02103综采作业规程.docx
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02103综采作业规程
目录
第一章概况1
第一节工作面位置及井上下关系1
第二节煤层1
第三节煤层顶底板1
第四节地质构造2
第五节水文地质2
第六节影响回采的其他因素2
第七节储量及服务年限3
第二章采煤方法4
第一节巷道布置4
第二节采煤工艺4
第三节设备配置6
第三章顶板控制8
第一节支护设计8
第二节工作面顶板控制10
第三节运输巷、回风巷及端头顶板控制12
第四节矿压观测15
第四章生产系统16
第一节运输16
第二节“一通三防”与安全监控16
第三节排水23
第四节供电24
第五节通信、照明26
第五章劳动组织及主要技术经济指标28
第一节劳动组织28
第二节作业循环29
第三节主要技术经济指标29
第六章煤质管理31
第七章风险评估及管控措施32
第一节风险因素分析32
第二节风险管控措施33
第八章安全技术措施34
第一节一般规定34
第二节顶板37
第三节防治水39
第四节爆破40
第五节“一通三防”及安全监控41
第六节运输47
第七节机电53
第八节液压支架使用安全技术措施65
第九节其他68
第九章灾害应急措施及避灾路线71
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
表1:
工作面位置及井上下关系表
煤层名称
2#煤
水平名称
辅助水平
盘区名称
三盘区
工作面名称
02103综采工作面
地面标高(m)
+1250~1440
工作面标高(m)
+1090~1064
地面位置
工作面对照地面为山梁及冲沟,无任何构筑物。
工作面盖山厚度170~376m,平均盖山厚度273m。
回采对地面设施的影响
根据2310综采工作面的情况,回采该工作面可能造成地表出现轻微塌陷,由于地表为山梁及冲沟,无任何构筑物,不会造成其它影响。
井下位置
及四邻
采掘情况
该工作面位于三盘区2#煤采区回风巷西翼,北为设计02101综采工作面,东面为三盘区2#煤采区回风巷,南面为02105工作面,西面与西铭矿相邻。
倾向长度
(m)
运输顺槽:
701
回风顺槽:
703
走向长度(m)
150
面积
(m2)
105300
第二节煤层
表2:
工作面煤层情况表
煤层厚度
(m)
1.4~2.2
煤层结构
煤层倾角
0°~10°
平均1.8
简单
平均3°
开采煤层
2#煤层
煤种
配焦煤
工业牌号
SM
可采指数
1
变异系数
8.7%
稳定程度
稳定
煤层情况描述
本工作面所采2#煤层节理较为发育,结构简单,煤层厚度为1.4~2.2m,平均厚度1.8m,属稳定煤层。
第三节煤层顶底板
表3:
工作面煤层顶底板情况表
顶、底板名称
岩石名称
平均厚度(m)
岩性特征
老顶
中砂岩
2.60
灰~灰白色,碎屑相间呈细层状
直接顶
砂质泥岩
砂岩
0.40
0.70
灰黑色,夹大量植物化石及少量煤屑
直接底
炭质泥岩
细粒砂岩
0.40
1.25
灰黑色,炭质泥岩、细砂互层,富含植物化石碎片。
附图1:
2#煤层柱状图。
第四节地质构造
一、断层对回采的影响
1、断层:
工作面掘进过程中共揭露2条断层,预计回采中工作面还会有小断层出现。
在回采推进过程中,遇到断层等地质构造时,要及时编制安全技术措施。
2、地压:
该区受采动影响,地压异常、极易发生底鼓、滚帮现象。
第五节水文地质
一、涌水量
02103综采工作面正常涌水量预计为0.2m³/h,最大涌水量预计为0.5m³/h。
二、含水层分析
该工作面2#煤层上覆含水层均为弱含水层,水文地质条件比较简单,预计在回采中遇地质构造及顶板破碎带时可能会有少量淋水出现,对回采不受影响。
