榆林市榆阳区白鹭煤矿综采作业规程.docx
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榆林市榆阳区白鹭煤矿综采作业规程
榆林市榆阳区白鹭煤矿
采煤工作面作业规程
(3501工作面)
白
鹭
煤
矿
生产技术科
编制说明
本采煤工作面作业规程时根据目前的生产状况而编制的,特生产规模扩大及生产装备能力提高后,将另行编制并进行修改。
本采煤工作面作业规程在编制中难免有不全,敬请提出宝贵意见以便进一步修改和完善。
本采煤工作面作业规程一旦与《煤矿安全规程》发生矛盾时必须按《煤矿安全规程》中规定执行。
编制人:
时间:
审批栏
审批单位
签名
采煤
掘进
安全管理
通风
地质防治水
机电运输
生产技术主管
矿长
编制
审批时间:
年月日
目录
第1章工作面概况及开采技术条件-------------------------1
第2章工作面巷道布置及生产系统-------------------------7
第3章采煤方法、回采工艺及生产组织-------------------11
第4章顶板管理-----------------------------------------------------------18
第5章工作面质量标准化管理及煤质管理----------------20
第6章主要技术经济指标--------------------------------------24
第7章工作面灾害防治-----------------------------------------25
第8章安全技术措施--------------------------------------------28
第1章工作面概况及开采技术条件
1.1工作面位置及开采范围
1.1.1工作面地理位置
3501回采工作面位于白鹭煤矿井田中北部,是白鹭煤矿改建后第一个回采工作面,工作面属于五采区,位于东北翼三条大巷南部,3502工作面西部,运输、回风联络巷东部,两工作面之间区段安全煤柱距离为20m;其回风巷和运输巷走向长度距回风巷口都是440m。
1.1.2开采范围
3501回采工作面沿煤层倾斜掘进,其走向总长度为440m,回采工作面沿煤层走向布置,净煤壁长度为90m,工作面与运输大巷留30米安全煤柱,工作面可采面积为23760m2。
3501工作面煤层厚度为6.86~7.38m,倾角为0.6°,经计算3501工作面预计回采煤量为18.9866万t。
1.1.3工作面井上下位置与四邻情况及回采对地面设施的的影响情况
3501工作面井下位置位于东北三条大巷以南,四个拐点坐标为(423528、401661)(4254004、401615)(4253526、401820)(4254006、401842)。
3501工作面对应的地表为第四系风积沙等。
3501工作面煤层底板标高为1078~1081m,上覆基岩厚度为120~140m。
松散层厚度为7~10m,以泥岩、粉砂岩为主。
1.2煤层地质构造特征
3501工作面开采段煤层厚度总体变化不大,稳定,结构简单。
在3501工作面两巷掘进过程中,未发现任何构造,只有0.3米厚的炭质泥岩夹矸,向西逐渐变厚,遇水变软,到切眼变四层,平均累计厚度0.7m,对工作面煤质回采无大的影响。
1.3煤层特征
1.3.1煤层特征
本工作面所回采煤层厚度总体变化不大,稳定,结构简单。
煤层平均厚度为6.99m,倾角为0.6°。
1.3.2煤质情况
本工作面煤层煤质为低灰、低磷、低硫、中水分、高发热量的长焰煤,煤容重为1.31t/m3,煤硬度f=2~3。
具体情况见下表1-1煤质特征表。
表1-1煤质特征表
工业指标
(kJ/kg)
水份(%)
灰份(%)
