大峪煤业15103工作面回采作业规程(共81页)_第1页
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1、 第一章 概 况第一节 工作面位置(wi zhi)及井上下关系一、工作面的位置(wi zhi)大峪煤业103综采(zn ci)工作面为大峪煤业的首采工作面,位于首采区南侧中部,开采15#煤层。走向(工作面顺槽)长度362.710m,倾向(工作面切眼)长度100m(中对中),高程最高为+1056.715m,最低为+1045.828m。工作面位置如表-1所示。表-1 103综采工作面位置坐标103工作面主要位置点XYZ备 注103辅运顺槽开口处(巷中)398597255519694255695+1055.337(顶板)坐标点均为北京54坐标系6度带实测坐标点103辅运顺槽与切眼交叉处3985602

2、17519694255695+1057.406 (顶板)103胶带顺槽开口处398596985519694356336+1052.419(顶板)103胶带顺槽与切眼交叉处398560217519694357357+1045.828(顶板)二、地面相对位置大峪煤业103综采工作面切眼南侧紧邻大峪村保护煤柱,保护煤柱宽61m,其余方向地表均为耕地,开采及开采波及范围均为大峪村、庄头村耕地,呈梯形沟谷状,覆岩厚度60-80米,地表无河流,建(构)筑物、铁路等设施。三、回采对地面的影响目前大峪煤业基建工程已基本完工,103首采工作面东距大峪煤业工业广场水平距离535米;南侧为大峪村,留设有保护煤柱;北

3、侧、西侧均为耕地,开采对地面建筑及设施均无影响。103首采工作面由于采用全部垮落法管理顶板,塌陷区范围预计为地面相对工作面开采范围向外偏移60米区域,面积0.1082km2,塌陷区破坏受工作面顶板垮落、工作面F1501#断层影响,预计主要为拉伸变形、塌陷及台阶破坏,对地面建筑或设施无影响。四、地面需要保护(boh)的构筑物及设施,保护措施该工作面需定期对地面耕地塌陷情况进行检查,如有裂缝,应及时进行回填(hutin)处理。五、工作面四邻(sln)情况103工作面位于大峪煤业首采区中部,顺槽巷道呈南北布置,切眼呈东西布置,停采线以北30米为东辅运大巷,103胶带顺槽以东20米为104工作面辅运顺

4、槽,103切眼往南为大峪村保护煤柱,103辅运顺槽西为实体煤柱,尚未布置巷道及工作面。103工作面四周均尚未开采。表-2 103综采工作面位置及井上下关系表工作面名称103综采工作面采(盘)区名称首采区地面标高+1107m井下标高地面相对位置工作面南侧为大峪村;北侧、东侧均为耕地;西侧为大峪煤业工业广场。回采对地面设施的影响工作面南侧为大峪村,设有保护煤柱;北侧、东侧为耕地;西侧为大峪煤业工业广场,水平距离535米,对地面设施及建筑无影响。井下位置及四邻关系北侧为东辅运大巷;东侧为104工作面辅运顺槽;南侧为大峪村保护煤柱;西侧为实体煤,尚未布置巷道及工作面走向长度/m362.71倾斜长度/m

5、94.6采高/m3.9-6.0m附图一:103综采工作面井上下对照图第二节 煤层一、煤层厚度103综采工作面开采15号煤层,煤层最大厚度为6.20m,最小厚度为4.0m,平均厚度为4.5m。含1层夹矸,平均厚度0.3米。煤层结构简单,工作面范围内总体南侧煤厚相对较厚,北侧较薄。二、煤层产状工作面走向长度为362.710m,工作面可推进长度332.710m,工作面倾斜长度为100m(中-中),煤层倾角为012,平均为4。三、煤层特性大峪煤业15号煤层为稳定型,即一型,全区稳定可采,煤层位于太原组下部K2灰岩之下,普氏硬度系数0.51.4,对回采无影响。四、其他15号煤层为贫煤(PM),外观呈黑色

6、,条痕为黑色,金刚光泽,条带状结构,参差状、阶梯状断口,裂隙较为发育,常见黄铁矿充填。15号煤层视(相对)密度为1.46t/m3,真(相对)密度为1.48t/m3。工作面煤层(micng)情况见表。表-3 煤层(micng)情况表煤层厚度/m4.0-6.2/4.5煤层结构2.5(0.3)1.7煤层倾角/()4开采煤层15#硬度0.5-1.4煤种PM稳定程度型煤层情况描述煤层结构简单,煤层直接顶板为K2灰岩,有时有薄层泥岩、砂质泥岩伪顶。底部为泥岩或粉砂岩。全井田稳定可采。第三节 煤层(micng)顶底板一、煤层顶板大峪煤业15号煤层顶板为K2灰岩,位于太原组下部,直接顶与基本顶无明显区分,该岩

7、层含燧石条带,富含蜒科化石,厚度大,层位稳定,极易识别。K2石灰岩顶板连续性好,岩石坚硬,不宜垮落,一般采空后放顶困难,需要强行放顶。届时需制定专项放顶安全技术措施。有时有薄层泥岩、砂质泥岩伪顶,厚度为00.40m。根据矿井补3号钻孔资料,K2灰岩抗压强度55.90-59.60MPa,抗剪强度:内聚力9.10-9.80MPa,内摩擦角4011-4031,普氏坚固系数5.60-6.00,容重2690-2700Kg/m3。二、煤层底板大峪煤业15号煤层底板为灰黑色泥岩、粉砂岩,厚度3.208.80m,平均5.91m,属软质岩,较宜管理,直接底于基本底无明显区分。根据矿井补1号钻孔,该层泥岩抗压强度

