煤矿工作掘进工作面作业规程.docx
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煤矿工作掘进工作面作业规程
第一章地质概况
一、巷道穿越的煤(岩)层和围岩特征及其柱状图
1、煤层情况:
721001工作面穿越2#(九尺)煤,煤层厚度稳定;工作面标高930—1069m,盖山厚度510—647m;煤厚1.80—3.01m,平均2.41m,结构简单。
预计靠近杜儿坪断层的区段倾角变化较大,可能达到7°以上,影响正常掘进。
工作面前部煤厚较薄,约1.8m,托夹石掘进,后半部夹石会逐渐尖灭。
切眼附近煤层较厚,约3.01m。
2、围岩特征:
煤
岩
层
顶
底
板
情
况
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩石特征
老顶
细砂岩
1.50
灰黑色,以石英长石为主含有煤屑及暗色矿物,上部为细砂岩。
直接顶
砂质泥岩
3.00
深灰色,含植物化石。
伪顶
直接底
细砂岩
1.70
具水平层理,局部鳍状结构。
老底
中砂岩
14.34
黑灰色,以石英为主,局部颗粒较粗,底部含硕。
3、煤岩层综合柱状图(见附图一)。
二、地质构造及其平、剖面图
1、褶曲:
工作面设计切眼附近为一向斜结构,轴向北西,两翼倾角平均为7°。
2、陷落柱:
参照南九盘区陷落柱实际揭露情况,预计本工作面陷落柱发育,数量8—12个,预计长轴30—80m,短轴20—50m。
3、断层:
预计工作面前部断层数量较少,只发育在陷落柱附近。
4、地质预测剖面图(见附图二)
三、掘进工作面周围的采掘情况
本工作面北邻南大巷及南翼总回风巷,南邻杜儿坪断层,东邻南九盘区,西邻721002工作面(未送)。
四、掘进工作面周围的预计水文地质条件
水文地质条件简单,地质构造附近有少量裂隙水。
最大涌水量0.05m3/min,正常涌水量0.001m3/min。
五、掘进工作面周围煤(岩)层预计瓦斯涌出量,煤层发火期、煤尘爆炸性等。
瓦斯
掘进中瓦斯涌出量为1.0m3/min。
煤尘
煤尘有爆炸危险性,爆炸指数16.45%。
煤的自燃
煤层自燃倾向等级Ⅲ级,为不易自燃。
六、重要地质情况预报及提示
1、杜儿坪断层附近地质构造极其复杂,煤层倾角变化大。
陷落柱、断层数量多、个体大、落差大、延伸长、顶板裂隙发育,会给掘进施工带来较大影响,届时根据实际情况制定安全措施。
2、地质构造附近顶板破碎,裂隙发育,应加强顶板支护及两帮的维护。
3、2#煤层由2#上与2#两层逐渐合并为2#煤,其层间距变化较大,届时根据其实际层间距确定具体支护方式。
第二章工程概况
一、巷道用途简述
721001工作面包括正巷、副巷、切眼。
副巷为回采时运料巷;正巷为回采时运煤巷;切眼内安装支架、采煤机、运输机进行回采。
二、巷道平面布置图(见附图三)
三、巷道工程量、服务年限
721001工作面正巷全长2034m;副巷全长2034m;切眼228m,绞车窝3个共9m。
721001正巷斜横川77m,副巷斜横川88m,721001工作面总工程量为4470m。
服务年限:
预计2年。
开工时间:
2008年10月5日
四、工程施工安排
721001副巷斜横川→721001副巷→721001正巷斜横川(A-B段)→721001正巷(B-C段)→721001切眼。
五、矿压观测
1、观测对象:
721001正巷、副巷。
2、观测内容:
巷道顶板离层量,锚杆、锚索锚固力。
3、观测方法:
顶板离层量观测使用型顶板离层仪,巷道每50m安设一个顶板离层仪,离层仪打设在巷道中央顶板上。
每5天观测一次并做好记录。
根据观测结果,如顶板下沉严重时,及时汇报生产科及有关领导,及时采取措施。
锚杆锚固力采用LBZ-200型拉力计,每50米做一次试验,每次三组,直至巷道掘送完毕。
