机电.docx
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机电
第一章概况
第一节概述
一、巷道名称
本《作业规程》掘进的巷道为集中皮带巷。
二、掘进的目的及用途
满足5上—103、5上—105、5上—107掘进、回采期间，运煤（矸）、行人、进风、运料。
三、巷道设计长度及服务年限
集中皮带巷设计长度390m。
服务年限：
3年。
本掘进工作面预计2009年7月15日开工，预计2009年9月30日完工。
第二节依据
一、采区设计说明书及批准时间
设计说明书名称为《》，批准时间为年月日。
二、地质说明书及批准时间
地质说明书名称为《集中皮带巷地质说明书》，批准时间为2009年7月3日。
第二章地面位置及地质情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
地面相对位置及邻近采区开采情况见表1
井上下对照表
水平、采区
1340
工程名称
集中皮带巷
地面标高
+1425~+1525
井下标高
+1340~+1360m
地面相对位置及建筑、小井、及其它
集中皮带巷工作面地表为黄土梁垣地貌无建筑物及生产设施
井下相对位置对掘进巷道的影响
位于5-1011巷前进方向左帮，在东北方向与设计集中轨道巷相邻西南方向以物探防水柱为界，在工作面范围内无小窑
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
无
第二节煤（岩）层赋存特征
该面主要遇见上5#煤，上5#煤为中灰、富硫1/3焦煤，呈半亮型，煤层均厚为4.5m，煤层倾角为2°～13°，平均为7°。
工业分析：
上5＃煤水分（Mad）为1.03%,灰分（Ad）为26.09%,挥发分（Vdaf）为33.64%，硫分（st.d）为2.69%。
上5#煤直接顶为深灰色泥岩，厚度为1.0m，直接底为深灰、灰黑色泥岩，厚度为1.0～5.5m。
表2
指标
参、数
备注
煤层厚度（最大～最小/平均）/m
2.85~6.15
煤层倾角（最大～最小/平均）/（°）
2°~11°
煤层硬度f
1
煤层层理（发育程度）
较发育
煤层节理（发育程度）
较发育
绝对瓦斯涌出量/（m3·min-1）
70
煤尘爆炸指数/%
38%
地温℃
表3
顶底板名称
岩石类别
硬度
厚度
岩性
顶
板
基本顶
灰岩
8
2.0~5.0
直接顶
泥岩
2
0.5~1.0
底
板
直接底
泥岩
2
1.0～5.5m
附图（2—1）：
煤岩层综合柱状图（1：
200）
第三节地质构造
根据原矿井在开拓期间资料分析，集中皮带巷在掘进期间不会受到断层等地质构造影响。
第四节水文地质
1、该面上5#煤直接顶为泥岩，基本顶为灰岩，集中皮带巷掘进期间，地质条件相对简单，预计主要受上5#煤层之上，石炭系太原组二段含水岩组，主要岩性为石英砂岩，预计正常用水量为20m3/min，最大用水量为5m3/h。
2、该面邻近原牛泥煤矿工作面采空区，探放采空区水，严格执行“有掘必探，先探后掘”的原则。
第三章巷道布置及支护说明
第一节巷道布置
集中皮带巷在5上—1011巷33#点前102m到位后在左帮开口，按方位角315°掘进。
在施工工程中严格按地测科给定的中腰线施工。
总工程量为390m。
附图（3-1）：
平面布置图。
第二节支护设计
一、巷道断面
巷道名称
断
面
支护
毛宽（m）
净宽（m）
柱窝（mm）
毛高
（m2）
净高
（m2）
毛断
面积
（m2）
净断
面积（m2）
上
下
上
下
集中皮带巷
梯形
架棚
3.52
4.88
3.2
4.56
100
3.19
3.03
13.4
11.8
附图（3-2）：
巷道支护断面图。
二、支护方式
1、临时支护
