作业规程.docx
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作业规程
新矿集团公司翟镇煤矿
采煤工作面作业规程
采煤工作面名称：
５１１０４采煤工作面
编 制 人：
赵庆祥 翟洪涛
区 队 长：
王笃民
施 工 单 位：
综采一队
批 准 人：
张志利
编 制 日 期:
2009年10月1日
执 行 日 期:
2010年4 月20日
目 录
矿审批意见……………………………………………3
作业规程学习和考试记录……………………………4
作业规程复查记录…………………………………5
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它因素………………………11
第七节储量及服务年限……………………………11
第二章采煤方法……………………………………… 12
第一节巷道布置……………………………………12
第二节采煤工艺……………………………………13
第三节设备配置……………………………………14
第三章顶板管理……………………………………… 16
第一节支护设计……………………………………16
第二节工作面顶板管理……………………………19
第三节顺槽及端头顶板管理………………………21
第四节矿压观测……………………………………26
第四章生产系统…………………………………………28
第一节运输系统……………………………………28
第二节通防与监控系统……………………………28
第三节排水系统……………………………………32
第四节供电系统……………………………………33
第五节通讯照明系统………………………………35
第五章劳动组织和主要经济技术指标……………… 35
第一节劳动组织……………………………………35
第二节主要经济技术指标…………………………36
第六章灾害预防及避灾路线……………………………37
第七章安全技术措施……………………………………37
第一节一般规定………………………………… 30
第二节顶板管理……………………………………33
第三节防治水…………………………………… 37
第四节爆破管理………………………………… 37
第五节通防及安全监测………………………… 43
第六节运输管理………………………………… 44
第七节机电管理………………………………… 46
第八节工作面高压管路使用规范及管理办法……51
第九节煤质管理……………………………………52
第十节其它…………………………………………53
会审单位及人员签字
编制人：
年 月 日
区 长：
年 月 日
审查人：
年 月 日
技术部：
年 月 日
地质保障部：
年 月 日
通 防 部：
年 月 日
机 电：
年 月 日
运 输：
年 月 日
调 度：
年 月 日
煤 质：
年 月 日
安监处：
年 月 日
回采矿长：
年 月 日
生产矿长：
年 月 日
总工程师：
年 月 日
作业规程复查记录
作业规程名称
51104工作面作业规程
施工单位
综采一队
复查时间
参加复查人员
签字
一、存在主要问题：
二、处理意见：
第一章概况
第一节 工作面位置及井上下关系
一、工作面位置与相邻关系
51104工作面位于后组五采北翼轨道下山北侧，工作面北为矿井技术边界以F22断层（落差H=360m、倾角70°）与小港煤矿相邻；东为51103工作面，正在回采；南临51105掘进工作面，尚未准备；西为F10断层（落差H=60--350米、倾角70°）与协庄井田相邻。
工作面位置及井上下关系表
水平名称
-400水平
采区名称
后五采区
地面标高
+166.65～+168.17m
工作面
标高
上限标高-574.7m，下限标高为-622.8m
地面的相
对位置
51104工作面对应地面为大港村西部村庄下及以北200米的农田，工作面距地面垂高为741.35～790.97米。
回采对地面
设施的影响
预计工作面回采后地表将不同程度的发生沉陷，应加强地面岩移观测。
井下位置及相邻关系
51104工作面位于后组五采北翼轨道下山北侧，工作面北为矿井技术边界以F22断层（落差H=360m、倾角70°）与小港煤矿相邻；东为51103工作面，正在回采；南临51105掘进工作面，尚未准备；西为F10断层（落差H=60--350米、倾角70°）与协庄井田相邻。