第三章巷道断面及支护形式
一、巷道断面
1、巷道断面形状及尺寸表:
巷道名称
形状
净宽(m)
净高(m)
净断面(m2)
备注
721001正巷
矩形
4.2
2.8
11.76
1—1断面
1’—1’断面
梯形
上宽3.3
2.6
9.88
7—7断面
下宽4.3
721001副巷
矩形
4.0
2.6
10.4
2—2断面
梯形
上宽3.3
2.6
9.88
6—6断面
下宽4.3
721001切眼
矩形
5.5
2.6
14.3
3—3断面
皮带机头硐室
矩形
4.8
2.8
13.44
4—4断面
水窝
矩形
2.4
3.3
7.92
5—5断面
南十轨道巷与南十皮带巷联络横川
矩形
3.7
2.8
10.36
8—8断面
绞车窝
矩形
3.7
2.6
9.62
9—9断面
2、巷道设施布置:
(具体布置见附图四)
施工期间,压风管(3寸)、静压水管(3寸)、排水管(2寸)布置在巷道前进方向右帮固定在顶角锚杆上,每10米安设一个标准连接卡子,每5米加一个“C”型钩;风筒布置在前进方向左侧靠近顶板处;电话线、瓦斯监控线、信号线、电源线布置在巷道前进方向的左帮,使用专用电缆挂钩每隔1m紧贴煤壁帮锚或棚腿吊挂一道;胶带运输机铺设在巷道前进方向右侧,距右帮间距为1.1m,人行道布置在巷道前进方向的左侧,距左帮间距不小于1.5m。
二、永久支护型式
1、本工作面施工采用全锚支护,顶板采用W刚带、锚杆、锚索、钢筋网联合支护;两帮均采用菱形网、W铁片、树脂锚杆支护。
支护材料、规格及相关参数见表及支护断面图:
编号
名称
用途
规格
1
顶锚杆
顶板支护
φ20×L2000mm螺纹钢锚杆
φ20×L1800mm螺纹钢锚杆
φ18×L1800mm螺纹钢锚杆
2
帮锚杆
帮支护
φ20×L1800mm螺纹钢锚杆
φ18×L1800mm螺纹钢锚杆
φ16×L1600mm螺纹钢锚杆
3
W型钢带
顶板支护
L4000mm钢带L3200mm钢带
L3800mm钢带L2400mm钢带
L3500mm钢带L1800mm钢带
4
锚索
顶板支护
φ17.8×L5000mm钢绞线
5
方铁片
锚索配用
200×200×16mm(φ6mm)
6
钢筋网
顶板铺设
φ6×1600×850mm
7
菱形金属网
全锚帮用
2000×1600mm
1200×1600mm
8
W铁片
煤帮支护
200×200×50mm
9
垫片
顶、帮锚杆配用
100×100mm
10
树脂凝固剂
锚固
K2355
11
工字钢棚梁
锚棚联合支护
11#矿用工字钢3.6m,净口3.3m
11#矿用工字钢3.2m,净口2.9m
12
工字钢棚腿
锚棚联合支护
11#矿用工字钢2.6m
11#矿用工字钢3.0m
13
单体液压支柱
切眼用
DZ28-30/100
2、在掘送过程中,遇顶板破碎压力显现或遇无炭柱等地质构造,无法采用全锚支护时,改为锚棚联合支护。
三、支护及控顶距
(一)临时支护
1、全锚采用及时打注锚杆作为临时支护;架棚支护时,采用前探梁作为临时支护,用三对专用吊环或锚链固定在工棚的钢梁上,穿入两根长3.5m的工字钢或“π”梁作为前探梁。
2、临时支护工艺及要求:
(1)掘进机割够1.2m后,将掘进机退出掌头3-5m,将截割头落地停机并闭锁,断开掘进机电源开关。
待司机盖好截割头护罩后,锚杆支护工站在永久支护下,用长度不小于1.8m的长柄工具处理顶帮的浮岩活石并进行敲帮问顶,确认无危险后,人员站在永久支护侧铺设顶网,最后进行锚杆支护作业。
(2)巷道采用锚棚支护时,用将长破板斜插入棚腿探至工作面的方法作为两帮临时支护。
(3)采用炮掘施工锚棚支护巷道时,工作面向外10m的棚腿必须加设防倒装置。
(4)加强顶板管理,发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声,要立即停止作业,撤出人员,待顶板稳定后,方可继续施工。
