焦盼302采煤工作面作业规程.docx
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焦盼302采煤工作面作业规程
目录
第一章工作面概况•••••••••••••••••••••••••••••••••••6
第一节工作面位置及井上下关系••••••••••••••••••••••6
第二节煤层••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
第三节煤层顶底板••••••••••••••••••••••••••••••••••7
第四节地质构造••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
第五节水文地质••••••••••••••••••••••••••••••••••••11
第六节影响回采的其它因素••••••••••••••••••••••••••12
第七节储量及可采期••••••••••••••••••••••••••••••••12
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••••••••••••••••••••••••••••••••••••18
第三章顶板控制••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
第一节工作面支护设计••••••••••••••••••••••••••••••19
第二节工作面顶板控制••••••••••••••••••••••••••••••21
第三节特殊支护••••••••••••••••••••••••••••••••••••22
第四节顶板管理••••••••••••••••••••••••••••••••••••24
第四章生产系统••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
第一节运输系统••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
第二节“一通三防”与瓦斯监控•••••••••••••••••••••••26
第三节排水系统••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
第四节供电系统••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
第五节工作面供水、供液系统••••••••••••••••••••••••32
第六节工作面通讯及照明系统••••••••••••••••••••••••33
第七节供水施救、压风自救系统••••••••••••••••••••••33
第八节紧急避险系统••••••••••••••••••••••••••••••••33
第五章劳动组织和主要经济技术指标••••••••••••••••••34
第一节劳动组织••••••••••••••••••••••••••••••••••••34
第二节正规循环作业图表••••••••••••••••••••••••••••35
第三节主要经济技术指标••••••••••••••••••••••••••••35
第六章安全技术措施••••••••••••••••••••••••••••••••35
第一节行人安全措施••••••••••••••••••••••••••••••••35
第二节防治突出措施••••••••••••••••••••••••••••••••36
第三节“一通三防”管理安全技术措施•••••••••••••••••36
第四节预防片帮冒顶安全技术措施••••••••••••••••••••38
