9102综采工作面作业规程.docx
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9102综采工作面作业规程
山西高平青龙同昌煤业
9102综采工作面作业规程
编号：
31
施工单位：
温州二井建设有限公司
编制人：
张永江
审核人：
邹元安
编制日期：
2014年6月20日
目录
第一章工作面概况3
第一节采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响3
第二节煤层情况3
第三节煤层顶底板岩性及其分类5
第四节地质构造情况及其对回采的影响5
第五节水文地质情况及其对回采的影响6
第六节瓦斯、煤尘情况及其对回采的影响7
第七节储量及服务年限7
第二章采煤方法8
第一节巷道布置8
第二节采煤方法8
第三节设备配置9
第四节采高的确定15
第三章顶板控制15
第一节工作面支护设计15
第二节支架及顶板管理16
第三节胶带顺槽及轨道顺槽超前支护及端头顶板控制20
第四节矿压观测24
第四章生产系统24
第一节运输系统24
第二节供电系统与机械设备配备25
第三节通风及防尘、防火系统30
第四节安全监控系统36
第五节排水系统37
第六节通讯照明系统38
第五章劳动组织和主要技术经济指标39
第一节劳动组织39
第二节正规循环作业41
第三节采煤工作面主要技术经济指标表41
第六章煤质管理42
第七章安全技术措施44
第一节各回采工艺安全技术措施44
第二节机电、运输安全技术措施49
第三节上下端头及超前维护安全技术措施56
第四节防止顶板事故安全技术措施57
第五节防治水安全技术措施60
第六节防灭火、防瓦斯、防尘安全技术措施61
第七节液压系统、液压支架（单体柱）管理63
第八节提高煤质措施65
第九节其他措施66
第八章工作面安全质量标准71
第九章灾害应急措施及避灾路线72
第一节灾害应急措施72
第二节避灾路线72
9102综采工作面作业规程
第一章工作面概况
第一节采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响
一、工作面参数
瓦斯顶级
低瓦斯矿井
煤层容重
1.42t/m³
工作面绝对瓦斯涌出量
3.77m3/min
煤层硬度
f=0.98-1.8
工作面涌水量
0.3m³/h
工作面可采储量
18.79万吨
二、工作面位置及概况
9102工作面位于9#煤胶带大巷南侧，东部为胶带上山，西部南部为实体煤。
地表多为山地，大部分为下石盒子组岩石出露，多处为砂岩和灰岩，局部地段为泥岩，风化、侵蚀程度较严重，地面无任何建筑物，地表基本无农田。
工作面顺槽长度为739m，工作面切眼长度为160m。
该工作面为我公司9#煤层一采区9102工作面，由于上部山西组3#煤层本煤矿采空，9#煤层与3#煤层层间距为60m左右，9#煤层回采垮落后，3#煤层老空积水有可能对回采带来影响，应加大3#煤采空区的管理及探放水工作，工作面回采前我矿已经对9102综采工作面上方3#煤老空水进行了疏放，为了在回采期间做好防治水工作，在两顺槽施工临时水仓，加大排水能力，以便于排放3号煤层采空区因回采垮落后，通过裂隙导入的积水。
9102工作面周边无开采历史，9#煤巷道布置对9102工作面的回采没有影响。
第二节煤层情况
该工作面所采煤层赋存稳定，产状平缓，地质构造简单，在顺槽掘进过程中遇到F3断层，两顺槽实际掘进长度748m，因构造影响可采长度缩短为613.7m，9102工作面资源/储量估算方法采用地质块段法。
资源/储量估算公式为：
Q=SH·D/10000=613.7×160.3×1.35×1.42/10000=18.9万吨
Q：
资源/储量（万t）；
S：
块段水平投影面积k（m2）；
H：
块段内煤层采用厚度的平均厚度（m）；
D：
煤的视密度（t/m3）。
可采储量为：
Q采=Sh·D/10000×97%
=613.7×160.3×1.35×1.42/10000×97%
=18.3万吨
Q：
资源/储量（万t）；
S：
块段水平投影面积k（m2）；
H：
块段内煤层采用厚度的平均厚度（m）；
