（2020年5月2日）5207综采工作面作业规程

《5207综采工作面作业规程》

编号：SYKYZC—ZYSJ—2020—05

陕西神木神源煤炭矿业有限公司

5207综采工作面作业规程

施工单位：综采队

队长：

编制人：

编制时间：年月日

执行时间：年月日

1

目录

第一章概述...................................................1

第一节工作面位置及井上下关系.................................1

第二节煤层情况..............................................1

第三节地质构造..............................................2

第四节水文地质..............................................2

第五节储量及服务年限........................................3

第二章采煤方法...............................................5

第一节巷道布置..............................................5

第二节设备配置..............................................9

第三节采煤工艺.............................................14

第一节支护设计.............................................18

第二节工作面顶板管理.......................................21

第三节皮带顺槽、回风顺槽及端头顶板控制.....................26

第四节矿压观测.............................................32

第一节运输系统.............................................35

第二节通风系统.............................................36

第三节供排水系统..........................................40

第四节供电系统.............................................42

第五节照明系统.............................................79

第六节供水施救系统.........................................80

第七节通讯联络系统.........................................81

第八节人员定位安全管理系统.................................85

第九节安全监测监控系统.....................................86

第十节压风自救系统.........................................89

第十一节防尘、防灭火系统...................................90

第五章劳动组织和主要经济技术指标...........................98

第一节劳动组织.............................................98

第二节主要经济技术指标表..................................101

第六章综采工作面安全生产标准化管理及煤质管理...............102

第一节综采工作面安全生产标准化标准........................102

第二节煤质指标及现场管理措施..............................109

第七章灾害预防与避灾路线..................................110

第一节灾害防治一般规定....................................110

第二节紧急避险系统........................................111

第三节水灾事故的防治及避灾路线............................113

第四节火灾事故的防治及避灾路线............................116

第五节瓦斯、煤尘事故的防治及避灾路线......................118

第六节顶板事故的防治及避灾路线............................120

第八章安全技术措施.........................................123

第一节安全生产一般规定....................................123

第二节岗位工操作安全技术措施..............................124

第三节“一通三防”及安全监控措施..........................134

第四节防止采空区自然发火安全技术措施......................136

第五节控制漏砰安全技术措施................................137

第六节防治水安全技术措施..................................139

第七节处理大块煤（肝）安全技术措施........................140

第八节扶倒架、处理咬架安全技术措施........................140

第九节防死架及处理死架安全技术措施........................142

第十节大型设备起吊安装安全技术措施........................143

第H节3300V电气设备操作及检修作业的安全技术措施........144