第五节主要工作的安全技术措施••••••••••••••••••••••39
第七章危险源辨识及避灾路线••••••••••••••••••••••••45
第一章工作面概况
第一节工作面位置及井上下关系
煤层名称
3#煤
水平名称
——
采区名称
三采区
工作面
名称
三0二
综采工作面
地面标高（ｍ）
+623～+927
煤层底板
标高（ｍ）
＋410～＋515
地面位置
地表现状
三0二综采工作面北部为井田边界和芦苇河，工作面中北部有兰花电厂—芹池的输电线路一条，中南部有北庄至上黄村的一条高压线路，北部还有准备新建的地方煤炭运输专用铁路。
受充分采动影响的村庄有南山村、后山坪（现已无人居住）。
工作面地表为低中山地貌，地势总体西南高，东北低，地形切割强烈，小型冲沟发育，大部基岩裸露；地表发育有多条冲沟，冲沟内有季节性流水，冬春两季干涸，夏秋两季有水，暴雨时形成短时间洪流，在切眼东北端附近汇入芦苇河。
井下位置
及四邻采
掘情况
三0二综采面东侧为正在回采的三0一综采面，西侧为接替的三0三工作面，北部为井田北部边界及芦苇河保安煤柱，南面为西区开拓大巷。
回采对地面的影响
将造成地表沉降、塌陷及形成地表裂缝，并在陡峭山崖附近形成岩体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。
同时，对地表建筑物有较大损毁。
顺槽长度（ｍ）
1846
切面长度（ｍ）
244.5
面积（㎡）
451347
第二节煤层
一、煤层情况
煤层厚度（ｍ）
4.10～6.41
煤层结构（ｍ）
煤层倾角（°）
1～7
均厚：
5.1
4.6（0.31）0.5
可采指数
1
变异系数%
12
稳定程度
稳 定
本工作面所采煤层为下二叠系山西组底部3号煤，煤质为无烟煤2号，开采区域内煤层厚度4.10～6.41m，以10至15横贯东西向为本矿区煤层厚度最大区，向南向北厚度变薄，煤层平均厚度5.1m。
煤层结构较复杂，有2～4层夹矸，主要分布在煤层的中下部。
其中，距底板0.20～0.65m处，有一层夹矸在本采面稳定分布，厚约为0.3m左右。
二、煤质情况
Mad（%）
（原）
Ad（%）
（原）
Vdaf（%）
（浮）
Qnet,d（MJ/Kg）
（原）
St,d（全硫）
（%）（原）
ARD（t/m3）
（原）
工业
牌号
2.12
14.92
5.28
32.11
0.43
1.45
WY02
本煤层为低灰、特低硫、高发热量的无烟煤，是良好的动力和化工用煤。
第三节煤层顶底板
顶底板
名 称
岩石名称
厚度（ｍ）
岩性特征
老
顶
细粒砂岩夹中粒砂岩
3.47～7.52
灰白色，中厚层状，斜层理或交错层理。
主要为细粒石英砂岩，间夹中粒砂岩，成分以石英为主，含云母碎屑。
铁质、硅质胶结，分选中等。
5.7
直
接
顶
粉砂岩
细粒砂岩
泥岩
7.92～14.33
一般分为三个层次，上部以水平薄层粉砂岩为主，夹泥岩；中部一般为中厚层细粒砂岩夹中粒砂岩、粉砂岩或泥岩，偶见薄煤层；下部均为泥岩但厚度变化较大。
除细、中粒砂岩外，其它岩层均含大量植物化石碎片。
11.2
伪顶
含炭泥岩
0～0.53
灰黑色，水平薄层状，含炭质，污手，富含植物化石碎屑。
变化大，向南部厚度增大且稳定，质软易碎，随采随落；局部相变为泥岩。
0.3
3#煤层
伪底
含炭（质）泥岩或泥岩
0～0.65
灰黑色或深灰色，水平薄片状，含炭量较高，在区内不稳定存在，南部薄或不存在，向北近切眼附近增厚至0.5m左右。
质软易碎，遇水成泥，含丰富的植物根茎化石碎片。
0.25
直接底
泥质粉砂岩或粉砂质
3.45～6.53
灰色，薄层状，以泥质粉砂岩为主，夹粉砂岩，部分地段表现为粉砂岩，水平层理发育，含植物化石碎片。
4.8
老底
细粒砂岩夹中粒砂岩（K7）
3.26～7.54
