义桥煤矿1305工作面回采作业规程.docx

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义桥煤矿1305工作面回采作业规程

编号：

2009-12-01

汶上义桥煤矿有限责任公司

采煤工作面作业规程

工作面名称：

13下05综放工作面作业规程

施工单位：

采一工区

编制人：

韩传磊

施工负责人：

编制日期：

2009年12月01日

目录i

矿审批意见ii

第一章概况1

第一节工作面位置及井上下关系1

第二节煤层1

第三节煤层顶底板2

第四节地质构造3

第五节水文地质3

第六节影响回采的其它因素4

第七节储量及服务年限4

第二章采煤方法6

第一节巷道布置6

第二节采煤工艺8

第三节设备配置11

第三章顶板管理15

第一节支护设计15

第二节工作面顶板管理17

第三节顺槽及端头顶板管理19

第四节矿压观测22

第四章生产系统24

第一节运输系统24

第二节通防与监控系统26

第三节排水系统35

第四节供电系统35

第五节通讯照明系统43

第五章劳动组织和主要经济技术指标44

第一节劳动组织44

第二节主要经济技术指标46

第六章灾害预防及避灾路线47

第七章安全技术措施50

第一节一般措施50

第二节顶板管理52

第三节防治水56

第四节“一通三防”57

第五节运输管理58

第六节机电设备61

第七节爆破管理67

第八节其它73

矿审批意见

1、认真组织传达学习，所有作业人员必须经考试合格后方准进入现场作业。

2、拉移工作面液压支架时，上、下3米范围内除移架工作外严禁其他人员作业。

3、完善排水系统，保证排水能力满足地测部提供的工作面最大涌水量的需要，并有完好的备用排水设备。

会审单位及人员签字:

技术部：

年月日机电部：

年月日

安检部：

年月日调度室：

年月日

地测部：

年月日通防部：

年月日

机电总工：

年月日

总经理助理：

年月日

总工程师：

年月日

第一章概况

第一节工作面位置及井上下关系

13下05工作面井下位于13上05里工作面西侧，北面为13下03工作面，均已回采完毕，南面为断层YF8。

工作面井上位置为：

原沈营村北50m，地面为农田，无较大建筑物。

具体位置及井上下关系如表一所示。

井上下关系表（表一）

水平名称

-335水平

采区名称

一采区

地面标高（m）

+42.9～+43.9

井下标高（m）

-352.0～-415.0

地面的相对位置

在原沈营村北50m，地面为农田。

回采对地

面的影响

由于13下03工作面、13下01工作面已回采，经观测地面沉降对地面的影响不是很大。

井下位置及

相邻关系

13下05工作面井下位于13上05里工作面西侧，北面为13下03工作面，均已回采完毕，南面为断层YF8。

走向长度

（m）

270～330

300

倾斜长度（m）

面积（m2）

15600

第二节煤层

本工作面揭露煤层为早二迭系山西组的3下煤层，黑色，玻璃光泽，条带状构造，内外生裂隙均较发育，属半亮型煤。

一般含夹矸1层，夹矸为0.15～0.20米，煤层厚度为4.50～5.1米，均厚为4.80米，属结构简单煤层。

由于受断层YF8影响，13下05工作面所采煤层块段为断层YF8以西的3下煤层。

煤层情况表（表二）

煤层厚度m

4.50~5.10

煤层结构

较简单

煤层倾角

10°～21°

4.80

15°

开采煤层

3下煤

硬度

1.48

煤种

1/3气煤

稳定程度

较稳定

煤层

情况

描述

本工作面揭露煤层为早二迭系山西组的3下煤层，黑色，玻璃光泽，条带状构造，内外生裂隙均较发育，属半亮型煤。

一般含夹矸1层，夹矸为0.15～0.20米，煤层厚度为4.50～5.1米，均厚为4.80米，属结构简单煤层。

第三节煤层顶底板

煤层顶底板情况表（表三）

顶、底板名称

岩石名称

厚度

特征

老顶

粉砂岩

3.5～5.90

浅灰色，参差状断口，夹较多浅灰色及灰白色细砂岩条带，裂隙发育，充填黄铁矿。

直接顶

泥岩

3.30～4.9

灰黑色，参差状断口，发育斜角层理，充填方解石及黄铁矿。

伪顶

直接底

沙质泥岩

1.5～2.3

深灰色，上部含大量植物化石，参差状断口，发育水平层理。

老底

粉砂岩

1.1～1.5

灰色，以粉砂岩为主，参差状断口，中下部夹细砂岩条带，泥质胶结，裂隙发育。

第四节地质构造

一、断层情况以及对回采的影响

据13下05上下顺槽及切眼掘进时所揭露的，断层情况预计对该面的回采影响程度的具体情况详见表四《断层情况表》及《13下05工作面平面位置图和巷道地质素描》。

断层情况表（表四）

构造名称

走向

倾向

倾角

性质

落差

对回采的影响程度

FS-0305-01

175°

265°

50°

正

2.0

影响程度较大

FS-0305-02

125°

215°

50°

正

>10

影响程度较大

YF18

40°

130°

50°

正

>30

影响程度较大

FT-0302-1

280°

10°

50°

正

2.8

影响程度较大

FX-0305-1

70°

160°

50°

正

1.3

影响程度较小

FX-0305-2

133°

223°

60°

正

>30

影响程度较大

二、褶曲情况以及对回采的影响

沈营向斜：

上顺槽在S8点前5.2米，下顺槽在X3点前16.0米。

对回采影响不大。

三、其他因素对回采的影响（陷落柱、火成岩等）

根据13下05上顺槽、下顺槽及切眼掘进时未揭露陷落柱和火成岩，13下05工作面不受影响。

第五节水文地质

一、含水层（顶部和底部）分析

影响工作面正常回采的水文地质条件主要是3下煤顶、底板砂岩水及断层YF8上盘的石盒子组砂岩水。

3下煤层顶板砂岩易在构造发生揭露型突水，以淋水方式涌出；3下煤层底板砂岩水则多以渗透性涌出。

由于上述两砂岩含水层均以静储量为主，补给条件差，易疏干，仅在初始时水量较大，但最大涌水量小于10m3/h，断层YF8上盘的石盒子组砂岩水初次来压时有可能出现5～20m3/h的顶板淋水,对安全生产不会造成很大的威胁,但要加强下顺排水工作。

