煤矿大本大专毕业设计大采高综采工作面作业规程.docx

1、煤矿大本大专毕业设计大采高综采工作面作业规程1302大采高综采工作面作业规程一、工作面概况：1.1工作面名称： 工作面名称为1302大采高综采工作面。1.1.1地面位置： 1302工作面北部位于南沟村南230米；南部西范村。1.1.2井下位置及四邻采掘情况： 南侧为1102、1103、1101巷，已掘；西侧为1303工作面,未掘：东侧为1301工作面已回采。1.1.3回采对地面设施的影响：从井上下对照图看出，西范村位于1302工作面撤架通道往南约210米,南沟村位于切眼往北约230米处,西范村和南沟村均在保护煤柱内,回采对民房及设施无影响。1.2工作面要素： 工作面可采长度1034.66米，工

2、作面长219.05米，煤层平均厚度为4.5米，煤层倾角07，平均为5。工业储量:1448244.12吨,可采储量：1346867.03吨。1.3开采程序及所采煤层层号、采高、循环进度、循环方式、循环产量、日产原煤产量及月产原煤产量： 本工作面为3煤一次采全高，工作面平均采高为4.5米，工作面沿顶、底板推进,机头、机尾各10米随巷道底板平缓过渡.循环进度0.865米。根据本规程5.2回采工作面风量计算，遵循以风定产原则。四六制作业（一个班检修，三个班生产），确定循环方式为每个生产班进5个循环，日进15个循环。循环产量：Q Q1+Q2+Q3Q1 割4.5米采高段一刀煤产量Q2 割机头过渡段一刀煤产

3、量Q3 割机尾过渡段一刀煤产量Q1= L S M P =（219.0520） 0.865 4.5 1.42 1105.5(吨) Q2= L S M P =10 0.865 4.0 1.42 49(吨) Q3= L S M P =10 0.865 3.6 1.42 44(吨) 说明：12021、12022巷是沿顶板、留底煤掘进，煤厚分别取4.0米；3.6米。则循环产量：Q=Q1+Q2+Q3=1105.22+49+44=1198.5(吨 ) 日产量=Q日循环数= 1198.515=17977.5 (吨 )月产量=日产量30月循环率=17977.5300.9=485392.5(吨 ) 式中：Q循环产

4、量，吨； L工作面倾斜长度 S循环进度0.865米； M采高 P煤的容重，1.42吨米3 插图一：1302大采高综采工作面示意图。附图一：1302工作面井上下对照图。二、地质及水文情况2.1煤层情况：工作面地面标高：1008.2-1061.7米，工作面标高：405508米，工作面盖山厚度为：500656米，2.2煤层构造特征： 煤层黑色，金属光泽，条痕为黑色，阶梯状断口，以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带、细一中条带状结构，属半亮一光亮型煤。煤的容重1.42吨米3，煤层倾角17平均为5煤质普氏硬度为0.4-1.32。2.3煤层顶、底板岩石构造情况： 基本顶：细粒砂岩，厚5.0米，灰黑色，含植物化

5、石，成分石英为主，具黑色泥岩条纹。夹粉砂岩薄层。 直接顶：砂质泥岩，厚3.6米，灰黑色，半坚硬，中厚层状。岩石破碎。 伪 顶：炭质泥岩，厚00.2米，深灰色，薄层状，含丰富的植物茎化石，局部含煤线，平坦状断口，局部地段发育。 直接底：泥岩，厚0.2米，深灰色，薄层状，含丰富的植物茎化石，具方解石充填的水平裂隙，松软。 老 底：砂质泥岩，厚10.44米，浅灰色，水平层理发育，质硬，断口平坦厚层状，岩石较完整，裂隙为方解石充填。2.4地质构造情况：工作面褶曲构造有张店背斜，轴向近东西向,轴长1100m,北冀较陡，倾角613，南翼较缓，倾角14,起伏幅度15m，对回采影响不大。揭露断层情况：揭露断层

