煤矿作业规程分析.docx
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煤矿作业规程分析
煤矿作业规程分析
一、采区范畴
上部境域:
+313.5标高,左四路平巷。
下部境域:
+310.3标高,左五路平巷。
右部境域:
到断层。
左部境域:
距主巷道留20米保安煤柱作为停采线。
走向长度:
110米。
倾斜长度:
平均50米。
采区面积:
5500平方米。
走向
倾向
左部
右部
上部
下部
停采线
开切眼
回风道
运输道
二、地质构造:
〔褶曲、断层、水文、围岩变化、煤层稳固情形〕
该区地质构造比较简单,运输巷道、溜子道、回风道及开切眼掘进期间,没有发觉断层,对开采可不能有阻碍。
本区煤层赋存较稳固,煤层倾角平均在38度平均8度。
,煤层平均厚度0.8米。
本区水文较简单,在开拓、掘进施工中没有发觉淋水现象。
该区煤层瓦斯涌出量不大,黑龙江省煤炭工业治理局2007年鉴定为低瓦斯矿井,但在回采过程中,应加强瓦斯治理。
三、煤层顶底板情形
顶底板
岩类别
厚度
岩性
顶
板
老顶
沉积岩
无伪顶
直接
水平层理沉积岩
6~8m
中砂岩
伪顶
底板
沉积岩
20m
细砂岩
四、煤层特点
项目
单位
指标
备注
煤层厚度
最大~最小/一样M
0.4~1.0/0.8
煤层倾角
最大~最小/一样X°
3~8/5
煤层硬度
F
坚硬
煤层层理
发育程度
发育
煤层节理
发育程度
不发育
煤
质
灰分
%
35.23
挥发分
%
27.7~38.15
容重
T/m3
1.3
自然发火期
有自燃倾向
瓦斯等级
低瓦斯
煤尘爆炸指数
%
45
五、可采储量
煤层名称
工作面尺寸
采高
m
可采储量
〔吨〕
走向〔m〕
倾斜〔m〕
4号层
100
50
0.8
4400
六、采区开采与邻近采区开采及地面阻碍说明
本采区下部靠近左六片采空区,有采动压力,上部为左三路掘进工作面,回采时比较好治理。
该区地表为山区,该区地面标高在+350以上,有天然森林及人工林。
无铁路、无河流在垮落区范畴内,本区的开采对地表阻碍不大。
七.小井及其它
本区地表垮落范畴内没有小井,本区的开采受水害的阻碍不大。
但必须做好水灾应急处理打算,讲明水灾的避灾路线,教育井下全体职工及治理人员注意观测涌水量,一有水量增大变化及时向带班人员及矿领导汇报。
八、煤层综合柱状图〔示意图〕
第二章、工作面设计
一、工作面设计参数
采煤方法
走向长壁
落煤方式
炮采
工作面长
50m
倾角
3-8°
采高
0.8m
作业方式
两采一准
一次进度
1.0m
顶板治理
自然垮落,人工挑顶
采 煤
炮采落煤
工作面运输机
V-5.5KW
支护形式
带帽点柱及密集
一次放顶步距
2.0m
最大控顶距
五排4.4m
最小控顶距
三排2.4m
排距
1.0m
备
注
最大控顶距五排柱子时,为一排密集四排带帽点柱,最小控顶距三排柱子时,为一排密集二排带帽点柱。
柱距
0.8m
密 集
每3m留0.5m观看孔
二、顶底板特点说明
该区为关门咀子勘探区4号层,煤层顶板没有伪顶、直截了当顶水平层理沉积岩6-8米中砂岩,比较稳固,节理裂隙不发育,好治理。
底板为20m的灰色粗砂岩,较坚硬,依照以往开采本层煤体会及实际情形来看,回柱放顶后顶板大多数能够自然冒落,即使局部显现悬顶,通过挑顶后,也能充分冒落,其冒落高度达到采高的1.5倍,因此该面顶板确定为稳固顶板。
三、采区要紧特点说明及采煤方法,顶板治理,支护方式选择依据
