于30 Mpa。3.采煤机割煤后,要及时移架,移架与采煤机后滚筒的位置一般不超过4架,防止长时间空顶。4.工作面出现冒顶时,要及时用木料接顶,并升实支架。5.工作面支架严禁歪斜和咬架、挤架;发现后,要及时调整。二.特殊时期的顶板控制(一)来压及停采前的顶板控制1.初采来压
26、(1)工作面老顶初次来压和周期来压期间,应加强来压的预测预报。(2)工作面支架初撑力不低于30 Mpa,特别注意工作面中部、两端头支架的初撑力及支架状态,确保整体支护强度,防止冒顶。(3)加强上下端头顶板控制。(4)前后三角点采取端头卸顶板锚杆锚索螺母托盘(详情见两顺维护措施)。2.停采前 工作面停采时要编制停采措施,加强顶板控制。(二)过断层及顶板破碎时顶板控制根据地质资料分析,本工作面地质构造简单,共发育大小断层5条。必须加强过断层回采时的顶板控制工作,要控制好采高,断层处的支架要确保达到初撑力(不小于30Mpa)。当工作面局部地段片帮超过0.8米时,可打出伸缩梁,必要时超前采煤机移架,及
27、时支护顶板;在顶板破碎地段,为了有效地防止顶板冒落、控制煤壁片帮,要带压擦顶移架。(三)过钻场及钻孔的顶板管理1钻场在钻场提前给木棚支护顶板,揭露钻场时架前打抬棚,支架上方垫木拌,拉架时擦顶移架。2钻孔 (1)准备好排水设施保证积水及时排出工作面。(2)水泵、开关及电缆不能有破损,确保设备无失爆。(3)保证液压系统完好,钻孔前后5组支架要求拉超前架。(4)钻孔距工作面5米时,在钻孔两侧各3米范围打超前探孔,探孔长度不小于5米,间距1米,打煤层中间位置。(5)探孔揭露位置设2台灭火器。第三节 运输巷、回风巷及端头顶板控制一工作面运输巷、回风巷的顶板控制两顺超前支护均采用替棚支架支护,替棚支架型号
28、为ZT9200-19/35,运顺从端头向外在转载机两侧各安装三组超前支护替棚支架,回顺超前支护采用替棚支架支护,具体要求执行两顺维护措施。二工作面安全出口管理(一)支护形式 前端头采用ZZD2250017/35支架支护,后端头采用ZY6800/15/35支架支护。(二)质量要求1两顺替棚支架拉出后,端头支架必须及时拉上,减少空顶时间,以免影响安全出口的支护质量。2端头支架的前移、支设应在另一端头支架移架完成并达到初撑力后方可进行。3前端头高度达到2.8m,后端头高度达到2.6m,安全出口必须保证0.7米,否则必须采取开帮等措施,保证行人安全。4. 后三角点如果顶板破碎,交班前打一抬棚,一端搭在
29、支架顶梁上,另一端打单体做腿。5. 前后端头支架距离硬帮宽度超过2米时,及时背顺大拌棚补强支护。(三)与其他工序之间的衔接关系端头支架的前移、支设应在另一端头支架移架完成并达到初撑力后方可进行。(四)、超前支护替棚支架前移、支设步骤1. 前部:缩回左前顶梁护壁千斤顶,降左前顶梁,伸出前梁防倒千斤顶,伸出中间梁千斤顶和移架千斤顶使之前移,到位后升起左前顶梁并达到初撑力,打出护壁千斤顶。缩回右前顶梁护壁千斤顶,降右前顶梁,活动防倒千斤顶,伸出中间梁千斤顶和移架千斤顶使之前移,到位后升起右前顶梁并达到初撑力,打出护壁千斤顶和前梁千斤顶,缩回中间梁千斤顶。2. 中部:同理前移中间顶梁及底座。3. 后部
30、:同理前移后顶梁及底座。打出伸缩梁。4. 顶板较完整时每遍可拉出1.6米,两顺端头支架不能及时对顶板支护时,必须打单体点柱补强支护,顶板有淋水、破碎、明显下沉时,当端头支架不能及时拉上时,严禁超前拉架。三.支护材料的使用数量和存放管理执行两顺维护措施。四.工作面、两顺及端头支护示意图(见图7)第四节 矿压观测一.矿压观测内容工作面顶板动态监测,以及工作面运回顺巷道顶板变化情况表11 矿压观测表目的掌握顶板来压规律,分析回采空间支架与围岩的相互作用关系,指导顶板控制及巷道支护。内容工作面支架初撑力、工作阻力。方法工作面安装KJ345型矿压检测系统,工作面运输巷、回风巷用DCY2检测仪巡回检测。测
31、点布置5、15、30、45、60、75、90、105、120、135号架各安设1台KJ345型综采压力记录仪。系统安装由地测大队监督,矿压组按矿压观测方案安装好。维护使用由综采一队液压检修钳工每班维护,如有损坏及时更换。方案实施1.系统与计算机连接,每日分析支架工作状态及顶板来压情况。2.矿压组每日出报表附分析意见,送综采一队作为技术指导文件。3工作面运、回顺观测,地测大队矿压组每日进行一次,并向地测大队交一份测试记录。矿压观测总体由地测大队队长负责。二初次来压和周期来压期间顶板控制(见表)表初次来压和周期来压初采期间顶板控制领导小组矿组长郭绍坤赵明江成员李鹏、巩红林、郑杨队组长关洪峰宋振石成
