31404工作面回采作业规程.docx
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31404工作面回采作业规程
安顺永峰煤焦集团有限公司西秀区蔡官镇
安谷铁龙煤矿采煤工作面作业规程
编号：
采2016-3号
工程名称：
31404工作面回采作业规程
编制人：
王炜
施工负责人：
总工程师：
主管矿长：
批准日期：
2016年月日
执行日期：
2016年月日
会审意见
会审单位及人员签字
总工程师：
年月日
生产：
年月日
安全：
年月日
技术：
年月日
通风：
年月日
机电：
年月日
一、存在主要问题
二、处理意见
目录
会审意见
第一章概况--------------------------------------------6
第一节工作面位置及井上下关系-----------------------6
第二节煤层-----------------------------------------6
第三节煤层顶底板-----------------------------------7
第四节地质构造-------------------------------------7
第五节水文地质-------------------------------------8
第六节影响回采的其他因素---------------------------10
第七节储量及服务年限-------------------------------11
第二章采煤方法-----------------------------------------11
第一节巷道布置-------------------------------------12
第二节采煤工艺-------------------------------------14
第三节设备配置-------------------------------------17
第三章顶板控制----------------------------------------18
第一节支护工艺-------------------------------------18
第二节工作面顶板控制-------------------------------22
第三节运输巷、回风巷及端头顶板控制-----------------23
第四节矿压观测--------------------------------------25
第四章生产系统-----------------------------------------27
第一节运输-----------------------------------------27
第二节“一通三防”与安全监控-----------------------28
第三节排水----------------------------------------36
第四节供电----------------------------------------36
第五节通信----------------------------------------39
第五章劳动组织和主要技术经济指标----------------------40
第一节劳动组织------------------------------------40
第二节作业循环------------------------------------40
第三节主要技术经济指标-----------------------------41
第六章煤质管理----------------------------------------42
第七章安全技术措施------------------------------------42
第一节一般规定------------------------------------42
第二节顶板----------------------------------------45
第三节防治水--------------------------------------51
第四节爆破----------------------------------------52
第五节“一通三防”及安全监控----------------------55
第六节运输----------------------------------------62
第七节机电----------------------------------------67
第八节煤与瓦斯突出防突措施------------------------69
