110101工作面作业规程Word文件下载.docx
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附图14110101工作面避灾路线图
第一章概况
第一节地质概况
一、煤层地质特征
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组地层。
11号煤层上距10号煤层0-1.60m，平均0.67m，煤层厚度5.1-6.0m，平均5.43m，煤层结构简单-较简单，含矸0-3层，井田内大部分地段与10号煤层合并，属稳定全区可采煤层。
井田内10+11号煤层未见采空。
表1-1煤层特征参数表
指标
单位
数值
煤层厚度
m
5.1～6.0m，平均5.43m
煤层倾角
（°
）
3°
～8°
平均5°
煤层走向
NNE,SSW
煤层硬度
f
2～3
容重
m³
/t
1.56
煤层埋深
+694～+708
煤层结构
煤层特征一览表
含煤
地层
煤
层
（m）
层间距（m）
稳
定
性
可采性
备注
最小-最大
平均
矸石
层数
类
别
山西组
（P1s）
2
0-1.17
0.46
25
简单
不稳定
零星
可采
太原组
（C3t）
4
0-1.46
0.99
0-1
较稳定
局部
61.95-66.20
64.42
9
1.30-1.60
1.40
稳定
全区
5.10-6.00
6.28
10
1.65-1.9
1.77
0.59-0.7
0.52
11（10+11）
5.1-6.0
5.43
0-3
简单-较简单
煤质11（10+11）号煤层：
黑色，半光亮-光亮型，亮煤为主，暗煤少量，粒状、粉末状，玻璃光泽，内生裂隙较发育，硬度小。
（1）水分（Mad）原煤0.53％-1.57％,平均1.02％,变化中等。
浮煤0.61％-0.76％,平均0.69％,稳定。
（2）灰分（Ad）原煤17.70%-37.13%,平均26.55%,变化较大，为低中灰-中高灰。
浮煤5.90%-9.40%,平均7.57%,稳定。
（3）挥发分（Vdaf）原煤30.86%-33.88%,平均31.94%,稳定；
浮煤26.51-29.50%,平均27.50%,稳定。
（4）全硫（St.d）原煤2.25%-3.50％,平均3.00％,中高硫-高硫。
浮煤1.55%-1.97%,平均1.73%。
（5）磷（Pd）原煤0.032％,低磷。
（6）干燥基高位发热量（Qgr.d）
原煤22.03-28.08MJ/kg,平均23.71MJ/kg，中高热值-特高热值。
浮煤32.33-33.96MJ/kg，平均32.90MJ/kg。
（7）元素分析
碳（Cdaf）85.71％-86.78％，平均86.07％；
氢（Hdaf）4.93％-5.20％，平均5.02％；
氮（Ndaf）1.41％-1.89％,平均1.63％；
氧（Odaf）4.55％-5.90%，平均5.31％;
硫（Sdaf）1.71％-2.14％，平均1.93％。
（8）煤灰成分分析：
以二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）和三氧化二铁（Fe2O3）为主，其中二氧化硅（SiO2）占40.48％-47.98％，平均44.23％；
三氧化二铝（Al2O3）占30.36％-30.49％，平均30.43％；
三氧化二铁（Fe2O3）占5.81％-9.79％，平均7.80％；
其次三氧化硫（SO3）占5.40％-7.95％，平均6.68％，氧化钙（CaO）占3.24％-6.33％，平均4.79％，氧化镁（MgO）占1.20％-1.88％，平均1.54％，二氧化钛占0.60％-0.86％，平均0.73％，五氧化二磷（P2O5）占0.20％-0.30％，平均0.25％，后两者含量最少。
该煤层属特低灰-中灰、高硫之焦煤（JM）及肥煤（FM）。
二、瓦斯及煤尘
1、根据《华强煤业矿井2012年的瓦斯等级鉴定报告瓦斯等级》鉴定为瓦斯矿井。
矿井瓦斯绝对涌出量1.88m³
/min，瓦斯相对涌出量为2.18m³
/t，二氧化碳绝对涌出量0.82m³
