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采综工作面作业规程学位论文
目录
第一部分地质概况4
（一）工作面位置4
（二）工作面煤层情况4
（三）地质构造7
第二部分采煤方法及回采工艺流程11
（一）工作面巷道布置平面示意图11
（二）采煤方法11
（三）回采工艺11
第三部分生产系统16
（一）概述16
（二）工作面设备布置示意图18
（三）生产系统18
第四部分顶板管理44
（一）工作面支护设备型号及主要技术参数44
（二）工作面支护强度计算45
（三）工作面顶板管理45
（四）工作面上下安全出口与端头管理47
（五）上、下顺槽替棚措施49
（六）顶板动态监测及管理规定51
（七）工作面片帮、冒顶事故的预防及处理措施51
（八）工作面初采初放、过地质异常带及过老巷等制定专项措施54
第五部分劳动组织、循环图表及主要经济技术指标55
（一）劳动组织55
（二）循环作业图表55
（三）主要经济技术指标55
第六部分安全技术措施56
（一）采煤安全技术措施56
（二）设备管理安全技术措施69
（三）工作面施工钻孔安全技术措施73
（四）机电管理安全技术措施75
（五）工程质量验收标准88
（六）三铁管理制度89
（七）其它措施89
第七部分避灾路线93
（一）避灾原则及避灾路线图93
（二）主要灾害预兆93
（三）当工作面发生瓦斯、煤尘爆炸及火灾时的避灾路线95
（四）发生水灾时的避灾路线95
（五）救灾措施96
（六）自救措施96
第八部分附图及附表100
附图一1204回采工作面煤层地质综合柱状示意图100
附图二1204回采工作面支架布置示意图101
附图三1204回采工作面最大、最小控顶距示意图102
附图四1204回采工作面上、下端头最大、最小控顶距示意图103
附图五1204回采工作面运输系统平面示意图104
附图六1204回采工作面移动变电站设备布置示意图105
附图七1204回采工作面供电系统示意图
（一）106
附图八1204回采工作面供电系统示意图
（二）107
附图九1204回采工作面供电系统示意图（三）108
附图十1204回采工作面通风系统平面示意图109
附图十一1204回采工作面供水灭尘系统示意图110
附图十二1204回采工作面瓦斯抽采系统示意图111
附图十三1204回采工作面正规循环作业图112
附图十四1204回采工作面放炮站岗位置平面示意图113
附图十五1204回采工作面避灾路线示意图114
附图十六1204回采工作面区域验证孔布置示意图115
附图十七1204回采工作面防尘注水孔布置示意图116
附图十八1204回采工作面安全监控设备布置示意图117
附表一1204回采工作面常备物料明细表118
附表二1204回采工作面劳动组织表119
附表三1204回采工作面主要经济技术指标表120
第一部分地质概况
（一）工作面位置
一、矿井中的位置
工作面名称：
1204回采工作面。
煤层名称：
二叠系山西组的二1煤层。
采区名称：
12采区。
地面和工作面标高：
地面标高一般为+144.5～+170.5之间，该工作面煤层距离地面垂深为374.5～400.5m，第三、第四系冲积层厚度一般为174～197m。
二、地面位置及地面设施
地面对应位置位于东柴厂西南，东柴厂南北高压线以东。
地形属丘陵阶地，高差不大。
由于回采范围内为农田和坡地，对地面设施无任何影响。
三、井下位置及四临采掘情况
1204回采工作面井下位置位于矿12采区北部，该工作面北以F49断层（防水煤柱线）为界，南到设计停采线，西与1202中工作面相邻（已回采），东与1206设计工作面相邻。
（二）工作面煤层情况
一、赋存情况：
1204回采工作面所采二1煤层赋存于山西组下部，工作面地质构造较简单，在工作面掘进期间未揭露断层，受煤层顶底板起伏变化影响，煤层厚度变化较大。