根据13下03工作面下顺1#、2#探巷实际揭露情况，断层YF8不含水，不导水。

二、其它水源的分析

13下03工作面现已回采完毕，在13下05工作面顺槽掘进过程中已对13下03工作面采空区积水进行疏干，对生产无较大影响。

三、涌水量

预计该面正常涌水量小于10m3/h，最大涌水量小于30m3/h。

第六节影响回采的其它因素

矿井为低瓦斯矿井；煤尘具有可爆性，爆炸指数为36.19%；经测定3下煤自燃倾向为二类自燃。

煤系地层地温梯度达3.18℃/100m，瓦斯绝对涌出量0.67m3/min。

第七节储量及服务年限

一、储量

工业储量：

103334.4t；

可采储量：

82667.5t。

二、采煤工作面服务年限

工作面的服务年限=可采储量/月产量

=82667.5/25558.56

=3.23个月

第二章采煤方法

第一节巷道布置

一、采区巷道布置概况

一采区南界为F20断层，北到YF29断层和3（3下）、3上煤层冲刷边界；东为YF33断层，西以YF8断层为界，面积约1.7km2。

区内地质构造相对较简单，除边界断层外，采区内共有大小断层14条。

煤层赋存稳定，倾角一般在5～9°，煤的强度中硬。

一条胶带输送机下山，其倾角为16°担负煤炭运输，兼回风；一条轨道下山，其倾角为18°担负采区材料和设备运输，兼进风。

二、工作面上顺槽

13下05上顺槽主要用于该工作面的进风、供水和运料，上顺槽采用直墙半圆拱断面，巷道规格为：

净宽×净高=3200mm×2900mm，荒宽×荒高=3400mm×3000mm，墙高1300mm；掘进断面=9.0m2，净断面=8.2m2。

信号硐室、躲避硐、绞车硐室均为直墙半圆拱断面，断面规格为：

净宽×净高×净深=2000mm×2000mm×1800mm，墙高1000mm，掘进断面=4.10m2，净断面=3.56m2。

13下05工作面上顺槽永久支护采用锚网、索联合支护。

锚索支护：

顶部每排布置三根锚索，巷道中间一根，向两边间距1200mm各布置一根；锚索规格为φ15.24×5000mm的钢绞线加工而成，排距为2800mm，托盘为φ250mm、厚20mm的的圆形钢板压制而成的。

锚杆支护：

巷道周圈采用11根φ18×1900mm的无纵筋金属罗纹锚杆，间排距为700×700mm，托盘为规格120×120mm的钢板压制成的。

上顺槽内布置有φ50的防尘供水管路一趟、2吋的注浆管路一趟、φ108PE管供风管路一趟、φ108PE管抽水管路一趟，并布置束管监测及通讯信号电缆等，并在靠近2#探巷位置15米的地点设有移动变电站一处。

三、采煤工作面下顺槽

13下05下顺槽主要用于该工作面的回风、供水和运煤，下顺槽采用直墙半圆拱断面，其断面规格为：

净宽×净高=3400mm×3000mm，荒宽×荒高=3600mm×3100mm，墙高1300mm；掘进断面=9.77m2，净断面=8.96m2。

信号硐室、躲避硐、绞车硐室均为直墙半圆拱断面，断面规格为：

净宽×净高×净深=2000mm×2000mm×1800mm，墙高1000mm，掘进断面=4.10m2，净断面=3.56m2。

13下05下顺槽采用锚网索支护。

巷道周圈采用11根φ18×1900mm的无纵筋金属罗纹锚杆，间排距为700×700mm，托盘为规格120×120mm的钢板压制成的。

金属网采用8＃铁丝编制而成的轧花平网，长×宽＝2000mm×1000mm，网格为50×50mm，搭接不少于100mm，连网为300mm用12＃铁丝双扣连接一道。

锚索支护：

下顺槽内布置有φ50的防尘供水管路一趟、φ108PE管抽水管路一趟，φ108PE管供风管路一趟，，在靠下帮侧铺设40T刮板机一部，皮带运输机1部。

四、采煤面切眼

切眼沿煤层底板布置，矩形断面，锚网索支护。

净宽5.4m，净高2.4m，断面积12.96m2。

第二节采煤工艺

一、采煤方法

13下05工作面的采煤方法为走向长壁后退式综采放顶煤采煤法。

二、采煤工艺

采煤工艺为轻型支架放顶煤工艺。

三、回采工艺

1、采煤机的进刀

煤机在工作面下端头斜切进刀单向割煤。

附图：

采煤机进刀示意图。

2、工艺流程：

煤机从工作面下端头向上顺方向割煤，上滚筒割顶煤下滚筒割底煤，清理架间浮煤，同时滞后煤机下滚筒5～10架追机移架，煤机运行至上端头时上滚筒落下，煤机下行跑空刀清浮煤，依次从上端头向下端头方向推前溜、煤机运行至下端头时下滚筒落下割机身底煤，上滚筒升起割顶煤，煤机上行进刀，推移机头，全面分双轮顺序放顶煤，放完煤后开始从上端头向下端头方向拉后溜，清理做交接班准备一个循环结束。