第十二节机电运行管理安全技术措施..........................149

第十三节控制溜槽窜动安全技术措施..........................151

第十四节防高压液管伤人安全技术措施........................151

第十五节停送电安全技术措施................................152

第十六节防止片帮、冒顶的安全技术措施......................153

第十七节交接班管理........................................156

第十八节敲帮问顶安全技术措施..............................157

第十九节辅助运输安全技术措施..............................158

第二十节两端头退锚施工安全技术措施........................162

第二十一节移动设备列车及电缆托架车安全技术措施........164

第九章工作面风险辨识........................................165

第十章职业卫生..............................................175

第十一章作业规程学习和考试记录............................179

《5207综采工作面作业规程》

第一章概述

第一节工作面位置及井上下关系

一、工作面地理位置：

5207综采工作面位于井田东北部，所属煤层为5也煤层，地表主要以黄

土沟壑地貌为主。5207综采工作面相应地面位置位于考考乌素河以南，地

表为坡地、丘陵地带。地形总趋势南高北低，没有村民居住。

二、工作面相邻关系：

5207综采工作面井下位于52煤层北翼，东邻原房柱式采空区（保护煤

柱15m）,西邻52北翼三条大巷，南邻5209综采工作面（待采），北邻原

房柱式采空区（保护煤柱30m）及井田保护煤柱，回采地质条件良好。

地面标高+1100〜+1170m,工作面标高+1038.91〜+1042.2m。

三、回采对地面设施的影响

5207综采工作面地面基本为第四系黄土风积砂所覆盖，地表呈沟谷冲

沟起伏状，松散层覆盖厚度。〜20m,地面无水系、无建筑物，回采后将会造

成不同程度的地表塌陷，出现裂缝。

第二节煤层情况

一、煤层状况、厚度、硬度系数

5.2煤为井田内主要的可采煤层，仅在井田东北角很小一部分风化缺失,

基本属全井田分布。煤层厚度3.65〜4.2m,平均3.8m,根据掘进前巷道实

际揭露情况，5207综采工作面煤层厚度3.47〜4.11m,平均3.74m；不含或

局部含一层夹砰，一般小于0.25m,岩性为灰黑色泥岩；属全井田可采的稳

定型厚煤层。埋深62〜129m。普氏系数为3.5。

二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期

瓦斯：根据陕西省煤炭工业局井田煤层瓦斯鉴定结果，为低瓦斯矿井,

1

矿井瓦斯绝对涌出量为0.47m3/min,相对瓦斯涌出量为0.91n?/t,采煤工

作面最大瓦斯绝对涌出量为0.14m3/min。

根据陕西煤矿安全装备检测中心检测，5々煤层属I类容易自燃煤层，

煤层最短自燃发火期为35天。

三、工作面开采范围

2

5207工作面长度为143m,推进长度为467m,回采面积为66781mo

四、煤层顶底板特征

见附表：1-1煤层顶底板岩石特征

表1T煤层顶底板岩石特征

顶、底板厚度

煤

名称岩石名称(m)岩性特征

层

灰色，含植物根部碎片化石，具缓斜层理及

老顶细粒砂岩16.3

顶斜层理，钙质胶结。

底灰白色，以长石石英为其主要成分，泥钙质

直接顶中粒砂岩6胶结，分选磨圆较差，底部含大量植物茎碎

板

片化石。

情

灰白色，具缓斜层理及斜层理，近煤含植物

况直接底细粒砂岩1.15

根碎片化石及炭屑。

第三节地质构造

本工作面位于鄂尔多斯地台向斜陕北斜坡单斜区之内，根据相邻巷道

揭露情况分析，该工作面基本构造形态为向北或北西倾斜的单斜构造，倾

角0-3°,区内没有发现断层、褶曲构造，也未发现有断裂现象，属构造简

单类型。

第四节水文地质

一、水文地质情况

5207综采工作面含水层水源的补给主要接受大气补给和侧向渗流补

2

给。地下水动态受季节变化控制，流量表现为旱季小，甚至干枯，雨季大

的特点，浅部上层滞水受降水影响显著，而深部地下水动态变化则往往具

有滞后性。煤层节理裂隙发育，煤层本身含有少量的裂隙水。

本工作面推采方向依次揭露4条原有探巷，探巷支护完好，无线缆、

管路等杂物，巷道内无积水等情况，根据掘进巷道情况分析、该工作面推

采期间不受老空积水、底板承压水、顶板裂隙水等水害威胁。

预计本工作面正常涌水量为2m3/h,最大涌水量5m3/h。

二、工作面防治水措施

1、在工作面的两巷低洼处施工水泵坑，及时抽排积水。

2、工作面回采期间遇有异常情况（如顶板出现淋水增大现象时），现

场人员必须及时汇报矿调度室，并撤出工作面所有工作人员。

3、工作面回采期间，工作面皮带顺槽、回风顺槽要配备不小于lOm'/h

排水能力的排水设备。

4、工作面回采期间要做好地表塌陷区裂隙巡查及回填掩埋工作，强降

雨天气时要组织人员对地表的沟渠积水情况的排查，对积水地段及时疏导。

5、做好工作面回采期间的水害预报工作。

第五节储量及服务年限

一、工作面储量

5207工作面长度为1431n，推进长度为467m,回采面积为66781m2；平

均可采厚度为3.74m,容重为1.29t/m3。

工业储量：工作面：66781m2X3.74mX1.29t/m3弋32.2（万t）

可采储量：工作面：32.2（万t）X0.93=29.9（万t）

二、服务年限

工作面每天按3个循环组织，循环进度0.8m,日循环进尺2.4m。

平均产量：

平均日产量=2.4X3.74X143XI.29X0.95^1573（t）

3

平均月产量=1573X27=42471(t)

可采期=可采储量/月产量=29.9+4.2-7.1(个月)