煤层产状：
走向近南北，向东倾斜,根据工作面切眼实际揭露，煤层倾角24°左右,根据工作面上、下顺槽及切眼实测煤厚点60个，该工作面平均煤层厚度3.2m。
工作面外段有一薄煤带（范围：
上顺槽停采线向里140m处，下顺槽停采线向里60m处），煤厚0.4～1.8m左右。
工作面煤层结构简单，无夹矸，可采指数为1；煤质：
二1煤为黑色、金钢光泽，具均一状和条带状结构，硬度小，松散易碎，块煤较少。
煤岩类型以半亮型煤为主，次为暗淡，半暗型煤。
煤质牌号为贫瘦煤（PS），中灰分，特低硫，特低磷，中高—高热值发热量的优质工业动力用煤。
表1煤层特征表
煤层名称
煤层
平均
厚度
煤层
平均
倾角
容重
（t/m3）
可采
指数
顶底板岩性
顶板
底板
二1
3.2m
24°
1.38
1
伪顶为黑色泥岩，直接顶为灰黑色薄层状砂质泥岩，老顶为灰色，发褐中细粒砂岩
伪底为黑色泥岩，直接底为灰黑色砂质泥岩，局部为中细粒砂岩，老底为灰色细粒砂，岩含少量黑色泥岩包裹体
二、储量计算：
1.储量计算边界
该工作面计算边界：
北到切眼，南到设计停采线，西到1204工作面上顺槽，东到1204工作面下顺槽。
2.工业指标
依据鹿22、5’--1钻孔及周围巷道实际揭露煤质化验资料得出本工作面工业分析成果列表。
（见表2）
表2工业成果分析表
工业指标
煤层
名称
工业
牌号
水分
（W/%）
灰份
（A/%）
挥发份
（V/%）
含硫量
（S/%）
固定碳含量
（FC/g）
发热量（Q/J/g）
二1
贫煤
0．99
11.07
14.16
0．56
66.2
7610
3.储量计算方法是在1：
1000的二1煤层底板等高线图上，利用几何图形法进行储量计算。
4.计算公式：
Q=（S/Cosα）×M×D
式中：
Q—计算块段内储量（万吨）
S—计算块段的平面积（m2）
M—计算块段内煤层的平均厚度（m）
D—煤的容重（采用精查报告提供的1.38t/m3）
α—煤层倾角（°）
5.计算参数的确定
S：
平面积，在1：
1000的二1煤层底板等高线图上，利用几何图形法求得。
a:
煤层倾角，根据工作面切眼实际揭露煤层倾角，取其平均数24°。
M：
煤厚，根据1204工作面上顺槽实测煤厚点26个，下顺槽实测煤厚点27个，切眼实测煤厚点7个，根据块段取其平均数。
6.储量计算结果
1204回采工作面剩余地质储量为23.74万吨。
回采率按95%计算可采储量为22.55万吨。
7.工作面服务年限
截止2012年8月28日，1204工作面已回采130m，剩余走向长度416m，设计月推进长度60m，则该工作面可采期为7个月。
三、煤质情况
煤体的容重为1.38t/m3，煤质的各项指标及牌号如表2所示。
四、煤层顶、底板情况
二1煤层顶板：
根据鹿22、5’-1钻孔资料，伪顶为黑色泥岩，质软易碎，遇水膨胀，极易冒落。
直接顶为灰黑色薄层状砂质泥岩，破碎易冒落，含植物化石，保存完整，厚度10.99m左右。
老顶为灰色，发褐中细粒砂岩，成分以石英为主次为长石，含大白云母片，块状结构，层厚5.55m。
二1煤层底板:
伪底为黑色泥岩，遇水膨胀。
直接底为灰黑色砂质泥岩，局部为中细粒砂岩，层状结构，层面含炭质和白云母片，富含植物化石，遇水膨胀，局部会发生底鼓，平均厚度2.69～8.69m之间。
老底为灰色细粒砂岩，薄层理，含少量黑色泥岩包裹体，厚度为8.95m。
（综合柱状图见附图一）
（三）地质构造
一、工作面地质构造描述及对生产的影响分析
地质构造是影响矿井正常生产的最主要的地质因素，它也是其它地质变化的主要控制因素，它直接影响工作面的生产和管理。
该工作面总的地质趋势为一单斜构造。
根据上、下顺槽掘进期间实际揭露资料分析，该工作面地质构造较为简单，在工作面掘进期间未揭露断层，主要是受煤层顶底板起伏变化影响，煤层厚度变化较大。