含硫量(%)
挥发份(%)
磷含量(%)
31.89
2.84
7.39
0.41
39.05
0.05
1.3.3瓦斯、煤尘及煤层自燃发火情况
矿井2010年瓦斯鉴定表示,矿井绝对瓦斯涌出量0.2m3/min,相对用处量1.77m3/t,二氧化碳绝对涌出量0.2m3/min,相对用处量1.77m3/t
,煤尘爆炸指数55%,煤尘具有爆炸性,危险的临界值为10%。
因此在采煤时引起高度重视。
3#煤层的煤炭自燃倾向性,2009陕西煤矿安全设备检测中心鉴定为一类,属于自燃发火煤层。
1.4围岩特性
本工作面煤层地质构造简单,基本顶为浅灰色细粒长石砂岩、石砂岩,平均厚度30m;直接顶为砂质泥岩,平均厚度为0.8m。
本区干旱少雨,年蒸发量是年降水的4~5倍,相对湿度仅57.4%。
由此可见大气降水对地下水的补给较为贫乏,含水层主要由3#煤顶板之上的岩层中(由细粒长石砂岩组成),分布稳定,厚度27.55~36.8m,裂隙较为发育,地下水具有承压性,涌水量15.9m3/日,该煤层顶板砂岩含水层通过裂隙渗入井下,成为矿井水害的主要来源。
煤层顶底板情况具体见表1-2。
表1-2煤层顶底板情况
顶底板
岩石名称
厚度
岩性特征
基本顶
浅灰色细粒长石砂岩、石砂岩、粉砂岩
20~38.3m
灰色细砂岩与灰色粉砂岩泥岩互层,细粒结构中厚构造,可见煤线呈条带分布,局部夹粉砂岩,见斜层理,上部为粉砂岩类,与细砂岩过渡接触,与下部地层有明显的接触
直接顶
泥岩、粉砂岩
0~0.85m
灰色粗粒长石砂岩,粗粒结构,厚层状构造,含长石、石英、岩屑及其它矿物,可见两层煤,两层长石砂岩,局部地区煤曾变薄,煤与岩石接触明显。
直接底
浅灰色粉砂岩、泥岩
2.99m
泥质粉砂岩,因钙化坚硬,可见少量煤线煤屑,泥质胶结
另附
1、3#围岩综合柱状图1-2
1.5工作面水文地质特征
区内全部被第四松散沉积物所覆盖,其广泛分布的现代风积砂,为大气降水下渗提供了良好条件。
本区干旱少雨,年蒸发量是年降水德4~5倍相对湿度仅57.4%。
由此可见大气降水对地下水的补给较为贫乏,含水层主要由3#煤顶板之上的岩层中(由细粒长石砂岩组成),分布稳定,厚度27.55~36.8m,裂隙较为发育,地下水具有承压性,涌水量15.9m3/日,该煤层顶板砂岩含水层通过裂隙渗入井下,成为矿井水害的主要来源。
第2章工作面巷道布置及生产系统
2.1工作面巷道布置
3501工作面回风巷和运输巷均垂直于北翼三条大巷布置,3501工作面切眼距离北翼运输大巷距离为440m,3501工作面两巷均采用左螺旋钢筋锚杆支护,矩形断面,规格为6m*3m。
2.2生产系统
2.2.1运输系统
1)运煤系统
工作面掘进机落煤—→刮板输送机—→转载机—→运输巷胶带输送机—→运输大巷胶带输送机—→运输联巷胶带输送机—→煤仓—→主斜井胶带输送机—→地面筛选煤楼—→煤厂。
2)运料系统
斜井地面材料—→主斜井大巷—→井底车场—→辅助运输大巷—→3501辅助运输巷—→工作面各使用地点。
2.2.2通风系统
1)通风方式
主斜井进风→井底车场→运输联巷→运输巷→工作面运输巷→工作面→工作面回风巷→东回风巷→立风井回风。
副立井进风→东大巷→运输联巷→运输巷→工作面运输巷→工作面→工作面回风巷→东回风巷→立风井回风。
后附3501工作面通风系统示意图2-2。
2)风量计算
(1)按瓦斯涌出量计算
按瓦斯涌出量计算:
Q=100q×K涌,m3/min
式中:
——工作面实际需要风量,m3/min;
——该工作面回风巷风流中瓦斯平均绝对涌出量,工作面实际瓦斯涌出量为0.2m3/min;
涌——回采工作面瓦斯涌出不均衡系数,取1.4
则:
=100×0.2×1.4=28.0.m3/min。
(2)按回采工作面气温与风速的关系计算