3、放煤

采用依次双轮顺序放煤，第一轮放煤由第一架开始逐架向上放煤，放第一轮煤超过10台支架以后可接着跟放第二轮煤，放第一轮煤和第二轮煤中间间隔10～20台支架。

放煤由专职放煤工负责，应从每组最下方一台支架逐架向上顺序放煤。

全工作面同时只允许有两人放煤，防止多人放煤导致煤量过大压住后溜子，（放煤要求：

放煤口见煤矸比为1：

1时停止放煤）。

采煤机进刀示意图

四、采煤工作面正规循环生产能力

工作面面长52米每天6个循环，每循环进尺0.6m，割煤高度2.2m，放煤高度2.6m，采放比为1：

1.2，割煤时回收率不低于0.97％，放煤时回收率不低于80％。

计算产量：

日割煤量=52×2.2×0.6×6×0.97×1.35=539.30吨

日放煤量=52×2.6×0.6×6×0.8×1.35=525.66吨

日产量=549.68+525.66=1064.94吨

月产量=1064.94×30×80％=25558.56吨

第三节设备配置

一、采煤机及运输设备

根据国内外长壁综放机械化的发展趋势，结合本井田初期采区3（3下）煤层赋存条件，考虑设备先进性、适应性和经济性，同时兼顾设备维修的方便性，工作面煤机及运输设备选型如下：

1、采煤机：

型号为MXG-150/375-W型采煤机，双滚筒无链牵引，采高1.5～3.0m，滚筒直径1.6m，截深0.6m，电机功率375KW，电压1140V，牵引速度0～7.7m/min，牵引力400KN，冷却方式水冷，冷却水压1.5MPa，用水量165L/min，生产能力450T/h。

2、运输设备

（1）工作面前、后溜子

前溜子型号：

SGZ-630/220后溜子型号：

SGZ-630/220

机尾电机功率：

110KW机尾电机功率：

110KW

冷却方式：

水冷布置形式：

平行式运输能力：

450T/h

中部槽尺寸：

（长×宽×高）1.25×0.63×0.252m

（2）、工作面下顺刮板运输机

型号：

SGB--620/40T（双边链）

电机功率：

2×40KW

中间槽尺寸：

1500×620×180mm

铺设长度：

90米

（3）皮带

型号：

SSJ-800/2×40电机功率：

40KW铺设长度：

350米。

型号：

SPJ-1000/2×110电机功率：

110KW铺设长度：

300米。

（4）辅助运输设备选用1吨的矿车，牵引设备选用JD-11.4型及JDHB-14型调度绞车，其主要技术参数如下：

型号:

JD-11.4静拉力:

9.8KN

绳径:

12.5mm绳速:

26---72m/min，平均44m/min

绳容量:

400m滚简直径:

550mm

外形尺寸:

1100×765×730mm

型号：

JDHB-14型牵引力：

137200N

绳经：

18.5mm平均绳速：

0.15m/s

容绳量：

200m滚筒直径：

400mm

外型尺寸：

2680×720×810mm

钢丝绳破断拉力总和：

Qd=234.708KN

二、液压支架的选型

根据附近煤矿生产经验，为提高资源回收率，即要满足安全生产又要做到精采细收，根据井下地质实际情况，设计回采高度为2.2m，放煤高度为2.6m，选用支架高度为1.6～2.4m，普通支架型号选用ZF3200/16/24G型液压支架28架；ZF2800/16/24Z型液压支架13架，切眼共安装41架普通支架。

ZF3200/16/24G型液压支架，中心距为1.25m，初撑力2524KN，工作阻力3200KN，操作方式为本架，支护强度为0.71～0.76MPa。

ZF2800/16/24Z型液压支架，中心距为1.25m，初撑力2400-2525KN，工作阻力2648-2843KN，操作方式为本架，支护强度为0.67～0.71MPa。

三、乳化液泵站

（一）泵站及管路选型、数量

乳化泵选用MRBZ-200/31.5型两台。

输液管路选用高压胶管，耐压45MPa以上。

主要技术参数如下:

乳化泵:

型号：

MRBZ-200/31.5电机功率：

125KW

流量：

200L/min公称压力：

31.5MPa

（二）泵站设置位置

泵站安设在13下05工作面上顺距离切眼200米处。

（三）泵站使用规定

要保证泵站压力大于30MPa，乳化液浓度3%～5%。

要加强支架与泵站的维修，杜绝系统的窜漏液。

附图3：

13下05综放工作面设备布置示意图

第三章顶板管理

第一节支护设计

一、液压支架支护强度验算

1、工作面支护验算

（1）估算法确定顶板荷载

据公式

式中：

M-开采高度，取2.2m；

γ-顶板岩石容重，取2.7t/m3；

n-考虑老顶周期来压不均衡的安全系数，取2.4；

K-顶板岩石破碎系数，取1.3；

α-煤层倾角15°

P=支架单位面积上的工作阻力，0.4821MPa

（2）按经验公式计算

据公式

式中：

β-采高的倍数，取8；

M-开采高度，取2.2m；

γ-顶板岩石容重，取2.7t/m3，

P=支架单位面积上的工作阻力，0.4657MPa

综合上述计算，故设计选择型号为ZF3200/16/24G液压支架，支护强度为0.71～0.76Mpa，及ZF2800/16/24Z型液压支架，支护强度为0.67～0.71MPa，符合支护强度要求。

