1101工作面回采作业规程.docx
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1101工作面回采作业规程
盘县煤炭开发总公司
威宁县海拉乡野猫洞煤矿
1101工作面
回采作业规程
编制人:
敖成金
编制单位:
野猫洞煤矿
批准人:
黄宾义
编制日期:
2015年4月1日
执行日期:
年月日
煤矿审批意见
会审人员意见及签字:
安全矿长:
生产矿长:
机电矿长:
总工程师:
矿长:
汇总意见:
贯彻学习记录
贯彻时间:
贯彻地点:
贯彻人:
序号
班次
夜
早
中
学习人签字
学习人签字
学习人签字
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2
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目录
第一章概况7
第一节工作面位置及井上下关系6
第二节煤层及煤质6
第三节地质构造8
第四节水文地质条件9
第五节影响回采的其它因素9
第六节储量及服务年限9
第二章采煤方法及回采顺序10
第一节巷道布置10
第二节采煤工艺10
第三节设备配置13
第三章顶板管理14
第一节支护设计14
第二节工作面顶板管理14
第三节回采巷道及端头顶板管理15
第四节矿压观测17
第四章生产系统17
第一节运输系统17
第二节一通三防与监控系统18
第三节排水系统21
第四节供电系统22
第五节通讯系统与压风系统22
第五章劳动组织和主要经济技术措施23
第一节劳动组织23
第二节主要经济技术指标25
第六章煤质管理26
第七章安全技术措施26
第一节一般规定26
第二节顶板管理27
第三节爆破管理31
第四节“一通三防”及安全监测33
第五节运输管理35
第六节机电管理36
第七节灾害预防及避灾路线38
第八章其他40
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
一、工作面的位置
1101工作面位于副平硐以南+1675—+1730m标高段,西边为浅部老窑,北边、南边和东边均为未开采资源。
工作面顶板最低标高为+1675m,工作面走向长480m,倾斜长70m,可采面积为33600.0m2。
二、地面相对位置
该工作面地表为陡坡,地面标高在+1900—+2000m之间。
三、回采对地面的影响
回采该工作面可能造成地表出现少量裂隙情况,回采时特别注意观察地表变化情况,采取有效措施,防止山上滚石,地面周围无建筑物和其他设施,不会造成其他影响。
第二节煤层及煤质
一、煤层
M1煤层:
位于梁山组中上部,煤层厚度1.2m,煤层层位稳定,结构简单,中上部夹矸一层,为灰黑色高岭石泥岩,顶板岩性为砂岩,含少量腕足类动物化石,底板为页岩。
附:
煤层柱状图
二、煤质
(1)灰分:
煤层的原煤灰分平均值为18.80%。
(2)硫分:
原煤硫分含量为0.25%。
(3)挥发分:
原煤挥发分为7.71%。
根据历年煤矿瓦斯等级鉴定实测资料,我矿属于瓦斯矿井。
三、煤尘
根据2011年11月贵州省煤田地质局实验室对我矿M1煤层爆炸性鉴定,煤样煤尘无爆炸性。
四、煤的自燃
根据2011年11月贵州省煤田地质局实验室对我矿M1煤层自燃倾向性鉴定,煤样属于Ⅲ级,不易自燃。
第三节地质构造
在1101运输巷掘进过程中未发现大断层构造,只发现1条落差小于3m的正断层,在1101回风巷掘进过程中相应位置同时发现该条断层,1101开切眼的掘进过程中未发现断层构造。
矿区位于黑座江背斜东南翼,总体呈单斜构造,地层走向为北西西—南东东,倾向北北东,倾角一般4-12°,沿走向出现波状起伏,但起伏不大。
黑座江背斜位于拟建矿区边缘,对煤层开采影响不大。
矿区内未发现较大的断裂构造,小断层虽较发育,但对煤层开采影响不大。
未见褶曲。
该工作面无陷落柱、火成岩等影响回采的其他因素。
第四节水文地质条件
矿区主要以裂隙含水层充水为主,其与煤层直接接触,矿区水文地质普探类型为第二类直接充水矿床。
矿区内主要煤层M1位于当地侵蚀基准面以上,但本矿开采下限位于当地侵蚀基准面以下,区内地形有利于自然排水,当开采标高在当地侵蚀基准面以上时,地表水对其影响不大,当开采标高在当地侵蚀基准面以下时,地表水就可能通过裂隙、断层破碎带等渠道渗入矿井。
