3101工作面采煤作业规程129Word格式.docx
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第十三节防高压液管伤人安全技术措施76
第十四节防死架及处理死架安全技术措施77
第十五节处理冒顶安全技术措施77
第十六节末采安全技术措施78
第十七节辅助运输安全技术措施79
第十八节急救用品管理措施80
第十九节监测监控设备的使用管理安全措施80
第二十节其他81
第八章灾害预防及避灾路线82
第一节灾害预防82
第二节井下自然灾害防治83
第三节避灾路线86
第九章作业规程学习和考试记录89
第一节作业规程管理制度89
第二节作业规程学习和考试记录90
作业规程编制依据
1.《3101工作面回采地质说明书》
2.《3101工作面巷道布置及机械配备图》
3.《煤矿安全规程》(2011年修订版)
4.《煤矿作业规程编制指南》
5.《煤矿安全规程专家解读》
6.《察哈素矿井及选煤厂初步设计》
7.《煤炭工业设计规范》(2006版)
8.《煤矿开采设计手册》(2003版)
9.《察哈素煤矿灾害预防与处理计划》
10.《察哈素煤矿项目生产安全事故应急救援预案》
作业规程附图
附图:
附图1-1:
工作面井上下对照图
附图1-2:
工作面上覆基岩及松散层厚度等值线图
附图1-3:
工作面地层综合柱状图
附图1-4:
工作面上下顺槽煤层素描图
附图1-5:
工作面底板等高线及储量计算图
附图2-1:
3101综采工作面巷道布置平面图
附图2-2:
控顶距图
附图2-3:
采煤机进刀方式示意图
附图2-4:
工作面正规循环作业图表
附图3-1:
3101工作面顺槽超前支护布置图
附图4-1:
3101工作面运输系统图
附图4-2:
3101工作面通风系统图
附图4-3:
工作面供排水系统图
附图4-4:
综采工作面设备布置图
附图4-5:
工作面供电系统图
附图4-6:
工作面照明系统图
附图4-7:
工作面通讯及控制系统图
附图8-1:
3101工作面避灾路线图
第一章概况
第一节矿井概况
一、井田概况
察哈素矿井井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内,地理坐标:
东经109°
49′33″至110°
01′59″,北纬39°
13′38″至39°
23′05″。
西南以马泰壕井田为界,东至新街矿区边界与神东矿区相邻,东北以布尔台井田为界,南与尔林兔井田毗邻。
井田南北走向长13.83km,东西倾斜宽12.02km,面积157.95km2。
矿井工业资源储量2534.35mt,设计可采储量1833.809mt,矿井设计生产能力10.0mt/a,后期生产能力15.0mt/a,服务年限不小于87.5年。
二、开拓方式
矿井采用主斜井、副立井和回风立井的混合开拓方式,分两个水平开采:
第一水平标高+931m,第二水平标高:
+820m。
井底车场布置在+931m水平。
三、采煤方法及工作面装备
矿井初期移交2个采区,分别为31采区和21采区。
31采区主采3-1煤层,煤层厚度2.05~7.15m,平均为5.25m;
煤层倾角平缓,一般1°
。
21采区主采2-2上煤层,煤层厚度0.90~4.25m,平均为2.45m;
3101工作面为矿井首采工作面,采用单一走向长壁后退式全部垮落综合机械化的采煤方法。
工作面采用美国JOY公司7LS7-LWS790型大功率电牵引采煤机,配套使用JOY-AFC刮板输送机、BLS转载机和破碎机。
支架选用郑州煤矿机械厂ZY12000/28/63D液压支架,端头支架为ZT12000/28/55D,过渡支架为ZG12000/28/63D。
第二节工作面位置及井上下关系
一、工作面位置
3101工作面位于31采区西部,西南为3101工作面回风运输顺槽,东北为3103工作面设备列车顺槽,西北为井底车场,东南68m为3103设备列车顺槽运输措施联巷。
走向长度2503.74m,宽度300.58m,工作面面积为752573㎡。
顺槽底板标高为+932.819m~+944.83m。