Q=60×V×S,m3/min
式中:
Q——回采回采面风量,m3/min;
——回采工作面风速,
取0.25m/s;
——回采工作面的平均断面积,对于掩护式支柱,
S=(Lmax+Lmin)×M×K/2=39.6m2
Lmax、Lmin——最大控顶距12m、最小控顶距6m;
M——回采面采高5.5m;
K——断面利用系数,取0.8。
则:
Q=60×0.25×39.6=594m3/min。
(3)按人数计算
Q=4N,m3/min
式中:
——工作面同时工作的最多人数,取30人(考虑参观检查人员);
则:
Q=4×30=120m3/min。
(4)按风速进行验算
根据《煤矿安全规程》的规定,回采工作面最低风速为0.25m/s,最高风速为4m/s的要求进行验算:
0.25×60×S≤Qmax≤4×60×S,m3/min
594≤Qmax≤9504,m3/min
根据验算结果,结合其他矿井经验,确定工作面配风量Q=600m3/min,计算风速为0.253m/s。
2.2.3供电系统
详见1、3501工作面供电系统示意图2-3
2.2.4供水系统
1)3501运输巷:
管路长:
L=440m,
工作面供水管:
管径DN50*3.5,每50米设一个三通,共计8个;每100m设一个闸阀。
共计4个。
2)3501回风巷:
给水管路长:
L=440m,
工作面供水管:
DN50*4,每50米设一个三通,共计8个
管路中部,即每100m处设置DN100。
闸阀共设4个,便于随着工作面的推进,回收管路时关水。
工作面供水线路:
地面蓄水池—→主斜井井底车场—→运输大巷—→3501
运输巷和3501回风巷—→工作面各用水地点。
3)工作面供水水质要求;
①、水质必须清澈透明、无杂物且为碱性水。
②、检修工每班对过滤器、管路、水质进行检查,如发现不否合要求,必
须清洗或更换。
见3501工作面供水系统图2.6
2.2.5排水系统
1、正常回采排水系统
(1)工作面回采过程看涌水量大小,适当加BQK30-32/7.5潜水泵,将工作面的水排出工作面。
(2)3501回风巷和运输巷设置临时水泵若干,用Ф50钢管接力排水至水仓。
2.2.6通讯系统
1)通讯
工作面回风巷转载输送机头、巷皮带机头各一部电话,各带班队长手持“本质安全型”通手机可与矿调度室直接联系。
2.2.7安全监测、监控系统
为了防止3501工作面回顺与3501工作面上隅角有害气体浓度超限,为了加强在生产过程中对有害气体浓度进行动态监测,在运输巷、辅助运输巷、回风巷及工作面各安装一套检测仪,包括粉尘、一氧化碳、瓦斯、风速、顶板压力、瓦斯断电仪等一套
见3501工作面监测监控系统图2-9
2.2.8防灭火系统
两巷的供水管路兼做消防管路,距离工作面的距离不大于50m。
电气及油类火灾选用ABC型干粉灭火器及沙子扑灭,灭火器材布置在工作面及各配电点,其中列车段放置8Kg干粉灭火器10台及2个容积大于0.3m3沙箱。
运输巷自移机尾放置2台,皮带机头放置4台。
(一)综合防灭火方式
1、注阻化剂:
气雾阻化防火剂,距运输巷50m设置一台,工作面采掘时喷洒。
2、注氮气:
利用本矿设置于运输巷北端的制氮装置,通过“3501运输巷→工作面采空区”对工作面采空区注氮。
注氮灭火方法:
选用埋管注氮的防灭火工艺,当工作面采空区煤发生自燃时,向采空区注入浓度不低于97%的氮气,达到灭火的目的。
注氮量为400m3/h,每班注氮量应有详细记录。
在注氮过程中如有下列情况,则应采取相应措施:
a、当工作面支柱安装完毕,待工作面推进15--20m时,进行注氮。
b、当工作面出现CO时,则采取插管注氮处理方法。
c、当火灾及火灾征兆发生在回风侧采空区,在进风侧注氮效果不好时,可利用回风侧注浆管路对采空区进行注氮。
