采煤工作面作业规程编制.docx
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采煤工作面作业规程编制
国投哈密能源开发有限公司哈密一矿
采掘工作面作业规程标准化管理的若干规定
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
1、工作面的位置：
描述采煤工作面所处的水平、采区、标高（最高、最底）、几何尺寸（走向长度、倾向长度、面积），以及在采区中的具体位置、相邻关系。
２、地面相对位置：
描述工作面周边（含终采线）在地面的相对位置、地面标高（最高、最底）。
３、回采对地面的影响：
描述工作面的回采对地面设施可能造成的影响，包括地面塌陷区范围、塌陷程度预计，以及对地面建筑物和其他设施的影响程度。
４、描述工作面相邻的采动情况以及影响范围。
第二节煤层
１、煤层厚度：
描述工作面范围内煤层最大、最小、平均厚度及其变化情况。
２、煤层产状：
描述工作面范围内煤层走向、倾向、倾角及其变化情况。
３、描述煤层稳定性、结构（夹矸）、层理、节理、硬度（f）等情况，以及对回采的影响。
４、对煤种、煤质进行描述。
第三节煤层顶底板
1、煤层顶板（伪顶、直接顶、基本顶）：
描述煤层顶板岩石性质、层理、节理、厚度、顶板分类等情况及其变化情况。
缓倾斜煤层采煤工作面顶底板分类标准参照（MT554-1996）。
２、煤层底板（直接底、基本底）：
描述煤层底板岩石性质、层理、节理、厚度、底板分类、底板比压等情况及其变化情况。
３、绘制工作面地层综合柱状图，能够反映出直接底、基本底以及不低于8倍采高的煤层顶板的岩性、厚度、间距等。
第四节地质构造
1、断层：
描述对工作面回采有影响的断层产状、在工作面中的具体位置及其对回采的影响程度。
2、褶曲：
描述对工作面回采有影响的褶曲产状、在工作面中的具体位置及其对回采的影响程度。
3、其他因素：
描述陷落柱、火成岩等其他因素对回采的影响。
4、按比例绘制工作面运输巷、回风巷、开切眼素描图。
第五节水文地质
1、含水层的分析：
描述对回采有影响的含水层厚度、涌水量、涌水型式、补给关系，以及对回采的影响情况。
2、其他水源的分析：
描述老空水、地表水、注浆水、钻孔和构造导水等情况，及其对回采的影响程度。
3、为防止溃沙、溃泥、透水等事故，开采急倾斜厚煤层、特厚煤层时，还应对开采后的上部跨落层的情况进行预计、描述。
4、工作面涌水量：
描述采煤工作面正常涌水量、最大涌水量。
第六节影响回采的其他因素
1、参考矿井和相邻采掘工作面的瓦斯、二氧化碳涌出情况，确定工作面的瓦斯、二氧化碳等级以下相对、绝对涌出量。
2、根据有资质的鉴定机构提供的鉴定数据，确定工作面的煤尘爆炸指数。
3、根据有资质的鉴定机构提供的鉴定数据，确定工作面煤层的自燃倾向性；参考相邻采煤工作面煤的自燃情况，确定自然发火期。
4、参考矿井和相邻采掘工作面的地温等情况，分析地温对回采的影响。
5、冲击地压和应力集中区：
描述本采区、相邻工作面的冲击地压、应力集中区情况及其对回采的影响。
6、叙述地质部门对工作面回采的具体建议。
第七节储量及服务年限
1、计算工作面的工业储量，根据规定的采出率计算可采储量。
2、应采用下列公式之一进行工作面服务年限（以月为单位）的计算。
（一）工作面的服务年限=可采推进长度/设计月推进长度。
（二）工作面的服务年限=可采储量/设计月产量。
第二章采煤方法
1、选择采煤方法，描述选择依据。
第一节巷道布置
1、描述采区巷道布置概况、服务巷道位置和设施情况。
2、描述工作面运输巷、回风巷、开切眼的断面、支护方式、位置、用途。
3、描述其他巷道（联络巷、溜煤眼、硐室）的断面、支护方式、位置、用途。