/min。
由于该面距9煤采空区较近，在回采放顶煤时导致上覆采空区全部垮落导致瓦斯积聚涌入工作面，导致瓦斯涌出局部偏高，因此，通防工作是本面安全工作重点。
2、据山西省煤炭地质研究所对华强煤业10#煤层进行爆炸性测试结果：
10#煤层火焰长度15mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量10#煤40%。
煤尘有爆炸性。
自燃倾向性等级Ⅱ级，煤层自然。
三、水文地质
本井田位于郭庄泉域中部，属区域岩溶水迳流区，奥陶系灰岩区域上主要接受大气降水补给，井田内侧向补给，侧向迳流于郭庄泉域补泄，地下水总体流向由北向南，石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层侧向补给、侧同迳流、排泄，部分则由矿坑水排泄。
二叠系砂岩裂隙水在区内出露，接受大气降水补给，一部分由岩层面裂隙顺层迳流，向南排出区外，加入区域裂隙水循环。
一部分在基岩出露区以下降泉形式排泄于井田沟谷中。
井田主要由宽缓的背斜和一宽缓的向斜构成，背斜上部张性裂隙发育，可贮存一定的水，往下则裂隙发育减弱，含水性也随之减小，但向斜构造具备贮水条件，地下水由北、西、南汇入向斜中心，向东排泄。
此外，井田东南部发育1条正断层，理论上讲正断层具导水性，开采时也应引起注意。
所有含水层
⑴、中奥陶统石灰岩含水层
井田内无出露，埋藏深度100m以下，岩性为灰色厚层状石灰岩，小溶洞、裂隙发育，据1991年夏门井田勘探资料，峰峰组灰岩岩溶不发育，裂隙均为方解石充填，富水性差，而上马家沟组中上部岩溶发育，据夏门井田徐家庄水井抽水试验资料，降深7.30m时，出水量37m³
/h，水位标高558.39m。
据1958年148队在本区尤家山精查区124号水文孔资料，电测单位吸水量为0.000022l/s.m，奥灰水位标高610m，另据144队在本区两渡区勘探时的抽水资料，奥灰水位涌水量0.0048L/s.m，渗透系数0.083－0.229m/d，而其施工的198号孔水位标高620m，单位涌水量0.0056L/s.m，水质为HCO3SO4－Ca，Mg型，PH值7.9。
⑵、上石炭统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层
主要为太原组三层灰岩即K2、K3和K4石灰岩，单层平均厚度分别为6.89m、5.61m和3.83m，局部裂隙溶洞发育，尤其应注意K3灰岩裂隙发育，施工的5个钻孔，有2个（ZK－2，ZK－3）钻进至该层位时钻孔冲洗液严重漏失，孔内不返水，消耗2－4m3/h，含水性较强。
据尤家山124号孔对K2石灰岩抽水资料，其水位标高747.36m，单位涌水量0.0074L/s.m，渗透系数0.1455m/d，据124号水文孔对K3、K4混合水位标高800.36m，单位涌水量0.000412L/s.m，渗透系数0.00417m/d。
据144队两渡区地质报告，K3、K4灰岩单位涌水量0.0723m/d，水质为HCO3,Cl-Na,Ca型，PH值为7.8，总的来说，K2、K4灰岩含水性不大，K3局部裂隙岩溶发育，含水性较大。
⑶、二迭系砂岩裂隙含水层
二迭系及上下石盒子组含有数层厚度不等的中粗粒砂岩，砂岩局部裂隙发育，具有一定含水性，并具承压性，钻孔冲洗液消耗量0.01－0.61m3/h，根据尤家山区124号水文孔对山西组和石盒子组段进行混合抽水试验，水位标高801.54m，单位涌水量0.027L/s.m，渗透系数0.0465m/d，含水性较弱。
水质类型为HCO3，Cl-Ca,Mg型，PH值为7.6－7.9。
⑷、基岩风化裂隙含水层
受基岩岩性和地形地貌影响，含水性随风化裂隙的发育程度而异，该含水层可接受大气降水，地表水及松散含水层的补给，含水丰富，但含水差异可能较大。
⑸、第四系松散含水层
主要为第四系砂砾孔隙含水层，据144队在区域崔家山勘探资料，单位涌水量7.78－27.00m³
/d，渗透系数0.3955－1.177m/d，水质为HCO3，SO4－Ca，Mg型，PH值7.5－7.7，含水性较弱。
