111011回采作业规程.docx
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111011回采作业规程
编号:
贵州省盘县恒鼎天源工贸有限公司顺源煤矿
11101-1工作面回采作业规程
矿名:
顺源煤矿
工作面名称:
11101-1工作面
编制日期:
2010-11-10
施工单位:
编制人:
单位负责人:
矿审批意见
会审人员签字:
矿长:
年月日生产矿长:
年月日
安全矿长:
年月日机电矿长:
年月日
总工程师:
年月日
目录
第一章编制依据和有关要求…………………………………………………………3
第二章地质说明书……………………………………………………………………3
第三章采煤方法和回采工艺…………………………………………………………9
一、采煤方法……………………………………………………………………9
二、回采工艺……………………………………………………………………9
第四章顶板管理……………………………………………………………………12
一、支护设计………………………………………………………………12
二、工作面顶板控制………………………………………………………15
三、运输巷、回风巷及端头顶板控制………………………………………27
第五章主要生产系统……………………………………………………………29
一、运输系统…………………………………………………………………29
二、“一通三防”及安全监控系统……………………………………………29
三、排水系统……………………………………………………………………40
四、供电系统……………………………………………………………………40
五、通讯、照明…………………………………………………………………40
第六章循环作业、劳动组织主要技术经济指标…………………………………41
第六章主要安全技术措施…………………………………………………………42
第七章避灾路线…………………………………………………………………52
附图:
采掘工程平面图
工作面避灾路线示意图
供电系统示意图
通信、照明系统示意图
排水系统示意图
通风系统图
防尘系统图
安全监测监控系统(设备)布置图
运输系统示意图
压风自救系统图
第一章编制依据和有关要求
本规程是依据《煤矿安全规程》、《顺源煤矿地质说明书》,盘县恒鼎天源工贸有限公司总工程师批准的《采掘工程平面图》及相关剖面图和断面图、该地区地质资料、矿压资料进行编制的。
根据本采区同煤层的矿压资料,该工作面顶板的直接顶老顶为Ⅱ类,坚硬、较稳定型顶板。
工作面初次来压步距15—20m,周期来压步距25m,来压期间顶板下沉量10-15mm,支柱下缩量5mm,顶板来压强度为19.4~23.34t/m2,来压时支柱工作阻力为16.80t/柱,底板比压为16.7Mpa。
煤层顶、底板岩性:
伪顶为薄层状炭质泥岩或泥质粉砂岩,厚0.1~0.3m;直接顶为浅灰色薄至中厚层状粉砂岩,易垮落,厚1-2米;基本顶为灰白色中厚层状细砂岩厚7-9米;底板;直接底为粉砂质泥岩,浅灰色
本工作面倾角较大,最大42度,必须有支柱防倒措施,底板防脱落措施,防老塘窜矸措施。
遇到地质构造时及时编制安全技术措施。
第二章地质说明书
第一节回采工作面地质概况(见表一)
表一回采范围煤层赋存状况及储量
回采上限:
+1529.6m回采下限:
+1483.4m。
工作面由:
开切眼至采止线
走向长
最大:
180m
最小:
180m
平均:
180m
倾斜长
最大:
73.6m
最小:
75m
平均:
74.3m
煤厚
最大:
1.3m
最小:
1.1m
平均:
1.20m
夹矸
最大:
0.3m
最小:
0.1m
平均:
0.20m
倾角
最大:
42度
最小:
26度
平均:
32度
容重
最大:
1.35T/m3
最小:
1.35T/m3
平均:
1.35T/m3
可采储量
34900吨
采出储量
27900吨
第二节煤层特征
1、煤层的物理化学特征(表四)
项目
发火期
爆炸指数
沼气含量
煤种
硬度
灰份
含矸
指标
6-12个月
19.16%
主焦煤
1-2
17%
3~7%
顶底板
老顶
直接顶
底板比压
指标
二级
Ⅱ类
54.6MPa
2、煤层顶、底板及矿压特征(表五)
3、工作面底板岩性综合柱状图(比例1:
200)
见煤矿地层综合柱状图
第三节煤层顶底板
工作面煤层顶底板情况(见表六)
表六煤层顶底情况表
顶、底板名称
岩石名称
厚度(m)
特征
基本顶
细砂岩
8
为复合型顶板
直接顶
粉砂岩
2
伪顶
碳质页
0.1~0.3
直接底
粉砂质泥岩
1
基本底
细砂岩
5
第四节地质构造
一、断层情况及其对回采的影响(表七)
表七断层情况表
断层名称
走向/(°)
倾向/(°)
倾角/(°)
性质
落差/m
对回采的影响
F63
本面位于F63、F43断层(井田主干断层)的下盘,并且距离较近,所以工作面地质条件比较复杂,对开采有影响
F43
笫五节水文地质
一、含水层(顶部和底部)分析
二、其他水源的分析:
大气降水、老窑积水、滑坡水是矿井充水的主要因素。
大气降水、浅部裂隙水多沿基岩裂隙面和断层面渗入矿井,裂隙发育地段矿井充水会有所增大。
据现抽水表明:
井下最大涌水量为140m3/h,正常涌水量为80m3/h,因此在生产过程中须加强矿井水的防治和排放工作。
三、涌水量
1·正常涌水量。
8m3/h
2·最大涌水量。
第六节影响回采的其他因素
一、影响回采的其他地质情况(表八)
表八影响回采的其他地质情况表
瓦斯
瓦斯绝对涌出量2.2m3/min
煤尘爆炸性
有煤尘爆炸性
煤的自燃倾向性
属自燃煤层
地温危害
19°,无地温危害
冲击地压危害
无冲击地压危害
第七节储量及服务年限
一、储量
走向长180m,倾斜长74.3m,面积13374m2,容重1.36t/m3,工业储量3.67万t,回采率95%,可采储量3.49万t。
二、工作面服务年限
工作面的服务年限=(可采推进长度/设计月推进长度)/12
=(180/108)/12=0.13年
第三章采煤方法和回采工艺
第一节、采煤方法:
1、采煤方法选择的依据
该面走向长度为180m,倾向长度平均74.3m,煤层倾角平均32度,煤层厚度平均1.2m。
煤层为单一背斜构造,煤层构造复杂。
根据该面煤层的赋存条件,采用走向长壁采煤法采煤。
2、采高的确定:
根据回采地质说明提供资料和井下已探明的实际情况,该工作面沿煤层顶底板采全高。
平均采高1.8m。
第二节、回采工艺
(一)落煤
1、落煤方式:
该面采用爆破落煤为主,手镐落煤为辅。
2、落煤工具的型号、性能:
打眼机具:
风煤钻
麻花钻杆:
长1.2m钻杆。
钻头:
Y型钻头
放炮器:
型号MFB-100型放炮器,发爆能力为100发。
采用两芯铜芯胶线专用放炮线作为放炮母线。
3、爆破说明书
(一)爆破
(1)雷管、炸药的选择:
雷管选用瞬发电雷管。
炸药选用煤矿许用乳化炸药。
(2)装药及联线:
采用正向装药方式,封泥长度不得低于0.5m,水炮泥外剩余部分炮眼用粘土封实,联炮方式:
串联。
(3)放炮:
工作面采用远距离放炮,一次放炮长度不得超过12棚,一次放炮炸药量不得超过8千克,留设的煤垛不少于7棚。
若遇其它地质构造或顶板破碎压力较大特殊情况,应减少装药量和减少一次放炮长度,一次放炮长度不得超过3棚。
煤垛不小于7棚。
(4)装药、放炮要求:
一次装药长度与一次起爆长度最大不能超过12棚,一次装药一次起爆。
(5)工作面炮眼布置示意图
(6)火工品材料消耗表:
顶眼
