二水平丁二大巷柱工作面作业规程

PMGF-YK-ZS-17-01

平煤股份一矿综采四队2017年第一个投产工作面

平煤股份一矿

采煤工作面作业规程

工作面名称：二水平丁二大巷煤柱

编制单位:综采四队

施工队长：____________

技术负责人：____________

编制日期：2017年4月

二水平丁二大巷煤柱工作面作业规程审批签字表

时间地点主持人

单位姓名职务/职称签字日期

总工程师

安全副总工程师

通风副总工程师

防突副总工程师

机电副总工程师

地测副总工程师

采煤副总工程师

安检科

生产技术科

调度室

综机办

机电科

支护科

通修区

防突科

煤质科

地测科

队长

主管技术员

目录

第一章采煤工作面概况........................................-1-

第二章采煤工作面地质条件...................................-2-

第三章采煤方法..............................................-6-

第一节采煤工作面巷道布置.................................-6-

第二节回采工艺............................................-7-

第四章工作面生产系统....................................-18-

第一节运输系统...........................................-18-

第二节通风系统...........................................-21-

第三节供电系统...........................................-26-

第四节液压系统...........................................-28-

第五节供排水系统.........................................-36-

第六节安全监测系统.......................................-39-

第七节通讯照明系统.......................................-40-

第八节防尘系统...........................................-42-

第九节人员定位系统.......................................-43-

第十节压风自救系统.......................................-44-

第H■•一节应急避险系统....................................-45-

第五章劳动组织.............................................-46-

第六章主要技术经济指标....................................-49-

第七章安全技术措施.........................................-51-

第一节总则............................................-51-

第二节回采工艺安全技术措施..............................-52-

第三节机电维修与操作安全技术措施........................-61-

第四节采煤机解体与安装安全技术措施......................-68-

第五节其它安全技术措施..................................-69-

第八章避灾路线............................................-87-

第九章初次放顶措施........................................-93-

第十章煤矿职业健康........................................-94-

第十一章安全避险六大系统.................................-97-

第十二章收尾安全技术措施（待编）........................-100-

第十三章其它安全技术措施（待编）........................-100-

第一章采煤工作面概况

序号项目内容说明

采

面

1该工作面位于二水平丁二大巷。

位

置

M倾斜长度1：317—323/320111；倾斜长度2：205

面

2-+/-走向长1：234m；走向长2：871—955/913m

氾

工作面面积74880疗；工作面面积：187165m2o

w1：2

与

已

邻

采

区

近该采面南临丁/6-21040采空区,北接丁/6-21060

关

3煤采空区，东起二水平丁组西轨道上山，西至丁二西煤

系

层柱风巷，丁戊二总回贯穿于工作面。

及

与

相

地

对

位于滑角山南坡、落凫山北坡，地面有村庄（上

面

4位

赵家）。

置

建

采

筑

面

与物

5回采后对地面有一定影响。

地

关

面

系

-1-

第二章采煤工作面地质条件

工作面回采地质说明书

煤层名称丁6水平名称二水平采区名称

工作面名称丁二煤柱地面标高(ID)+240、+380工作面标高(m)-220-300

地面位置位于滑角山南坡、落凫山檄，地面有村庄(上是家)。

井下布詈该采面南临丁6-21040采空区，北接丁6-21060采空区，东起二水平

葛堤丁组醵道上山，醛丁二西煤柱风卷，丁戊二阳懿于工作面。

据情况

回采对地面回采后对地面有一定影响.