d、当火灾发生在采空区时,且在进、回风侧巷注氮效果不佳时,可在3501辅助运输巷向采空区打钻注氮。
e、当工作面回采结束时,应减少供风量,加强注氮。
待回撤设备和支护材料完毕,应及时将进、回风巷封闭。
安全技术措施:
a、输氮管路必须保证安全不泄漏。
b、严格送氮程序:
井下输氮管路检查无误后,通知安监科、通风部门、调度室、通风副总。
待井下的阀门打开后,由通风副总下令制氮站供氮。
c、注氮时,工作面挂上“工作面正在注氮”的文字警告牌,并通知当班作业的工人。
d、工作面注氮时,瓦检员应携带测氧仪随时巡回工作面及回风巷,测量风流中的氧气含量,发现氧气含量低于18.5%时,应立即将工人撤至风巷并通知调度室,停止注氮。
e、工作面回风巷口设置氧气传感器,一旦氧气含量低于18.5%时便声光报警。
检查和监测:
a、对工作面回风隅角和回风流中的气体进行人工检查和气体分析,对两巷中气体的CO含量进行监测。
b、对工作面通风系统进行束管监测,对工作面及采空区涌出的C0、C02和瓦斯进行分析监测。
(二)监测系统
充分利用安全监测系统和束管监测系统,进行预测预报工作。
工作面经过的每一个联络巷和溜煤眼都要及时封闭,并在所有联络巷密闭内安装束管,进行监测;工作面生产时始终在工作面轨道巷内安装沼气和风速探头;在距工作面最近的回风联络巷三岔门附近20至30m的范围内,安装一氧化碳、温度、风速传感器进行环境监测,加强灾害的预测预报能力。
详见附图8:
安全监测设备布置及防尘系统示意图。
对监测系统和束管监测系统的数据及时进行分析,发现温度上升明显、有芳香族碳氢化合物、CO浓度超过0.0024%或增加较快时,要及时组织进行撤人、防灭火等。
(三)特殊时期的防灭火要求
1、本工作面煤的自燃发火期为6个月,在正规的回采期间,应尽量保持设计的推进速度,在临时停产期间,要加大综合防灭火措施。
2、工作面结束生产后的其它工作期间,风量降至40Om3/min以下。
3、调整通风系统,建立较为稳定的采区停采线均压系统。
2.2.9防尘及喷雾洒水系统
本工作面及各转载点的喷雾、洒水均来自3501运输巷Φ50供水管。
1)掘进机内外喷雾
通过BPW315/6.3喷雾泵将水加压,再由φ32mm胶管沿工作面电缆槽内供水管供给掘进机,割煤时首先启动喷雾泵,将高压水直接供到掘进机机头内外喷雾装置,并保证内喷雾压力不小于2MPa,外喷雾压力不小于1.5MPa,从而有效降低工作面粉尘浓度。
2)运输巷在距工作面50米处安设一台喷雾洒水系统,每个转载点都要设喷雾洒水系统,其喷头平行布置3个,喷雾水来源于巷道进水管路。
3)、工作面机头安装一台喷雾系统。
4)、为了保证工作面喷雾系统正常使用,吸取前两工作面教训,彻底降低工作面粉尘浓度。
后附:
3501工作面喷雾系统图2-10
第3章采煤方法、回采工艺及生产组织
3.1采煤方法的选择
根据本矿井地质条件及其现有的技术装备,确定本工作面采煤方法采用条带式保水采煤法
3.2回采工艺
3.2.1工作面设备配备
本工作面煤层平均厚度为6.99m,且倾角较小,根据设计生产能力及其地质条件,掘进机“采12留8”割煤、落煤,以及相应配套的掘进机、转载机、工作面溜子、巷皮带运煤的回采工作面作业系统。
见回采工作面设备布置图3-1,
各设备主要技术性能分别如下表:
表3-1EBZ160型交流变频电牵引掘进机主要技术特征
采高范围(m)
3~4.8
铲板卧底量(mm)
356
供电电压(V)
AC1140/660V
总装机功率(Kw)
246
龙门高度(mm)
450
掘进机全长(mm)
9340
总重量(T)
55
牵引速度(m/min)
0~6
生产厂家
佳木斯煤矿机械有限公司
表3-3SGB720/40T型刮板输送机主要技术特征
设计长度(m)
90