四、煤层柱状图
五、煤层自燃发火情况
该煤层属变质程度较低，挥发份较高的弱粘结煤，燃点较低，加之煤层裂隙较发育，与空气接触面积较大，极易氧化，自燃倾向性一般以自燃为主。
自燃发火期一般为6个月，最短的发火期为120天。
六、工作面煤层生产能力
根据公式：
P=h*γ=5.43*1.56=8.47t/㎡
式中：
P-----煤层单位生产能力单位：
t/㎡
h------回采高度单位：
γ-----煤的容重单位：
t/m³
故该工作面煤层的生产能力为8.47t/㎡。
七、与邻近煤层间距及邻近工作面巷道关系
10+11#煤层的顶板距9#煤层底板厚为6.28m，工作面井下位于井田一采区西翼。
东侧为一采区10#运输大巷保护煤柱线；
以西为井田边界；
以北为未采区；
以南为西轨道巷保护煤柱线；
上部9煤已经开采。
八、工作面上部采空区情况及采动后对矿井或地面的影响预测和采取的措施
该工作面上部为9#煤采空区，由于9煤在回采期间因采空导致顶板大面积垮落，上覆岩层裂隙弯曲下层，岩层整体性受到了一定了破坏。
该工作面在回采时由于属于放顶煤开采采高较高，上覆岩层充填采空区的空间较大，导致裂隙带和弯曲下沉带范围扩大，可能地表形成的塌陷盆地面积较大，预计影响最大范围为104m。
为了有效保护地面工业广场，确定工业广场保护煤柱留设162m，确保工作广场不受采动影像导致地表塌陷。
同时在两巷的掘进期间，每间隔10m打一个地测探孔，探清巷道顶板距9#煤层底板的层间距，从而确定锚索的长度。
第二节巷道布置
一、运输顺槽
110101运输顺槽设计为矩形:
S净＝宽3800mm×
高2400mm=9.12m2；
全长为1100m.
附（1-1）：
110101运输顺槽巷道平面布置图
二、回风顺槽
110101回风顺槽设计为矩形:
S净＝宽4000mm×
高2600mm=10.4m2；
全长为1140m。
；
附:
110101工作面回风顺槽平面布置图。
三、切眼
110101切眼设计为矩形:
S净＝宽6600mm×
高2400mm=15.84㎡；
全长为180m。
附：
切眼平面布置
第二章采煤方法
110101工作面采煤方法采用单一走向长壁后退式综采放顶煤。
工作面煤层厚度：
工作面煤层平均厚度5.4m，煤层厚度大，采区煤层倾角3°
，井筒位置、井田内断层等地质构造，因此选用单一走向长壁后退式综采放顶煤方法开采。
第一节回采工艺
一、采煤工艺：
割煤移架推前溜放煤拉后溜
二、采高、循环进度：
工作面设计采高确定为2.2m，割煤方式：
双向割煤往返一次进两刀，循环进度0.6m。
三、落煤、装煤、运煤、顶板管理方式：
（1）、破煤：
采用MG180/420-WDK双滚筒采煤机破煤。
（2）、装煤：
采煤机自动装煤。
（3）、运煤：
工作面采用可弯曲刮板输送机运煤。
（4）、支护：
工作面采用ZFG5000型端头/过渡支架（上下端头各6台，共12台），ZF4400/17/27型支架（共110台）
（5）、顶板管理：
工作面采用放顶煤支架支护顶板，采空区全部垮落法管理顶板。
四、采用放顶煤工艺，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、收尾时的放顶煤等内容进行描述：
（一）、采放比：
工作面设计采高确定为2.2m，采放比为2.2:
（5.4-2.2）=1:
1.45
（二）、层位控制：
严格沿11#煤底板回采，使工作面层位控制合理。
（三）、放煤步距;
放煤步距由割煤步距、采高、煤层厚度、架型来共同确定:
该面割煤步距为0.60m，每割煤一刀放煤一次，确定放煤步距0.60m。
（四）、放煤方式：
多轮顺序放煤
（五）、工作面机头机尾各5架不放顶煤。
五、放煤要求
1、初次放煤时，应在工作面刷帮试采，出切眼后视实际情况进行放煤，防止将老塘冒落的切眼支护材料进入后溜中，严禁乱动尾梁、插板及放煤操作手把，防止发生意外事故。
2、放煤工应加强责任心，放煤时注意观察煤流情况，遇到矸石（黄泥）急剧增加时要及时停止放煤，将插板打出，尾梁摆起。
3、放煤时，若遇大块煤不易放出，可反复伸缩插板，并上下摆动尾梁使顶煤破碎、充分冒落.