D：
煤的视密度（t/m3）。
1.厚度（H）
为胶带、轨道顺槽每隔20m测量煤层厚度，过断层岩石巷道不算在内，最后统计算出平均值。
2.面积（S）
因井田内地层产状平缓，构造简单，块段面积采用水平投影面积。
9102可采长度为613.7m，工作面长度为160.3m。
3.煤的视密度（D）
依据地质报告，9号煤层视密度为1.42t/m3。
第三节煤层顶底板岩性及其分类
顶底板名称
岩性描述
厚度m
顶板
K5深灰色灰岩，局部含燧石条带，灰岩岩溶裂隙弱含水层。
4.35-7.40
黑色泥岩，底部有时相变为细砂岩或粉砂质泥岩
6.05-8.60
7#煤层
0-0.44
深灰色中细粒长石石英砂岩与泥岩互层，中部夹煤线或薄层
7.10-19.20
深灰色泥岩与砂质泥岩互层，局部夹薄层砂岩，底部有时相变为灰岩
1.30-7.95
底板
K4深灰色石灰岩，不稳定，见动物化石，有时相变为细砂岩，顶部为粉砂质泥岩
1.55-4.20
10#薄煤层有时分叉，不稳定
0-1.53
回采长度
613.7
开切眼长度
（米）
160.3
面积
（米2）
98376.11
煤层平均厚
（米）
1.35
煤层结构
煤层倾角
（度）
1°-8°
简单
3°
第四节地质构造情况及其对回采的影响
一、断层情况及其对回采的影响
该工作面地质构造简单，大体呈单斜构造，顺槽在掘进过程中揭露有F3正断层，落差为6m-9m。
应加强回采期间的煤质管理和顶板管理工作。
9102轨道顺槽在85m处下坡过断层至137.5m见煤，本区域地层产状为在工作面有坡度较缓的断层构造，断层走向为北23°东、倾向南西、倾角9°，H=5.8m。
9102胶带顺槽在76m处下坡过断层至112.5m见煤，本区域地层产状为在工作面有坡度较缓的断层构造，断层走向为北25°东、倾向南西、倾角15°，H=9.6m。
在工作面西部的F1断层距离该工作面开切眼位置最小直线距离为37m，符合中国煤炭地质总局水文地质工程地质环境地质勘查院计算该F1断层留设防隔水煤柱宽度为20m的要求，通过钻探表明该断层不导水。
顶部为3#煤老空区积水，积水量3000m³左右，已基本放水完毕，不影响正常回采作业，但在雨季注意回填地面塌陷，观测放水孔流量变化，发现异常立即停止作业处理到位。
工作面回采过程中必须严格执行先治后采的规定。
第五节水文地质情况及其对回采的影响
一、地质构造及其影响程度
9号煤层位于太原组三段下部，上距K5灰岩底26.93m，底板为K4灰岩，煤层平均厚1.35m，煤层稳定，煤层倾角0-8°左右，煤质中硬，煤的密度为1.42t/m³。
工作面布置过程中，煤层倾角0°～4°，9102工作面胶带顺槽共遇断层1个，轨道顺槽遇断层1个，均不存在淋水现象，不导水。
二、充水来源及其影响程度
1．9102工作面顶板有局部淋水现象，来自打锚索时K5灰岩，接受补给条件有限，矿井涌水量在0.3m³/h，一般无水害威胁。
2．采空积水对矿井充水的影响
井田内3号煤层已采空，3#煤层采空区积水是9#煤层开采的主要影响，尤其在工作面切眼，需提前做好探放水工作。
三、注意事项
1、回采过程中要加强矿压观测，准确预报顶板每次来压时间，提前做好预防，防治顶板事故。
2、完善工作面排水系统，排水设备和排水管路必须满足要求，要制定并落实矿井永久主排水泵安全运转措施，当矿井突水时，必须保证排水系统的供电线路、配电设备、排水管路、水泵都能立即投入运转，确保矿井安全。
工作面顺槽所用的水泵设备必须采用双回路供电，防止因停电造成水淹工作面，排水必须设专职固定人员。
第六节瓦斯、煤尘情况及其对回采的影响
瓦斯
工作面属瓦斯地区，无煤与瓦斯突出危险
煤尘
煤尘无爆炸性
煤的自燃
矿层裂隙
无自燃倾向、裂隙较发育
地温
正常
地压
一般
第七节储量及服务年限
一、储量
（一）工作面工业储量
18.9万吨
（二）工作面可采储量
18.3万吨
二、工作面服务年限
N=L/（l×30×K）
N──工作面服务年限
L──可采长度
l──日进度
K──月正规循环率85%
25──每月天数，取25
N=613.7/（7.2×25×85%）
=4个月
第二章采煤方法