底眼
消耗量
万吨
消耗量
个
g/孔
个
g/孔
孔数
90
200
91
200
炸药
18000
18200
36.2kg
2857kg/万吨
雷管
90
91
181(个)
14285个/万吨
(二)装煤:
工作面装煤采用爆破装煤、人工攉煤。
(三)运煤:
由于该工作面坡度较大,煤能自溜,煤通过自溜到11101-1运输巷内通过刮板运输机转载至皮带运输,通过4台转载刮板运输机运至11101运输巷皮带,再经12运输石门刮板运输机运入12运输石门煤仓,经主井皮带运至地面煤仓。
(四)工作面支护:
根据工作面顶板实际情况,选用外注液式DW-1.4系列单体液压支柱,柱径为100mm,配合HDJA-1000型金属铰接顶梁,使用金属网铺顶,在顶板破碎地带使用木板加强护顶。
4、工作面正规循环生产能力
W=LShγc
=20×1.2×1.8×1.36×0.95=56.4t
式中
W——正规循环生产能力,t;
L——工作面长度,m;
S——正规循环推进长度,m;
H——采高,m;
γ——煤的视密度,t/m3;
c——工作面采出率,%
第四章顶板管理
第一节支护设计
一、支护形式的选择:
1、根据煤层赋成情况,为满足采高要求,选用外注液式DW-1.4系列单体液压支柱,柱径为100mm,配合HDJA-1000型金属铰接顶梁,使用金属网铺顶,在顶板破碎地带使用木板加强护顶。
2、顶板管理方法
根据该面放炮落煤进度及铰接顶梁长度,且顶板裂隙发育程度低,该面采用“三四排”管理顶板、最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m、放顶步距1.0m、柱距0.6m。
3、支护形式
齐梁齐柱正悬臂布置,悬臂比为:
煤壁侧:
空区侧=600:
400
4、支柱高度计算
工作面最大控顶距时,顶板下沉量SL估算:
SL=n×m×L控=0.02×1.2×4.2=0.1008m=100.8(mm)
(a)支柱最大高度
Hmax=m-b=1200-96=1104<1800(小于单体最大高度)
式中
m---煤厚
b--顶梁厚度96mm
(b)工作面最小高度
Hmin=m-SL-b=1800-100.8-96=1603.2>1100(大于单体最小高度)
因此选择支柱高度满足要求。
式中
n--系数取0.02m,m---采高1.8米,
L控--最大控顶距4.2米,b--顶梁厚度96mm
5、支护材料材料的选择:
支护材料:
外注液式DW-1.4系列单体液压支柱
HDJA-1000型金属铰接顶梁
支柱性能:
外注液式DW-1.4系列单体液压支额定工作阻力300KN,最长1800mm,最短1100mm,工作行程700mm。
6、单位面积顶板压力为:
W单=K×r×m×cosa
=8×25×1.8×cos32°
=270KN/㎡
式中
K---安全系数,取8,r---顶板岩石容重,取25KN/m2
m---采高,1.8米,a----煤层倾角,32°
7、支护密度校核
(a)每根支柱可承受工作阻力为:
P支=FN=300×0.85=255KN/根
式中
F---支柱的额定工作阻力300KN,N---支柱的实际利用系数0.85
(b)最大控顶距与最小控顶距时支护密度
最大控顶距时的支护密度
S大=74.3×4.2=312.6m2
N大=[L/a+1]×n大=[74.3/0.6+1]×4=500根
支护密度:
d大=N大/S大=500/321.6=1.6根/m2
式中S大---最大控顶距时顶板面积
N大---最大控顶距时支柱数
L---工作面长度
a---柱距
n大---最大控顶距时支柱排数
最小控顶距时的支护密度
S小=74.3×3.2=237.6m2
N小=[L/a+1]×n小=[74.3/0.6+1]×3=375根
支护密度:
d小=N小/S小=375/237.6=1.58根/m2
(c)支柱载荷计算
a最大控顶距时支柱载荷量
P大=W单/d大=270/1.6=168.8KN/根
P小=W单/d小=270/1.58=170.9KN/根
(d)比较
P支=255>P大=168.8;P支=255>P小=170.9
根据以上计算,支护强度满足要求。
第二节工作面顶板控制
一、顶板支护方式
1、采面支架布置形式:
齐梁齐柱正悬臂布置,悬臂比为:
煤壁侧:
空区侧=600:
400
基本柱:
最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m、放顶步距1.0m、柱距0.6m。
其它支护材料
用金属网铺顶,在顶板破碎地带使用木板加强护顶。
托棚料:
长1.8m,直径不低于14cm
板梁:
1600×160×50mm
方木:
1400×120×120mm
2、特殊支护形式:
1)采面靠近采空区最后一排柱子每隔一根基本柱在中间打一根带帽点柱(密集),使柱距为0.3米。
带帽点柱上帽使用不小于0.3米×0.2米×0.08米规格木板,不允许打光头支柱。
具体尺寸见平剖图。
2)在采面靠近采空区最后一排柱子使用戗棚,每隔6米打一戗棚,戗棚必须迎山有力。
一梁三柱支设。
具体角度及尺寸见平剖图。
3)每隔10米在第四排(靠近采空区最后一根顶梁)在走向方向打个走向密集,一梁3柱支设。
在支设走向密集支护时此梁不支设戗棚。
具体详见平剖图
4)每隔8米在第四排(靠近采空区最后一排)打丛柱,丛柱为5根支柱,柱与柱间距0.3米。
具体详见平剖图
(3)超前缺口及超前支护的说明
1)工作面上下端头:
11101-1回风巷往下10m,11101-1运输巷往上10m,与工作面一样,仍采用单体支柱配合绞接顶梁支护顶板,排距均为0.6m。
2)11101-1运输巷及11101-1回风巷采用HDJA-1000型金属铰接顶梁配合单体液压支柱以抬棚方式支护,煤壁往外前10m为双排,10~20m为单排,柱距为1.0m。
3、支护要求
a采空区局部悬顶或冒落高度不充分[≦(2×5m)]时,在切顶线排每三空打两空,支设一组戴顶梁密集支柱,留有一空安全出口。
b、上出口回风巷下帮、下出口运输巷上帮分别采用一组3米长钢梁支护,连锁迈步交替前移,长钢梁采用3米工字钢加工花边而成。
c、工作面顶梁端面距>300毫米时,在煤壁侧支设贴帮柱。
d、靠煤壁排支柱配齐水平楔,回柱时,按组配齐水平楔,每组不少于3个。
e、切顶线排支柱外侧用金属网挡矸。
二、初次放顶、顶板初次来压和周期来压的特殊支护措施:
1、工作面初次放顶、顶板初次来压和周期来期间,必须加强基本柱的支护质量,柱、排距不得超过作业规程的规定。
适当增加支护密度,铰接顶梁的铰接率≥90%,初设排支柱初撑力≥90KN。
2、加强切顶线排支护管理,切顶线排支柱数量齐全,支柱有力,挡矸有效,戗柱符合本作业规程要求,当悬顶面积超过规定时,按规定支设密集支柱。
3、工作面采用金属网和木板接顶,接实背严,防止掉矸漏顶。
4、加强上下出口的支护质量和维护工作,高度≮1.6米,上下出口保持畅通。
5、爆破前,给支柱加压补液,防止爆破倒柱。
6、爆破后及时支设基本柱,减少空顶时间和空顶面积。
7、端面距>300毫米时,在煤壁打贴帮柱。
8、严格按规定配制乳化液,减少失效支柱,发现失效柱必须立即更换,及时补齐打牢,严禁缺梁少柱。
9、工作面改柱时,必须先打上临时支柱进行替换,防止顶板二次松动或顶板离层,发生冒顶现象。
10、保证工作面有足够的在用支柱和备用支柱。
三、工作面支架布置图:
1)工作面支架布置图
2)最大控顶距、最小控顶距
四、工作面支护顺序和管理要求:
工作面放完炮后,及时出煤,找顶,挂梁,联网,过顶,清理浮煤,支柱.