灰白色，厚层至中厚层状，斜层理或波状层理。
主要为细粒石英砂岩，夹中厚层中粒砂岩，成分以石英为主，含云母碎屑。
钙质、硅质胶结，分选中等。
5.4
三0二综采面综合柱状示意图附后
第四节地质构造
一、褶曲
三0二工作面小型褶皱发育，主要有212向斜及孙家庄西背斜，212向斜发育范围贯穿整个工作面，孙家庄西背斜大部在三0一工作面，南端150m进入302工作面，两个褶皱轴部近南北方向，翼展宽度200m～400m之间，其起伏距离在7～15m，期间尚有多级次生褶皱，底板起伏频繁，幅度很小。
二、断层
1.三0二工作面顺槽及切眼在掘进过程中，揭露多个断层，其中310顺槽4条，320顺槽7条，断层走向大部分为近东西向，但规模（断距＜2m）较小，所以一般对开采影响不大，经分析，预计仅F320-2、F320-3、F320-6断层对开采影响稍大。
2.根据三0一工作面开采收集的地质资料显示，三0二工作面内部应该有数条至数十条隐伏的南北向正断层存在，其落差通常小于3m，延伸长度几十米至三百米不等，这些断层破坏了煤层的稳定性，增加煤层裂隙，造成片帮冒顶，软煤发育，割矸量增多，是开采期间主要的地质问题所在。
三、其它异常
根据工作面物探和瓦斯抽放资料，工作面还有其它异常：
1.褶曲变坡点：
根据以往掘进及开采资料，变坡点一般伴随大量裂隙发育或出现挤压型小断层，这些构造导致煤层完整性差，顶底板破碎，同时伴生软煤可引发瓦斯涌出异常，片帮冒顶等问题。
2.断层集中区：
310区断层集中区在08至10横贯，受三0一工作面采动影响，顶板来压导致3103巷09至11横贯整个顶板离层，并发生较大面积的冒顶。
320区05至07横贯同样小断层密集，其落差相比310区还大，预计顶板来压对其影响更大。
3.尚未发现其它异常构造（如陷落柱、火山岩侵入、古河道冲刷等）。
三0二工作面断层和褶曲地质构造汇总表（由北向南）
褶曲说明
构造
名称
走向
（°）
倾向
（°）
两翼倾角
（°）
性
质
起伏距
（±ｍ）
位置，延伸长度及
对生产的影响
212向斜
NW27°～
NW42°
——
1～5
向斜
-7
位于3234-3206之间，区内延伸南北长度1620m，在工作面内延伸范围为切眼至17横贯，17-06横贯影响320区顺槽。
两翼煤层产状变化较明显，褶皱产生一系列南北走向的小断层。
对生产有一定影响。
孙家庄西背斜
NW15°～NE15°
——
1～8
背斜
+15
位于工作面3030-3028之间中部，区内延伸长度150m，短距离煤层底板起伏变化大，对两翼煤层产状产生较大影响。
预计可能伴生几条小断层，可造成割矸量增大等，对生产有一定影响。
构造
名称
走向
（°）
倾向
（°）
倾角
（°）
性
质
落差
（ｍ）
位置，延伸长度及
对生产的影响
F310-1′
255
75
60
正
0～1.0
首次发现位置于3103-01处，断层向西北延伸至三0二工作面，预计延伸长度50m，末端处于撤退巷停采线附近，对开采影响不大。
F310-1
160
70
65
正
0～1.5
首次发现位置于3103-08横贯东，断层延伸长度超过200m，预计在三0二工作面延伸长度50m，对开采影响不大。
F310-2
210
120
50
正
0～0.8
首次发现位置于310-08横贯东部，断层延伸长度超过200m，预计在三0二工作面延伸长度50m，对开采影响不大。
F310-4
220
130
65
正
0～2.0
首次发现位置于3103-09横贯北，断层规模很小，预计在三0二工作面延伸长度30m，对开采影响不大。
F320-1
240
330
55
正
0～1.5
首次发现位置于3203-05横贯北，断层往三0二工作面方向规模变小，预计在三0二工作面延伸长度50m，对开采影响不大。
F320-2
255
345
65
正
0～2.0