矿井正常涌水量Q正常=30m3/h,最大涌水量Q最大=65m3/h。
矿井水文地质条件属中等类型。
在运输巷、回风巷掘进过程中并未发现涌水现象,所以本工作面回采水害威胁较小。
第五节影响回采的其它因素
本矿区地温无异样,属正常区。
本矿开采以来未发现冲击地压现象,工作面上方也没煤岩柱等引起应力集中的因素存在。
预计本工作面无冲击地压和应力集中影响。
建议:
1、在回采工程中必须加强顶板、瓦斯、一通三防管理。
2、如遇构造时,应加强构造带的顶板管理,必须加密构造带的支护。
3、回采过程中如遇地质变化,及时调整方案,采取措施。
第六节储量及服务年限
该工作面走向长380m,倾向长60m,平均煤厚1.04m,煤层视密度为1.35t/m3,工作面回采率为97%,可采储量为3.1万t,服务年限为5.3个月。
第二章采煤方法及回采顺序
该工作面煤层平均厚度为1..04m,煤层倾角4~12°,顶板易垮落,采用单一倾向长壁采煤法。
本工作面的回采顺序:
采用后退式对长壁工作面进行回采。
第一节巷道布置
矿井分三个采区,两个水平开采,采用中央并列式通风。
工作面运输巷、回风巷使用工字钢棚支护。
巷道断面规格为上净宽2.3m,下净宽3.2m,净高2.2m,净断面6.0m2,运输巷布置在+1680m水平煤层中,巷道求直不求平,沿煤层倾向掘进,主要用于运煤、进风和行人,铺设DSJ65/20/2×22型胶带运输机运煤。
回风巷布置在+1685m水平煤层中,巷道求直不求平,沿煤层倾向掘进,主要用于运料、回风、行人。
开切眼断面规格为上净宽2.2m,下净宽2.2m,净高1.2m,使用单体支柱和铰接顶梁支护,铺设SGB420/30T型刮板输送机运煤。
第二节采煤工艺
该工作面采用爆破落煤、人工落煤相结合工艺,其工艺过程为:
工作面分成三段,一段在一个班内工艺流程为:
打炮眼→爆破落煤→修理歪扭柱→挂梁打临时柱→移刮板运输机→人工攉煤→刮板运输机运煤→支单体柱,同时工作面另一段进行工作为:
派人回柱放顶,打炮眼,下一班工序与上一班相同,爆破落煤采高为1.2m;在煤层松软的地方,不必放炮,用手搞即可落煤。
每天3个循环,一个循环推进1m。
一、爆破落煤
使用煤电钻分段打眼。
炮眼角度为:
炮眼与煤壁夹角为80°~85°,顶眼仰角为6°~10°,底眼在垂直面上向底板方向保持6°~10°的俯角,为了避免崩翻溜槽,底眼眼底高出底板约0.2m,底眼眼底的爆破最小抵抗线位于刮板输送机上部水平面以上。
为了不崩倒支架,使水平方向的最小抵抗线朝向两柱间的空档。
炮眼布置方式:
炮眼采用三花眼沿倾斜方向布置,这样爆破装煤效果及抛到采空区的煤较少,打眼劳动强度低,炮眼深度1.2m,装药量根据煤质而定。
一般情况炮眼装药量为400g,煤软时,每个眼可装药600g,每个炮眼封泥长度不小于0.6m。
两个炮眼间的间距为1.0m
爆破方法:
采用串联法连线,严禁采用并联法连线爆破,采用煤矿许用瞬发电雷管,3号煤矿乳化炸药。
装药结构:
正向装药,在5米范围一次装药一次起爆。
(详见爆破说明书)
爆破说明书
炮眼名称
炮眼
循环雷管数(个)
每孔填泥长度(m)
联线方式
位置
角度
循环炮眼数(个)
每孔装药量(kg)
循环装药量(kg)
距顶(m)
距底(m)
水平(°)
仰或俯(°)
顶眼
0.35
0.35
80
72
88
0.2
17.6
88
>0.5
串联
底眼
0.35
0.35
80
72
88
0.2
17.6
88
>0.5
合计
176
0.4
35.2
176
二、装煤与运煤
工作面采用刮板运输机运煤,在单体支柱及铰接顶梁所构成的悬壁支架掩护下,刮板运输机移到第1、2排之间。
爆破落煤后人工攉煤,刮板运输机运出工作面。
三、工作面支护和采空区处理
工作面使用单体支柱和铰接顶梁支护。
采用正悬壁齐梁直线柱布置,最大控顶距为4.0米,最小控顶距为3.0米,排距为1.0m,柱距为0.70m。
当工作面推进到第四排支柱时,对采空区处理进行回柱放顶,采用全部垮落法管理顶板。
并且使用木板、竹篱笆挡矸石,防止垮落矸石滚到工作面。
五、工作面生产能力
W=L×S×h×γ×c
式中:
W—工作面正规循环生产能力,t;
L—工作面平均长度60m;
S—工作面循环进尺,1.0m;
h—工作面设计采高1.04m;
γ—煤的视密度,取1.35t/m3;
c—工作面采出率,97%。
