炮采普采工作面采煤工艺及安全操作文档格式.docx

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采煤工作面的炮眼布置包括有炮眼布置方式、炮眼深度、角度和炮眼间的距离等内容。

合理炮眼布置一般根据煤层的厚度、煤质的软硬、煤层的层理与节理以及煤层顶底板的情况来确定。

（1）采煤工作面的炮眼布置方式。

在正常情况下，当煤层厚度在1.0m以下或煤质松软的中厚煤层中，可沿工作面中间打一排向下倾斜的炮眼，称为单排眼。

炮眼与工作面煤壁的夹角为65°

-75°

。

当煤层厚度在1.0m-1.5m时，煤质中硬的中厚煤层中，可靠近顶、底板沿工作面打两排眼称为双排眼。

如上、下两眼互相错开，又称三花眼。

当煤层厚度大于1.5m时，且煤质较硬的中厚煤层，沿工作面打三排眼，且上、中、下三排眼互相错开，称为五花眼。

综上所述，采煤工作面的炮眼，可归纳为底眼、中间眼、顶眼三种。

底眼位于采煤工作面下部，靠近底板。

它的作用是将下部的煤沿底板首先抛出，起掏槽眼的作用，为中间眼和顶眼的爆破创造条件。

底眼在垂直面上有俯角，俯角为10°

-15°

，眼底距底板约0.2m，以下留底煤且不破碎底板为原则。

中间眼（又称腰眼）位于煤层顶板与底眼之间。

其作用是进一步扩大底眼掏槽，保证顶眼与顶板震动极小时将煤崩落。

顶眼位于采煤工作面上部，靠近顶板。

它的作用是将煤层沿顶板崩落而不留下顶煤。

顶眼在垂直面上有仰角，一般为5°

-10°

眼底距顶板0.1m-0.5m，视煤质软硬及煤的粘顶情况而顶。

以下不破碎顶板的完整性为原则，如顶板不稳定时，则顶眼平行于顶板。

（2）炮眼角度与间距。

垂直面上，顶眼一般有仰角，底眼有俯角，仰角或俯角的大小视顶板稳定性及煤质软硬情况而定。

炮眼与煤壁在水平面上的角度（水平角）一般为65-75°

煤质较软时取大值，煤质较硬时取小值。

由于绝大多数炮眼都是在一个自由卖弄的条件下爆破，所以炮眼的水平角都不能过大，否则将降低炮眼利用率，使煤体得不到充分的爆破；

但炮眼的水平角也不能太小，否则爆破时将大量的煤块抛向采空区，易崩倒工作面支架，造成煤炭资源损失，不利于安全生产。

机械化采煤时，因煤质坚硬而需要放震动炮松动煤体时，炮眼水平角可更大些。

炮眼的间距，可根据煤的硬度和块度要求而定。

在正常情况下，炮眼的间距与深度之比，应限制在3：

5左右。

因此，采煤工作面炮眼间距一般为1.0m-1.2m。

顶眼与顶板距离，在一次采全高一般为0.3-0.5m；

在分层开采采顶层煤时一般为0.3m-0.5m，采中、底层煤时以0.4-0.6m为宜。

底眼一般应高出刮板输送机槽0.2m。

（3）炮眼深度。

采煤工作面炮眼深度取决于一次推进（循环）进度和炮眼角度。

炮采工作面一般多采用小进度，一次推进（循环）进度为1.0-1.2m，炮眼深度要大于循环进度0.2。

小进度可使每个眼装药量少，可实行一次多放炮，能较好地实现爆破装煤，顶板受震动小，悬顶面积小，有利于顶板管理。

为了保证爆破落煤的安全，对装药的外部环境应严格要求。

3、采煤工作面装药时的安全要求（十不装药）

（1）采煤工作面及上、下出口的支护达不到工程质量要求，不得装药；

（2）采煤工作面风量不足，不得装药；