(二)锚杆支护工艺及要求
1、最大控顶距为1.2m,最小控顶距为0.4m,循环进度为0.8m。
施工过程中,顶板遇构造节理发育、顶板破碎,要采取加强支护措施,及时加挂钢筋网;遇顶板压力显现时要及时缩小循环,最大控顶距改为1.0m,最小控顶距改为0.4m,锚杆间排距为0.6m。
2、锚杆间排距按设计要求进行布置,扭矩和锚固力达到要求。
3、巷道超挖超过300mm,必须在其旁边补打锚杆。
4、全锚最大(最小)控顶、帮距的平、剖面图(见附图五、六)。
四、质量标准化管理
1、施工中杜绝出现锚杆、锚索松动现象。
2、验收员必须将各班所施工的工程作好标记,并认真填写质量验收记录,以备后查。
3、各班的跟班队长、工长、验收员是当班质量负责人,必须严把质量关,确保当班工程质量达标,对不合格的工程必须返工处理直至合格。
4、激光指向仪使用及中腰线管理严格遵守《杜儿坪矿技术管理规范汇编》中第291-303条的相关规定。
5、严格执行西山煤电集团公司二00八年元月出版的《生产矿井安全质量标准化标准及考核评级办法》中的有关规定:
全锚支护标准:
(1)、巷道净宽0~+200mm。
(2)、巷道净高0~+200mm。
(3)、锚杆安装:
安装牢固,托板密贴壁面,未接触部位必须楔紧;锚杆抗拔力最低值不小于设计值,锚杆外露长度不大于50mm;锚索锁定后预应力最小值不小于设计值,锚索外露长度不大于300mm。
(4)、铺网质量:
铺设平整,网边搭接压茬严密,接茬使用8#铁丝隔孔连接,基本密贴壁面,空帮处必须用破板勾严。
(5)、钢带铺设:
安装牢固,基本密贴顶板,不松动。
(6)、锚杆间、排距:
-100~+100mm。
(7)、锚杆孔深度:
顶锚:
1950~2000mm。
帮锚:
1750~1800mm。
架棚支护标准:
(1)、巷道净宽0~+30mm。
(2)、巷道净高0~+50mm。
(3)、水平巷道前倾后仰:
支架前倾、后仰不超过±0.5°。
(4)、支架迎山角:
迎山角不超过设计+0.5°,不得退山。
(5)、撑(拉)杆位置、数量:
撑(拉)杆和垫板的位置、数量全部符合设计要求。
(6)、背板安设位置、数量:
全部背板背紧背牢,背板的排列位置和数量基本符合设计要求。
(7)、柱窝深度底梁铺设:
柱窝挖到实底,底梁铺设在实底上,其深度符合设计要求。
(8)、支架梁水平、扭矩:
水平≤40mm、扭矩≤80mm。
(9)、支架间距:
-50mm—+50mm。
第四章掘进方式
一、综掘掘进方式及工艺流程
1、掘进方式:
采用全断面跟2#煤层顶板一次成巷方式掘进,选用EBZ-160型掘进机,721001正、副施工使用DSP1010/650型可伸缩胶带输送机,切眼施工增设一部电滚筒皮带输送机配合掘进机截割出煤循环作业。
2、生产工艺流程:
(见附图七)
交接班、安全质量检查→延长胶带输送机→割煤→敲帮问顶→临时支护→永久支护→下循环。
3、检修工艺流程:
(见附图七)
检修前准备→检修掘进机各部、加油、更换截齿,检修各部皮带输送机、刮板输送机及延伸,和其它工作→收尾。
4、掘进机截割工艺:
截割程序断面图(见附图八)
为了控制顶板,减少空顶时间,便于装载和提高工时利用,首先将截割头从工作面底部煤层中切入割头的4/5深度,沿巷道底部煤层左右截割,然后抬起截割头左右切割,由下往上反复几次,直到顶板,然后拉底切割,最后刷两帮,保证巷道成型。
待支护完毕后,循环作业。
5、遇底部岩石坚硬,不宜掘进机截割时,则采用震动爆破的方法松动岩石,协助掘进机截割。
(炮眼布置及参数见附图九、十)
二、炮掘掘进方式及工艺流程
1、掘进方式:
721001正、副巷施工采用全断面正向装药一次起爆的作业方式。
(炮眼布置及参数见附图十一、十二)