6、6个，均表现为正断层，12022巷揭露2个，12021巷揭露1个，12023巷揭露3个。揭露断层最大落差1.4米，最小落差0.50.6m；断层破碎带发育宽度不均匀,破碎带及其附近巷道顶板，岩层离层、塌矸冒顶，顶板淋水大，压力大。届时另行制定过断层的安全技术措施。揭露陷落柱情况：12022巷施工至距1302撤架通道404. 5米处（距7号横川74.5米）揭露陷落柱，在巷道方向发育长度51.7米。该陷落柱不含水，胶结程度差，泥质胶结物遇水易变软变酥。由于受该陷落柱牵引力影响，掘进至距7#横川29米左右开始，煤层倾角变大。揭露煤层及顶板裂隙情况：煤层节理总体较为发育，主要为两个走向，分别为4560、

7、135150，以4560方向节理密度大，节理面平直，裂缝紧密且无充填，其它方向节理延伸短，节理面不够平直，发育密度及规范性不强，回采期间，严格执行规程中预防片帮、冒顶的安全技术措施。巷道顶板裂隙、节理处均有不同程度的破碎、离层、塌矸冒顶，巷帮煤层裂隙、节理处易片帮，回采期间必须加强支护，及时超前拉架，防止片帮、冒顶。1302工作面主要地质构造情况表：构造名称走向倾伏仰起两翼倾角对回采影响程度张店背斜近东西向SW313影响不大陷落柱长轴呈ES向，延展长度70m，短轴NE向延展长度55m，平面形态近似圆形陷落柱附近可能发育陷伏小断层、节理、牵引褶皱、煤层产状变化、煤系地层沉积形成锅底构造等地质构造

8、及顶板淋水增大现象。构造名称走向倾向倾角落差揭露位置对回采影响程度正断层68158351.4m12022里程790 m不大揭露地质构造具体位置详见煤层底板等高线及储量计算图。2.5水文地质情况 该工作面水文地质条件相对简单，3#煤层涌水来源主要是煤层顶板砂岩裂隙水，顺槽巷道掘进中均表现不同程度、不同地段淋水，煤层顶板砂岩水赋存不均一，淋水点以锚索（杆）孔、顶板裂隙为主，淋水形式以顶板散水为主，集中出水点较少，集中出水点最大出水量实测达5-8 m3/h左右，大部分地段顶板淋水随着巷道向前掘进并逐渐疏干，少部分地段顶板淋水疏干时间较长。四条顺槽掘进过程中总涌水量达20-30m3/h。根据精查地质报

9、告及防治水总体规划分析，结合井巷施工中实际揭露情况，开采3#煤层涌水源主要来自煤层顶板砂岩裂隙水，回采中采空区老顶垮落产生裂隙将会沟通3#煤层上部k8、k9砂岩含水层水，导致工作面回采期间涌水量增大，预计回采期间：正常涌水量：50-70m3/h；最大涌水量：90-110m3/h左右。采取主要防治措施是巷道顶板疏干和配备强有力的排水设备（水泵、管路、水仓），加强涌水量的观测，特别是在揭露地质构造区段，加强观测频次，如有异常及时补充水文地质预报。具体防治水措施见规程9.26。2.6二氧化碳及瓦斯情况：根据地测部提供的资料，本工作面瓦斯绝对涌出量：27.92m3/min，二氧化碳绝对涌出量：4.75

10、m3/min2.7煤尘、煤的自然等情况：本工作面的煤尘具有爆炸性，煤层无自然发火性。三、采煤方法及巷道布置3.1采煤方法： 本工作面采用倾斜长壁大采高自然冒落后退式综合机械化采煤法。3.2巷道布置：3.2.1本工作面为二进二回布置方式:工作面西部有两条进风顺槽，靠近工作面的一条顺槽为12021巷,掘进时沿煤层顶板留底煤掘进，利用抬头段跨过1102巷、1103巷与1101巷垂直相通，通过12021巷联络横川与1102巷相通；另外一条为12023巷，掘进时沿顶、底板全煤厚掘进，12023巷从1102巷下穿过与1103、1101垂直相通。工作面东部有两条回风顺槽，靠近工作面的一条顺槽为12022巷；