（3）炮眼参数不符合作业规程要求，不得装药；

（4）炮眼异常，如炮眼缩小、塌孔、变形或有裂隙，不得装药；

（5）炮眼若打到断层处，有出水现象和温度高低明显变化时，不得装药；

（6）采煤工作面的煤壁伞檐突出0.5m时，不得砖窑；

（7）炮眼没有清楚粉尘，没有使用水泡泥或水泡泥的质量、数量不够，不得装药；

（8）采煤工作面煤、岩尘超过规定时，不得装药；

（9）装药前，必须检查瓦斯，如果附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时，不得装药；

（10）煤帮破碎或在放炮地点20m以内有未清除的煤堆时，不得装药。

4、装药操作时的安全要求

（1）应先清除炮眼内的煤、岩粉，并用炮棍探明炮眼深度、角度。

按作业规程规定要求，确定炮眼装药量。

（2）按炮眼装药量，先将药卷一个接一个地送进眼口，然后一手拉住雷管脚线，另一手操作炮棍，把药卷轻轻推进眼底。

推进药卷时，不得猛力冲击，以防雷管脚线损坏，确保炮眼内的药卷间彼此密接。

（3）对仰角大的炮眼装药时，将药卷一个接一个地送进眼口，最后装1段-2段泡泥随药卷仪器推进眼底，并用炮棍轻轻压一下，以防去掉炮棍后药卷掉出来。

（4）对有水的俯角炮眼装药时，必须把一定数量带有防水套的药卷一次送入炮眼内，其外口必须立即封炮泥，并要求随装随放。

（5）炮眼内药卷安置顺序符合作业规程规定的爆破方向，药卷和雷管的骤能穴朝向爆破方向，即：

正向起爆的药卷要一致朝向炮眼底，反向起爆的药卷要一致朝向炮眼口。

（6）不准出现盖药和垫药。

在有瓦斯煤尘爆炸危险的工作面，都必须采用正向起爆，不能采用反向起爆。

（7）装药和填装泡泥工作最好是单人操作，也可以2人操作。

装填工作须按先底眼后中间眼再顶眼的顺序进行。

每装好一个眼后，随即将脚线端部扭结，盘放在眼口。

（8）填装泡泥时须用一只手拉住雷管脚线，另一只手持炮棍送泡泥。

开始进入一二节泡泥要轻轻捣，再送进水泡泥，而后送进泡泥，依次轻轻捣实，不得使劲冲击。

（9）填装泡泥长度必须符合安全规定要求。

（10）炮眼装药时，必须先检查后装药，详见“十不装药”的要求。

5、放炮时的安全要求

为确保放炮工作的安全，有下列情况之一者，不准放炮。

（1）采煤工作面工具未收拾好，机电设备、电缆未加保护，不准放炮。

（2）工作面未检查瓦斯浓度或放炮地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达1%时，不准放炮。

（3）在有煤尘爆炸危险的采煤工作面，放炮地点附近20m以内未经清扫煤尘和洒水降尘，不准放炮。

（4）工作面风量不足，而又未改善通风状况以前，不准放炮。

（5）工作面上、下安全出口不安全畅通，工作面顶板、支架不完整，煤壁片帮、有伞檐等不安全隐患而又未处理时，不准放炮。

（6）放炮母线长度不够又未挂好，不准放炮。

（7）不执行一次装药、一次起爆（在采煤工作面可以采用分组装药，但一组装药必须一次起爆），不准放炮。

（8）放炮器不防爆或有故障，一个采煤工作面同时使用2台以上（含2台）放炮器，不准放炮。

（9）工作面人员没有撤离到警戒线以外的顶板、支架完好的安全地点，不清点人数，未设好警戒岗哨，不准放炮。

（10）不发出三声放炮信号，不准放炮。

（二）装煤

放炮崩落的煤一部分因爆破崩入刮板输送机外，其余的煤由人工装载。