设施影响

倾斜长总面积

走向长(1)23431八32374880

煤(m)(m)320(D12)

螭长总面积

走向长(2)871-955205

2187165

层(m)913(m)(ni)

煤(矿)层触层结构

1.9~2.9煤煤层倾角37

(m)2.5较简单(°)5

变异系数

可采指教114稔定程度稳定

㈤

况本采面丁6煤层厚度较为稳定，平均厚度Z5米，丁6到75间距4〜H米。西部1.9-2.5

米，中部较稳定,煤厚为2.4〜2.6米;里机巷媒层段厚,厚度为2.5〜2.9米。

水分灰分挥发分发热量固定碳硫工业牌号

煤m

质1.44%33.47%38.04%20735J/g44.5660.28%41/3JM

情在回采过程中对煤质影响因素：

况1.回采过程中过断层，对煤质有一定影和

2,里采面受压力影响，顶板破甑对煤质有一定影和

-2-

水文

水文地质情况及防端施:

地质

献该采斫存在老空积槐成帆该采面回采过程中频板砂岩水影自

及防

治水防献施：在风机卷僻处备足水泵，及时排丸

措施

3m'/Il1ffl}/h

瓦斯醐含量.卜3.0m7t,崩相擀曜1.5〜反触棉曜3.8〜5,岛毗，(资赫崎突和

麟潺魅敖32.69〜37.1吼(资赫自通修区)

版自然默静〜6个月.(觥来自通修区)

地温原始地温为30.5〜36.3℃,为二级热害区。

质情

其它本采区内无陷落柱、冲击地压和天窗等地质危害。

况

t层阡直接顶直接篇

(D1~22〜42〜3

块可采趟长解长m工业回采可采

储段厚储量率储量

(m)(m)(m2)

号(io)(t/m3)(t)㈤(t)

量

224252'258

1255622202.51.4021777095206881

计

2807^952

8791951714052.51.4059991795569921

算

合计233625817687776802

问

1、在回采过程中加强减管理，产雕制采高，脑资源回收。

2、采面桐能存在隐伏断息对回采有较大睇.

及3、在回采期间加强煤质及减和瓦斯管理，确保安全生产。

建

-3-

&m)

麻板名称造石糠fill

煤

1+1帏瓣8.0-10.0灰雒中螂瓣,1

直接加湍或细砂患0.6'6.5潦灰球灰白心块氏

4

板ft1

情灰及深灰僦塞含触■

湍

况it11，2.5

基本底砂麻岩7.0'9.5友及歌解岩，含大量植傩石，

i述：

该采献一北解的鞠懒,瞧靛,触发露断层筑正断良00.4-6

米,其帆啊物层赧果有蟀大影耽趟多加E-SW,解附近瞧有晴或期明

质象受附近采空殴响，采酸矿蛾大，回辅一定影自

辕锵走向（。）但向（。）懒（。）性质落差（m）对回料影傩度

121312325-35正断层2.5-3.0相果有一定影自

23512565正断层1.4对回魅一定影机

31510550正断层1.0对回辅一定影自

41212040畸层1.0加1采有一定影自

53112140正断层1.5相辅一定影札

时回翱一定影q

64513560蹦层1.0

77516535-70正麻层6.0对歌播大影札

81687840正解1.0胭采有一定影自

91203050正M层1.2对回采有一定影响。

103412450琼层0.7对回果有影耽

-4-

层厚(m)

地层系统柱状

最小~最大岩性描述

界系统组段1：20(平均

灰及深灰泥岩，砂质泥岩，含物1化石,层间夹

7.35.3、9.3有匆砂岩，

73

灰白色细粒砂岩，成分以石英为主,次

上下下T8.91.4-1.9

1.6为长石，钙质胶结,含凌铁矿粒

灰色砂雕岩，富含根楙拓，顶部有

13.92,8、7.2

5.0一层0.1米厚的煤缘底部为处泥岩

丁4煤,黑色碎魁，以亮煤为主.

