3下204高档工作面操作规程.docx
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3下204高档工作面操作规程
3下204高档工作面操作规程
编号:
TC-QES125-601
田陈煤 矿
采煤工作面作业规程
工作面名称:
3下204高档工作面
编制人:
李勇
区队长:
王祥林
施工单位:
采煤一区
批准人:
编制日期:
2005年1月25日
执行日期:
2004年3月2日
目录
审批意见……………………………………………………3
作业规程学习和考试记录……………………………4
作业规程复查记录……………………………………4
第一章概况……………………………………………5
第一节工作面位置及井上下关系………………………5
第二节煤层………………………………………………5
第三节煤层顶底板………………………………………6
第四节地质构造…………………………………………6
第五节水文地质…………………………………………7
第六节影响回采的其它因素……………………………9
第七节储量及服务年限…………………………………9
第二章采煤方法………………………………………10
第一节巷道布置……………………………………10
第二节采煤工艺………………………………………11
第三节设备配置………………………………………13
第三章顶板管理………………………………………16
第一节支护设计…………………………………………16
第二节工作面顶板管理…………………………………17
第三节顺槽及端头顶板管理……………………………20
第四节矿压观测…………………………………………26
第四章生产系统………………………………………27
第一节运输系统…………………………………………27
第二节通防与监控系统…………………………………29
第三节排水系统…………………………………………32
第四节供电系统…………………………………………34
第五节通讯照明系统……………………………………36
第五章劳动组织和主要经济技术指标………………38
第一节劳动组织…………………………………………38
第二节主要经济技术指标………………………………40
第六章灾害预防及避灾路线…………………………41
[换行]第三节煤层顶底板
煤 层 顶 底 板 情 况 表 表三[换行]255
345
20
逆
1.8~2.2
较大
F4
252
342
60
正
0.7
一般
F5
258
348
60
正
0.6
较小
F6
258
348
70
正
0.9
一般
F7
110
200
75
正
0.5
较小
F8
21
111
60
正
0.7
一般
F9[换行]20
290
70
正
0.9
一般
F10
40
310
70
正
3.0
无影响
F11
35
125
60
正
0.7
一般
F12
35
125
50
正
1.4
较大
F13
30
120
65
正
0.7
一般
F14
200
290
60
正
0.8
一般
F15
1[换行]绝对涌出量1.99m3/min,采面参考值0.4m3/min。
CO2
低CO2矿井,CO2相对涌出量1.06m3/t,绝对涌出量3.95m3/min,采面参考值0.5m3/min。
煤尘爆炸指数
煤尘具有爆炸性,指数为31.9%。
煤的自燃倾向性
Ⅱ类自燃煤层。
地温危害
无
冲击地压危害
无
影响回采的其它地质情况表 表五
第七节储量及服务年限
一、储量
工业储量:
90092t
可采储量:
85588t(95%)
二、工作面服务年限
工作面的服务年限:
85588/34166(t/M)=2.5(M)
第二章采煤方法
