煤矿综采工作面回采作业规程完整Word文档格式.docx
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作业规程复查记录
作业规程名称
施工单位
复查时间
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一、存在主要问题:
二、处理意见:
第一节工作面位置及井上下关系
4406西工作面位置及井上下关系表(表1-1)
水平名称
+1160――+1165水平
采区名称
四采区
地面标高
+1556米
井下标高
+1160――+1165米
地面的相
对位置
4406西工作面对应的地面位置位于车渠梁村以北沟坡处。
回采对地面设施的影响
工作面回采后地表可能有轻微影响。
井下位置及相邻关系
4406西工作面位于井田北部西翼+1160水平四采区。
采区西翼南邻4405西工作面未开采;
东邻4406东工作面未开采;
以北均未开采。
走向长度(m)
1000
倾斜长度(m)
130
面积(m2)
130000
第二节煤层
煤层情况表(表1-2)
煤层厚度(m)
2.2
煤层结构
复杂
煤层倾角(度)
5º
-8º
开采煤层
4-2煤
煤种
长焰煤
稳定程度
稳定
煤层情况描述
4406西工作面煤层结构较复杂,煤层稳定,平均厚度为2.2米,其上层煤厚0.6米,有夹矸层隔离,夹矸层厚0.6米,不可采;
下层煤厚0.3米,有夹矸层隔离,夹矸层厚0.8米,不可采;
以采中层煤为主,平均采高2.1米,煤层倾角为5°
-8°
,平均倾角为6.5°
;
煤层走向为270°
倾向0°
。
附图一:
4406西工作面煤层综合柱状图
第三节煤层顶底板
煤层顶底板情况表(表1-3)
顶底板名称
岩石名称
平均厚度(米)
岩性特征
4-2煤顶板
粉砂岩
9.33
灰绿色,含云母点和黄铁矿结核,有滑面。
4-2上层煤
煤层
0.6
多呈块状较硬。
夹矸层
灰黑色粉砂岩
属复杂结构,易碎。
4-2中层煤
2.0--2.4
4-2号煤层,半亮型,强沥青光泽,阶梯状断口,条状与层状结构,节理发育,质脆,灰黑色,分选性好。
中间含0.2-0.3夹矸。
4-2煤底板
灰色粉砂岩
0.8
主要为灰色粉砂岩夹灰白色中砂岩,细砂岩和少量炭质泥岩;
之下4-2煤下层0.7米以内有一层薄煤,局部地区厚0.30米。
4-2下层煤
0.3
9.3
第四节地质构造
一、断层情况以及对回采的影响:
工作面地质条件简单,从两巷揭露无断层构造。
水文地质条件简单,在施工期间有遇裂隙时,可能有少量淋水出现,但不影响开采。
二、褶曲情况以及对回采的影响:
本面从两巷揭露,煤层局部存在轻微褶曲情况,对回采无影响。
三、其他因素对回采的影响(陷落柱、火成岩等):
根据工作面掘进两巷时揭露情况分析,4406西工作面范围内,没有陷落柱和火成岩等侵入。
附图二:
4406西工作面运输顺槽、回风顺槽素描图。
采面切眼素描图
第五节水文地质
一、涌水量
正常涌水量:
0.1(m3/min)最大涌水量:
0.2(m3/min)
二、含水层(顶部和底部)分析
煤层顶部含水层以基本顶粉砂岩为主,含水层含量微弱,在构造裂隙发育部位,以顶板滴淋水形式进入工作面。
底部含水层以粉砂岩含水层为主,无含水量。
煤层内在含水率10%。
三、其它水源的分析:
工作面防尘水等。
第六节影响回采的其它因素
影响回采的其它地质情况表(表1-5)
瓦斯
矿井为低瓦斯矿井,08年鉴定瓦斯相对涌出量1.55m3/t,瓦斯绝对涌出量1.27m3/min。
二氧化碳
矿井为低二氧化碳矿井,二氧化碳相对涌出量1.73m3/t。
煤尘爆炸指数
4-2层煤煤尘有爆炸性。
煤的自燃倾向性
有自燃倾向,发火期3-6个月
地温危害
无地温热害影响,预计原始地温18℃。
冲击地压危害
无
第七节储量及服务年限
一、储量
工业储量:
386100吨
可采储量:
355212吨
二、工作面服务年限
工作面的服务年限=可采储量/设计月产量=355212/22680=15.6个月
第二章采煤方法
第一节巷道布置
一、采区设计、采区巷道布置概况