1）、材料规格及数量
①、采用π型梁作为前探梁，L=5m2根
②、前探梁吊环4个
③、前探梁专用板梁（
φ180×2500mm）4根
④、构木、木楔若干
2）、前探梁支护操作
工作面割煤前，在紧靠工作面第一架和第三架棚子分别用前探梁吊环固定棚梁，两管间距2m，两管不得偏向任何一帮，将两管端头顶至工作面迎头。
割煤后，工作人员及时敲帮问顶，确认无误后可前移前探梁，在前探梁上方固定棚梁，前探梁上方用专用板梁、若干构木、木楔与顶板勾实，使工作人员在前探梁的有效支护下进行挖柱窝、支设棚腿，接顶背帮，随工作面掘进，前探梁及时前移。
附图（3-3）：
临时支护图、剖面图。
2、永久支护
采用架棚支护作为永久支护，支护材料为棚子、菱形网、构木、木楔。
三、支护设计
1、棚子盘帮勾顶、撑木布置、防倒器布置及棚距：
1）、支护采用11#矿工钢梯形棚支护，棚距为1000mm，顶板采用板梁（1/2φ180×1200mm），6根花背。
紧贴顶板铺设一层菱形网，网规格为3.8×1.2m（网孔规格为40×40mm）。
铺平、拉展，网与网间用联网丝（16#铅丝制作）联接，用专用联网钩拧三圈，每隔150mm联一道，搭接不超过100mm。
2）、棚子上方板梁间距为500mm，最边两根分别距两端棚梁与腿连接处各350mm。
每架棚子棚腿外侧均布置四根构木，其中第一根、第二根、第三根、第四根构木距梁与腿连接处分别为300mm、1100mm、1900mm、2700mm。
3）、撑木布置：
每帮及正顶均布置两根撑木，正顶撑木在棚梁两端布置，两帮撑木（第一根、第二根距梁与腿连接处分别为500mm，2200mm）。
4）、棚与棚之间必须布置防倒器，防倒器布置在工作面迎头10架，每架棚子安设两个防倒器，棚腿正中间各安设一个（共两个），棚与棚之间安设防倒器错差为200mm。
防倒器安设必须成一条直线。
四、质量标准与检验
项次
项目
允许偏差/mm
检验方法
主要巷道
1
支架梁水平度（限值）
≤40
尽量检查点前支架梁两端下内口的距离,求其差值
2
支架梁扭矩
（限值）
≤80
在检查点前2架支架梁水平面上,尺量后一架支架梁的中线点至前一架支架梁两端的距离,求其差值
3
支架间距
±50
尺量检查点前两架支架间立柱中对中的距离
4
立柱斜度
1°
用半圆仪测量检查点前一架支架两侧立柱内侧角度
5
棚梁接口离合错位（限值）
0难实现应放宽
查检查点前2架支架,尺量棚梁接口处的上下离合和前后错位值
6
迎山角
0
坡度每6º～8º，迎山角为1º。
用半圆仪检查底板与法线与顶梁垂线的角度。
第四节支护工艺
1、施工顺序：
交接班——敲帮问顶——开机前安全检查——机组进刀割煤、装煤（矸）、运煤——退机、停机——敲帮问顶——临时支护、拣矸——永久支护——机组进刀割煤、装煤
2、集中皮带巷工作面循环进度为1.0m，工作面最大、最小控顶距分别为1.3m、0.3m。
3、架棚支护：
1）、挖柱窝
临时支护完毕，用卷尺量取巷宽、棚距，用尖锹将柱窝清挖出，用手稿或尖钎把柱窝底找平，并用卷尺量测柱窝的高低或左右位置。
2）、竖棚腿
抬起棚腿的一端，调整好棚腿和人员的工作位置，再将其下端移放到柱窝内，并把棚腿竖起，由一人扶助上端。
人站到巷道的一侧，以巷道中的棚腿为依据，目视新竖棚腿的左右位置，指挥扶腿人进行调整，合格后，安设好撑木，埋住柱窝初步固定。
3）、上棚梁
人工将棚梁上背板松动，松开棚梁，每帮各一人扶棚腿，二人抬住棚梁的两端，与扶腿人配合，将棚梁的亲口，对准棚梁上的亲口。
目测棚梁合格后，将棚梁两端与顶板背紧，初步固定。
4）、找正固定
将巷道中线引进工作面，目视棚梁（偏）中心，使其与巷道（偏）中心线重合，并调整好棚梁位置，校验岔角，合格后棚梁两端用木楔背紧固定。
5）、接顶背帮