第一节 巷道布置
一、工作面轨道巷里段
1、支护形式:
全长310m,里段150m,外段160m。
顶板布置三排金属锚杆,规格φ14×1650mm,锚杆间排距为800mm×800mm。
两帮为竹锚杆,锚杆间排距为1000mm×800mm。
其中外段锚杆间排距改为1m×1m,顶板布置两排金属锚杆,两帮锚杆配木托盘,木托盘规格为400×250×50mm。
顶部为封闭式喷浆,两帮喷浆厚度50mm。
2、巷道净断面:
净宽2.7m,净高2m,断面积5.4m2。
3、靠工作面侧:
φ2寸防尘水管一路。
另一侧:
信号电缆及绞车设备。
4、用途:
工作面的回风、材料供应、行人。
二、工作面运巷
1、支护形式:
全长150m,顶板布置三排金属锚杆,规格φ14×1650mm,锚杆间排距为800mm×800mm。
两帮为竹锚杆,锚杆间排距为1000mm×800mm。
顶部为封闭式喷浆,两帮喷浆厚度50mm。
2、巷道净断面:
净宽3.2m,净高2.0m,断面积6.4m2。
3、用途:
主要用于工作面的进风、行人,摆放转载机、胶带输送机将煤炭外运。
三、工作面外运
1、支护形式:
全长160m,顶板布置三排金属锚杆,规格φ14×1650mm,锚杆间排距为800mm×800mm。
两帮为竹锚杆,锚杆间排距为1000mm×800mm。
顶部为封闭式喷浆,两帮喷浆厚度50mm。
2、巷道净断面:
净宽3m,净高2.0m,断面积6m2。
3、用途:
主要用于工作面的进风、行人,摆放胶带输送机将煤炭外运至溜煤眼。
四、工作面切眼
支护形式:
顶板布置三排金属锚杆,规格φ14×1650mm,锚杆间排距为800mm×800mm。
两帮为竹锚杆,锚杆间排距为1000mm×800mm。
顶部为封闭式喷浆,两帮喷浆厚度50mm。
附图3:
工作面位置及巷道布置图(见兰图)
第二节采煤工艺
一、采煤工艺
204工作面采用走向长壁后退式高档普采采煤法。
工艺顺序:
采煤机割煤→刮板运输机运煤→挂梁→推溜→支柱→回柱。
1、落煤:
采用采煤机螺旋滚筒截割落煤。
2、装煤:
采煤机螺旋滚筒配合SGZ—630/220型刮板输[换行]DZ18
-30/100
DZ20
-30/100
DZ22
-30/100
DZ25
-25/100
DZ28
-25/100
最高高度
1800
2000mm
2240mm
2500mm
2800mm
最低高度
1110
1240mm
1440mm
1700mm
2000mm
额定工作阻力
30t
30t
30t
25t
25t
第三章顶板管理
第一节 支护设计
一、单体液压支柱工作面的支护设计依据
1.参考本矿同煤层矿压观测资料,选择本工作面矿压参数。
(见表六)
2.合理支护强度的计算
①采用经验公式计算:
Pt=6×9.81×h×r=235.4(kN/m2)
②选取“同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数参考表”中最大
平均支护强度:
初次来压期间平均支护强度280(kN/m2)。
选取上述两项中最大值280(kN/m2),即为工作面合理支护强度。
3.支柱实际支撑能力计算:
DZ20-DZ22单体液压支柱:
Rt=kg×kz×kb×kh×ka×R=0.99×0.95×0.9×0.95×0.95×294=224.59(kN)
4.工作面合理的支护密度计算:
n=Pt/Rt=280/224.59=1.25(根/m2)
5.根据合理的支护[换行]直接底厚度
m
2.0
2.0
2
基本顶初次垮落步距
m
20
20
3
初
次
来
压
来压步距
m
60
60
最大平均支护强度
kN/m2
280
280
最大平均顶底板移近量
mm
150