走向长度（m）
521～542
531.5
倾斜长度（m）
83～177
156.4
面积
（m2）
83126.6
第二节 煤 层
本工作面设计开采为11层煤，煤层厚度稳定，煤层可采指数为1，变异系数6.52％；煤层厚度较稳定，含1－2层夹矸，上部夹矸较稳定；煤层宏观煤岩组分为半光亮型煤，煤层结构一般呈明显的条带状结构，断口呈参差状和不平坦状，性较脆，亮煤和暗煤呈较厚的分层出现，间夹镜煤和丝炭条带。
工作面煤层厚度为1.5～1.85米，平均煤厚1.70米，储量199254.5吨。
煤 层 情 况 表
煤层厚度（m）
1.70m
煤层结构
1－2层夹矸
煤层倾角（度）
平均14°
开采煤层
十一层
煤 种
气煤
稳定程度
稳定
煤层情况描述
运输巷自东向西：
F点煤厚1.80米，F2点煤厚为1.85米，F3以西10米煤厚为1.80米，F4点的煤厚为1.50米，F6点处煤厚为1.75米，F7点处的煤厚为1.5米，F9点处的煤厚为1.8米。
F18处的煤厚为1.70米，F20点煤厚为1.65米。
轨道巷自东向西：
H20点的煤厚1.7米，H21点的煤厚为1.75米，H23点的煤厚为1.6米，H30点煤厚为1.7米，H34点处煤厚为1.7米，F23点煤厚为1.70米。
煤质情况见下表：
煤质情
况
Mad%
Ad%
Vdaf%
Qad.b
FCdcf%
Stad%
Ym/m
工业牌号
1.73
26
38
26.75
84.04
2.01
24.6
QFM
煤11为中灰，中硫，低磷易洗选
第三节 煤层顶底板
煤层顶底板情况表
顶、底板名称
岩石名称
厚度（m）
特 征
老顶
砂岩互层
15.6～18.9
17.1
岩性为砂岩互层，厚15.6～18.9米，平均厚度为17.1米，灰黑色粉砂岩与灰白色细砂岩互层，波状层理发育，层面含植物叶部化石，含瘤状硫化铁。
直接顶
深灰色粉砂岩
2.89～4.1
3.64
直接顶为深灰色粉砂岩，厚2.89～4.1m，平均厚度为3.64m，较致密，性脆，层面富含植物叶片化石碎片，夹细小煤线，沿层面分布菱铁矿结核。
伪底
泥钙质胶结
0～0.4
伪底厚度0-0.4m，灰色，泥钙质胶结，胶结致密，裂隙中充填方解石石脉。
直接底
深灰色粉砂岩
10.8～13.4
12.1
直接底为深灰-灰色粉砂岩，厚度为10.8～13.4m，平均厚度为12.1m，富含细小植物叶部化石碎片，缓波状层理，含硫化铁结核，下部色浅，易碎。
老底
灰白色细砂岩与深灰色粉砂岩互层
6.5～7.17
6.83
老底为浅灰绿色细砂岩，厚度为6.5～7.17m，平均为6.83m，泥质胶结为主，局部为钙质砂岩，富含较完整的杨齿类化石。
附图一：
51104工作面综合柱状图
第四节 地质构造
一、断层情况以及对回采的影响
51104工作面基本为一单斜构造，煤层走向为46～254度，倾向136～164度，倾角为7度～24度，平均14度。
在工作面切眼局部（导线点F8至F9段）倾角为24°。
根据地质资料分析，工作面自切眼向外推进90米时，煤层倾角将变缓。
从掘进时巷道揭露断层情况分析，地质构造较复杂。
工作面掘进时共揭露落差0.5m以上的断层17条。
具体见下表：
构造名称
走向
倾向
倾角
性质
落差（m）
对回采影响程度
f1
120°
210°
75°
正
1.1
较小
f2
110°
20°
75°
正
1.2
较小
f3
85°
355°
75°
正
14
较小
f4
74°
344°
70°
正
0.6
较小
f5
186°
96°
70°
正
1.0～1.5
较小
f6
17°
287°
70°
正
0.5
较小
f7
57°
327°
70°
正
0.6～1.7
较大
f9
12°
102°
75°
正
1.3
较大
f10
59°
149°
75°
正
3.2
较大
f11
342°
252°
75°
正
0.9～1.7
较大
f12
30°
120°
75°
正
0.6～1.0
较小
f13
14°
104°
75°
正
0.5
较小
f14
80°
350°
70°
正
0.6
较小
f15
87°
177°
