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附图I:
工作面四邻采掘关系及巷道布置平面图(1:
2000)
第二节煤层赋存情况
一、层赋存情况
本工作面所采2#煤层厚度稳定,结构简单。
煤层总厚:
(1.8~2.3)/2.18,煤层结构为:
0.07(0.05)1.2(0.02)0.86,煤层倾角(3~14°
)/5°
。
可采指数为1,变异系数为23%。
煤层上、下部属半暗型煤,中部属半亮型煤。
煤种牌号为FW,煤质情况为:
Wf:
1.72%,Ag:
17%,Vr:
36%,Sg:
1.45%,G:
85~95;
X:
23~26。
煤层普氏硬度为2.0,容重为1.35t/m3。
二、储量计算
工作面可采面积:
192000m2
容重:
1.35t/m3
采高:
2.18m
回采率:
95%
工业储量为:
192000×
1.35×
2.18=565056万吨
可采储量为:
565056×
95%=536803万吨
第三节顶底板情况煤层顶板
一、煤层顶板
基本顶为K8砂岩,厚度5~15m,灰白色中粗粒长石石英砂岩,中厚层状,致密坚硬,裂隙发育,稳定。
直接顶为泥岩,厚度0~4m,泥岩、砂质泥岩局部相变为分砂岩,夹煤线,灰黑色,含植物化石,岩性、厚度变化较大。
工作面顶板节理发育,断层附近及砂泥交互处顶板破碎。
2上#、2下#煤层层间距1~3.5m,2下#煤层厚约2.0m。
二、煤层底板
直接底为灰黑色泥岩,厚度为1~3.5m,局部相变为砂质泥岩,致密较硬,其下为2下#煤层。
老底为深灰色细砂岩,厚度4.5m,致密较硬,含云母碎片,水平层理。
附图Ⅱ:
煤层综合柱状图(比例1:
200)
第四节工作面内地质构造情况
工作面中南部呈单斜构造形态,走向N,倾向E,平均倾角4~5°
煤层在走向方向上呈平缓的波状起伏;
工作面北部煤层产状转为向斜构造形态,轴向N15E,西翼煤层倾角较大(12~14°
),工作面顶板节理发育,以走向N30-50°
E的一组为主,节理密度4-7条/m;
本工作面构造类型属简单构造。
(见下表)
构造名称
走向
(°
)
倾向
倾角
落差
(m)
工作面内延伸长度(m)
对回采的影响
F1
N75°
E
NW
45°
3m
100m
断层面两侧煤层顶底板岩性较硬,对回采影响较大
F2
N40°
W
SW
1.3m
60m
问题及建议:
1、工作面切巷处于向轴斜部,初采初放后,砂岩裂隙水将通过采空区冒裂涌入工作面。
回采前应完善工作面排水系统,对工作面西侧2-315工作面采空区积水进行探放。
2、工作面过断层时,煤层厚度变薄,顶底板岩石较硬,回采过程中应加强放炮及煤质管理。
3、在砂岩、泥岩顶板交互处及过复合顶过程中,加强顶板管理。
第五节水文地质情况
本工作面地表径流条件好,煤层上覆各含水层高于当地侵蚀基准面。
能够影响到本工作面回采的含水层主要为K8、K9砂岩含水层,在两侧回采工作面回采过程中已经砂岩裂隙水大部分释放,含水层水性已大大减弱,但工作面西侧2-315工作面采空区低洼处存有积水,需对采空区积水进行探放。
工作面水文地质条件较简单。
正常涌水量为5~8m3/h,最大涌水量为30~40m3/h。
瓦斯相对涌出量为4.18m3/T,煤尘爆炸指数为33.89%,属强爆炸性煤层。
第六节巷道布置及巷道特征
一、工作面巷道布置方式
工作面正、付巷均沿煤层走向布置,正巷长1330m,付巷长1340m,切割巷长158m。
巷道名称
断面形状
支护方式
断面尺寸m2
长度m
2-3131巷
矩形
锚梁、锚索
9.2
1330
2-3132巷
7.68
1340
2-313供电联巷
162
2-313切巷
12
158
附图III:
巷道断面图(1:
50)
第二章采煤工艺及回采工艺
第一节采煤方法
一、采煤方法
本工作面采用轻型综采支架一次采全高,走向长壁采煤法,采空区处理采用全部垮落法。
二、采高的确定
本工作面煤层厚度1.8~2.3m,平均厚度为2.18m,确定一次采全高,工作面平均采高为2.18m,最小采高不能小于1.9m。