仅有井田边界断层F49，该断层为井田北部边界断层，位于工作面正北，为平移正断层，倾向354°，倾角50°，落差130～160m，对工作面回采影响不大。
该工作面煤层不受岩浆侵入体影响，受煤层顶底板起伏变化影响造成煤层厚度变化较大，给回采带来一定影响。
对此，施工过程中应加强观测。
二、水文地质
1.主要含（隔）水层
本工作面开采主要含水层为山西组砂岩含水层和太原群八层灰岩含水层，主要隔水层为二1煤直接底板泥岩隔水层。
现将各含（隔）水层简述如下：
（1）顶板砂岩含水层
山西组二1煤顶板砂岩含水层组（S10+S11+S12）是二1煤回采期间的直接充水含水层，也是工作面采掘活动中最主要的充水因素。
它位于二1煤上10.99～21.75m，平均间距为16.37m，该地区S10层砂岩含水层平均厚度11.2m，属承压裂隙水。
（2）底板砂岩含水层
山西组二1煤底板砂岩含水层（S9）是二1煤回采期间直接充水含水层，它位于二1煤下0～14m，该地区S9层砂岩直接位于二1煤下。
（3）C3L8灰岩含水层
太原群八层灰岩含水层为二1煤回采期间的间接充水含水层，位于二1煤下20.58～55.38m，平均33.75m，灰岩平均厚度5.47m，属裂隙岩溶承压水，裂隙岩溶不发育，一般是通过断层或其它构造向工作面充水，对本工作面影响不大。
（4）二1煤直接底板泥岩隔水层
该隔水层为二1煤直接底板，厚度在0～1.38m之间，较为致密，但该区域二1煤层下直接压S9层砂岩，泥岩隔水层分布不均匀。
2.充水因素
二1煤层顶板砂岩水是二1煤采掘活动中最主要的长期充水水源，1204回采工作面顶板砂岩含水层赋水性较弱，根据上部1202中工作面回采期间涌水量，工作面正常涌水量为15m3/h左右。
在回采阶段，当基本顶初次来压，顶板砂岩大面积冒落后水量会逐渐增大，可能达到最大值，但只要防排水措施到位，一般不会对生产造成大的影响。
1204回采工作面上部1202中工作面（已回采）回采结束后，有顶底板砂岩动态出水，水量约为5～6m3/h，1202中工作面采空区存有一定积水，1204回采工作面上顺槽掘进期间已对上部老空积水进行了有效疏放，对回采影响不大。
C3L8灰岩含水层由于距离二1煤层间距较大，只有通过导水断层对工作面回采产生影响，影响本工作面回采的断层落差不大，所以，分析1204回采工作面受C3L8灰岩水影响较小，工作面回采时遇断层应密切注意出水。
3.工作面涌水量预测
本工作面水文地质条件较为简单，与上部1202中工作面（已回采）水文地质条件相似，采用比拟法计算1204回采工作面涌水量。
计算公式如下：
Q=Q0
式中：
Q0=1202中工作面回采期间涌水量（15m3/h）
Q=1204工作面涌水量
F0=1202中工作面的回采面积（45403m2）
F=1204工作面的回采面积（66119.5m2）
计算出1204工作面正常涌水量Q=18.1m3/h。
预计最大涌水量，按正常涌水量的1.8倍计算：
Qmax=Q×1.8=32.6m3/h。
由以上计算结果可知，1204回采工作面正常涌水量为18.1m3/h，最大涌水量为32.6m3/h。
4.水害威胁情况分析
二1煤层顶底板砂岩水是工作面采掘过程中最直接的、长期的主要充水水源。
1204回采工作面在掘进期间，受上部1202中工作面（已回采）老空水影响，上顺槽有不同程度的滴、淋水，在掘进阶段造成了一定的影响，但由于及时对上部老空水进行了有效疏放，没有发生水害事故。
但在工作面回采阶段，当顶板初次来压，顶板砂岩大面积垮落，水量会逐渐增大；底板砂岩受采掘扰动，也可能发生出水，这时水量可能会达到最大值。
三、煤层瓦斯
瓦斯是一种多成分的混合气体，凡是从煤体及其围岩中释放出的以及在煤矿生产过程中所产生的各种气体，统称为矿井瓦斯，它的主要成分包括：
甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氮气（N2）及氨气（NH3）等。