45°
逆
0.8～3.0
较大
f16
91°
1°
70°
正
0.5～1.0
较小
f18
135°
225°
45°
逆
1.7
较大
f19
7°
277°
70°
正
4.6
较大
二、其他因素对回采的影响（陷落柱、火成岩等）
根据掘进巷道揭露，工作面无陷落柱、火成岩等。
附图二:
工作面切眼、轨道巷、运输巷素描图。
第五节 水文地质
一、涌水量
1、51104工作面在掘进过程中揭露，涌水主要为顶板砂岩水（以淋水的方式进入工作面），以静水储量为主，水文地质条件较简单，由后组五采轨道下山奥灰探查孔资料知，底板灰岩含水性较弱，四灰、徐灰无水，奥灰正常涌水量0.9m3/h，水压4.8Mpa
2、51104工作面涌水量预计
根据51103实际涌水量0.127m3/min，采用相关比拟法计算51104回采工作面涌水量为：
Q51104＝Q51103×
则Q面＝0.1709×
＝0.163m3/min
正常涌水量为0.163m3/min。
涌水量变动系数取1.2，最大涌水量为0.1956m3/min。
二、该工作面的水文地质安全评价
该工作面为后组五采区工作面，根据《后组煤开采安全管理规定》必须对工作面进行安全评价。
1、区域水文地质概况
影响十一层煤开采的主要含水层是煤层底板以下的四灰含水层、本溪组徐、草灰含水层以及奥陶系灰岩含水层，各含水层的富水性及水力联系分述如下：
（1）、四层灰岩
四灰平均厚度5.86m，为十三层煤直接顶板，是十一层煤开采时距底板最近的含水层，煤11距四灰平均间距为28.63m。
四灰顶部质不纯，含泥质较多，中部质较纯，底部多含隧石结核，裂隙不发育。
在该区域内四灰的富水性具有以下特征：
由于四灰埋藏较深，在本井田无露头不接受地表水的补给。
可视为中弱含水层。
但是井田内大中型断层较为发育，由于断层影响有可能造成四灰与下部的徐灰、奥灰发生水力联系。
邻近矿井开采十一层煤时发生多次四灰突水事故，最大水量180m3/h。
以上资料表明在深部水平四灰仍具有一定的突水威胁。
（2）徐家庄灰岩
徐灰平均厚度为10.1m，为井田内主要含水层之一，厚度变化大，煤11距徐灰平均间距为60.82。
岩性较纯，局部夹灰绿色砂岩。
本区徐、奥灰观测孔，揭露徐灰最大涌水量5m3/h，水压0.5Mpa。
据井田揭露该层钻孔的简易水文观测，仅一孔曾有少量泥浆消耗，其余各钻孔无明显消耗现象，证明该层裂隙不发育。
（3）草埠沟灰岩
平均厚度为14.4m，有分层现象，上距徐灰平均9.5m，下距奥灰平均14.0m，井田揭露该层者33孔，除14号孔漏水外，其余无明显泥浆消耗及漏水现象，350号孔徐灰、草灰混合抽水资料基本无水。
在本井田施工5个井下奥灰观测孔，揭露草灰时均无水。
由于草灰距奥灰较近，在构造复杂地段往往与奥灰常发生水力联系，因此，草埠沟灰岩导水性不能忽视。
（4）奥陶系灰岩
奥灰厚度大于800m，为煤系基底，是开采下组煤的间接充水含水层。
上部为厚层状质纯，夹薄层泥岩，局部岩溶裂隙发育。
1#奥灰观测孔奥灰涌水量为40m3/h左右，由于该孔正常使用，抽水时水压为0.7Mpa；2#孔奥灰涌水量为18m3/h左右，水压3.7Mpa；南石门奥灰涌水量较大为144m3/h左右，水压3.7Mpa，目前正在使用。
后组一采区回风下车场4#孔，奥灰涌水量为2～3m3/h，水压0.8Mpa，后组三采区轨道下山施工5#奥灰孔，涌水量为5m3/h，水压1.5Mpa，后组五采轨道下山奥观测孔揭露奥灰时涌水量为1m3/h，水压4.8Mpa。
以上资料表明奥灰深部富水性具有较强的分带性，邻近矿井开采深部下组煤时，曾发生奥灰突水事故，因此开采十一层煤时，尤其在构造发育处对奥灰的富水性不容忽视。
根据各灰岩含水层的富水性及水力联系，原则上将煤11下部各灰岩含水层做为一个含水层对待，这样距煤11最近的含水层是四灰。
2、根据新版“三下”压煤开采规程
h1（导水破坏带深度）由新版《三下压煤规程》煤层底板破坏深度计算公式
h1＝0.0085H＋0.1665α+0.1079L-4.3579计算得出h1
式中H为采深，单位m；α工作面倾角，单位度；L为工作面倾斜长，单位m。
该工作面的最大采深H为790.97m；工作面最大倾角为14°；工作面最大倾斜长为177m，计算该工作面的最大破坏深度为