由梁的中部向两端同时对称进行。
每帮二人，两帮同时由下向上平行作业。
6）、验收
架棚工自检合格后，由专职验收员检验确认合格后，方可进行下一步工作。
4、架棚支护技术要求：
1）、沿顶板铺设菱形网，网必须铺平、拉展，网与网间用联网丝（16#铅丝制作）联接，用专用联网钩拧三圈，每隔150mm联一道，搭接不超过100mm。
2）、棚梁必须水平，不能出现射箭。
第四章施工工艺
第一节施工方法
1、综掘掘进。
2、首先完善通风系统和风水管路和进出料系统。
3、然后调整好皮带运输机。
4、根据地测科给定的开口位置，在5上—1011开始施工。
第二节凿岩方式
一、掘进作业方式
工作面采用EBZ-160型掘进机割煤、岩及装煤、矸，掘支一次成巷法，先探后掘（探3m掘1.5m）。
遇到断层、无炭柱等其它岩层情况需要其它作业方式时，另行制定专性技术措施。
二、生产工艺流程
交接班——敲帮问顶——开机前安全检查——机组进刀割煤、装煤（矸）、运煤——退机、停机——敲帮问顶——临时支护、拣矸——永久支护——机组进刀割煤、装煤
三、检修工艺流程
检修前准备——检修掘进机各部位、加油、更换截齿，检修各部刮板输送机、带式输送机及延伸，其它工作——正常掘进
四、机具选择
1、采用EBZ-160型综掘机割煤、装煤，配SDJ-630/2×90型胶带输送机运输。
2、工作面配备ZQS-50/1.5S风煤钻两台，一台使用，一台备用，配合1.5m麻花钻杆打眼，钻头规格为φ43mm。
五、综掘作业
1、开机前，必须撤出工作面所有人员，除正、副司机外，其他人员一律撤至转载机头以外。
2、由司机发出信号，按操作规程规定的开机顺序开机。
3、进刀方式：
由巷道中下部进刀，由浅入深，左右摆动，达到设计截割深度然后由下向上“S”型截割，两帮预留300～500mm保护层，最后由上向下刷帮、扫底、成型。
截割时先从底部（左方）切割掏窝槽，然后按照进刀示意图中的顺序进行截割；开掘窝槽时，先转动切割头，依靠掘进机行走履带、伸缩油缸和升降油缸完成掏槽工作。
每次截深不超过500mm，当窝槽的开掘工作完成以后，关闭行走马达，让截割部与溜子工作，使铲板紧贴底板，并落下后部稳定器，将掘进机略微抬高，使机器在切割过程中有较好的稳定性，驱使转动的切割头，根据巷道断面的宽度水平摆动，开掘横槽，切割头移动到位后，使其升高一个距离，每次跨距不大于600mm，两帮预留400mm的保护层，接着驱使切割头水平摆动，重复以上动作，直成整个断面的切割工作，最后刷帮、成型。
每刀进度为0.5m，每二刀为一个循环，循环进度1.0m。
4、机组无水或供水不足、无照明（照明不亮），油量不足时，严禁开机。
5、割煤时，司机应集中精力，时刻注意巷道顶板及临时支护情况，看好巷道中（边）线及激光指向，严格按照设计断面进行切割，两帮要求超挖不超过50mm，以保证巷道成型。
6、退机、停机
掘进一个循环后，掘进机后退5m至支护的安全地点，切割头必须落地，按操作规程规定的停机顺序停机，并闭锁开关。
7、临时支护
首先进行敲帮问顶工作，确认工作面安全后，再按临时支护操作规程的要求支设好临时支护。
8、永久支护
临时支护支护好后，根据规定的要求施工永久支护。
第三节装载与运输
一、运输方式
运煤方式：
采用综掘机装煤，皮带运煤。
二、运输系统
1、运料系统：
地面——主斜井——井底车场——5上-1011材料巷——5上-1011——集中皮带巷——工作面
2、运煤（矸）系统：
工作面——集中皮带巷——5上-1011——煤库——皮带大巷——
井底车场——主斜井——地面
3、各设备的安装位置：
第四节管线敷设
一、各类管线、运输设施的布置及要求
1、风筒、风管、水管、电缆、带式输送机按巷道断面图布置。
2、风筒吊挂靠帮，棚子下方吊挂、做到逢环必挂。
