+1420水平西翼中3采煤作业规程Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:16441283
- 上传时间:2022-11-23
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:45.07KB
+1420水平西翼中3采煤作业规程Word文档下载推荐.docx
《+1420水平西翼中3采煤作业规程Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《+1420水平西翼中3采煤作业规程Word文档下载推荐.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第十二节:
工作面移架及过破碎带预防冒顶安全措施……42
第十三节:
防治水安全措施…………………………………45
第十四节:
预防小眼事故的安全措施………………………46
第十五节:
皮带机操作安全措施……………………………47
第十六节:
工作面初次来压及周期来压措施………………48
第五章:
事故应急及避灾路线……………………………………49
第一章矿井概况
第一节、矿井地理位置
新疆巴里坤县农十三师红星总厂煤矿位于巴里坤县城西北石炭窑煤矿区,行政区划属巴里坤县的博尔羌吉镇管辖。
井田东西长约1.00km,南北宽约1.20km,面积约1.20km2。
矿区中心地理坐标:
东经:
92°
31′28″
北纬:
44°
06′11″
煤矿西距博尔羌吉镇9km,东南距巴里坤县城88km,距农十三师红山农场场部95km。
西邻为同一隶属生产建设兵团农十三师红山煤业集团的红星一矿3km。
由巴里坤县城至博尔羌吉镇的沥青公路由煤矿南界外3km处通过,煤矿至该公路有沥青公路相连,交通运输条件方便。
煤矿地处天山东段北侧低中山区,海拔高度1590~1625m,相对高差较小,地势较为平坦,由东北向西南方向平缓倾斜,具构造剥蚀和剥蚀堆积的荒漠地貌景观。
矿井所在地区属典型大陆性干旱气候,常年少雨而多风。
根据巴里坤气象站多年统计资料:
矿区年均气温8℃,最高气温40.3℃,最低气温-28.5℃。
年均降水量199mm,年均蒸发量1716mm,最大积雪厚度0.24m。
高温期6~9月,冬季11~3月,年均风速5.9m/s,最大风速27m/s,最多风向为西风,频率21,7级以上的大风,年平均115.5d。
区内最大冻土0.80m左右。
巴里坤县境内曾发生过最大震级为7.5级地震,属八级地震烈度预测区,地震动峰加速度为0.3g。
煤矿境内及其附近无地下水出露和地表水体。
巴里坤煤矿现有一回10KV电源引自巴里坤煤矿变电站。
该变电站为35/10KV变电站,主变容量1×
2500KVA,其35KV电源引自距煤矿变电站45km处的化工厂变电所。
引至巴里坤煤矿的10KV线路为LGJ-5010KV砼电杆独立线路10km。
没有分接其它负荷。
该线路在矿井最大负荷(752.3KW)时,线路压降为6.2%,最大可输送电力849.5KW。
第二节、矿井地质特征
(一)地层
石炭窑煤矿区位于天山褶皱带东段北侧山间盆地,其雏形乃海西晚期天山褶皱回返发生侧向挤压所致。
(二)煤层
石炭窑东煤矿区的主要含煤地层属下侏罗统八道湾组,并可划分为A、C煤组。
该矿区东段,即红星一牧场二煤矿一带为A、C煤组。
两煤组共含煤7层,局部因间距变小而合并为6层。
煤层平均总厚度18.20m,其中纯煤平均总厚度17.80m。
