新100201采煤作业规程.docx
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新100201采煤作业规程
第1章概况
第一节工作面位置及井上下关系
100201回采工作面位于二采区东翼皮带大巷以东。
工作面东侧为井田边界,北侧为未开采区,工作面西侧停采线与二采区东翼皮带运输大巷之间有9#采空区。
工作面切眼南侧为100101采空区,工作面中部运输顺槽南侧为11#采空区。
工作面上限标高为902.376米,下限标高为833.337米。
工作面平均走向长820米,倾斜平均宽182米。
地表为山区;有山尖、山坡、陡坎、沟谷、丘陵、乡间公路及一条高压线路,有建筑物,在回采时,人员已安全撤离,地表标高为945米至1045米。
地表具体情况详见井上下对照图。
见附图1:
井上下对照图
表1:
工作面境界、范围
东西走向
南北倾向
西部
东部
北部
南部
9#采空区
矿井边界
未开采区
100101采空区
第2节煤层与顶底板
9煤煤层顶板为K2石灰岩,厚9.9米,中间夹0.6米泥岩。
K2石灰岩坚硬、致密、节理裂隙、溶洞都十分发育,含少量动物化石。
煤层底板为黑灰色粉砂岩,厚3.2米,坚硬、致密,层节理发育,含少量动物化石。
见附图2:
地层综合柱状图
表2:
顶底板特征表
顶底板
岩石类别
厚度
顶
板
老顶
K2石灰岩
6.6m
直接顶
K2石灰岩
2.7m
伪顶
——
——
底板
黑灰色粉沙岩
3.2m
第三节地质构造
该区域地质条件较复杂,断层、陷落柱及顶板溶洞均很发育,从工作面周围实际素描情况来看,1、该工作面实见断层有13条,断层性质、产状、落差及对生产影响情况详见断层一览表。
其中有六条较大断层将会对回采产生一定影响。
2、该工作面掘进过程中,在回顺实见三个陷落柱,由于该区域陷落柱发育,回采时还可能会遇见其它中小型陷落柱。
断层及陷落柱具体位置见平面图。
第四节水文地质
1、该区域水文地质条件简单,煤层顶板石灰岩溶洞发育,岩溶裂隙水发育。
另外在工作面掘进过程中多处出现顶板淋水现象,目前工作面回风顺槽、开切眼及运输顺槽顶板仍有淋水,预计工作面正常涌水量为5m³。
对回采无较大影响。
建议在回顺和运顺各设一趟4寸排水管路,并通过排水管路将工作面涌水、积水及时排至主水仓。
2、该工作面与100101采空区相邻,最近处距100101采空区7米,采空区内可能有少量积水。
第五节影响回采的其它因素
1、该工作面顶板节理裂隙都十分发育,应加强顶板支护和管理,特别要加强过断层前后顶板支护和管理。
2、注意瓦斯观测。
3、由于煤层埋藏较浅,在回采过程中要密切注意观察地表变形,若发现地表塌陷、滑坡等异常情况时应立即采取有效措施进行处理
表3:
断层一览表
第六节储量及服务年限
一、储量
4:
储量情况见表
煤层
名称
工作面尺寸
平均煤
层厚度
(m)
地质
储量
(万吨)
可采
储量
(万吨)
煤层生
产能力
(t/m2)
工作面
回采率
(%)
容重(t/m3)
走向(m)
倾向
(m)
10煤
810
182
1.7
34.42
26.92
2.32
95
1.37
二、工作面服务年限
工作面服务年限=可采储量/设计月产量=26.92万吨÷6.1万吨/月=4.4(月)
第2章采煤方法
第一节巷道布置及工作面设计
一、巷道布置概况
该工作面位于二采区东翼,在一采区100101采空区北侧,可采煤层标高+902.376~+833.337m,地面标高+945m~+1045m。
表5:
工作面设计参数表
采煤方法
综合机械化采煤
落煤方式
机采
工作面长(平均)
182m
倾角
4°~8°
采高
2.6m
作业方式
双九一六
一次进度
0.80m
顶板管理
全部垮落法
采煤机
MG300/700-WD
工作面运输机
SGZ830/800
最大控顶距
5.2m
最小控顶距
4.4m
该工作面采用走向长壁后退式采煤法。
综合机械化采煤工艺具有生产能力大、机械化程度高、劳动效率高、巷道维护期短等优点;而且支撑掩护式液压支架支撑力大、切顶能力强,能够有效支护顶板,稳定性好。