4、放煤时要加强煤质管理，见矸石1/3即停止放煤，保证含矸率及灰分不超标。
放煤严禁漏架不放，顶煤要放干净，严禁随意丢失顶煤。
加强顶煤的回收，提高回采率。
5、应严格控制割煤和放煤的速度，确保运输煤量均衡，设备运转正常。
使用采煤机割煤，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。
采煤机的进刀方式：
工作面采用割煤采用MG180/420-WDK型电牵引采煤机双滚筒采煤机，并自行装煤。
采用端头斜切进刀方式，双向割煤，往返一次割两刀。
采煤机向上割透端头煤壁后，自下而上推移刮板输送机，使刮板输送机弯曲段为15m后，将两个滚筒上下位置调换，向下进刀，通过15m弯曲段至25m处，使得采煤机达到正常截割深度（即0.6m）。
按要求推移刮板输送机至平直状态。
采煤机牵引方式为电牵引，正常割煤牵引速度控制为2.5m/min。
进刀方式示意图。
六、采煤工作面施工工艺流程
工艺流程：
割煤→移架→推前溜→放煤→拉后溜
现以煤机从机头通刀开始运行为例说明采煤工艺流程：
（一）、煤机割通机头返刀到机尾，从机尾向机头割煤，右滚筒割顶煤，左滚筒扫底煤，采煤机向上割透端头煤壁后，自下而上推移刮板输送机，使刮板输送机弯曲段为15m后，将两个滚筒上下位置调换，向下进刀，通过15m弯曲段至25m处，使得采煤机达到正常截割深度（即0.6m）。
支架工在滞后煤机滚筒4～6架处开始移架；
（二）、当煤机正常往机头进刀时，专职放煤工从117#支架开始第一轮向机头方向放顶煤（机尾5架、机头5架不放），逐架放煤；
（三）、煤机割通机头后，煤机右滚筒降下扫底煤，向机尾返刀走空刀，走空刀时专职放煤工从5#支架开始第二轮向机尾方向放顶煤（机尾5架、机头5架不放）；
在依次从机尾方向推前溜至机头，同时放煤，并依次向机头方向拉后溜，拉后溜机头。
（四）、煤机右滚筒升起割顶煤，左滚筒降下割底煤，向机头方向割煤；
调整左右滚筒位置，割通机头后返刀；
煤机左滚筒割顶煤，右滚筒割底煤，向机头方向割煤，同时滞后煤机左滚筒4～6架移架；
拉好前、后溜机尾。
重复机尾向机头工艺过程。
七、工作面正规循环生产能力
W（采+放）＝L×
S×
h采×
r×
C采+L×
h放×
C放
=（180ⅹ0.6ⅹ2.2ⅹ1.56ⅹ90﹪+0.6ⅹ180ⅹ（5.43-2.2）ⅹ1.56ⅹ85﹪）
=334+462
=796t
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－煤的容重，t/m3；
C－回采率，%。
第二节设备配置
一、工作面采煤、支护、运输设备名称、型号、主要技术参数和数量
（一）、采煤设备
1、采煤机：
MG180/420-WDK型交流电牵引一台
采煤机选用MG180/420-WDK型交流电牵引采煤机，该煤机总体结构为多电机横向布置，无托架，牵引型式为强力销轨式无链牵引，电源电压为1140V。
其技术特征表如下：
序号
技术指标
技术参数
1
采高
1.4—3.2m
生产能力
1100t/h
3
牵引速度
0-7.5/10m/min
装机功率
420KW
5
牵引力
330/250KN
6
供电电压
1140KV
7
主机重量
30T
8
有效截深
0.6～0.63mm
滚筒直径
1600mm
配套运输机溜槽宽
≥600mm
11
拖电缆方式
自动拖动
12
主机外形尺寸
3570×
945×
760mm
（二）、运输设备
1、转载机：
SZZ730/160型中双链刮板转载机1部
转载机技术特征表
功率
110KW
运输能力
700t/h
链中心距
120mm
链速
1.45m/s
链类型
2×
26×
92双中链
冷却方式
水冷却
电压
1140V
长度
50m
转载机前移方式
迈步自移
迈步自移行程
1100mm
槽宽
730mm
2、破碎机：
PCM110型锤式破碎机1部
型号
PCM110
160KW
破碎能力
1000t/h
破碎形式
锤式
破碎传动方式
电机+偶合器+减速器+锤轴总成
可破碎物料硬度
f≤4
最大入料尺吋
宽700×
高400mm（长度不限）