8、11.10-32.90MPa,抗剪强度:内聚力2.20-6.80MPa,内摩擦角2939-3520,普氏坚固系数1.10-3.30,容重2600-2610Kg/m3。三、综合柱状图附图二: 大峪煤业103工作面综合柱状图表-4 103工作面煤层顶底板情况顶、底板名称岩石名称厚度/m特征基本顶K2灰岩6.6-9.1(7.9)含燧石条带,富含蜒科化石,厚度大,层位稳定,极易识别,不易垮落直接顶伪顶泥岩、砂质泥岩0-0.4局部区域存在,易脱落直接底灰黑色泥岩、粉砂岩3.2-8.8(5.91)灰黑色,属软质岩,宜管理基本底第四节 地质(dzh)构造一、构造(guzo)褶曲:首采面北侧为庄头背斜,位于(

9、wiy)井田北部,庄头村南,轴向N70E,斜穿井田北部,两翼南陡北缓,北翼沿倾向有小幅起伏,地层倾角3-6,在井田内延伸长度2000m,属宽缓背斜。南侧为大峪向斜,位于井田中部,大峪村北,轴向近东西向,横穿井田中部,两翼基本对称,地层倾角3-5,井田内延伸长度1600m,属宽缓向斜。断层:103胶带顺槽掘进时揭露4条断层,分别位于304米处(断距5.5米,正断层)、320米处(断距0.7米,正断层)、380米处(断距1米,正断层)、440米处(断距3.5米,正断层),对回采作业影响较大。陷落柱:根据大峪煤业地质报告及顺槽掘进实际揭露过程,均未发现陷落柱及岩浆岩体侵入大峪煤业103首采工作面总体

10、地质构造简单,对回采作业影响有限。二、其它103首采工作面顺槽掘进过程中未发现薄煤区、软煤区、冲刷带、火成岩、冲击地压等回采有影响因素。三、地质剖面图附图三:103综采工作面顺槽及切眼剖面图。表-5 构造情况表序号构造名称构造编号构造位置工作面影响范围断距对回采的影响走向倾斜1断层F-15-1胶带顺槽304米处56345.5m 较大2断层F-15-2胶带顺槽320米处54360.7m较小3断层F-15-3胶带顺槽380米处56341m较小4断层F-15-4胶带顺槽440米处62183.5m较小第五节 水文地质一、含水层分析(fnx)103首采工作面胶带顺槽东侧150-220m区域(qy)及切眼

11、范围顶板覆盖H2-5号含水层,含水层面积约0.02km2,含水量无法估计,目前胶带顺槽及切眼口处涌水量小于150m3/d,预计回采期间涌水量不会增大,对回采作业影响较小。二、其他(qt)水源分析根据大峪煤业103顺槽探放水成果报告显示,该区域内无其他充水源。三、工作面涌水量预测预计103工作面回采期间正常涌水量为150-200m/d;最大涌水量为300m/d。第六节 影响回采的其他因素一、影响回采的其它地质情况(一)瓦斯与二氧化碳根据山西省煤炭工业局下发的晋煤瓦发2014465号晋煤集团关于2014年度年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复文件,经鉴定矿井瓦斯绝对涌出量为0.33m/min,

12、二氧化碳绝对涌出量为0.66m/min。(二)煤尘爆炸指数大峪煤业15号煤层煤尘有爆炸性,根据原长治县东山煤矿煤尘爆照参数,预计大峪煤业15号煤层抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为40%,火焰长度10mm。(三)煤的自燃倾向性15号煤层为自燃煤层,自燃倾向性等级为类。在开采时应注意洒水防尘,防止自燃。(四)地温危害据区域资料和该矿开采情况,井下未发现地温地压异常现象,应属常温、常压区。(五)冲击地压危害该区域为常压区。(六)其它无其它对回采有影响的地质因素。表-6 影响(yngxing)回采的其他地质情况表瓦斯绝对瓦斯涌出量为0.33m3/minCO2二氧化碳绝对涌出量为0.66m3/min煤尘爆炸指

13、数抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为40%,火焰长度10mm煤的自燃倾向性自燃煤层,类地温危害常温,无冲击地压危害常压,无其它无二、地质(dzh)部门的建议.工作面附近断层(duncng)较多,尤其是F-15-1号断层,回采至构造附近,工作面顶板为台阶状,顺槽巷道高度超过7米,对安全回采有一定影响,应注意巷道超前支护及支架接顶情况,防止顶板冒落。第七节 储量及服务年限一、储量(一)工作面地质储量103综采工作面走向长362.71m(帮帮),切眼长100m(中中),顺槽宽5.4m,回采工作面距东辅运大巷之间留设30m保护煤柱,可采长度332.71m。根据103顺槽已揭露煤层情况,103工作面煤层厚度为4

14、.0-6.2m,平均4.5m,103工作面地质储量可按下式计算:Q地质=(Lz-Lt)lh=(362.71-30)(100-5.4)1.464.5=20.6786万吨。式中:Q地质103工作面地质储量,万吨; Lz103工作面走向长度,取362.71m; Lt大巷保护煤柱留设宽度,取30m; l103工作面煤壁宽度,取100-5.4=94.6m;103工作面煤层实体密度,取1.46t/m3;h103工作面煤层厚度,取平均值4.5m;经计算,103综采工作面地质储量为20.6786万吨。(二)工作面工业储量103首采工作面煤层全部为经济的基础储量(111b),工业储量 Q工业同为20.6786万

15、吨。(三)工作面可采储量根据相关(xinggun)规定,103首采工作面回采率去95%,故工作面可采储量可用下式计算:Q可采= Q工业(gngy)C=20.67860.95=19.6447万吨经计算(j sun),103综采工作面可采储量为19.6447万吨。二、工作面服务年限大峪煤业矿井设计生产能力为30万吨/年,月生产能力应不低于2.5万吨,经计算103综采工作面服务年限为7.8个月。第二章 采煤(ci mi)方法本工作面采用(ciyng)全部垮落、后退式综合(zngh)机械化一次采全高采煤方法。第一节 巷道布置一、采区巷道布置概况大峪煤业首采区采区巷道利用利用矿井主要大巷形成,采用三巷布