二、工作面回风顺槽
1、支护形式:
巷道采用锚索支护。
2、管线铺设:
靠下帮铺4寸供风管一条、4寸供水管一条、4寸排水管一条。
3、巷道用途:
工作面回风、材料供应、行人等。
三、工作面运输顺槽
1、支护形式:
巷道采用锚索支护。
2、管路铺设:
靠下帮铺设4寸供风管一条、4寸供水管一条、4寸排水管一条。
3、巷道用途:
主要用于工作面的进风,运煤、行人。
四、工作面切眼
切眼断面6.5×2.6米,采用锚索支护。
第2节 采煤工艺及方法
一、采煤方法
该工作面采煤方式为走向长壁后退式,采煤工艺为综合机械化采煤。
1、工艺顺序:
打眼→装药→爆破→割煤→移架→推溜
2、落煤:
采用采煤机螺旋滚筒截割落煤,滚筒截深0.8m。
3、装煤:
采煤机螺旋滚筒配合刮板运输机铲煤板装煤。
4、运煤:
工作面运输机运煤到转载机再到皮带输送机。
5、支护:
工作面采用液压支架支护,回风顺槽、运输顺槽超前支护采用单体液压
支柱、π梁及铰接梁联合支护。
二、割煤方法
1、采煤机在工作面端头斜切进刀方式,双向割煤,追机移架、移溜。
2、采煤机割煤时,前滚筒在上部割顶煤,后滚筒在下部割底煤。
3、采煤机往返一次割煤两刀,每刀截深0.8m。
见附图3:
采煤方法示意图
三、进刀方式及说明
采煤机采用端头斜切进刀方式。
1、采煤机在工作面端头沿运输机弯曲段牵引切入煤壁,直至后滚筒全部进入煤壁为止。
2、将运输机机尾推靠煤壁,与此同时,升后滚筒、降前滚筒。
3、采煤机朝机尾方向割煤,待割透煤壁后再调换上、下滚筒。
4、采煤机反向正常割煤,一直到机头割透煤壁完成一刀。
5、将两个滚筒的上下位置调换,为割下一刀做好准备,采煤机反向沿运输机弯曲段牵引切入煤壁。
如此往复进行。
见附图4:
进刀方法示意图
四、推移刮板运输机方式
采用支架推移千斤顶推移工作面运输机,推移步距为0.8m,推移刮板运输机滞后采煤机12~20m。
运输机弯曲度不得超过5°,推移刮板运输机时最小弯曲段不得小于15m,追机推移。
五、工作面正规循环生产能力
W=LShrc=(182×0.8×2.6×1.37×95%)t=492t
式中W——工作面正规生产能力,t;
L——工作面平均长度,182m;
S——工作面循环进尺,0.8m;
h——采高,2.6m;
r——煤的视密度,1.37t/m3;
c——采出率,95%。
第3节设备配置
一、设备配备情况
1、选用MG300/700—WD采煤机一台,主要技术参数如下:
采高范围1.8~3.6m
整机功率700kw
滚筒直径1.8m
滚筒转速0~7.8m/min
卧底深度364mm
截深800mm
牵引型式电牵引
操纵方式遥控
2、液压支架的主要技术特征:
支架型号:
ZZ6800/18/35ZTZ14000/18/35
数量:
124组2组
工作阻力:
6800KN14000KN
推移行程:
800mm800mm
适应倾角:
0~±15°0~±15°
3、中双链刮板运输机1部,其主要技术参数如下:
型号SGZ830/800电机功率2×400kw
输送能力1200t/h链速1.3m/s
中部槽规格(长×内宽×高)1500×830×315mm
4、中双链桥式转载机1部,其主要技术参数如下:
型号SZZ830/200电机功率200kw
输送能力1500t/h链速1.62m/s
5、锤式破碎机1部,其主要技术参数如下:
型号PLM-1500电机功率150kw
主轴转速374r/min锤头数8个
见附图5:
工作面设备布置示意图
第3章顶板控制
第1节支护设计
一、支架计算、支护
工作面支架选择计算
(1)求顶板压力
根据公式:
P=K×M×γ×g
=10×2.6×2.6×9.8=662.48KN/㎡
其中:
P:
顶板压力
K:
估算系数(取10)
M:
采高(取2.6m)
γ:
上覆岩石容重(取2.6T/m3)
g:
9.8
取P=662.48KN/㎡
(2)支护设计及支护强度校核