采煤方法用走向长壁后退式,该采面煤层受地质构造阻碍,近水平煤层,局部压力较大,依照煤层赋存条件及现有设备和开采体会,确定采纳走向长壁后退式采煤方法,实行人工分段放顶,顶板自然垮落和人工挑顶的方法治理顶板,用带帽点柱及密集操纵顶板的稳固性。
在顶板治理方面还应采取如下措施:
1、实行正规的长壁后退式开采。
2、回采工作面正常生产过程中必须随时观看顶板状况,发觉裂隙、水线、断层、淋水等情形必须赶忙采取加强支护的措施,防止直截了当顶明显离层而产生冒顶。
3、要保持顶板的完整性,炮后及时补充带帽点柱防止局部空顶。
4、加强工程质量,严格按设计施工。
5、顶板破裂时缩小控顶距。
安60㎝×50㎝排、柱距治理顶板。
四、采煤工作面顶板压力运算及支柱选择
1、顶板一次冒落高度运算:
H=M/〔Kp-1〕
=1.2/〔1.3-1〕
=4
式中:
H——顶板一次冒落高度
M——采高〔m〕
Kp——岩石碎胀系数
2、工作面顶板压力运算:
P=H×L×d×r×2×cosα
=4×50×4.4×2.5×2×cos5°
=4383.2t
式中:
P——工作面顶板压力t
H——顶板一次冒落高度m
L——工作面长度m
d——工作面最大控顶距离m
r——岩石容重 取 2.5t/m3
2——动压系数
α——煤层底板倾角2°
3、每平方理论压力运算:
P理=P/S
=4383.2t/220
=19.92t/m2
式中:
P理——每平方米理论压力t/m2
P——工作面顶板压力 t
S—最大控顶距离时顶板总面积 m2
4、木支柱直径选择:
φ=〔1.1~1.25〕√L
=11.18cm
式中:
φ——支柱直径cm
L——支柱长度 m
5、支柱密度运算:
工作面长度50m,柱距0.8m,排距1.0m。
最大控顶距离时支柱根数450根。
工作面支柱总数为450根。
支柱密度为:
W=C/S
=450/220
=2.045t/㎡
式中:
W——支柱密度根/m2
C——最大控顶距离时支柱根数根
S——最大控顶距离时工作面总面积 m2
6、每根支柱的支撑力:
FZ=F×A
=400×153.8
=61.5t/根
式中:
FZ——每根支柱的支撑力 t/根
F—每平方厘米支柱纵向支撑压力 kg/cm2
A——按最小支护横截面运算面积〔0.07〕2×3.14
依照不同材质支柱支撑力按下表取值
木 材
种 类
支撑压力kg/cm2
松 木
200
桦 木
300
落叶松
400
柞 木
400
7、每平方米支柱实际支撑力运算
P实=W×FZ
=2.045×61.5
=125.76
8、安全系数检验:
P实/P理
=125.76/19.92
=6.31≥2.5
式中:
P实——每平方米支柱实际支撑力 t/m2
P理——每平方米理论压力 t/m2
9、结论:
通过安全系数校验 符合支护要求
五、工作面支护:
1、支护方式:
工作面见五返二,排距1.0m,柱距0.8m,最大控顶距离4.4m,工作面4排带帽点柱,1排密集支柱治理。
最小控顶距离2.4m。
工作面2排带帽点柱1排密集支柱治理。
放顶步距2.0m,顶帽和工作面垂直。
齐梁齐柱式布置。
2、工作面运输机头机尾支护设计:
机头采纳5m×4m煤柱治理,延运输巷道向上留5m长,4m宽煤柱,超前10米,作两个5m长上山眼为超前出口,机尾采纳5m×4m煤柱治理。
3、上、下巷爱护:
上巷超前20m加强支护,采纳双排木柱。
靠巷道处用5m×4m煤柱治理延空留巷。
下巷超前20m加强支护,采纳双排木柱,支柱间距1.0米。
下巷爱护采纳留设5m×4m护巷煤柱。