八道湾组含煤系数约6.40%。
(三)煤尘、瓦斯、煤的自燃等级
矿井相对瓦斯涌出量为3.28m3/t,绝对瓦斯涌出量0.69m3/min;
相对二氧化碳涌出量为4.18m3/t,绝对二氧化碳涌出量0.88m3/min。
另外,设计还参照邻矿即同为农十三师所属红星煤矿,对A1-2煤层所作瓦斯和二氧化碳等级鉴定资料,测定成果:
矿井相对瓦斯涌出量为2.33m3/t,相对二氧化碳涌出量为5.35m3/t。
本次设计相对瓦斯涌出量暂按2.33m3/t,相对二氧化碳涌出量暂按5.35m3/t计算。
矿井煤质样品测试结果,火焰大于400毫米,岩粉最高达80%,煤尘爆炸指数39.14%,煤尘具有爆炸性。
2010年对+1437水平煤层采样鉴定,结论有自燃倾向性,自燃等级为Ⅱ等,煤的自燃发火期123天。
第三节、井田开拓
(1)、根据矿井采矿许可证批准的井田范围,井田拐点坐标分别如下表:
拐点
X
Y
S1
4884400
16464600
S2
4885600
S3
16465600
S4
(2)、井田开拓方式
总厂煤矿现有井筒两个,主井,风井。
井筒均布置在井田中央。
矿井开拓方式为斜井主要石门(阶段石门)集中大巷开拓方式。
(4)、井底车场
矿井采用斜井—石门开拓方式,生产能力9万t/a,在+1437m水平车场绕道附近布置井底车场硐室,井底车场形式采用石门平车场。
第二章、工作面概况
第一节、工作面相对位置
+1437水平南翼A1+2采面位于主井以南,走向长120米,北邻边界煤柱,上部+1484水平南翼A1+2煤层已采完,西部为C3煤层,,地表为戈壁荒滩,无地表水。
第二节、开采范围
走向长120米,煤层厚3.0米,储量为120米×
55米×
3.0米×
1.3T/m³
=25470吨,可采储量:
25470吨×
80%=20592吨;
可回采3个月。
第三节、地质构造
煤矿含煤地层位于石炭窑复向斜的东南翼,受其次级复式向斜及次级倾伏背斜控制,走向呈南北向至北部向东环绕后呈东西向的单斜构造。
地层倾角介于35°
~65°
之间。
走向上南北较为缓,倾角25°
~38°
,地层走向突转于东西向后,倾角变徒45°
,倾向上深部较浅部变缓。
局部地段受倾伏背斜影响,地层产状变化较大。
第四节、顶底板岩性
A1+2煤层顶板为灰白色粉砂岩,底板为浅灰色中细砂岩。
第五节、煤层特征及赋存情况
A1+2煤层平均厚3.0米,颜色深黑,属低—特低灰、低—特低硫,中—低磷,高发热量的气肥煤,肉眼观察,以亮煤为主,具弱玻璃光泽,结构多为线理状或细条带状,性脆,断口参差和贝壳状,半坚硬。
第六节、水文地质
总厂煤矿区气候干旱,降水稀少,蒸发量大,无地表水体和地下水露头。
地下水的主要补给源为南部之天山山脉融雪水,距矿区有近百千米之遥。
各含水层段富水性均甚微弱,矿区水文地条件简单。
第三章、采煤方法及巷道布置
第一节采煤方法改革的必要性
矿井主采煤层A1+2、C3煤层平均厚度分别为2.38~6.55m、1.5m,煤层间距平均为126m。
采用水平分段放顶煤开采,首采面布置在A1+2。
A1+2开采存在如下缺点:
1、煤层夹矸较厚,采面岩层开帮时间长,限制了采煤时间,因而工作面产量低,矿井难以达产。
2、采面岩石开帮工程量大,井下分采分装,增加作业工序;
此外,采出大量岩石,消耗大量火工品。
因此,造成采面人工成本及材料成本大幅上升。
3、由于存在岩石开帮,虽采取分采分装措施,但采面中仍有少量岩石碎屑混入煤中,原煤含矸率可达10%,降低了原煤等级,煤炭销售收入减少了近25%。