在装载前应首先检查端面空顶范围及煤壁，若发现问题，处理后在攉煤。

人工装载劳动强度大、效率低，应设法增加爆破装煤比列。

（三）运煤

采煤工作面的运输方式主要根据落煤方式及煤层倾角来确定。

倾斜工作面可采用铁溜槽或搪瓷溜槽，缓倾斜工作面主要采用刮板输送机。

推移刮板输送机时，可根据工作面具体情况，采用逐节推、间隔推或几节同时推，但在弯曲段不能出现急弯。

在推移刮板输送机时应注意随时调整推移步距，保持刮板输送机的平直状态，减小其运行阻力，预防卡（掉）链事故的发生。

推移刮板输送机时输送机正常运行，此时若发现运行阻力增大或卡链时，要及时停机检查，找出原因并处理好后方可再推移。

（四）支架

炮采工作面常用金属支柱或木支柱。

顶板完整时用点柱。

一般常用三、四排或四、五排控顶、人工架设。

其操作及安全措施见本章第二节、第三节、第四节。

（五）回柱放顶

回柱放顶是采煤工作面生产中一项重要工序。

为保证采煤工作面的安全及足够的工作空间，应减小放顶步距。

回单排柱比回双排柱虽然增加了回柱次数及准备工作量，但支柱承压时间短，放顶后顶板活动量小，操作安全。

其具体要求、操作安全措施见本章第五节。

二、采煤工作面循环作业图表和劳动组织

为使采煤工作面按计划、有节奏地持续稳产稳高，需要充分发挥人的能动作用，使采面空间、工作时间和设备得以充分利用，因此要合理组织劳动生产，采用正规循环作业。

采煤工作面循环作业，就是完成一个采煤工艺并周而复始的采煤过程。

通常随工作面推进，按规定步距回一次支柱，则标志着完成一个“循环”。

正规循环作业，系指按工作面生产过程配套的工种及定员，一昼夜内，遵循一定采煤工艺顺序，保证质量，按时完成既定任务，并周而复始地进行采煤作业。

为了便于管理生产，正规循环作业常用循环图表来表示，它包括循环作业图、技术经济指标图、劳动组织表和工作面布置图。

其作业方式有：

三班采准平行作业；

两班半出煤，半班准备；

两班出煤，一班准备。

第二节炮采、普采工作面的支护材料及使用

在地下采煤时，为了维护采煤工作面的有效使用空间，防止顶板冒落，保证安全生产，必须合理选择支护材料。

普采、炮采工作面支护材料和支护设备有：

木材、金属顶梁、摩擦式金属支柱、单体液压支柱、液压切顶支柱等。

一、木支护

目前，我国仍有一些中小型煤矿使用木材作为采煤工作面的支护材料。

木支护的优点是支柱制作简单，并具有一定的支撑能力和可缩性，顶板来压时还有响动，起到警示信号作用；

木支护的缺点是支设劳动强度大，支柱复用率低。

（一）木支护的种类

1、点柱

支护成排支设，垂直于顶底板。

平行于工作面支护的支柱叫排，排距依循环进度而定，一般为0.8m-1.2m；

垂直工作面支设的支柱叫行，行距也叫柱距，柱距一般为0.6m-1.1m，均匀地分布在工作面内支撑顶板。

顶板比较松软或破碎时，应在顶板与支柱间“戴帽”，支柱与底板间垫柱鞋。

2、木棚子

木棚子是用较长的圆木或半圆木作顶梁，梁下有2根-3根木支柱形成一梁两柱或一梁三柱。

采煤工作面采用木棚子支护时，其形式有：

顺山棚子和横板棚子。

木棚子支护时，棚腿必须砍口，棚腿与棚梁间要接触严密，不要加楔子。

3、木垛

木垛由矩形或圆形的坑木组成，用圆木时最好将相对两个面削平以使木垛平稳。