顶板破裂处采纳架设木棚或架设密集木棚。
六、储量运算
1、采区地质储量
110×50×0.8×1.3=5720T
2、工业储量
90×50×0.8×1.3=4680T
3、煤柱缺失
4×5×15×1.3=390T
4、回采率
回采率=煤柱缺失/工业储量×100%
4292/4680×100%=91.6%
七、工作面落煤
1、打眼放炮
〔1〕、炮眼布置〔水平眼距、顶底眼距、府角、倾角〕
说明:
封泥长度应符合«煤矿安全规程»第三百二十九条规定,每次最多联三个眼,先放底眼,后放顶眼。
〔2〕、炸药量运算基础
本煤层煤的硬度中等,工作面长度50米,采纳两排炮眼,眼深1.2米,眼距1.5米,每炮眼装炮量450g,总炮眼66个。
〔3〕、炸药量运算
日产量运算:
长度50米,每循环进尺1米,煤层采高0.8米,50×1.3×1×0.8=52t。
设计火药消耗量定额0.571kg/t。
雷管消耗量定额为1.26个/t
采煤工作面炮眼布置表
炮眼
名称
眼深
〔m〕
眼距
〔m〕
装药量〔g〕
工作面长度
炮眼
个数
总装药量〔g〕
顶 眼
1.2
1.5
450
50m
33
14850
腰 眼
底 眼
1.2
1.5
450
50m
33
14850
辅助眼
合计
50m
66
29700
八、木材消耗
〔1〕、坑木消耗运算表
支架
名称
支架间距
m
工作面长度m
支架
架数
坑木量运算
新材料
直径
cm
长度
m
材积
m3/根
根数
立方米
顶
子
顶
帽
50
0.6×0.15×0.06
0.0054
450
2.43
木柱
0.8
70
350
12
0.8
0.015
250
3.76
密集
0.2
70
230
12
0.8
0.015
200
3
加强支护
1.0
20
40
14
2
0.072
40
2.88
循环坑木消耗0.8244m3,设计坑木消耗定额15.85m3/kt。
〔二〕、坑木消耗说明,腿子长度0.8米,直径12cm,顶帽长60cm、宽15cm、厚6cm。
回收率91%,缺失9%。
九、运输巷运输方式
平巷采纳人力推车,平共巷长度为110m,坡度2‰。
斜巷采纳绞车运输。
平巷运输,人力推车注意了望,每车间距不得小于40米,严禁放飞车,同时严禁登车。
斜巷钢丝绳每日检测一次,并有记录。
十、采区通风
〔一〕、通风系统
1、采区及工作面入、回风系统,
矿井通风方式为抽出式,通风设备主扇型号为FBCDNo10/22×2型2台,电机功率为2×22kw。
矿井共有采煤工作面一个、掘进工作面一个,实测矿井入风量为840m3/min,回风量为861m3/min。
2、要紧入、回风巷道状况
该井两条道巷,副井为回风井,主井为入风井,要紧入、回风巷道均为完好巷道,不存在失修现象,断面在4.6㎡以上,不阻碍该区通风。
〔二〕、采区内通风设施
该区通风设施共2处,即:
左四路两道行车风门,此门是联锁风门。
开采左五片时,此风门对开采没有阻碍。
〔三〕、瓦斯、煤尘、煤层自燃发火期
该工作面瓦斯绝对涌出量为0m³/min,是低瓦斯工作面。
相对瓦斯涌出量为8.43m³/t,在瓦斯治理上按高瓦斯工作面进行治理,上齐监控设备,工作面上巷设CH4传感器,瓦斯超限赶忙断电。
该煤层有自然倾向。
煤尘爆炸指数45%。
〔四〕、风量选择及运算
选 择 依 据
计 算 公 式
需 用 风 量
1按人员运算
Q=4N
40m3/min
2按炸药量运算
Q=25A
67.5m3/min
3按沼气涌出量运算
100qCH4×2.1
17.64m3/min
4按工作面温度
