《81301工作面回采作业规程》打印Word文档格式.docx
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顶、底板
名称
岩石
厚度
特征
老顶
深灰色石灰岩
11.64
深灰色石灰岩,坚硬,含动物化石,含二层泥岩。
直接顶
黑色泥岩
1.36
黑色泥岩,呈贝壳状断口,裂隙发育。
伪顶
伪底
直接底
3.01
黑色泥岩,致密、性脆,含黄铁矿结核。
老底
深灰色细砂岩
6.29
深灰色细砂岩,成分以石英为主,含植物化石碎片。
第四节地质构造
一、断层情况以及对回采的影响:
本工作面煤层总体为一向斜构造,局部地段发育有次一级的向、背斜构造。
煤层倾角最大13°
,最小1°
,平均倾角5°
本工作面在掘进过程中共揭露挠曲构造13条,断裂构造6条,具体位置见《81301回采工作面煤层底板等高线图》,其产状、褶幅及对回采的影响程度详见表1-4。
本工作面坑透后,圈定两处异常区,编号分别为E1和E2异常区。
分析认定E1异常区由坑透预测陷落柱KTX1影响所致,E2异常区由掘进过程中揭露断层的F1、F2,陷落柱X1,挠曲N1、N2、N3、N4影响所致。
此外据坑透分析工作面内隐伏四条逆断层,编号为KTF1、KTF2、KTF3和KTF4,KTF1落差接近1/2煤厚,不排除煤层破碎的可能,对回采有一定影响;
KTF2和KTF4的落差小于1/2煤厚,对回采影响不大。
KTF3的落差大于1/2煤厚,对回采有一定影响;
具体位置见《81301回采工作面煤层底板等高线图》。
岩层节理产状:
304°
∠70°
二、陷落柱及冲刷带对回采的影响:
本工作面在掘进过程中共揭露4个陷落柱,其编号分别为X1、X2、X3、X4,其中X1、X2均已切割在回采工作面以外,X3、X4对回采影响较小,具体位置见《81301回采工作面煤层底板等高线图》。
工作面坑透后,异常区E1内隐伏一编号为KTX1的陷落柱,预计长轴为40m左右,对回采有影响;
另外预测陷落柱KTX2预计长轴为23m左右,对回采有影响。
本工作面在掘进过程中未揭露冲刷构造。
表1—4:
构造情况表
构造名称
走向
倾向
倾角
性质
褶幅(m)
对回采的影响程度
落差(m)
F1断层
289°
45°
逆断层
1.50
有一定影响
F2断层
298°
-306°
40°
4.00
影响大
F3断层
95°
30°
0.90
F4断层
115°
-117°
25-42°
F5断层
138°
20°
2.50
影响较大
F6断层
293°
32°
1挠曲
96°
-131°
35-38°
挠曲
8.00
2挠曲
124°
46°
2.80
3挠曲
106°
-133°
9-40°
4挠曲
133°
34°
1.30
5挠曲
116°
21-70°
6.00
6挠曲
98°
7挠曲
125°
0.80
8挠曲
104°
2.00
9挠曲
290°
-294°
28°
-90°
10挠曲
127°
50°
11挠曲
236°
12挠曲
103°
54°
13挠曲
126°
1.40
第五节水文地质
一、工作面主要充水因素为:
本工作面主要充水因素为:
1、地表河流:
本工作面地表有老坟沟河、东梁沟河、大石板沟河,均属季节性河流,雨季时补给水量充沛。
2、含水层水:
本工作面上方K2灰岩、怪砂岩、K3灰岩、K4石灰岩等均属局部裂隙含水层。
在工作面推进到低凹处时可能会有顶板淋头水及落山出水现象。
3、巷道积水:
本工作面走向高抽巷在掘进结束后留有两处巷道积水,位置见《81301回采工作面煤层底板等高线图》,其积水量从1#~2#依次为5、54立方米,有极少量补给。
4、采空区积水:
本工作面回风巷西部上方有一处3#煤19采区巷道积水,积水量为400立方米。
本工作面西部上方为3#煤层71902、71904回采工作面采空区,在采空区低凹地段可能有零星积水。
5、钻孔:
工作面上方有019号钻孔,若钻孔封孔不良,地表水、含水层水、上方采空区积水均可能沿钻孔溃入本工作面。
二、工作面防治水措施
1、对于工作面上方局部裂隙含水层水,在工作面推进到低凹处时可能会有顶板淋头水及落山出水现象,要做好防排水准备工作。