11、另外一条为12024巷，两条巷道掘进时沿顶板留底煤掘进，与1102巷垂直相通。3.2.2工作面巷道断面特征工作面巷道设计为矩形断面，采用锚网支护方式，并进行锚索补强。12021巷断面大小为（宽高）5.93.9米；12023巷断面大小为（宽高）5.24.4米；12022巷、12024巷、1302回风横贯断面大小均为（宽高）4.73.5米； 1302工作面切眼为（宽高）8.34.4米的矩形断面， 1302工作面撤架通道断面大小均为（宽高）5.24.4米。3.3采煤工艺：割煤拉架移溜3.3.1割煤：本工作面采用艾克夫公司生产的SL500电牵引采煤机，采用双向往返割煤法，即采煤机往返一次为两个循环。进

12、刀方式：采用端部斜切割三角煤进刀。进刀方法：1、机组割透机头（机尾）煤壁后，将上滚筒降下割底煤，下滚筒升起割顶煤，采煤机反向沿溜子弯曲段斜切入煤壁。2、采煤机机身全部进入直线段且两个滚筒的截深全部达到0.865米后停机。3、将支架拉过并顺序移溜顶过机头（机尾）后调换上、下滚筒位置向机尾（机头）割煤。4、采煤机再次割透机头（机尾）煤壁后，再次调换上、下滚筒位置，向机尾（机头）割煤，开始下一个循环的割煤，割过煤后及时顶机头（机尾），然后再拉架。当机组割煤距机头（尾）5米时，机组放慢速度，速度保持在1米/分钟， 机组司机认真观察煤帮锚杆情况，若锚杆因片帮等情况已露出能取出时，必须把机组退出，停下机组

13、并将开关手把打至零位，闭锁工溜、转载机、破碎机，在有专人观帮观顶的情况下，人员站在挡煤板外用铁钩把锚杆取出。如果必须要进入煤帮时，则严格执行本规程9.5人员进入煤帮作业的安全措施。机组进刀总长度控制在50米。插图二：1302工作面机组端部进刀方式示意图割煤的质量标准：割过煤后工作面要保证煤壁平直，无伞檐（长度超过1米，最突出部分不超过200毫米；长度在1米以下，最突出部分不超过250毫米）。顶、底板平直，如特殊需要，每循环底板与上一个循环底板错差不能超过50毫米。机头、尾各10米要随巷道底板平缓过渡，防止出现台阶，支架顶梁必须接顶严实。 3.3.2拉架及移溜本工作面支架采用国外进口的电液控制系

14、统，可实现以下三种拉架方式：（1）双向邻架顺序拉架（2）成组顺序拉架（3）手动拉架同时本工作面可实现两种移溜溜方式：（1）双向成组移溜（2）手动移溜 3.3.2.1根据本工作面的地质条件及工人的操作习惯，拉架采用双向邻架顺序拉架，每次移一架；移溜采用双向成组移溜，每组设置为10架。3.3.2.2 质量标准支架拉过后必须成一直线，其偏差不得超过50毫米。架间距要均匀，中心距偏差不超过100毫米。支架顶梁与顶板平行支设，最大仰俯角7，相邻支架间不能有明显错差（不超过顶梁侧护板的23），支架不挤不咬，架间距不能大于200毫米。拉架滞后底滚筒35架，如果顶板压力过大或有冒顶危险时，应及时追机拉架，（滞

15、后上滚筒35架）以防顶板冒落；如拉架过程中发现顶板破碎或片帮严重应及时拉超前架并打出护帮板；拉架时要保证支架拉到位，梁端距不大于340毫米；拉架过程中要及时调整支架形状，如发生倒架咬架等现象，需在拉架过程中及时利用侧护板进行调整，如调整不好，应制定相应的安全技术措施。刮板输送机在推移后必须保证成一直线，保证刮板输送机平整，不得出现飘溜，凹溜或局部起伏过大等现象。刮板输送机的机头、机尾的推进度必须保持一致，且必须保持推移步距为0.865m，以确保截深及产量和工程质量。推移工作面刮板输送机时，必须距采煤机底滚筒大于15m（89个架）进行，不得出现急弯、除进刀所需外其它地段不准出现弯曲。若移溜困难时