2、工艺流程:
(见附图六)
准备→钻眼→检查瓦斯→装药连线→检查瓦斯→撤人放警戒→爆破→检查瓦斯及爆破效果→维护顶板→出煤→临时支护→永久支护→收尾。
3、爆破工序要求
(1)放炮前,必须详细检查掌头10m范围内的支护,发现问题及时处理。
(2)必须依据中腰线在工作面按炮眼布置标定眼位。
(3)严禁钻眼与装药平行作业和严禁在残眼内钻眼,并坚持湿式打眼。
(4)严格执行“一炮三检”和“三人联锁”制度。
三、作业方式
工作面割煤、运煤、运料平行作业,割煤、支护循环进行。
第五章运输方式及管理
一、煤的运输方式
机掘施工时:
掘进机落煤→掘进机桥式转载机→650型胶带输送机(刮板输送机)→80型胶带输送机→南大巷3#煤仓→5吨矿车→井底车场煤仓→强力皮带→地面。
炮掘施工时:
爆破落煤→掘进机出货(经掘进机桥式转载机)→650型胶带输送机(刮板输送机)→80型胶带输送机→南大巷3#煤仓→5吨矿车→井底车场煤仓→强力皮带→地面。
二、矸石的运输方式
工作面落矸→掘进机装运→桥式转载机→胶带输送机(刮板输送机)→南大巷3#煤仓→1.5吨矿车→副斜井→矸石山。
三、材料、设备运输方式
采用轨道运输,电机车、绞车牵引,运输至料场后,人工抬运至使用地点。
其路线如下:
地面→副斜井→1010水平南大巷→南十斜坡→南十材料斜坡→南十轨道巷→工作地点。
四、人员运输方式
人员乘坐索车至井底车场,再乘坐架线电机人车至南十盘区,步行至工作面。
四、运输管理规定及措施
1、各类司机必须持证上岗,并严格执行各设备操作规程。
2、进出大型设备配件或支护材料时,至少三人配合作业,运输前首先检查装车高度、宽度及捆绑是否牢固、合理,平板车之间连接必须使用锚链、U型环连接,螺丝必须带满扣,绞车必须由采区准备队专职司机操作,警戒人员必须在安全地点设好警戒。
3、斜坡运输时,警戒人员必须在斜坡上下安全地点设好警戒,并严格执行“行车不行人、行人不行车”制度。
4、人工抬运大型设备、配件时,必须捆绑牢固结实,人员要相互配合好,动作协调号令一致,防止碰伤。
5、抬运工字钢、风水管等长物件时,人员要相互配合好,保持一定的安全距离交错行走,动作协调号令一致,轻拿轻放,防止物件反弹伤人。
6、盘区材料运输,严格执行三采区准备队制定的《盘区运输作业规程》以及矿有关运输的规定。
第六章通风管理
一、风量计算及局部通风系统图:
(一)风量计算:
1、压入式通风时,以稀释、排除掘进巷道炮烟所需的风量:
m3/min
式中:
T—掘进巷道通风时,一般为20—30min;(取20min)
S—掘进巷道的净断面。
取10.36m2
A—掘进工作面同时爆破的炸药量。
取11.2Kg
L—掘进巷道的通风长度。
取2034m
L稀=400A/S≈381m
L稀=从掘进工作面至稀释炮烟到安全浓度距离。
L值的确定以:
L
L值取381m
经计算:
Q压=237m3/min。
2、按瓦斯涌出量计算:
Q掘=100×q沼K/Cm3/min。
式中:
q沼—瓦斯绝对涌出量。
取1.0m3/min。
C—掘进巷道中风流的瓦斯允许浓度。
取1.0%。
K一瓦斯涌出量不均衡系数。
取1.6。
经计算:
Q掘=160m3/min。
3、良好的劳动气候条件所需风量:
Q掘=60×V小×Sm3/min
式中:
V小—创造良好的劳动气候条件最低风速,一般取0.2—0.3m/s。
选0.25m/s
S—掘进巷道的净断面。
取11.76m2
经计算:
Q掘=176.4m3/min。
4、按工作面同时工作最多人数计算:
Q掘=4N
N—工作面同时工作时最多人数为30人。
经计算:
Q掘=120m3/min。
掘进工作面需风量取以上四式最大值Q掘=237m3/min
5、按局扇配风量计算:
Q配=Q局+15Sm3/min
式中:
Q局一局扇的吸入风量,2×30KW风机开单电极,取311m3/min