首次发现位置于3203-06横贯，断层落差大于1/3采高，且基本与推进面平行，预计在三0二工作面延伸长度大于100m，对开采影响较大，需关注。
F320-3
260
170
55
正
0～2.0
首次发现位置于3203-07横贯南，断层落差大于1/3采高，且基本与推进面平行，预计在三0二工作面延伸长度大于120m，对开采影响较大，需关注。
F320-4
175
85
45
正
0～1.5
首次发现位置于3201-09，南北延伸长度80m，预计对三0二工作面影响小，但受采动影响很大，易造成3201巷道冒顶。
F320-5
255
165
40
正
0～1.0
首次发现位置于3203-10处，断层规模较小，预计在三0二工作面延伸长度40m，对开采影响不大。
F320-6
120
210
42
正
0～2.0
首次发现位置于3203-12横贯南，预计在三0二工作面延伸长度超过80m，对开采影响较大。
F320-7
220
130
40
正
0～1.5
首次发现位置于3203-34横贯，已在工作面北部以北，对开采没有影响。
第五节水文地质
含隔水层
1.工作面主要含水层为：
二叠系下统下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层，石炭系上统太原组灰岩及砂岩裂隙含水层，奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层
下石盒子组、山西组、太原组含水层为砂岩及数层孤立灰岩，其间夹厚度不等的泥岩隔水层，将含水层分隔成层状分布且近似独立的含水体，相互间水力联系较弱，多具承压性。
奥陶系灰岩岩溶含水层主要接受区域奥灰岩溶水的侧向补给，埋深大，具承压性。
2.工作面主要隔水层为：
太原组及山西组底部含水层层间泥岩类隔水层及本溪组及太原组底部泥岩类隔水层。
本溪组及太原组底部泥岩让奥灰岩溶水与3号煤层及15号煤之间起到良好的隔水作用。
充水因素
1.工作面充水含水层主要有顶板下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层及底板太原组灰岩及砂岩裂隙含水层，奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层也具一定影响。
充水水源有地表水及周边采空区积水。
2.充水通道主要为顶板冒落裂隙，底板扰动裂隙也有极少部分水量。
3.经过多年的开采证实：
大宁煤矿为弱充水矿井。
矿井水害
工作面主要水害为顶板水及临近三0一采空区积水。
煤层开采产生的采动裂隙可沟通导水裂隙带内各含水层的地下水，对煤层开采产生影响。
三0一工作面在其较低洼处存在一定量的采空积水，随着时间的推移积水范围还可能有增大的趋势，对开采3号煤层影响较大。
最大涌水量
313ｍ3/d（天）
正常涌水量
237ｍ3/d（天）
注：
不含工作面所使用的生产用水。
第六节影响回采的其它因素
影响生产的其它地质情况
瓦斯
煤与瓦斯突出矿井
煤尘
无爆炸危险性。
煤的自燃
属不易自燃煤层。
地温
17°Ｃ左右，属地温正常区。
地压
大地静应力场型，无冲击地压。
岩石硬度
（普氏f值）
煤层
夹矸
直接顶
直接底
1-3
2-3
3-6
3-6
第七节储量及可采期
一、储量
储量计算
走向长
（ｍ）
倾向长
（ｍ）
面积
（ｍ2）
平均厚度
（ｍ）
密度
（t/m3）
工业
储量
（万t）
回采率
（％）
可采
储量
（万t）
1846
244.5
451347
5.10
1.45
333.77
93
310.4
二、可采期
每月生产天数为28天，每天推进进尺5.19m,工作面可采期=1846m/设计月推进长度145.32m=13个月。
第二章采煤方法
第一节巷道布置