4、开采急倾斜煤层时，需要对区段平巷、溜煤眼、行人眼、运料眼以及联络平巷等巷道的断面、支护方式、位置、用途进行描述。
5、采用水力采煤时，应对多水力运输石门、回采石门、回采垛的尺寸、块段巷道（采煤头、溜煤道）以及煤水硐室的布置进行描述。
6、高瓦斯、煤与瓦斯突出条件下采用排放瓦斯专用巷道、抽放瓦斯专用巷道的，需要对排放瓦斯尾巷、抽放瓦斯专用巷道进行描述。
7、按比例绘制工作面及巷道布置平面图，能够反映出井上下对照情况，构造情况，工作面周边的巷道、工程情况。
第二节采煤工艺
1、简述采煤工艺。
2、描述采高、循环进度等。
3、描述落煤、装煤、运煤、顶板控制方式。
4、采用放顶煤工艺的，应对采放比、放煤步距、放煤方式、端头顶煤回收方式、初次放顶（煤）及首尾时的放顶煤工艺等内容进行描述。
5、采用分层开采工艺的，应确定分层厚度等内容。
6、采用上下面同时回采（对拉、顺拉）工艺的，应明确上下面的位置关系和错距。
7、采用柔性掩护支架开采急倾斜煤层时，需要明确：
（一）支架的角度结构、组成、宽度，支架垫层数和厚度，点柱等；
（二）工作面安全出口及两巷管理要求；
（三）扩巷方法、扩巷支护要求；
（四）支架的安装和管理要求（点柱的支设角度、排列方式和密度）；
（五）回棚（柱）放顶规定；
（六）支架下放方式、要求；
（七）落煤方式和架内爆破规定；
（八）架外放煤方式；
（九）支架的拆除方式；
（十）收作。
8、采用倒台阶方式开采急倾斜煤层时，需要对各台阶长度、相互之间的错距等作出明确规定。
9、采用水采工艺的，应做到以下几点。
（一）明确落煤方式（开式、半闭式或闭式）；
（二）根据煤层顶板稳定程度选择落垛方式及煤垛参数；
（三）根据水枪的安设位置、安设要求、水压要求等内容以及水枪的撤出方式、路线等。
10、使用采煤机割煤，应叙述采煤机的进刀方式、进刀段长度、进刀深度，割煤方式、牵引方式、牵引速度，并绘制进刀方式示意图。
如果采用人工爆破开切口的，还应参考第五十八条的规定对有关事项进行描述。
11、采用爆破落煤的，应做到以下几点。
（一）进行炮眼布置设计。
描述炮眼具体的布置要求，绘制炮眼布置三试图（正、平、剖面图）；
（二）填写爆破说明书。
应包括工作面的采高、打眼范围，每循环炮眼的名称、编号、个数、位置、深度、角度、使用炸药、雷管的品种，装药量、装药方式、封泥长度、水泡泥个数、连线方法、起爆顺序、炮眼总长度、循环用药、雷管量等内容。
12、描述采煤工作面施工工艺流程，简要说明从准备、采、支、运、回到整理的流程。
必要时应绘制工作面工艺流程图。
13、用下列公式进行工作面正规循环生产能力的计算。
W=LShrc
式中W——工作面正规循环生产能力，t；
L——工作面平均长度，m；
S——工作面循环进尺，m；
H——工作面设计采高，m；
R——煤的视密度，t/m3；
C——工作面采出率，%。
第三节设备配置
1、描述工作面采煤、支护、运输设备名称、型号、主要技术参数和数量。
2、采用机采工艺的，应绘制工作面设备布置示意图。
第三章顶板控制
第一节支护设计
1、进行工作面的支护设计。
支护设计应包括工作面、端头和运输巷、回风巷支护设备的选型、支柱密度的选择、基本支架柱排距确定、柱鞋的规格尺寸等内容。
2、工作面的支护设计，一般采用以下方法。
（一）采用顶底板控制设计专家系统时，应根据系统要求，合理选取有关参数。
（二）采用类比法时，应根据本煤矿或邻矿同煤层矿压观测资料和经验公式进行设计。
①参考本煤矿或邻矿同煤层矿压观测资料，选择本工作面矿压参数，可参考表1。
②合理的支护强度，可以采用下列方法计算（一般可以采用前两种方法，取其中最大值既为工作面合理的支护强度Pt）。
（1）采用经验公式计算：
Pt=9.81hrk