150
来压显现程度
强烈
强烈
4
周
期
来
压
来压步距
m
20
20
最大平均支护强度
KN/m2
260[换行]260
最大平均顶底板移近量
mm
120
120
来压显现程度
明显
明显
5
平
时
最大平均支护强度
kN/m2
230
230
最大平均顶底板移近量
mm
100
100
6
基本顶悬顶情况
m
3
3
7
底板容许比压
MPa
37
37
8
基本顶级别
级
二
二
9
巷道超前影响范围
m
20
20[换行]支护要求:
1、工作面应达到动态的质量标准化标准,支柱坚持进行多次注液,初撑力不得小于90KN,支柱迎山角有力,确保支护质量。
2、采煤机割煤后,要及时挂梁支护,挂梁与采煤机后滚筒的距离一般不超过10m。
二、正常生产时期的特殊支护形式
密集:
切顶排两基本支柱之间打一棵密集支柱,与基本支柱角度保持一致。
三用阀与工作面平行,注液嘴指向工作面下方。
戗柱:
切顶排每一基本支架下打一棵戗柱,斜撑在正规支柱接顶点前方。
三用阀与工作面平行,注液嘴指向工作面下方。
临时支柱:
局部顶板破碎或压力集中地段在煤壁处支设临时支柱,柱距1.5m。
三用阀与工作面平行,注液嘴指向工作面下方。
切顶墩柱:
切顶排基本支架间每4.5m安设一棵墩柱,必须使用在切顶排,不得超前拉移。
煤机割过15m后,拉移到新的切顶排,然后推移输送机。
三、回柱放顶及与其他工序平行作业的顺序和安全距离
1、采用人工放顶,双人或三人作业,分段错距不少于15m;拉茬应选在顶板完整,支柱有足够下缩量的位置,对与对之间要互相创造好条件。
2、坚持敲帮问顶、先支后回制度,采取由下而上、由采空区向工作面的原则进行。
3、使用专用卸载手把远程回柱,回出的顶梁、坑木等码放整齐,保持后路畅通。
4、回柱与割煤的间距不得小于15m,不得与爆破平行作业。
5、回柱必须在基本支护完成后方可进行。
四、特殊时期的顶板管理
㈠来压及停采前的顶板管理
1、工作面基本顶初次来压前必须编制专门安全技术措施,如基本顶悬顶面积超过规定时,必须立即停止作业,由矿组织人员现场会诊后,采取强放措施进行处理。
2、工作面基本顶初次来压和周期来压期间,应加强来压的预测预报工作;特别要加强工作面悬顶区段的支护管理,坚持支柱的多次注液,保持切顶排特殊支护的正常使用,提高整体支护强度,保证工作面支护的安全可靠性。
3、工作面单体液压支柱以及轨道、运输巷所有单体液压支柱初撑力不得低于90KN。
㈡过断层及顶板破碎时的顶板管理
1、根据地质资料分析,本工作面揭露大小断层17条,断层较发育,煤层倾角较大,过断层期间必须加强顶板管理工作,届时必须编写可靠的补充措施。
2、当工作面局部地段顶板破碎时,为了有效地防止顶板冒落,应采用板梁或者π型钢棚套棚维护;片帮严重时,可超前掏梁窝挂梁、支设临时支柱及时支护顶板。
㈢应力集中区的顶板管理
因工作面基本顶为[换行]中~细砂岩,厚度大且坚硬,局部悬顶造成应力集中时,必须及时使用丛柱加强支护;回柱时必须打好临时支护,且设专人观察顶板,出现来压征兆时必须停止回柱,撤出人员,待顶板稳定后再进入工作面工作。
第三节顺槽及端头顶板管理
一、工作面轨道、运输巷的顶板管理
㈠轨道、运输巷的超前支护
1、支护要求:
轨道、运输巷的超前支护均采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护,支护距离单排不少于20m,双排不少于10m;超前支护以外的巷道出现煤壁片帮、变形时应及时打点柱支护,顶板破碎时扶棚瞒笆支护。
2、支护材料及支护密度:
轨道巷使用两排DZ25-25/100型单体液压支柱与HDJB-1000型铰接顶梁配套支护,柱距1.0m,排距1.5m。