石14.60,5、0.8

0.7

古

灰-深灰色海岩，块状致密性脑含植

16.61.3~2.8

2.0物化石

叠盒煤丁5焦碎块状，以亮煤为主，半亮型，

17.91.2~1.5

1.3间夹暗煤,含横姚硼片。

深灰刨然、浅色节色中细翻岩，以

■、

2.08.0

生22.9石英长石为主，倾湿岩,深灰色团

5.0

装。

子

27.12.0~6.5炭质泥岩，硬块状，间颊煤条。

4.2

丁6煤嶙片、粉末状，以亮煤为主，夹稳

1.9、2.9

29.6煤条带，半亮獴

2.5

界系统■上部为黑灰包领物化石，中部为发

组段

1.3~6.5

33.5质泥岩。

3.9

粉砂岩、砂岩，以石英为主、次长石、二

46.07.2~16.0

12.5母碎尢

-5-

第三章采煤方法

第一节采煤工作面巷道布置

图M

1=3|jr=双向永久ftSftf'J

2防突风门

永久蒯俏风墙）

3=s=L1J

石

4帆琳久询节即

=^i=石

q麟主要躯机

心皮

6

m带

8

部

工作面巷道布置图（图3-1）

-6-

第二节回采工艺

一、支护设计

1、工作面支护设计

初撑力工作阻力

支架30825000

(KN)(KN)

支护

支护强度0.61〜底板比压1.01-1.54

参数

(Mpa)0.67(Mpa)

实测顶板载荷(Mpa)0.437

参数底板比压(Mpa)4

序号项目符号单位数量

1采高Mm2.5

顶板

2岩石容重Rt/m32.5

载荷

q=8MR

估数

=8X2.5X2.5X9.8

=0.49KN/m2

=0.49(Mpa)

结论:

1、从上表可见，实测顶板载荷为0.49Mpa,而支架支护强度为

0.61~0.67Mpa；实测底板比压为4Mpa,支架对底板比压为1.01〜

1.54Mpa,故选择ZY5000/15/30型支架是合适的。

2、从估算顶板载荷可见，与实测顶板压力相当，选择该型号支架

是合适的。

2、两巷与端头支护设计

岩石容重r

排距L排巷道修正内摩擦角

支(t/m3)2.511.271°34'

(m)系数R小

护

参巷道b压力立柱工作压力拱跨

安全系数

数宽度(m)4.8系数1.3阻力P'6.5之半

K'=2

K(t/m2)a=b/2

1、顶板压力P。的确定：1、顶板压的确定：

Po=brcc=ak'/2f=bk'/4tg(i»P=KP0

4.8X2.5X4X2两=1.3X8.0

P,)=-------------------=10.4t/m2

4Xtg71°34,端2、柱距的确定：

^8.Ot/m2L=P'/RL#P

两头=6.5/(1.2X1X10.4)

2、柱距的确定：=0.52棵/nf,取1棵

巷

L=p'/(RL#.P„)支3、支柱密度的确定

支6.511

护N二-------二-------

护1.2X1X6.66L拄.L排1X1

=0.68(m)=1棵/m:取1棵

计

取L柱=lm密

算3、支柱密度的确定4、端头支护数量：

11度n=N.B.C

________________=1X4X5

Lft.L»1*1计=20棵

=1棵/m?

4、20m超前支护需柱算

20/0.6+10/0.6=50棵

1、支护万式选为L拷=lm,L柱=lm,能满足要求

2、端头支护各两对型梁，一梁三柱，迈步前移

结

3、工作面安全备用单体柱需要50棵

论

4、工作面单体柱最小需用量：(50+20)X2+5O190棵

3、顶板管理

①本工作面采用倾斜长壁后退式仰采采煤法，全部垮落法管理顶板，采

-8-

用ZY5000-15/30型液压支架支护顶板，ZY5000-15/30型支架最大控顶距

4.815m,最小控顶距4.215m,移架步距0.6m（如图3—2）。

控顶距分为最大控顶距和最小控顶距.由液压支架的顶梁长度（口）、端面

距（L2）及采煤机的实际截深⑸决定。本工作面主液压支架的顶梁长度为

3815mm,端面距为340mm，煤机的实际截深为600mm,则:

最大控顶距Lmax=Ll+L2+S

最小控顶距Lmin=LH-L2

最小控顶距Lmin=Ll+L2

其中：L1——顶梁长度，为3815mm

L2---端面距，为340mm

S---煤机截深，为600mm

最大控顶距Lmax=3775+340+600=4755mm

最小控顶距Lmin=3775+340=4155mm

②直接顶为泥岩及砂质泥岩，易垮落，回采过程中要及时移架支护顶板，

并加强两端头老塘侧支护。老顶为砂岩，不易垮落，形成周期来压明显。

③风巷为梯形棚和锚网支护，机巷为锚网支护。

锚网梁支护段。机、风巷超前支护采用1.0m较接梁沿走向架设。一梁一柱,

单、双排保证20m。转载机两帮所打的柱子必须距离转载机身0.2m以上。单体

柱、较接梁及时外运，码放整齐。两巷压力大的地点坚持一梁二柱，支护长度

不低于50米。

④端头支护，机头、机尾各架设两对四根“n”型钢梁，长4.0m,交替

前移，梁间距不大于200mm,一梁三柱。过机头、机尾时可保持一梁两柱，

机头、机尾过后及时补柱；“口”型钢梁要架设牢固，严禁侧向使用，柱子打

成一条直线，柱子距转载机溜槽要大于200mm的距离。当老塘悬顶超过规定

时，必须在切顶线附近采用密集支柱支护顶板，密集支柱间距保证在400-

-9-

600mm之间，单体液压支柱初撑力不得低于90KN。

⑤采面顶板破碎时联单网，但在顶板破碎严重处及过地质构造时，联双

网，顶板破碎时，机头（机尾）第1〜3架架间要上顺山大板联锁，每刀煤上

一块，以保证上下出口顶板完整，行人畅通。。

⑥本工作面为仰采，煤层平均倾角为5。，采面运输机每米平均上漂

0.158m（每刀煤上漂80—100mm）。

⑦风巷要有以下备用料；

圆木：由180mmX2.6〜2.8m40根

大板：1/2d）180mmX2.6〜2.8m80根

金属网：4）2mmX1.2mX10m40卷

单体柱：2.5m、2.8m、3.15m40棵

管理方法：

工作面开工前风巷必须备足备用料，距离工作面50-200m处顶板完好无

淋水地段，严禁使用折损的坑木、损坏的金属网和失效的单体液压支柱，出

现损坏或折损的要及时进行更换，并且做到分类码放整齐，挂牌管理，做到

数量齐全，保证备用料的完好，并派专人定期进行巡查。

⑧工作面顶板动态监测

（一）队成立矿压监测小组：

组长：队长

副组长：书记、主管技术员

成员：全队其他干部

（二）监测方法：

〈1〉在工作面及两巷特殊地段布置矿压监测站；

〈2〉沿工作面均匀布置5条监测线；

<3）每条监测线在1-2组支架上、下立柱安设数字压力自记仪进行监测;

-10-

每条监测线上在支架上、下立柱安设数字压力自记仪进行监测，数字压力自

记仪型号为YHY60（B）；

〈4〉两端头单体柱工作阻力可用测压枪测定；

〈5〉矿压监测工定期巡回监测，读准数据，填好记录，以便指导生产。

（三）监控重点

〈1〉上下端头支护〈2〉两巷动压区〈3〉顶板破碎区

〈4〉压力异常区〈5〉端头老塘悬顶面积〈6〉断层影响区

（四）监测范围

〈1〉风、机两巷

〈2〉工作面

〈3〉两端头

-11-

最

大

控

顶

距

最

小

控

顶

距

支

架

迎

山

示

意

图

-2）

（图3

意图

护示

面支

工作

回采

-

-12

].10m

帼

aW

1、单体柱

2、锄探

3、rW

4、$Wl

5、»TL

6、

7、送蒯

ee

10n

锚网支护示意图（图3-3）

二、工序流程

-13-

1、综采工作面工艺流程图（图3-4）

工序流程图

综采工作面工艺流程图（图3—4）

2、工序说明

（1）割煤：本工作面采用双滚筒采煤机双向割煤，工作面端部斜切进刀,

-14-

自开缺口，利用采煤机滚筒螺旋叶片和运输机铲煤板自动装煤，通过工作面

刮板输送机，从皮带运出。如图(3-4)