32、员牛旺 田丰 陈明辉 张辉 朱红杰 聂炳雷初次来压及周期来压基本顶初次来压步距20周期来压步距25左右顶板控制必须保证工作面采直割平。支架必须达到初撑力,支架接顶严密。及时移架,减少空顶空间和空顶距离。泵站压力达到30MPa,乳化液浓度达到3%5%。5其他严格执行顶板管理的有关规定。第四章 生 产 系 统 第一节 运 输一.运输设备及运输方式(一).运煤设备及装、转载方式(见表13)表13 运 煤 设 备序号设备名称设备型号作用1刮板输送机SGZ880/800配合滚筒装煤,并将煤运至转载机。2转 载 机SZZ800/315将煤从刮板输送机运至皮带机。3胶带输送机DSP-1063/1000将工作
33、面的煤运至北一四层运输中巷。工作面采用滚筒采煤机落煤,其螺旋滚筒配合刮板输送机前移配合装煤;煤炭由工作面刮板输送机运送到SZZ800/315转载机,至运输巷DSP-1063/1000胶带输送机,至北一四层运输中巷,到北一四层溜煤眼,到北一七层皮带道,通过北翼集中皮带至主井仓。工作面机头、机尾溢出的浮煤通过人工将其装入刮板输送机中。(二).辅助运输设备及运输方式工作面所用的材料、设备等物资,采用矿车(斗车、叉车、平板车)、由调度绞车,通过北一东四层运输巷至运回顺槽运进、运出工作面。二.推移刮板输送机方式采用支架推拉缸推移工作面刮板输送机 ,推移步距为0.8m,推移刮板输送机距采煤机1518m,刮
34、板输送机弯曲段不得超过3度,推移刮板输送机时最小弯曲段不得小于15m,推移方向按机头(机尾)向机尾(机头)顺序进行。三.运煤路线(见图8)工作面N1E201运顺北一四层运输中巷北一四层煤仓北一七层皮带道北翼集中皮带道主井煤仓升井。四.辅助运输路线(见图8)由副井北翼运输大巷北一轨道上山北一四层车场北一四层轨道中巷N1E201运(回)顺工作面五. 工作面生产系统图(见图8) 第二节 “一通三防”与安全监控一、“一通三防”系统设计(一)通风系统1、回采期间主要通风机及通风设施情况(1)回采期间主要通风机型号为K4-73-01-NO.32F,电机功率1600KW两台,其中,一台运转,一台备用。(2)
35、回采期间N1E201采场的主要关联通风设施有2组:即N14四层轨道中巷风门,N1四层煤仓联络川风门。施工调量风门质量要求为:每组风门不小于2道,其间距不小于5m,风门要有闭锁装置,且保证灵敏可靠;门框要包边沿口,有衬垫,四周接触严密,门扇与门框不歪扭。(3)、N1E201工作面回采期间通风方法采取矿井全负压通风,通风方式为“”型,运顺入风、回顺回风。通风路线为:新鲜风流大井副井大井井底车场北翼-600大巷N1轨道上山N1-458车场N1四层轨道中巷(N1四层运输中巷)N1E201运顺N1E201综采工作面N1E201回顺N1四层回风中巷N1-450总排N1总回风道中央风井地面。(图9)通风路线
36、总长度为5272米。 2、工作面实际需要风量计算按下列公式计算并取其最大值进行验算(1)按瓦斯涌出量计算根据N1E201回顺掘进期间实际相对瓦斯涌出量2.5m3/t推算,预计N1E201综采工作面绝对瓦斯涌出量(按日产5191.6吨计算)为:q绝=2.55191.61440=9m3/min 所以,N1E201综采工作面绝对瓦斯涌出量为9m3/min ,其中预计瓦斯抽采量为3m3/min,剩余的绝对瓦斯量为6m3/min 为风排瓦斯量。工作面需要风量为:Q回=100qk=10061.0=600m3/min 式中:q-风排瓦斯量6m3/min k-瓦斯涌出不均衡系数,通过实测取1.0 (2)按工作
37、面温度计算Q=60SVk=6014.9511.1=987m3/min 式中:S工作面平均断面积14.95m2 V工作面温度为 20时,在下表可知工作面平均风速取 1 米/秒 工作面空气温度/工作面风速V/(m/s)煤层厚度3.5m150.3 0.40.3 0.515180.50.70.50.80.818200.80.90.81.00.81.020231.01.21.01.31.01.523261.51.71.51.81.52.026282.02.22.02.52.02.5k综采工作面长度风量调整系数k;见下表 采面长度m50100100150150200200250250300系数k0.91.