三、防治水的主要措施:
1、在工作面推进时,必须加强地表沟谷检查,发现裂缝及时填堵。
2、在工作面低洼处要配备排水设施,排水能力不小于30m3/h,保障及时排出工作面涌水。
3、充分做好物探验证工作。
4、保障排水设施的完善,加强排水设施的管理及水沟清淤工作。
第六节影响回采的其他因素
一、影响回采的其它地质情况
表4:
影响回采的其它地质情况表
瓦斯
我矿为低瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量6.53m3/min,相对瓦斯涌出量7.17m3/t
煤尘
煤尘有爆炸危险性
煤的自燃
自燃倾向性为Ⅱ级,属自燃煤层
地温、地压
根据相邻矿井调查及我矿开采情况,井下未发现有地温地压异常现象,本区属于地温地压正常区
冲击地压和应力集中区
本工作面无冲击地压的影响,但该区受采动影响,极易发生底鼓、滚帮现象,应加强支护。
第七节储量及服务年限
一、储量
表5:
02103工作面储量表
储
量
计
算
工作面
走向长(m)
倾斜长
(m)
面积
(m2)
煤厚
(m)
视密度
(t/m3)
资源量
(t)
回采率(%)
可采储量
(t)
02103
150
702
105300
1.8
1.37
259670
95
246686
备注
储量计算至预计停采线
二、工作面服务年限
按每天完成六大循环,即割六刀煤,进尺3.6m,月工作30天,正规循环率90%,回采率95%计算:
工作面服务年限=走向长度÷(日进尺×28×90%)
=702÷(3.6×28×90%)
=7.7月
第二章采煤方法
工作面采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤方法。
第一节巷道布置
一、采区设计、采区巷道布置情况
该工作面位于三盘区2#煤采区回风巷西翼,北为设计02101综采工作面,东面为三盘区2#煤采区回风巷,南面为02105工作面,西面与西铭矿相邻。
02103综采工作面为倾斜长壁布置,大致是西南-东北倾向布置。
附图2:
02103综采工作面巷道布置图
二、运输顺槽
巷道位于工作面南侧,长度701m,宽4.2m、高2.3m,净断面9.66m2;锚网索钢带联合支护,排距1.0m;铺设可伸缩皮带输送机和SBZ730/55型刮板转载机,担负运煤任务兼做进风行人和安全出口。
三、回风顺槽
巷道位于工作面北侧,长度703m,宽4m、高2.3m,净断面9.2m2;锚网索钢筋梯子梁联合支护,排距1.0m;担负回风任务兼做运料和安全出口。
四、工作面
位于工作面西南侧,长150m,宽5.8m、高2.3m,净断面13.34m2;锚网索钢带联合支护,顶锚杆间排距均为800mm;帮锚杆间排距均为1000mm;在切眼内布置采煤设备和支架。
第二节采煤工艺
一、采煤工艺
根据煤层厚度、采煤机及支架参数,确定为综合机械化采煤工艺,采用全部垮落法管理顶板。
㈠工艺流程
割煤→移架(包括端头维护)→移溜→移转载机,收缩皮带
↑_______________________________________↓
1、采用MG160/380-WDK型电牵引采煤机双向穿梭式割煤。
进刀方式:
采煤机距机头(机尾)25~30m内斜切进刀,双向割煤,往返一次割煤进两刀;每割一刀为一个循环,截深0.6m。
附图3:
02103工作面进刀方式示意图
2、装煤
由采煤机螺旋滚筒装入刮板运输机。
3、运煤
采用SGZ~764/400型可弯曲双中链刮板输送机运煤。
4、移架
移架距采煤机后滚筒3~5架进行,遇顶板破碎、压力大、地质构造顶板不完整或煤壁片帮隐患时,必须紧跟采煤机前滚筒及时伸出前探或提前移架。
5、移溜
