综采工作面作业规程标准版新规程对应.docx
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综采工作面作业规程标准版新规程对应
编号:
标识:
3108综采工作面作业规程
工作面名称:
3108综采工作面
施工单位:
综采队
负责人:
编制人:
编制日期:
二O一六年五月
执行日期:
二O一六年七月
3108综采工作面作业规程会审记录
时间
主持人
施工单位
会审意见
参加会审单位及人员签字
综采队
生产技术部
机电部
通风队
安检部
调度室
总工程师
安全矿长
机电矿长
生产矿长
矿长
附图目录
附图1:
3108综采工作面综合柱状图.....................................-77-
附图2:
3108综采工作面巷道布置图示意.................................-78-
附图3:
3108综采工作面支护示意图.....................................-79-
附图4:
3108综采工作面运输系统路线示意图..............................-80-
附图5:
3108综采工作面通风系统示意图................................-81-
附图6:
3108综采工作面安全监测监控系统示意图..........................-82-
附图7:
3108综采工作面防尘(供水)系统示意图..........................-83-
附图8:
3108综采工作面排水系统示意图..................................-84-
附图9:
3108综采工作面供电系统图.....................................-85-
附图10:
3108通讯系统示意图...........................................-86-
附图11:
3108综采工作面避灾路线示意图.................................-87-
附图12:
3108综采工作面反风避灾路线示意...............................-88-
附图13:
3108综采工作面设备布置示意图.................................-89-
附图14:
3108综采工作面采煤机进刀方式示意图...........................-90-
附表1:
3108综采工作面正规作业循环表.................................-91-
编制依据
1.根据《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤炭工业技术政策》、《内蒙古自治区井工煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》、《新能矿业有限公司XX煤矿安全技术操作规程》等有关规定、制度以及标准,及各工种劳动定额;
2.依据XX煤矿生产技术部提供的矿建初步设计说明书;
3.依据邻近采区巷道掘进情况及有关资料;
4.相关管理制度;
5.矿生产技术部提供《3108综采工作面地质说明书》、《3108综采工作面回采设计》、《3108综采工作面通风设计》、《3108综采工作面供电设计》。
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
XX煤矿3108综采工作面位于XX井田3-1煤一盘区二分区。
矿井生产能力为5.71Mt/a。