风筒距工作面迎头不大于10m。
3、风管、水管用管卡固定在棚腿上，悬挂高度不低于1m，距工作面距离不超过30m。
4、各类电缆必须悬挂在电缆钩上，且每钩只准挂一根电缆。
第五节设备及工具配备
设备及工具配备
第五章生产系统
第一节通风
一、局部通风机安设地点、通风方式及供风距离
采用压入式通风，局部通风机安设在距集中皮带巷10—15m处新鲜风流中，最长供风距离为390m。
二、通风系统
新鲜风：
地面——主斜井——井底车场——皮带大巷——5-1011材料巷——5-1011——集中皮带巷——工作面
泛风流：
工作面——集中皮带巷——5-1011——5上1011回风联巷——回风大巷——总回风巷——回风斜井
附图（5-1）：
通风系统图
三、风量计算
1、按局扇吸风量计算：
Q扇=ΣQ掘×1＋60×0.25S
式中Q扇——全风压供给局扇的最小风量（配风量），m3/min；
ΣQ掘——局扇额定风量，250m3/min；
S——掘进巷道的最大净断面积；
Q扇=250×1＋60×0.25×11.8=427m3/min
2、按同时工作的最多人数计算：
Q掘=4nm3/min
式中：
4——每人每分钟不低于4m3/min的配风量；
n——掘进工作面同时工作的最低人数；
Q掘=4×38=152m3/min
3、按炸药计算：
Q掘=25Am3/min
式中A=掘进工作面一次爆破所需的炸药消耗量
Q掘=25×12.2=305m3/min
根据以上计算，工作面实际需要风量为427m3/min
四、局部通风机选型
根据风量计算，工作面需风量427m3/min，百米漏风率按2%计算，设计通风距离390m。
则局部通风机风量应大于463m3/min。
选用2台
2×30KW局部通风机，双极运转掘进工作面的供风量为1000m3/min。
配600mm胶质阻燃风筒向工作面供风。
第二节压风
本工作面风源来自地面压风机房，地面风压0.75MPa，迎头风压不小于0.4MPa。
压风系统：
地面压风机房——主斜井——井底车场——皮带大巷——5上—1011材料巷——5上—1011——集中皮带巷——工作面
第三节综合防尘
严格执行掘进工作面综合防尘标准，具体规定如下：
防尘供水水源来自井上高山水池，工作面供水管路直径为φ108mm，并在管路上安装过滤器，保证水质清洁，水中悬浮物含量不得超过150mg/L，粒径不大于0.3mm。
1、防尘管路铺设：
防尘管路每隔50m设一个三通阀门，管路的接头、三通不得有流线性漏水，三通阀门必须上手轮，手轮必须安设在人行道一侧。
2、净化水幕
1）、距迎头50m范围内安设5道净化水幕，确保覆盖巷道全断面，灵敏可靠、雾化好，正常使用且随工作面的推进及时移位。
2）、净化水幕的连接：
所有净化水幕的连接是阀门——过滤器——净化水幕。
阀门及所有连接处不得有流线性漏水。
3）、净化水幕水管：
水管的长度不得小于巷道宽度20cm;水管要安装在距顶板不超过30cm的位置；水管的两端要各安装一个喷嘴，其余喷嘴间距30～40cm。
4）、喷嘴的方向：
距工作面50m范围内的净化水幕喷嘴方向与风流方向相反；喷嘴方向要略向下，与巷道顶板基本平行。
3、各转载点喷雾
1）、巷道内所有转载点都必须有喷雾设施，连接喷嘴设施时，必须连接阀门、过滤器、喷雾设施、管路接头，三通不得有流线性漏水，阀门必须安装在人行道侧。
2）、喷嘴高度安在距转载点40～5cm、宽度20cm的位置，而且喷嘴必须正对转载出煤（矸）点。
3）、所有喷雾必须呈雾状。
4）、综掘机内外喷雾：
综掘机必须有内外喷雾，喷雾装置必须使用引射器，喷雾直径不得低于0.6m，喷雾能覆盖滚筒。
5、巷道冲洗：