二、地面相对位置
3101工作面位于副井工业广场南,K4-1钻孔北东294.3m,X4-1钻孔南西407.4m。
阿滚沟两支流从切眼附近经过。
工作面对应地表表土层由细砂和粉质粘土组成,呈波状起伏,大致平整。
地面最高标高1386.0m,对应于运输顺槽7联巷;
最低标高1318.2m,对应于运输顺槽20联巷,设备列车顺槽24、25联巷中间。
三、回采对地面的影响
工作面地表塌陷影响居民建筑有三处,分别距切眼81.2~100.9m、268.2~294.1m及2247.4~2310.9m,对居民房屋造成沉降,应提前做好拆迁工作。
该项工作已于2012年9月向伊金霍洛旗人民政府提交“关于察哈素煤矿首采工作面内住户搬迁的请示”,待批复后由旗矿区生态恢复补偿办负责拆迁,不会影响工作面正常回采。
见附图1-1:
3101工作面井上下对照图。
第三节煤层
一、煤层厚度
煤层最大厚度为6.7m,对应于运输顺槽44联巷,最小厚度为5.03m,对应于设备列车顺槽23联巷,平均厚度为6.015m。
煤层厚度总体变化较小,局部有波状起伏,属于稳定偏较稳定煤层。
二、煤层产状
煤层走向为南南东165°
,倾向南西225°
,倾角1~3°
,工作面沿走向推进,同一推进度一般运输顺槽较设备列车顺槽高1-2m。
三、煤层稳定性
设备列车顺槽开口位置煤层厚度5.43m,运输顺槽开口位置煤层厚度5.76m,沿掘进方向煤层呈逐渐变厚趋势。
切眼煤层厚度维持在6.0m左右。
四、煤质情况
3101工作面煤岩组份以暗煤为主,亮煤次之,含少量丝炭及黄铁矿结核,沥青光泽,条带状结构,块状构造,参差状断口,为低灰、低硫、中高发热量的优质动力煤。
回采期间影响煤质灰分的主要因素是漏矸。
影响煤质水分的可能因素是松散层底部、基岩上部含水层,沿基岩构造裂隙、采动破断裂隙以顶板淋水、采空区涌水的形式进入工作面。
从采空区涌出的水还会将淤泥带入工作面,进而影响灰分。
表1-1煤质特征表
Mad(%)
(水分)
Ad(%)
(灰分)
St(%)
(硫)
Vdaf(%)
(挥发分)
Qnet,d(MJ/kg)
(低位发热量)
工业牌号
5.1-9.55
4.19-11.21
0.34-0.43
32.61-37.65
28.05-30.5
BN31
第四节煤层顶底板
一、顺槽顶底板揭露情况
工作面四条顺槽留底煤掘进,底煤厚度0.3-2.2m,顶煤厚度0-1.3m。
二、煤层顶板
老顶厚度为9.15-24.85m,岩性为砂质泥岩、中粒砂岩;
直接顶厚度为1.01-9.59m,岩性为砂质泥岩、粗粒砂岩;
直接底厚度0.85-1.8m,岩性为泥岩、炭质泥岩。
煤层上覆基岩厚度见附图1-2:
3101工作面上覆基岩及松散层厚度等值线图。
三、煤层底板
顶底板具体岩性特征见表1-2及附图1-3:
3101工作面地层综合柱状图。
表1-2煤层顶底板特征表
顶底板
岩石名称
厚度(m)
岩性特征
老顶
砂质泥岩、
中粒砂岩
9.15-24.85
18.7
灰色,以石英,长石为主,分选较好,半圆状,含少量云母碎屑,泥质胶结,炭质线理发育。
直接顶
粗粒砂岩
1.01-9.59
5.96
灰色,块状,致密,平坦-贝壳状断口,含植物叶化石碎屑,含黄铁矿薄膜。
直接底
泥岩、炭质泥岩
0.85-1.8
1.23
灰色,块状,平坦状断口,含较多植物化石碎屑。
第五节地质构造
工作面煤层底部普遍赋存1~2层,厚0.15~0.25m,由砂质泥岩、泥岩组成的夹矸。
3101设备列车顺槽430.2~529m顶部有一层厚0.1~0.3m的夹矸,岩性为砂质泥岩。
预计夹矸范围由3101设备列车顺槽到3101运输顺槽逐渐变小,对回采煤质影响较大,应控制采高,确保煤质。
在3101设备列车顺槽掘进过程中,揭露一条落差0.2m的小构造,顶板破碎,顶板已加强支护。
该断层对3101工作面回采无影响。
见附图1-4:
3101工作面平面、运输顺槽及设备列车顺槽剖面图。
第六节水文地质
一、含水层
3-1煤层上覆侏罗系中统直罗组(J2z)隔水层,隔水性能良好,对工作面回采的影响较小,但回采中应设置排水设施,加强排水管理。