附图1-1:5207综采工作面柱状图

附图1-2:5207综采工作面巷道布置图

附图「3:5207综采工作面顺槽、切眼剖面图

4

第二章采煤方法

第一节巷道布置

一.概况

5207综采工作面南侧为皮带顺槽，该巷道沿5-煤层底板掘进，巷

道为矩形，该顺槽为本面进风、煤炭运输、行人及辅助运输使用。

5207综采工作面北侧为回风顺槽，该巷道沿5一2煤层底板掘进，巷

道为矩形，该顺槽为本工作面回风、行人、辅助运输使用。

5207综采工作面切眼设计与两顺槽垂直。

二.巷道布置情况

（一）5207皮带顺槽

1.巷道位置：5207皮带顺槽开门口位置位于5支北翼辅运大巷G1

点前2.5m,按照方位角90°00z10"向东沿煤层底板掘进施工465m

后到达切眼位置。

2.巷道断面：

5207皮带顺槽掘进断面为矩形。

宽（净）：5.4mX高（净）：3.1m,面积：16.74m%

水沟布置在巷道掘进方向的左侧，规格B掘=300义300mm,H净=200

X200mmo巷道底板硬化厚度200mm。

3.岩性：全煤。

4.支护形式：

1）顶部锚杆、挂网支护：锚杆采用MSGLW-335/20mmXL2200mm无

纵肋螺纹钢锚杆。以巷道中心线为基点，锚杆间排距1150mmX1000mm,

锚杆排列形式为矩形，每排布置5根锚杆，每根锚杆使用一支CK2360

型树脂锚固剂进行锚固，托盘采用150mm义150mmX8mm高强弧形托盘。

金属网规格为5400mmX1100mm,用中6mm钢筋制作，网格为HOmmX

110mm,网与网之间相互搭接不少于100mm,为便于网片搭接合理，只

5

对网片搭接各1/4处分别用同等型号的铁丝连接。锚杆垂直岩面，托

盘密贴岩面，锚杆露出螺母的长度为10-50mm。

2）顶部锚索支护：锚索采用中17.8XL7500mm矿用同心钢绞线锚

索，呈“一字型”布置。以巷道中心线为基点，排距为3000mm,每根

锚索使用2支CK2360型树脂锚固剂进行锚固，托盘采用200mmX200mm

X12mm高强弧形托盘。在巷道开门口、三叉口、四叉口处增加锚索支

护。

3）帮锚支护：①巷道南侧（非采面侧）帮锚支护锚杆采用018X

1800mm无纵肋螺纹钢锚杆，每排布置两根锚杆，每根锚杆使用1支

CK2360型树脂锚固剂，锚杆间距为1.2m,排距为1.1m；第一根锚杆

打设在距顶板300mm处，并与巷帮呈75。夹角，第二根锚杆垂直于巷

帮打设；网片采用6mm钢筋网，钢筋网规格1800mmX5000mm,帮网与顶

网使用14#铁丝连接，铁丝连接间距550mm。

②巷道北侧（采面侧）帮锚支护锚杆采用618X1800mm树脂锚杆，

每排布置两根锚杆，每根锚杆使用1支CK2360型树脂锚固剂，锚杆间

距为1.2m,排距为1.1m；第一根锚杆打设在距顶板500mm处，并与巷

帮呈75。夹角，第二根锚杆垂直于巷帮打设；网片采用钢塑复合网，

网片规格2.OmX10.0m,帮网与顶网使用14#铁丝连接，铁丝连接间距

550mm。

5.管路敷设：皮带顺槽内煤柱侧布置6108供水防尘管路、6108

压风管路、6108的排水管路、6108的注浆管路各一路。

6.设备配置：设置转载机、破碎机、胶带输送机各一部，另有设

备列车10个、电缆托架13组。

7.巷道用途：进风、行人、煤炭运输及辅助运输。

（二）5207回风顺槽

1.巷道位置：5207回风顺槽开门口位置位于5-北翼辅运大巷F6

6

点前2.5米，按照方位角90°02，1〃向东沿煤层底板掘进施工，施

工完毕后掉头按照方位角254°0，10〃向西南方向沿煤层底板进行反

掘施工，贯穿/北翼主运大巷与5一2北翼回风大巷，并在5207回风顺

槽与5-2北翼主运大巷及5207回风顺槽与5、北翼回风大巷交叉口处分

别施工风桥以保证通风需要，为满足后期运输需要在5207回风顺槽

F7点前按照方位角234°0'10〃向西南方向施工运输联巷，

巷道开口处、贯通处、三岔口及四岔口处增加锚索支护，巷道总

长度517米。

2.巷道断面：

5207回风顺槽掘进断面为矩形。

宽（净）：5.2mX高（净）：3.1m,面积：16.12行；

水沟布置在巷道掘进方向的左侧，规格B掘=300X300mm,H净=200

X200mmo巷道底板硬化厚度200mm。

3.岩性：全煤。

4.支护形式：

1）顶部锚杆、挂网支护：锚杆采用MSGLW-335/20mmXL2200mm无

纵肋螺纹钢锚杆。以巷道中心线为基点，锚杆间排距1150mmX1000mm,

锚杆排列形式为矩形，每排布置5根锚杆，每根锚杆使用一支CK2360

型树脂锚固剂进行锚固，托盘采用150mmX150mmX8mm高强弧形托盘。

金属网规格为5200mmX1100mm,用中6mm钢筋制作，网格为llOmmX

110mm,网与网之间相互搭接不少于100mm,为便于网片搭接合理，只

对网片搭接各1/4处分别用同等型号的铁丝连接。锚杆垂直岩面，托

盘密贴岩面，锚杆露出螺母的长度为10-50mm。

2）顶部锚索支护：锚索采用①17.8XL7500mm矿用同心钢绞线锚

索，呈“一字型”布置。以巷道中心线为基点，排距为3000mm,每根

锚索使用2支CK2360型树脂锚固剂进行锚固，托盘采用200mmX200mm

7

X12mm高强弧形托盘。在巷道开门口、三叉口、四叉口处增加锚索支

护。

3）帮锚支护：①巷道北侧（非采面侧）帮锚支护锚杆采用618X