16、置,分别为东辅运大巷、胶带大巷及回风大巷,间距均为25m(帮至帮),呈东西布置。103胶带顺槽分别与东辅运大巷、胶带大巷贯通,形成进风、出煤系统;103辅运顺槽分别与东辅运大巷、回风大巷贯通,形成回风、辅助运输系统。胶带大巷铺设主皮带直接搭接至主斜井,担负井下煤炭运输任务;东辅运大巷及103辅运顺槽采用胶轮车运输,担负井下辅助运输任务,回风大巷、103辅运顺槽及风桥担负103首采工作面回风任务。二、回采巷道及切眼本工作面采用两巷布置:103胶带顺槽与工作面相连,供进风、运煤、运料、供电、供液、供水用;103辅运顺槽与工作面相连,供回风用。回采巷道断面、支护方式等见表6。表7 巷道技术特征表巷道

17、名称断面形状支护形式排距(m)断面净尺寸(mm)净断面积允许通过最大风量(m/min)宽高103胶带顺槽巷矩型锚网联合支护,锚索补强1.05400400021.61700103辅运顺槽巷矩型锚网联合支护,锚索补强1.05400400021.61700103切眼矩型锚网联合支护,锚索补强1.08500450038.28160说明此表风速均按4m/s计算三、其他巷道103工作面辅运顺槽联络斜巷连接103辅运顺槽与1号风桥,为103工作面专用回风巷,巷宽5400mm,巷高2700mm,采用锚网联合支护,锚索补强。附图(f t)四:103工作面平面(pngmin)布置(bzh)示意图第二节 采煤工艺一

18、、采煤工艺工作面采高为4.5m,循环进度为0.8m。采煤:采用MG250/440-WDJ交流电牵引采煤机单向割煤,截深为0.8m。工作面采煤主要涉及割煤。装煤:机采部分由螺旋滚筒装入SGZ764/200型刮板机型刮板输送机。工作面装煤主要涉及推溜和清煤。运煤:工作面采用一部SGZ764/200型刮板输送机,103胶带顺槽巷采用一部SZZ764/132型转载机和一部DSJ80/40/2*40 型胶带输送机。顶板支护:采用ZY8640/25.5/55型支架支护工作面顶板,工作面顶板支护主要涉及拉架。采用ZQL2X3000/27/55巷道超前支架支护支护工作面两顺槽巷20m范围。采空区处理:工作面采

19、用全部垮落法处理采空区。拉架后,工作面顶板自行垮落、充填采空区。 (一)、回采工艺流程割煤拉架退机推溜清煤 (机尾顺槽直接进刀行走割煤落煤装煤顺序跟随拉架割煤至机头机组空刀返回并铲装余煤由机头向机尾顺序推溜清煤) (二)、主要工艺介绍、操作方式、质量标准、安全措施及注意事项等 1、割煤:割煤方式:单向割煤。进刀方式:机组从刮板机机尾顺槽巷道直接进刀,因此可以割透工作面端头而不留三角煤。进刀方法:A、采煤机上下截割部都安装在一个可以在机组采区侧进行滑动的滑板上,实现在机尾顺槽直接进刀,在机头割透,不留三角煤。B、把采煤机退至机尾顺槽巷道中,保证采煤机割煤滚筒最外边沿退过机尾顺槽巷道内;C、采煤机

20、机身全部进入直线段且两个滚筒(gntng)的截深均达到0.8m,上滚筒割顶煤,下滚筒割下部煤。沿底板向机头行走割煤,直至割至机头,并及时(jsh)拉架。D、割透机头后,空返至机尾顺槽巷,下滚筒装煤卧底,并由机头向机尾顺序推溜。退至机尾开始(kish)下一个循环割煤。 2、移架割煤后,先打出插板及护帮板。拉架滞后机组3-5架进行移架,操作方式为本架操作,顺序追机移架,移架步距为0.8m。 3、推溜机组由机头往机尾行走时即可推溜,顺序追机推溜,推溜步距为08m。推溜工作距采煤机不小于15m。推溜时,必须保证工溜能正常运行,严禁出现急弯,弯曲段不小于15m。 4、清煤推出溜并确认周围不少于3个支架的

21、护帮板均打出后,开始清理工溜与支架底座之间以及支架架间的浮煤。机组运行时,清煤与机组的距离不要与6个支架。清煤后,工作面2m2范围内的浮煤均厚不超过30mm。附图五:103工作面机尾进刀示意图二、工作面正规循环生产能力循环产量=(工作面煤壁长采高循环进度密度回采率)本工作面回采率取值为95%。W= LShc式中 W正规循环生产能力,t;L工作面平均长度,94.6m;S工作面循环进度,0.8m;h1工作面设计采高,4.5m;煤的容重,1.46t/m3;c工作面回采率,95%;循环产量=(94.60.84.51.4695%)=472.357(t)日产量=循环(xnhun)产量日循环数日产量=472

22、.3572=944.714(t)月产量(chnling)(每月按27.5天计算(j sun))=944.71427.5=25979.635(t)。第三节 设备配置103综采工作面配备一套ZY8640/25.5/55型液压支架,并以此为基础配套使用MG250/440-WDJ交流电牵引采煤机与SGZ764型刮板输送机进行配套,形成工作面主要配套设备。主要设备明细如表-8所示:表-8:103综采工作面主要设备明细表序号设备名称规格型号单位功率电压等级数量1液压支架ZY8640/25.5/55架/592超前支护支架ZQL23000/27/55架/123采煤机MG250/440-WDJ台221660/1