1.根据瓦斯地质图分析该工作面处于非突出区。
根据防突科提供资料，该工作面经过瓦斯抽采后，剩余瓦斯含量为5.73m3/t。
2.瓦斯含量与煤层倾角及地质构造有关。
即煤层倾角越大，瓦斯越上逸，则瓦斯含量相对降低；煤层厚度越大，倾角越小，煤层中瓦斯相对不易逸散，瓦斯含量相对越高。
四、煤尘与自燃
根据矿井2010年瓦斯鉴定结果，二1煤尘具有爆炸性，爆炸性指数为15.05%。
煤的自燃发火期为134天。
地温梯度为0.82℃/百米，不会发生热害。
该工作面地压影响不大。
表3水文地质条件明细表
影响
回采
工作
地质
资料
最大涌水
32.6m
/h
正常涌水
18.1m
/h
地温
正常
地压
正常
瓦斯
经瓦斯抽采后，剩余瓦斯含量为5.73m3/t
煤尘
具有爆炸危险性，爆炸指数15.05%
自燃
自燃等级为三级，煤的自燃发火期为134天
第二部分采煤方法及回采工艺流程
（一）工作面巷道布置平面示意图
图11204回采工作面巷道布置平面示意图
（二）采煤方法
1.该工作面采用走向长壁综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板。
2.采高的确定:
根据MG-150/380-WD型采煤机、ZF2800/16/24型液压支架及ZFG3000/19/28型过渡液压支架适应采高范围及安全因素等考虑，确定工作面采高为2.2m±0.1m。
（三）回采工艺
一、工艺流程
工艺流程：
采煤机在下端头留三角煤斜切进刀→上行割煤，跟机打开前伸缩梁护顶→追机收前伸缩梁，移架放顶→采煤机割至上端头后，返向下行拾煤→追机推移刮板输送机→采煤机割下部三角煤至下端头，完成一个循环。
图21204回采工作面工艺流程图
二、落煤方式
1.割煤方式：
单向割煤，采煤机往返一次割一刀。
采用MG-150/380-WD型采煤机落煤，截深0.6m。
2.进刀方式：
下端头留三角煤斜切进刀。
3.进刀过程：
（1）采煤机下行割煤至工作面下端头后停机，追机下行推输送机至进刀段，如图3中（a）所示。
（2）采煤机返刀上行沿输送机弯曲段割煤进刀后停机，推移刮板输送机下机头和弯曲段，输送机移直，如图3中（b）所示。
（3）上行割煤至上端头，如图3中（c）所示。
（4）采煤机返刀下行割煤，并随采煤机下行推移输送机，采煤机割煤至工作面下端头，恢复初始状态，如图3中（d）所示。
图31204回采工作面进刀方式示意图
三、装煤方式
采用MG-150/380-WD型采煤机螺旋滚筒装煤，人工清理支架和刮板输送机间的浮煤。
四、运煤方式
工作面使用SGZ-630/264可弯曲刮板输送机将原煤经下顺槽SGW-40T可弯曲刮板输送机运输至机运队管理的运输线，途经1202运输斜巷、1202运输平巷、11采区运输机上山、转载皮带巷、上仓皮带巷等巷道运至井底煤仓。
五、支护形式
工作面基本支架采用ZF2800/16/24型液压支架，共安装93架，上下端头分别布置3架ZFG3000/19/28型过渡液压支架。
六、推移刮板输送机方式
利用液压支架的推移千斤顶推移刮板输送机。
七、放顶方法
1.工作面放顶方法
采用液压支架放顶，随支架前移放落采空区侧顶板，放顶步距0.6m。
2.上、下隅角放顶方法
（1）上、下隅角放顶前，必须补齐抬棚所托梁下的柱子。
（2）上、下安全出口抬棚移动时，前出口抬棚交错0.6m迈步前移，后出口抬棚齐梁并进，严禁随意回撤抬棚柱。
（3）上、下隅角放顶前，要保证后路畅通，施工时按照由里向外的顺序逐棚进行放顶。
（4）放顶后，隅角最里一架梁下必须有抬棚加强支护。
（5）下隅角放顶时，下顺槽刮板输送机开关必须停电闭锁，并由刮板输送机司机负责看守。
放顶结束后，班长同放顶人员检查刮板输送机内是否有支护材料或工具等，确认无问题后，方可通知刮板输送机司机送电，试运行刮板输送机。
严禁利用下顺槽刮板输送机运送物料及支护器材。