+1160水平三采区是黑沟矿2004年9月由铜川煤矿设计院设计投入生产的。
四采区是黑沟矿2008年7月由新矿集团设计投入生产的,4406西工作面是该水平西翼第六个回采工作面,采用走向长壁后退式布置。
采面北侧下巷运输巷通过12#联络巷直接与运输上山连接;
南侧上巷回风巷直接与回风上山连接;
通过回风上山单轨吊和区段轨道联络巷与轨道下山连接。
4406西工作面位于西区+1160水平四采区。
东部为矿井未开采区,采区西翼上部4405西工作面未开采,东翼4406东工作面未开采;
该面以西煤层变薄0.8米及以北均未开采。
二、工作面回风顺槽
4406西工作面上平巷为回风顺槽,沿煤层布置,靠巷道中间敷设单轨吊。
回风顺槽采用锚网带支护,顶板锚杆为φ18×
2200mm金属全螺纹等强锚杆,并进行锚索补强,锚索间距2.4m,排距×
间距=800×
90Omm。
巷道采用矩形断面,净宽3.2m,净高2.95m,净断面积9.44m2。
主要用于该工作面的回风和运料。
靠近工作面在11#联络巷处布置有泵站,并有高压供液管路一趟、回液管一趟。
并在11#联络巷处安设移动变电站一处。
回风顺槽内布置有2寸防尘管路一趟,2寸排水管路一趟。
三、工作面运输顺槽
4406西工作面下平巷为运输顺槽,沿煤层布置,靠巷道下帮敷设皮带。
运输顺槽采用锚网带支护,顶板锚杆为φ18×
主要用于该工作面的进风和运煤。
运输顺槽内布置有2寸防尘管路一趟,2寸排水管路一趟。
四、工作面切眼
切眼沿煤层布置,采用锚网梁支护,并进行锚索补强,锚索间距3m,排距2m,打在两排锚梁中间,布置两排锚索;
锚杆为φ18×
220Omm金属全螺纹等强锚杆,排距×
巷道采用矩形断面,净宽5.0m,净高2.4m,净断面积12.0m2。
主要用于该工作面的进风、行人和运料及工作面的装备。
附图三:
4406西综采工作面平面图(1:
2000)
第二节采煤工艺
一、落煤方法
工作面采用综合机械化采煤方式。
二、进刀方式和割煤方式
1、割煤方式:
本面采用双滚筒采煤机双向割煤,往返一次进两刀。
2、进刀方式:
双滚筒采煤机自开缺口,煤机采用端头斜切进刀方式。
吃刀距离不小于20m,采煤机上(下)行割煤,往返一次进两刀,双向割煤。
采煤机割煤、刮板输送机和螺旋滚筒装煤、刮板运输机运煤、液压支架支护顶板。
(1)溜头进刀及割煤:
①煤机下行割煤至溜头时,推移煤机以上溜子。
②下滚筒下降沿底,上滚筒上升沿顶,反向斜切两个机身长的距离,当斜切至足够截深时,停止割煤。
③将煤机至溜头的溜子推靠至煤壁。
煤机下滚筒上升沿顶,上滚筒下降沿底下行切割。
④煤机切割至溜头,下滚筒下降沿底,上滚筒上升沿顶,再次上行。
⑤煤机上行至吃刀茬处,推移煤机以下溜子及溜头至煤壁,完成进刀。
然后下滚筒下降沿底,上滚筒上升沿顶,上行割煤移溜。
(2)溜尾进刀及割煤:
①煤机上行割煤至溜尾时,推移煤机以下溜子。
②下滚筒上升沿顶,上滚筒下降沿底,反向斜切两个机身长的距离,当斜切至足够截深时,停止割煤。
③将煤机至溜尾的溜子推靠至煤壁。
煤机上滚筒上升沿顶,下滚筒下降沿底上行切割。
④煤机切割至溜尾,上滚筒下降沿底,下滚筒上升沿顶,再次下行。
⑤煤机下行至吃刀茬处,推移煤机以上溜子及溜尾至煤壁,完成进刀。
然后下滚筒上升沿顶,上滚筒下降沿底,下行割煤移溜。
附图四:
4406西工作面采煤机进刀方式示意图
吃刀图(端头进刀及割煤)
3、工艺过程
割煤→移架→推溜
4、工艺要求
(1)割煤:
沿顶底板双向割煤,往返一次进两刀,煤机进刀深度为0.6米,煤机牵引速度为0-6m/min米,在割煤过程中,煤机速度要适宜,且保证顶底板平整,煤壁齐直,不得随意割底或留伞檐,见顶见底,一次采全高。
(2)移架:
采用及时移架支护方式,移架滞后采煤机后滚筒3~5架,追机作业,移架步距0.6米。
若顶板破碎,端面距过大应拉移超前架及时支护顶板。
正常移架操作顺序为:
1、收回护帮板、侧护板;
2、降柱使顶梁略离顶板;
3、当支架可移动时,立即停止降柱,使支架移至规定步距(0.6m);
4、调架使推移千斤顶与刮板输送机保持垂直,支架不歪斜,中心线符合规定,全工作面支架排成直线;