式中Pt——工作面合理的支护强度，KN/m3；
h——采高，m；
r——顶板岩石容重，KN/m3，一般可取25KN/m3；
k——工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4～8，应根据具体情况合理选取。
开采煤层较薄、顶板条件好、周期来压不明显时，应选用低倍数；反之则采用高倍数。
表1：
矿压参数参考表
序号
项目
单位
同煤层实测
本面选取或预计
1
顶底板条件
直接顶厚度
m
基本顶厚度
m
直接底厚度
m
2
直接顶初次跨落步距
m
3
初次来压
来压步距
m
最大平均支护强度
KN/m2
最大平均顶底板移近量
mm
来压显现程度
4
周期来压
来压步距
m
最大平均支护强度
KN/m2
最大平均顶底板移近量
mm
来压显现程度
5
平时最大平均支护强度
KN/m2
最大平均顶底板移近量
mm
6
直接顶悬顶情况
m
7
底板容许比压
MPa
8
直接顶类型
类
9
基本顶级别
级
10
巷道超前影响范围
m
（2）选用现场矿压实测工作面初次来压时的最大平均支护强度Pt。
（3）采用工作面不同推进阶段（顶板来压、正常推进）按“支护原则”和“防滑的原则”要求计算支护强度，取其中最大值。
3、支柱实际支撑能力矿压采用下列公式进行计算：
Rt=KgKzKbKhKaR
式中R——支柱额定工作阻力，KN；
K——支柱阻力影响系数，可以从支柱阻力影响系数表中查得。
表2：
支柱阻力影响系数表
项目
液压支柱
微增阻支柱
急增阻支柱
木支柱
工作系数kg
0.99
0.91
0.5
0.5
增阻系数kz
0.95
0.85
0.7
0.7
不均匀系数kb
0.9
0.8
0.7
0.7
采高系数kh
<1.4m
1.5～2.2m
1.5～2.2m
>2.2m
1.0
0.95
0.95
0.9
倾角系数ka
<10o
11o～25o
26o～45o
>45o
1.0
0.95
0.9
0.85
注：
表中系数根据矿压观测结果统计，适应一般工作面条件。
4、工作面合理的支柱密度，可以采用下列公式进行计算：
n=Pt/Rt
式中n——支柱密度，根/m2；
Rt——支柱实际支撑能力，KN/根。
5、根据合理的支柱密度，确定排距、柱距。
6、合理控顶距的选择：
在满足安全生产的前提下，可以根据工作面的实际条件选择控顶距。
坚硬顶板控顶距可适当增大，松软、缓慢下沉顶板控顶距可适当缩小，一般应采用“见四回一”的管理方式。
7、柱鞋直径的计算：
柱鞋一般选用圆形铁鞋。
根据支柱对底板的压强应小于底板容许比压的原则，采用下列公式计算铁鞋的直径。
Ф≥200
式中Ф——铁鞋的直径，mm；
Q——底板比压，可以从矿压参数参考表中查得，Mpa。
8、根据上述有关参数，结合采高等因素，选取合适的支柱并确定选用的顶梁的型号。
9、选用金属摩擦支柱进行支柱时，应明确升柱器的型号、数量。
10、综采工作面的支护设计，需要根据工作面合理的支护强度（Pt），选取液压支架，并参考表3的内容进行适应性比较。
表3：
支架参数对照表
项目
工作面实际条件
支架参数
采高/m
倾角/（o）
煤厚/m
硬度f
支护强度/（KN·m-2）
底板比压/（KN·m-2）
顶板类（级）别
11、乳化液泵站设计应包括以下内容。
（1）泵站及管路选型。
（2）泵站设置位置需在相关图纸上明确标明。
（3）泵站使用规定：
泵站压力调整要求、乳化液配制方式、乳化液浓度、检查方式等。
第二节工作面顶板控制
1、确定工作面回采时顶板控制方式。
描述控制方法、控制距离、放顶要求、支柱支设要求、伞檐规定、铺网要求、护顶方式及要求等。
2、确定工作面正常回采时特殊支护形式。
描述密集支柱、抬棚、戗柱（棚）、丛柱、木垛、贴帮支柱的支设及临时支护、挡矸等要求。