38、01.11.21.3N1E201综采工作面长度为200m,k取值1.1 (3)按工作面同时工作最多人数计算4N425100m3/min式中:4-每人每分钟需风量, m3/min ; N-工作面同时工作最多人数 (4)按风速校核通风净断面最大为17.5m2,通风净断面最小为12.4m2,则平均有效断面为:14.95m2。工作面风速验算A、按最低风速验算,工作面的最小风量:Q最低=V最低S60=0.2517.560=262.5 m3/min式中 S-采煤工作面平均有效断面面积,m2。V最低-采煤工作面允许的最低风速,m/s。 则:QQ最低B、按最高风速验算,工作面的最大风量:Q最大=V最高S60=
39、412.460=2676m3/min式中 S-采煤工作面平均有效断面面积,m2。 V最高-采煤工作面允许的最高风速,m/s。 则:QQ最大运顺风速验算A、按最低风速验算,运顺的最小风量:Q最小=V最低S60=0.2513.860=203 m3/min式中 S-运顺平均有效断面面积,m2。V最低-运顺允许的最低风速,m/s。 则:QQ最小B、按最高风速验算,运顺的最大风量:Q最大=V最高S60=413.860=3312 m3/min式中 S-运顺平均有效断面面积,m2。 V最高-运顺允许的最高风速,m/s。 则:QQ最大、回顺风速验算A、按最低风速验算,回顺的最小风量:Q最小=V最低S60=0.
40、2514.260=213m3/min式中 S-回顺平均有效断面面积,m2。V最低-回顺允许的最低风速,m/s。 则:QQ最小B、按最高风速验算,回顺的最大风量:Q最大=V最高S60=414.260=3408m3/min式中 S-回顺平均有效断面面积, m2。 V最高-回顺允许的最高风速,m/s。 则:QQ最大(5)、确定工作面实际需要风量工作面实际需要风量为987m3/min。因工作面为初采工作面,为防止采空区冒落导致瓦斯超限,将风量增加到1500m3/min。另外,在生产过程中根据实际瓦斯涌出情况、抽采效果、自然发火情况及其它自然条件可另行编制配风计划及调整报告,保证工作面配风量合理、稳定、
41、可靠。二、瓦斯管理1、瓦斯检查(1)瓦检员的配备:N1E201综采工作面配备3名专职瓦检员,负责检查路线上瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、“一通三防”设施完好情况的检查。其中,一名负责运回顺外围系统,一名负责上隅角附近,一名负责跟机。(2)瓦检员必须携带光学甲烷检定器、便携式甲烷检查仪、火棍、一氧化碳检定器(或多参数检测仪)、温度计、胶管(不小于1m长)、鱼竿等,并且仪器保证完好。(3)检查路线及检查点布置:、外围瓦检员A、检查路线:N1-458车场 N1四层轨道中巷 N1E201风桥N1E408回顺闭 N1四层运输中巷N1E201运、回顺联络川风门N1E201回顺N1E201工作面。B、工作面
42、外围瓦斯检查员:N1四层轨道中巷风门、N1四层煤仓风门、N1201风桥、绞车硐室、密闭、N1E201回顺高顶、钻场、抽水硐室、绞车硐室、机电硐室、机电设备、开关。等易发生自然发火情况地点的温度、一氧化碳浓度、瓦斯浓度、二氧化碳浓度等情况。、上隅角瓦检员A、检查路线:N1E201回顺N1E201上隅角N1E201工作面B、检查点布置:N1E201上隅角、上隅角至工作面30m架间至回顺20m范围内的煤壁、以及高顶、风流。、跟机瓦检员A、检查路线:N1E201运顺N1E201下隅角N1E201工作面B、检查点布置:N1E201运顺(绞车硐室、机电设备、开关、高顶)、下隅角、工作面风流、架间、顶板、煤
43、壁、采煤机附近、地质构造带附近(4)瓦斯检查规定: 必须严格按照检查路线行走,严禁出现假检和漏检情况。每次检查瓦斯后,必须认真填写瓦斯记录手册及牌板。上隅角、跟机瓦检员对各瓦斯检查点要随时检查。外围瓦检员对各瓦斯检查点每班检查次数不少于1次。瓦检员要在接班后、班中、交班前向区调度汇报。2、瓦斯抽采永久高压抽采系统:N1E201回顺段管路由抽采钻孔回顺(219mm管路、长度991m)N1四层回风中巷(219mm管路、长度417m)N1回风石门(400mm管路、长度721m)(1)N1总回风巷(400mm管路、长度445m)主井(300mm管路、长度530m)地面官网(300mm管路、长度410m