S—巷道断面积,取11.76
经计算:
Q配=487m3/min
6、风速验算:
Q掘
V=────m/s
60×S
式中:
V—风速,m/s
Q掘——掘进吸风量所需风量,3113/min
S——掘进巷道净断面。
取11.76m2
经计算:
V=0.44m/s
以上验算符合《煤矿安全规程》风速规定,因此风机配风量为487m3/min。
根据以上计算得知:
选用一台2×30KW风机可满足掘配风量要求。
(二)局部通风系统(见附图十三)
新鲜风流:
地面→主、副斜井→1010水平南大巷→南十材料运输斜坡→新南十轨道巷→联络巷→局扇→工作面。
污风风流:
工作面→南十集中皮带巷→联络巷→1117总回风巷→新华村回风井→地面。
二、安全监测、监控仪器、仪表布置:
1、工作面安设瓦斯监测探头T1,回风口安设探头T2。
探头与动力分路开关必须联锁,实现瓦斯电闭锁,瓦斯探头安设位置及功能见下表(工作面开口掘进5m时,可只安设T1探头,但从巷道推进到30m起必须安设T2,当推进到800m时,必须安设T3):
项
头
探
目
T1
T2
T3
安设位置
工作面距掌子头5m范围内;距顶≤0.3m,距帮≥0.2m,无风筒侧。
距全风压回风口10—15m范围内;
距顶≤0.3m,距帮≥0.2m,无风筒侧。
400m处;距顶≤0.3m,距帮≥0.2m,无风筒侧。
瓦斯
报警点
≥1%时
≥1%时
≥1%时
瓦斯
断电点
≥1.5%时
≥1%时
≥1%时
断电范围
掘进巷道所有非本安型电气设备。
复电点
瓦斯浓度<1%时,方可恢复送电。
2、瓦斯探头由监控队负责安装、延线和维护,须定期检查瓦斯探头的准确度、灵敏度。
T1探头的挪移由各班工长一人负责,随循环的推进及时前移。
3、工长、掘进机司机、爆破工、电工必须携带便携式瓦斯报警仪。
工长的仪器挂于掌子头5m范围内,距顶不大于0.3m,距帮不小于0.2m,无风筒侧。
4、干部下井携带便携式瓦斯报警仪,随时检查瓦斯浓度。
5、当工作面瓦斯浓度达到1%时,须停止作业,当瓦斯浓度达1.5%时,电源自动切断,工作人员应立即撤出,汇报采区调度等候处理。
6、洒水灭尘时严禁将水洒在探头上。
7、通风安全监测、监控仪器仪表布置图(见附图十四)。
三、综合防尘、防灭火措施
(一)安装说明见下表
巷道名称
净断面(㎡)
水袋容量(L/个)
应设数量
(个)
实设数量
(个)
总水量
(L)
721001正巷
11.76
20
118
120
2400
721001副巷
10.4
20
104
104
2080
(二)综合防尘、防灭火设施布置图(见附图十五)
四、通风管理规定及措施:
1、施工中,配备2台30KW风机,一台为主风机使用专供线路供电,另一台为付风机,使用动力线路供电。
两台风机实行双电源自动切换,每天由专职电工进行试验,杜绝无计划停风。
风机距回风口不得小于10m,吸进风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%,风筒出风口距掌子头距离保持在5—10m范围内。
2、通风区配专职瓦检员按巡回检查路线进行瓦斯检查,杜绝空班漏检。
3、所有作业人员应爱护通风设施,发现风筒断开或有破口时,应及时补接好,杜绝无风、微风作业。
4、掘进作业中遇构造瓦斯涌出异常时,必须立即停止工作,撤出人员,切断电源并及时汇报采区调度。
第七章机电管理
一、设备配备表及在施工巷道中的布置
1、设备配备表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
掘进机
EBZ-160(246KW)
台
1
2
桥式转载机
QZP-160
部
1
3
胶带输送机
DSP1010/650(55KW)
部
2
电滚筒
部
1
切眼使用
4
刮板输送机
SGW-40