第九节其他----------------------------------------73
第八章灾害应急措施及避灾路线--------------------------74
作业规程学习和考试记录----------------------------------78
作业规程补充学习和考试记录------------------------------79
作业规程复查记录----------------------------------------79
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
工作面位置及井上下关系见表1.
表1工作面位置及井上下关系表
水平名称
1324水平
采区名称
三盘区
地面标高
1551m-1586m
井下标高
1337-1350m
地面相对位置
相应地面为高原山区
回采对地面设施的影响
由于相应地面为高原山区，无建筑设施，所以井下采动对地面影响不大，
井下位置及与四邻关系
31404回采工作面为三盘区东翼第三个回采工作面，上部为已经回采完毕的31402回采工作面，下部是计划布置的31406回采工作面，东侧是依次布置的三盘区回风下山、运输下山、轨道下山，回采时，与最近的回风下山留设30米保护煤柱，因此，回采对对周围无采动影响。
走向长度/m
720m
倾斜长度/m
165
面积/㎡
118800
第二节煤层
工作面煤层情况见表2
.表2煤层情况表
煤层厚度/（m）
1.0～1.4/1.2
煤层结构
较复杂，含一层夹矸
煤层倾角/（°）
3--6/5
硬度
<1.5
开采煤层
M14煤
煤种
低灰、中高硫、特高热值无烟煤
稳定程度
稳定
煤层情况描述
M14煤位于含煤地层龙潭组第二段（P3l2）中下部，全区稳定可采。
上距M9煤层约80米，煤层厚度1.0～1.4米，平均厚度1.2米。
该煤层呈层状，产状与地层产状一致。
该煤层含一层夹矸，厚0.1～0.35米，岩性为灰黑色炭质粘土岩。
结构较简单，煤层层位较简单，属较稳定煤层。
第三节煤层顶底板
工作面煤层顶底板情况建表3。
表3煤层顶底板情况表
顶、底板煤层
岩石名称
厚度/m
特征
基本顶
灰色中厚层
燧石灰岩
2～3m
基本顶板为灰色中厚层燧石灰岩，厚2～3m，坚硬，抗压强度大，局部裂隙较发育。
直接顶
燧石灰岩
1～2m
直接顶板为燧石灰岩，厚1～2m，粘土质粉砂岩为钙质胶结，坚硬，局部裂隙较发育。
直接底
灰色薄层
粘土岩
底板为灰色薄层粘土岩，强度较低，易风化破碎。
附图1：
工作面地层综合柱状图
第四节地质构造
一、断层情况及其对回采的影响（表4）
31404工作面沿地层走向布置，在中部具舒缓波状变化，属于幅度不大的宽缓褶皱发育。
对煤层影响不大。
根据上下两巷探明的情况，在回采过程中无断层、陷落柱和其它地质构造影响回采。
综上所述，确定该矿区构造复杂程度为简单类型。
根据31404掘进工作面两巷及开切眼掘进揭露资料分析，31404工作面运输巷有一断层对回采无影响。
表4断层情况表
断层名称
走向/（°）
倾向/（°）
倾角/（°）
性质
落差/m
对回采的影响
F4
219
89
1
无
二、其他因素对回采的影响
根据31404掘进工作面两巷及开切眼掘进揭露资料分析，31404工作面为一单斜构造，构造简单，对正常回采影响不大。
附图2：
工作面运输巷、回风巷、开切眼素描图
第五节水文地质
1、区域水文地质
（1）地形地貌
矿区大地构造位置属于杨子准地台－黔北台隆－六盘水断陷－威宁北西向构造变形区，区域构造属大煤山北斜南东翼。
矿区地形中部高地是分水岭，最高位于交椅山，海拔1658.6m，区内地表水由分水岭向中南北两侧分流。
区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类，碳酸盐岩包括三叠系大冶组（T1d）、二叠系上统长兴组大隆组灰岩，分布区域多为裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量地渗入岩溶裂隙、管道、暗河中。
矿区岩溶水径流流程短，主要以岩溶泉形式排泄于当地沟中，最近的排泄点位于矿区主井口320°方向1.4km的高坡村附近溪流交汇处，即为该区最低侵蚀基准面标高＋1301.9m。
（2）地表水
矿区属长江流域，乌江水系。
东风水库次级支流的分水岭处。
矿区范围内，没有河流，只有短小的冲水沟，冲沟多为“V”型冲沟，旱季干涸。
（3）地层含、隔水性
矿区因地层倾角平缓，区域内地层仅有二叠系上统龙潭组、长兴组、大隆组及三叠系下统大冶组出露，其地层简述如下：
A、二叠系上统龙潭组（P3l）—弱含水层