代入数据,计算得工作面正规循环生产能力为81t。
第三节设备配置
工作面使用煤电钻打眼,单体柱和铰接顶梁支护,木板背顶,采空区用竹篱笆、木板背帮。
工作面、运输巷使用刮板运输机运煤。
机械配备表
名称
型号
数量
煤电钻
ZMS12D(A)-1.2
2台
刮板运输机
SGB-420/30
2台
单体液压支柱
DW-12
500根
铰接顶梁
1.2m
500根
回柱器
HH1-2
3台
乳化泵站
BRW80/20
2组
馈电开关
KBZ-400
2台
真空电磁起动器
QBZ-80
6台
综保
BZZ-2.5Z
2台
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、工作面支护设计
工作面选用单体支柱和铰接顶梁支护顶板,排距为1.0米,柱距为0.7米。
附:
工作面设计图。
第二节工作面顶板管理
一、工作面支架布置方式
(1)工作面选用单体柱和铰接顶梁支护顶板,按顶梁悬挂方式布置为齐梁端头柱,顶梁布置为正悬臂,在煤壁悬臂长度为0.8m,煤层倾角4°-12°,支柱迎山角为1°-3°,使用木板垫柱底。
(2)工作面采用“三排”控顶,最大控顶距4.0m,最小控顶距3.0m,放顶距1.0m,支柱排距1.0m,柱距0.7m。
上下端头应加密支柱,采用“四对八梁”,柱距为0.4m.
(3)工作面煤壁不得留有伞岩,铰接顶梁末端靠在煤壁上,并有梁窝,有片帮的地方必须使用竹篱笆和圆木背实,防止大面积片帮。
(4)顶板使用竹篱笆和木板背实,对顶板冒落而不实的部分必须使用坑木及时架木垛,预防顶板大面积垮落而压塌支柱。
二、顶板来压的支护措施
(1)在采煤过程中,必须检查并注意顶板及周围情况。
若发现明显来压现象必须停止采煤工作,加强工作面支架的维护,适当加密工作面支架,并按0.4m间距加密切顶斜抬棚和贴帮支柱,沿采空区一排支柱打一排戗棚,正常情况下1梁2柱,并使用木鞋板打紧戗棚。
(2)回柱时采空区顶板不垮落,其悬顶沿走向大于5m,要按0.4m间距在该处及其上下各3m的范围内加密斜抬棚腿。
当其悬顶长度大于10m时,则在工作面悬顶段沿倾斜方向每5m架设一组丛柱,每柱不得少于5根支柱;当悬顶段达15m时,每5m架设一个木垛,并及时报矿领导研究采取强制放顶措施。
三、回柱(支护)方法及工艺
采用垮落法处理采空区,人工回柱放顶,采用边推进边回柱的回柱工艺,放顶推进同时进行,放顶距和推进距一致。
顺序严格执行由下而上、由里向外的原则,回柱(支护)时采用由下而上依次回柱(支护)作业,严禁分段回柱(支护)。
放顶处用木板、竹篱笆挡在新打好的支柱处,防止大块矸石垮落后滚下伤人。
回柱(支护)时,“间四回一保三”,把靠采空区的一颗柱子和铰接顶梁回收后,挂在煤壁侧,打上临时支柱。
第三节回采巷道及端头顶板管理
一、工作面端头支护和平巷超前支护
(1)采煤工作面端头是指采煤工作面与工作面运输巷和工作面回风巷接合的部位,它包括工作面机头和机尾的设备区。
巷道端头区即巷道与工作面交叉部位,工作面前方支承压力影响区。
煤壁后方支承压力影响区。
(2)工作面运输(回风)巷超前工作面挂1—2列铰接顶梁,顶梁下架设单体支柱,实现1梁2柱。
超前工作面煤壁20m范围内的运输(回风巷)架超前支护,架设单列铰接顶梁和单体支柱,临近工作面10m超前支护架设双列1梁2柱,后10m架设单列1梁2柱。
超前支护巷道内支架要完整无损,其高度不得低于1.6m。
二、端头的特殊支护
工作面运输(回风)巷中,从工作面煤壁至放顶线之间,沿梯形梁靠工作面侧架设走向抬棚。
放顶线后方运煤巷的维护长度不得超过1.0m,原巷道上帮距梯形棚梁端0.5m处支设一排走向挡矸支柱。
机尾后方1.0m处支设倾斜支柱,柱距为0.4m。
三、运输巷、回风巷支架的回撤
工作面支架均随工作面放顶进行回撤。
要求该支架后方与工作面切顶线整齐。
运输巷回棚在缩短刮板输送机后进行,采用人工回撤梯形棚,用单体柱托住棚梁然后拉出棚腿,在护身支柱保护下远距离卸载,顶板垮落稳定后用长把钩取出棚柱。
为防止瓦斯积聚,必须要对工作面回风巷支架可超前切顶线一排或半排进行回撤,回撤后回风巷上帮以下4m范围的切顶线要加特殊支柱,柱距为0.4m,以确保上出口行人安全。
四、备用支护材料数量及存放地点
回风巷距工作面30-50m范围内必须经常存放有备用材料,其中单体支柱30根,铰接顶梁30根,坑木30支,以备抢险时急用,此材料随用随补,严禁短缺。