台
1
横川使用
5
风动锚杆钻机
MQT系列
台
3
6
风动煤钻机
ZMS60
台
3
7
水射流降尘装置
SCZ-Ⅲ
台
1
8
综合保护
ZXZ8-4KVA
台
1
9
磁力起动器
QBZ—225
台
2
QBZ—80
1
QBZ—30
2
2、设备布置图(见附图十六)
二、供电系统图(见附图十七)
三、供、排水及压风系统
1、供水系统:
坑外高山水库→副斜井→1010水平南大巷→南十材料运输斜坡→工作面。
2、排水系统:
工作面水窝→南十材料运输斜坡→1010水平南大巷→井底储水仓→地面。
3、压风系统:
坑外压风机房→副斜井→1010水平南大巷→南十材料运输斜坡→工作面。
四、通讯系统
1、由监控队负责,在工作面皮带头安装一部电话,当巷道掘进400m后,工作面安装第二部电话,并随工作面的推进及时前移。
2、电话应语言清晰、线路整齐、话机完好,保证井上下通讯畅通。
3、电话安好后,由本队固定一名兼职电话工负责管理电话,应挂在安全无淋水、行人畅通处,严禁人为损坏。
4、当电话发生故障后,应及时通知监控队进行维修更换。
五、机电管理与措施
1、各工种操作人员必须持证上岗,严禁无证操作,并严格执行《机电设备操作规程》的有关规定。
2、工作面供电严格执行供电设计。
3、检修电器设备前,必须先检查设备附近瓦斯浓度,只有瓦斯浓度小于1%时,方可进行。
4、检修机械设备,必须将设备供电开关手把打至零位,并闭锁。
5、电气设备检修时,必须停电,严格执行《杜儿坪矿停送电管理规定》。
6、风机供电必须实行“三专两闭锁”(即专用开关、专用变压器、专用线路;风电闭锁、瓦斯电闭锁)。
7、电器设备必须完好无失爆,做到“三无、四有、三齐全”(即无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头;有过电流和漏电保护装置、有螺钉和弹簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置;防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全),设备完好达标。
保护装置灵敏可靠;严禁明火操作、带电作业或带电挪移电器设备。
8、电缆信号线吊挂整齐,五小件牌板化。
9、生产过程中出现顶闸现象,必须联系专职电工处理,严禁其他人员强行送电。
10、注油工按照注油周期及时对设备进行注油,并每月按时提供油质进行化验。
11、设备实行包机制管理,保证足够的检修时间,定期维护检修,并认真填写设备运行检修记录。
12、掘进机不截割时截割头落地先断电后放下防护罩,确保安全。
13、安装、和拆除大型设备或配件时,必须在起吊处打注专用吊挂锚杆。
第八章劳动组织
一、劳动组织
1、劳动组织:
各班各工种人员配备,劳动组织图表(见附表二)。
2、作业方式:
队组实行“四六”工作制,一检修班,三个生产班。
掘进班每班6个循环,循环进尺0.8m,循环率90%,日进尺12.96m,每月按30天计,月进尺388.8m。
3、严格执行交接班制度:
(1)各班长必须认真组织,严格执行交接班制度。
(2)每个生产班必须由工长统一领工,做到集体入井、集体交接、集体收工、集体升井。
(4)进入工作面地点后,必须与上一班岗交岗、口对口交接清楚,交接不清不能走。
二、作业循环方式、正规循环作业图表(见附表一)。
三、主要技术经济指标(见附表三)。
第九章煤质管理措施
1、加强顶板管理,尤其过地质构造带时,要提高支护质量,防止滚帮、冒顶事故发生。
2、根据地质资料,该工作面煤层前半段须割底部岩石0~2.0m。
施工过程中大于300mm的石块要施工矸石硐存放。
3、施工遇无炭
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