链速(m/s)
0.68
输送量(t/h)
250
电机功率(Kw)
55
电机电压等级(V)
1140/660
卸载方式
侧卸式
刮板链型式
中双链链距200mm
槽联接方式
哑铃联接
3.2.2工作面生产工序
1)割煤工序
每个采场初采时先从回风巷开机,此掘进机设计爬坡最大为18度,初采时掘进机从回风巷以16度采煤爬坡,当爬10m时用锚杆机打眼,测顶部煤层厚度,当顶部厚度达1m时,开始水平采掘18m,割煤宽度至开切眼煤帮12m宽时停机待此段顶板锚杆、锚索按规程规定支护完成后,边支护边采煤,掘进机退后拉底采底部煤8m长停机,再爬坡10m,探顶煤厚度,当顶煤厚度为1m时停机,退后拉底采煤8m,再按前段程序往复采煤。
2)拆溜工序
拆溜工必须保证滞后掘进机不少于10m距离进行操作拆除输送机,拆下以后必须清理现场,将溜子移在指定地方。
后附:
3501工作面控顶距示意图3-3
3.2.3回采工艺说明及要求
1)回采工艺说明
1、落煤方式:
掘进机的割煤是通过装有截齿机头旋转和掘进机牵引运行的作用进行截割的;
2、装煤方式:
掘进机的装煤是通过趴爪进行装载的,将从煤壁上切割下的煤运出,再利用叶片外缘将煤抛至刮板输送机溜槽内运走,为了提高装煤效果,需要设置挡煤板。
3、运煤方式:
掘进机利用趴爪将煤装在输送机溜槽上,然后经输送机运送至机头侧卸在转载机尾溜槽内,装在可伸缩皮带机上运出。
2)掘进机在割煤时的注意事项
掘进机启动机器应注意以下程序进行
(1)将操作箱上的急停按钮拔出,拉到正常位置。
(2)用专用工具将操作箱的电源开关打到“通”位。
(3)掘进机启动机器应注意将电器箱中故障检测开关打到“正常”位置。
(4)打铃预警,启动油泵电机,然后启动切割电机(只有当操作箱上的支护开关转动至“运行”位置时切割电机才能启动),开机过程完成。
(5)掘进机启动机器应注意操作各相应操作手柄以实现工作程序。
(6)工作程序完成后,停止运行机器时可以通过转动相应电机操作开关到停止位置。
当需要紧急停机时,可通过按下操作箱上的急停按钮,或者按下电气箱上的急停按钮或按下掘进机非司机侧急停按钮来实现。
(7)掘进机启动机器应注意,例如:
当司机离开司机座时,必须将操作箱上的“急停”按钮推进去,并用专用工具将电源开关打到“断”位置。
掘进机截割煤岩应注意以下事项
(1)每次采高要保持在3.m左右高的范围内,保证留1000mm的护顶煤,以免发生漏顶事故。
(2)根据煤岩的软硬程度掌握好机器推进速度,避免发生截割电机过载或压死刮板输送机等现象,切割时应放下铲板。
如果落煤量过大而造成过载时,司机必须立即停机,将掘进机退出,进行处理。
严禁点动开机处理,以免烧毁电动机或损坏液压马达。
(3)截割头工作必须在旋转状况下才能截割煤岩。
截割头不许带负荷启动,推进速度不宜太大,禁止超负荷运转。
(4)截割头在最低工作位置时,禁止将铲板抬起。
截割部与铲板的间距不得小于300毫米,严禁截割头与铲板相碰。
截割上部煤岩时应防止截齿触网、触梁。
(5)经常注意清底及清理机体两侧的浮煤(岩),扫底时应一刀压一刀,以免底部出现硬坎,以防止履带前进时越垫越高。
(6)煤岩块度超过机器龙门的高度和宽度时,必须先人工破碎后方可装运。
(7)当油缸行至终止时,应立即放开操作手柄,避免溢流阀长期溢流,造成系统发热。
(8)掘进机向前掏槽时,不准使切割臂处于左、右极限位置。
(9)装载机、转载机及后配套运输设备不准超负荷运转。
(10)随时注意机械各部、减速器和电机声响以及压力变化情况,发现问题应立即停机检查。
(11)顶底板要割平,不能留有台阶,底板沿底割煤,不能出现台阶、飘底、挖底、局部起伏过大现象,底板留有台阶或不平会使推溜发生困难,同时顶、底板割不平使支柱几何形状不好,不能严密接顶,仰俯角太大容易发生空顶、冒顶或掘进机割顶梁事故。