（6）放顶时应尽量远距离操作，除操作人员外，任何人不得在放顶区逗留，放顶过程中必须有一名班（组）长现场进行指挥。
八、设备及工具配备
1.上顺槽料场内应预备2.0m板梁不少于20块，1.2m板梁不少于50块，菱形网不少于50卷，DZ28-25/100型单体液压支柱不少于5根，DZ25-30/100型单体液压支柱不少于20根，3.5mл型梁不少于20根3.0mл型梁不少于20根。
2.上述备用材料均放在顺槽距工作面50m以外，分类码放整齐，并挂牌管理。
3.风钻、风管、炮棍、手镐、尖锨等工具必须放到顺槽内指定地点，不得乱扔乱放。
表4工作面设备及工具配备一览表
序号
名称
数量
型号
备注
1
采煤机
1
MG150/380-WD
2
刮板运输机
1
SGZ-630/264
工作面
3
刮板运输机
1
SGW-40T
下顺槽
4
乳化液泵
1
MRB-125/31.5
两泵一箱
5
注水泵
1
MRB-35/28
6
移动变电站
1
KBSGZY-500/6
向回采机组供电
7
移动变电站
1
KBSGZY-1000/6
向回采机组供电
8
风钻
2
9
手镐
20
10
尖锨
30
第三部分生产系统
（一）概述
1204工作面上顺槽采用U29型棚支护，规格4.2m×3.0m，棚距0.6m，剩余长度456m；下顺槽采用U29型棚支护，规格3.79m×2.8m，棚距0.6m，剩余长度480m。
工作面剩余走向长度416m，切眼平均长度125m。
图2上顺槽支护断面示意图
图3下顺槽支护断面示意图
图4工作面切眼断面示意图
ZF2800/16/24型液压支架断面示意图
ZFG3000/19/28型过渡液压支架断面示意图
（二）工作面设备布置示意图
图5工作面设备布置示意图
（三）生产系统
一、运煤系统：
1.运煤路线：
工作面→1204下顺槽→1202运输斜巷→1202运输平巷→11采区运输机上山→转载皮带巷→上仓皮带巷→主井底→地面
2.工作面及顺槽运输设备型号：
（1）工作面铺设一部SGZ-630/264型刮板输送机，运输能力450T/h。
（2）下顺槽铺设一部SGW-40T型刮板输送机；运输能力：
150T/h。
二、运料系统：
1.运料路线：
西进风井→-50井底车场→-50轨道上山→-80运输平巷→1202运输斜巷→1204上顺槽
（运输系统平面示意图见附图五）
2.材料管理：
上、下顺槽料场材料设备要保证数量充足、码放整齐，并挂牌管理，备用物料使用后应及时进行补充。
（工作面常备物料明细表见附表三）
三、通风系统
1.通风路线
西进风井→-50井底车场→-50轨道上山→-80运输平巷→1202运输斜巷→1204下顺槽→1204工作面→1204上顺槽→12采区回风上山→-80回风上山→-80回风平巷→-50回风联络巷→-50回风巷→西回风井→地面。
2.通风系统示意图（通风系统平面示意图见附图十）
3.工作面风量计算
（1）瓦斯绝对涌出量计算：
根据通风区所提供数据显示，1204回采工作面绝对瓦斯涌出量为2.72m³/min。
按照《河南煤化集团瓦斯超限管理办法》规定，1204工作面瓦斯传感器预警值为0.7%。
按瓦斯涌出量计算所需风量：
Q采1＝100×q绝/0.7×K
＝100×2.72/0.7×1.6≈621.72m3/min
式中：
K——沼气涌出平均稳定系数，取1.6。
（2）按人数计算：
Q采2=4N=4×90=360m3/min
式中：
N——工作面同时最多人数，取90人（包括交接班及其他单位人员）。
根据以上计算结果，工作面配风量按700m3/min进行风速验算。
（3）风速验算：
根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面最低风速0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。
即回采工作面风量应满足：