4、煤层属自燃煤层,由于采面岩石开帮工程量大,影响采面推进度,易导致采面煤层自然发火。
5、采面岩石开帮工程量大,井下分采分装,增加作业工序,工人劳动强度大。
6、由于采面夹矸采出,易造成煤层间夹石大面积悬空危岩,产生极大安全隐患,不利于安全生产。
设计规范规定厚煤层回采率必须达到75%以上,所选用的采煤方法必须技术上可行、经济上合理、安全性好、资源浪费少。
另外由于该地区煤炭市场紧俏,而该矿现有的采煤方法不仅成本高、产量低,且产生少量岩石碎屑,影响原煤质量,因此,矿井原煤不能满足市场需求。
基于上述原因必须对现行的采煤方法进行改革,使该矿达到安全高效的目的。
第二节采煤方法的选择
一、采煤方法选择的原则
1、符合国家和自治区关于煤矿的政策、法规、要求,所选用的采煤方法安全性好。
2、效率高、回采率高(厚煤层回采率不低于75%)、资源损失少。
3、便于生产管理,操作性强,工作面劳动环境好、材料消耗小,生产成本低。
二、采煤方法的选择
综上所述,根据矿井开采现状,本次采煤方法改造设计以A1+2煤层+1437~1484m区段为对象。
根据施工巷道揭煤情况,煤层倾角45°
~65°
,平均倾角55°
;
煤层平均厚度2.38~6.55m,属厚煤层,煤层中有0~3层夹矸,结构简单~较简单,夹矸主要为炭质泥岩、泥岩;
煤层顶板为粉~细砂岩;
底板为粉细砂岩泥质粉砂岩,局部中粗砂岩炭质泥岩伪底。
根据煤层条件和开采技术条件,经综合分析,适合本区煤层开采的有如下两类采煤方法。
方案一:
走向长壁炮采,一次采全厚,伪倾斜柔性掩护支架支护,放炮落煤,工作面煤炭采用搪瓷溜槽自溜运输。
工作面与走向成一定的夹角布置,使得工作面倾角成25°
左右,借助上覆岩石的压力实现支架移动。
柔性掩护支架的形式为“︻”型,采用双地沟布置,柔性掩护支架由型钢和钢丝绳、紧固件构成,顶部铺以钢丝网、木板和荆笆。
优点:
a.可以实现工作面完全全负压通风。
b.支架材料均为普通材料,容易取得。
c.虽然对工人的体力要求较高,但技术水平要求相对较低。
缺点:
a.工作面工作空间狭窄;
过风断面小;
b.工作面每推进一个循环,即要将下部冗余支架拆除、并在工作面上部补充一段,“将下部支架拆除和上部组装支架”的过程非常复杂,劳动强度很大,拆架还有一定的危险性,几乎成为该类采煤方法难以推广的根本原因;
c.工作面实质是依赖顶板岩石压力,被动移架;
可控性差;
工作面下部形成锐角,端头管理困难。
d.该采煤方法可行,但顺利实施并取得良好效益的例子很少;
大跨度的成功例子更少;
该采法实际使用效果不良好,实际生产效率很低;
e.不能很好的适应煤层厚度的变化。
f.支架无定型设计,机械化程度难以提高。
本矿井的适应性分析:
a.为满足正常移架,这种采煤方法一般最适应煤层倾角50°
以上。
b.本井田缓倾斜煤层采用柔性掩护支架采煤法,成功例子很少,经验不多,可能难以实现。
c.本矿区曾经试验过柔性掩护支架,由于底部窜矸、支架失稳、多次发生“翻架”,该法在本矿区无成功先例。
d.鉴于煤倾角不在该法最适应范围,该法所需要的技术和经验欠缺,实施困难,本次设计暂时不考虑使用。
方案二:
水平分段放顶煤,轻放液压支架支护。
该方案装备“轻放液压支架”,分段高12m,开帮高度2.4m,放煤高度9.8m,工作面煤炭采用刮板输送机运输。
工作面采用全负压通风+局部通风机辅助通风。
a.与柔性掩护支架相比较,工作效率高,工人劳动强度低。
b.工作面支护条件好,工人作业安全;
工作面环境好。