g工作面长度300m。
具体位置及井上下关系如表1-1所示。
表1-1工作面位置及井上下关系表
概
况
煤层名称
3-1
水平名称
一水平
地面标高(m)
+1392~+1420
工作面名称
3108
盘区名称
一
工作面标高(m)
+1185~+1207
地面位置及
地表概况
该工作面地面相对位置位于沙沙圪台二社和恰恰沟五社附近,北为东铜铁路,南边为荣乌高速公路。
地表侵蚀性丘陵地貌,无常年河流及水库等水体,地面标高介于+1374~+1432m。
工作面范围及附近有WB37、88、WB38、WB39、WB40、XE33等地面钻孔,据勘探资料,钻孔均以用水泥砂浆封孔,区内未发现小窑及老窑。
井下位置
及四邻
采掘情况
该工作面位于3107工作面以东,北至3108开切眼,南至3108主回撤通道,西起3107辅运顺槽,东至3108辅运顺槽。
本工作面西侧3107工作面已回采完毕,无影响本工作面采掘工程。
回采对地面
的影响
该工作面对应地表属低山丘陵地貌,植被不发育。
工作面回采对地面影响主要为地面塌陷,塌陷深度较小,且区域无村庄、河流和其他建、构筑物,对东铜铁路与荣乌高速均无影响,预计开采对地表不会产生较大影响。
走向长(m)
1735.4
倾斜长(m)
300
面积(m2)
520620
第二节煤层
本工作面主采3-1煤层,煤层倾角1~3°,平均2°。
煤层属半暗淡型煤,黑色,褐色条痕,层状构造。
根据掘进工作揭露的情况,本工作面煤层结构为复杂型,上部夹矸厚度约0.35m,下部夹矸厚度约0.5m,煤厚5.2~3.5米,平均4.35米,在3108工作面切眼附近煤层较厚,可达到5.2m,区域内煤厚变化不大。
煤层沉积稳定,属稳定煤层。
本工作面范围内3-1煤层上部缺失2-2下煤层,与下伏4-1煤层间距31.35~34.3m,平均间距32.93m。
3-1煤层情况见表1-2。
根据2014年矿井瓦斯等级鉴定报告,瓦斯绝对涌出量为2.58m3/min,相对涌出量为0.20m3/t,属瓦斯矿井。
煤尘具有爆炸性,自燃等级为Ⅰ级容易自燃。
表1-23-1煤层情况表
煤
层
情
况
煤层厚度(m)
3.5~5.2
煤层结构
煤层倾角
(゜)
1~3
平均厚度(m)
4.35
复杂型
2
可采指数
1.0
变异系数(%)
7.03
稳定程度
稳定
第三节顶底板岩性
一、煤层顶底板岩石的工程地质特征
XX井田煤层顶底板岩石主要为砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩,次为粗粒砂岩。
根据勘探施工的XE13、XE37、XS14、XS17号钻孔岩石物理、力学性试验成果:
岩石的孔隙率0.02~27.10%,含水率为0.03~2.88%,吸水率1.23~9.76%,抗压强度自然状态8.2~57.7MPa,平均28.7MPa,吸水状态1.4~23.7MPa。
普氏系数0.83~5.89,抗拉强度0.59~5.35MPa,抗剪强度1.61~28.28MPa,软化系数0.05~0.84。
由试验结果可知,岩石的抗压强度很低,大部分在30MPa以下,抗剪与抗拉强度则更低,砂质泥岩类吸水状态抗压强度明显降低,多数岩石遇水后软化变形,甚至崩解破坏,软化系数绝大部分小于0.75,均为软化岩石,个别钙质填隙的砂岩或泥岩抗压强度稍高些,最高为57.7MPa。
因此,煤层顶底板岩石以软弱岩石为主,半坚硬岩石次之。
二、岩石与岩体质量评述
根据全区20个钻孔工程地质编录成果,自然状态下岩石的节理裂隙不太发育,岩芯较完整,但岩芯取出地表后易风化,岩石质量指标(RQD)值较低,为51~79%,平均65%,岩体质量指标值(M)为0.014~0.15,平均0.062。
因此,自然状态下岩石的质量等级为Ⅲ级,即岩石质量中等的,岩体中等完整;岩体质量等级为Ⅳ级,岩体质量差。