预计工作面矿压参数参考表（表五）

序号

项目

单位

同煤层实测

本面选取或预计

顶底板条件

直接顶厚度

冒落带

4.5

老顶厚度

冒落带

6.0

直接底厚度

1.80

直接顶初次垮落步距

初次来压

来压步距

最大平均支护强度

kN/m2

338.1

最大平均顶底移近量

150

来压程度

明显

周期来压

来压步距

最大平均支护强度

KN/m2

338.1

最大平均顶底移近量

100

来压程度

明显

平时

最大平均支护强度

KN/m2

294.3

最大平均顶底移近量

直接顶悬顶情况

直接顶类型

类

二类二级

老顶级别

级

Ⅴ

巷道超前影响范围

工作面条件与支架适应条件对照表（表六）

工作面条件

支架适应条件

采高

2.2m

1.6-2.4m

倾角

15度

0—15度

煤厚

4.8m

2～8.0m

煤硬度

1.48

支护强度

338.1（KN／m2）

710～760（KN／m2）

顶板种类

二级二类

第二节工作面顶板管理

根据已开采工作面矿压观测资料，其煤层顶板为老顶来压明显，直接顶不稳定的二类二级顶板，顶板来压时，最大支护强度338.1KN／m2。

本工作面的顶板管理采用全部跨落法。

工作面配置41架低位放顶煤普通液压支架对工作面顶板进行支护。

一、正常工作时期顶板支护方式

采用追机移架的方式对顶板进行及时支护。

在采煤机割煤后，及时移支架，采用带压移架的方式移架。

正常移架要滞后采煤机滚筒5～10架，不得超过10架。

顶板破碎时要紧跟前滚筒移架或人工操作超前移架，即：

当发现片帮严重时，不等采煤机割煤，就进行移架，再进行其它操作，工艺为移架-割煤，移架步距0.6m。

移架顺序为：

1、采煤机向上正常割煤时，滞后煤机后滚筒5～10架移架（顶板破碎时可紧跟前滚筒移架）。

2、采煤机割煤移架后，及时将支架的前探梁和护帮板伸出护帮、顶。

3、靠近下端头处三架支架的移架的顺序为：

先移2#架，后移1#架，再移3#支架，靠近上端头移架方式类同。

4、在采煤机割煤时，超前采煤机前滚筒3架将前探梁、护帮板收回，并滞后采煤机后滚筒3个支架顺序将前探梁、护帮板伸出。

支护要求：

1、工作面应达到动态的质量标准化要求，确保“三直、二平、一净、二畅通”的质量要求。

2、加强支架的支护强度，确保支护质量，支架初撑力不得小于2524KN。

3、采煤机割煤后，要及时移架，移架与采煤机后滚筒的距离一般不超过10架，防止长时间空顶。

4、工作面出现冒顶时，要及时用木料接顶，并支好支架。

5、工作面生产以前要编制初次放顶的专项措施。

二、特殊时期的顶板管理

（一）来压及停采前的顶板管理：

1、工作面基本顶初次来压前必须编制专门安全技术措施。

2、工作面基本顶初次来压和周期来压期间，应加强来压的预测预报工作，由技术部在上、下顺槽挂牌标明来压位置。

3、工作面支架以及上、下顺槽所有单体支柱必须达到初撑力，特别注意工作面中部支架的初撑力及支架状态，及时采取措施预防冒顶。

4、加强上、下端头顶板管理，要提高支护质量，适当加大支护密度，防止出现端头冒顶。

5、工作面停采时要编制停采措施，加强顶板管理。

（二）过断层及顶板破碎时的顶板管理：

工作面过断层时必须加强顶板管理工作。

当工作面局部地段片帮较严重时，可超前采煤机移架，及时支护煤壁；在顶板破碎的地段，为了有效地防止顶板冒落、控制煤壁片帮，应采取及时拉超前架的方法维护顶板。

第三节顺槽及端头顶板管理

一、工作面上、下顺槽的超前支护

1、支护要求、支护材料及支护密度：

上、下顺槽超前支护采用DZ-2.8m单体液压支柱配合2.4mп钢及JDHB-1000mm型金属双销梁铰接倾向架设，当巷道超宽或开帮的情况下可用长п钢作梁。

п钢梁下方用两排双销梁托住，单体打在п钢梁下方双销梁上，棚距1m，人行道宽度不小于0.7m，长度30m。

每架梁中间加打一棵单体柱，打设钢梁前必须用木垛接平、背实棚顶，上、下端头范围内的单体必须达到初撑力90KN要求，顺槽超前支护的单体初撑力必须达到50KN要求，支柱全部穿柱鞋，（铁鞋规格：

300mm×300mm×20mm；）找好迎山，拴好防倒绳。

发现顶、帮变化时及时变更支护方式，采取措施进行处理。

超前支护以外的巷道出现巷道变形及片帮、漏顶时应及时超前架棚支护，支护方法与超前支护架设相同。

附图：

13下05综放工作面、端头及两巷超前支护示意图（平、剖面图）。

DZ-2.8m单体液压支柱参数：

初撑力：

90KN最大工作阻力：

250KN支撑高度：

2.2～2.7m

3、支护质量控制标准

①、支柱纵横成线，偏差小于±l00mm。

②、支柱应支到实底，并做到迎山有力。

③、所有单体液压支柱必须编号管理，三用阀方向一致，垂直于工作面。

④、顺槽双销梁的销子大头分别在工作面顺槽两帮侧，以便于回梁时砸销子。

⑤、两巷的支撑高度不得低于1.8m，人行道宽度不得小于0.7m，单体支柱活柱行程不得小于200mm。

⑥、两巷单体支柱均穿柱鞋支护。

二、工作面端头的管理

1、上巷关门距离后溜不得超过2米，下巷关门距离后溜不得超过3米，最后一架关门柱子不得少于8棵，含两棵戗柱。

工作面上、下端头2台支架上必须铺好0.6×3m菱形金属网，在其下方穿好大板（大板规格：

30×200×2000mm），大板靠巷道侧要用棚托牢，确保上、下出口及两巷超前的顶板完整和安全畅通。

2、工作面上端头小面采用DZ2.8单体液压支柱配合3.4mл型钢梁对梁交替迈步支护顶板，梁距0.5米，梁上铺设菱形金属网,网上均匀摆布大板接顶。

（金属网规格：

0.6×3m；大板规格：

30×200×2000mm），工作面推进过程中出现小面超过0.5米时，及时架棚支护，对п钢梁间距100mm，超前梁与托后梁间距为0.6m，所有п钢棚均为一梁三柱，随工作面推进迈步前移，最大控顶距6.4米，最小探顶距5.8米；对п钢梁窜移步距1.2

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