地层出露于矿区大部，岩性以粘土岩、泥灰岩、粉砂岩、泥岩及煤组成，厚300－500m。
岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强－中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风裂隙水，趋往深部，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。
B、二叠系上统长兴大隆组（P3c+d）—中等含水层
分布在矿区北东部小屯街林场—交椅山一带，岩性上部为燧石层夹绿色粘土岩，下部为燧石灰岩夹泥岩、砂岩和煤线。
与下伏地层龙潭组呈整合接触。
厚度38～45m。
露头灰岩遭受风化作用和岩溶作用较强烈，岩溶裂隙发育，含较丰富的岩溶裂隙水，为区内中等含水层。
C、三叠系中下统大冶组（T1d）－强含水层
区域厚483－544m,地表出露于交椅山一带，出露面积小岩性主要为灰岩、砾屑灰岩灰岩、页岩、钙质砂岩、泥灰岩等，地下局部发育溶洞、溶隙，大气降水容易通过地表大量地渗入岩溶裂隙、管道中，富水性强，但极不均匀。
由于该组地层仅出露于交椅山一带，出露面积小，所以含水地层对该区煤矿开采影响不大。
D、第四系（Q）～弱含水层
为粘土夹碎石及残坡积物，主要分布于低洼和缓坡处，厚度0～10m。
仅含微弱孔隙水，总体上该层为一弱含水层。
2、矿床水文地质类型及条件
（1）矿井充水因素分析
A、充水水源（A）地表冲沟水
季节性冲沟水沿途接受泉水和煤窑水、山坡紊流的补给，雨季较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带及上覆地层地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触。
矿区地层倾角小（3°～6°）.为缓倾斜煤层，局部沟谷地带与煤层间距小。
冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。
（B）第四系孔隙水
矿山内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。
（C）龙潭组弱裂隙含水层地下水
该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，在构造断裂及应力破坏影响的地段，含水量相对会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。
该组为煤矿床开采的直接充水水源。
（D）长兴大隆组中等含水层
该组主要为碳酸盐岩，富水性中等，该含水层岩溶裂隙水将沿岩石孔隙、裂隙、节理等渗入龙潭组地层，在构造裂隙带及应力破坏影响的地段尤其明显，成为煤矿开采的间接充水水源。
（E）采空区积水
整合的两个煤矿已经生产多年，M14煤层在＋1350m标高以上已形成较大面积采空区。
由于龙潭组以砂、泥岩为主，深部风化裂隙微弱，起到一定的隔水作用，使采空区易积水。
现矿井正常生产，矿井内积水不多。
在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。
B、充水通道（A）岩石天然节理裂隙
矿山内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。
（B）人为采矿冒落裂隙
未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，三层可采煤层直接顶板和底板均为弱含水岩组，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。
（C）断层破碎带
矿山断层不发育，仅在原安谷铁龙煤矿发现一断层F1，断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。
（D）老窑采空区
矿山内原小煤矿废弃采面或巷道会成为采空区积水，当煤层开采至采空区时，巷道勾通采空区会成为充水通道。
（E）岩溶管道
矿区内各组灰岩含水层局部地段可发育岩溶管道，当它们被断层沟通与下伏煤层联系时，也会成为矿井充水通道。
（2）煤层底板岩溶情况
储量核实报告未提供煤层底板茅口灰岩情况，本设计参考周边煤矿资料，本矿煤系地层底板为上二迭统峨嵋山玄武岩组（P3ß），厚度约100m左右。
中上部主要为灰绿色玄武岩、凝灰质玄武岩、顶常有一层10m左右的绿灰色凝灰岩；下部玄武岩系一套交潜喷发沉积型岩系，夹有灰色粘土岩、铝土质粘土岩、绿灰色凝灰质角砾岩、深灰色燧石灰岩和灰岩夹层，义菩粘土岩含黄铁矿结核。