5、升柱同时调整平衡千斤顶,使顶梁与顶板严密接触约3-5秒,以保证达到要求初撑力;
6、伸出护帮板顶住煤壁,伸出侧护板使其紧靠下方支架;
7、将各操作手把扳到“零”位。
(3)推溜:
推溜子时严禁相向操作,滞后移架5~10米,推移溜子与采煤机应保持在12-15米距离,弯曲段长度不小于15米,且要均匀过渡,推移步距0.6米,并保持平、直、稳。
三、采煤方法
采用走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理顶板。
本面切眼长为130米,因工作面切眼局部不齐,工作面需先调采,将工作面调正后,再转入正常推采。
四、工作面正规循环生产能力
工作面平均每天4个循环,每循环进尺0.6m,割煤高度2.2m,割煤时回收率0.95,循环率0.9,则
日产量=130×
2.1×
0.6×
1.35×
4×
0.95×
0.9=756吨
月产量=756×
30=22680吨
第三节设备配置
一、设备配置
1、液压支架ZY3400/14/32型共94架,主要技术参数见下表
序号
类型
名称
数据
单位
1
液
压
支
架
架型
两柱掩护式
高度
1400~3200
mm
宽度
1430~1600
中心距
1500
初撑力(P=31.5MPa)
2616
KN
工作阻力(P=40.9MPa)
3400
支护强度(f=0.2)
0.57~0.66
MPa
对底板比压(f=0.2)
前尖端0.92~1.96
操纵方式
本架控制
适应煤层倾角
35°
(加防倒防滑)
泵站压力
31.5
重量
10892.1
kg
运输尺寸(长×
宽×
高)
4859×
1430×
1400
2
立柱
数量
根
型式
单伸缩加机械加长段
缸径
Φ230
柱径/杆径
Φ210/Φ179
行程(液压/机械)
1639(液压847+机械792)
初撑力
1308(P=31.5MPa)
工作阻力
1700(P=40.9MPa)
3
平
衡
千
斤
顶
缸径/活塞杆
Φ125/Φ70
行程
345
初撑力(推/收)
386/265(P=31.5MPa)
工作阻力(推/收)
502/344(P=40.9MPa)
4
推移千斤顶
普通(差压阀)
Φ140/Φ85
700
推溜力/拉架力(浮动活塞式)
178/306(P=31.5MPa)
5
侧推千斤顶
活塞杆供液市
Φ63/Φ45
170
推力/收力
98/48(P=31.5MPa)
6
护
邦
Φ100/Φ70
422
初撑力(推/拉)
247/126(P=31.5MPa)
工作阻力(推)
319(P=40.9MPa)
7
底调千斤顶
内进液,2
Φ80/Φ60
Mm
158/69(P=31.5MPa)
8
防滑千斤顶
缸径/杆径
100/70
推力/拉力(P=31.5Mpa)
246/126
355
9
防倒千斤顶
80/45
158/105
545
2、采煤机主要技术参数
型号:
MG180/435-W
采高:
1.6-2.98m
卧底量:
300mm
过煤高度:
447mm
强力滚筒形式:
直径1.6m,截深0.63m,三头叶片,配齐U84高强度镐形截齿
滚筒转速:
44.7r/min
额定牵引力:
400KN
适应工作面倾角:
≤35°
最大爬坡能力:
≦40°
牵引形式:
销排无链液压牵引
额定牵引速度:
0~6m/min
截割电机功率:
180KWYBCS-1801140V
泵站电机功率:
75KWYBQYS3-751140V
总装机功率:
2×
180KW+75KW=435KW
控制方式:
芯线控制和遥控
结构形式:
多电机横向布置
机面高度:
1200mm,
摇臂长度:
1800mm
供货重量:
31t
灭尘方式:
内外喷雾
操作控制系统:
液压恒功率无级调速系统
液压系统最大工作压力:
14MPa
3、SGD630/264型刮板运输机主要技术参数
运输能力:
400t/h
电机功率:
132KW
电源电压:
1140V/660V
中部槽规格:
长1500mm,宽630mm,高254mm
圆环链规格:
Φ30×
108
链速:
0.93m/s
刮板间距:
1080mm
水平弯曲:
≦±
1°
垂直弯曲:
3°
4、转载机(一部),主要技术参数
SGW-40T 设计长度60m
电机功率:
55KW 运输能力:
450t/h
附图五:
4406西工作面设备布置示意图。
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、工作面基本情况
1、工作面主要参数 (表2-1)
中层煤层厚(m)
采高(m)
倾角
面长(m)
走向(m)
煤层号
2.1
5-8
4-2煤
2、工作面基本支护材料 (表2-2)
型号
最大高度
最小高度
液压支架
ZY3400/14/32
3.2m
1.4m
3400KN
2616KN
3、顶板管理方法
采用全部跨落法管理顶板。
工作面局部有夹矸层,厚度0.2~0.6m,为灰黑色粉沙岩,含炭质,松软、易碎。
直接顶为灰色粉砂岩,厚9.33米,泥质胶结,层理中等发育。
根据3409工作面矿压观测,老顶的初次来压步距预计为20m,周期来压步距预计为15m。
二、同煤层观测面生产条件及矿压观测参数
1、生产条件
工作面编号:
3409工作面;
2.1m;
煤层倾角:
5°
距地表垂高:
316.5m;
柱梁型号:
DZ22-25/100、DZ25-20/100单体液压支柱配2.4米π型金属钢梁;
支护方式:
排距:
1.1m,柱距:
0.6m;
最大控顶距;
3.6m;
最小控顶距:
2.4m;
π型钢梁成对使用,π型钢梁间距0.15米,对与对间距0.6米,每架π型钢梁主梁一梁三柱,副梁一梁二柱。
支护密度:
2.22根/m2;
支护强度44.4t/m2;
切顶方式:
临时密集;
放顶步距:
1.2m。
2、矿压参考参数(表2-3)
序号
项目
同煤层实测
本面选取或预计
底
板
条
件
直接顶厚度
m
冒落带
老顶厚度
大于16
直接底厚度
直接顶初次垮落步距
初
次
来
来压步距
20
最大平均支护强度
kN/m2
262.2
392.4
最大平均顶底移近量
150
来压程度
明显
周
期
15
kN/m2
234.5
183.1
186
时
294.3
70
直接顶悬顶情况
<
底板容许比压
29.3
46.17
直接顶类型
类
2类
老顶级别
级
Ⅱ级
10
巷道超前影范围
三、选取支护参数的可行性分析
(一)本面与观测面顶底板岩性对比分析
本面与3409工作面属相邻采区同一煤层,煤层结构、赋存条件及顶底板岩性相同。
因此在对工作面进行支护设计时,其参考数据及资料均来源于3409工作面。
(二)支护材料对比分析
3409面使用DZ22-25/100、DZ25-20/100单体液压支柱配配2.4米π型金属钢梁支护顶板,4406西面使用ZY3400/14/32掩护式液压支架支护顶板,支护材料不相同。
(三)支护强度对比
两工作面顶底板岩性,煤层结构.赋存条件基本相同,支护方式不同,支护强度不同,3409工作面支护密度为2.22根/m2,支护强度为44.40t/m2;
4406西工作面使用ZY3400/14/32掩护式液压支架支护顶板,支护强度为62.5t/m2。
(四)采煤工艺对比
3409工作面采用打眼爆破法破煤、人工装煤。
4406西工作面采用MG180/435-W型双滚筒采煤机落煤,采用双向割煤,往返一次进两刀,两面采煤工艺不同。
(五)合理支护参数的计算
根据同煤层工作面矿压观测数据进行分析计算:
1、回归分析法
Ps=CK(39hm+2.4Lf-6.9N+134)
=1.4×
(39×
2.2+2.4×
20-6.9×
4.24+134)
=333.96KN/m2=0.33396MPa
其中:
Ps———支护强度,KN/m2;
CK———备用系数,一般取1.2~1.4;
Lf———初次来压步距,20m;
N———采空区充填系数,3.89;
式中:
N=hi/hm=9.33/2.2=4.24
hi———直接顶厚度,9.33m;
hm———煤层采高,2.2m
2、位态方程法.Ps=A+KO×
△hO/△hT
A=hi×
γ
=9.33×
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