44、)大井瓦斯泵站(400mm管路、长度99m)。(2)N1N2总排联络川(400mm管路、长度59.4m)N2总排副巷(400mm管路、长度257.5m)大井抽采立孔(400mm管路、长度450m)大井瓦斯泵站(400mm管路、长度200m)。永久低压抽采系统:(3)N1E201回顺段管路由上隅角骨架风筒及低浓抽采钻孔回顺(300mm管路、长度991m)N1四层回风中巷(219mm管路、长度417m) N1回风石门(600mm管路、长度721m)N1N2总排联络川(600mm管路、长度52m)N2总排副巷(600mm管路、长度559m)大井抽放立孔(600mm管路、长度520m)大井瓦斯泵站(6
45、00mm管路、长度2m)。N1E201采场地面瓦斯高负压(高浓度)抽采系统管路最长3568.5m。N1E201采场地面瓦斯高负压(低浓度)抽采系统管路最长3280m。(4)抽采系统附属装置:地面瓦斯泵站按规定设置好防回火、防回气、防爆炸、检测瓦斯抽采流量、浓度、压力等参数的仪表和自动监测系统;各钻孔单独设控制阀及观测孔;管路分支处均要设置控制阀,每处抽采地点要设置参数测定牌板和“U”型压差计。三、瓦斯监测N1E201综采工作面回采期间采用监控系统为KJ31N型安全监测监控系统,配备北京康斯培克产P5000干线扩展器2台、P4000电池箱2台、P2782区域控制器2台、P5003多功能监控器1台
46、、DJS-3断电器3台,P2140KP甲烷传感器5台,P2030KP一氧化碳传感器2台,P4108温度传感器1台,KGF2风速传感器1台,KGT-9E开停传感器2台。P5000干线扩展器、P2782区域控制器及DJS3断电器设在N1-450变电所内。干线信号取至配电点内P5000干线扩展器,电源取至所内1F-4#三专电源开关对井下各地点通风、瓦斯等进行时时监控,并进行序列控制。N1E201采场分别用0、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%(甲烷) 0、30PPm、50PPm(一氧)气体标校传感器。监测设备安装及使用情况见表14、表15、表16、表17、图11.表14 N1E201回采期间监测
47、设备安装及使用情况表名 称设备型号数量功能或控制范围干线扩展器P50002给运、回顺区域控制器、瓦斯传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、风速传感器供电并进行信号放大、隔离、驱动 。断电器DJS-32皮带、运回顺动力、采煤机、N1E201回风中巷内所有非本质安全型电器设备区域控制器P27822对运、回顺、回顺联络川被控开关进行自动控制并实现故障闭锁功能。开停传感器KGT2A KGT-9E2监视采煤机开/停、监视运顺皮带开/停表15 N1E201回采期间各种传感器安设数量表地点瓦斯传感器P2140KPCO传感器P7020温度传感器P5003风速传感器KGF2开停传感器KGT2A备注运 顺113回 顺4111合计(台)52113表16 N1E201回采期间瓦斯传感器使用要求安设位置控制范围报警浓度断电浓度复电浓度N1E201综采工作面工作面及其回巷内全部非本质安全型电气设备CH41.0%CH41.5%CH41.0%N1E201综采上隅角工作面及其回巷内全部非本质安全型电气设备CH41.0%CH41.5%CH41.0%N1E201综采回风工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备CH41.0%CH41.0%CH41.0%N1E201综采下隅角进风巷内全部非本质安全型电气设备CH40.50%CH40.50%CH40.50%N1
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