15×Sc≤Q采≤240×Sc
式中Sc——回采工作面平均断面，m2（计算得10.55m2）
代入公式：
15×10.55＝158.25＜700
240×10.55＝2532＞700
所以工作面配风量设计为700m³/min符合《煤矿安全规程》第101条“采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷允许风速最高值不得超过4m/s，最低值不得小于0.25m/s”的要求。
施工中，根据工作面实际情况，还可由通风部门按规定作适当调整。
4.通风系统管理措施
（1）工作面风量必须按规定配备，严防风量不足造成瓦斯超限。
（2）工作面必须保证独立的通风系统。
（3）工作面上、下安全出口畅通，上、下顺槽通风断面不小于设计断面的80%，失修的巷道及时整修，各种物料码放整齐，以利于通风行人。
（4）所有人员要爱护通风设施，严禁随意破坏。
（5）过风门时，严禁将两道风门同时打开，任何人不得随意拆除、改动通风设施和标志，发现问题及时汇报矿调度。
（6）通风区负责定期检查维护通风设施。
5.瓦斯管理措施
（1）通风区负责调整、完善工作面通风系统，加强通风设施管理和日常维护工作，必须保证通风设施坚固完好，符合标准化要求。
如发现损坏应及时处理，防止风流短路，确保通风系统稳定可靠，保证工作面有足够的有效风量。
（2）工作面投产前，由防突科负责对工作面进行通风能力核定，施工单位要严格按核定产量组织生产，严禁超通风能力生产。
（3）瓦斯检查员负责检查工作面范围内瓦斯浓度、风量变化、通风设施、监测监控等情况，发现问题及时处理，并向通风区、矿调度室汇报。
若瓦斯超限必须及时停电撤人，严禁瓦斯超限作业。
（4）瓦斯检查做到井下记录牌板、检查手册、地面通风记录台账三对照，瓦斯日报和通风调度日报每日送矿长、矿总工程师审阅。
瓦斯检查员必须执行现场交接班制度，并有记录可查，不准空班、漏检、假检。
（5）瓦斯检查人员必须执行巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查手册。
每次检查瓦斯的结果，都必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌板上，并通知现场工作人员。
瓦斯浓度超过有关条文规定时，瓦斯检查员有权责令人员停止工作并撤到安全地点，严禁瓦斯超限作业。
（6）通风区跟班干部或班组长必须重点落实该地区的瓦斯检查制度及交接班制度的现场执行情况。
（7）工作面回采期间，必须加强工作面上、下隅角管理工作，防止发生局部瓦斯聚积。
上隅角必须与切顶线放齐，上隅角瓦斯风障上下左右要接帮接顶，由瓦斯检查员负责维护，其他人员不准随意移动风障。
如施工期间需要移动风障时必须与瓦斯检查员联系，并在检查员的监护下移动，严禁随意损坏或私自去掉风障，否则，安检科按事故进行追查处理；下隅角可落后切顶线一排，该处风障由采煤队负责吊挂和维护，要求风障自下隅角处向工作面方向不少于10m，向下顺槽下帮延伸不小于3m，风障随工作面推进要及时维护，吊挂要接帮接顶，以防采空区瓦斯涌出造成工作面瓦斯超限。
（8）回采期间，施工单位要对工作面上、下安全出口经常进行清理和维护，必须保证有足够的巷道断面，其断面积不小于设计断面积的80%，确保进、回风和后路畅通。
（9）爆破地点附近20m以内风流中，瓦斯浓度达到0.7%时，严禁爆破；工作面及其它作业地点风流中瓦斯浓度达到0.7%时，以及电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.7%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理；工作面及其它巷
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