第一节巷道布置
一、工作面巷道布置
9102轨道顺槽开口位置位于9#煤胶带上山57m处，按照90°方位角掘进60m与轨道上山、回风上山贯通，构筑好风桥等通风设施后，再按照270°方位角掘进741m到位，然后转向按照180°方位角开切眼。
9102胶带顺槽开口位置位于9#煤胶带上山57m处，按照90°方位角掘进60m与轨道上山、回风上山贯通，构筑好风桥等通风设施后，再按照270°方位角掘进741m到位，然后转向按照180°方位角开切眼。
二、胶带顺槽及轨道顺槽断面
胶带顺槽净宽4.0m，净高2.6m，净断面积10.4㎡；轨道顺槽净宽4.0m，净高2.6m，净断面积10.4㎡。
均采用锚网索支护。
三、开切眼断面及支护形式
9102工作面开切眼支护为锚网索支护，净宽5.3m，净高2.6m。
一次支护采用锚网索支护，二次支护采用液压支架支护。
附：
工作面巷道布置图
第二节采煤方法
一、采煤方法
采用倾斜长壁综合机械化采煤工艺，后退式采煤，全部垮落法管理顶板，本工作面沿煤层顶板回采，采高1.4m。
本工作面采取双向割煤，整套回采工艺为：
采煤机割煤、装煤，工作面刮板输送机运煤，液压支架支护顶板，辅以端头支架支护工作面两端头，采用全部垮落法处理采空区顶板。
二、工作面正规循环生产能力
W=LShγC
式中：
W—正规循环生产能力，t；
L—工作面长度，160m；
S—正规循环推进长度，0.6m；
h—采高，1.4m；
γ—煤的视密度，1.45t/m3；
C－回采率，95%。
工作面正规循环生产能力为：
W=160×0.6×1.4×1.45×95%≈185.2（t）
附：
采煤机进刀方式示意图。
第三节设备配置
一、液压支架
（一）工作面中间支架
型号为ZY3200/10/20型液压支架。
主要技术参数为：
支护高度 1000～2000mm
采煤高度 1400～1800mm
支架中心距 1500mm
支架宽度 1430～1600mm
额定工作阻力（P=38.5MPa）3200KN
初撑力（P=31.5MPa）2616KN
平均支护强度0.51～0.57MPa（f=0.2）
对地比压（平均）1.42～1.63MPa（f=0.2）
移架步距 630mm
操纵方式 本架手动
总重量:
10t±200Kg
人行道宽度：
≥500mm
（二）工作面端头支架
型号为ZYT4000/14/30型液压支架。
主要技术参数为：
支护高度1400-3000mm
支架中心距 1500mm
支架宽度 1430-1600mm
额定工作阻力（P=40.7MPa） 4000KN
初撑力（P=31.5MPa） 3092KN
平均支护强度 0.6MPa（f=0.2）
对地比压（平均） 1.57MPa（f=0.2）
移架步距 630mm
操纵方式 本架手动
总重量 13.3T±200kg
人行道宽度 ≥500mm
二、采煤机
MG200/460-WD型采煤机。
主要技术参数为：
通过上述分析，在采煤机截深为630mm的情况下，对采煤机的选型技术参数要求如下：
采高1.4～1.8m，截深630mm，滚筒直径1.0m，装机功率不低于319kW,采煤牵引速度4.0m/min以上，额定电压1140V,频率50Hz。
推荐采用型号MG200/460-WD型电牵引采煤机。
主要技术特征参数如下：
采高范围1200～2000mm；
工作面倾角≤25°；
煤质硬度f≤4；
总装机功率2×2×100+2×25+11=461KW；
电压等级：
1140V
机面高度855mm（运输机、采煤机配套后高度）；
过煤高度260mm；
截深：
630mm-800mm
摇臂形式：
整体弯摇臂
滚筒转速：
62.93r/min
滚筒直径:
Φ1200mm；
中部最大卧底量200mm（φ1200滚筒）；
牵引形式：
交流机载变频调速电牵引、销轨式牵引
牵引力：
350kN
牵引速度：
0～7.5m/min
操纵布置：
整机布置分两端及中间三个操纵点
操纵形式：
机器中间手动控制、两端端头控制站控制及无线电遥控
喷雾方式：
内、外喷雾
冷却方式：
电动机、变频调速箱、截割部摇臂水套分别冷却。
供水管型号：
KJR25-110/（用户自备）