16、，不准强推硬过，必须立即查明原因并处理后再移溜。插表一：1302大采高综采工作面主要机电设备技术参数表。附图二：1302工作面顶底板岩性综合柱状图附图三：1302工作面底板等高线及储量计算图。附图四：1302工作面撤架通道、切眼实测地质剖面图附图五：12021巷实测地质剖面图附图六：12022巷实测地质剖面图四、顶板管理4.1该工作面采用全部垮落法管理顶板。4.1.1根据工作面顶底板岩性及煤层厚度、采高等条件，并且参照其它矿的经验，选用郑州煤机公司生产的两柱掩护式液压支架及其相配套的排头液压支架和过渡液压支架。从工作面机头到机尾分别布置排头架4架，过渡液压支架4架，中间架114架，过渡架3架，

17、排头架4架，共计129架。4.1.2支架参数支架型号：ZY8640/25.555 支架形式：两柱掩护式 立柱内径360mm/270mm支架最大长度：7.48米支架中心距：1.75米梁端距：0.511米支护强度：1.05MPa 1.07MPa支护面积：8.97平方米泵站压力：30.0MPa 重 量：32.5吨最大控顶距：5.556米最小控顶距：4.691米工作阻力：8640KN初撑力：6413KN支架拉架步距：0.865米对底板比压（前端值）：1.4MPa 3.7MPa操作方式：主要采用双向邻架操作插表一:设备主要技术参数 4.1.3对支架支护强度的验算： 按工作面最大采高的八倍进行计算，上覆岩

18、层所需的支护强度为：P8HRg 84.72.21039.8810.7 KN按工作面最大采高的八倍进行计算，上覆岩层所需支架提供工作阻力为：F=P*S =810.79.86 7993 KN式中：H工作面最大采高，取4.7米 R上覆岩层密度，2.2103kgm3 F计算工作阻力，KN 根据支架说明书提供的支架工作阻力为8640KN大于8倍采高验算所需的工作阻力7993KN，所以该支架能够满足支护要求。工作面供液由4台BRW400/31.5型乳化液泵提供，其用水必须用专用乳化液配比水，乳化液浓度控制在3%-5%，乳化液泵压力设计为31.5MPa 。根据地质说明底板比压为：4.0MPa大于支架对地板比

19、压1.4MPa 3.7Mpa可满足要求。 4.2上、下端头及安全出口管理12021巷、12022巷超前40米加强支护，超前50米维护。工作面上、下两端头的安全出口高度不低于1.8米，宽度不小于0.7米。每班验收人员必须对上、下推进度及安全出口进行测量，及时调整以确保行人宽度；如果调整后仍不能满足要求，必须在两出口开帮，开帮后及时支护，保证人员安全。每班必须对两出口、煤壁及顶板进行观察和处理，发现顶板破碎及时加强支护。 4.3 12022回风巷及胶带运输巷（12021巷）的超前支护工作面采用单体液压柱垫柱帽（道木）进行超前支护。柱帽规格为30020060毫米。 4.3.1 12022回风巷超前支

20、护从煤壁线向外40米范围内进行超前支护，超前柱为两排支设，在距工作面不小于40米靠煤帮侧0.5-1米处支一排单体柱，且柱距为1米；在距工作面煤帮不小于40米范围内靠12024巷煤柱侧1-1.5米处支一排单体柱，且柱距为1米。4.3.1.1 点柱采用DWQ35-300/110或DWQ38-150/110型号单体柱，所有点柱支在钢筋托梁下方，且成排成行。4.3.1.2 所支设点柱要在机组距机尾50米且影响推进时及时进行回取。 4.3.2 胶带运输巷（12021巷）的超前支护从煤壁线向外40米范围内采用单体点柱进行超前支护，点柱为两排支设，在距转载机两侧300mm左右各打一排单体点柱，点柱间距为米。

21、在距煤壁线不小于40米处靠煤帮侧支一排点柱，点柱间距为1米；在距煤壁线不小于40米处靠12023巷煤柱侧支一排点柱，在破碎机电机、减速器处可不设支柱。 所支设点柱要在机组距机头50米且影响推进时及时进行回取。 4.3.3机头、机尾切顶柱打法及要求当机头、机尾支架侧护板（靠煤柱侧）距煤柱距离小于1米时，支设两根切顶密集柱，单体柱均匀布置，并支设一根戗柱；当机头、机尾支架侧护板（靠煤柱侧）距煤壁距离大于1米时，支设密集柱，柱距不大于500毫米，并支设两根戗柱。机尾129#架侧护板与煤帮（靠12024巷侧）距离大于2米时，在切顶线到工作面煤壁线打两排点柱进行支护，点柱位于129#架侧护板与煤帮之间，