木垛形式有正方形、长方形、三角形三种。

4、密集支柱

密集支柱是由直径大致相等、沿工作面靠采空区侧加密布置支柱，其作用是加强切顶。

密集支柱的排数根据顶板压力、采空区选定及基本柱距决定，可用一排或两排。

分组支设的密集支柱叫分组密集，每组密集之间相隔0.8-1.2m作安全出口。

5、丛柱

丛柱是由一组紧挨着成丛状的支柱组成。

每组丛柱数量为3-6棵，丛柱间距为4-10m。

丛柱有很大的刚性，支撑能力大，但易造成集中压力，圆木需用量大，又难回收，只在特殊情况下使用。

（二）木棚子的架设操作

（1）先把柱窝为位置找好，其位置必须符合作业规程规定的质量标准。

（2）挖好柱窝，柱子不能打在浮煤、浮矸上。

（3）量柱子。

木柱高度等于顶板至柱窝底处高度减去棚梁和梁板厚度，选择符合要求的柱子。

（4）立柱。

要大头朝上，其位置要与相邻的柱子横竖成直线，柱根用煤堆好，防止倒柱砸人。

（5）上棚梁。

棚梁的宽度一定要不柱子的直径大，梁的拱面向上。

上梁时，双手托梁放在棚柱上，随即在棚梁上边放好楔子，然后人站在棚子上方，找正位置，用锤由斜上方向下打紧打牢。

之子打紧后，在敲打时会发出清脆的声音。

（6）背顶。

背顶长度要大于两架棚子的距离，一般要大出200mm背板（或串杆）应成双数且均匀排列。

（7）木柱和木梁应为鸭嘴式接触。

（8）楔子要打在梁和背板之间，柱肩上要背实打紧。

严禁把楔子打在梁柱接口内。

（9）顺山棚子要平行于工作面架设：

①顺山棚子排与排之间棚梁接头处要对接严密，两架棚梁之间不得留有空隙，以免发生抽顶。

②顺山棚子必须一梁两柱或一梁三柱。

在一般条件下，不准彼此搭接借以少打一根柱子。

特殊情况下，可按作业规程规定执行。

③顺山棚子之间不准加点柱，特殊情况如柱距不够宽时，可增加支护密度。

④楔子必须加在柱顶处梁上，不准在一颗柱顶梁上加两块或两块以上木楔。

⑤棚梁上除楔子外，还应插好小板，以防顶板掉碴。

小板应背紧，其数量应为双数，并受力均匀。

（10）横板棚子（与工作面垂直）及连锁棚子：

①棚板棚子的棚梁必须垂直工作面，不准歪斜，以免来压时被扫倒。

②横板棚梁上与柱顶之间不准垫楔子，柱顶梁上必须背实。

③连锁式棚子，柱顶背岩石后，尽量将棚梁头的临时楔子回掉，以房子受压时顶梁折断。

④使用圆坑木做梁时，必须把梁与柱接触部分削平，柱腿必须使用鸭嘴式，鸭嘴柱与横梁间不得有空隙，不得打楔子。

一般木材的强度如表1-1

表1-1木材强度表

木材名称抗压强度/MPa抗拉强度/MPa抗弯强度/MPa

黑松43.1249.9868.89

落叶松62.3468.2180.95

马尾松29.78987.06

垂柳28.878.57

樟木31.2665.078.82

黄松56.849829.60

白松36.2651.4510.00

栗木34.6058.6057.04

桧木50.6756.1578.70

二、摩擦式金属支柱的类型及使用

（一）摩擦式支柱的类型

目前，煤矿使用比较多的摩擦式金属支柱有两种类型。

一种是微增阻支柱。

它的活柱斜度小于1：

500。

微增阻支柱在工作过程中支柱工作阻力增加缓慢，如图1-3所示。

曲线1是微增阻摩擦支柱特性曲线，它的工作阻力开始增长较快，当达到初工作阻力后，随支柱下缩而压力增加缓慢，它的可缩量比急增阻支柱大。