工作面的巷道要保持湿润，走路时煤尘不飞扬，巷道口的水管、风管、风筒、电缆、迎风风面的煤尘厚度不得超过2mm，巷道底板煤尘厚度不超过2mm，堆积连续不得超过5m。
4、隔爆水袋：
1）、隔爆设施的安装位置：
①、隔爆设施安设在直线段巷道内。
②、隔爆设施与巷道交叉口，转弯处的距离保持50-70m，与风门的距离必须大于25m。
③、第一排水袋与工作面距离必须保持60-200m。
2）、隔爆设施的安设标准：
①、水袋距巷道底部不应小于1.8m，水袋应保持同一高度，棚区内的巷道断面应与其前后20m的巷道断面一致。
②、水袋间排距1.2-3.0m。
③、水袋棚区长度：
不小于20m。
④、水袋用水量按巷道断面积计算，为200L/M2。
⑤、水袋与巷道、支架、顶板构筑物之间的距离不小于0.1m，水袋底部顶梁（顶板）的距离不大于1.6m，如果大于1.6m，则必须在该水袋上方增设一个水袋。
⑥、水袋之间的间隙与水袋同支架、巷道壁之间的间隙之和不大于1.5m，特殊情况下不得超过1.8m，两个袋之间的间隙不大于1.2m，每排的水袋吊挂数量宜取最大值。
⑦、每个水袋的挂够数符合设计要求，挂钩位置对正，每对挂钩的方向要相向布置（钩尖与钩尖相对），挂钩用4-8mm的圆钢，挂钩角度为60±5度，钩长20—25mm。
⑧、水袋必须统一编号，水袋内水量保持充足。
5、防尘系统:
高山水池——主斜井——井底车场——皮带大巷——5上—1011材料巷——5上—1011——集中皮带巷——巷道水幕、装岩洒水、装水炮泥水针、冲刷巷道水管。
第四节防灭火
1、井下使用的润滑油、棉纱、布头、和纸等，必须存放在盖严的铁桶内。
用过的棉纱、布头和纸也必须放在铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔。
严禁将剩油、费油泼洒在井巷内。
2、如工作面或巷道内着火时，根据着火情况，应首先采取直接灭火法，如用灭火器、用水扑灭等，在直接灭火过程中，一般不得改变火区中的风流方向。
直接灭火不能取得有效灭火效果是，为防止火势发展，应采取封闭隔绝灭火；封闭获取前，必须根据火区的瓦斯、一氧化碳等气体变化情况，慎重决定通风方法和封闭程序。
防灭火系统：
高山水池——主斜井——井底车场——皮带大巷——5上—1011材料巷——5上—1011——集中皮带巷——工作面
第五节安全监控
1、掘进工作面巷道安设2台甲烷传感器，T1距迎头5m，T2距回风
点10~15m。
2、断、复电瓦斯浓度及断电范围：
1）、T1断电值：
≥1.5%
2）、T2断电值：
≥1%
3）、断电范围：
集中皮带巷工作面及回风流中所有非本质安全型
电器设备。
1）、复电值：
<1%
2）、T1报警值：
≥1%
3）、T2报警值：
≥1%
3、监控设施管理措施：
1）、甲烷传感器应悬挂在规定位置，距顶板不大于300mm，距巷道壁布小于200mm。
2）、甲烷传感器必须安设在坚固的支护处，防止冒顶及其损坏。
3）、甲烷传感器只有监控人员有权标校，每7d用标准气样标校一次，日常若有故障，应及时处理。
4）、掘进工作面巷道内机回风流中所有非本质安全型电器设备都必须同甲烷传感器实现瓦斯电闭锁，监控组负责安设瓦斯电闭锁，我队负责断电器电源线和控制线的开关指定、接线端的日常维护，严禁将瓦斯电闭锁私甩不用。
5）、因瓦斯超限断电的电气设备，都必须在瓦斯浓度降到规定值以下时方可人工复电。
6）、掘进工作面T1传感器由小队长负责随掘前移，严禁将传感器放在风筒处直吹。
7）、洒水灭尘时，严禁将水撒到传感器和接线盒上，以免造成传感器和误超限事故的发生。
8）、每次甲烷传感器出现故障时，必须切断甲烷传感器控制区域的电源，即监控系统具有的故障闭锁功能。
附图（5-1）：
监控系统图
第六节供电
一、供电系统拟定：
根据本工作面地理位置以及本矿井下供电系统现状及现有设备情况拟定供电系统：