工作面每日所需的材料等应根据工作面需用量每班运到。
并在回风巷内码放整齐,不得影响行人和运料。
第四节矿压观测
加强矿压观测,成立矿压观测小组。
观测小组必须做到以下要求:
(1)要求人员组织到位,培训到位,观测仪器落实到位。
(2)矿压观测人员每班测出的数据,由组长负责收集、整理,要及时将工作面情况向生产矿长、安全矿长、矿长汇报,采取应急措施。
(3)观测人员要不定期对支柱抽查,发现支柱初撑力低,有权让现场作业人员进行二次补打,否则不准作业。
(4)观测人员发现支柱工作阻力达到额定阻力或有相当一部分支柱架设不合理,提醒作业人员采取措施或撤离工作面,并向矿长和调度室汇报。
第四章生产系统
第一节运输系统
一、运输设备选择和安装
工作面使用SGB-420/30型刮板运输机,运输巷、主平硐使用皮带运输机拉出地面。
工作面刮板运输机铺设必须按要求进行,机头、机尾各用两根单体支柱固定牢稳。
二、运煤系统
1101工作面的煤→1101运输巷→采区溜煤眼→主平硐→地面煤仓。
三、运料系统
地面材料库→副平硐→1102进风斜巷→1101回风巷→1101工作面。
附:
运输系统图
第二节一通三防与监控系统
一、通风设施设置
工作面回风巷安设2道正向风门,2道反向风门。
风门要完好、结实、严密、不漏风,两组风门保持间距不得小于5m,风门能自动关闭并且有风门连锁装置,安设风门开停传感器。
二、工作面实际需要风量的计算
工作面实际需要风量根据瓦斯、工作面温度、炸药和同时工作的最多人数分别进行计算。
取其中最大值进行风速验算,满足要求时,该最大值即是工作面实际需要的风量。
1、按瓦斯涌出量计算风量
Q采=100Q瓦·K瓦
=100×0.94×2
=188(m3/min)
式中:
Q采—采煤工作面需要风量
Q瓦—采煤工作面瓦斯绝对涌出量
K瓦—采煤工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数
2、按工作面进风流温度计算
Q采=60υ采S采K采
=60×0.8×4.2×1.0
=201.6(m3/min)
式中:
υ采—采煤工作面适宜风速,m/s
S采—采煤工作面平均有效断面积,㎡
K采—采煤工作面长度风量系数。
3、按炸药量计算
Q采=25A采
=25×6.0
=150(m3/min)
式中25—每使用1kg炸药的供风量,m3/min
A采—采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量,kg。
4、按工作人数计算
Q采=4×N
=4×29
=116(m3/min)
5、风量验算
按最低风速验算,回采工作面最低风量。
Q采≥60×0.25S采
≥60×0.25×4.2
≥63(m3/min)
按最高风速验算,回采工作面最高风量。
Q采≤60×4S采
≤60×4×4.2
≤1008(m3/min)
通过以上计算,采煤工作面的实际需风量201.6m3/min,考虑漏风及富余系数分配风量为300m3/min。
三、通风路线
主、副平硐→1101人行上山→1101运输巷→1101工作面∽1101回风巷∽采区专用回风巷∽回风平硐∽地面
四、瓦斯防治
(1)瓦斯检查地点:
工作面运输巷、回风巷、工作面的风流中,工作面上隅角、顶板冒落空洞,电动机附近等固定点,每班检查次数不少于3次,并向调度室汇报,放炮员躲避地点,放炮地点附近20m风流中、回柱放顶处要加强瓦斯检查。
(2)瓦斯检查班报表必须有上班、本班、下班瓦斯检查员签字,检查地点的瓦斯记录。
做到检查手册、登记牌板、日报、井口公布栏四对照,不得空班、漏检、假检。
(3)当工作面风流中瓦斯达到0.8%时,停止打眼,爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.8%时,严禁爆破。
工作面及其运输巷、回风巷内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时,附近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
(4)工作面风流中,电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员进行处理。