3、确定各工序之间平行作业的顺序和安全距离，回柱放顶的方法，放顶区内支柱（架）、特殊支护等的回撤方式。
4、描述顶底板变化、地质构、应力集中区等特殊地段以及其他因素时的顶板控制方法和要求。
5、采用水砂充填或矸石充填控制顶板时，需要明确充填的工艺要求、材料来源、材质要求、工序衔接等内容。
6、采用放顶煤工艺或采煤工作面倾角较大时，需要描述增加支架（柱）稳定性、防止倒架（柱）的方式。
7、采用水采工艺时，需要描述护枪方式和撤退路线的维护；倾角超过15°时还要描述采空区挡矸点柱的支设方式。
8、采用人工顶板分层开采工艺时，需要描述造假顶方式、要求、材料以及在回采中防止顶板冒漏的方法等内容。
9、采用强制放顶工艺的，应进行人工强制放顶设计。
10、采用放顶煤工艺需要对顶煤进行弱化的，应描述顶煤弱化的措施。
11、如果工作面有伪顶、复合顶板时，应确定其控制方式。
第三节运输巷、回风巷及端头顶板控制
1、描述工作面运输巷、回风巷超前支护的方式、距离。
2、描述端头支护方式、支护质量要求，以及与其他工序之间的衔接关系。
3、描述安全出口的高度等。
4、确定各类支护材料的正常使用数量、规格、确定各类备用支护材料的数量、规格、存放地点、管理方法。
5、绘制工作面开切眼、运输巷、回风巷及端头支护示意图（平面、剖面图），反映出工作面、超前、端头支护和工作面运输巷、回风巷正常支护等情况。
第四节矿压观测
1、确定矿压观测内容。
应包括日常支柱（架）支护质量动态监测、巷道变形离层观测、顶板活动规律分析等内容。
2、描述矿压观测方法，说明工作面和巷道中矿压观测仪器、仪表的选型和安设位置，观测方式、观测时段。
第四章生产系统
第一节运输
1、确定运输、装载、转载方式、选择运输设备。
2、描述运输设备的安装位置、固定方式、推移方式。
3、描述运煤路线和辅助运输路线。
4、绘制运输系统示意图。
第二节“一通三防”与安全监控
1、描述工作面范围内通风设施的安设位置和质量要求。
2、进行工作面实际需要风量的计算。
工作面实际需要风量，应按各煤矿企业规定的“通防实施细则”计算或根据瓦斯（二氧化碳）涌出量、工作面的温度、同时工作的最多人数、风速等因素分别进行计算后，取其中最大值进行风速验算，满足要求时，该最大值即是工作面实际需要风量。
（一）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算。
一般情况下采用下列公式：
Q=100（67）qk
式中Q——工作面实际需要风量，m3/min;
100（67）——单位瓦斯涌出量配风量，按回风流瓦斯浓度不超过1%取100计算或按二氧化碳浓度不超过1.5%取67计算；
q——工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量，m3/min;
k——工作面瓦斯（二氧化碳）涌出不均匀的备用风量系数，它是各个工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量的最大值与其平均值之比，须在各个工作面正常生产条件下，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。
通常机采工作面k=1.2～1.6，炮采工作面k=1.4～2.0，水采工作面k>2。
高瓦斯采煤工作面实际需要风量的计算，应根据瓦斯抽放后的实际情况计算，具体为
Q=100qk（1-K抽放率）
式中K抽放率——采煤工作面的瓦斯抽放率，%。
（二）按工作面温度计算：
Q=60υS
Q=60υSK（放顶煤工作面）
式中υ——工作面平均风速，可选取空气温度与风流对应表中（表4）的相关数值，m/s；