二、其它水源
工作面切眼附近分布有阿滚沟支流,为季节性河流,对回采无影响。
三、工作面涌水情况预测
预测工作面正常涌水量100m³
/h,最大涌水量160m³
/h,回采期间工作面设置不小于200m³
/h的排水设备。
第七节影响回采的其它因素
一、瓦斯
察哈素煤矿为低瓦斯矿井,煤层瓦斯含量低,瓦斯涌出量也较小,3101工作面形成后,其最大绝对瓦斯涌出量为0.35m³
/min。
回采时有可能局部瓦斯含量较大,加强工作面回风隅角通风管理,防止瓦斯和其他有害气体积聚。
二、其它
抑止煤尘爆炸最低岩粉量65-78%,有爆炸性,回采时必须采取降尘措施。
自燃倾向性属易自燃煤层,自然发火期短,采后应及时密闭采空区,防止向采空区漏风。
察哈素井田为地温正常区,地温梯度小于3℃/100m,无地热危害。
3101工作面为矿井首采工作面,周边无报废矿井和老窑存在。
第八节储量及服务期限
一、储量
根据地质说明书,3101工作面地质储量586.57万吨,可采储量545.51万吨,回采率=545.51/586.57=93%,容重1.29×
103Kg/m3。
见附图1-5:
3101工作面底板等值线及储量计算图。
二、工作面服务期限
工作面服务期限=可采储量/设计月产量=5455092/521132.5=10.5(月)
第二章采煤方法
第一节工作面巷道布置
一、3101工作面巷道布置概况
3101综采工作面一侧布置一条设备列车顺槽和一条辅运顺槽,另外一侧布置一条胶运顺槽和一条回风顺槽。
见附图2-1:
3101工作面巷道布置图。
二、3101工作面胶运顺槽
1、巷道断面:
采用连续采煤机施工的矩形巷道,净宽5.4m,净高3.9m,断面积21.06㎡。
2、巷道用途:
安装1.6m宽皮带运煤;
工作面回采期间回风。
三、3101工作面回风顺槽
矩形巷道,净宽5.0m,净高3.9m,断面积19.5㎡。
2、巷道用途:
辅助运输、行人;
工作面正常回采期间回风;
作为3103工作面辅运顺槽。
四、3101工作面设备列车顺槽
1、巷道净断面:
矩形巷道,净宽5.0m,净高3.7m,断面积18.5㎡。
工作面回采期间进风;
安放设备列车。
五、3101工作面回风顺槽
工作面回采期间进风。
六、切眼
3101工作面切眼宽9.4m,高3.8m,断面积35.72㎡。
采用“锚杆+锚索+钢筋网片+单体液压支柱+T形桁架梁”联合支护形式,顶锚杆支护间排距为800×
800mm;
帮锚杆支护间排距为800×
锚索支护间排距为2000×
1600mm。
七、3101工作面顺槽支护形式
3101工作面回风顺槽开口至1179m采用“断面及支护形式一”,自1179m至切眼均采用“断面及支护形式二”。
3101工作面胶运顺槽开口至1000.8m采用“断面及支护形式一”,自1000.8m至切眼采用“断面及支护形式二”。
3101工作面设备列车顺槽开口至1258.7m采用“断面及支护形式一”,自1258.7m至切眼采用“断面及支护形式二”。
3101工作面辅运顺槽开口至1434.69m采用“断面及支护形式一”,自1434.69m至切眼采用“断面及支护形式二”。
支护详情见表2-1。
表2-13101工作面顺槽支护形式表
顺槽名称
断面及支护形式一
断面及支护形式二
3101工作面
辅运顺槽
巷道规格:
4m×
5.2m
锚索规格:
Ф15.24mm/6.3m
锚杆间排距:
800mm×
800mm
锚索间排距:
2m×
2m
有无梯子梁:
有
有无T型桁架梁:
无
Ф17.8mm/7.3m
顶锚杆间排距:
900mm×
1000mm
帮锚杆间排距:
2.7m×
3m
巷道顶部有
回风顺槽
设备列车顺槽
运输顺槽
5.6m
1000mm×
3m×
第二节采煤方法
一、采煤方法
3101工作面采用走向长壁后退式全部垮落综合机械化采煤方法,工作面采用掩护式液压支架支护,采空区顶板自然垮落。
二、采高
煤层厚度5.03-6.7m,平均煤厚6.015m,直接底为泥岩,留底煤沿顶回采,采高定为5.6m。
第三节采煤工艺
一、采煤工艺