最大出料粒度
100mm
3、前部刮板运输机：
SGZ-630/2641部
后部刮板运输机：
SGZ-764/5001部
可伸缩带式输送机：
DSJ100/80/2X1101部
前部刮板输送机技术特征表
650t/h
溜槽尺寸
1500×
590×
270mm
1.1m/s
链环尺寸
2-￠26×
92-C
电机功率
200Kw
链条
中双链
额定电压
转速
1485/735转/分
800t/h
724×
305mm
1.28m/s
2-￠30×
108-C
250Kw
1482/740转/分
后部刮板输送机技术特征表
带式输送机技术特征表
带宽
1000mm
2.5m/s
额定电压
110Kw
（二）、支护设备
1、架型ZF4400/17/27型正四连杆低位放顶煤支架
高度-----------------------------------------------------------------------1700～2700mm
中心距-----------------------------------------------------------------------1500mm
宽度-----------------------------------------------------------------------1410～1550mm
初撑力-----------------------------------------------------------------------3780（P=31.5MPa）kN
工作阻力-----------------------------------------------------------------------4400（P=36.67MPa）kN
支护强度-----------------------------------------------------------------------0.94～0.95MPa
对底板的平均（前端）比压（f=0.3）--------------------------------0.7~2.3Mpa
适应煤层倾角---------------------------------------------------------------≤20°
泵站压力---------------------------------------------------------------------31.5MPa
操作方式---------------------------------------------------------------------本架操作
前后部输送机布置方式---------------------------------------------------平行
2、架型ZFG5000型反四连杆放顶煤过渡支架
高度----------------------------------------------------------------------2100～3000mm
中心距----------------------------------------------------------------------1600mm
宽度----------------------------------------------------------------------1480～1600mm
初撑力----------------------------------------------------------------------3880（P=31.5MPa）kN
工作阻力----------------------------------------------------------------------5000（P=40.6MPa）kN
支护强度（f=0.2）--------
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