2、对于本工作面走向高抽巷巷道积水必须提前疏放,经验证疏放完毕,方可回采。
3、对于一矿煤采空区积水根据阳煤局地(1991)624号文件及阳煤会(1991)96号文件精神对此积水不予疏放,但必须做好防排水准备工作。
4、工作面上方有019号钻孔,若封孔不良,可能导水。
工作面回采至钻孔附近时要加强观测,并做好防排水准备工作。
5、工作面有积水时,安设潜水泵,及时排除积水。
三、涌水量:
本工作面主要充水因素有:
地表河流、含水层水、采空区积水、巷道积水等。
工作面正常涌水量为2m3/h,最大涌水量为30m3/h
第六节影响回采的其它因素
一、影响回采的其它地质情况:
其它影响因素主要是瓦斯因素,由于上方煤层的开采,本煤层瓦斯得到一定程度释放。
随着开采强度的不断加大,瓦斯绝对涌出量也会随之增加。
另外本工作面预计最大瓦斯涌出量为7.80m3/t,回采过程中应当加强瓦斯管理,构造附近预计瓦斯涌出量会增大,通风部门应当加强瓦斯监测,并制定相应的措施。
表1—5影响回采的其它地质情况表
瓦斯
绝对瓦斯涌出量40.23m3/min,相对瓦斯涌出量6.53m3/t。
煤尘
无爆炸危险性
煤的自燃
Ⅲ类,不易自燃
地温
16.9º
C~23.2º
C
地压
岩石坚固性系数(F)
煤层
2.0
3.0~4.0
8.0~12.0
4.0~5.0
6.0~7.0
二、存在的问题及建议:
1、本回采工作面揭露了六条断层、十三条挠曲构造、二个陷落柱,回采前队组提前做好过构造准备工作,以保证安全生产。
2、本工作面局部地段煤层倾角较大,回采期间要适时调整好支架坡度,防止丢煤或割底。
3、由于本工作面充水因素较多,工作面回采期间一定要做好防排水准备工作,安设排水量60m3/h的专用水泵及相应防排水设施,确保安全生产。
第七节储量及服务年限
一、储量:
工业储量W总=L×
Q×
h×
γ
=W1-W2=(339039-334)×
6.80×
1.4=3224471.6吨
可采储量W3=W总×
c=3224471.6×
87%=2805290.3吨
式中:
W总—工业储量;
W1—工作面总储量;
W2—陷落柱的损煤量;
W3—可采储量;
L—工作面走向可采长度;
Q—工作面倾向可采长度;
h—煤层纯煤厚度;
c—工作面回采率;
γ—容重
二、服务年限:
可采走向长1566m,设计日推进度为3.2m,月推进度为91.2m(按30天/月算,正规循环率为95%)
工作面服务年限=可采推进长度/设计推进长度
=1566/3.2=489.4(天)服务期限大约16.3个月。
第二章:
采煤方法
工作面采用走向长壁采煤法,后退式开采;
综合机械化放顶煤一次采全高采煤方式;
双滚筒采煤和落煤、装煤,液压支架维护顶板和放顶煤,前后两部工作溜运煤;
全部垮落法管理顶板。
第一节巷道布置
81301工作面可采走向长度1566m,倾斜长度216.5m,本工作面位于北丈八井丈八十三采区,本工作面共布置五条巷道,一条进风巷用于运输煤炭,一条回风巷用于回风和运输物料,两条内错尾巷解决本煤层回风落山角瓦斯,一条走向高抽巷用于抽放邻近层瓦斯。
附图2-1:
工作面巷道布置及生产系统图
一、工作面进风巷:
进风巷支护形式为全锚支护,断面为矩形,毛高3.0m净高2.9m,毛宽4.7m,净宽4.5m。
荒断面面积14.1m2,净断面面积13.05m2。
进风巷内安装皮带输送机一部,转载机一部。
二、工作面回风巷:
回风巷支护形式为全锚支护,断面为矩形,毛高3.0m净高2.9m,毛宽4.2m,净宽4.0m。
荒断面面积12.6m2,净断面面积11.6m2。
铺设轨道,安装5部JD—25型调度绞车,用于材料设备的运输。
三、工作面尾巷:
尾巷支护形式为锚杆+锚索支护,断面为矩形,解决本煤层回风落山角瓦斯;
毛高2.4m,净高2.3m,毛宽3.6净宽3.3m。
荒断面面积8.642m2,净断面面积7.59m2。
新补内错尾巷支护形式为锚杆+锚索支护,断面为矩形,毛高2.6m,净高2.5m,毛宽4.1m,净宽3.8m。
荒断面面积10.66m2,净断面面积9.50m2。