电缆型号：
MCP1.14/0.663×95+1×25+4×6（1根）（用户自备）
电缆夹型号：
O型3号（用户自备）
整机重量：
23t。
三、刮板输送机
①刮板输送机型号 SGZ730/320
②长度 165米
③输送量 600t/h
④电动机（西北双速后置接线盒）
型号 YBSD-160/80-4/8H
电压 1140V/660
⑤减速器（SEW或弗兰德）
型号 MS3H70DC（T3KM11）
速比 1：
28.149
⑥刮板链
型式 中双链
圆环链规格 φ26×92-C
圆环链破断负荷 ≥850KN
链速 1.01m/s
⑦中部槽
型式 整体铸焊封底溜槽
规格1500×690（内宽）×275mm
槽间联接型式 哑铃
中板厚度 30mm
中板材质 NM360
底板厚度 20mm
底板材质 NM360
⑧牵引方式
型式 齿轨牵引
节距 125mm
紧链方式 闸盘紧链
四、转载机
转载机的转载能力要与工作面的生产能力相适应，并要求与工作面刮板输送机和顺槽可伸缩胶带输送机相配套，为此选SZZ730/110型。
其主要技术参数如下：
（1）输送量 700t/h
（2）长度 35m
（3）爬坡角度 10度
（4）电动机（西北单速）
型号 YBS-110
功率 110kW
转速 1475r/min
（5）液力偶合器（大连液力机械有限公司产品）
型号 YOXD500A
（6）减速器
型号 40JSKA
速比 1:
24
（7）刮板链
型式中双链
速度 1.3m/s
规格 φ26×92mm
（8）紧链方式 闸盘紧链及伸缩机头辅助紧链
（9）伸缩行程 250mm
2、ZY1100型转载机自移装置
系统工作压力 31.4MPa
调高缸
推力 6×384.9KN
拉力 6×139.3KN
行程 250mm
推移缸
推力 2×985.9KN
拉力 2×630.8KN
行程 1100mm
3、ZY2300型皮带机自移机尾
工作介质 乳化液
额定压力 31.4MPa
适应带宽 800mm
推移缸
行程 2300mm
推力 2×630KN
拉力 2×384KN
立缸
行程 250mm
推力 4×298KN
拉力 4×98KN
水平缸
行程 140mm
推力 260KN
拉力 260KN
浮动缸
行程 340mm
推力 2×246KN
拉力 2×125KN
五、综采工作面主要设备配备情况
综采工作面主要设备配备情况如表所示。
表3-2-2综采工作面主要设备配备表
设备名称
设备型号
功率（kW）
单
位
数量
备注
使用
备用
合计
采煤机
MG200/460-WD
461
台
1
1
刮板输送机
SGZ730/320
320
台
1
1
端头支架
SYT4000/14/30
----
架
4
0
4
过渡支架
ZYG3200/10/20
----
架
4
0
4
中间支架
ZY3200/10/20
----
架
103
0
103
转载机
SZZ730/110
110
台
1
0
1
乳化液泵站
BRW200/31.5
125
套
1
1
2
喷雾泵站
BPW320/6.3
45
台
1
1
2
单体柱
DWB28-30/100
----
根
150
50
200
π型钢梁
DFC2600
----
根
50
10
60
调度绞车
JD-1
11.4
部
7
1
8
回柱绞车
JH-20
22
部
1
1
JH-14
18.5
部
3
3
注水钻机
ZDY-470
11
台
1
1
注水泵
5BZ-33/15
11
台
1
1
水泵
BQW25/40/7.5
7.5
台
2
2
胶带输送机
DSJ80/40
2×55
部
1
1
六、三机配套
三机配套的目的是将采煤机、液压支架、刮板输送机能有机地结合在一起，使之发挥最大的效率，减少设备故障率。
附：
9102工作面设备布置图
第四节采高的确定
本工作面平均煤厚1.35m，煤层赋存稳定，采用一次采全高，而采煤机的最大采高及液压支架的支护高度满足工作面需要。
第三章顶板控制
第一节工作面支护设计
1、支护强度验算
根据采高计算公式：
P=8Hγg
式中：
P───工作面顶板支护需要的支护强度，MPa；