23、14014刮板输送机SGZ764/200部200114015转载机SZZ764/132部132660/114016破碎机PLM1000台110660/114017乳化液泵站BRW400/31.5X套2502660/114018喷雾泵站BPW500/16X套1602660/11401一、液压支架采用ZY8640/25.5/55型液压支架,工作阻力为8640kN,因15号煤层顶板属中等坚硬顶板,所以需要采取顶板预裂,强制放顶措施,使顶板正常垮落,其主要技术参数见表-9。表-9:ZY8640/25.5/55液压支架主要技术参数项目单位内容高度最高mm5500最低mm2550工作阻力kN8640(P=

24、40.7)初撑力kN6413(P=31.5)支护强度MPa1.051.07底板比压MPa1.43.7支护宽度mm16601860中心距m1.75泵站压力MPa31.5操作方式手动操作支架移架步距mO.8推溜力kN361移架力kN633重量t31数量架59二、超前支护(zh h)支架顺槽支护使用ZQL2X3000/27/55巷道超前支护液压支架,共分为(fn wi)机头超前支护支架和机尾超前支护支架,机头超前支护支架数量为3组6架,机尾超前支护支架数量为3组6架,总支护总长度为22米。ZQL2X3000/27/55巷道超前支护液压支架(zhji)结构由金属结构件、液压元件两大部分组成。具体分为左

25、右两片支撑单元,每个支撑单元主要由底座、顶梁、前后连杆、前梁、侧护顶、立柱千斤组成。左右两个支撑单元在顶梁和底座之间用调架千斤顶相联,具有调整支架稳定与防倒的作用。井下可以根据情况由几组该超前支护液压支架进行支护,前后支撑单元用铰接座和千斤在底座相连组成推移机构,从而实现支架的推移。其主要技术参数见表-10。表-10:ZQL2X3000/27/55巷道超前支护液压支架主要技术参数项目单位内容高度最高mm5500最低mm2700宽度 mm2215 单架支护长度 mm7364初撑力(P=31.5MPa) kN22637.5工作阻力(P=36.1MPa)kN23000底板比压(平均) MPa0.96

26、支护强度 MPa0.5泵站压力 Mpa31.5重量 t16三、采煤机本工作面回采选用一台MG250/440-WDJ交流电牵引采煤机,该机主机分别由煤壁侧两个支撑滑靴和老塘侧的两个导向滑靴支撑在运输机的中部(zhn b)槽上,由一个50kW牵引电机驱动的右行走箱中摆线轮与销排的强力啮合,再由左右两导向滑靴的导向,来实现采煤机沿运输机方向的单牵引行走,同时截割臂上的滚筒也在截割电机的驱动下进行旋转,机器割煤时从刮板输送机机尾顺槽巷道直接进刀,采内放外,具有功耗小、效率高、块率高、安全性高等特点。其主要技术参数见表-11。表-11:MG250/440-WDJ型交流电牵引(qinyn)采煤机主要技术参

27、数项 目内 容项 目内 容最大采高 m5.5卧 底 量 mm320最大牵引速度 m/min 11截 深 mm865上炮头直径 mm800上截割功率 kW120下滚筒直径 mm1600下截割功率 kW250油泵功率 kW20牵引功率 kW50装机功率 kW440整机重量 t37.2外形尺寸mm490026702400操纵方式电控+遥控牵引方式 电牵引调速方式机载交流变频二、刮板(u bn)输送机、破碎机、转载机(1)刮板输送机工作面采用SGZ764/200型可弯曲刮板输送机,其性能与技术参数完全符合生产要求,其主要技术参数见表12。表12:SGZ764/200刮板输送机主要技术参数项 目内 容项

28、 目内 容铺设长度 m100刮板链速 m/s 1.04输送能力 t/h 400电机功率 kW200中部槽 (长宽高) mm1750724345(2)顺槽转载机顺槽转载机的转载能力要与工作面的生产能力相适应,并要求与工作面刮板输送机和顺槽可伸缩带式输送机相配套。选用SZZ764/132型刮板转载机,其主要技术参数见表-10。表-10:SZZ764/132型刮板转载机主要技术参数项 目内 容项 目内 容设计长度 m42电机功率 kW132输送能力 t/h 700电机电压 V660/1140(3)顺槽破碎机顺槽破碎机的破碎能力(nngl)亦应不小于工作面的生产能力,并与刮板转载机相配套,为此选用PL

29、M1000型高效破碎机。其主要技术参数见表-13。表-13:PLM1000型破碎机主要(zhyo)技术参数项 目内 容项 目内 容破碎能力 t/h1000最大给料尺寸 mm700700电机功率 kW110最大排料尺寸 mm300三、乳化液泵站、喷雾泵站(1)乳化液泵站根据工作面支架(zhji)的要求,选择使用BRW400/31.5X型乳化液泵站,配套两泵两箱,其主要技术参数见表-14。表-14:BRW400/31.5X乳化液泵站主要技术参数序号名称单位型号备注1额定压力MPa31.52额定流量L/min4003配套电机功率kW25024电压V1140/6605工作介质3%-5%乳化油水溶液6液

30、箱L3350139015357自动配液系统(2)喷雾泵站根据工作面设备的喷雾需求,选择使用BPW500/16X喷雾泵站,配套两泵一箱,其主要技术参数见表-15。表-15: BPW500/16X喷雾泵站主要(zhyo)技术参数序号名称单位型号备注1额定压力MPa162额定流量L/min5003配套电机功率kW16024电压V1140/6605工作介质经沉淀过滤后矿井水6液箱L293512401510此外(cwi),103胶带顺槽巷选用一DSJ80/40/240型皮带(p di)机型带式输送机。采煤机由遥控器、或面板按钮控制;103胶带顺槽皮带、转载机及工作面刮板输送机等均由本布罗系统控制。启动顺