1800mm无纵肋螺纹钢锚杆，每排布置两根锚杆，每根锚杆使用1支

CK2360型树脂锚固剂,锚杆间距为1.2m,排距为1.1m；第一根锚杆

打设在距顶板300mm处，并与巷帮呈75°夹角，第二根锚杆垂直于巷

帮打设；网片采用6mm钢筋网，钢筋网规格1800mmX5000mm,帮网与顶

网使用14#铁丝连接，铁丝连接间距550nlm。

②巷道南侧（采面侧）帮锚支护锚杆采用618义1800mm树脂锚杆，

每排布置两根锚杆，每根锚杆使用1支CK2360型树脂锚固剂，锚杆间

距为1.2m,排距为1.1m；第一根锚杆打设在距顶板500mm处，并与巷

帮呈75。夹角，第二根锚杆垂直于巷帮打设；网片采用钢塑复合网，

网片规格2.OmX10.0m,帮网与顶网使用14#铁丝连接，铁丝连接间距

550mm。

5.管路敷设：回风顺槽内布置375供水防尘管路、©75压风管路、

6108的排水管路各一路。

6.巷道用途：回风、行人、辅助运输。

（三）5207开切眼

1.巷道位置：5207切眼巷道开门口位于5207皮带顺槽G6点前61

米处，设计宽度8m,利用原巷道进行开宽施工，原巷道宽度4.5m,开

宽长度143m,开宽宽度3.5m（东侧）。

2.巷道断面：

断面形状为矩形，开宽后切眼的全断面规格为：

宽（净）8.OmX高（净）3.1m,S=24.8m2；

3.岩性：全煤。

4.支护形式：

8

1）顶部锚杆、挂网支护：锚杆采用MSGLW-335/20mmXL2200mm无

纵肋螺纹钢锚杆。锚杆间排距UOOmmX1000mm,锚杆排列形式为矩形，

每排布置8根锚杆，每根锚杆使用一支CK2360型树脂锚固剂进行锚固，

托盘采用150mmX150mmX8mm高强弧形托盘。金属网规格为4800mmX

1200mm,每排使用2片金属网横向搭接，金属网采用中6mm钢筋制作，

网与网之间纵向相互搭接不少于100mm,横向网片搭接不少于500mm,

为便于网片搭接合理，只对网片搭接各1/4处分别用同等型号的铁丝

连接。锚杆垂直岩面，托盘密贴岩面，锚杆露出螺母的长度为10-50mmo

2）顶部锚索支护：锚索采用①17.8XL7500mm矿用同心钢绞线锚

索，每排布置3根，呈“矩形”布置。间排距为3000mmX3000mm,每

根锚索使用2支CK2360型树脂锚固剂进行锚固，托盘采用200mmX

200mmX12mm高强托盘。在巷道开门口、三叉口、四叉口处增加锚索支

护。

5.巷道用途：初采设备安装。

表2-15207工作面巷道参数表

巷道尺寸/m

巷道名称支护形式用途备注

（长X宽X高）

辅助运输、运煤、进

5207皮带顺槽465X5.4X3.1锚杆+锚索+顶网

风、行人

回风、行人、辅助运

5207回风顺槽517X5.2X3.1锚杆+锚索+顶网

输

5207开切眼143X8X3.1锚杆+锚索+顶网设备安装

第二节设备配置

一.综采工作面设备配套原则

（-）设备选型的原则

9

综采工作面设备配套应依据以下原则进行：

设备配套生产能力大于工作面设计生产能力，一般二者之比为1.5

-2.0；另外，液压支架支撑高度和工作阻力必须符合工作面要求，乳

化液泵站额定压力必须满足液压支架规定初撑力，喷雾泵站压力与流

量必须满足采煤机等冷却喷雾水用量；电气设备必须灵活可靠满足各

用电设备要求。皮带机布置在5207皮带顺槽内，作为主要运输设备。

1.采煤机

选用MG550/1280-WD型交流电牵引采煤机一部。

主要技术参数：

截深：800mm采高范围：2000〜4000mm

牵引速度：0〜8.3〜13.8m/min适应角度：W15°

总装机功率：1280kW(截割电机功率:2X550kW;牵引电机功率：2

X75kW;泵电机功率：30kW；)

额定电压：3300V

冷却方式：水冷却机面高度：1573mm

滚筒直径：2000mm整机重量：约65吨

2.液压支架

(1)中间支架共81架：

型号：ZY10000/20/42型两柱掩护式液压支架

支撑高度：2000〜4200mm工作阻力：lOOOOkN

移架步距：800mm初撑力：7913kN

中心距：1750mm顶梁长度：4200mm

适应倾角：W15。支护强度:1.15MPa

对底板比压：2.1〜4.5MPa

支架操纵方式：本架手动操作

(2)过渡支架4架(溜头两架、溜尾两架)

10

型号：ZYG10000/20/42型过渡支架

支撑高度：2000〜4200mm工作阻力：lOOOOkN

移架步距：800mm初撑力：7913kN

中心距：1750mm顶梁长度：4600mm

适应倾角：W15。支护强度：1.15MPa

对底板比压：2.1〜4.5MPa

支架操纵方式：本架手动操纵

(3)端头支架1架(溜头一架)

型号：ZYT9900/20/40型双列中置式

支撑高度：2000〜4000mm工作阻力：9900kN

移架步距：800mm初撑力：7848kN

宽度：2470mm

支护强度：0.6〜0.69MPa

支架操纵方式：本架手动操纵

(4)超前支架(皮带顺槽两组，回风顺槽三组)

型号：ZQL2X4800/20/40型迈步分体式

支撑高度：2000〜4000mm中心距：2410mm

整套工作阻力：2X4800kN

整套初撑力：2X3878kN

移架步距：800mm

整套支护长度：回风顺槽22.5m、皮带顺槽20m

支护强度：约0.3MPa(全巷道面积)