第二节采煤工艺
一、工作面回采工艺流程
端部斜切进刀→割煤→移架支护→推溜→清煤
二、各工序施工工艺
1、落煤、装煤方式
工作面落煤、装煤采用MGY-150/375型采煤机,采煤机滚筒直径1.6m,截深0.6m。
进刀方式采用端部斜切进刀割三角煤,即采煤机由机头(尾)斜切进刀,行30m,待前后滚筒全部切入煤壁达0.6m后,移机头(尾),机组再反向割三角煤,割透煤壁后,再反向牵引正常割煤,前滚筒割顶刀煤,后滚筒割底刀煤,双向割煤,即采煤机往返一次为一个循环。
附图Ⅳ:
采煤机割煤及进刀方式示意图
2、运煤
工作面选用SGZ-630/400封底型可弯曲刮板输送机,顺槽采用SBZ-730/75型转载机及两部SSJ机及3顺槽型可伸缩胶带输送机。
3、移架
移架采用邻架操作,顺序移架,即用机头侧支架操作阀,控制机尾侧相邻支架。
工作面移架要追机作业,采煤机过后,支架即可降架前移,操作时降柱移架可同时操作,待支架移动后,降柱手把扳到零位,使之擦顶前移,以利于维护顶板及提高移架速度,移过支架后,扳动升柱手把,并操作平衡千斤顶,使支架顶梁接顶严实,并符合以下要求:
(1)支架初撑力必须达26MPa。
(2)移过的支架成直线,其偏差不超过±
50mm,中心矩1.5mm,其偏差不超过±
100mm。
(3)支架顶梁平行于顶板,其最大仰俯角小于7°
(4)相邻两支架不得出现明显错差(错差不超过顶梁侧护板高的2/3),支架不挤、不咬,架间空隙小于200mm。
(5)支架端面距不大于340mm。
(6)正常情况下,移架距采煤机后滚筒不大于4.5m,否则必须停机移架。
如果顶板破碎,则必须停机移架或追机移架,必要时,采取少降快移,带压擦顶移架的办法,保证有效控制顶板。
4、推溜
采煤机割煤后距采煤机后滚筒大于15m时,即可顺序推溜,推溜时,必须是多个支架同时协同操作,不使溜子出现急弯或溜子弯度太大,并符合下列要求:
(1)推溜必须是同一方向,严禁从两头向中间推溜。
(2)推过的溜子必须成一条直线,其偏差不超过150mm,最大弯度不超过3°
,弯曲段不少于15m,保证溜子平、直、稳。
(3)移机头和机尾时必须距采煤机后滚筒15m,进刀后机头和机尾必须一次移够步距。
5、清煤
推过溜子后,及时将支架间及推溜千斤顶槽内的浮煤清理干净,并装入工作面刮板输送机内,保证2m2内浮煤平均厚度小于30mm,及时将挡煤板与销排间的浮煤清理干净,保证机组顺利通过。
6、推移转载机
回采机头拉过后及时推移转载机,利用单体液压支柱前移,移动步距为0.6m。
7、打眼放炮
当机头(尾)端头煤壁割不透,或正付两巷宽度不够,巷道高度不够安全出口,需挑顶、起底、扩帮时,采用打眼放炮的方式,放炮使用MFD-100型发爆器,毫秒延期电雷管1~5段及水胶炸药(32×
400mm×
350ɡ),放炮时必须遵守作业规程及《煤矿安全规程》中的有关规定。
8、采空区处理办法
本工作面采空区处理方法采用全部垮落法。
第三节提高采率措施
一、影响回采率的主要因素有:
1、工作面浮煤的丢失;
2、工作面任意丢失顶、底煤;
3、运煤过程中的丢失。
二、提高回采率的措施
1、采煤机司机必须严格掌握好采高,严禁任意留顶煤或底煤。
2、清煤工必须及时将架前、架间的浮煤清理到溜子里,严禁将工作面的浮煤置于落山,严禁将浮煤置于支架与支架之间。
3、正付两巷端头工必须及时将浮煤清理到溜子里,严禁将浮煤置于老山侧。
4、正付两巷的片帮煤必须及时清理,并采用皮带或1.0t矿车运走。
5、在运输过程中,因皮带跑偏或其他因素造成煤的丢失,必须及时安排人员进行清理,并攉到皮带上运走。
第四节提高煤质措施
一、煤质管理领导组
组长:
队长
成员:
书记、技术员、验收员、小队长
二、煤质管理措施:
1、采煤机司机必须严格掌握好采高,严禁割破顶底板。
2、工作面必须按作业规程规定,及时支护,确保工作面顶板完整,不漏矸。
3、工作面遇断层、陷落柱时,必须分装、分运,遇到顶板破碎或地质构造时,必须实行追机作业,保证支护质量,防止漏顶、冒顶等的事故。