3101工作面采用综合机械化回采。
利用煤机穿梭割煤,往返一次进两刀,前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,滚筒自旋使其截齿破煤。
工作面端头斜切进刀,割三角煤。
按割煤→移架→推刮板输送机顺序进行,为及时支护式,移架主要采用单架依次顺序式。
两端头均采用掩护式端头支架进行支护。
采煤机利用煤机旋转滚筒叶片将煤抛入刮板输送机,采用双中链可弯曲刮板输送机输送至机头侧卸入转载机,再经安装于其内的破碎机破碎后经转载机机头输送至顺槽皮带。
(一)割煤方式
采煤机的割煤方式为双向割煤,往返一次割两刀。
由机头向机尾割煤时,右滚筒割顶煤,左滚筒割底煤;
由机尾向机头返回时左滚筒顶煤,右滚筒割底煤。
(二)装煤方式
通过采煤机滚筒螺旋叶片上的螺旋面进行装载,旋转滚筒时螺旋叶片将煤抛至刮板输送机溜槽内。
(三)运煤方式
刮板机将煤运至机头后侧卸入转载机,经破碎后运至转载机机头卸入可伸缩带式输送机机尾。
桥式转载机机尾与刮板机交叉侧卸机头销连接,破碎机布置在靠近坡道段的水平段长槽上,转载机机头部通过行走小车支撑在带式输送机自移机尾的导轨上,可沿导轨行走。
转载机及破碎机和刮板机机头部由端头支架(3架)整体向前推移。
(四)支护方式
工作面采用掩护式液压支架进行支护。
移架时,保证支架移到位,端面距为701mm。
端面距过小会造成采煤机滚筒割支架前探梁,端面距过大会造成冒顶。
控顶距:
由液压支架的顶梁长度(L1)、端面距(L2)及采煤机的实际截深(S)决定。
液压支架的顶梁长度为4439mm,端面距为701mm,采煤机的实际截深为800mm,则:
最大控顶距:
Lmax=L1+L2+S
=4439+701+800
=5940mm
最小控顶距:
Lmin=L1+L2
=4439+701
=5140mm
控顶距图。
二、回采工艺说明及要求
(一)割煤工艺
3101综采工作面根据工作面地质条件采用双向割煤工艺。
进刀方式为端头斜切进刀,分为机头、机尾两种端部斜切进刀方式。
可简述为端头斜切进刀→推溜→割三角煤→拉架→返空刀→推溜六个过程。
进刀方式如下:
1、当采煤机割到工作面端头时,其后刮板输送机槽已推移近煤壁,采煤机机身处留有一段下部煤。
2、调换滚筒位置,前滚筒降下,后滚筒升起,并沿输送机弯曲段反向切入煤壁,后面将刮板输送机推出,直至刮板输送机直线段为止。
3、再调换两个滚筒上、下位置,重新返回割煤至刮板输送机机头(机尾)处割三角煤。
4、将三角煤割掉后,再次调换上下滚筒位置,返空刀至切入煤壁处开始正常割煤。
见附图2-3:
采煤机进刀方式示意图。
刮板输送机弯曲段长度为17.5m(10架),采煤机机身长度18.6m,双向割煤进刀距离确定为:
17.5+2×
18.6=54.7m
采煤机割机头或机尾顶上三角煤时,选择在过渡支架位置,利用过渡支架侧护板支护,防止“台阶”落矸进入工作面,割过后将伸缩梁打出护顶。
采煤机的割煤以及运煤技术要求:
1、采煤机割至机头、机尾时,工作面顶板到顺槽顶板必须有一过渡段,以满足液压支架支护要求。
2、端头割煤时从工作面顶板到顺槽顶板逐渐降低采高,机头过渡段3架、机尾过渡段4架,直到和顺槽顶板衔接,并且保证过渡段的平缓。
3、割机头、机尾三角煤时,必须保证将三角煤割透,保证顺槽底板到工作面底板平缓过渡,三角煤割不透,容易发生机头、机尾过渡槽翘起事故。
4、正常生产时采高要保持在设计采高,沿顶板割煤。
5、顶底板要割平,仰角太大容易漏顶,俯角太大容易发生采煤机滚筒割顶梁事故。
6、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%,否则必须及时停机更换截齿。
7、工作面遇有坚硬夹矸时,降低采高通过,严禁用采煤机强行截割。
8、刮板输送机机头必须有看守人员,防止大块煤在机头堆煤和堵死破碎机,刮板机尾必须有人看守,防止断链。
9、保证刮板输送机的平整,严禁出现飘溜、凹溜或局部起伏太大和高低不平的现象。
10、刮板输送机在推移后保持成一条直线。