由东区变电所一段母线4#高开控制的4#KBSGZY-200/10变压器供给集中皮带巷主风机电源，电压等级660V；由一联巷配电点由东区变电所15#高开控制的5#KBSGZY-630/10变压器供给集中皮带巷副风机及工作面动力电源，电压等级660V；由一联巷配电点由东区变电所14#高开控制的3#变压器KBSGZY-630/10供给集中皮带巷工作面综掘机和皮带机的供电电源，电压等级1140V。
主副风机使用三组合开关，实现风电闭锁与瓦斯电闭锁，工作面综掘机和皮带机电源与三组合开关连锁，实现综掘机和皮带机电源的风电闭锁与瓦斯电闭锁。
二、负荷统计：
序号
设备名称
设备型号
设备功率
备注
1
主风机
FBD-5.6
30KW
2
副风机
FBD-5.6
30KW
3
综掘机
EBZ-160
246KW
4
刮板输送机
SGW-40T
55KW
5
皮带机
SDJ-630/2×90
180KW
6
水泵
45KW
7
水泵
7.5KW
8
水泵
4KW
9
张紧绞车
7.5KW
10
照明综保
ZXB-4KVA
1.5KW
合计
606.5KW
三、变压器的选择
计算公示：
ST=ΣPN×Kde/COS∮
式中：
ST—变压器的负荷容量（KVA）
ΣPN—所选设备额定功率之和（KW）
Kde—需用系数
COS∮—用电设备的加权平均功率因数
井下用电设备的需用系数及平均功率因数表
井下负荷名称
需用系数Kde
平均功率因数COS∮
备注
综采工作面
0.7
按公式计算
一般机械化工作面
0.6~0.7
按公式计算
炮采工作面（缓倾斜煤层）
0.4~0.5
0.6
炮采工作面（急倾斜煤层）
0.5~0.6
0.7
掘进工作面
0.3~0.4
0.6
架线电机车
0.45~0.65
0.9
蓄电池电机车
0.8
0.9
输送机
0.5
0.7
井底车场：
无主排水设备
0.6~0.7
0.7
有主排水设备
取计算功率
A、单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，计算公式：
Kde=0.286+0.714×PS÷ΣPN
B、自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采面，计算公式：
Kde=0..4+0.6×PS÷ΣPN
1、供主风机变压器的选择：
ST=ΣPN×Kde/COS∮=60×0.4÷0.6=40KVA
根据计算及现有设备情况选用KBSG—200/10/0.69型移动变电站
2、供副风机及工作面动力变压器的选择：
ST=ΣPN×Kde/COS∮=242.5×0.4÷0.6=161.6KVA
根据计算选用KBSGZY—630/10/0.69型移动变电站
3、供综掘机变压器的选择：
ST=ΣPN×Kde/COS∮=（246+180）×0.4÷0.6=284KVA
根据计算及现有设备情况选用KBSGZY—630/10/1.14型移动变电站
四、按正常运行选择电缆截面
Ica=Kde×ΣPN×103/
UNCOS∮
式中：
ΣPN—所选设备额定功率之和（KW）
Kde—需用系数
COS∮—用电设备的加权平均功率因数
UN—电压（V）
矿用橡套软电缆在空气中敷设的载流量
截面
4
6
10
16
25
35
50
70
95
载流量
36A
46A
64A
85A
113A
138A
173A
215A
260A
1、主风机干线电缆选择：
按主风机最大负荷选择电缆：
Ica=Kde×ΣPN×103/
UNCOS∮=0.4×30×103/
×660×0.6=17.49A
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