运输巷使用两排DZ25(28)-25/100型单体液压支柱与HDJB-1000型铰接顶梁配套支护,柱距1.0m,排距1.2m。
中间巷使用三排DZ25(28)-25/100型单体液压支柱与HDJB-1000型铰接顶梁配套支护,柱距1.0m,排距1.5m。
3、支护质量标准
⑴、支柱均穿铁鞋(φ400mm),且应支设在实底上,做到迎山有力,初撑力不小于90KN。
⑵、支柱纵横成线,直线偏差小于±100mm,采用防倒绳或防倒杆以防倒柱伤人。
⑶、铰接顶梁之间要用圆销联好,并保持平直,顶梁上方起伏不平处用木料接实顶板。
⑷、所有单体液压支柱三用阀方向一致,朝向采空区。
⑸、两巷的行人高度不得低于1.6m,人行道宽度不得小于0.8m,单体液压支柱活柱行程不得小于200mm。
⑹、超前支护范围内严禁堆放闲置设备及杂物。
二、工作面端头及安全出口的管理
㈠支护形式
使用四对八架长3.6m的π型钢大棚与单体液压支柱配合走向支设一梁三柱抬棚维护端头顶板,超前四架煤壁跟腿,上、下端头切顶排支设密集支柱。
㈡质量要求
⑴、大棚必须至少保持一梁三柱,循环交替迈步前移,严禁大棚侧向使用和不成对使用。
⑵、大棚对与对之间间距0.8m,架与架之间间距0.3m,偏差均不大于±l00mm。
㈢与其他工序之间的衔接关系
⑴、与采煤工序间的关系
端头割煤后必须及时向前迈步式前移大棚,支设好棚腿并达到标准后方可移工作面输送机头(尾)。
⑵、与出口间的关系
大棚与正巷超前支护支架间隙不大于0.5m,大棚拖后工作面基本支柱放顶线不得大于0.5m。
正巷关门柱柱距不大于0.5m,排距不大于0.4m,轨道巷与切顶排保持一致,运输巷可拖后放顶线1.0m。
三、支护材料的使用数量和存放管理
轨道巷超前支护20m,需要两排计30棵单体液压支柱,30棵顶梁;端头支护需要48棵单体液压支柱,10棵顶梁;合计需要78棵单体液压支柱,40棵顶梁。
运输巷超前支护20m,需要两排计30棵单体液压支柱,30棵顶梁;端头支护需要50棵单体液压支柱,12棵顶梁;合计需要80棵单体液压支柱,42棵顶梁。
中间巷超前支护20m,需要三排计40棵单体液压支柱,40棵顶梁;
工作面正常生产需要单体液压支柱1400棵,铁鞋1200个,顶梁1350棵。
计算其备用量支柱=1400×10%=140棵,铁鞋=1200×10%=120个,顶梁=1350×10%=135棵。
超前支护备用DZ-3150(2800)单体液压支柱20棵,顶梁15棵,铁鞋(直径400mm)20个,坑木5m3,小料2m3。
⑴、支柱、顶梁、铁鞋要建帐统一管理,现场牌板与实物相符。
⑵、备用支柱、顶梁、铁鞋码放整齐[换行],损坏的柱、梁、铁鞋不得使用,及时更换外运。
⑶、按工作面正常使用量的10%准备备用支护材料,坑木、竹笆、小料等备用支护材料存放于轨道巷距工作面50~80m处,距轨道距离不少于0.5m,顶板完整无积水的地方分类码放,注意回收复用,专人负责并挂好标志牌。
第四节矿压观测
一、矿压观测内容:
3下204工作面矿压观测内容主要有:
工作面两巷推进度、初排支柱初撑力、二排支柱工作阻力、采高、支柱钻底量、端面距及两巷超前支护支柱工作阻力、工作面顶板完整性、采空区冒落情况、矿压显现描述等。
二、观测方法:
1、工作面的矿压观测:
支柱工作阻力观测:
根据工作面倾斜长度,在面内均匀选取十个测点,使用单体液压支柱测力计测量初排支柱初撑力及二排支柱的工作阻力,使用卷尺测量采高、端面距、支柱钻底量,并观测、记录工作面顶板完整情况、采空区冒落情况、煤壁片帮情况等。
2、两巷的矿压观测:
每班记录工作面两巷推进距离,并在超前支护范围内均匀选取5个测点测量单体液压支柱的工作阻力。
3、支护质量监测:
日常支护质量监测由生产区队跟班验收员负责,并将报表及时报送生产科。
生产科矿压组不定期进行抽检,针对现场存在的问题责令采煤区队立即整改。
工作面初次放顶及过特殊构造期间,生产科矿压组人员跟班进行现场观测。
根据观测数据分析工作面初次来压和周期来压规律,并将观测分析结果反馈到有关领导及采煤区队,指导安全生产。
第四章生产系统
第一节 运输系统
一、运输设备及运输方式
㈠运煤设备及装、转载方式
工作面采用双滚筒采煤机落煤,其螺旋滚筒配合工作面输送机铲煤板装煤,由工作面输送机运输到桥式转载机、SPJ-80型胶带输送机、SGW—150型刮板输送机、溜煤眼、一[换行]部SDJ-150胶带输输机到煤仓、主井到地面。
工作面机头、机尾溢出的浮煤可通过人工将其装入输送机中。
㈡辅助运输设备及运输方式
工作面需用的材料、设备等物资,采用1.0t矿车或叉车、JD-25绞车,通过轨道巷或运输巷运进、运出工作面。
二、移溜方式
采用移溜器推移输送机,移溜步距1.0m。
输送机弯曲度不得超过3~5°,移溜时最小弯曲段不得小于15m,推移方向为自下(上)而上(下)。
三、运煤路线
204工作面→204外运→204补运→溜煤眼→南二皮带上山→南大巷→中央煤仓→副井→地面
四、辅助运输路线
副井→-370井底车场→南大巷→南二轨道上山→204车场→用料地点
副井→-370井底车场→南大巷→南二轨道上山→南二皮带上山→204轨外→204轨道巷里段→用料地点
第二节通防与监控系统
一、通风系统
(一)风量计算
1、按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算
(1)按瓦斯涌出量计算
Q=100×q×k=100×0.4×1.5=60m3/min
(2)按二氧化碳涌出量计算
Q=100×q×k=100×0.5×1.5=75m3/min
按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算需风量为75m3/min。
2、按工作面温度计算
Q=60×V×S×k=60×1.0×8×1.0=480m3/min
3、按工作面每班工作最多人数计算实际需要风量
Q=4×n=4×50=200m3/min
4、按风速进行验算
(1)按最低风速验算,采煤工作面的最低风量
Q>15×S=15×8=120m3/min
式中:
S-采煤工作面的平均断面积,8m2。
(2)按最高风速验算,采煤工作面的最高风量
Q<240×S=240×8=1920m3/min
通过验算可以看出,120<480<1920m3/min
5、根据上述原则确定工作面实际需要风量为480m3/min。
(二)通风路线
副井→井底车场→南大巷→南二轨道上山→204车场→204补运→204外运→204工作面→204轨道巷里段→204轨外→南二皮带上山→南总回→中央风井
二、防治瓦斯
1、瓦斯、含氧量检查
工作面设瓦斯检查员巡回检查,每隔3~5小时检查一次,每班检查两次。
瓦斯、氧气浓度检查点设在轨道巷回风出口5~10m处。
瓦斯检查牌板设置在回风巷中距工作面50m附近,检查结果要及时填写,并及时向有关人员汇报。
2、瓦斯监测
加强对工作面瓦斯的监测,在距轨道巷回风出口5~10m处安装甲烷传感器,甲烷传感器布置在巷道的上方,垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。
瓦斯报警浓度≥1.0CH4%、断电浓度≥1.5%CH4、复电浓度<1.0%CH4,断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
传感器每隔7天调校一次,监测系统必须由专人进行维护,确保系统的灵敏可靠。