31、序为由外向里,停止顺序相反。附图六:103综采工作面设备布置示意图。第三章 顶板控制第一节 支护(zh h)设计一、工作面的支护(zh h)设计103工作面采用(ciyng)59架ZY8640/25.5/55型液压支架进行支护,两巷均采用2组ZQL2X3000/27/55型液压支架进行支护。(一)工作面矿压参数表-16同煤层矿压观测选择及本工作面矿压参数预计序号项目单位同煤层预测本工作面预计1顶底板条件直接顶厚度m无7.90基本顶厚度m直接底厚度m5.912直接顶初次垮落步距m25403初次来压来压步距m2540加权平均支护强度MPa来压显现程度明显4周期来压来压步距m1525加权平均支护强度

32、MPa来压显现程度明显5平时加权平均支护强度MPa6底板容许比压MPa24.157直接顶类型类3类稳定顶板8基本顶级别级9巷道超前影响范围m020(二)合理支护强度计算(1)采用经验公式计算,工作面的合理支护强度为:pt=9.8h岩k10-6式中 pt经验计算的支护强度,MPa; h采高,取4.5m; 岩顶板岩石重力密度,Kg/m3,取2.7103Kg/m3; k工作面支架应该支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般为68(新选型支架均应选择8),取8。 经计算, pt为0.952MPa。(2)本工作面为大峪煤业首采工作面,无同煤层加权平均支护强度可参考(cnko),故取本工作面的合理支护强度P为0

33、.952MPa。(三)支架支护强度(qingd)验算1、综采工作面选取的液压支架额定工作阻力应符合以下(yxi)条件。 FPS103式中 F液压支架的额定工作阻力; P工作面的合理支护强度,取0.952MPa; S液压支架的支护面积,取8.64m 经计算,液压支架工作阻力F=8640KN,大于需求工作阻力8225.28KN,能够满足支护需求。2、底板比压综采工作面底板比压应符合以下条件。P底(PS103+G9.8)1000S底式中 P底底板岩石抗压强度,11.10-32.90MPa; G液压支架重量,取31t;S底液压支架底座面积 2.451.66m2。经计算,P底应大于等于2.637MPa。

34、比较工作阻力、底板比压等几个主要参数,ZY5500/24/52型液压支架满足支护要求。具体如表17所示。表17 支架参数对照表项目工作面实际条件支架参数采高/m4.52.555.5倾角/()01215煤厚/m4.55.2硬度f0.51.4支护强度/MPa、KN0.952、82258640底板比压/MPa11.10-32.90MPa1.43.7顶板类(级)别3类1、2类二、乳化液泵站(一)泵站及管路选型本工作面选用(xunyng)BRW400/31.5X型乳化液泵2台,1台备用(biyng),1台工作。RX2000型乳化液箱供液,乳化液泵站到工作面采用(ciyng)38mm高压管路进液,51mm

35、管路回液。根据综采生产管理手册规定,直接顶板中等稳定时,支架初撑力一般应为工作阻力的70%80%,本规程选80% 。 Q初80%Q80%86406912KN 据此经计算,需要泵站提供压强PQ初2d2/4 10-669122(0.43)2/4 10-6 23.8MPa 式中:d支架立柱直径,单位m 根据计算得知:泵站需要压力为23.8MPa但考虑泵站到工作面沿途管路有一部分能量损失,能量损失一般为5%,实际泵站压力为23.80.9525.1,取26Mpa。这说明设计31.5Mpa大于计算所需26Mpa,泵站设计压力符合要求。(二)泵站设置位置乳化液泵站及液箱安装在胶带顺槽巷巷口对面的横川内。详见

36、附图六:103综采作面设备布置示意图。泵体、液箱要求平、正,以免造成齿轮箱缺油。(三)泵站使用规定、泵站操作人员必须经过培训,经考试合格后方可持证上岗。、泵站上的任何保护严禁甩掉。、泵站、泵箱的盖板必须盖严,以防污物等进入泵体、泵箱。、不得随意开动泵站,必须接到开泵信号后方可开动。、泵站司机要按规定压力送液,不得任意调压。、各部件的联接螺栓等紧固件要紧固齐全。、任何情况下不得关闭泵站的回液管路。、齿轮箱、曲柄箱的油位,必须符合规定。、过滤器要保持清洁,三天清洗一次。10、经常检查油位、水位是否符合要求。11、液箱必须高于泵体100mm左右。12、必须使用(shyng)自动配比仪,乳化液的配比浓

37、度在3%5%之间。13、检查各部的油位、水位、各紧固件、液压阀及管路情况,发现异常情况立即(lj)处理。否则不允许开机。14、注意(zh y)泵的声音是否正常,检查有无渗油现象。15、经常观察压力指示是否正常,注意卸载阀、安全阀的工作状态。16、经常检查设备的温升、检查乳化液箱、乳化油及乳化液的液位,液位低于规定时应及时加注相应的液体。17、一般情况下,不要频繁开、停泵,应让泵一直保持运转,当接到工作面要求停泵的信号后再停泵。18、发现异常情况或故障时,应立即停泵检查,在未查明原因和排除故障前,严禁开泵。第二节 工作面顶板控制一、工作面正常回采时顶板支护方式本工作面采用ZY8640/25.5/

38、55型液压支架支护顶板,全部垮落法管理顶板,采空区顶板随支架前移自行垮落充填。工作面伞檐长度大于1m时,其最大突出部分不超过200mm;伞檐长度在1m以下时,最突出部分不超过250mm。工作面内采用及时移架支护,即采煤机割过后及时移架打出护帮板,移架在采煤机割过23架后进行,超过此距离或发生片帮冒顶时,必须停止割煤,进行处理。工作面最大控顶距为5760mm,最小控顶距为4960mm。二、特殊时期顶板控制方式(一)初、末采时的顶板控制工作面初次开采、初次来压及周期来压、初次放顶、末次放顶的支护形式不变。顶板来压期间要把工作面支架升紧,顶梁升平,护帮板打出,保证支架对顶板支撑均匀有力,接顶完好,护