对底板比压：约2.3MPa支架操纵方式：手动临架控制

3.运输设备

(1)工作面刮板运输机：一部

型号：SGZ800/2X400中双链刮板输送机

11

运输能力：1500t/h（近水平）

中部槽尺寸：1750X800（槽内宽）X310mm

刮板链速：1.3m/s

电机功率：2X400kW电压：3300V

冷却方式：水冷长度:148m

（2）转载机：一部

型号：SZZ800/315中双链刮板转载机

输送量：1800t/h

中部槽尺寸：1310X800X747mm刮板链速：1.46m/s

电机功率：315kW电压：1140V

冷却方式：水冷却长度：51m

（3）破碎机：

型号：PLM2000型轮式破碎机

破碎能力:2000t/h破碎锤头冲击速度：22.6m/s

最大输入块度（长X宽X高）：长度不限X1000X900mm

最大排出粒度：（长X宽X高）：300（250、200、150）mm

总装机功率：160KW电压：1140V

外形尺寸（长X宽X高）：4600X2700X1700mm

（4）顺槽皮带机：一部

型号:SDJ100/63/2X55

带宽：1000mm

带速：2m/s电机功率：2X55kW

运输能力：630t/h电压：1140V

长度：440米

4.辅助运输设备选用防爆柴油机无轨胶轮车运输。

防爆材料车

防爆型号：WC1.9J防爆无轨胶轮车

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外形尺寸：5800X2000X2410mm

额定功率：26KW

最大载重：1900Kg

空车行驶速度：8km/h

爬坡能力：15。

发动机类型：防爆柴油发动机

三.主要设备的布置

皮带机布置在5207皮带顺槽内，作为主要运输设备与转载机搭

接。

设备列车共设置10个，由工作面向外依次是，稳车一电缆车一组

合开关一组合开关一电缆车一电缆车一电缆车一电缆车一电缆车一稳

车，在10#稳车前后轮处设置卡轨器固定设备列车，防止跑车。

四.主要生产设备生产能力验算

1、采煤机

按产量要求，可求得采煤机平均割煤速度为：

V=Q+(L・h・B・y•k)X(L+I)+(3-TX50%X60)

式中：

V——采煤机平均割煤速度，m/min；

Q——工作面日产量，取1573t；

L——工作面长度，取143m；

h------工作面采高，3.74m；

B——截深，取0.8m；

Y——煤层视密度，1.29t/m3；

k——工作面煤炭回收率，取0.95；

I-----采煤机开缺口行程m,取45m；

T——每班工作时间h,取5h；

代入上式得：

V=1573+(143X3.74X0.8X1.29X0.95)X(143+45)4-(3

X5X50%X60)

1.25(m/min)

考虑到工作面产量不均衡性，实际运行时速度能达到L25〜

2.5m/min,要求其速度选择1.25〜2.5m/min之间，以减少辅助工作

时间。

13

5207综采工作面煤层倾角1〜3。，硬度3.5,本工作面选用

MG550/1280TVD型交流电牵引采煤机，适应倾斜角小于W15°,煤质硬

度fW4的煤层中使用，煤机设计牵引速度0〜8.3~13.8m/min,满

足设计生产能力。

本工作面设计日生产能力1573t,按每班生产5小时计算，平均

每小时生产原煤315t,选用SGZ800/2X400中双链刮板输送机，输送

量：1500t/h；SZZ800/315中双链刮板转载机，输送量：1800t/h；

SDJ100/63/2X55顺槽皮带,运输能力：630t/h,实际装备生产能力可

以满足设计生产能力。

附图2-1：神源煤矿5207综采工作面设备布置图

第三节采煤工艺

一.采煤方法及工艺

5207综采工作面采用倾斜长壁后退式采煤方法，综合机械化采煤

工艺。

二.回采工艺

（一）落煤方式：采用采煤机滚筒落煤

割煤方式为端头斜切进刀单向割煤，往返一次割一刀。如由机头

向机尾割煤时，按采高3.74m计算，前滚筒割2m顶煤，后滚筒割1.74m

底煤。

（二）装煤方式：采用采煤机滚筒装煤和推移输送机装煤

采煤机将煤从煤壁上切割下来，通过采煤机滚筒螺旋叶片外缘将煤抛

至刮板输送机溜槽内运出。

（三）运煤方式：通过刮板输送机、转载机、胶带运输机运煤。

工作面落煤经刮板输送机运至机头端卸在转载机机尾溜槽内，通过转

载机卸在可伸缩胶带送输机上运出。

（四）支护方式：工作面采用掩护式液压支架支护顶板，移架时保

证支架移到位，梁端距不大于500mmo皮带顺槽采用端头支架配合超前支

架对上出口进行支护，回风顺槽采用超前支架配合单体支柱对下出口

14

进行支护。

工作面控顶距：由液压支架的顶梁长度（L）、梁端距（L2）及采

煤机的实际截深（S）决定。本工作面液压支架的顶梁长度为4200mm,

梁端距为450〜500mm,取500nlm,截深取800mm，则：

最大控顶距：Lmax=L+L2+S

=4200+500+800

=5500mm

最小控顶距：Lmin=LI+L2

=4200+500

=4700mm

式中：Li一顶梁长度，mm；

L2—梁端距，mm；

S一煤机截深，mmo

（五）采空区顶板管理

采用全部垮落法处理采空区顶板。

三.回采工艺说明及要求

（-）割煤工艺

1.采用端部斜切进刀单向割煤工艺。

⑴割煤工序

采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，采煤机单向割煤，往返一

次割一刀。

⑵进刀方式

采煤机的进刀采用端部斜切进刀的方式，斜切进刀段长度为45m,

进刀深度0.8m。具体操作如下：

①采煤机向上割透端头煤壁后返机扫底煤至溜尾，推移刮板运输

机，使得刮板运输机弯曲段为15m后，将两个滚筒的上下位置调换，

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向上进刀，通过15m的弯曲段至45m处，使得采煤机达到正常截割深