采用液压支架的推移千斤顶推移,距采煤机后滚筒不小于12~15m开始推移,推移步距0.6m,弯曲段不得小于15m。
6、清扫浮煤
采用人工铁锹攉煤装入刮板输送机。
7、转载机移动,收缩皮带
转载机移动12米,缩一次皮带,以此类推。
㈡各工序安全注意事项
采煤机司机、液压支架工、乳化液泵站司机、刮板输送机司机、端头支护工都必须严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿工人技术操作规程指南》中相关规定,每个工序必须由专职作业人员具体操作,以防误动作伤人。
二、提高回采率措施
1、回采时采煤机司机精力集中,高度负责,严格控制采高,注意顶、底板情况,不得随意留设顶底煤。
2、每个班次每个循环必须设专人刀刀清扫两端头及工作面的浮煤,并且要清扫干净。
3、每天由专人将运输顺槽的浮煤清理至皮带上运走。
4、工作面收尾时,严格按设计停采线收尾停采。
三、采高控制措施
采煤机司机要严格控制采高,由验收员每班负责把关验收。
在机头(尾)设置2个监控点,工作面均匀选择8个测量点,发现采高与《作业规程》规定不符时及时调整。
第三节设备配置
一、主要设备的型号和数量
表5:
电设备明细表
序号
设备名称
规格型号
功率
电压
数量
1
采煤机
MG160/380-WDK
380KW
1140V
1台
2
工作面输送机
SGZ-764/400
2×200KW
1140V
1台
3
液压支架
ZY4000-13/32
100架
4
乳化液泵
WRB-125/31.5
75KW
1140V
2台
5
控制台
KTC2
1台
6、7
磁力启动器
QJZ-400
1140V
2台
8、9
磁力启动器
QJZ-315
1140V
2台
10、11
磁力启动器
QJR-250/1140
1140V
2台
12
照明信号综保
ZXZ8-4
1140/127V
1台
13
磁力启动器
QBZ-120
660V
1台
14
带式输送机
SSJ-80/2×40
660V
1台
15
磁力启动器
QBZ-120
660V
1台
16
照明信号综保
ZXZ8-4
660/127V
1台
17
磁力启动器
QBZ-80
660V
1台
18
运输顺槽水泵
SZQ-75
3KW
660V
2台
19
磁力启动器
QBZ-120
660V
1台
20
刮板转载机
SGZ730/55
55KW
660V
1台
21、22
磁力启动器
QBZ-80N
660V
2台
23、24
调度绞车
JD-11.4
11.4KW
660V
2台
25、26、27
磁力启动器
QBZ-80N
660V
3台
28、29、30
调度绞车
JD-11.4
11.4KW
660V
3台
31
照明信号综保
ZXZ8-4
660/127V
1台
32
磁力启动器
QBZ-80N
660V
1台
33
调度绞车
JD-11.4
11.4KW
660V
1台
34
磁力启动器
QBZ-80
660V
1台
35
回风顺槽水泵
SZQ-75
3KW
660V
2台
36
磁力启动器
QBZ-80N
660
1台
37
回柱绞车
JM-14
18.5KW
660V
1台
38
移变
KBSGZY-630/6/0.69
1台
39
移变
KBSGZY-1000/6/1.2
1台
附图4:
02103综采工作面设备布置图
第三章顶板控制
第一节支护设计
一、工作面的支护设计
1、支架选型
根据现有设备选择ZY4000/13/32型掩护式液压支架来验算,支护强度验算:
P=F/S=4000/6.86≈583kN/m²
其中:
P---支架所能承受的最大压力
F---支架额定工作阻力4000kN
S---支架支护面积4.57×1.5=6.86m²