39、帮有力;保证两端头超前支护齐全。随时注意观察顶板压力及支架安全阀开启情况,有异常情况及时采取措施,要充分做好工作面支护质量与顶板动态监测工作,做到超前防范,加强排水系统的检修。工作面初采及末采时另行编制安全(nqun)技术措施。(二)过地质构造时的顶板(dngbn)控制本工作面在过断层、陷落柱等破碎区段时的支护形式不变,主要是通过采取以下措施来加强顶板管理,防止片帮、冒顶(mo dng)事故发生。1、 保证支架完好,初撑力不低于24MPa。2、 将顶底板割平,保证支架有良好的接顶性能和支护状态。3、 割煤后,及时移架护顶,片帮严重处要超前移架,超前移架时要保证采煤机能顺利通过,以免损坏设备。4

40、、超前移架后护帮板仍不能护顶时,在支架上架设垂直煤壁板梁支护顶板,所用板梁厚度不小于150mm,板梁一头搭在支架前梁上不少于300mm,另一头直顶煤帮。施工时,由两端向中间逐架进行。相邻支架侧护板及护帮板全部打出后,架设板梁时作业人员站在相邻支架前梁下,只准收回待架设板梁的支架护帮板,每次操作一架。板梁架设好后,及时升起支架前梁,把护帮板打出,依次操作其他支架。5、严格执行“少降快移”带压移架的原则。6、 支架前梁架间漏煤、矸严重时,需要在架间架设板梁。架间架设板梁时,先对作业地点敲帮问顶,确认作业地点煤帮和顶板无隐患情况下方可在架间架设板梁。将支架护帮板全部打出后,架设板梁时严禁任何人员操作

41、支架手把,同时作业地点20m范围内不得平行作业,人员站在上风侧的支架前梁下,严禁站在空顶或架间作业。7、采煤机停机后,必须将采煤机附近支架超前移架。8、 进回风巷顶板破碎处及时架棚维护。9、过断距在2m以下的断层时,严格遵守以下安全技术措施。若断距在2m以上时,另行制定安全技术措施:(1)、 过断层前,适当降低采高,同时加强设备检修。(2)、根据断层具体揭露情况,适当上抬或下挖(每循环(xnhun)的调整幅度控制在0.1m以尽量减少采煤机割矸的厚度(hud)。(3)、采煤机割矸时,适当降低牵引速度。若采煤机割矸困难时,另行制定放震动(zhndng)炮的安全技术措施。(4)、断层面附近、顶板破碎

42、或片帮严重的地方,及时超前移架,加强顶板维护。(5)、加强过构造的防排水工作。(三)停产检修时的顶板控制工作面停产检修时的顶板控制方式不变,支架可根据煤壁片帮情况超前移架。(四)进煤帮作业时的顶板控制 严禁无故进入煤帮或工溜内。必须进入煤帮和溜子内作业时,应遵守以下确认制度:首先要退出采煤机,停机停电并摘掉离合手把;闭锁工作面溜子,有效闭锁不少于两处,并派专人看护;打出支架护帮板,并派专人看护支架手把闭锁,严禁随意操作作业地点10m范围内的支架;敲帮问顶后,由班长指定专人(有经验的老工人)进行观山;对煤帮采取有效临时支护,跟班干部、班组长、安监工确认安全后,作业人员方可进入煤帮作业;整个施工过

43、程中,必须保持退路畅通,现场必须保持肃静,且由一人统一指挥。对煤帮采取的有效临时支护,一般是采取在煤帮背小板梁、打贴帮柱、架棚等措施。范围是作业地点附近5m的区域。 三、其他顶板控制方式机头机尾切顶柱后悬顶面积超规定时,一般采取人工强制放顶,另行制定安全技术措施。第三节 工作面巷道及端头顶板控制一、工作面巷道及端头顶板控制(一)巷道(hng do)及超前支护当巷道出现网包或顶板破碎时,一般通过补网、架棚来进行加强(jiqing)支护。架棚时,一般是一梁两柱。单体柱必须用麻绳和防倒链双连锁防倒。工作面过超高段、变形严重(ynzhng)区域时,另行制定安全技术措施。1、103胶带顺槽巷超前支护布置

44、方式103胶带顺槽巷超前支护支架(ZQL2X3000/27/55)布置在转载机两侧,单组支护支架间距2050mm(中-中),转载机边缘距支架底座最突出部位为180mm,保证移架或推移转载时互不影响。103胶带顺槽巷超前支护范围不低于20m。2、103辅运顺槽巷超前支护布置方式103辅运顺槽巷超前支护支架(ZQL2X3000/27/55)靠煤帮900mm。每组架宽2215mm,距煤柱侧2100mm,2架一组共3组成组使用,每组超前支架由左右两部分通过2组顶梁铰接耳及千斤铰接为一个整体,支护范围20m。3、该超前支护液压支架井下用三组进行超前支护,支护时超前支护支架摆放方向与工作面液压支架前进方向

45、相反。支架前推移点间距保持7m。总支护距离不小于20m。超前支架采用整体移动,它的行走方式为:随着工作面的前移,第一组支撑单元收前梁,降架200400mm,推移千斤伸出,升架达到初撑力,展开前梁,完成一组的移动,后面每组支撑单元分别重复第一组支撑单元的步骤。到第三组支撑单元到达原第二组支撑单元的位置,完成一个步距的行走。前梁和侧护板主要起防护作用。超前支架行距离可通过两个推移千斤伸缩量调整。4、工作面向前推进50m左右,胶带运顺槽(12m)高度均高于ZQL2X3000/27/55液压支架最大支护高度,所以要求提前在两顺槽超前支护段进行构顶,以满足超前支护架接顶之需要:即工作面开始回采后,工作面