(2)推溜：每班设专职推溜工推溜，推溜只准在运输机运转过程中跟机

同一方向推，使运输机保持一条直线，煤机后运输机弯曲段长度15m以上。

(3)移架：支架工分段追机移架，移架跟不上时停止采煤机割煤，本采

面使用超前架管理。

(4)联网：工作面根据顶板情况是否铺设金属网，顶板破碎时铺设单网，

顶板破碎严重时铺双网。

(5)两端头固定专人做超前，从事清煤、端头支护和回柱放顶工作，保

证机头、机尾顺利进行推移。

(6)机电设备检修每天固定一个班进行，保证设备正常运转。

(7)煤壁卸压注水钻孔工作安排在检修班进行。

(8)两巷超前支护：超前支护及时补打，保证支护长度和支护质量。

(9)由于各工序之间息息相关，因此班与班之间和各工序要严格执行“上

道工序不合格或未结束，下道工序不开工”的现场交接班制度。

-15-

序号工序内容说明

设落煤机械3MG-300/700-WD

备

安

装

布

置

示

意

图

机

回

械

采

落

工

煤

艺

A（起始）B（斜切进刀）C（割三角煤）D（正常割煤）

装

煤采煤机割下的煤靠滚筒叶片旋

转及运输机铲煤板装入运输机内

运采面SGZ-764/630双速型刮板输送机

>煤

■

机巷SZZ-630/75(764/200)型转载机

回采工艺图1（图3—5）

-16-

炮

眼

布

置

示

JLZL.

息、

机图

回

炮眼指标循环指标

采4械

顶目单位

工上下项目单位说明

落眼距m1.01.0眼数个7

爆

m药量4.62

破顶距0.81.5kg

设m0.77

煤底距1.6雷管发

计

说仰角度0/炮泥kg7

明

俯角度85水袋2

书/个

水平角度8080眼深M1.5

装药克/眼660660其它

封泥mm/眼500500

水袋个/眼11

孔径mm4242

回采工艺图2（图3—6）

注：采面需爆破时根据现场情况再执行补充专项安全技术措施。

-17-

第四章工作面生产系统

第一节运输系统

一、运煤系统（如图4—1所示）

丁二大巷煤柱工作面一丁二大巷煤柱机巷一丁二大巷煤柱机巷转载巷~

戊二转载巷一戊二出渣巷一二水平戊二运输上山一二水平戊二集中运输巷一

二水平戊一岩石皮带下山一主斜井一地面

二、运料系统（如图4—1所示）

地面一副立井一一水平井底车场一暗斜井一二水平井底车场一二水平丁

戊组石门一丁二大巷煤柱风片一丁二大巷煤柱风巷一丁二大巷煤柱采面

三、生产能力分析

1、工作面日生产能力Q（t/d）的计算

Q=N,L•S•M•r•C

2、每天生产循环个数：N

N=k(24-T1)/(n•L/60v+T2)

工作面采高按2.3m计算：

N=k(24-T1)/(n•L/60v+T2)

=0.85X(24-6)4-[(1X229.2)4-(60X2.5)+0.3]

七8个

N：日循环个数L：工作面斜长：229.2

S：采煤机截深:0.6mH：米高:2.5m

r：煤的容重：1.40t/m3C：回采率：95%

T1：工作准备时间6小时T2：每循环辅助时间0.3小时

V：采煤机实际割煤平均牵引速度3m/min

n：采煤机割煤方式系数1K：影响系数0.85

-18-

故工作面每天正规循环个数为8个。

Q=N,L•S•h•r•C

=8X229.2X0.6X2.5X1.45X0.95

―3658吨/日

丁二大巷煤柱工作面日生产能力为3658吨。

-19-

S例

1邓一双向永久控制风口

用防突风打

3永入密闭哨风期

4=4=单向永久调节风门

5瞅主要翻机

6指北针

O~5-运料

80--------i==*运煤

井.井

八a

副井蛹

运输系统图（图4T）

-20-

第二节通风系统

一、通风线路(如图4—2)