因此,区内岩石与岩体的总体质量较差。
三、风化带、不良自然现象及工程地质问题论述
由于流水的长期溯源侵蚀作用,使区内沟谷发育,切割较深,沟谷两侧基岩裸露,因此基岩的风化剥蚀作用非常强烈。
根据钻孔揭露,基岩风化带深度一般20~30m左右,在地形低洼处风化带较浅,如沟谷底部风化带深度在5m左右,在高地基岩出露处风化带相对较深,如基岩裸露的孤立山头,风化带深度可达50m以上。
目前区内的主要不良自然现象是水土流失。
由于本区气候干燥,多风少雨,蒸发强烈,加上过量放牧,导致地面植被稀少,水土流失与土地沙漠化相当严重。
区内沟谷较为发育,沟谷不断地在加深增长,在较大沟谷陡峭处偶见小型黄土滑坡及风化岩崩塌发生,人类赖以生存的土地资源在不断地减少。
自然生态环境遭到了严重破坏,并在逐步恶化,因此,井田的生态环境保护和改善的任务十分艰巨。
区内现在还没有发现不良工程地质问题。
四、3108综采工作面煤层顶底板岩层状况
根据3-1煤范围内钻孔资料显示,本工作面顶板以软弱岩石为主,基本顶为粉砂岩,厚度平均4.5m,半坚硬。
综合柱状图见附图1。
3108综采工作面煤层顶板岩层情况见表1-3。
表1-33108综采工作面顶板岩层情况表
煤层顶
底板情况
顶底板名称
岩石名称
均厚(m)
岩性特征
基本顶
粗砂岩~粉砂岩
4.5
浅灰色粗砂岩~粉砂岩,粗砂岩呈厚层状,以石英、长石为主,含少量煤屑;粉砂岩含云母碎片,显波状层理。
直接顶
砂质泥岩
17.2
浅灰色,断口平坦及参差状断口,含植物碎片及少量煤屑,含深灰色条纹,显水平及水平波状层理,易风化。
伪顶
粉砂岩
0.2
灰色粉砂岩,泥质胶结,性脆,岩石有受力痕迹,含植物碎屑化石,厚0.1~0.3m,局部缺失。
直接底
砂质泥岩
4.2
以灰色砂质泥岩为主,局部为灰色细~粉砂岩,平坦及参差状断口,顶部呈块状,近煤含植物根化石。
中下部显水平或水平波状层理理。
第四节地质构造
该区域煤层整体赋存较缓,被新生界松散岩系覆盖,含煤地层延安组沿沟谷两侧裸露地表,根据钻孔资料,井田内现存地层有:
三叠系上统延长组、侏罗系中下统延安组、侏罗系中统、白垩系下统志丹群、第三系上新统和第四系。
3108工作面所采煤层3-1煤位于侏罗系中下统延安组。
本工作面为近水平煤层,倾角1~3°,平均倾角2°。
工作面中部至切眼,煤层局部有冲刷现象,冲刷主要发生在煤层上部及其顶板,呈不规则条带状,冲刷岩性为灰白色泥质砂岩。
本工作面未发现陷落柱、岩浆岩侵入等地质构造。
区域内地质构造情况表见表1-4。
表1-4地质构造情况表
地
质
构
造
情
况
1、根据地面勘探及掘进工程施工期间揭露的资料显示,本工作面范围内未发现大型断层、岩浆岩侵入及陷落柱等构造。
2、煤层总体倾向西南,倾角1-3°,平均2°,煤层沿走向、倾斜底板等高线具一定弯曲。
根据周边槽掘进情况,煤层具有一定的起伏变化,造成局部巷道出现低洼积水。
3、本工作面在掘进中共揭露断层5个,均为正断层,其中对工作面会产生较大影响的断层有3个,具体位置和断层的产状如下所述:
(1)在3107辅运顺槽F33点前92m处揭露的正断层,其断层产状为:
153°∠58°H=4.3m,预计该断层在3108工作面内部延伸长度280m左右,影响范围约170m;
(2)在3108辅运顺槽F15点附近揭露的正断层,其断层产状为:
233°∠52°H=6.0m,预计该断层在3108工作面内部延伸长度300m左右,影响范围约200m;
(3)在3108辅运顺槽F20点附近揭露的正断层,其断层产状为:
155°∠48°H=3.0m,预计该断层在3108工作面内部延伸长度150m左右,影响范围约80m;