2、顶板压力估算
根据8倍采高的顶板岩性计算:
P1=8rh=8×25×2.2≈440kN/m²
其中:
P1---按8倍采高计算的顶板压力
r---上覆岩层平均容重,25kN/m²
h---最大采高,h=2.2m
因为P>P1,故选择ZY4000/13/32型掩护式液压支架合理。
二、乳化液泵
1、泵站选型、数量
工作面乳化液泵采用两台WRB-125/31.5型乳化液泵(总功率为2×75kW,额定电压1140V,流量为125L/min)和一台RX125/10型乳化液泵箱。
2、泵站位置
乳化液泵放置在工作面回风顺槽内,同设备列车放置在一起,距离工作面最小距离不低于30m。
3、设备列车防滑措施
1)每辆平板车均采用两个临时阻车器进行阻挡,临时阻车器支设在车辆有下滑趋势的下方位置,使用临时阻车器时,必须把临时阻车器的销子插到位,在阻车器与车辆间垫专用木楔,保证车辆与阻车器完全可靠接触,确保其使用有效。
2)设备列车每两辆平板车之间使用好硬连接和保险绳,并且要保证车辆之间的宽度,以便于移动变电站高、低压开关检修时能打开,同时在进行连接时,必须把销子插到位,专用插销必须有机械闭锁。
4、泵站使用规定
1)乳化液泵司机必须经过培训,并且熟悉乳化液泵工作的基本原理。
2)乳化液泵在使用前,应首先检查润滑油油位是否符合规定。
3)检查各部位的机件情况:
各连接管路是否有渗漏现象,吸液管是否有折叠现场,各部位的螺钉是否松动,当所有问题排除后方可使用。
4)乳化液泵在使用时必须保证乳化液配比浓度在3%~5%范围内,泵站压力不低于30MPa,泵箱内液量不得少于箱体容积的1/3,每次加水、加油后,都必须检查一次乳化液配比浓度,保证其符合规定。
5)为保证乳化液泵的正常油位,当回风顺槽坡度较大时,使用方木将乳化液泵和泵箱垫起,保持主体水平,同时采用螺栓将泵和泵箱固定牢固。
6)泵箱要高于乳化泵100mm以上,保证吸液正常。
7)泵箱每周清洗一次,磁性过滤器每天清洗一次。
两台乳化液泵在交接班时必须做完好检查,每班至少交替使用一次。
8)乳化液泵必须每天安排专人进行检修、检查,发现问题及时进行处理,以保证乳化液泵处于良好的运行状态。
第二节工作面顶板控制
一、正常工作时期顶板支护方式
正常时期工作面采用液压支架支护顶板,在采煤机由机尾向机头方向运行时追机依次顺序移架,在两端头处待采煤机割透并退回工作面后再按顺序依次移剩余的支架。
在采煤机割煤后,先移支架,再移运输机,正常移架距采煤机后滚筒3~5架进行,不得超过6架。
但是如果顶板破碎或煤壁片帮严重时则要紧跟采煤机前滚筒移架或人工操作超前移架。
1、液压支架支护质量要求
1)工作面应达到煤矿安全生产标准化要求,确保“三直、一平、两畅通、一净”的质量要求。
2)支架初撑力不低于规定值的80%(24MPa)。
3)支架大立柱必须保持成一条直线,误差不得大于±50mm。
4)支架中心距误差不超过±100mm,相邻支架间空隙不超过100mm。
5)支架顶梁平行于顶板,接顶严密,受力状态良好。
6)支架顶梁侧护板和伸缩梁必须坚持正常使用。
7)相邻支架间不能有明显错差,错差不超过支架顶梁侧护板高的2/3。
8)相邻支架间不能出现咬架和挤架现象,支架垂直于顶板,歪斜角不大于5°。
9)支架与工作面输送机溜槽垂直,支架顶梁与顶板平行支设,其最大俯仰角不大于7°。
2、保证支架初撑力措施
1)泵站压力达到31.5MPa,最低不能小于30MPa。
2)工作面安装YHY60(8)矿用本安型数字压力计监测顶板压力。
按照液压支架从机头至机尾的顺序升序编号,对工作面液压支架压力状况进行监测,要求液压支架大立柱初撑力不低于24MPa。
3)支架的安全阀必须经常检修,始终保持有效。