该段与上覆上二迭统龙潭煤组（P3l）呈假整合接触。
其下为茅口灰岩强含水层。
（3）充水方式
由于矿井直接充水含水层露头分布不广，接受大气降水补给不强，为弱含水层，充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为老窑、采空巷道、岩溶管道导水，因此目前矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。
（4）水文地质类型
矿井直接充水水源主要为龙潭组裂隙水和老窑采空区积水、地表冲沟水，长兴组岩溶裂隙水为直接充水水源提供补给，故本矿区属于以裂隙水充水为主，岩溶水充水为辅的矿床。
水文地质条件复杂程度为中等复杂。
3、矿井涌水量
根据矿方提供的地质资料，采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量见表1—3—3。
表1—3—3安谷铁龙煤矿矿井涌水量估算成果表
井巷控制面积
（km2）
地下水位降深
（m）
实测矿井涌水量
（m3/h）
预测矿井未开采区涌水量（m3/h）
F1
F
S1
S
Q1旱
Q1雨
Q旱min
Q雨max
0.5
2.315
100
200
15
40
45.6
121.7
由于地质报告所预测的数据和实际相差较大，因此本次设计采用矿上三年所观测的实际数据。
根据本矿提供的近三年（2010年1月至2013年10月）的涌水量观测数据，最大涌水时为2012年，2012年的最低涌水量为6.3m3/h，最大涌水量为17.8m3/h。
为了安全起见，设计取正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h，以此作为水泵选型依据。
矿井生产建设过程中必须进行矿井水文地质的详细调查及矿井涌水量的详细实测，并根据实测数据选择合适的排水设备。
地质报告对井田内断层描述不详，其产状、导水特性、瓦斯赋存情况不十分清楚。
因此在断层附近井巷施工过程中，要加强探放水工作，严格做到“有掘必探，有疑必停”，确保施工安全。
同时要加强矿井水文地质工作。
4、水文地质条件及开采后的变化
矿区主要水害是地下水、老窑积水和采空区积水。
矿区采煤较长年限后，采空区变大，积水面积更大，改变当地水环境问题将更加突出，所以在今后的开采过程中，要密切观察岩石渗水情况，必要时打超前钻进行探测和放水排险，确保人员和设备安全。
根据地质报告及业主提供的有关资料，矿区水文地质条件中等。
三、涌水量
1、正常涌水量
预计矿井正常涌水量为40m3/h。
2、最大涌水量
预计矿井最大涌水量为74m3/h。
第六节影响回采的其他因素
一、影响回采的其他地质情况（表5）
表5影响回采的其他地质情况表
瓦斯
低瓦斯矿井，绝对涌出量为6.46m3/min
CO2
低CO2矿井，绝对涌出量为1.39m3/min，
煤尘爆炸指数
根根据贵州省煤田地质局实验2015年5月7日提供的安顺市永峰煤焦公司安谷铁龙煤矿14#号煤层煤尘爆炸性鉴定报告，矿区M14煤层无煤尘爆炸危险性，
煤的自燃倾向性
根据贵州省煤田地质局实验室2015年5月7日提交的提供的安顺市永峰煤焦公司安谷铁龙煤矿《煤炭自燃倾向等级鉴定报告》，M14煤层属Ⅲ类，不易自燃。
。
地温危害
工作面属地温正常区，无热害。
冲击地压危害
工作面开采深度较浅，一般不会出现冲击地压。
煤与瓦斯突出
矿区M14号煤层无相关的煤与瓦斯突出鉴定，因此本矿按煤与瓦斯突出矿井设计
二、冲击地压和应力集中区
31044工作面开采深度较浅，一般不会出现冲击地压和应力集中区。
。
三、地质部门的建议
1、31404工作面顶板裂隙较发育，回采规程中应加强顶板管理。
2、回采过程中及时观测顶板围岩的变化，发现顶板破碎严重要及时加强支护。
3、由于31404工作面按照突出进行管理，工作面回采作业时，严格执行“四位一体”的综合防突措施。
4、回采过程中如遇地质异常，及时与地质部门联系。
第七节储量及服务年限
一、储量
（一）工作面工业储量
31404工作面工业储量：
17.22wt。
（二）工作面可采储量
31404工作面回采率参考值为85%，可采储量为14.64wt。
二、工作面服务年限
工作面服务年限＝可采储量÷设计月产量＝14.6÷2.8＝5.2（月）
第二章采煤方法
采煤方法及其依据
1、采煤方法选择的依据
31404工作面上面平均走向长度为720m，倾向长度平均165m，煤层倾角平均5度，煤层厚度平均1.0m，煤层构造简单。
根据该面煤层的赋存条件，采用走向长壁采煤法采煤，由里向外后退式机采。
2、采高的确定：