22、点柱间距为1米。 4.3.4当各横川进入超前支护范围内时，必须在各横川口加强支护，支护方法具体为： 12021巷横川、12022巷横川在距横川口0.5米，各打两个木垛锁口，且不影响打密闭（木垛位于密闭墙内），木垛必须接顶严实。打木垛所用板梁规格：2201101500mm或2201102000mm。 4.3.5由于机尾上隅角通风需要,在机尾打木垛留通风通道,木垛（中对中）间距为24米。木垛与129#架距离不超过300mm，木垛必须用柱帽、木契背实、背紧。板梁规格为：2201101500mm。 4.3.6超前支护管理1、超前支护必须严格按照要求打好、打牢，支柱一定要成一直线；支、回柱时必须四人以上

23、配合作业，严禁单人进行操作，回柱时必须有专人看护好顶板、煤帮情况，发现有活煤、矸及时处理后方可作业，严格执行先支后回的原则。所有支柱必须戴帽，必须使用规格柱帽。打好柱要将柱与顶网或钢带用吊钩链联好，以防倒柱伤人。2、超前支护段必须满足高度不低于1.8米,宽度不低于0.7米的安全出口和运送物料通道。3、当机组行至工作面两头距巷道15米以内时，严禁在两头巷道内作业，以防甩出大块伤人。当在拉动端头架、推动转载机、拖拉液压管及电缆时严禁在两头巷道内作业，并同时撤出人员，以防撞倒柱伤人或其它意外伤人。超前支护工作不能与同一地点其它工作平行作业。4、12021巷行人必须走煤柱侧,各种电缆、液管必须吊挂在单

24、轨吊滑道上，班长和安检工必须每班对两巷的煤帮、顶板情况进行检查,发现不安全隐患及时处理;12021巷各横川材料必须提前工作面50米回收,备品备件码放必须距工作面70米以外(需在两日内更换的备品备件除外),支护所用板梁靠帮码放在距工作面20米以外的巷道内,不得影响超前支柱。4.4工作面初次放顶技术管理4.4.1矿内要组织初次放顶领导小组，矿压观测组。工作面初次放顶前，矿压组要在工作面设矿压观测点，队组实行现场连续观测，对上、下出口，上、下顺槽及工作面煤帮班班检查，并向相关技术部门汇报情况，以指导工作面顶板管理，保证安全生产。超前支护的单体柱一定要达到初撑力。 4.4.2在初次来压期间一定要组织好

25、管理工作，搞好工程质量和顶板管理。1、初次来压前，当班班长对本班措施贯彻及本班顶板动态检查全面负责。2、当班班长对工作面上、下顺槽支护及顶板动态情况进行巡回检查，每2小时检查一次，发现问题及时采取措施，若本班难以处理应立即停机，并及时向队值班室或调度指挥部汇报。3、初次来压前，进入工作面人员不得在机道内行走，特别是在超前支护范围内，降架、拉架的地点不准有人长时间停留。4、初次来压期间，上、下顺槽端头工及电工要密切注意顶、帮情况，发现异常及时处理。5、支架工拉架要严格按照1302工作面作业规程及各工种操作规程操作，必须及时拉架、发生冒顶或片帮严重时必须及时拉超前架支护顶板。6、泵站压力要达到额定

26、压力，支架要达到初撑力，接顶平、严、实，保证梁端距不大于511毫米。7、加强工作面设备的维修与保养，以保证设备的正常运转和快速推进。液压支架的液压系统严禁出现窜、漏液现象，杜绝支架自动下降，安全阀及其它部件灵敏可靠。8、采煤机司机要割平顶、底板，严格按照规程要求控制好采高，调节好支架中心距和支架的几何形状，达到支架直、溜子直、煤壁直的要求。9、初次来压前，通风管理部要加强对有毒、有害气体的检查，防止因采动影响有毒、有害气体大量涌出使人身体受到伤害。10、来压期间，一定要注意工作面的涌水情况，发现异常及时汇报并进行处理。11、来压时，根据观察结果，增加超前支护长度，以防来压过猛，催垮两巷支护。