度（即0.8m）,按要求推移刮板运输机至平直状态。

②采煤机达到正常截割深度（进完刀）后，将两个滚筒的上下位

置调换，向下割三角煤至割透端头煤壁。

③割完三角煤以后，将两个滚筒的上下位置调换，采煤机空机返

回，进入正常割煤状态。

采煤机进刀方式即：斜切进刀一推溜一割三角煤一拉架一返回割

机身煤一推溜六个过程。

2.进刀距离的确定

D—2L采+L2

式中：D一进刀距离，m；

L一采煤机机身长，最大长度约等于15m；

L2一运输机弯曲段长度，取15m。

把以上数据带入式中，得：D=45（m）

附图2-2：割煤端头斜切进刀示意图

3.采煤机割煤及运煤要求

⑴必须保证将三角煤割透，三角煤割不透，引起发生机头、机尾

过渡槽翘起。

⑵顶、底板要割平，不能留有台阶，以免造成推溜困难。支架位

置不正，引起支架仰、俯角太大导致空顶、冒顶或采煤机滚筒割支架

顶梁现象。

⑶必须保证采煤机滚筒截齿完好无缺，割煤时截齿磨损量不大于

滚筒截齿数的10%,无连续缺2个截齿的现象，否则必须及时停机更

换截齿。

⑷采煤机割煤时必须克服底板局部起伏，保证溜槽弯曲的上下、

垂直夹角不超过刮板输送机的技术要求，同时保证输送机运转自如，

16

不发生磨损溜槽或刮板与溜槽撞击的事故。

（二）移架工序

1.操作方式

采用液压阀组控制，本架操作方式。

2.移架工序

正常情况下采用先顺序移架后推溜方式，移架步距800mm,梁端

距应不大于500mm。顶板完整，移架滞后煤机后滚筒3-5架；如顶板

破碎，支架要紧跟煤机前滚筒；如产生漏砰现象，工作面必须超前拉

架，煤机割煤过程中沿支架顶梁下边缘通过。

3.对移架的基本要求

⑴快：移架及时、迅速，做到少降、快拉。移架时必须先降柱，

使顶梁离开顶板50〜100mm后，停止降柱迅速移架。

⑵正：支架定向前移，顶梁与顶板平行支设，不能出现上下歪斜、

前倾后仰现象。其最大仰俯角＜7°,垂直顶底板，歪斜±5°之间。

⑶直：每次移架要移到位，移架后要成一直线，其偏差不超过土

50mm,中心距偏差不超过±100mm。

⑷匀：支架间距要按规定保持均匀。不能出现挤架、咬架现象，

支架架间空隙〈100mm。

⑸平：要使顶梁、底座平整地与顶、底板接触，相邻支架不能有

明显错差（不超过顶梁侧护板的2/3），力求受力均匀。

⑹紧：使顶梁紧贴顶板，移架后支架必须达到足够的初撑力不小

于24MPa。对于破碎顶板允许“擦顶移架”或“带压移架”。

⑺严：架间空隙要挡严，侧护板要保持正常工作状态，确保架间

无漏肝。

⑻净：将底板上的浮煤，浮研清理干净，保证支架和刮板输送机

顺利前移。

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(三)推溜工序

1.操作方式

手动逐架推溜。

2.对推溜的基本要求

⑴推溜距煤机后滚筒10〜20m,弯曲段至少15m,推溜步距为

800mm。

⑵推移千斤顶按照已推出方向逐次推出，最大水平弯曲1〜2。，

垂直弯曲不超过3.5°o

⑶严禁从两头向中间推刮板运输机，以免造成运输机中间鼓起搭

桥。

⑸必须保证刮板输送机的平整，不得出现飘溜、起桥现象。

⑹推移工作面刮板输送机时，不得出现急弯、死弯现象，除弯曲

段外其余部分不准出现弯曲。

⑺若推溜时出现困难，不应强推硬过，必须查明原因处理好后再

推溜。尤其底板出现台阶，需要采煤机重新扫底，再推溜。

⑻刮板输送机机头、机尾推进度应保持一致，且必须保证推移步

距为800mm，保证推溜后成一条直线。

第三章顶板控制

第一节支护设计

一.顶板支护设计验算

(-)支护强度和支护阻力的校验

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1.所需支护强度计算

采用经验公式计算

Pt=KX9.81XhXr

=8X9.81X3.74X2.6=763(KN/m2)^0.763MPa

——Pt：工作面对上覆岩层合理支护强度；

---K:采高的直接压力(4—8)；选取8倍；

---h：采高(m)；

——r:岩石密度；取2.6t/m3

计算所得Pt值约为0.733MPa,即为工作面合理支护强度。

2.所需支护阻力计算

工作阻力应满足顶板支护强度要求，即支架工作阻力由支护强度

和支护面积所决定。

P=qFX10：，KN

式中q—工作面合理的支护强度；KN/m2

F一支架的支护面积，m%

F=(L+C+B)(b+KD

式中L一支架顶梁长度，4.2m；

C—梁端距，0.5m；

B一截深>0.8m；

b一支架中心距，1.75m；

Ki一架间距，0.05m；

P=0.763X5.5X1.8X103=7553KN

3.按支护高度的计算

⑴支架最大高度应满足：HZmaxNMmax