解决本煤层回风落山角瓦斯。
四、工作面高抽巷:
高抽巷支护形式为锚杆支护,断面为矩形,毛高2.4m净高2.3m,毛宽3.6m,净宽3.3m。
荒断面面积8.64m2,净断面面积7.59m2。
用于投放邻近层瓦斯。
附图2-2:
81301工作面回进风巷道断面图
进风巷
回风巷
内错尾巷
新补内错尾巷
走向高抽巷
第二节采煤工艺
一、采煤工艺:
工作面采用综合机械化低位放顶煤采煤工艺,工作面每割一刀煤放一部顶煤,实行“一采一放,追机放顶煤”的作业方式。
二、工作面采高及循环进度:
工作面采高控制在2.8m。
割一刀煤、移一次架、推前溜、放一茬顶煤、收后溜、回柱放顶为一个正规循环,循环进度0.8m。
三、工艺顺序:
采煤机从机头(尾)自开缺口斜切进刀→调上、下滚筒位置→返向割三角煤→调上、下滚筒位置→向机尾(头)全长割煤→移支架支护→移前刮板输送机→放顶煤→移后刮板输送机。
1.进刀方式:
采煤机自开缺口斜切进刀,斜切进刀距离为20m。
附图2-3:
采煤机进刀示意图
A、采煤机向机头(机尾)割煤时,采煤机前(后)滚筒割至距机头(尾)20m处时必须放慢牵引速度,并通知机头(尾)人员撤到5m以外的安全地点。
机头(尾)人员要时刻注意两端头顶板及各种管线,发现问题及时通知采煤机司机停止割煤,待问题处理后再开机(见图2—3A)。
B、采煤机割透机头(机尾),同时距进风巷(回风巷)20m处停止移前(后)部刮板输送机(见图2—3B)。
C、采煤机割透机头(机尾)后,调换上、下滚筒位置返回,通过工作溜弯曲段滚筒切入煤体(见图2—3C)。
D、然后将剩余前部刮板输送机推移到煤帮,并完成拉机头(机尾)工作(见图2—3D)。
E、采煤机再次调换上、下滚筒位置,向机头(机尾)割三角煤,完成斜切进刀,并再次割透机头(机尾)(见图2—3E)。
F、割透机头(机尾)煤壁后,调换上、下滚筒位置,向机尾(机头),正常割煤,推移前(后)部刮板输送机机头(机尾),进刀结束(见图2—3F)。
附图2-3采煤机进刀示意图
采煤机在割煤时将大部分煤装入前部刮板输送机,剩余煤在推移前部刮板输送机过程中,前部刮板输送机上的铲煤板将煤装入前部刮板输送机;
顶煤由放顶煤工操作手把,使支架后尾梁和尾梁插板配合动作,将顶煤落入后刮板输送机。
4.运煤方式:
工作面分别用两部刮板输送机运煤,进风顺槽安设一部转载机和两部胶带输送机。
5.移架支护:
正常情况下,采煤机后滚筒割煤后,滞后3-5架开始移架,但移架时要保证后部刮板输送机运行正常,后部刮板输送机运行不正常时,严禁移架。
顶板破碎时,采取提前过架的方式维护顶板,如支架端面距仍大于0.34m,则上3m板木梁或5.6m梁维护顶板。
6.移前部刮板输送机:
滞后拉架3--5架开始移前部刮板输送机,前部刮板输送机弯曲长度不低于20m,移前部刮板输送机时分三次移至煤壁,杜绝一次移到位,严禁把刮板输送机移成急弯。
7.清理浮煤:
移过前部刮板输送机后,要将前部刮板输送机至支架之间的浮煤攉入前部刮板输送机内,清理干净为下次拉架作好准备。
放过顶煤后,架间的浮煤和大块煤(矸)也要清理干净。
8.移后部刮板输送机:
移架后开始放顶煤,顶煤放净后,由放顶煤工负责移后部刮板输送机,一次收后部刮板输送机长度不得少于15m。
9.放顶煤:
(1)初次放顶煤:
工作面支架后尾梁走脱切割巷后,开始放顶煤。
(2)正常放顶煤:
采用采煤机割一刀底煤,放一部顶煤,即采用“一采一放追机放顶煤”作业方式,放顶煤最多不得滞后拉架20架。
(3)末采放煤:
工作面回采距停采线15m,开始铺金属网,顶煤仍正常放,直至金属网铺到后尾梁时,方可停止放顶煤。
(4)正常放煤顺序:
采用分段单轮循环追机放顶煤方法进行。
每班放煤工不少于两人,每人10架为一段,依次单轮循环放顶煤,每架直至放出1/3的矸石为止。
严禁放出大块矸石,当大块矸石卡在后部刮板输送机内时,要闭锁后部刮板输送机并通知司机不准开后部刮板输送机,同时通知支架工不准移架,将矸石处理后方可恢复开溜放煤、移架等工作。
要求放不尽顶煤不得割煤拉架(特殊情况经请示矿调度值班长例外)。
10.移前部刮板输送机机头(尾):