S——工作面的平均断面面积，可按最大和最小控顶断面积的平均值计算，m2；
K——综放工作面支架断面及工作面长短的风量调整系数，可从表5中选取。
表4：
采煤工作面空气温度与风速对应表
工作面空气温度/°C
工作面风速υ/（m·s-1）
煤层厚度<1.5m
煤层厚度1.5～3.5m
煤层厚度>3.5m
<15
0.3～0.4
0.3～0.5
0.5
15～1８
0.5～0.7
0.5～0.8
0.8
18～20
0.8～0.9
0.8～1.0
0.8～1.0
20～23
1.0～1.2
1.0～1.3
1.0～1.5
23～26
1.5～1.7
1.5～1.8
1.5～2.0
26～28
2.0～2.2
2.0～2.5
2.0～2.5
注：
有降温措施的工作面按降温后的温度计算。
表5：
采煤工作面长度风量调整系数表
采面长度
0～5
50～100
100～150
150～200
200～250
250～300
300以上
系数K
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
（三）按工作面每班最多人数计算：
Q=4n
式中n——工作面同时工作的最多人数，人。
（四）按炸药用量计算：
Q=25A
式中A——采煤工作面一次的最大炸药用量，kg。
（五）按风速计算：
1、按最低风速计算，工作面的最小风量
Q>15S
式中S——采煤工作面平均有效断面面积，m2。
2、按最高风速验算，工作面的最大风量
Q<240S
式中S——采煤工作面平均有效断面面积，m2。
（六）根据上述计算，确定工作面实际需要风量。
1、如果工作面布置独立通风有困难，需采用符合《煤矿安全规程》规定的串联通风时，应按其中一个工作面需要的最大风量计算。
2、确定通风路线，描述风流从采区进风巷经工作面到采区回风巷的路线。
3、如果工作面温度超限，必须进行专门降温制冷设计。
4、采用水力采煤时，其采煤点的供风可以参考掘进工作面作业规程有关风量计算方法和局部通风机选择、安装方法进行设计。
5、防治瓦斯应包括瓦斯检查和瓦斯监测。
（一）明确瓦斯检查的有关规定，描述与工作面有直接关系的瓦斯检查地点的设置、每班检查次数、检查汇报签字规定，以及瓦斯超限处理、撤人和恢复生产的规定等内容。
（二）明确瓦斯监测的有关规定，描述与工作面有直接关系的瓦斯监测设施（设备）的设置地点、断电瓦斯浓度、复电瓦斯浓度、断电范围，以及瓦斯报警撤人和恢复生产的规定等内容。
6、采用瓦斯抽放（排放）系统时，还应说明瓦斯抽放（排放）路线。
7、确定综合防尘系统，描述防尘供水管路系统，防尘方式，隔绝瓦斯、煤尘爆炸方式等内容。
（一）明确防尘供水系统，应包括防尘供水管路系统设置、供水参数、防尘设施设置位置等内容。
（二）明确防尘方式，应包括工作面综合降尘的各类方式（煤层注水、采煤机内外喷雾，架间喷雾，转载点喷雾，湿式打眼，装煤洒水，个体防护，工作面运输巷、回风巷净化水幕和冲刷工作面运输巷、回风巷等方式）。
（三）明确隔绝瓦斯、煤尘爆炸方式，包括隔爆设施的设置、水量、管理等要求。
8、明确防治煤层自然发火所选用的消防管路系统及措施。
（一）描述回采期间选用的综合防灭火方式（注浆、注氮、阻化剂、凝胶、均压等），并确定相关的工艺和参数。
（二）确定监测系统，描述监测系统安设、传感器的设置地点、监测要求、自然发火标志气体、预报制度，以及气体超限撤人等内容。
（三）明确特殊时期的防灭火要求，包括工作面临近结束、停止正常生产，以及其他以外情况下的防灭火规定。
9、绘制通风系统相关图纸。
通风系统图、瓦斯抽放（排放）系统图、防尘系统图、注浆系统图、注氮系统图、消防管路系统图、安全监测监控系统（设备）布置图等图纸，可以合并绘制或分单项绘制。