Q=60VS
164m3/min
选 择 风 量
取以上最大值
164m3/min
风 速 校 核
60VS≤Q≤240S
200m3/min
式中:
N ——工作面同时工作最多人数 10 人
A ——工作面一次爆破的炸药量 2.7 kg
qCH4——回采工作面的沼气涌出量 0.084 m3/min
S ——回采工作面的平均断面 2.72 m2
〔按最大控顶距离和最小控顶距离面积的平均值运算〕
V ——风速0.8m/s 〔取值按右表〕
温度与风速表
工作面温度C°
工作面风速m/s
<15
0.3~0.5
15~18
0.5~0.8
18~20
0.8~1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
运算:
1 Q=4N=4×10=40m3/min
2 Q=25A=25×2.7=67.5m3/min
3 Q=100qCH4×2.1=100×0.084×2.1=17.64m3/min
4 Q=60VS=60×0.8×2.72=130.56m3/min
风速校核:
60VS≤Q≤240S=163≤200≤816m3/min
经风速校核:
该工作面取风量200m3/min符合要求。
十一、防治瓦斯治理安全措施
1、瓦斯检查员,巡回检查工作面、上隅角、软、硬帮、入风流、回风流的瓦斯浓度。
瓦检员必须认真填写卡片,在工作面现场交接班。
严格执行〝一炮四检〞和〝三人联锁放炮〞制。
2、放炮员放炮时严格按照«作业规程»和«煤矿安全规程»有关规定执行。
3、该工作面放炮必须使用煤矿许用炸药和水炮泥,炮泥要封满,同时在炮前、炮后洒水消尘,禁止放明炮、糊炮和动力线放炮,严格执行〝七不准〞放炮规定。
4、禁止放炮、出煤同时进行。
5、班〔组〕长、放炮员要配带便携式瓦斯报警仪,在打眼前后、装药前后、放炮前后、随时检查CH4浓度,当CH4≥1%禁止打眼,禁止放炮,CH4≥1.5%时,停止作业,撤出人员,切断电源。
6、采区回风巷、工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过0.5%,工作面入风流中瓦斯浓度超过0.5%时,工作面必须停止作业,撤出人员,采取措施进行处理。
7、工作面及其它作业地点风流中〔包括上隅角〕、电机或其开关按设地点邻近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
8、必须加强对机电设备检查工作,工作面电器设备防爆率必须达到100%,严禁带电检修、搬运电器设备,非机电人员严禁检修电器设备,电钳工必须持证上岗,开启检修电器设备时必须使用便携式瓦斯监测报警仪检查瓦斯浓度。
9、工作面必须安设便携式瓦斯监测报警仪,并不得关机。
10、监控修理人员每天对该工作面的监测装置检查修理,发觉损坏赶忙处理。
11、工作面上、下两巷断面不得低于4.4m2。
12、由通风人员负责定期检查该区所有通风设备使用情形,发觉损坏及时处理。
13、与工作面直截了当相关的要害风门,即:
左四路两道行车风门,此门是联锁风门。
开采左五片时,此风门对开采没有阻碍。
风门由采面设专人看管,并现场交接班,严禁脱岗,严禁风门任意放开,严禁两道风门同时放开。
该工作面的通风设备,由通风人员每天派人检查,发觉损坏要赶忙处理,否那么禁止作业。
14、该采煤工作面设一台瓦斯自动监测报警断电仪,设在工作面上出口10m以内的平巷。
报警浓度:
为CH4≥1.0%
断电浓度:
CH4≥1.5%
断电范畴:
工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。
复电浓度:
CH4<1%,采纳人工方式复电。
甲烷传感器悬挂于距顶板及软帮200-300mm处;防止顶板淋水滴入探头内部;通风人员每7天采纳标准气样进行标校一次;每天派人对该工作面断电仪及探头检查修理,发觉问题及时处理,超过24小时不处理,禁止作业;监测仪器及探头定期进行升井修理、养护,以确保探头灵敏、可靠。
15、由测风员,每天对该区〔工作面、入、回风〕风量全面测量一次,发觉问题及时处理;该工作面的风量必须达到200m3/min以上,否那么禁止作业。
十二、防灭火
〔一〕、防灭火方案
〔1〕、地面设消防水池,容积为200m3。
〔2〕、采纳封闭的方法防止采空区漏风,达到防灭火的成效。
〔3〕、工作面上、下两巷的防灭火设置消防水管,每50m设一个放水三通阀门,用于消防灭火用水。
〔二〕、防灭火治理安全措施
〔1〕、由技术员对工作面上、下两巷及开采过程中所遇地质构造、等情形及时填绘手图。
〔2〕、瓦检员负责监督检查两巷情形,发觉情形及时汇报。
〔3〕、安全检查员,每七天对该采煤工作面全面检查一次,检查地点:
工作面、上、下两巷、上隅角、及有发火隐患地点,专门入、回风道重点检查,发觉专门情形及时汇报。
〔4〕、由瓦斯检员对工作面、上隅角、回风流进行CO检查,并记录、汇报;回风流CO浓度>0.0024%,停止作业,撤出工作面人员。
〔5〕、工作面开采终止后,10天内必须撤完设备,并完成永久封闭。
十三、防治煤尘
〔一〕、防尘系统
〔1〕、该工作面利用井上地面静压水池储水作为防尘水源;
〔2〕、下巷各运煤转载点设喷雾洒水装置。
〔3〕、入、回风巷各设置一处全断面水幕,以上防尘由采煤工作面人员负责治理,由瓦检员监督检查,确保灵敏、可靠,显现问题由采煤工作面人员赶忙处理。
〔4〕、工作面上、下两巷必须由采煤工作面人员及时洒水消尘,定期对巷道进行冲洗,工作面放炮前必须进行洒水消尘;
〔5〕、生产期间刮板输送机邻近必须洒水消尘,排除煤尘飞扬,否那么停止作业。
〔二〕、隔爆水袋
工作面上、下两巷必须吊挂隔爆水袋,水袋首排与工作面硬帮距离保持在60-200m,采纳横、竖钢管作为柜架,横、竖成列成排,高度一致,水量必须保证每袋许多于40L,上、下两巷每个设置水袋40个。
〔三〕、防尘治理安全措施
(1)、采煤时要保证喷雾装置完好,喷雾必须打开,并正常工作,当无水或水量不足时,严禁采煤。
(2)、上隅角及上、下两巷必须有专人及时洒水消尘;及时清除上、下两巷及工作面浮煤,每班必须对上、下两巷进行清洗。
(3)、刮板机及各转载点必须设齐自动喷雾装置;工作面上、下两巷水幕要封闭全断面,并保证灵敏、可靠、雾化良好。
十四、避灾路线
该采煤工作面一旦发生瓦斯、煤尘、火灾等灾难时,由当班班(组)长负责组织,在瓦检员或安全员的统一指挥下,按避灾路线撤出工作面,到达安全地点后,由班(组)长清点人数并向矿领导汇报灾情。
避灾路线如下:
〔一〕、火灾、瓦斯、煤尘灾难时人员避灾路线
〔1〕、抽出式通风时人员避灾路线
1、火灾灾难地点入风侧人员:
工作面→溜子道→运输平巷→一斜下主运输巷→主运输巷→升井。
2、火灾灾难地点回风侧人员:
第一戴好自救器,假设有可能跨过灾难地点进入入风侧,按以下路线撤退:
工作面→溜子道→运输平巷→一斜下主运输巷→主运输巷→升井。
假设跨只是灾难地点时按以下路线撤退:
工作面→溜子道→回风平巷→一斜下主运输巷→主运输巷→升井。