另一种是急增阻支柱。

它的活柱斜度为1：

300。

急增阻支柱工作时，随着活柱的压缩，工作阻力急剧增加，支柱可缩量小，其特性如图1-3中曲线2。

（二）摩擦式金属支柱的选择

金属支柱型号选择主要依据工作面煤层厚度、采高、顶板岩性等因素来确定。

HZJA型支柱是急增阻金属支柱，它适用于顶板下沉量小于100mm，采高在1.3m以下的缓斜采煤工作面。

HZWA型支柱是微增阻金属支柱，它的适用条件是：

（1）煤层倾角小于25°

，倾角在25-30°

时采取安全措施后也可使用；

（2）采高在1.3-2.4m，当采高不大于2.7m、顶板压力不特别大时也可使用；

（3）顶板不宜过软，顶板最终下沉量小于400mm。

金属支柱高度可由式（1-1）、式（1-2）确定。

支柱最大高度

H1=M1-b（1-1）

支柱最小高度

H2=M2-h-b-a（1-2）

式中M1--煤层最大采高，mm；

M2--煤层最小采高，mm；

h--顶板最小下沉量平均值，mm；

a--支柱的卸载安全高度，一般取50mm。

（三）采煤工作面金属支架的架设

（1）工作面使用金属支柱时，必须与金属铰接顶梁配套。

特殊情况下按作业规程执行。

（2）摩擦式金属支柱若有顶盖丢失、柱体弯曲、楔组错位、锁箍变形和弹簧失效，不得使用。

（3）金属顶梁如果变形，焊缝开裂，不得使用。

（4）挂金属铰接顶梁的操作要求：

①工作地点顶板暴露出来后，要立即挂金属铰接顶梁护顶，即一人把梁竖起，接头朝上，其接端插到原支架顶梁的梁耳内，另一个人把圆销子插进去；

②用手把顶梁托向顶板，迅速在顶梁铰接口处插上水平销。

顶梁要垂直煤壁，并把梁调直、调平后，用锤子轻轻打紧，使顶梁受力而悬起，悬起的顶梁与顶板之间要留有一定空隙，便于插顶；

③按作业规程规定，在顶梁上均匀布置串杆，梁头和柱肩要垫实；

④顶板破碎和再生顶板，串杆顶上必须用竹巴背严，空顶要刹实；

⑤持锤打紧水平销，使顶梁和顶板间接紧。

如果顶板压力较大时，顶梁下需打上临时柱，防止把梁压下来造成事故。

（5）架设摩擦金属支柱的操作要求：

①架设支柱时，必须两人操作；

②先找柱窝，同时找好排距、柱距和迎山角位置，将支柱竖起来，柱锁水平楔小头转向煤壁，以便回柱；

③由一人抽出活柱至所需顶梁位置，并卡在梁牙上，另一人立即打紧柱锁水平楔；

④使升柱器挂在柱锁上，其U型夹套在活柱上，并打紧升柱器夹紧活柱后，松开柱锁水平楔；

⑤操作升柱器手把，使活柱上升达到支柱撑紧为止，支柱顶盖必须与顶梁相吻合，以防偏心承载；

⑥持锤打紧锁上的水平楔，并先轻后重逐渐打紧，把柱子打成一个整体响声为止；

⑦打紧水平锁、升柱楔和水平楔时，周围不准站人，以免用劲过猛，打偏锤伤人。

打紧或打松及升柱时，要一手扶柱锁，另一手持锤或升柱器，不要手持活柱芯子，以免活柱突然下降把手挤伤。

三、单体液压支柱的类型与安全操作

（一）单体液压支柱的类型

单体液压支柱按升柱时工作循环方式分为外注式和内注式两个类型。

1、外注式单体液压支柱

额定工作阻力245-294kN。

其主要特点：

工作介质（乳化液）由远距离的液压泵站通过液压管路，经专用的注液枪注入缸内。

回柱时，柱内乳化液需排出柱体，每支设一根支柱需注入一次乳化液。

外注式单体液压支柱的主要优点是：