4)检修班每天全面检查所有支架,发现自动卸载的千斤顶应立即更换。
5)高压管路和液压元件出现漏液或串液现象时,必须及时更换损坏的密封圈、阀片。
6)泵站司机和泵站检修工要始终保证乳化液泵处于完好状态下运行。
7)升架时在支架顶梁接顶后,停留3~5秒后再将操作阀手把打回零位。
3、工作面最大、最小控顶距
最大控顶距=支架长度+循环进度+断面距=3.77+0.6+0.2=4.57m
最小控顶距=支架长度+断面距=3.77+0.2=3.97m
附图5:
工作面最大、最小控顶距示意图
二、特殊时期的顶板管理
1、来压及停采前的顶板控制
1)工作面来压期间的顶板控制
工作面在回采前编制专门的安全技术措施。
工作面在初次来压和周期来压期间,加强工作面顶板来压的预测预报,并在顺槽标明来压位置。
③工作面液压支架的初撑力不低于24MPa,所有单体支柱必须达到初撑力。
④加强上下端头顶板管理,提高支护质量,适当加大支护密度,防止出现端头冒顶。
2)工作面停采时要编制专门的停采安全技术措施,加强工作面的顶板管理。
2、过地质构造及顶板破碎带时的顶板控制
工作面在过断层、薄煤带、破碎带时编制专项措施,加强工作面的顶板控制。
当工作面局部地段片帮较严重时,可超前采煤机移架,及时支护煤壁;在顶板破碎的地段,为了有效地防止顶板冒落、控制煤壁片帮,应采取及时拉超前架的方法维护顶板。
第三节运输巷、回风巷及端头顶板控制
一、两巷超前维护
⑴、超前维护:
02103运输、回风顺槽超前维护必须超前工作面煤壁20m。
⑵、超前方式:
在原有巷道支护基础上,运输顺槽、回风顺槽采用单体液压支柱配合Π型(4m)梁进行一梁三柱棚式维护,棚距0.6m;回风顺槽沿工作面前进方向前5米采用Π型梁进行一梁四柱棚式维护,后15米采用Π型梁进行一梁三柱棚式维护,棚距0.6m。
遇断层或顶板压力大时,根据现场实际情况加大超前维护距离。
所有单体液压支柱必须迎山有力,达到规定初撑力(矿用测压仪测量时达到11.5MPa以上),并且两巷Π型梁只允许超前一个循环回收。
两巷超前单体支柱采用防倒链连接,以防单体液压支柱漏液伤人。
⑶、维护方法:
作业时至少二人配合,一人扶Π型梁,一人立支柱并插液枪升柱,先升起一端再升另一端。
二、端头维护
⑴、维护方式:
机头采用3.2米Π型梁一梁两柱平行工作面棚式维护,第一排支柱与靠工作面侧密集支柱平行布置,排距0.6m,柱距不大于0.8米,但必须留足撤人距离。
只允许超前一个循环回收,单体液压支柱与支架必须支撑有力,达到支护强度。
机尾采用点柱平行工作面进行端头维护,靠落山第一排支柱与靠工作面侧密集支柱平行布置,并打在钢带上,柱距不大于0.8米,但必须留足撤人距离。
其它各排支柱与第一排支柱平行,排距1m。
只允许超前一个循环回收,单体液压支柱与支架必须支撑有力,达到支护强度。
⑵、维护方法:
作业时至少二人配合,一人监护并扶Π型梁,一人立支柱并插液枪升柱。
三、落山侧采用双排密集支柱切顶,后排支柱与支架后沿保持一致。
先回撤切顶支柱,后移液压支架。
⑴、维护方式:
机头采用双排单体液压支柱配Π型梁切顶,柱距不大于0.5m,排距0.6m,第一排采用一梁五柱,第二排采用一梁四柱,在落山悬顶大于2×5m²时,则沿切顶线增打戗棚。
戗棚梁采用Φ≥200mm红松圆木,单体支柱做棚腿,一梁二柱支护。
机尾采用双排单体液压支柱切顶,柱距不大于0.5m,排距0.6m,在落山悬顶大于2×5m²时,则沿切顶线增打戗棚。
戗棚梁采用Φ≥200mm红松圆木,单体支柱做棚腿,一梁二柱支护。
⑵、维护方法:
回撤切顶支柱时,坚持“先支后回”的原则。
用专用卸载手把,站在安全地点远距离回撤,倒入落山侧的支柱必须使用长柄工具勾出。
再将回撤的支柱按规定打好。