当瓦斯超限、氧气浓度低于18%或监控系统[换行]报警时,要按规定安排撤人,并及时查明原因,进行处理。
三、综合防尘系统
(一)防尘供水系统
204高档工作面的防尘用水,副井→井底车场→南大巷→南二轨道上山→204车场→204补运→204工作面,副井→井底车场→南大巷→南二轨道上山→204车场→204施工道→204轨外→204轨道巷里段,分别供给两巷和工作面煤机的用水。
运输巷供水管路选用直径2寸的水管,每隔50m设一个三通阀门,在水管进入运输巷安装闸门,给泵站、煤机、防尘净化水幕和各转载点供水。
轨道巷供水管路选用直径2寸的水管,每隔50m设一个三通阀门,在水管进入轨道巷处安装闸门,给工作面煤机喷雾和防尘净化水幕等地点供水。
(二)防尘方式
1、煤层注水:
超前工作面由轨道巷每隔10~15m向煤壁打深孔注水。
钻孔直径φ65mm,钻孔长度60~80m,钻孔沿煤层打,采用静压注水,水压不小于2MPa。
2、采煤机内外喷雾:
要求喷雾嘴完好不堵塞,内喷雾压力不小于2MPa,外喷雾压力不小于1.5MPa,雾化程度高,特别是外喷雾要能够覆盖截割产尘区域。
3、转载点的喷雾:
工作面运输机机头及转载机头各设一组喷雾头,转载机实现喷雾自动化。
4、防尘水幕:
工作面上下距安全出口50m内安装水幕,运输巷安二道水幕,一道在转载机处,每道水幕的喷雾喷头不少于3个,且雾化良好,覆盖全断面,净化水幕均随工作面的推进而向外移动。
5、顺槽煤尘冲刷:
对工作面回风顺槽每班冲刷一次,进风顺槽每日冲刷一次,工作面每生产班冲刷一次。
6、个体防护:
进入工作面的所有人员必须佩戴防尘口罩。
(三)隔绝瓦斯煤尘爆炸措施
1、距工作面60~200m范围,轨道巷、运输巷各安装一组隔爆水棚。
2、隔爆水棚安装质量要符合《煤矿安全规程》和质量标准要求。
四、防治煤层自然发火[换行]技术措施
(一)综合防灭火方式
检查和监测:
1、对工作面回风隅角和回风流中的气体进行人工检查。
2、在工作面回风隅角安装束管监测探头,对工作面及采空区涌出的co、co2气体和瓦斯进行分析监测。
(二)监测系统
充分利用安全监测系统和束管监测系统,进行预测预报工作。
在工作面回风隅角切顶线以里2米安装束管监测探头,进行分析,发现温度上升明显、CO浓度超过0.0024%或增加较快时,要及时组织进行撤人、进行处理等。
附图9:
204工作面通风系统、防尘系统示意图
第三节排水系统
一、设备选型
工作面主要充水水源为顶板砂岩水,属裂隙承压含水层,以静态储量为主,易于疏干,该面水文地质条件较为简单,根据预计该面正常、最大涌水量分别为5m3/h、20m3/h,选用BQX30/30-5.5型潜水泵一台,其参数如下:
功率:
5.5KW; 电压:
660V;电流:
6.7A;
转速:
2860r/min;扬程:
30m;流量:
30m3/h。
二、排水系统路线
204工作面→204外运→南二皮带上山→南大巷→中央水仓→地面
第四节供电系统
一、供电系统
1、供电情况
南翼204高档工作面设备分为三组供电,一组为设备列车供电,一组为运输机供电。
另一组为两巷绞车、排水供电。
设备列车距切眼330m处,由KBSGZY-6300移动变压器和KBSGZY-315移动变压器将6KV高压变为1140V电压,给采煤机、工作面刮板输送机、乳化泵、煤电钻综保和照明综保供电,各电机由磁力起动器控制。
运输巷门口一台KBSGZY-630移变变压器将6KV高压变为660V电压,给顺槽两部150刮板输送机和一部40转载机、一部80皮带供电,两巷绞车
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- 204 高档 工作面 操作规程