27、4.4.3周期来压管理：遇周期来压时必须加强工程质量管理及两巷超前支护管理。1、根据矿压组提供的数据，周期来压步距为18.2米，在周期来压时一定要做好顶板管理2、周期来压前必须保证两巷超前支护质量达规程要求，班长及验收员必须进行巡回检查，发现有不符合要求的支柱立即重新支设。3、周期来压前两巷超前支护必须迎山有力，以防来压时催垮支柱。4、周期来压时工作面支架必须达到初撑力，严禁任何人乱改或关闭支架自动补液功能。5、周期来压时工作面支架自动补液功能必须完好有效，检修班加强检修必须保证每班安全正常的运行。4.4.4对工作面端头架支护的管理：工作面机头采用4个排头支架，机尾采用4个排头支架，其滞后普通

28、支架一个循环，又因端头至超前支护20米段是压力集中区，特制定以下管理措施。1、排头支架必须达到初撑力。2、排头支架底座严禁钻底，以防压住推移杆使转载机和工作面溜子机头推移困难，损坏设备。若支架底座压住推移杆，必须利用吊架千斤将支架底座吊起，然后在支架底座下垫顺山板梁或柱帽将支架底座垫起，因12021巷和12022巷都是留底煤掘进，所以每次推机头、机尾时必须在端头五个支架底座下垫顺山板梁，要求每一个架下垫两根板梁，板梁规格为：2201500mm。3、当巷道及两头出口顶板破碎时，应架棚维护。架棚必须是一梁三柱，并且有戗柱。架棚时必须四人以上操作，两人将板梁抬起至一个梁头够高，抬板梁时必须用双手拖住

29、板梁下方，在其下支上点柱将板梁打起，然后在梁头支柱将板梁升紧，单体柱要支正、升紧，严禁出现三爪柱、漏液柱、上吊柱，一旦发现要立即更换。在机头架棚时必须闭锁三机（两个以上有效闭锁键）并派专人看管。 4.4.5采空区管理采空区采用自然跨落法处理，若机头端头老塘悬顶面积大于25m2而不垮落，必须将12021巷锚索退出（退锚索措施见第9章），若退出锚索后仍无法使采空区顶板跨落必须对采空区强制放顶，到时另制定专项措施，采空区及12021巷、12022巷封闭严格执行下发的综采工作面采空区封闭有关规定。插图三:1302大采高综采工作面支架布置、超前支护示意图。插图四:1302大采高综采工作面最大、最小控顶距

30、示意图。 4.5提高块率、保证煤质的措施：1、在各转载点落煤处加设缓冲装置。2、在割煤过程中一定要掌握好采煤机速度，保持在5米/分钟左右。3、破碎机锤头高度保持在310460毫米之间。4、机组司机要掌握好采高,严禁割底割顶。5、停机时及时停水,若工作面遇水大时，要及时采取排水措施。6、在顺槽皮带巷加设除铁器，防止铁器拉上主井皮带。7、各级运输机司机严格把关,禁止杂物(板皮 、木料)进入运煤系统。 4.6巷道顶板离层仪的监测、记录、分析：4.6.1、为了加强工作面巷道顶板管理，在巷道顶部每30-50米安装一个顶板离层仪，对顶板离层仪加强监测、记录、分析。4.6.2、每班验收员每天必须对12021

31、巷及12022巷超前工作面100米内顶板离层仪进行监测，上井后向值班人员汇报情况，若出现顶板离层现象，离层值在100毫米以内时，记录在验收板报上。若顶板离层仪显示值超过100毫米时，及时组织人员架棚或支密集柱加强支护或采用其它方法对顶板加强支护。 4.6.3、工作面及顺槽巷道必须加强顶板维护，工作面支架能够超前拉时必须超前拉架，且工作面所有支架拉过后必须升紧达到初撑力；顺槽巷道超前工作面50米加强维护，对于失效锚杆、网破地点必须及时和生产技术部联系，采取措施，进行处理。 4.6.4、矿压监测由生产技术部矿压组完成，定期到井下收集数据并对记录结果进行分析。 4.6.5、在工作面4、5、32、33、34、68、69、70、97、98