工作面选用ZZ6800/18/35型支撑掩护式液压支架,该支架的额定工作阻力为6800KN/架,初撑力为6184KN/架;工作面最大控顶距为5.2m,最小控顶距为4.4m,ZZ6800/18/35型支撑掩护式液压支架宽度为1.5m。
①工作面最小控顶距时支护面积计算
S小=4.4×1.5=6.6m2
工作面最小控顶距时支护强度
P强=6800÷6.6=1030.3KN/㎡
②工作面最大控顶距时支护面积计算
S大=5.2×1.5=7.8m2
工作面最大控顶距时支护强度
P/强=6800÷7.8=871.7KN/㎡
经计算P强>P/强>P,所以ZZ6800/18/35型支撑掩护式液压支架能够有效的支撑工作面顶板压力。
(3)支架数量计算
工作面倾斜长182m,共126架(包括2架端头支架)。
表6:
工作面条件与支架适应条件对照表
项目
工作面条件
所选支架及其适应条件
ZZ6800/18/35
ZTZ14000/18/35
采高
2.6m
1.8—3.5m
1.8—3.5m
平均倾角
6°
0~±15°
0~±15°
煤厚(含夹矸)
2.6m
1.8—3.5m
1.8—3.5m
煤硬度
2
最大3.5
最大3.5
支护强度
662.48KN/㎡
1030.3KN/㎡
2121.2KN/㎡
二、乳化液泵
1、选型、数量
乳化液泵数量为2台(即两泵一箱)。
主进液管为Φ32mm,主回液管为Φ51mm。
主要技术参数如下:
乳化泵型号BRW-200/31.5
公称流量200L/min
公称压力31.5Mpa
电机功率200kw
卸载阀整定值31.5Mpa
喷雾泵数量为2台(即两泵一箱)。
主要技术参数如下:
喷雾泵型号BPW-200/6.3
公称流量200L/min
公称压力6.3Mpa
电机功率200kw
卸载阀整定值31.5Mpa
2、泵站设备位置
泵站安设在运输顺槽变电列车尾部。
3、泵站使用规定
(1)使用乳化液自动配比装置,乳化液浓度保持在3%~5%之间,并经常用折射仪检查配比浓度。
(2)要加强泵站设备管理的维修和保养,保持液压系统完好,杜绝跑、冒、滴、漏、窜液现象。
第2节工作面顶板控制
一、正常工作时期顶板支护方式
1、工作面顶板支护采用ZTZ14000/18/35型端头支架2组、ZZ6800/18/35型支撑掩护式支架124组,共计126组液压支架对顶板实行全面支护控制。
最小控顶距为4400mm,最大控顶距为5200mm。
2、工作面采用追机移架方式对顶板进行及时支护,支架工及时在本段内按采煤机前进方向由后向前顺序移架。
二、正常工作时期特殊顶板支护方式
1、顶板破碎时要紧跟采煤机带压擦顶移架或拉超前架,即当发现片帮严重时,采煤机割煤前,先行移架,然后再进行其它操作,工艺为割煤—移架—移运输机。
移架步距为0.8m。
2、严禁重复升、降支架造成顶板剧烈活动,从而发生顶板冒落。
3、工作面采高要严格控制,禁止超高回采,以保证支架有足够的支撑力。
三、特殊时期的顶板控制
1、工作面来压前的顶板管理
(1)工作面老顶来压前,应加强来压预测预报。
(2)工作面移架应做到少降快移,升架时达到初撑力。
(3)支架工随时注意观察煤壁、顶板情况,发现片帮、掉顶等现象及时进行支护。
(4)加强支架检修,保证完好,确保工作面支架整体支护强度。
(5)加强工作面两端三角点顶板控制,压力增大时要及时备棚,漏顶处要刹实、刹严。
2、过断层及顶板破碎时的顶板控制
(1)工作面过断层时应加强支架、机组、转载机、输送机、破碎机检修,严禁“带病”运转。
(2)断层面上下两盘以不留顶煤、破碴为原则,将断层面附近平整过度,防止支架脱开,工作面高度不得忽高忽低。
(3)采用带压移超前架支护,相邻支架错差不大于顶梁侧护板2/3,支架不挤不倒不咬,保持良好支护状态。
3、工作面停采时另行编制措施。
第3节运输顺槽、回风顺槽顶板控制
一、工作面运输巷、回风巷的顶板控制
1、支护要求
工作面运输顺槽、回风顺槽超前支护的距离为(煤壁起)不小于20米,采用DZ28/100单体液压支柱与铰接顶梁进行20米范围内的超前支护。
2、支护材料及支柱密度