工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过0.8%(或二氧化碳浓度超过1.5%)必须停止工作,撤出人员,采取措施进行处理。
因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到0.8%以下时,方可通电启动。
(5)工作面安装瓦斯断电仪,并且与矿井安全监测系统连网在一起,工作面风流中,回风巷风流中各安装一个甲烷传感器,前者安装具体位置在回风巷距离工作面小于10m的风流中,后者安装在回风巷距离混和风流10-15m处的风流中。
它们的报警浓度不小于0.8%(CH4)工作面风流中传感器断电浓度不小于1.5%(CH4)断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备,回风巷风流中传感器断电浓度不小于1%(CH4),断电范围是工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备,它们的复电浓度都是小于0.8%(CH4)。
五、综合防尘系统
1.防尘供水系统:
地面消防水池→副平硐→1102进风斜巷→1101回风巷→1101运输巷→1101回采工作面
供水管路每隔50m安装一个三通装置,供平时定期冲洗巷道、防尘使用,主管道用3寸钢管,采煤工作面用2寸软皮管。
2.防尘方式:
爆破使用水炮泥、湿式钻眼,每次爆破落煤后,先洒水降尘后再人工攉煤到刮板运输机上。
刮板运输机转载点安装喷雾洒水装置,每天对工作面运输巷、回风巷冲刷一次,工作面作业人员工作时戴好防尘口罩。
附:
1、通风系统示意图2、防尘系统示意图3、监控系统示意图
第三节排水系统
工作面涌水自流排到运输巷、回风巷,通过主、副平硐排出地面。
排水路线为:
1101工作面→1101运输巷→1101人行上山→主平硐→地面污水处理池。
1101工作面→1101回风巷→1102进风斜巷→副平硐→地面污水处理池。
附:
排水系统图
第四节供电系统
一、供电简述
工作面供电电源由地面配电房供给,进线总开关选用KBZ--400型隔爆自动馈电开关,各配电支线选用KBZ--200型隔爆自动馈电开关,设置JY82A型检漏继电器与KBZ—400型隔爆自动馈电开关配合使用。
工作面刮板运输机、运输巷皮带运输机选用QBZ一80型真空电磁起动器控制设备运行,煤电钻选用BZZ--2.5Z煤电钻综合保护装置供电。
附:
供电系统图
二、机电设备的安装与验收
所有机电设备的安装一律按照《机电完好标准》执行,特别是煤电钻、接线盒、按钮这些经常移动的设备坚决不能失爆,刮板运输机要谨慎安装,跑偏装置随机控制,烟雾传感器要始终灵敏可靠。
机头处必须配有灭火器。
刮板运输机经矿机电科验收后,方可投运。
第五节通讯系统与压风系统
工作面上、下安全出口,皮带运输机机头、各转载点均安装一个防爆直拨电话,可与风机房、调度室电话直接联系。
压风管路必须铺设到工作面回风巷和运输巷。
附:
通讯系统与压风系统示意图
第五章劳动组织和主要经济技术措施
第一节劳动组织
工作面采用“三八”工作制度,边采边准的作业方式,循环进度1.0m,循环方式是每班1个循环。
一、作业方式
交接班→爆破落煤→挂铰接顶梁→打临时支柱→人工攉煤→移溜→支护顶板。
劳动组织采用专业和综合工种相结合的分段作业方式,除装药放炮,机电维修,回柱放顶由专人负责外,其他工序由若干小组,分段完成采、支、攉等任务,每班出勤为20人。
二、劳动组织
见劳动组织图表
劳动组织图表
工种
班次
合计
早班
中班
夜班
一
二
三
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0
1
2
3
4
5
6
7
打眼工
2
2
2
6
放炮员
1
1
1
3
同
同
攉煤工
5
5
5
15
运输工
2
2
2
6
上
上
支护工
3
3
3
9
回柱工
2
2
2
6
一
一
机电工
1
1
1
3
安全员
1
1
1
3
班
班
班长
1
1
1
3
矿领导
1
1
1
3
瓦检员
1
1
1
3
- 配套讲稿:
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- 1101 工作面 回采 作业 规程