第三节排水系统
1、根据工作面的最大涌水量，选择排水设备和排水系统。
2、明确排水路线。
3、绘制排水系统示意图。
第四节供电系统
1、进行供电系统设计，包括以下内容。
（一）选择供电方式、电压等级、电气设备，计算电力负荷。
（二）进行电缆选型计算和电气保护整定计算。
2、绘制供电系统示意图。
应明确供、用电设备情况，电缆种类、长度、断面和“三大保护”等情况。
第五节通信照明
1、描述工作面与车场、变电所、调度室等要害场所（部门）直接联系的通信设施、电话位置等。
2、描述工作面、转载点等主要场所的照明系统设置情况。
绘制通信、照明系统示意图。
第五章劳动组织及主要技术经济指标
第一节劳动组织
1、描述作业方式。
应根据工艺流程和劳动组织，合理安排各工序，尽量做到平行作业、提高工时利用率。
2、描述劳动组织方式，说明劳动力配备情况，编制劳动组织表。
第二节作业循环
绘制工作面正规循环作业图表。
第三节主要技术经济指标
填制主要技术经济指标表，应明确相关的安全、生产、经济等指标。
可以参考表6的方式、内容编制。
表6：
主要技术经济指标表
序号
项目
单位
参数
1
工作面倾斜长度
m
2
工作面走向长度
m
3
采高
m
4
煤层生产能力
t/m3
5
循环进度
m
6
循环产量
t
7
月循环数（循环率）
个/（%）
8
月进度
m
9
日产量
t
10
月产量
t
11
工作面可采期
a
12
在册人数
人
13
出勤人数
人
14
出勤率
%
15
回采工效
t/工
16
坑木定额
m3/10kt
17
摩擦（液压）支柱丢失率
‰
18
金属顶梁丢失率
‰
19
铁鞋丢失率
‰
20
火药定额
Kg/10kt
21
雷管定额
发/10kt
22
采煤截齿消耗
个/10kt
23
油脂
Kg/10kt
24
单位成本
元/10kt
25
煤层牌号
26
含矸率
%
27
灰分
%
28
落装煤机械化程度
%
第六章煤质管理
1、描述煤质指标。
2、叙述提高煤质的措施。
第七章安全技术措施
第一节一般规定
1、有针对性地叙述与本工作面相关的安全制度及需要特别强调的措施。
2、叙述交接班进行安全检查的内容和有关规定。
第二节顶板
1、描述工作面、运输巷、回风巷的支护质量要求。
2、描述工作面、运输巷、回风巷冒顶、煤壁片帮的处理方法、措施。
3、描述所用支护材料的质量要求。
4、描述工作面、运输巷、回风巷支柱（架）初撑力的要求。
5、描述工作面应采取的防倒柱措施。
6、描述运输巷、回风巷加强支护的方式、要求。
7、明确工作面注液枪的设置、使用要求。
8、描述运输巷、回风巷支架的回撤方法和要求。
9、描述回柱放顶的安全措施。
10、描述其他顶板控制（如采空区放顶）安全技术措施。
第三节防治水
1、描述工作面防治水的重点区域和需要进一步加强地质勘查工作的区域。
2、描述排水路线、管路发生堵塞、故障情况下的停止作业、撤出所有受水威胁地点人员、报告矿调度室的应急措施。
3、描述工作面或其他地点有异常情况，应停止作业及采取的措施等。
4、描述其他防治水安全技术措施。
第四节爆破
1、描述爆破作业负责人的职责、分工以及相互监督的方式。
2、描述爆破器材领退、使用等安全措施。
3、明确严格按照炮眼布置设计要求打眼，并说明打眼前进行安全检查的内容。
4、明确要使用符合规定的封泥，并坚持使用水炮泥的规定。
5、描述工作面设备、支柱等防止炮崩的措施。
6、描述爆破必须执行“一炮三检”制度、具体检查方法，以及严禁裸露爆破（放糊炮、明炮）和短母线爆破的具体规定。
7、描述什么情况下不准爆破的具体规定。
8、描述其他爆破管
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