h1＝0.0085H＋0.1665α+0.1079L-4.3579
＝0.0085×790.97+0.1665×14+0.1079×177-4.3579
＝6.4923+1.998+13.4875-4.3579
＝17.6199（m）
由突水系数Ts＝p/（m－h1）评价
式中Ts为突水系数，p为底板压力，m为含水层距煤层底板的距离。
由Ts＝p/（m－h1）＝5.1/（108.82－17.6199）＝0.0559<0.06
因此从理论上推算51104工作面具备安全开采条件，
三、工作面尚存在的地质、水文地质问题和对今后地质工作的有关建议：
1、由于煤11下距四灰较近，四灰与下部灰岩水力联系密切，受采动影响，通过隐伏构造沟通下部灰岩含水层，使工作面回采时涌水可能加大，回采过程中发现异常现象应立即汇报。
2、51104工作面顶板砂岩为一弱含水层，为防止大面积跨落后造成涌水积聚影响生产，建议在运输巷挖好排水沟，必要时安设排水泵及管路，并保持管路畅通，设备运转正常，确保安全生产。
3、工作面煤层倾角平均为14度，在工作面切眼局部（导向点F8至F9段）倾角24度，建议工作面局部地段采取防滑措施，工作面直接顶板为粉砂岩，局部受断层切割影响，稳定性变差，建议工作面加强支护。
四、含水层（顶部和底部）分析
51104工作面顶板砂岩为一弱含水层，顶板大面积跨落后造成涌水积聚影响生产。
第六节 影响回采的其它因素
一、影响回采的其它地质情况
瓦 斯
矿井为低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量1.31m3/t，瓦斯绝对涌出量4.63m3/min，采面参考值为1.04m3/min。
CO2
矿井为低CO2矿井，CO2相对涌出量1.97m3/t，CO2绝对涌出量6.95m3/min，采面参考值为1.35m3/min。
煤尘爆炸指数
煤尘具有爆炸性，爆炸指数为41.63％。
煤的自燃倾向性
有自燃倾向性，发火期60天。
地温危害
工作面温度20℃，无地温危害。
冲击地压危害
无
二、冲击地压和应力集中区
工作面无冲击地压。
第七节 储量及服务年限
一、储量计算
51104工作面走向长度为521～542米，平均走向长为531.5米；倾斜宽为83米～177米，平均倾斜宽156.4米，面积为83126.6平方米。
煤层平均倾角14度，工作面平均煤厚为1.70米。
51104工作面储量计算：
工业储量由公式Q＝S×d×h
＝83126.6×1.41×1.7
＝199254.5（吨）
其中：
S为面积，m2；d为容重，单位t/m3；h为煤厚，单位为m
储
量
计
算
块段号
走
向
长
（m）
倾
斜
长
（m）
斜
面
积
（m2）
煤厚
（m）
容
重
t/m3
工业
储量
（t）
回采率
%
可 采
储 量
（t）
Ⅰ
531.5
156.4
83126.6
1.7
1.41
199254.5
95
189291.8
合计
83126.6
199254.5
189291.8
二、工作面服务期限
工作面的服务期限＝可采储量/设计月产量＝199254.5/45820.8＝4.3个月
第二章 采煤方法
第一节 巷道布置
一、采区设计、采区巷道布置概况：
后组十一层煤五采北翼采区位于矿井-400水平西翼；东至F11断层及33#、35#钻孔连线、东至F2断层、东至F2断层；西南至F10断层与协庄井田相邻，北至F22断层及7#、35#钻孔连线与小港井田相邻。
采区东西走向长1500m，南北倾斜宽900m，面积约1061110m2，平均煤厚1.60m，可采储量约143.42万吨。
开采上限标高-400m，下限标高-675m。
北翼即F1断层以北部分位于大港向斜西部，整体呈一单斜构造，周围受断层切割影响，地层走向变化大，倾向180－260°，倾角8°～18°，局部达26°。
本采区所采煤层为本井田后组十一层煤。
后组十一层煤五采区东南以F2断层与后组十一层煤一采区相邻，该采区已经结束；东F1－1断层与后组十一层煤四采区相邻，该采区尚未开拓；后组五采区西南以F10断层与协庄矿为界；北以F22断层及7#、35#钻孔连线、东以第11勘探线与小港矿为界，两矿与该区相邻的后组煤均未开采。