式中：HZmax一支架最大支护高度，mm；

Mmax一工作面最大采高，取3740mm；

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所以：HZmax23740mm

⑵支架最小高度应满足：HZmin^Mmin-S2-g-e

HZmin一最小支护高度；

Mmin—最小采高；取3100mm；

S2一顶板下沉量；取200mll1；

g一顶梁上、底座下的浮肝厚度；取50mm；

e一移架时支架回缩量；取100mm

HZmin=3100-200-50-100=2750mm

经计算支架支护阻力必须大于或等于7553KN,支架的最小支撑高

度不得小于2750mm,最大支撑高度必须大于或等于3740mm。

选用ZY10000/20/42型液压支架，工作阻力为10000KN,支护强

度1.15MPa满足要求。

4.液压支架的相关参数见第二章第二节

（三）顶板支护所需液压系统保障

1.液压系统组成

泵站安设在5乜北翼皮带大巷顶板完好的安全地点，距离工作面

500m左右，供、回液管路敷设在皮带顺槽工作面侧，吊挂高度距底板

Imo工作面供液系统由2台南京六合公司生产的乳化泵、乳化液箱、

清洗过滤器、85台液压支架、1台端头支架、5组超前支架以及相关

的高低压管路组成，泵站供液压力30〜3L5MPa。各设备主要参数如

下：

乳化液泵选用BRW-500/31.5型2台，喷雾泵选用BPW-315/10型2

台，液压管路选用高压胶管，耐压45MPa以上。

⑴型号：BRW500/3L5型

流量：500L/min压力：31.5MPa

功率：315kW数量：2台

20

⑵喷雾泵

型号：BPW315/10型

流量：315L/min压力：lOMPa

功率：75kW数量：2台

2.泵站使用规定

⑴卸载阀整定值为31.5MPa,严禁随意调整安全阀的整定值。

⑵乳化液浓度保持在3%〜5%,并经常用糖量仪检查配比浓度。

⑶要加强泵站设备、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。

⑷储能器压力符合要求，充气压力约为泵站液压系统实际工作压

力的60%-70%。

⑸反冲洗过滤器滤网清洁、无堵塞、无破损，动作灵敏可靠。

3.对水压和水质的要求

⑴喷雾泵进水压力必须满足采煤机用水要求，如水压不够，检查

进水管路是否堵塞或泄露，检查清水泵压力是否达到工作面所需压力

要求。

⑵水质必须清澈透明、无杂质，为中性或弱碱性水质。

⑶检修工每班对过滤器、管路、水质进行检查，如发现不符合要

求，必须清洗或更换。

⑷每班控制台电工对自动反冲洗过滤器进行检查，确保其动作可

靠，正常使用。

⑸乳化液泵站的供水必须用洁净水，且泵箱干净，高低压过滤器

齐全完好，使乳化液浓度符合要求。

第二节工作面顶板管理

一.顶板管理方式

结合地质条件和以往开采经验，本工作面采用全部垮落法管理顶

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板。

二.工作面顶板控制管理

（一）初采、初放期间顶板管理

5207工作面初次放顶采用水力压裂放顶技术，工作面安装前在切

眼及两顺槽内向面前实体煤顶板施工钻孔，在钻孔内注入高压水对顶

板进行压裂和软化，共计施工钻孔29个，预计影响范围80m,因此在

工作面初采期间80m范围内必须遵守下列安全技术措施。

1.5207工作面初采期间，必须派专人监测巷道变形情况，巷道如

有异常立即向矿方汇报，采取临时支护措施；

2.工作面初采期间（初次来压前），工作面施工人员必须头戴安全

头盔，系好帽带。

3.初采期间班组长密切注意顶板来压、煤壁片帮及支架工作阻力

等变化情况，工作面支架压力异常升高时，及时通知工作人员做好防

护工作。

4.初采开始后及时通知水力压裂施工方，现场查看欲裂效果，如

达不到预期效果必须及时采取措施。

5.机头、机尾存放的备件必须采取有效的固定方式，防止顶板垮

落时形成巨大的冲击，将备件吹起，造成设备损坏或人员伤害。

6.分别在机头、机尾5架范围内设置防护绳。

7.各班看机头人员必须佩戴安全带，并且安全带要与固定设备系

好。

8.初采期间人员不得在刮板机机头、机尾及上下顺槽超前支护区

长时间逗留，所有通过两端头人员必须认真观察，并快速通过。

9.加强工作面工程质量管理，工作面工程质量必须达到“三直、

两平、两畅通”。

10.在机头、机尾最醒目的地方悬挂警示牌。

11.在两端头作业人员发现有顶板垮落迹象或两耳感觉到有气压

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时，必须立即就地蹲下并抓牢就近固定物体，待顶板垮落产生的飓风