11、刮板输送机机头、机尾推进度保持一致,推移步距为0.80m,确保进度和工程质量。
12、推移工作面刮板输送机时,严禁出现急弯,若推溜困难时,不应强推硬过,必须查明原因将问题处理后再推溜。
13、要保证端面距,严禁采煤机滚筒割顶梁。
采煤机牵引方式:
工作面采煤机采用骑槽式无链电驱动牵引,销排式行走机构。
销排铺设在刮板机挡板侧。
牵引部包括行走机构及传动装置,传动装置即齿轮箱用以驱动行走机构,使其与销排产生相对位移来驱动采煤机。
在销排上滑行的两个导向滑靴和在刮板机铲煤板上滑行的两个支撑滑靴支撑煤机平衡。
(二)移架工序
3101工作面采用跟机移架,可实现以下四种移架方式:
1、双向邻架自动顺序控制
2、成组顺序控制
3、煤机和液压支架联动移架
4、采用电液控系统控制移架
对液压支架支护的基本要求:
1、拉架时必须使支架保持一条直线。
2、工作面拉架滞后采煤机后滚筒3-5架。
3、生产过程中,发现梁端距超过701mm时,及时打开伸缩梁,以防止顶板冒落。
4、移架时,要保证支架移到位,步距为800mm。
5、护帮板打出距采煤机后滚筒3-5架,必须合理调整一、二级油缸,保证护帮板对煤壁的有效支护。
6、升架时,必须保证初撑力达到25.5MPa。
7、移架过程中要及时调整支架状态,如发生倒架、咬架现象,需及时调整。
8、移架时支架下降高度以移动支架为原则,严禁将支架降架超过邻架侧护板的2/3。
在破碎顶板下必须带压擦顶移架,移架过程中应随时调整支架。
(三)推溜方式
推溜即推移刮板输送机,利用支架为支点,通过安装在支架上的推拉油缸带动推拉杆进行。
根据该套支架的功能可实现四种推溜方式:
1、双向邻架控制推溜
2、成组推溜
3、煤机和液压支架联动
4、手动推溜
本工作面回采期间主要采用成组推溜,必要时采用邻架控制和手动推溜。
推移刮板输送机时,应距采煤机后滚筒10-15架,并且推移千斤顶要逐次推出,最大水平弯曲1°
,严禁从两头向中间推溜,以免造成刮板输送机中间鼓起。
三、正规循环作业方式
(一)工作制度和作业方式:
实行“三八”制的作业形式,即早班检修,中、夜班生产。
(二)工序安排:
1、班次安排
夜班:
0:
00——8:
00
早班:
8:
00——16:
中班:
16:
00——24:
每班提前1小时开班前会,安排安全、生产任务,交接班时间30分钟,对工作面设备作日常保养,为工作面正常生产做好准备工作。
检修班在确保设备检修到位的同时,搞好质量标准化。
日进12刀,截深按0.8m,推进9.6m。
(三)生产日劳动定额的确定
1、采煤机每班进刀数的确定
K(T×
60-t1)
N=-------------
nL/V+t2
式中:
K:
事故影响系数,0.9;
T:
生产时间,h;
t1:
工作面设备保养及准备时间,t1=30min;
t2:
每刀的辅助时间取15min;
n:
割煤方式系数,双向割煤取1;
V:
采煤机实际运行平均速度,取5.72m/min;
L:
工作面长度,L=300.58m,则:
生产班:
K(8×
N1=-----------------
0.9(480-30)
=----------------
1×
300.58/5.72+15
=405/67.5=6(刀)
即生产班每班劳动定额为6刀
检修班:
为了保证设备有足够的检修时间,严格执行均衡生产的规定,每天检修时间按8小时考虑。
2、产量计算
循环产量:
Q1=L×
S×
M×
γ
式中--L:
工作面宽度,为300.58m;
S:
截深,取0.8m;
γ:
煤层容重,取1.29t/m³
;
M:
采高,取5.6m
V
=300.58×
0.8×
5.6×
1.29
=1737.11(t)
日产量:
Q=12×
Q1=12×
1737.11=20845.3(t)
3、全月劳动定额
每月按25个工作日计算,
则全月劳动定额:
Q全月=25×
Q=25×
20845.3=521132.5(t)
附图2-
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- 3101 工作面 采煤 作业 规程 129