本区对应前组五采上部已经结束。
后组十一层煤五采区对应的地面标高为+165.3-+187.9m，对应地表主要为农田，东北部有侯家庄、大港两个村庄。
地表整体为丘陵地形，总体呈北高南低之势，均被第四纪地层覆盖，崖头河从该区西部由北向南流过，区域内无明显积水。
二、工作面轨道顺槽
工作面北侧为轨道顺槽（上平巷），沿煤层底板倾向布置，煤层走向为南北方向，靠巷道中部敷设铁铁路。
轨道顺槽（上平巷）采用锚带网支护；顶板锚杆间排距为900×900mm，帮部锚杆间排距为800×900mm。
顶板锚杆选用φ20mm，L2000mmm金属全螺纹等强锚杆，两肩窝选用φ20mm，L2200mmm金属全螺纹等强锚杆，帮部支护选用φ18mm，L1800mm金属全螺纹等强锚杆。
巷道局部顶板破碎、压力大及应力集中区段采用12#工字钢棚、锚带网联合支护并选用φ17.8mm×L6000mm的锚索加强支护，工字钢棚距0.8m。
巷道采用矩形断面，净宽3.5m，净高2.4m。
用于工作面进料、回风、行人。
轨道顺槽内布置有4寸的防尘管路、压风管路、排水管路、高压管路，设有泵站等设备。
巷道名称
断面形状
断面
支护形式
备注
轨道巷
矩形
8.4m2
锚带网或锚带网架棚联合支护
进风巷
三、工作面运输顺槽
工作面南侧为运输顺槽（下平巷），沿煤层底板倾向布置，煤层走向方向为南北方向。
运输顺槽采用锚带网支护；顶板锚杆间排距为900×900mm，帮部锚杆间排距为800×900mm。
顶板锚杆选用φ20mm，L2000mmm金属全螺纹等强锚杆，两肩窝选用φ20mm，L2200mmm金属全螺纹等强锚杆，帮部支护选用φ18mm，L1800mm金属全螺纹等强锚杆。
巷道局部顶板破碎、压力大及应力集中区段采用12#工字钢棚、锚带网联合支护并选用φ17.8mm×L6000mm的锚索加强支护，工字钢棚距0.8m。
巷道采用矩形断面，净宽3.5m，净高2.6m，用于工作面运煤、回风。
运输顺槽内布置有4寸的防尘管路、排水管路、压风管路、安全监测线路，并在靠工作面侧布置有转载机和胶带输送机等设备。
巷道名称
断面形状
断面
支护形式
备注
运输巷
矩形
9.1m2
锚带网或锚带网架棚联合支护
回风巷
四、采煤面切眼
切眼沿煤层底板倾向布置，南北方向，净高1.9m，巷道断面为矩形，锚带网支护，锚带间距为0.8m，锚杆排距为0.8m，间距为0.8m。
切眼东帮为Ф18×1800mm螺纹钢锚杆和顶板为Ф20×2000mm螺纹钢锚杆，西帮为Ф30×200mm优质木锚杆，巷道净宽5.0m，采用锚索加强支护，锚索选用φ17.8mm，L6000mm。
五、联络巷
51104工作面轨道巷与运输巷联络巷，采用12#工字钢棚支护和锚带网联合支护，工字钢棚距0.8m，压力大段适当缩小棚距。
六、溜煤眼
本面无溜煤眼，工作面运出的煤经工作面运输巷及后五北翼运输下山转后五上运皮带进入四采煤仓。
七、峒室及其它巷道
工作面轨道巷内安设火药硐室，长×宽×高规格为2×2×2m3，锚带网支护;泵站安设在轨道巷与运输巷联络通道处，锚带网或架棚支护，长度为15m，
附图三：
工作面位置及巷道布置图
第二节 采煤工艺
一、采煤工艺
采用走向长壁后退式采煤法。
根据工作面实际情况及生产需要，开采之初采用综采支架工艺开采，双滚筒采煤机割煤、装煤。
当工作面溜头（尾）位置小于面长，煤机割不透端头（尾）时；断层落差较大，顶板破碎难以维护时；需要采用打眼爆破法落煤，并另提补充技术措施。
开采之初在切眼内安装综采支架63架为工作面，随工作面推进152m后上延溜尾改系统，改系统后工作面再推进550米后本工作面结束，工作面结束前必须提前在工作面西南部沿南北和工作面走向方向补一条巷道（详见工作面底板等高线图）形成新的回风及运输系统。
随着工作面推进，当以上采煤工艺及生产系统发生变化时另提补充措施并及时对本规程进行变更。
二、采煤方法
1、采煤机进刀：
采煤机的进刀采用端部自开缺口、斜切进刀的方式，斜切进刀段长度不小于20m，进刀深度0.6m。
具体操作如下：
（1）溜头进刀及割煤：
①煤机下行割煤至溜头时，下滚筒下降
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