1、新鲜风流：地面一北一进风井一二水平丁戊组石门一戊L21142风

片一戊w-21142顺煤一二水平丁二大巷煤柱斜机巷一二水平丁二大巷煤柱机

巷一丁二大巷煤柱采面

2、乏风风流：二水平丁二大巷煤柱采面一二水平丁二大巷煤柱风巷一二

水平丁戊二总回一丁戊组石门一北一回风井~地面

二、风量计算

每个采煤工作面实际需风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧

化碳涌出量、同时作业人数以及爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计

算，然后取其中最大值。

1、采面按气象条件确定需风量，计算公式为：

Q采二60X70%XSXV采XK果高XK果面长(nf/min)

式中：

Q采一采煤工作面需风量，m7min；

S一采煤工作面平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均

值计算，m2；

V采一采煤工作面的风速，按采煤工作面风流的温度从表3中选取，

m/s；

K"一采煤工作面采高调整系数，具体取值见表1；

K采面长一采煤工作面长度调整系数，具体取值见表2；

表1K采高一采煤工作面采高调整系数

-21-

采高(m)<2.02.0-2.52.5以上或放顶煤

系数(K会)1.01.11.2

表2K果面长一采煤工作面长度调整系数

回采工作面长度(m)<8080-120120-150150-180>180

长度调整系数(K采面长)0.91.01.11.21.3-1.4

表3V来一采煤工作面气温与对应适宜风速

回采工作面空气温度/(采煤工作面风速V采(m/s)

<201.0

20-231.0-1.5

23-261.5-1.8

26-281.8-2.5

28-302.5-3.0

备注：采煤工作面温度测点，应选择在工作面距回风巷15m处的风流中。

贝！1Q采=60X70%XSXV采XK采高XK采面长

=60X70%X(4.755+4.155)/2X2,5X1,8X1,1X1.2

-1111.43(m7min)

2、按瓦斯涌出量计算：

Q采=125•q采•Kcm(mVmin)

式中：

Q来一回采工作面实际需风量，mJ/min；

q来一回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，4.0-5.3

m3/min,取5.lm3/min；

Kcm一采面瓦斯涌出不均衡通风系数，通常综机采面KCH1=1.2~1.4,本

米面K呆通取1.4；

125一回采工作面回风流中的瓦斯浓度不应超过0.8%的换算系数。

故：Q呆=125X5.1X1.4=892.5(nfVmin)

3、按照二氧化碳涌出量计算需风量

采果,

Q=67♦qKCO2(m7min)

-22-

式中：

Q采一回采工作面实际需风量，m3/min；

q采一回采工作面回风巷风流中绝对二氧化碳涌出平均量，2.5nf7min；

七。2—采面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1

个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比

值；

67一按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系

数。

则Q*=67・q采.KCO2

=67X2,5X1.3

=217.75(mVmin)

4、按炸药量计算需风量

(1)一级煤矿许用炸药

Q采225A

(2)二、三级煤矿许用炸药

QQ10A

式中：

A一采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；

25—每千克一级煤矿许用炸药需风量，m7min；

10一每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m7min；

本矿全部使用乳化炸药：

Q采210A=10X4.62=46.2m7min

5、按采面同时工作的最多人数计算

Q采=4XN=4X20=80(m3/min)综上所述：

Q«=max{Q«i,Q采2，Q采3，Q采4,Q«5}=1111.43(mVmin)

6、按风速进行验算

60X0.25S最大WQ采W60X4S最小

S最小=70%L最小Xh

-23-

S最大=70%L最大Xh

S最大=70%L最大Xh=70%X4.755X2.5=8.32125m2

S最小=70%L^Xh=70%X4.155X2.5=7.27125m2

则：60X0.25X8.32125①1027.44^60X4X7.27125

124.81875ni7minW1111.43m7min^1745.ImVmin

按风速进行验算，符合要求。故本采面设计供风量为nilSBnfVmin。

-24-

图为

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通风系统图（图4-2）

-25-

第三节供电系统

一、供电系统路线

1、高压：二水平戊二二变一丁二大巷煤柱风巷一移动变电站一各馈电开

关一各用电设备

2、低压：二水平戊二二变一丁二大巷煤柱风巷一风巷馈电一各用电设备

二、供电系统示意图（图4-3）

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低压供电图（图4-3）