4、工作面回采机头设立拣矸点,拣出的矸石置于落山侧,严禁直径大于100mm的矸石进入煤库。
5、工作面机组和各转载点,必须坚持开机开喷雾,停机停喷雾制度。
6、工作面两巷清理的矸石、杂物等,严禁上溜子、皮带,直接进入煤库,必须装车外运。
三、煤质管理处罚制度执行矿有关规定。
第三章顶板管理及支护
第一节顶板管理方法
一、工作面支护选用YQ2800-14/30型两柱掩护式液压支架支撑。
二、正、付巷超前支护选用DZ-25(DZ-28)或DZ-32型单体支柱配合HDC-700型л梁单梁单柱的方式支护,巷道高度低于2.4m时,采用DZ-25型单体柱;
高度超过2.4m时,采用DZ-28型单体柱。
三、正、付端头支护采用DZ-25(DZ-28)或DZ-32型单体支柱配合HDC-2800型л梁成对梁五柱进行支护。
第二节工作面端头支护及超前支护
一、工作面端头支护
工作面端头支护采用工作面基本支架配合单体支柱进行支护,基本支架支不到的地方采用DZ-25(DZ-28)或DZ-32型单体支柱配合HDC-2800型л梁进行支护。
具体支护方式:
1、上、下端头放顶线同工作面放顶线保持一致,并沿放顶线支设封口柱,柱距30mm,л梁选用HDC-700型,支柱支在顶梁的1/2处,л梁顺巷布置。
2、端头支护采用迈步对梁支护,对梁与支架距离不大于0.5m,对梁间距为0.7m,梁内间距不大于0.2m,对梁五柱,对梁与煤壁的间距不大于0.7m。
要求:
正付巷端头支柱初撑力不得低于11.5MPa;
对梁末口与封口柱距离为0.6m,端头支护必须严格执行“栓梁、栓柱”制度。
二、正、付巷超前支护
正、付巷超前工作面煤壁线20m范围内采用DZ-25(28)型单体支柱配合HDC-700型л梁进行支护。
正巷超前支护:
距工作面煤壁线10m范围内支设双排支柱,10~20m范围内支设单排支柱,柱距1m,支柱支在顶梁1/2处。
支柱靠工作面侧煤壁线0.7m,靠煤柱侧距煤壁0.4m。
付巷超前支护:
距煤壁线20m范围内支设双排支柱,柱距1m,支柱支在顶梁的1/2处,支柱靠工作面侧距煤壁0.6m,靠煤柱侧距煤壁0.6m。
超前支护必须完整无缺,超前支柱钻地量超过100mm时,支柱必须加穿铁鞋,超前支护支柱初撑力不低于50KN(6.5MPa),必须严格执行“栓梁、栓柱”制度。
当正付巷压力增大时,超前支柱柱距必须缩小为0.6m,支护长度不变。
保证有效的控制顶板。
梁不能接顶严实时,采用木楔成要顶板后,板梁等保证接顶严实。
(详见生产科技术管理意见通知单)。
正付巷支柱及端头支柱必须严格执行“栓梁、栓柱”制度,要求采用专用链拴,并与顶板锚梁连接好,以防倒柱伤人。
第三节特殊条件下的顶板支护
当工作面初次来压,周期来压及遇地质构造时,必须加强工作面的支护,并遵守如下规定:
1、必须坚持顶板的检测工作,及时准确掌握顶板的来压规律。
2、采煤机过后,及时移架支护顶板,减少顶板空顶时间。
3、所有支架初撑力不得低于26MPa,端头单体支柱初撑力不得低于11.5MPa。
4、加强液压系统管理,严禁漏夜、窜液现象发生,发现问题及时处理。
5、工作面有局部漏顶时,必须及时处理,并制定专项措施,保证支架接顶严实,工作面遇地质构造时,必须另制定专项措施。
第四节支架设计及选型计算
一、支架选择
1、根据工作面顶底板岩性及有关技术资料,工作面支护选用YQ2800-14/30型两柱掩护式液压支架。
支架特征为:
支撑高度:
1.4~3.0m,支架宽度:
1.42~1.59m,支架中心距:
1.5m
支架初撑力:
1725~1917KN,支架工作阻力:
2722~2800KN
端面距:
250mm,移架步距:
600mm,支架支护强度:
0.66MPa
泵站压力:
31.4MPa,支架对底板比压:
1.16MPa,
支架操作方式:
邻架操作
2、承压计算
Pn=72.3Hm+4.5Lp+78.9Bc―c.92.3Hm架。
式中:
Pn——液压支架单位面积上所承受的额定支护强度:
Hm——采高(取:
2.18m)
Lp——基本顶周期来压步距(取:
15m)
Bc——控顶宽度(端面距加顶梁宽度):
0.25+2.885=3.135
N——允填系数(直接顶厚/采高),4/2.18=1.83
则:
Pn=72.2×
2.18+4.5.2×
+78.92×
2.18-10.22×
2.1-62.1
=391.7KN/m2=0.392MPa
支架支护强度为0.66MPa,因工作面顶板实际支护强度小于液压支架的额定支护强度,所以所选支架符合支护要求。
二、工作面支护说明
1、工作面基本支架
本工作面基本支架为YQ2800-14/30型两柱掩护式液压支架,工作面长度为158m,共安装106架,支架沿工作面直线排开,两支架中心距为1.5m。
附图Ⅴ:
工作面支架布置图及剖面图
2、控顶距
最大控顶距为3.735m,最小控顶距为3.135m,放顶步距为0.6m。
第五节两巷回收方法规定及措施
一、正付两巷锚杆托板、锚梁,随工作面推进及时回撤,同工作面煤壁保持一致,不得超前或滞后。
但顶板破碎时不得回撤。
二、工作面液压支架必须编号,统一管理。
三、推进过程中,正付两巷的构木、道木,锚杆托板等必须及时回收复用,严禁丢失。
四、坑木丢失率为0,其它4它以下,严禁任意丢失。
第六节支护检测
一、支护材料的规格数量及管理
名称
型号
使用数量
备用
液压支架
YQ2800-14/30
106
单体支柱
DZ-25(28、32)
100
10
л梁
HDC-700
HDC-2800
8
4
木质板梁
2000×
100×
200
30
工作面必须备用支护材料,包括木楔、木托板。
所有备用支护材料全部存放于付巷距工作面150~200m处,材料堆放整齐,不得超过巷道断面的1/3,不影响通风及行人,并按类堆放,挂牌管理,物料堆放处,不得有淤泥、积水,备用材料使用后,必须及时补充。
二、支护质量及顶板动态检测
工作面布置测点21个,在10#、20#、30#、40#、50#、60#、70#、80#、90#、100#支架上各安装两块直读式压力表。
第四章通风系统及管理
第一节通风系统
一、新鲜风流:
三采区皮带巷→2-313正巷→2-313工作面
二、污风风流:
2-313工作面→2-313付巷→三采区回风巷→总回风巷
附图Ⅵ:
通风系统示意图
第二节风量、风速计算
一、按气候条件确定需要风量
Q2-313=Q基本×
K采高×
K采面长×
K温m3/min
Q2-313——313回采工作面实际需要的风量,m3/min
K采高——回采工作面采高调整系数,在此取1.1
K采面长——回采工作面长度调整系数,在此取1.3
K温——回采工作面温度调整系数,在此取1.0
Q基本——不同采煤工作面、所需的基本风量,m3/min
其中:
Q基本=L最大×
H×
70%×
V适宜(不小于1m/s)
L最大——工作面最大控顶距,m
H——工作面实际采高,m
V适宜——适宜风速,取1.5m/s
得:
Q基本=3.44×
2.2×
0.7×
1.5×
60
=477m3/min
Q2-313=477×
1.1×
1.3×
1.00
=682m3/min
二、按工作面温度与风速关系计算
Q2-313=60×
V采×
S采
V采——回采工作面最佳气候条件时的风速,取1.5m/s
S采——回采工作面平均断面,S=(L大+L小)H/2m2
6.9×
1.5=621m3/min
三、按人数计算,回采工作面同时工作的最多人数取112人,
Q2-313>4×
112=448m3/min
由上述三个计算结果确定2-313综采工作面配风量应不小于682m3/min,又根据集团公司有关配风量的规定,拟定本工作面配风量为800m3/min,800m3/min满足不小于682m3/min的要求。
四、按风速进行验算
15S<Q2-313<240S
S——回采工作面平均断面,取6.9m2
2-313回采工作面需要风量800m3/min,符合15×
6.9<800<240×
6.9,所以2-313工作面配风量取800m3/min。