〔2〕、压入式通风时人员避灾路线
1、火灾灾难地点入风侧人员:
工作面→溜子道→回风平巷→配风巷→联络巷→风井→升井。
2、火灾灾难地点回风侧人员:
第一戴好自救器,假设有可能跨过灾难地点进入入风侧,按以下路线撤退:
工作面→溜子道→回风平巷→配风巷→联络巷→风井→升井。
假设跨只是灾难地点时按以下路线撤退:
工作面→溜子道→运输平巷一斜下主运输巷→联络巷→风井→升井。
〔二〕、遇水灾时的避灾路线:
发生水灾地点人员的撤退路线:
工作面→溜子道→回风平巷→一段运输巷→主运输巷→升井
〔三〕、避灾路线说明
避火、瓦斯、煤尘等灾难原那么:
以最快的时刻,最短的路线进入新奇风流中。
避水灾原那么:
以最快的时刻,最短的路线进入最高点。
1)、瓦检员和所有入井人员必须熟记避灾路线,一旦发生灾变,要依照事故性质,在瓦检员和现场带班及班长的指挥下,有序地按正确避灾路线迅速撤离至安全地点并升井,并通知矿调度室。
2)、如发生灾变,在迅速组织人员扑救或撤退的同时必须派人同时切断电源,并通知邻近受阻碍区域的工作人员同时撤离。
3)、入井人员必须全部佩带且能正确熟练使用自救器,如发生灾变要及时使用自救器,自我救助并迅速撤离灾难区域。
十五、劳动组织图表及说明
〔1〕劳动组织图表
序
号
工种
出勤人数
第一班
第二班
第三班
计
1
2
3
1-8时
9-16时
17-24
1
打 眼
4
3
3
1-7
9-16
2
放 炮
3
3
1-7
9-16
3
支 护
4
2
2
1-8
9-16
4
出 煤
4
2
2
3-7
11-15
5
扫浮煤
2
1
1
7-8
15-16
6
移溜子
2
2
17-21
7
回收支柱
3
3
19-24
8
合 计
19
7
7
5
〔2〕、劳动组织说明
采纳〝三八〞制作业方式,两采一准制,一班、二班,每班采工作面全长,每班出勤人数7人,第三班移刮板输送机及回收支柱,出勤人数5人,采面全员出勤19人。
全员效率为5.4吨/人。
〔3〕、作业循环图表
十六、要紧技术经济指标
序 号
项 目
单 位
设计指标
1
工作面全长
米
50
2
采高
米
0.8
3
煤层生产能力
吨/米3
1.3
4
循环进度
米
2
5
循环产量
吨
104
6
月循环数
个
25
7
月进度
米
50
8
日产量
吨
104
9
最小控顶距
米
2.4
10
最大控顶距
米
4.4
11
回采工效率
吨/工
5.4
12
坑木消耗定额
米3/千吨
15.85
13
火药消耗定额
公斤/吨
0.571
14
雷管消耗定额
个/吨
1.26
15
回采率
%
91.6%
16
煤层灰分
%
36.85
17
月产量
吨
2600
十七、采区设备与配电系统示意图
1、机电设备配备表
设备名称
使用地点
型 号
规 格
数量
备注
刮板输送机
采煤工作面
v-5.5kw
5.5kw
1
综合爱护器
采煤下巷
ZBZ-4.0
4.0kw
1
风动工具
工作面
7655
1
矿用隔爆磁力型起动器
主 巷
QBZ80
2
矿用隔爆磁力型起动器
采煤下巷
QBZ30N
1
2、配电系统示意图
第三章安全技术组织治理
〔一〕、顶板动态监测预报
一、观测内容
1、支柱下沉量;
2、初次来压步距;
3、周期来压步距。
二、观测方法:
1、支柱下沉量使用钢卷尺观测其下沉量。
其它项目观测反映到推测表中,进行参考和指导生产。
2、初次来压和周期来压依照实
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