(12)工作面顶板与两巷顶板要在10m范围内平缓过渡。
(13)必须保证掘进机机头截齿完好无缺,割煤时如发现截齿丢失、严重磨损等现象时,应及时更换截齿。
(14)处理掘进机机身上浮煤或大块煤时,必须停机并切断电源,断开主隔离器后方可操作。
(15)一旦由于工程质量或其它原因造成工作面支柱拉不前或溜子推不动现象,掘进机要停止继续截割,待采取措施恢复正常后方可进行作业。
3)对工作面刮板输送机的要求
(1)刮板输送机时必须保持成一条直线。
(2)刮板输送机机头、机尾推进度应保持一致,以确保产量和工程质量。
(3)拆除工作面刮板输送机时,必须距掘进机后进行,不得出现急弯、死弯现象,除弯曲段外其余部分不准出现弯曲。
3.3劳动组织与正规循环图表
3.3.1工作制度和作业方式
工作制度采用“三八制”作业,每班八小时,作业方式采用二采一准。
3.3.2循环方式
采用正规循环作业方式:
即割煤、支护、推溜为全过程。
掘进机先割顶煤,后回刀割底倒。
端头斜切进刀,单割煤的循环方式。
3.3.3工作面原煤生产能力
1、每循环的产量:
循环长度L×采高H×采宽b×容重γ×回采率C
Q=8×5.5×6×1.31=346(t)
2、产量计算
日产量:
每循环产量×日循环数
Qd=346×5=1730(t)
月产量:
日产量×每月生产天数
Qm=1730×25=43250(t)
年产量:
日产量×年生产天数
Qy=1730×225=38.925(万t)
3、推进度计算
月推进度:
每月生产天数×日推进度
Lm=25×30=750(m)
年推进度:
年生产天数×日推进度
Ly=225×30=6750(m)
3.4正规循环作业图表
见3501工作面正规循环作业图表,图3-4。
3.5劳动组织表
各工种人员配置见表劳动组织表3-6。
3.6正规循环组织措施
1、完善各种现场管理制度,加强岗位工种技术培训和业务学习。
2、认真落实安全生产责任制和工程质量管理制度、设备维修、质量检查验收制度,搞好现场交接班,各班组互创有利条件。
3、加强顶板管理,加强对设备的使用和维修管理,保持设备良性循环,完好运行,降低事故率,确保生产的正常运行。
4、加强工作面液压支柱的管理,杜绝支柱自卸现象。
5、各工种之间、人与人之间搞好配合,争时间、抢主动,组织好正规循环。
6、抓好均衡出勤工作,保证全队出勤率始终在90%以上。
表3-6
劳动组织表
班次
工种人数
零点班
八点班(检修)
十六点
合计
掘进机司机
2
2
7
溜子司机
1
1
4
自移机尾、转载机
1
1
3
泵站工
1
1
1
3
电钳工
1
4
1
3
班长
1
1
1
3
验收员
1
1
3
工作面打扫卫生、排水
1
1
1
3
看电缆
1
1
2
放料工
2
2
超前维护、杂工
3
6
队长
1
1
副队长
3
3
技术员
1
1
电气工程师
1
1
材料员
1
1
办事员
1
1
日出勤人数
10
20
10
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第4章顶板管理
4.1顶板管理方法
4.1.1顶板管理方式
本工作面顶板管理方式煤柱支撑法。
4.2上下端头及安全出口管理
4.2.1安全出口管理
工作面超前20m范围内,巷道净高不得低于1.8m,每班跟班领导必须对工作面上下推进度进行精确测量,并观察上下安全出口的宽度,及时调整以保证行人宽
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- 榆林市 榆阳区 白鹭 煤矿 作业 规程
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