三0二综采工作面两侧310区30巷以北布置为六条顺槽，以南布置为五条顺槽，东部以3103巷为界，西部以3201巷为界，开切眼位于320区34巷的3201-3103段。
3201巷为该工作面的胶带运输巷，3202巷为该工作面的辅助运输巷。
工作面顺槽和开切眼设计为矩形断面。
顶板为金属锚杆加金属锚索加金属钢梁加金属网联合支护，3201巷的东帮和3103巷的西帮为树脂锚杆加尼龙网联合支护，其它巷道的煤帮为金属锚杆加菱形网支护。
3201巷断面：
宽×高6.0m×3.5m。
3102、3202巷断面：
宽×高5.5m×3.7m。
3103、3203巷断面：
宽×高5.5m×3.5m。
开切眼断面为：
宽×高8.8m×3.8m。
第二节采煤工艺
三0二综采工作面采用走向长壁后退式一次采全高全部垮落综合机械化采煤法。
一、采煤工艺
1.采煤机进刀方式
三0二综采工作面采用端部斜切进刀割“三角煤”的方式进刀。
斜切进刀段长35m，其中直线段长12m，弯曲段长23m。
2.采煤机割煤方式
三0二综采工作面采用JOY—7LS6型双滚筒采煤机自端部斜切进刀双向割煤，双向顶溜的方式割煤（调整工作面时可采用单向割煤，单向顶溜）。
采煤机依靠滑靴、滚轮与工作面刮板输送机上的齿轨配合骑在刮板输送机上行走。
采煤机自机尾斜切进刀，当进入刮板机直线段后，将工作面机尾段推直，然后向机尾方向割“三角煤”，然后再向机头方向割煤，同时滞后采煤机23m（即13个中部溜槽）处开始由机尾向机头方向顶溜；当采煤机割通机头后，采煤机反向斜切进刀，当进入刮板机直线段后，将工作面机头段推直，然后向机头方向割“三角煤”，然后再向机尾方向割煤，同时滞后采煤机23m（即13个中部溜槽）处开始由机头向机尾方向顶溜。
不论是采煤机正常割煤、斜切进刀还是割三角煤期间，始终都是靠采煤机运行方向前端的前滚筒在上，割顶煤；而靠采煤机运行方向后端的后滚筒在下，割底煤和清理浮煤。
采煤机沿整个工作面运行一次完成一个割煤循环，每刀截深为865mm。
采煤机端部自机尾斜切进刀双向割煤的工序流程如下：
二、破、装、运煤方式
1.破煤方式：
利用JOY—7LS6采煤机上直径2.5m滚筒上的镐型截齿完成工作面落煤任务。
2.装煤方式：
利用JOY—7LS6采煤机滚筒螺旋叶片和刮板机溜槽前的铲煤板联合装煤。
3.运煤方式：
利用PF4刮板输送机、PF4转载机和3201巷的胶带输送机实现工作面的机械运煤。
三、移架、顶溜工序
1.采用电液控制顺序移架，单架移架时间不超过8秒。
工作面正常割煤时采用跟机顺序移架的方式，邻架操作，先降后移。
在正常情况下，移架工序滞后采煤机前滚筒1～2个支架完成（在顶板非常稳定时，移架工序也可以滞后采煤机后滚筒1～2个支架完成）。
当顶板破碎，可滞后前滚筒1个支架带压移架，以便及时支护顶板，移架步距865mm。
每个支架的移架顺序如下：
收回护帮板—→降支架立柱—→以刮板输送机为支点，用移架千斤顶移架865mm—→升起支架立柱—→挑起护帮板。
2.采用电液控制成组顺序顶溜，每组选择13节溜槽。
3.移架和顶溜顺序：
（1）采煤机自机尾斜切进刀至120#（后滚筒）架停止，从135#架位置开始向机尾方向推溜，将溜推直后采煤机反向割“三角煤”，从135#架开始按照136#—→……140＃架—→141＃架—→142＃架—→143＃架—→144＃架的顺序依次移工作面支架，采煤机将机尾割透后反向割煤至机头，按照135＃架—→134＃架—→……—→8＃架的顺序，依次移工作面支架。
每个支架移架完成后，滞后后滚筒外侧2～3支架时再由另一名移架工及时挑起护帮板，防止煤壁片帮。
滞后采煤机后滚筒23m处从机尾向机头顶溜。
在采煤机割透3201巷煤壁、反向运行斜切进刀后将机头弯曲段刮板输送机顶直后依次将机头处的6＃过渡支架和5＃、4＃、3＃、2＃、1＃排头支架按顺序拉过并且将护帮板挑起，及时支护该区的顶板。