4、在3107工作面掘进及3106工作面回采时,巷道中均出现多处煤层冲蚀现象,造成局部煤层变薄,预计本工作面受到冲蚀的可能性及受冲蚀的范围会较大。
同时在3108工作面的回采过程中,可能还会出现隐伏构造。
影响本工作面的断层及冲刷带
构造
名称
走向
(°)
倾角
(°)
性质
落差(m)
实见位置
对回采影响程度
F3108-1
80
42
正
1.3
3107辅运顺槽F31前47.3m
有影响
F3108-2
60
58
正
4.3
3107辅运顺槽F33前92m
有影响
F3108-3
143
52
正
6.0
3108辅运顺槽F14前98m
影响较大
F3108-4
65
48
正
3.0
3108辅运顺槽F20处
有影响
F3108-5
17
30
正
0.6
3108辅运顺槽F29处
有影响
第五节水文地质
一、水文地质概况
本煤层赋存于侏罗系中下统延安组(J1-2y)砂岩裂隙含水层中上部,煤层顶﹑底板岩性以灰色、灰白色中、细砂岩为主、次为浅灰、灰白色粗砂岩及砂质泥岩。
含水层段富水性弱,径流,排泄以及补给条件较差.该含水层段3-1煤顶板多处发育粘土岩或砂质粘土岩,以及6煤组顶板的厚层状粘土岩,具良好隔水性能,含水层段的渗透,导水以及相邻含水层的水力联系相对较弱,因此,本工作面涌水主要来源于本煤层及上方砂岩裂隙承压水。
二、涌水量预计
由于工作面不受采空区影响,且3108水文地质情况与3107、3106基本相同,涌水量预计可根据3107回采期间及3108胶、辅运顺槽掘进期间的涌水情况进行,正常涌水量为0.1~0.2m3/min(6~12m3/h),最大涌水量为0.4m3/min(24m3/h)。
三、防治水办法
(1)工作面回采中局部将出现淋、滴水现象,在巷道不采侧挖排水沟形成排、泄水通道。
(2)工作面回采初次放顶后,局部将出现较大淋、滴水现象,影响回采工作、煤质及发热量,工作面除低洼点安设的排水泵加强排水工作以外,再在机头及机尾各备用一台以防涌水量突然加大。
(3)在回风巷道安设大于最大涌水量1.5倍的排水设施,防止积水影响安全生产。
(4)胶运顺槽排水设施的供电系统设为独立电路,以防工作面停电后影响排水工作。
第六节影响回采的其它因素
该区域内影响本工作面回采的其他地质情况见表1-5。
表1-5影响回采的其它地质情况表
其
它
地
质
情
况
瓦斯
据2014年矿井瓦斯等级鉴定报告,矿井瓦斯绝对涌出量为2.58m3/min,相对涌出量为0.20m3/t;矿井二氧化碳绝对涌出量4.60m3/min,相对涌出量为0.39m3/t。
矿井为瓦斯矿井。
煤尘
3-1煤层煤尘具有爆炸危险性。
煤的自燃
自燃等级为I级容易自燃。
地温
恒温带温度为13.96℃,平均地温梯度为1.54℃/100m
地压
初次来压步距30.8m~38.3m,周期来压步距12.5~14.8m,平均13.6m,无冲击地压
第七节储量及服务年限
一、采煤工作面储量
本工作面主采3-1煤层,厚3.5~5.2m,平均4.35m。
煤层属半暗淡型煤,黑色,褐色条痕,层状构造,煤层属复杂结构。
3108区段储量估算见表1-6。
表1-63108区段储量估算表
块段号
水平面积
(m2)
倾角
(°)
煤厚
(m)
容重
(t/m3)
编码
工业储量
(kt)
回采率(%)
可采储量
(kt)
3108
520620
2
4.35
1.29
111b
2921.5
95
2717
小计
520620
2921.5
2717
二、3108综采煤工作面服务年限
由于井田内煤层厚度较稳定,工作面煤层厚度为3.5~5.2m,平均4.35m。
设计规定工作面回采率为95%。
每天15个循环,2班生产,1班检修。
(1)循环产量
工作面每刀进度0.8m,回采率取93%,计算可得:
3108块段:
300×4.35×0.8×1.29×0.95=1279.4(吨)