c.推进速度快,有利于防治采空区煤层自然发火。
d.对煤层厚度变化的适应性强,即使出现断层,也可快速移架,穿过断层区后,正常出煤,利于全矿井均衡生产。
e.工作面设备少,正常循环率高,搬家及设备安装快。
a.放顶煤开采资源回收率略低;
煤矸易混合,含矸率增加;
b.由于要采用局部通风机辅助通风,工作面通风组织较复杂。
a.设计相关煤层厚度2.38~6.55m,通过弱化措施,加强煤层的冒放性,从放煤工艺讲,是可行的。
b.使用的轻放液压支架等设备都是目前普遍采用的设备,且为定型设备。
c.通过设置通风眼可以保证全负压通风,设置局部通风机辅助通风系统可以保证工作面有效供风;
工作面具备两个安全出口。
d.该采煤方法将工人从繁重的体力劳动中解放出来。
三、采煤方法的确定:
根据本矿实际,设计认为水平分段放顶煤采煤方法是可行的。
四、工作面布置型式的选择
采区开采+1437m至+1484m区段,一、二、三为一个区段,四五回风为一个区段,留设+1484至+1492m隔离煤柱8m,采区长度为120米。
根据我矿A1+2煤层和本矿采煤机械装备条件、开采技术等情况的分析后,确定为水平分段小阶段放顶煤采煤方法。
第二节、巷道布置详见(附图)
1、我们采用爆破落煤,其巷道的布置为沿煤层走向在+1437水平布置运输大巷,回风巷布置在+1484水平;
在运输巷道靠近底板侧再沿煤层走向方向上,每6米处再沿煤层倾向沿底板向上开掘通风天眼并与每一个水平分段巷道贯穿,形成完全统一的采区回风路线。
2、具体各种巷道断面规格尺寸如下表(详见后附诸巷道断面图):
技术参数
巷道名称
断面
形状
净宽
(m)
巷道帮高
巷道拱高
断面面积
s(m2)
天眼巷道
圆形
(R)=0.85
1.4
无
1.2
回风巷道
半圆拱形
宽:
2.0
1.0
3.97
进风巷道
梯形
下宽2.9m
上宽2.5m
净高2.3
6.48
(进回风巷均靠底板一侧开口)。
巷道超前支护(单体液压支柱配合铰接顶梁支护)长度不得低于30米,其排距为1米,每排布置两根单体液压支柱,每根单体液压支柱离工字钢支护的棚腿上口距离为1m;
要求:
1、支设超前支护时必须由两个人扶住两侧的工字钢棚腿,防止工字钢棚腿倒坠伤人;
2、每棵相邻的铰接顶梁必须用水平楔相互连接,并且,单体支柱与铰接顶梁之间、单体支柱和单体支柱必须用钢丝绳进行联结,防止单体液压支柱失压后倒柱或铰接顶梁坠落伤人。
第三节、设备布置
(1)当回采巷道掘进完毕,开切眼形成后,在运输巷末端巷道进行劈帮换顶作业,劈帮(在巷道的西帮——面对工作面的右侧)宽度至4m、换顶高度至2.03-2.08m,换顶施工的方法是:
采用直径22cm以上大圆木,在紧靠每架工字钢的两侧排列,用单体液压支柱将圆木和工字钢梁同时顶住,托住工字钢上面的竹夹板,每根圆木及工字钢梁都必须使用3根单体液压支柱分左中右将其顶实;
然后挖撤工字钢棚腿,再撤工字钢棚梁。
在撤工字钢棚梁时,必须按顺序从右至左逐根的撤除单体液压支柱。
在拆除工字钢支架时,必须至少两个人以上进行配合施工,防止倒坠伤人事故发生。
支架安装段劈帮换顶距离为5.5m(一支架长度)。
然后再进行液压支架设备运输、安装、试运行阶段,当然这些工作的具体完成,必须在设备供应厂家的技术人员指导下进行。
本次安装的支架型号是ZDF4800/18/28型特殊支架(巷道放顶煤液压支架),支架型号的代号意义:
Z——产品类型代号:
液压支架;
D——支架型式:
短壁水平分段;
F——支架架型:
放顶煤;
4800——支架工作阻力:
4800KN;
18——支架最小高度:
1.8m;
28——支架最大高度:
2.8m。
该支架的主要技术特征:
支架高度:
(最低/最高):
1.8-2.8米;
支架宽度(单一时):
(最小/最大):
1450/2007mm;
支架宽度(组装时):
3670/4784mm;
中心距(最小/最大):
1835/2392mm;
初撑力:
3956KN;
工作阻力:
(P=38.2MPa)4800KN;
对底板比压(平均):
2.2MPa;
支护强度(平均):
0.45MPa;
移架步距:
1200mm;
泵站压力:
31.5MPa;
操作方式:
手动本架控制;
支架重量:
25吨。
600mm;
(2)配套设备:
1、转载机型号:
SZZ-630/90;
2、皮带机型号:
SD-80;
(2)采区采煤工作面注氮管线、压风管线、防尘管线、监控线、通讯电话线、液压泵站高压输液管线的布置安装均要满足正常生产的要求,达到规范标准、美观、实用,安全可靠的效果。
各管线上下间距不小于10公分,必须吊挂平直整齐、牢固可靠。
(3)、供电系统
10KV高压入井→500KVA变压器→配电房→入井电缆→+1401水平分路开关→+1420配电硐室→+1420采区机群组→综保开关→回采工作面。
工作面主要机电设备配备表
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
液压支架
Zf2800/15/24f型
架
4
一套
2
乳化液泵站
RB80/20
套
一台工作、一台备用
3
煤电钻
MZS-12
台
10
备用充分
发爆器
MFB-100
5
刮扳机
SGB420/110T
6
SGB380/30B
7
单体液压支柱
DZ25
根
100
备用20根
8
金属交接顶梁
HDJA-100
80
9
大锤
把
20
铁铣
30
11
坎土曼
15
12
炮线
米
1000
备用数百米
13
钻杆
准备充分、备用数根
14
岩石电钻
备用两台
第四节、采煤工艺
1、基本工序:
用圆木或者半圆木替换工字钢支架→升紧支架→铺设好刮扳机→打炮眼→装药→爆破落煤→安全检查、处理→出煤→拆机尾→移架→打炮眼(循环往复)。
2、采煤:
工作面采用岩石钻与煤电钻结合打眼装药爆破落煤方式。
3、爆破说明书
每个炮眼内不得少于10发雷管;
具体要求数据可参看下图:
数目
煤层编号
炮眼
排距
个数
深度
装药
量
雷管
炮眼角度
封泥长度
落煤
中3煤层
3m
2个
5m
6kg
6发
75-85
≮2m
140.4吨
每排炮
落煤产量
采高12米×
排距3m×
煤层厚度3m×
=140.4T
雷管的连接方式
由于深孔爆破要求装药距离长,药量大,难度大,因此我们要求在装药时每节药卷上面必须安装一发雷管,且雷管必须放在每节药卷的中间部位,随后并将雷管脚线打结于药卷的颈部;
每节药卷要首尾依次接触紧密,并将药卷端头的丝口拧紧;
每发雷管的脚线接头必须拧紧并用绝缘胶布包缠好;
另外,炮眼内的每发雷管要以并联的方式相连接,然后再以串联的方式连接;
待所有雷管脚线均连接并处理好后,最后再与放炮主线向连接
雷管类型
雷管为煤矿许用的8号瞬发电雷管作为引爆源。
炸药种类
(1)由于是在煤矿井下采用深孔爆破,所以必须选用煤矿许用炸药;
(2)由于深孔爆破,炮眼深,装药量大,装药困难也相应增大,故我们选用煤矿许用的乳化炸药,其药卷直径为35mm,每节药卷长度200mm,且每节药卷的两端头是带有丝口的。
4、凿炮眼
(1)作业人员:
凿炮眼每组至少2人组成进行作业;
(2)炮眼角度:
每个炮眼角度应与其该段煤层倾向方向一致,即与该处煤层顶底板向平行即可;
(3)炮眼深度:
炮眼深度5米,两端放炮不可超过7米,即每端5根(1m/每根钻杆)钻杆的深度。
(4)、炮眼数目:
A1+2煤层由于厚度3.0米,设计每排炮眼个数为2个,其间距为1.0米,以上炮眼排距均为(2.5-3)米(具体设计要求可参看炮眼布置剖面图)。
5、凿眼工具(详见下表)
名称规格
型号
规格
岩石钻
2台
普通煤钻杆
2根
探水钻杆
1000×
55
直径φ=40mm
30根
长1米
钻头
“一”型钻头
直径φ=70mm
5个
普通煤钻头
直径φ=32mm
6、炮棍
选用直径25mm的钢管,且两头带丝口的作为相互连接使用,并且要在其端头加上管接头一并连接炮棍使用,注意:
第一根炮棍的顶端一定要加接变大的木质木段,以便直接与炸药接触。
7、炮泥
选用直径35mm,其长度为200mm薄皮朔料袋装黄土作为充填炮眼的炮泥,外加水泡泥。
9、装药
为了便于操作和达到安全的目的,所有炮眼均采用反向装药的方法,进行爆破;
具体操作时按2节药(约长度1米)为一组,每组药卷的最后一节药的底部可加填10工分长度的易燃纸球做以临时固定,(在装每节药卷或纸球时,还必须将雷管线轻轻拉紧并靠近炮眼边缘,以防在操作装药时不慎将雷管脚线弄断或绝缘破坏,造成短路拘爆事故),然后,再继续依次同样装填药卷,当装药人员感到压力增大时,可用带有木质的炮棍漫漫将炮眼内的药卷向上用瞬间的撞击力把药卷顶送到要求的位置;
然后,再继续将剩余的药卷按同样的方法将药卷装入炮眼内并与前面的药卷紧密接触好后,最后再按要求封填好水泡泥和黄土炮泥即可。
10、封填炮泥
对装好炸药的炮眼要及时的充填炮泥,炮眼内充填水泡泥不得少于两节、黄泥炮泥总长度不得少于2米;
装填炮泥时必须是要逐一将炮泥用力向上抵紧,完全起到封堵炮眼的作用,达到封闭效果。
11、联线放炮
联线放炮前要做好如下准备工作:
(1)要检查好采煤工作面附近20米范围内瓦斯情况是否超限;
(2)要检查采煤工作面附近所有支护情况是否牢固可靠,采面支架是否平稳并升紧;
(3)靠近工作面20米内超前支护是否达到《规程》设计要求,支护质量是否达到标准要求;
(4)爆炸地点附近的所有供电设备、管线、作业工具、支护材料要整齐的摆放到安全可靠的地点;
(5)在各主要交叉地点派专人设好警界,并通知采区的所有作业人员全部撤离到+1437水平运输巷。
(注:
+1484水平回风巷道警戒)(7)检查好起爆电线接头是否接好;
是否有绝缘被破坏的地方;
电源开停开关是否灵敏可靠等。
(8)待确定工作万无一失的情况下,再由跟班安全员、瓦检员、采煤作业班长、电工许可的情况下,才可准许爆破员进行启动爆破作业。
(9)由于是采用的深孔爆破,药量大,生成的炮烟多,产生的冲击波大,故要至少等待30分钟时间,直到炮烟完全被吹散,首先由安全员、瓦检员、班组长三人一同沿进风巷道用循序渐进的方法慢慢向前检查推进,若发现有被爆破损坏的支架,应立即做以处理后并确认无危险后,方可继续向前检查;
经检查确认所有作业工作面无危险后,才可通知作业人员进入进行作业。
(10)、采煤工在打眼、装药时要必须栓安全保险绳。
(11)、+1484水平回风工作面人员严禁靠近采空区5米内,如要进入观察爆破效果时,必须栓安全
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1420 水平 西翼中 采煤 作业 规程