根据两道、切眼掘进时的情况，煤层厚度最厚1.2m，最低为1.0m，确定工作面采高为1.0m，定为一次采全高。
工作面原则上跟顶板回采。
如遇煤层小于1.0米根据情况编写补充措施。
第一节巷道布置
一、采区设计、采区巷道布置概况
（一）采区设计情况
安谷铁龙煤矿采用平硐开拓，有三条井筒，即主斜井、副斜井、回风斜井，平行布置，矿井通风方式为中央并列抽出式。
本采区为矿井三盘曲区，高低位于+1337-+1350m之间。
上部与矿井边界回留有30米保护煤柱（元14煤采空区），下部为未开采的煤层实体。
走向东西，长约1360米，以东西矿界保安煤柱为界，对称后退式东西两翼走向长壁采煤法采煤。
（二）采区巷道布置情况
东翼在1337-+1350m之间分别布置运输巷、回风巷以及开切眼，回风巷经回风联络巷与回风上山沟通，运输巷直接与M14煤主带式输送机巷相通，直至通向地面，形成各个系统。
同理，西翼在+1235m～+1175m之间分别布置运输巷、回风巷以及开切眼，回风巷经回风联络巷与回风上山沟通，运输巷直接与M14煤主带式输送机巷相通，直至通向地面，形成各个系统。
西翼从+1353m开始布置工作面，现开采的31404工作面为本翼的第2个工作面，位于+1346m。
二、工作面运输巷
31403工作面运输巷断面为矩形，巷道净宽4.0米，净高2.0米，断面为8.0m2,采用锚杆支护，局部顶板破碎带采用锚杆配合锚网长托板支护。
运输巷跟M14煤顶板、破底板掘进，总长800米。
运输巷用途主要为：
布置带式输送机等设备，行人及工作面进风。
三、工作面回风巷
31403工作面回风巷断面为矩形，巷道净宽4.0米，净高2.0米，断面为8.0m2,采用锚杆支护，局部顶板破碎带采用锚杆配合锚网长托板支护。
回风巷跟M14煤顶板、破底板掘进，总长720米。
回风巷用途主要为：
回风、行人及运料。
四、工作面开切眼
31404工作面切眼断面为矩形，巷道净宽3.0米，净高1.0米，断面为3.0m2,采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护。
切眼跟M14煤顶底板掘进，拉煤槽，不破顶底板，中到中总长均为165米。
附图3：
工作面及巷道布置平面图
第二节采煤工艺
一、采煤工艺
采煤流程：
割煤→追机分段挂梁打柱→清理浮煤→滞后采煤机15m以上推移工作面输送机→补打正规柱。
二、采高1.0m，循环进度1.0m。
三、描述：
1、初采初放:
当工作面推进至15-20m,或工作面初次来压视为初采初放结束；期间采空区冒落高度必须保证在π型梁400mm以上，如果采空区悬顶面积大于15㎡，必须强制冲顶，防止急剧来压破坏支架和摧毁工作面。
2、采煤机割煤
（1）采煤机割煤及进刀方式：
工作面上下端头处采用爆破方式做切口，以方便采煤机进刀，运输巷切口长度7米，深度1米，回风巷切口长度3米，深度1米，采用1.2米钻杆打眼，一次起爆的方式进行，爆破完成进行临时支护，人工攉煤，采煤机进刀
割煤方式：
采煤机割煤方式为单向落煤，往返割煤，一次采全高；滚筒直径1.0m,截深1.0m。
进刀割煤：
上下超前端头正切进刀。
上端头进刀：
采煤机移至超前端头内，采煤机割煤下行至15-20m，推刮板运输机呈S弯曲段至煤壁，随装煤移动刮板机并支回柱，支护完成一个循环。
（2）采煤机割煤
割煤采用Y5C-100型单滚筒采煤机落煤，采高1.0m，截深1.0m，严格控制割煤高度和牵引速度，防止压溜，采煤机割煤严格按采煤机操作规程执行。
割煤要求：
①割煤时要保持一个切割平面，煤壁要采直、采齐，采高控制在1.2m，误差不超过100mm，不准割顶、割底。
②工作面不得随意丢顶、底煤，工作面浮煤应及时清理干净。
③采煤机牵引进度要均匀，速度一般控制在2-4m/min内，不得过速运行，不得强行牵引，严禁频繁启动，以防负荷过大压溜损坏机器。
严禁采煤机带负荷起动或停止。
④采煤机司机要随时注意观察顶、底板情况，注意工作面推进方向倾角的变化，随时调整摇壁高度，防止飘刀割顶和沉刀啃底，以免造成刮板运输机不平，推移刮板运输机困难或采煤机掉道及损坏截齿、影响煤质。
⑤随时注意刮板运输机的运行状况，发现拉扯电缆，刮板运输机卡堵或出现其它特殊情况，应立即停机闭锁刮板运输机进行处理，防止事故扩大。
⑥当采煤机运行距端头（尾）5米时，必须降低速度，由一名司机控制滚筒调高按钮，另一名司机在支柱观察指挥，当滚筒伸入巷道半个滚筒时，停止牵行。
3、装煤
采煤机割煤时，大部分煤靠滚筒旋转时在螺旋叶片作用下装入刮板运输机，剩余的浮煤采煤机上行运出。
4、推移工作面刮板输送机
采煤机上行装煤后，推刮板
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