三用阀一体组装，零部件少，结构简单；

初撑力靠泵站压力获得，可靠性高；

升柱速度是内注式液压支柱的3-4倍，能提高支柱的支设效率；

使用同一规格的支柱，外注式支柱自重减轻了5kg，减轻了工人劳动轻度。

其主要缺点是：

液压管路系统较复杂；

乳化液不能回收复用，增加了成本，且乳化液流失在工作面底板上，使底板岩面膨胀变软，影响支护效果。

2、内注式单体液压支柱

额定工作阻力为245kN。

工作介质为乳化油。

由内注式支柱本身的手摇泵升柱，初撑力大小由人力操作手柄来决定，降柱靠支柱的活柱自重进行。

目前，在我国普遍推广使用是是外注式单体液压支柱。

（二）单体液压支柱的使用范围

的采煤工作面。

若煤层倾角在25-35°

之间，采取安全措施后也可使用。

（2）煤层底板不宜过软，支柱压入底板的深度按《采煤工作面质量标准》规定小于100mm，否则应采取加大底座或穿铁柱鞋的措施。

（3）综采工作面端头支护和临时点柱。

（4）一般薄及中厚煤层可使用单体液压支柱。

（三）单体液压支柱的安全使用

（1）采煤工作面必须经常配备10%左右的备用支柱，立着存放于工作面附近的安全、干燥、清洁的地点，支柱的卸载手把处于“关闭”位置。

（2）采煤工作面严禁使用失效的单体液压支柱。

（3）单体液压支柱工作面中，不得混合使用不同类型或不同性能的支柱。

确因地质条件的变化必须使用时，必须制定安全措施。

及时是使用同一类型的单体液压支柱，为保证单体液压支柱工作特性的一致，操作应注意以下几点：

①柱帽规格一致，柱鞋规格一致，不得带“病”使用，防止造成支柱对顶板实际支撑能力的差异；

②顶梁上必须加护顶插板时，木板规格应保持一致，架设规格也必须保持一致；

③支柱架设前必须清理底板的浮煤浮矸。

（4）单体液压支柱入井前必须逐根进行压力试验，并编号登记造册。

（5）采煤工作面回采结束后或使用时间超过8个月或在井下贮存3个月以上的单体液压支柱必须升井检修。

检修好的支柱必须进行压力试验，合格后方可使用。

（6）为保证支柱有足够的初撑力，并且不小于50kN，升柱注液一定时间后方可停止操作。

支柱必须有防倒、防滑措施，严禁将支柱架设在浮煤浮矸上。

（7）采煤工作面放炮时，必须采取防止损坏单体液压支柱的有效措施。

对崩倒、碰倒、损坏的支柱必须立即恢复或更换。

严禁在控顶区域内提前摘柱。

底板松软时必须穿柱鞋。

（8）严格按照支护设计的规格控制柱距、排距、控顶距，保证横成排、竖成线。

（四）使用单体液压支柱应注意的问题

（1）支柱在操作前均应按最大行程进行升柱、降柱至少两个循环，以排出缸体内的空气。

（2）支柱架设前检查零部件是否齐全，柱体有无弯曲、缺件、漏液等现象，不合格的支柱不得使用。

（3）支柱支设前还必须检查乳化液泵站及液压管路系统。

（4）支柱支设时应根据煤层倾角大小，设一定量迎山角，其范围为0-9°

（5）单体液压支柱支设的最大高度应小于支柱设计最大高度0.1；

支设的最小高度大于支柱设计最小高度0.2m。

（6）支柱与输送机应有适当距离，以防采煤机撞倒支柱。

（7）支柱顶盖四爪应卡在顶梁槽内，不允许顶在顶梁上或顶梁接头处。

（8）禁止用锤、镐等物体猛击支柱的任何部分，搬运支柱时不许碰撞，以免损坏支柱

（9）放顶时回出的支柱应支撑在作业规程规定的位置，并全