平息30min后，确认安全的情况下，作业人员才能正常作业。

12.顶板垮落产生的飓风平息后，跟班队干必须清点人数。

13.顶板初次垮落工作面推进0.8m后，支架工逐台检查支架的压

力变化，发现压力有急剧升高，必须在扩音电话喊话，给作业人员发

出警报。

14.支架工班中随时检查支架压力变化，发现压力有急剧升高，必

须立即停止作业，由现场跟班管理人员负责撤出相关区域作业人员至

安全地点，待隐患消除确认安全后方可继续作业。

15.超前支护必须符合本作业规程中有关要求。

16.采煤机司机、支架工必须在支架内操作设备，严禁任何人员在

架前与电缆槽之间操作设备。

17.推采时遇面前顶板破碎，必须及时跟机移架，端面距不超

500mm。

（二）正常回采期间顶板安全管理

1.支架工移架必须达到第二章第三节所述的移架基本要求。

2.移架后使顶梁紧贴顶板，初撑力达到要求。对于破碎顶板必须

“擦顶移架”或“带压移架”。

3.架间空隙要挡严，侧护板要保持正常工作状态，确保架间无漏

砰。

4.支架工要及时移架，端面距不超过500mm。

5.支架工必须及时拉架以控制漏肝，如顶板较好，且无来压迹象

时，拉架距煤机后滚筒3-5架；如顶板破碎，支架要紧跟煤机前滚筒；

如产生漏砰现象，必须超前拉架，煤机割煤过程中沿支架顶梁下缘通

过。

6.支架工在拉架后，调好架型及时将护帮板打开，对煤壁进行有

效的防护。沿煤机前进方向超前3架收回护帮板，顶板来压时超前1

架收回护帮板；如果顶板压力大，为防止漏顶，跟班队长、班长组织

23

支架工于煤机机身段拉架。

7.移架过程中要及时调整支架状态，如发生倒架、咬架现象，要

在移架过程中及时调整。

8.必须保证支架的初撑力不低于24MPa,煤机通过后安排专人二次

补压避免前梁不接顶发生漏顶。

9.支架工接班后必须检查工作面的整体压力情况，认真观察支架

压力传感器的压力显示和煤壁的压力显现情况，发现连续10架以上支

架压力较大时，必须采取局部快速推进或降架泄液等措施，快速避压。

10.采煤机司机应尽可能割平顶底板，保证支架接顶良好。

11.控制台电工、支架工及跟班队长、班长必须密切注意工作面老

顶周期来压情况，根据来压规律提前调整支架工作的状态。

12.停机检修时必须将片帮煤处理，确保拉架到位、护帮板到位、

初撑力到位，严禁空顶作业。

13.正常回采期间悬顶面积超10门时，应采取加密关门柱、垒砌

黄土墙的方式防止悬顶突然垮落伤人，或者采用水压欲裂技术进行强

制放顶（另行编制《水压欲裂强制放顶专项安全技术措施》）。

14.5207综采工作面存在4条老巷道，过老巷时必须提前编制专

项《过老巷安全技术措施》，距老巷20m时提前在皮带顺槽、回风顺

槽内支设单体以补强支护，支护范围中间巷前后5m,柱距800mm。

（三）周期来压顶板安全管理

1.技术人员必须做好矿压观测，认真统计工作面周期来压步距，

来压范围、支架阻力大小等，以此合理组织、指导生产。

2.周期来压之前，加强工作面各设备的检修工作，保证所有支架

均达到初撑力，确保设备的完好和正常运行，来压前加强液压支架的

检修。

3.工作面必须达到“三直、两平、一净、两畅通”的要求，保证

液压支架接顶平、严、实，避免液压支架出现大的仰俯角。

4.周期来压时，当班队长、班长及时向区队、调度室汇报。

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5.在机头、机尾备存单体支柱，当工作面遇周期来压，局部支架

立柱安全阀泄液量大、立柱下降明显又不能及时开机割煤时，必须用

单体支柱打在支架顶梁与底座之间，以减缓或阻止支架的下降。

6.工作面严禁留设顶煤，以确保支架接顶良好。

7.技术人员要推测周期来压情况，准确掌握来压步距。

8.来压时在确保安全的前提下，合理优化劳动组织适当加快推进

速度。

9.来压时支架梁端距不能大于500mm。

10.工作面过破碎裂隙带时或顶板出现离层现象的情况下，采用

“带压移架”，即首先将支架立柱快速下降，当支架顶梁与顶板稍有

距离时，停止降架，立刻拉架使支架的顶梁与顶板相擦而快速前移。

11.在顶板比较破碎的情况下，应采用超前拉架法，稍降支架，将

支架快速拉前，顶到煤壁上。

（四）末采期间顶板管理

1.末采期间必须对工作面顶板压力进行观测并记录。准确掌握周

期来压规律。

2.末采期间拉架工必须保证支架达到初撑力。

3.当工作面回采到距停采线13m时，采高控制在3.2nl推进到距停

采线4.0m时工作面底板比回撤通道底板高100〜200nlm。

4.打眼前、穿钢丝绳时，安排专人对工作面进行敲帮问顶，保证

人员的安全。

5.根据来压规律，推算贯通期间最后一次来压情况。如果煤壁剩

下3m时最后一次压力还没有来，必须停一到二个小班，避开周期来压。

6.贯通顶板压力稳定后，由跟班队长、班长和安监员对工作面顶

板、煤壁等情况进行全面检查，确认安全后，方可进行清煤作业。

7.其它仍执行周期来压管理措施。

8.另编《末采挂网贯通安全技术措施》。

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第三节皮带顺槽、回风顺槽及端头顶板控制

一.顺槽超前支护段管理

（一）支护方式：

5207综采工作面皮带顺槽及回风顺槽超前支护均采用超前支架的

支护方式。

1、皮带顺槽超前采用一架ZYT9900/