23091采煤工作面作业规程8

河南煤化焦煤集团方庄二矿

23091采煤工作面

编号：CM-2013-01

作业规程

编制单位：采煤区

编制人：王增龙

施工负责人：贾付记

总工程师：刘一新

编制时间：2013年8月8日

目录

会审意见：...............................................

摘要....................................................

第一章工作面概况.......................................1

第一节采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响..........1

第二节煤层情况........................................2

第三节煤层顶底板岩性及其分类..........................2

第四节地质构造情况及其对回采的影响....................4

第五节水文地质情况及其对回采的影响....................5

第六节瓦斯、煤尘情况及其对回采的影响..................5

第七节储量及服务年限..................................6

第二章采煤方法.........................................7

第一节巷道布置........................................7

第二节采煤方法........................................9

第三节机械设备配备...................................13

第四节采高的确定.....................................16

第三章顶板控制........................................17

第一节工作面支护设计.................................17

第二节工作面顶板控制.................................18

第三节上风道、下风道及端头顶板控制...................21

第四节矿压观测.......................................27

第四章生产系统........................................30

第一节运输系统.......................................30

第二节供电系统.......................................32

第三节通风及防尘防火系统.............................35

第四节瓦斯监测系统...................................43

第五节压风自救系统...................................46

第六节防治水系统.....................................48

第七节通讯照明系统...................................50

第五章劳动组织和主要技术经济指标......................52

第一节循环图表.......................................52

第二节劳动组织图表...................................53

第三节正规循环作业...................................54

第四节采煤工作面主要技术经济指标.....................54

第六章煤质管理........................................55

第七章安全技术措施....................................58

第一节一般规定.......................................58

第二节各回采工艺安全技术措施.........................59

第三节上、下风道满收满回换棚及修理安全技术措施......65

第四节防止顶板事故安全技术措施.......................66

第五节防治水安全技术措施.............................69

第六节防火、防瓦斯事故安全技术措施...................70

第七节液压系统、液压支架（单体柱）技术措施...........73

第八节机电运输安全技术措施...........................77

第九节其他措施.......................................90

第八章工作面安全质量标准...............................93

第九章灾害预防措施及避灾路线..........................97

第一节灾害应急措施...................................97

第二节避灾路线......................................106

会审意见：

1、加强工作面治水管理，上风道散水要集中引流至上风道水沟

内，避免沿工作面流下，影响生产。

2、加强连网管理，严格按照标准进行搭接，烂网及时补连。

3、工作面过地质构造带要补充专项安全措施，并严格执行，确

保安全生产。

4、加强回风隅角管理，按规定悬挂便携式瓦斯报警仪，防止瓦

斯积聚。

5、认真组织区队全体员工学习本规程、23091采煤工作面专项

防突措施及领导审批意见。

6、加强对机电设备的维护，采煤机割煤期间，认真观察采煤机

运转情况，出现问题及时停机处理。

参加会审人员签名

技术科：地测科：通防科：机运科:

调度室：安监科：通风区：抽放队:

煤质科：供应科：企管科：劳资科:

编制人：施工区队长：

采煤副总：技术副总：

地测副总：通防副总：

机电副总：安全副总：

分管领导：安全矿长：

总工程师：

会审时间:

摘要

23091采煤工作面平均走向长530m,平均倾斜长96m,面积

50880m2,平均煤厚5.2m,开采煤厚为2.8m,工业储量为21.37万吨，

可采储量为20.94万吨。

采用走向长壁分层后退式采煤方法，最大采高为2.8m,最小控顶

距为3.5m,最大控顶距为4.1m,人工铺设金属网假顶。采煤工艺为：

采煤机破煤、装煤；刮板输送机、皮带输送机运煤；工作面采用整体

顶梁组合悬移液压支架支护，工作面端头采用单体液压支柱配合31型

钢梁支护,全部垮落法管理顶板。

地质构造：该工作面地质构造较简单，为单斜构造，煤层倾向

109°〜120。，平均倾角17。，根据周围工作面已回采情况和已有

巷道揭露情况分析，工作面下风道揭露Fn-2、Fn-3、Fn-4、Fn-5四

条断层,切眼以里有Fn-1-1和Fn--2断层。

防治水：该工作面水文地质条件比较简单，根据井下水文观测

孔资料推算，23煤柱L8灰岩水位为-55m,工作面最低标高-505.714m,

最大水压为4.5MPa,煤层底板到L8灰岩隔水层厚度平均为40m,最大

突水系数为0.1125,工作面已进行底板加固，工作面经过底板注浆

加固工程，因此回采期间晨灰岩不会出水。

工作面上风道现水量为0.9m3/min,下风道现水量为0.In?/min。

预计工作面正常涌水量0.5m3/min,最大涌水量为1.5nr7min,工作面

要加强治水管理，确保工作面正常回采。

机电运输：工作面采用MG150-375-W型采煤机采煤，切眼布置一

部SGZ630-220型刮板输送机，工作面下风道作为主煤流运输巷，上

风道为辅助运输。工作面下风道布置1部SGB620-40T溜子，3部

DTL65-20-2X30型皮带搭接运输出煤。工作面上风道布置2部JD-1.0

调度绞车做为辅助运输，工作面悬移支架动力采用两台BRW200-31.5

型乳化泵提供。

瓦斯防治：23091采煤工作面经过预抽后煤层残余瓦斯含量为

5.92~7.041113八,符合《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采

达标暂行规定》的残余瓦斯含量小于8n?/t的规定，且施工测定钻孔

期间未发生喷孔、顶钻或其他动力现象，无煤与瓦斯突出危险。

第一章工作面概况

第一节采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响

1.23091采煤工作面位于23采区下部，井下标高-456.752〜

-505.714,平均走向长530m,平均倾向长96m,面积50880而，工作

面上部23072工作面已开采，西南方向为FnTT和Fn-1-2断层，其

余均未开采。

2.23091采煤工作面地面位置位于沿山村西南方，全为农田，停

采线位置位于孟村造纸厂正北方向，地面标高+133m。

3.23091采煤工作面地面没有铁路通过，采动后对周围的沿山

村地面建筑物有影响。回采会造成地面塌陷，塌陷范围650000nf,

预计塌陷深度1.5m。

工作面位置及井上下关系表表1-1

水平名称二水平米区名称23采区

地面标高/(m)+133井下标高/(m)-456.752—505.714

地面相对位置沿山村西南方

回采对地面设施的影响采动后对周围的沿山村地面建筑物有影响。

工作面上部为23072工作面采空区，西南方向为Fn-1-l和

井下位置及与四邻关系

FnT-2断层，其余均未开采。

面积/

平均走向长度/(m)530平均倾向长度/(m)9650880

(m2)

工作面绝对瓦斯涌出量无突出煤层容重

0.5〜2.0采区瓦斯等级1.6t/m3

(m3/min)危险区(t/m3)

工作面涌水量(m3/min)0.5〜1.5煤层生产能力Im2X2.8mX1.6t/m3=4.48t

工作面可采储量22.34万t

第1页共107页

审批人员签字:

第二节煤层情况

1.煤层厚度：23091采煤工作面煤层最大厚度5.4m,最小厚度

2.7m,平均厚度5.2m,煤层赋存比较稳定，厚度变化不大。

2.煤层产状：工作面二1煤层埋深590〜639nl，倾向109°〜120。，

煤层平均倾角17。，煤层结构简单。

3.工作面煤层稳定，无夹肝，硬度系数1.6,对回采无影响。

4.23091采煤工作面二1煤的主要特征是低灰分、特低硫、高发

热量及高熔灰分的无烟煤。

煤层情况表表1-2

煤层平均厚度5.2煤层结构简单煤层倾角17°

开采煤厚2.8m硬度1.6煤种无烟煤稳定程度稳定

煤层情况描述工作面二1煤层结构简单，煤层以块炭为主，无夹砰。

第三节煤层顶底板岩性及其分类

1.23091采煤工作面顶板：伪顶为炭质泥岩，直接顶为粉砂岩,

基本顶为细砂岩。

2.23091采煤工作面直接底为粉砂岩，基本底为中细砂岩。

煤层顶底板情况表表1-3

顶板名称岩石名称厚度(m)岩性特征

基本顶细砂岩14.65灰色、致密较硬、含云母片。

直接顶粉砂岩5.1灰黑色、泥质为主、较硬、富含植物化石。

伪顶炭质泥岩0-0.25黑色、泥质结构较软。

煤层二1煤2.7-5.4上部以酥煤为主，中部为酥煤夹花碳，底部煤质较软

直接底粉砂岩5.4灰黑色，含粉砂质，富含植物化石，水平层理。

基本底中细砂岩17灰色，钙质胶结，致密坚硬。

第2页共107页

审批人员签字:

3.附图1-1：煤层顶底板综合柱状图（1:500）

柱状煤（岩）

地层名称层厚（m）岩石特性描述备注

1:500层名称

灰色致密较硬、含云

基本顶14.65细砂岩母片。

灰黑色，泥质为主，较

直接顶粉砂岩

5.1一一一一硬，富含植物化石。

伪顶0-0.2匕、炭质泥岩黑色、泥质结构较软。

煤层上部以酥煤为主，中部

煤层二煤

5.2为酥煤夹花碳，底部煤质较

软。

11一

灰黑色，含粉砂质，富含植物化

粉砂岩

直接底5.4石,具水平层理。

中细

灰色，钙质胶结，致密坚硬。

基本底17.0砂岩

砂质黑灰色，厚层状泥岩，砂质泥岩,

3.2

泥岩夹薄层深灰色粉砂岩。

0KfS--1-----1--->----1---1----Li»灰岩昌水性右层

中细粒砂岩，成份以石

11.65砂岩英为主,深灰色粉砂岩。

11

1深灰色厚层状含大量动物（蜓

6.511La灰岩科及腕足类）化石，顶部含燧

1石团块,富水性强。

11

1

第3页共107页

审批人员签字:

第四节地质构造情况及其对回采的影响

1.23091采煤工作面切眼西南方向有Fn-1-l和Fn-1-2断层，

与切眼相距约25m,已进行底板加固，对工作面回采无影响。Fn-2、

Fn-3>Fn-4,Fn-5均在23091下风道揭露，距离切眼位置分别为270m、

150m、120m、80m,落差分别为Im、1.2m、1.2m.0.5m,对工作面回

采影响不大，但仍需要加强顶板观测，严格按过断层专项措施施工。

2.23091采煤工作面地质构造较简单，为单斜构造，没有

对工作面回采有影响的褶曲产状。

3.23091采煤工作面内无火成岩侵入及陷落柱、冲击地压等。

工作面地质构造见表1-4

断层产状特征表表1-4

断层断层

走向倾向倾角落差对回采的影响

名称性质

Fn-1-l正断层305°215°33°11m无影响。

Fn-1-2正断层300°210°45°0.5m无影响。

Fn-2正断层100°10°65°1顶板破碎，加强观测。

Fn-3正断层260°170°60°1.2顶板破碎，加强观测。

Fn-4正断层105°15°70°1.2顶板破碎，加强观测。

Fn-5正断层50°320°45°0.5顶板破碎，加强观测。

4.23091采煤工作面下风道、上风道、切眼素描图见附图。

第4页共107页

审批人员签字:

第五节水文地质情况及其对回采的影响

1.23091采煤工作面主要充水水源为顶板砂岩水和底板L8灰岩

水，顶板砂岩在该区富水性较差，工作面掘进过程中局部滴淋水。

2.底板L8灰岩平均厚6.5m,富水性较强，L8灰岩水位为-55m,

工作面最低标高-505.714m,最大水压为4.5MPa,煤层底板到Lg灰岩

隔水层厚度平均为40m,最大突水系数为0.1125。底板已进行注浆改

造，注浆加固到L8灰岩以下30m,注浆改造效果良好，没有突水危险。

3.23091采煤工作面周边200m,垂直50m范围内无老巷、老窑、

采空区积水；冲积层水对工作面回采无影响。

4.预计工作面正常涌水量0.5m7min,最大涌水量为1.5m'/min。

第六节瓦斯、煤尘情况及其对回采的影响

1.23091采煤工作面的绝对瓦斯涌出量为1.0~2.5m3/min,相对

瓦斯涌出量1.5〜3.6nr7t,工作面无煤与瓦斯突出危险，煤尘挥发分

为8.6%,无煤尘爆炸性危险，三类不易自燃煤层，地温正常，无冲

击地压。详见表1-5。

影响回采的其它地质情况表表1-5

瓦斯工作面的绝对瓦斯涌出量为1.0〜2.5m3/min,无煤与瓦斯突出危险

煤尘煤尘无爆炸性

煤的自燃三类不易自燃

地温正常

地压无冲击地压

2.通风及地质部门建议：

(1)工作面回采过程中应加强支护管理。

(2)工作面回采过程中应加强排水管理。

第5页共107页

审批人员签字:

第七节储量及服务年限

一、储量

23091采煤工作面工业储量：22.79万吨

23091采煤工作面可采储量：22.34万吨

二、工作面服务期限

工作面的服务期限;可采推进长度/设计月推进长度

=530m+108m/月

=4.9月

其中：月推进长度

1.2m/班X3班/天X30天/月=108m

第6页共107页

审批人员签字:

第二章采煤方法

第一节巷道布置

1.工作面布置概况

23091采煤工作面为煤层头层工作面，走向长壁式布置，单斜构

造，煤层倾向109°〜120。，倾角17°o

2.工作面上风道

工作面上风道外段(254.8m)采用2.6X2.6m规格12#工钢梯形棚

+叉子棚支护，里段(322.2m)采用2.6X2.6m规格12#工钢梯形对

棚+叉子棚支护。巷道上宽2400mm,下宽4000mm,两帮扎角均为800mm,

S掘=8.02m2,S净=7.23m2,棚距中-中500mm。局部地段(63T06m)

采用U36型钢支架支护，拱基线处巷宽为2000mm,净高3000mm,腰

线下为2000mm,腰线上至拱顶为1000mm,设计净断面为9.14m2。

23091采煤工作面上风道主要用于运料、回风及行人。

3.工作面下风道

工作面下风道采用锚网+锚索+液压柱叉子棚联合支护，断面为梯

形，巷高3.0m,巷宽4.0m,设计净断面为12m2□统尺80-90m采用

U36型钢支架支护，拱基线处巷宽为3400mm,净高2900mm,腰线下

为1200mm,腰线上至拱顶为1700mm,设计净断面为911?。

主要用于运煤、进风及行人。

4.工作面切眼

2

锚网+锚索支护，断面为矩形，高X宽为3X4m,设计净断面为12mo

用于安装悬移支架、采煤设备及连接两巷，形成通风、生产系统。

5.23091采煤工作面巷道布置平面示意图见附图2-1

第7页共107页

审批人员签字:

附图2-1：23091采煤工作面巷道布置平面示意图

修

改

平

25台

临

时

避

难

W室

25修

已

23改P5

修

回

改

风

轨

下

道

下

23

O箔

采

作

面

25轨

25回

道

风

00少=

风门工作面推进方向调节风墙

图2-123091采煤工作面巷道布置平面图

第8页共107页

审批人员签字:

第二节采煤方法

一、采煤方法的简要说明

1.采用走向长壁分层后退式采煤方法，设计采高为2.8m,最小控

顶距为3.5m,最大控顶距为4.1m,人工铺设金属网假顶。

循环进度：一班两循环，循环进度0.6m,日推进3.6m；作业方式：

边采边准。

2.采用普通机械化采煤工艺，采煤工艺为：采煤机破煤、装煤；

刮板输送机、皮带输送机运煤；工作面采用整体顶梁组合悬移液压支

架支护，两端头采用单体液压支柱配合较接梁打双排叉子棚支护,全

部垮落法管理顶板。采煤机进刀采用斜切进刀的方式，即采煤机由槽尾

向槽头采煤，及时打起翻转梁临时支护顶板，采煤机斜切进刀后向槽尾

进行割三角煤，然后由槽尾向槽头正式采煤，采至槽头后反向跑空刀，

拾底煤；滞后采煤机5〜15m推移刮板输送机，前移整体顶梁组合悬移

液压支架。工作面采用单向采煤，采煤机往返一刀；煤壁推进一个截深,

循环进度为0.6m。采煤机以。〜6m/min的速度采煤。采煤机牵引方式为

销轨式无链牵引。

3.23091采煤工作面进刀方式示意图见附图2-2所示

第9页共107页

审批人员签字:

附图2-2：23091采煤工作面进刀方式示意图

二、工作面一昼夜每班开工前情况

1.工作面作业流程:采煤机斜切进刀一采三角煤一正式采煤一升起翻

转梁维护顶板一采煤机跑空刀清理浮煤一推移刮板输送机一提前、后柱,

前移液压支架一前移托梁系统

2.工作面循环采煤工艺流程图见附图2-3所示

第10页共107页

审批人员签字:

附图2-3：工作面每循环采煤工艺流程示意图

1、调整采煤机，斜切

进刀，移直输送机，此

时为支架最小控顶距

3.5mo

2、采煤机上行割三角

煤。

3、采煤机下行割煤，翻

起翻转梁护顶，连接金

属网，此时为支架最大

控顶距4.1m。

4、采煤机上行清理浮

煤，跟机移溜。

5、收回翻转梁，同时提

前、后柱，前移支架，

升紧翻转梁至护帮状态。

前移托梁系统。

图2-3工作面循环采煤工艺流程示意图

第11页共107页

审批人员签字:

三、假顶铺设

假顶铺设示意图如图2-4所示:

假顶铺设说明见表2-1

假顶铺设说明表表2-1

假顶铺设材料用8"铅丝编织的菱形金属网

规格及层数1.2X2.Om?单层铺设

毛边沿垂直煤壁方向用螺旋丝连接，光边沿平行煤壁方向用螺旋

铺设方法

连接，连接处搭接不少于100mm

假顶铺设及连接说明：

1.工作面和两端头顶板铺网时，网的钢性边沿走向方向，柔边沿

倾斜方向铺设，网与网之间相互搭接不少于100mmo

2.网与网之间用螺旋连接，并弯钩定位，孔孔相连。

3.铺网时要将网铺平拉展，并保证翻转梁端头留出不少于500mm

的网边，以利于下次连网。

4.工作面和端头铺设的金属网相互连接好。

5.因工作面用金属网连接，支架后方不需要安设挡开板，若网被砸

破，必须重新进行补连。

第12页共107页

审批人员签字:

第三节机械设备配备

1.MG150/375-W型短壁采煤机技术特征见表2-2

MG150/375-W采煤机技术特征表表2-2

名称参数名称参数

米高范围1.3~2.85m牵引电动机型号YBQYS4-75C

适应倾角<35°额定牵引力325KN

机面高度1100mm牵引速度0-6m/min

摇臂摆动中心距5169mm机器总重22T

摇臂长度1700mm截割电动机型号YBCS4-150(A)