切顶柱的单体支柱采用防倒链互相连接。
附图6:
02103综采工作面支护布置图
四、支护质量要求
1、工作面上下安全出口高度不能低于1.8m,行人道宽度不能低于0.7m。
2、工作面上下安全出口达不到安全规程要求时,必须及时对工作面进行调整或刷帮处理。
3、工作面上下安全出口达不到安全规程要求,需要采取特殊方法处理时,另行编制专项措施。
4、工作面在回采过程中,调节工作面刮板输送机的上窜下滑时,要参照工作面两端露出巷帮部分的长度,避免出现严重偏向于工作面某一端的情况。
工作面端头的浮煤浮矸要清理干净,供、排水管路和电缆要吊挂整齐。
5、工作面两顺槽内煤壁出现严重片帮时,要立即采取锚网索等有效方式重新支护,防止片帮范围扩大。
严防因巷道片帮而缩小巷道断面,造成行人道宽度不符合要求。
6、工作面两端头的倾角较大时,要使用单体支柱等配合液压支架进行调整,防止端头支架倒架,生产过程中要及时扶正歪倒的支架,防止因支架歪斜而造成行人不便。
7、工作面两端头每班要指定专人负责安全施工,在不安全的情况下不允许人员经过端头行走。
8、人员翻越胶带或转载机必须经行人过桥,严禁任何人员跨越或乘坐运转中的设备(包括工作面刮板输送机、转载机和胶带运输机)。
经过工作面安全出口时,严格按规定的路线行走。
9、工作面两巷受地质构造的影响,顶板落差较大处,要根据实际情况提前卧底或背顶,确保工作面回采到位时安全出口的规格能达到要求。
五、支护用品管理规定
1、两顺槽内备用的单体支柱、∏型梁等支护器材数量不得少于在用量的10%。
2、两端头回出的单体支柱要运到距工作面30m以外的指定地点分类码放整齐,所有取掉三用阀的单体支柱的阀口必须使用专用阀盖封堵好。
3、两巷内支护用品要分类码放整齐,且挂牌管理。
4、单体支柱要做到不漏液,不串液,密封良好,无外观缺损,不自动卸载。
5、超前支护范围内的单体支柱、∏型梁全部编号管理,严格进行交接班。
6、放置单体支柱时,要降完活柱,且活柱向上,站立存放,并拴好防倒链。
7、工作面备用物品要存放在顶板良好无淋水的地方,达到整齐、清洁、规范要求,且不得影响行人和通风。
8、回采期间工作面坑木消耗主要为两巷及端头临时支护和工作面发生冒顶时的支护消耗。
具体坑木消耗根据实际情况而定。
第四节矿压观测
一、矿压观测内容
1、工作面液压支架初撑力。
2、上、下端头单体支柱的初撑力。
3、两顺槽超前支护单体支柱的初撑力。
4、两顺槽顶板离层仪数据观测。
二、矿压观测方法
1、工作面矿压检测装置:
在支架支柱安设8组YHY60(8)矿用本安型数字压力计。
由专人负责登记矿压监测装置原始记录,报生产科(基建科)分析整理。
2、每天工程技术人员对原始记录情况进行认真分析,以便及时掌握工作面的压力变化情况,当发现工作面的压力突然增大时必须向下一班交代清楚工作面的压力情况,便于工作面在回采期间加强顶板支护质量管理,保证工作面在回采过程中的安全生产。
3、两顺槽内每隔50m安装一个顶板离层观测仪,并进行挂牌管理,每3天观测一次数据,做好记录,并认真分析,发现顶板、巷道有异常现象时及时采取措施。
4、回采期间加强两顺槽内顶板管理,发现构造带、顶板破碎带等地点要视情况加密顶板离层仪的安装数量,并做好观测工作。
三、观测时间要求
支护质量检测:
整个生产期间。
四、管理规定
1、要以严谨的科学态度进行读数,不得马虎,更不能凭自己想象造数。
2、要爱护仪表、保护仪表、严禁随意破坏各种仪表。
3、与观测无关人员严禁对仪表进行随意调整。
4、读数时须要平视仪表表盘,力求精确。
5、上井后须及时将观测数据上交生产科(基建科)共同分析矿压变
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