（2）当采煤机反向割完“三角煤”后继续向机尾运行，按顺序拉架后，刮板输送机自机头开始推刮板输送机，机头与过渡槽的推移工序完成后，将支架按照6＃过渡支架—→5＃排头支架—→4＃排头支架—→3＃排头支架—→2＃排头支架—→1＃排头支架的顺序分别前移一个865mm。
四、各工序影响范围和安全距离
1.割煤：
在运行的截割滚筒15m范围内，任何人不得在架前作业、逗留。
2.移架：
在上下相邻支架及本架范围内，不得有人穿行或从事与移架工序无关的工作。
3.推溜：
推刮板输送机必须在采煤机的后滚筒方向进行,刮板输送机弯曲段长度不得小于13节中部槽，约23m。
在推刮板输送机弯曲段范围内，禁止与推刮板输送机无关的人员通过或停留。
五、各工序的质量要求
1.采煤机在割煤的要求
（1）靠近工作面两端约16m的底煤，即采煤机在工作面端部时位于两个滚筒中心线之间的底煤，利用采煤机反向运行时，由后滚筒清扫。
（2）由于工作面采高和顺槽高度不一致，使得工作面两端各存在一个9m左右的过渡段，这段顶煤的截割工作，通过逐渐调整前滚筒的高度来完成。
采煤机在工作面两端头割煤时，应慢速行驶，特别是在机头时要密切注意采煤机滚筒与设备的合理距离，严禁截割损坏机头设备。
采煤机斜切进刀时,待采煤机机身全部进入直线段且两个滚筒的截深全部达到865mm后再停机，并将刮板机推直，以保证每个循环具有足够的截深。
（3）严格控制割煤高度，最高不超过5.3m，最低不低于3.5m，最低采高应使采煤机上方有足够的过机空间并保证支架的过人空间。
（4）割煤过后，要保证工作面煤壁平直，无伞檐。
顶底板平直，每循环顶底板与上一个循环顶底板错差不能超过±50mm。
保持工作面“三直、两平、两畅通”。
（5）合理控制采煤机速度，保持煤量均匀，严禁发生堵塞现象。
采煤机向机尾方向割煤时若大块碳较多，可以适当开启破碎机。
2推移刮板输送机的质量要求
（1）每次推溜后应保证刮板输送机成直线并与煤壁平行，其直线误差在±50mm以内。
推移刮板输送机后还要保证刮板输送机平整，不得出现飘溜，凹溜和局部起伏过大等现象。
（2）刮板输送机的机头、机尾推进度应保持一致，且必须保持推移步距为865mm，以确保截深、循环产量和工程质量。
（3）在推移输送机时，必须在距采煤机后滚筒23m以外进行，不得出现急弯，并保持弯曲段长度不小于13个中部槽，约23m。
（4）必须单向推移输送机，严禁从两头向中间推移输送机。
（5）正常情况下停机时不得推刮板输送机，以防卡死输送机。
采用双向割煤，推移机头、机尾时可以不需停机作业。
（6）为保证推刮板输送机工作顺利进行，不致发生飘底、啃底现象，应使用成组推溜。
（7）在工作面正常生产期间，除进刀所需的弯曲段之外，其它地段不得出现弯曲段。
若推刮板输送机过程中出现推移困难，不应强推硬过，必须先查明原因，并经处理后再继续推溜。
3移架的质量要求
（1）必须严格按移架工序的要求进行移架；
（2）为保证拉架时刮板输送机保持平直，在移架时，应将邻架的推移千斤顶处于推溜状态；
（3）根据中煤北京煤矿机械有限责任公司综采液压支架配套图的说明，三0二综采工作面支架的梁端距分别是：
支架高度为2.55m时，梁端距为542mm；支架高度为4.8m时，梁端距为560mm；支架高度为5.5m时，梁端距为659mm。
在生产过程中，根据工作面顶帮情况，可以采取使用一级护帮板和超前拉架的方法缩短梁端距。
移架时要保证支架推移到位，依据采高变化，使梁端距距煤壁保持在350～659mm之间；移架过程中要及时调整支架，如有挤架、咬架等现象，在移架过程中必须及时利用侧护板进行调整。
（4）支架拉过后必须成一直线，其偏差不得超过±50mm。
架间距要均匀，中心距偏差不超过±100mm。
（5）支架顶梁与顶板平行支设，
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