卧底量160-230mm截割电动机功率150kW

滚筒直径1400mm电压1140V

滚筒转速46r/min喷雾形式内外喷雾

截深630mm进水压力三2MPa

牵引方式销轨式无链牵引进水流量120L/min

电缆UCP3X95+1X25+3X10供水管KJR25—150

2.悬移液压支架技术参数见表2-3

整体顶梁组合悬移液压支架技术参数表表2-3

名称单位参数备注

支架高度mm2200-3000

顶梁长度mm3500(3900)

顶梁宽度mm960

支架中心距mm1000

支柱直径mm125

支柱数量根4

支柱提缸力KN114

支柱允许最大行程mm1000

推进缸最大行程mm800

工作阻力KN500X4

初撑力KN1546

支护强度MPa0.645

控制方式全集中控制

最大件重量kg1800

整架重量kg3600

泵站压力MPa三25

工作液M10乳化液浓度3%〜5%

第13页共107页

审批人员签字:

3.其他设备配备见表2-4

设备配备表表2-4

序号设备名称型号单位数量

1采煤机MG150/375-W台1

2刮板输送机SGZ630-220部1

3刮板输送机SGB620-40T部1

4皮带输送机DTL65-20-2X30部3

5乳化液泵BRW200-31.5台2

6调度绞车JD-1.0部2

4.工作面及上风道、下风道设备布置示意图见附图2-4

第14页共107页

审批人员签字:

附图2-4：工作面及上风道、下风道设备布置示意图

修

改

平

25台

临

时

避

难

雨

室

25

修

改25

修

回

改

风

轨

下

道

山

下

山

g

图2-4工作面及上风道、下风道设备布置示意图

第15页共107页

审批人员签字:

第四节采高的确定

1.煤层厚度：本工作面范围内煤层厚度平均5.2m,为下分层回

采时打好基础，该工作面正常回采时采高确定为2.8mo

2.支护设备：结合设计采高、采煤方法以及2321采煤工作面的

回采经验，本工作面初选用ZH2600/22/30Z型支架，支撑范围为

2.2m〜3.0m,循环进尺0.6m0

3.工作面设备配套要求：考虑到支架的支撑状态及工作面行人时

的高度，要求支架最小支撑高度为2.4m,最大支撑高度为2.9m。

第16页共107页

审批人员签字:

第三章顶板控制

第一节工作面支护设计

23091采煤工作面为顶层工作面，工作面直接顶为粉砂岩，厚度

为5.2m,基本顶为细砂岩，厚度为14.65m。按常规顶板来压强度计

算公式（即按4〜8倍采高计算顶板最大来压强度），根据方庄二矿

顶板来压情况，取8倍采高，贝

一、顶板来压强度计算：

Pt=hXrXKXg

=2.8X2,5X8X9.8

=548.8KN/m2

=0.549MPa

式中:Pt—工作面合理的支护强度,KN/n?

h一采高，2.8m

r一顶板岩石容重，2.5t/W

K一工作面支柱支护的上覆岩层厚度与采高之比一般为4-8,该

处为8o

g一常数，9.8N/kg

支架配备4根支柱时支护强度为0.645MPa,大于工作面顶板来压强

度，所以该型支架支护强度满足要求。

支架支柱穿400X400mm铁鞋,后柱推槽专用铁鞋规格为400X800mm,

钻底均为若底板较软，可在铁鞋下垫道木，保证支护强度。

第17页共107页

审批人员签字:

二、两端头支护设计：

1.上端头：在原工钢棚支护基础上，打双排叉子棚支护，叉子

棚采用长2.5m单体液压支柱配合1.2m较接梁（一梁二柱）支护，较

接顶梁插销必须齐全、紧固。巷高不低于L6m。

2.下端头：在原锚网+锚索支护基础上，打双排叉子棚支护，叉

子棚采用长2.5m单体液压支柱配合1.2m钱接梁（一梁二柱）支护，

较接顶梁插销必须齐