8───顶板垮落高度取7倍采高；
H───按液压支架最大采高取1.4m；
γ───顶板岩石视密度，取2.5×103kg/m3；
g───9.8N/kg；
代入数据得：
P=7×1.4×2.5×103×9.8=240100（N/m2）≈0.2401MPa。
2、ZY3200/10/20型液压支架适用条件与工作面条件对照如下表。
工作面条件与液压支架适应条件对照表
项目
煤厚
支护强度
液压支架适应条件
1.1-1.6m
0.189-0.274MPa
3、液压支架选型
因ZY3200/10/20型液压支架支护强度为0.189-0.274MPa，根据9102综采工作面条件，选用ZY3200/10/20型液压支架能够满足工作面顶板控制支护强度需求。
第二节支架及顶板管理
支架型式
掩护式
顶板管理方式
全封闭式管理顶板
支柱型号
ZY3200/10/20
最小控顶距
4200mm
回柱方式
自移式液压支架
最大控顶距
5000mm
放顶步距
0.8m
一、采面支架规格图及质量标准要求
1、液压支架规格图：
2、液压支架质量标准要求
（1）液压支架初撑力不低于规定值的80%（3.1MPa）。
（2）液压支架大立柱必须保持成一条直线，误差不得大于±50mm。
（3）液压支架中心距保持1500±100mm之间，相邻液压支架间空隙不超过200mm。
（4）液压支架顶梁要平行顶板，接顶严密，受力状态良好。
（5）液压支架顶梁侧护板和伸缩梁必须坚持正常使用。
（6）相邻液压支架间不能有明显错差，错差不超过液压支架顶梁侧护板高度的2/3。
（7）相邻液压支架间不能出现咬架和挤架现象。
（8）液压支架与工作面输送机溜槽垂直，液压支架俯仰角不超过7°。
二、控顶距和端面距要求
ZY3200/10/20型掩护式液压支架最小控顶距4.2m，最大控顶距5m。
根据三机配套尺寸关系，支架在最小控顶距时端面距必须达到340mm方可正常生产，伸缩梁千斤顶行程386-421mm，控制端面距≤340mm，满足质量标准化要求。
三、特殊工作时期顶板支护方式
1、如果顶板破碎，必须及时进行支护，即采煤机割煤后，带压及时移架，并伸出伸缩量支护暴露顶板。
2、工作面发生片帮时的支护措施
（1）及时更换压力不足的安全阀和串漏液的液压原件。
（2）工作面采高控制在最大采高范围内。
（3）拉架后及时伸出伸缩梁支护新暴露的顶板。
（4）加快工作面推进速度，及时拉超前架，减少工作面空顶时间，保持煤壁完整。
（5）煤壁片帮时的处理方法
片帮宽度小于1040mm时，伸出伸缩梁护顶。
如果伸缩梁不接顶，可在上面背上背板，使其接顶严密。
片帮宽度在1040mm～1640mm时，及时拉超前架并伸出伸缩梁护顶支护顶板。
片帮宽度在1640mm以上，及时拉超前架并伸出伸缩梁支护顶板。
如果拉超前架后伸缩梁前剩余宽度在340mm以上时，架设走向棚超前支护顶板，棚梁采用直径φ160mm以上的半圆木或圆木，在伸缩梁上架棚，每架1～2根，圆木一头担在液压支架伸缩梁上，另一头紧贴煤壁，圆木担在液压支架上的长度不小于500mm。
如果走向棚不接顶或顶板破碎时，煤壁侧架设单体支柱支撑木梁。
处理片帮时应至少五人一组，且都是经验丰富的熟练工，一人监护，四人操作。
架设走向棚时顶板完整时可以进行降架操作，顶板破碎时严禁降架，要掏梁窝架走向棚。
施工期间要有跟班队长或班长在现场指挥。
所有人员必须始终在支护良好的顶板下工作，严禁空顶作业，处理片帮前一定要保证退路畅通。
处理片帮时严禁动片帮区域范围内的其它液压支架等支护设备，防止液压支架误动作。
支设单体支柱时，单体支柱距刮板输送机宽度应能过采煤机。
采煤机通过时需替换单体支柱的，必须先加固后替柱。
施工过程中设专人观察顶板，若发现危险征兆，要暂停工作，远离现场。
由有经验的熟练工敲帮问顶，用长钎处理完危险的活矸后再继续施工，严防冒顶片帮伤人。
回柱时严格执行三人作业制，一人监护，二人操作。
回柱时要时刻观察顶板、煤帮等周围的安全情况，保证退路畅通。
确保在紧急情况下能够顺利躲避到安全地点。
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