46、推进至超高段时,检修班每天要保证工作面胶带顺槽巷构顶。超前构顶的距离从工作面煤壁算起30米,不得影响下一个工作面日的架棚。5、超前支护范围内若压力变大,有明显片帮、底鼓、巷帮变形严重,本支护方式不能满足巷道支护要求时,另行制定专门措施。6、支架的行走第1组支架前进方向第3组第2组 超前支护液压支架工作(gngzu)情况如上图所示,超前支护液压支架的行走方式为:随着工作面的前移,第一组支撑单元收护帮,降架200400mm,推移(tuy)千斤伸出一个步距,升架达到初撑力,展开护帮,完成一组的移动,后面每组支撑单元分别重复第一组支撑单元的步骤。到第三组支撑单元到达原第二组支撑单元的位置,完成一个步距

47、的行走。当遇到(y do)顶板压力大的时候可以伸出伸缩梁。(二)端头顶板控制工作面端头及端尾均采用ZY8640/25.5/55型液压支架进行维护。当端头架与煤帮距离较大时,可根据情况打设单体柱。二、工作面安全出口的管理 安全出口要保持畅通,严禁堆放材料和杂物。其高度要大于1.8m,宽度大于0.8m。安全出口宽度不足0.8m时,及时扩帮。扩帮每次扩一排锚杆,支护方式为煤帮打贴帮柱,支护完毕后再进行下一循环。扩帮工序:敲帮问顶解开帮网用风镐或洋镐扩帮锯掉失效锚杆清煤打贴帮柱背帮。扩帮后安全出口宽度不得低于0.8m。将失效锚杆打弯或锯断 时,要尽量贴紧煤壁,不能影响行人。打好贴帮柱后,用背板或小板梁

48、进行背帮。工作面安全出口高度不足1.8m或巷道底鼓严重时,利用风镐、洋镐、铁锹等工具进行起底,起底后的单体柱必须重新打设。 三、支护(zh h)材料管理103工作面支护材料的正常使用规格(gug)、数量等见表10。103胶带(jiodi)顺槽巷超前支护往外200m范围内,要备用一定数量的材料:其中DW35型、DW45型等单体柱各不少于20根;R 1503500mm板梁等各不少于20根。各类材料必须分类码放,挂牌管理。当工作面条件恶化时,材料不够用时,要及时补充。表18支护材料的使用数量种类规格使用量复用率/%备注单体柱DW350100备用单体柱DW450100备用板梁R1504000mm030

49、备用板梁R1503500mm030备用附图七:103工作面、两巷及端头支护布置示意图附图八:103工作面支架最大、最小控顶距剖面示意图第四节 矿压观测一、矿压观测的内容(一)、工作面支架支护质量动态监测主要通过支架压力表进行观测。工作面支架压力表每班至少观测一次,并有记录。(二)、巷道变形离层观测主要通过巷道离层仪观测。巷道顶板离层仪观测根据距工作面的距离安排不同频度的记录。(三)、顶板活动规律分析主要通过矿压在线观测系统实时观测,然后由生产技术部对顶板活动规律进行分析。二、矿压观测的方法1、工作面压力表的布置情况在103胶带(jiodi)顺槽巷控制台安装二台矿用本安型传输(chun sh)分

50、站(KJF232-F1)、一台矿用隔爆兼本安稳压电源(KDW660/12)、一台矿用网络交换机(KJJ175)。控制台上放一组单模光纤与KJJ175矿用网络交换机光口连接,光纤的另一端与井上采场生产调度室的井上交换机光口连接。KJF232-F1矿用本安型传输分站输出口与KJJ175矿用网络交换机总线接口连接,传输分站与矿用网络交换机由附近的一台KDW660/12矿用隔爆兼本安稳压电源供电。矿用本安型传输(chun sh)分站连接36台KJF232-F1矿用本安型采集分站,在工作面液压支架上每隔一架安装一台采集分站,安装36台液压支架;将剩余35个液压支架安装一套系统,构成双重监测结构,每台采集

51、分站分别连接监测每个液压支架的左柱压力、右柱压力、平衡千斤顶压力、支架采掘高度等。根据监测每个液压支架左柱、右柱压力数据进行实时分析,掌握每个液压支架所受的工作阻力、初撑力、末阻力等;根据监测支架高度探头用来监测液压支架实际支撑高度,分析出液压支架在工作过程中支柱在受力状态下的压缩量,这样,根据每个支架的受力情况结合支架支柱收缩量可全面分析出顶板覆岩的运动规律。KJF232-F1矿用本安型采集分站的由KDW660/12矿用隔爆兼本安稳压电源供电,一台电源可供12台采集分站。2、顶板离层仪的观测、记录与分析顶板离层仪的观测与记录由验收员负责,距工作面100m以内的顶板离层仪每班观测1次,其它每周

52、观测1次。离层仪以蓝、黄、红三种颜色表示顶板离层松动的严重程度:蓝色(深部0-60mm;浅部0-40mm)表示顶板松动离层值较小,处于较稳定的状态;黄色(深部61-120mm;浅部41-80mm)表示顶板松动已达到警戒值;红色(深部121-180mm;浅部81-120mm)表示顶板离层松动值较大,已进入危险状态。如发现异常,应及时采取措施进行补强支护。发现情况危急时,应向调度室汇报,另行制定安全技术措施。 当在线矿压观测系统或支架压力表有故障,必须(bx)及时进行更换。每班在操作(cozu)支架结束后都必须将支架升紧,保证支架的初撑力不低于24Mpa.支架工操作支架时必须爱护好矿压仪表和设施。