第三节综合防尘设施布置和安设要求
一、风流净化水幕
1、2-313正巷距一部皮带巷机头后50m处安设一道全断面风流净化水幕。
2、2-313付巷距工作面煤壁50m范围安设两道风流净化水幕。
两道风流净化水幕间距不大于10m。
二、转载点喷雾
正巷各部皮带机头各安设一组喷雾,要求必须实现自动喷雾;
转载机机头、回采机头各安设一组喷雾;
正巷各部皮带机头、转载机机头配备长度不小于20m的洒水软管。
要求在机头上焊接专用架子卡住喷雾嘴,迎风45°
固定牢固。
上下隅角封口柱处各安设一组喷雾(喷嘴不少于两个)。
三、架间喷雾
2-313工作面每隔十架设一道架间喷雾,共十道。
每道长度50cm。
每个架间喷雾安设4个喷头:
2个迎风,2个向煤壁,角度为45°
,在支架前梁上固定。
防尘管路系统应使用加压泵,且加压泵与采煤机必须联锁。
四、洒水管路
正巷安设2寸洒水管路,付巷安设3寸洒水管路;
正巷的洒水管路每50m安装1个三通阀门,付巷的洒水管路每100m安装1个三通阀门,各转载机头各设一个三通阀门。
正巷和付巷开口处各安设一个截止阀门,洒水管路上每200m安装一个截止阀门。
机组外喷齐全有效,覆盖全断面,外喷供水压力不小于4MPa。
五、隔爆设施
1、隔爆水袋位置:
正付巷各安设一组隔爆水袋,水袋与工作面保持60~200m的距离,与巷道交叉口、转弯处保持50~70m。
2、隔爆水袋用水量:
按巷道断面计算每平米需200L水量。
2-313正巷净断面为9.2m2,2—313付巷净断面为7.68m2,经计算得用水量正巷1840L,需水袋36个;
付巷1536L,需37个水袋,在此统一用39个。
3、水袋组间距:
1.2m—2m,每组三个,共13组。
4、水袋区长度:
不小于20m。
六、砂箱、灭火器
在正巷各部皮带机头、临时配电点、泵站设砂箱一个,砂箱内的砂必须填满,严禁用其它物料代替,与砂箱配套必须配备两具灭火器,一把消防锹,两台灭火器不得失效。
并在皮带机头上风侧15m范围内安设消防软管。
附图Ⅶ:
工作面综合防尘设施布置图
第四节瓦斯监测、监控仪器仪表的安设及布置图
一、瓦斯探头安设
在2-313工作面共安设三个,其中:
1、在2-313付巷开口处以内10~15米处安设一个瓦斯探头,监测风流瓦斯浓度。
瓦斯报警浓度1.0%,断电浓度1.5%,复电浓度1.0%。
断电范围为工作面及回风流中全部非本安全型电器设备。
2、在2-313付巷距离工作面10米处以安设一个瓦斯探头,监测工作面风流瓦斯浓度。
3、在上隅角安设一个瓦斯探头,监测上隅角瓦斯浓度。
二、开停传感器:
抽出式风机、工作面机组、正巷皮带机都必须安装开停传感器。
三、断电仪:
安设在313移动变电所,必须做到全电压断电。
四、监测电缆必须用专用电缆,应同动力电缆分挂在巷道的两侧,因条件限制,必须在同一侧悬挂时,应在动力电缆上方至少0.1m处悬挂,应在风筒或水管以上至少0.3m处悬挂。
五、其它执行《煤矿安全规程》有关规定。
附图Ⅷ:
瓦斯监测、监控仪器仪表布置图
第五章生产系统及要求
第一节运输系统及管理
一、运煤系统
1、运煤设备
工作面采用SGZ-630/400型封底式刮板输送机,顺槽采用SBZ-732/75型转载机转载,两部SSJ机转载,两型可伸缩胶带输送机运输。
运煤系统
2-313工作面→2-3131巷→三采区皮带巷→煤仓
二、运料系统
1、运料设备
采用小绞车、固定矿车及专用材料车。
2、运料系统
978大巷→三采区材料绕道→三采区轨道巷→2-3132巷
三、付巷绞车管理
每部绞车距变坡点1m处,安设常闭式挡车器,每部绞车必须安设双向信号且灵敏可靠。
四、供电联巷运输管理
1、在付巷联巷口安设11.4KW绞车,运输联巷的物料。
2、正巷联巷口安设声光信号与11.4KW调度绞车联系,并在联巷口安设常闭式挡车器和移动挡车器。
附图Ⅸ:
工作面运煤运料及设备布置图
第二
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