要求:
(1)工作面排距1±0.1m,柱距0.6m±0.1m必须跟底板回采。
(2)支柱必须垂直顶底板,严禁在浮煤浮矸上架设支护,确保支柱打足劲。
(3)支柱初撑力不小于90KN,测压表的读数不少于11.5Mpa,每班放炮前或回料前必须坚持二次升压制度,液压枪用完后要将枪挂在柱把上。
(4)支柱必须打成直线,其偏差应小于100mm。
(5)严格执行敲帮问顶制度和先支后回制度。
(6)攉煤或刷帮时,要时刻观察顶板,及时补打临时支柱,正常情况下每隔一棚架设一根,特殊情况下棚棚架设临时支柱或用木板梁打带帽点柱。
(7)严禁使用损坏及失效的柱子。
(8)每班回料前,必须对支柱进行二次升压,工作面在推进过程中发现压力增大或其它险情时,必须对特殊支护进行加密处理。
(9)扶棚前,煤壁要刷齐,不得留伞檐,伞檐长度L>1m时,最大突出部分≤150MM,伞檐长度L<1M时,最大突出部分≤200mm。
(10)乳液泵站和液压系统要完好,无漏液,压力不小于18Mpa,乳化液浓度不低于2%。
(11)支柱完成后要用防倒绳把一,二排支柱及全承载支柱逐个连好,位置在三用阀上,上部要生根牢固.
五、金属支柱管理:
(1)单体液压支柱下井前必须检查试压,合格后方可使用,使用中发现问题及时更换,使用时间超过8个月的柱子必须重新检查试压,合格后方可继续使用。
(2)按标准化要求,支柱必须全部编号管理,牌号清晰,不缺梁少柱。
(3)乳化液的浓度不得低于2%,要有现场的配比手段和检查仪器。
(4)工作面所有单体液压支柱全部处于直立承载状态。
六、顶板管理:
1、顶板管理的方法:
采用全部垮落法管理顶板。
2、最大控顶距,最小控顶距,放顶步距的确定:
工作面:
采用“三四排”管理顶板、最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m、放顶步距1.0m、柱距0.6m。
3、初次放顶和正常放顶期间的顶板管理:
(1)初放期间,特殊支护布置齐全。
(2)初次放顶直接顶冒落高度达不到采高1.5倍时,必须采取加强支护管理,加强普通支护与特殊支护内在质量。
如直接顶悬露跨度超过初次垮落步距时,必须加强支护并采取强制放顶措施。
(3)正常回采期间采空区悬顶超过2×5m2时必须人工强制放顶,特殊情况下不能强制放顶时要有坚实可靠的措施及检测手段。
(4)初放和正常放顶期间要使用专用卸载阀把回柱,卸载把长度不得低于1.0m。
(5)正常回柱时,应执行由下向上、由老塘向煤壁依次回撤顺序进行。
(6)实行人工分段回柱,分段长度不得小于15m,分段接茬应安排在无地质变化,无漏顶,顶板完整地段,遇有周期来压,老塘悬顶,压力集中和合拢门处,必须清理好退路,打好替柱方可回撤。
(7)严禁人员进入老塘和无支护区作业,回柱放顶时必须有人观察顶板,严禁单人回柱,放顶人员必须站在支架完整的安全地点工作,回柱前必须对放顶的安全工作进行全面检查,清理好退路。
(8)初放期间,注意顶板变化,加强顶板管理。
(9)初放及正常放顶期间严格按“三四排”档进行管理顶板。
4、回柱方式:
(1)回柱方式及顺序:
a.工作面三人一组人工回柱。
b.回柱坚持由下向上,由老塘到煤帮的顺序。
c.两道回料要始终保持与工作面同步,不得滞后。
(2)回柱同打眼、装药、放炮平行作业的安全距离:
打眼和放炮不得平行作业;打眼和装药平行作业时,其间隔距离应不小于20M;装药和放炮,回柱和放炮不得平行作业;打眼和回柱平行作业时必须错开一个现场组的距离,且不小于15m。
5、回柱的有关规定:
a、该工作面采用人工分组分段回柱,分段距离15-20米,分段接茬处必须在顶板完好、支架完整处。
b、回柱作业2-3人一组,禁止一人单独回柱作业,回柱时,必须指定有经验的人员观山。
c、回柱工艺:
准备工作→检查维护加固→使用水平楔→使用卸载专用手把在安全地点卸载→人工拔出支柱→卸下顶梁圆销子→取出顶梁。
d、支护材料的复用:
回柱放顶时,必须是在确保安全的前提下把背板、竹笆回收出来,立放在新切顶线排支柱内侧备用和复用,回收出来的顶梁立放在新切顶线排支柱内侧,回收出来的单体打成全承载支柱挡矸;禁止人员进入采空顶区内取物料。
6、回柱方法及顺序说明:
1)工作面采用“见四回一”的方法进行回柱放顶。
2)上下巷单体液压支柱采用人工卸压后,用11吨回柱绞车回柱,人工运柱。
3)工作面支柱采用人工卸压后采用手摇回柱器回收,铰接顶梁,用把长1.5m的小钩拣出。
4)回柱顺序:
由下往上,由里往外,逐根进行回收。
7、上下两巷支柱的回撤:
a、上、下两巷棚子必须与切顶线比齐,机巷滞后不超过2米。
2、采用5T的千不拉进行回柱。
回柱作业2-3人一组,禁止一人单独回柱作业,回柱时,必须指定有经验的人员观山。
c、机巷回柱时,必须停止刮板运输机运转,防止运转的运输机伤人,回出的支护材料及时运出地面,严防堵塞通风断面。
d、上、下两巷回撤前必须加齐加牢超前支护,回撤完后,靠采空区侧加3根关门柱并用竹笆挡好矸。
8、各工序平行作业时的安全距:
1、打眼与支柱平行作业时,两者间距15m以上,且必须在支设好支柱的地段打眼;
2、装药滞后打眼5m以上;
3、放炮严禁与其它工序平行作业;
4、打眼与攉煤平行作业时,两者距离15m以上;
5、支柱与回柱平行作业时,两者间距15m以上;
6、分段回柱时分段距离15-20米,分段接茬出必须在顶板完好、支架完整处。
9、坑木规格及循环用量
半圆木
板子
背棚料
合计
备注
坑木规格
Ф≥16cm/2
L=1.5m
1.5×0.2×0.03m³
Ф≥1.8cm
L=2m
每根材积
0.024m³
0.007m³
0.051m³
循环用量
根
10
40
3
m3
0.24m³
0.28m³
0.153m³
0.67m³
回收量
根
4
10
2
m3
0.09m³
0.07m³
0.102m³
0.26m³
复用量
根
4
10
2
m3
0.09m³
0.07m³
0.102m³
0.26m³
消耗量
m3
0.15m³
0.21m³
0.051m³
0.41m³
33m³/万吨
10、对支护材料储存地点、数量、规格的规定及降低坑木消耗的措施。
1)工作面所备用木板,贮存于回风巷煤壁外30m宽敞处,按不同规格码放整齐,并挂牌管理。
2)回风巷备用的枕木不得少于40根,板子不得少于200块。
3)严格按规定的规格下料,严禁长料短用,优料劣用等。
4)加强回收工作,提高回收复用率,减少坑木的消耗。
5)单体支柱,铰接顶梁必须按实际用量的20%作为备用;Φ≥200mm圆木30根,木板100块,炮泥1m3。
堆放在上巷距上出口20~30m无淋水、顶板完整、支架完好处。
六、预防冒顶的安全技术措施:
1、攉煤时先支好临时点柱;
2、倒柱、缺柱及时补齐,坏柱及时更换;
3、加强工作面质量管理,实行现场交接班制度;
4、严格控制好排距、柱距和炮道;
5、端面距超过0.3m时,及时补打贴帮柱。
第三节运输巷、回风巷及端头顶板控
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- 111011 回采 作业 规程