(3)日产量
工作面生产班每班进7.5刀,每天15刀,计算可得:
3108块段:
1279.4×15=19191(吨)
(4)月产量
月平均生产天数取23天,计算可得:
3108块段:
19191×23=44.1(万吨)
3108工作面服务年限=271.7÷44.1=6.2(月)
第二章采煤方法
第一节工作面巷道布置
一、一盘区二分区大巷布置概况
二分区胶运大巷是二分区采掘工作面主运输巷道,沿3-1煤层底板布置。
二分区辅运大巷主要起着进风,运输材料、设备,行人的作用,沿3-1煤层底板布置。
二分区回风大巷连接原3104辅回撤通道通向原3103胶运机头、3101胶运机头进入总回风大巷,起回风、行人作用。
二、胶运顺槽
3108胶运顺槽位于工作面西侧,向南机头段与二分区胶运大巷联接,在3-1煤层中沿底板布置。
胶运顺槽采用锚网梁索联合支护,巷道顶板布置每排6根锚杆,间排距1000×1000mm,锚杆采用Ф20×2400mm螺纹钢锚杆。
帮部锚杆每帮每排4根锚杆,间排距1000×1000mm,开采帮锚杆采用Ф20×1800mm玻璃钢锚杆,网片为塑料网;非开采帮采用Ф20×1800mm螺纹钢锚杆,网片采用菱形网。
锚索为矩形布置,间排距2000×3000mm,采用Ф15.24×7300mm钢绞线。
巷道采用矩形断面,净宽6000mm,净高3400mm,断面积20.4m2。
主要用于该工作面的回风及运煤。
胶运顺槽内布置有Ф110mm的供水防尘管路、Ф110mm排水管路和Ф108mm的压风管路各一趟。
三、辅运顺槽
3108辅运顺槽位于工作面东侧,与二分区辅运大巷贯通。
辅运顺槽采用锚网梁索联合支护,巷道顶板布置每排7根锚杆,矩形布置,间排距900×1000mm,锚杆采用Ф20×2400mm螺纹钢锚杆。
帮部锚杆每帮每排4根锚杆,矩形布置,间排距1000×1000mm,开采帮锚杆采用Ф20×1800mm玻璃钢锚杆,网片为塑料网;非开采帮采用Ф20×1800mm螺纹钢锚杆,网片采用菱形网。
锚索为矩形布置,间排距2000×3000mm,采用Ф15.24×7300mm钢绞线。
巷道采用矩形断面,净宽5500mm,净高3400mm,断面积18.7m2。
主要用于该工作面的进风、运输材料、行人及设备列车布置。
辅运顺槽内布置有Ф110mm的供水防尘管路、Ф89反渗透供水管路,Ф110mm压风管路、Ф110mm排水管路,Ф110mm注氮管路,Ф110注浆管路各一趟。
五、切眼
切眼紧邻东铜铁路保安煤柱线。
巷道采用矩形断面,净宽8300mm,净高3600mm,断面积29.88m2。
切眼采用锚索、锚网支护,巷道顶板每排布置9根锚杆,矩形布置,间排距1000×1000mm。
锚杆采用Ф20×2400mm螺纹钢锚杆。
每帮每排布置4根锚杆,矩形布置。
开采帮采帮锚杆采用Ф20×1800mm玻璃钢锚杆,网片使用塑料网;非开采帮采用Ф20×1800mm螺纹钢锚杆,网片采用菱形网。
锚索为矩形布置,间排距1500×2000mm,采用Ф15.24×7300mm钢绞线。
3108综采工作面巷道布置图见附图2。
第二节采煤工艺
一、采煤方法及工艺
根据该工作面煤层厚度、顶底板岩性、瓦斯赋存情况、煤层可燃性及其他地质条件,本工作面采煤方法选择为走向长壁后退式采煤法,采煤工艺采用大采高综合机械化采煤方法。
采用自然垮落法处理采空区顶板。
二、回采工艺流程
(一)工作面回采工艺
截割:
利用采煤机进行割煤,往返一次进二刀,滚筒截深800mm。
进刀方式:
采煤机采用端头斜切进刀方式,双向割煤。
装煤:
利用采煤机的螺旋式滚筒配合刮板运输机铲煤板自动装煤。
运煤:
工作面采用SGZ-1000/3×855刮板运输机、顺槽运输采用一部SZZ1200/525桥式转载机,一部PLM4000破碎机,一部DSJ140/300/3×560胶带输送机运煤至大巷皮带。
支护:
采面采用ZY10800/26/55液压支架控制工作面顶板,端头采用ZY10800/26/55T端头支架及液压单体支柱进行支护。
采空区处理:
自然垮落法处理采空区顶板。
(二)回采工艺流程
割煤→移架→推溜→清煤。
三、采煤机割煤工序
(一)采煤机割煤方式及运行顺序
1.当采煤机割到工作面端头进刀段时,斜切进刀长度47m,进刀深度0.8m。
2.采煤机向上(下)割透端头煤壁。
;
3.按上(下)推移刮板运输机,使得刮板运输机弯曲段为18m后,将两个滚筒的上下位置调换,返向牵引采煤机向下(上)进刀,通过18m的弯曲段至47m处,使得采煤机达到正常截割深度(即0.8m)。
按要求推移刮板运输机至平直状态。
4.将两个滚筒的上下位置调换,向上(下)割三角煤至割透端头煤壁。
5.将三角煤割掉后,两滚筒的上下位置互换,采煤机空机返回进行正常割煤。
6.采煤机正常切割长度253m,采煤机根据采场条件以合适的速度割煤,采煤机正常割煤采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式。
7.工作面割煤及采煤机牵引方式:
工作面采用双向割煤,往返二刀,采煤机牵引采用电牵引。
(二)进刀距离的确定
式中:
L——进刀距离,m;
L采——采煤机机身长,最大长度为14.45m;
L运弯——运输机弯曲段长度,取18m;
把以上数据带入式中,得L=2×14.45+18=46.9m;
因此,进刀距离取47m。
(三)移架工序
3108工作面采用手动操纵阀操作支架,根据生产条件及时跟机移架。
(四)推溜方式
根据生产条件不同可以采取以下两种推溜方式:
1.双向顺序推溜;
2.单向顺序推溜;
移架时,应滞后采煤机后滚筒不超过5架,顶板破碎时应跟机拉架,拉架不超过后滚筒3架。
正常推溜时,距煤机后滚筒不得少于20架,且推移千斤顶逐次推出,最大水平弯曲±1°,垂直弯曲不超过3°,不得推出急弯。
严禁在煤机机身处推溜。
四、工作面正规循环生产能力
由于井田内煤层厚度较稳定,工作面煤层厚度为3.5~5.2m,平均4.35m。
采高按3.5~4.8m。
设计规定工作面回采率为93%。
每天15个循环,2班生产,1班检修。
(一)循环产量
工作面每刀进度0.8m,回采率取95%,计算可得:
循环产量:
300×4.35×0.8×1.29×0.95=1279.4(吨)
(二)日产量
工作面生产班每班进7.5刀,每天15刀,计算可得:
日产量:
1279.4×15=19191(吨)
(三)月产量
月平均生产天数取23天,计算可得:
3108块段:
19191×23=44.1(万吨)
第三节设备配置
一、采煤机
采煤机选用MG900/2240-WD型双滚筒采煤机,其主要技术参数如下:
适应采高:
2.75~5.4m
截深:
800mm;
装机总功率:
2240kW;
电压等级:
3300V;
牵引速度:
0~11.5~23m/min;
卧底量:
750mm;
滚筒直径:
2750mm;
适应煤层硬度:
f≤4;
数量:
1台。
二、液压支架的主要技术特征:
(一)中部支架型号为ZY-10800/26/55型二柱掩护式液压支架,其主要技术参数如下:
支架高度:
2600~5500mm;
中心距:
1.75m;
工作阻力:
10800kN;
运输尺寸:
7904×1680×2600mm;
支护强度1.2MPa;
底板比压2.22~2.37MPa;
数量:
165部。
(二)过渡支架型号为ZY-10800/26/55G型二柱掩护式过渡支架,其主要技术参数如下:
支架高度:
2600~5500mm;
中心距:
1.75m;
工作阻