53、第四章 生产(shngchn)系统第一节 运输(ynsh)一、运输(ynsh)设备及运输方式(一)运煤设备(shbi)及装、转载方式1、工作面采用MG250/440-WDJ交流电牵引采煤机割煤,其螺旋滚筒配合工作面SGZ764/200型刮板运输机前移落煤、装煤。经SZZ764/132转载机由DSJ80/40/2*40 型皮带机外运。各运煤设备必须加强检修,保证设备完好。各岗位司机必须按操作规程中相关规定进行操作。2、推移刮板运输机方式采用支架推拉千斤推移工作面刮板运输机,推移步距为0.8m, 推移刮板运输机距采机螺旋滚筒大于15m进行。3、拉移转载机方式采用拉移千斤实现转载机的拉移,每循环拉移

54、一次,步距0.8m;皮带输送机机尾8-10个循环拉移一次,采用拉移千斤实现带式输送机机尾的拉移。(二)辅助运输设备及运输方式辅助运输主要是采用无轨胶轮车。二、运输线路1、运煤线路103综采工作面工作面刮板输送机辅运巷转载机、破碎机辅运巷皮带胶带机大巷皮带主斜井皮带地面。运料线路材料由地面材料场副斜井辅运巷103综采工作面。第二节 “一通三防”与安全监控一、通风系统(一)瓦斯、煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性情况根据山西省煤炭工业局下发的晋煤瓦发2014465号晋煤集团关于2014年度年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果(ji gu)的批复文件,经鉴定矿井瓦斯绝对涌出量为0.33m/min,二氧化碳(r

55、 yng hu tn)绝对涌出量为0.66m/min,认定该矿井(kungjng)为瓦斯矿井,15#煤层煤尘有爆炸危险性;煤层自燃倾向性为类自燃煤层,在开采时应注意洒水防尘,防止自燃。(二)风量计算1、根据最新的晋城煤业集团矿井风量计算方法规定,该工作面计划配风量计算如下:1.1按气象条件确定需要风量,其计算公式为:Q采Q基本K采高K采面长K温Q采回采工作面需要风量,m/min;Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量,m/min;Q基本60工作面控顶距工作面实际采高70%适宜风速(不小于1.0 m/s);工作面控顶距(L大+L小)/ 2(5.760+4.960)/25.36mL大、L小分别表示

56、工作面支架的最大、最小控顶距(m);K采高采煤工作面采高调整系数(本工作面采高大于2.5m,根据采煤工作面采高调整系数表知:K采高取1.5);K采面长采煤工作面长度调整系数(根据采煤工作面采面长调整系数表知,K采面长取1.0;K温采煤工作面温度调整系数,(本采煤工作面空气温度小于20,根据采煤工作面空气温度与风速对应表知:K温取1.0)Q采Q基本K采高K采面长K温605.364.570%1.01.51.01.01520m/min1.2按照瓦斯涌出量计算:根据煤矿安全规程及省厅相关规定,按采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%(二氧化碳浓度不超过1.5%)的要求,本工作面所需风量计算如下:Q采

57、100qCH4KCH4(m3/min)1000.331.0 33(m3/min) Q采=67qCO2KCO2(m/min)=670.661.0=44.22(m/min)式中:Q采采煤工作面实际需要(xyo)风量,m3/min。 qCH4采煤工作面回风巷风流中的瓦斯(w s)绝对涌出量,取0.33m3/min。 qCO2采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳(r yng hu tn)涌出量,取0.66m3/min。 KCH4采煤工作面瓦斯涌出不均衡通风系数,取1.0 KCO2采煤工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数,取1.01.3按回采工作面同时作业人数计算需要风量:按每人供风量不小于4m/mQ采4

58、NQ采4N470280m/min式中:N采煤工作面同时工作面最多人数 ,取70人;1.4按炸药量计算Q采10A Q采1010=100 m/min式中:A采煤工作面一次爆破所用的最大用药量,取10kg;按以上最大值确定工作面需要风量,工作面计划配风量为1520m/min。2、风速验算2.1根据煤矿安全规程及晋城煤业集团矿井风量计算方法有关规定,回采工作面最低风速为0.25m/s,最高风速为4m/s,故应满足以下要求:按工作面风速验算:600.25SQ采604S式中:S工作面平均断面积S( L大L小)/2H(5.760+4.960)/24.5=24.12m2600.2524.12=361.8m3/

59、min1520m3/min60424.12=5788.8m3/min根据以上风速验算结果知:103采煤工作面配风量至少为1520 m3/min;103胶带顺槽断面21.6m2,最低风速0.25m/s需配风为324 m3/min,计划配风350 m3/min; 103采煤工作面共需配风1520+350=1870 m3/min,因此103采煤工作面的配风量不得低于1900 m3/min。(三)通风(tng fng)线路1、工作面风流(fngli)路线本采煤工作面采用(ciyng)U型一进一回的通风方式,即103胶带顺槽为进风巷,103辅运顺槽为回风巷。新鲜风流路线:副斜井东辅运大巷103工作面胶带

60、顺槽巷103综采工作面。污风风流线路:103综采工作面103辅运顺槽103辅运顺槽联络巷回风风桥回风大巷回风立井地面二、瓦斯防治(一)瓦斯检查1、本工作面瓦斯检查点主要有103上隅角、103工作面、103进风、103回风、103进风高冒区及103回风高冒区。瓦斯检查点每班检查次数不少于2次,并填好板牌,发现异常及时向调度室汇报,并及时通知工作面人员处理;特殊情况下所有工作人员必须听从瓦检员的指挥。瓦斯检查不得空班、漏检,更不得擅自离开工作岗位。2、加强通风系统的管理,确保工作面风量,通风系统稳定可靠。当工作面瓦斯异常涌出后,要及时采取措施进行处理。3、工作面停风、超限等时,应将人迅速撤离工作面

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