运输顺槽超前支护使用两排2.8mDZ28/100型单体液压支柱与1.2m的JHDA-1.2型金属铰接顶梁联和支护,柱距:
1.2m;排距要求:
机道宽2.4m,行人道宽不小于0.8m,高不小于1.8m。
铰接顶梁上对应单体支柱架设3.6mπ梁。
π梁之间用4~6根木柈接实顶板。
回风顺槽超前支护采用两排2.8mDZ28/100型单体液压支柱和1.2m的JHDA-1.2型金属铰接顶梁联和支护,柱距:
1.2m、排距2.0m。
铰接顶梁上对应单体支柱架设3.6mπ梁。
π梁之间用4~6根木柈接实顶板,并用木楔打紧。
3、支护质量标准
(1)单体液压支柱要打成一条直线,其偏差不得超过±50mm。
支柱设齐防倒链。
巷道超高处必须用圆木或木柈刹实接顶,在拉两顺支架前,将支架前1m锚索退索。
(2)支柱应垂直于巷道的顶、底板,柱窝必须挖到硬底,找不到硬底支柱穿木鞋(木鞋规格:
0.4×0.15×0.1m);单体活柱行程保留不得小于200mm。
(3)所有单体三项阀方向必须一致。
二、工作面端头及安全出口的管理
1、端头支护形式:
工作面下端头采用两组端头支架支护,上端头采用支架压半巷来支护顶板,工作面每推进一个循环端头支架前移一次。
当两巷支架与巷帮距离超宽时,必须采取以下措施:
(1)支架与巷帮之间的距离大于800mm时,沿走向支设一组迈步抬棚,采用DZ28/100型单体液压支柱配合3.6m长的л型钢梁支护,每根л型钢梁下打三根单体支柱,并上好防倒链。
随着宽度增大间距大于1600mm时,再增加一组迈步抬棚。
迈步抬棚与液压支架平行前移,步距0.8m。
(2)支护单体时,底部必须见硬底,若遇底板松软时单体必须穿木鞋(规格:
300mm×200mm×150mm)。
(3)工作面上下安全出口支架梁端与单体支架间距严禁超过0.8m。
大于0.8m时在支架梁端与相对应的支柱中间,利用单体与π梁架设一梁两柱单体棚。
2、端头支护要求:
要有足够的支护强度,保证工作面端部出口的安全;支架跨度要大,不影响输送机机头、机尾的正常运转,并要为维护和操纵设备人员留出足够活动空间;要能够保证机头、机尾的快速移置,缩短端头作业时间,提高开机率。
3、安全出口高度:
《煤矿安全规程》规定综合机械化工作面安全出口高度不得低于1.8m,100201工作面两端头巷道净高符合规程规定。
三、支护材料的存放管理
1、回风顺槽、运输顺槽超前支护材料必须备有余量,DZ28/100单体50根、铰接梁20根。
损坏的单体、铰接梁不得使用,及时升井更换。
2、单体,铰接梁、圆木、木柈等必须码放整齐,专人负责并挂好标志牌。
3、单体、铰接梁,必须建账统一管理,现场牌板与实物相符。
4、支护材料存放于运输(回风)顺槽距工作面50~80m处。
第4节矿压观测
一、观测的目的
1、掌握矿压显现规律,初次来压,周期来压步距。
2、分析支架与围岩的相互作用关系,掌握该支架对工作面及类似的条件下的适应能力。
二、矿压观测仪器
工作面液压支架安装YHY-60型液压支架测力仪。
测点布置:
工作面每隔10组支架布置一个测点,每个测点设1台YHY-60型液压支架测力仪。
三、观测要求
1、综采队每天派专人负责对工作面内支架测力仪数据的收集,并将数据汇报生产技术科。
2、生产技术科负责将收集的数据进行分析处理,并及时预报矿压情况。
第4章生产系统
第1节供电
100201综采工作面1#移变
一、负荷变压器容量
cosφ取0.7、KX取0.5
∑Pe=300×2+45×2+18.5+45+125=870.5kw
Sb=∑Pe·KX/cosφ=870.5×0.5/0.7=621.8KVA
实际用一台变压比为10/1.2,型号为KBSGZY—1000/10移动变电站。
二、电缆截面选择
按额定电流和额定电压选择电缆截面:
1、采煤机线路:
IL=∑Pe×KX×1000÷1.732÷cosφ÷1140
=(2×300+2×45+18.5)×0.5×1000÷1.732÷0.7÷1140
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