采煤机割透端头煤壁后,退出机头(尾)30m,待拉完架后,用支架千斤顶前部刮板输送机拉过机头(尾)。
11、移后部刮板输送机机头(尾):
当拉过工作溜机头(尾)把过渡架拉上来后,利用两溜中间的上后溜千斤和工作面前(后)10架的上后溜千斤配合,将后溜机头(尾)拉上来。
12、退锚放顶:
详细内容见本规程第七章退锚放顶专项措施。
三、工作面正规循环生产能力:
本工作面采长L=216.5m,日循环进度S=3.2m,纯煤层厚度h=6.80m,煤层容重γ=1.40t/m3,工作面回采率c=87%。
则:
W=L×
S×
γ×
c=216.5×
3.2×
1.40×
87%=5738(吨)
日循环生产能力约为5738吨。
W—日循环生产能力;
L—工作面采长;
S—日循环进度
h—煤层厚度;
γ—煤层容重;
c—工作面回采率。
第三节设备配备
本工作面为综采放顶煤工作面,安装有低位放顶煤支架、过渡架、前后部刮板输送机、采煤机、进风巷安装两部皮带输送机、一部转载机,配一台锤式破碎机。
进风巷转载机往外安一列设备列车。
主要设备技术参数如表2—1所示。
工作面设备布置图见附图2-4。
1、主要设备技术一览表
表2—1:
工作面主要设备技术参数
序号
设备名称
设备型号
设备功率
数量
1
采煤机
MGTY-400/930-3.3D
930KW
1台
2
前刮板输送机
SGZ-880/1050
2×
525KW
1部
3
后刮板输送机
SGZ-1000/1400
700KW
4
桥式转载机
SZZ-1000/400
400KW
破碎机
PCM-3000型锤式
200KW
6
皮带运输机
SSJ—1200/2×
250
250KW
2部
7
液压支架
ZF5600-17/30
140架
8
过渡支架
ZFG6400—17/30H
5架
9
乳化液泵
GRB—315/31.5
200KW
2台
(2)、SZZ1000/400型中双链刮板转载机主要技术参表
参数
单位
数据
型号
SZZ1000/400
爬坡角
°
10
长度
m
45
电机型号
YBKYS—400
输送量
t/h
2600
电机功率
kw
400
链速
m/s
1.49
电机电压
v
3300
(3)、PCM3000锤式破碎机主要技术参数
PCM3000
YBKYS-200
破碎能力
3000
200
最大断面
mm
1000*1000
出口粒度
300以下
(4)、SSJ—1200/2×
250型带式输送机主要技术参数
YSB-250
2000
1000
转速
r/min
1480
带速
3.5
电压
V
660/1140
带宽
1200
功率
储带长
100
(5)、MGTY400-930/3.3D型采煤机主要技术参数
参数名称
MGTY400-930/3.3D
滚筒截深
0.8
适用采高
2.8
机面高度
1.579
适应煤层倾角
≤25
适应煤层硬度
f≤4
装机总共功率
930
截割电机功率
2*400
牵引电机功率
2*55
油泵电机功率
20
11
供电电压
12
牵引力
kn
750-450
13
牵引速度
m/min
0-7.7-12
14
牵引方式
交流变频无极调速链轮销排式无链牵引
15
卧底量
260
(6)、SGZ1000/1400型刮板输送机
SGZ1000/1400
输送能力
2500
型式
中双链
YBSD-700/350-4/8
额定功率
Kw
2*700
额定电压
刮板间距
刮板速度
1.3
(7)、SGZ880/1050型刮板输送机
SGZ880/1050
YBSD-525/263-4/8
1050
880
2、绞车及钢丝绳的校验
校核公式:
F1=Q0(sinθ+f1cosθ)+PLg(sinθ+f2cosθ)
F1---切点处最大静张力KN
Q0---绳端载荷
θ---轨道倾角
f1---滚动摩擦系数(提升容器运动的阻力系数)取0.015
f2---钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数,取0.2
P---钢丝绳质量kg/m
L---钢丝绳的有效运输长度m
钢丝绳安全系数校核:
M=σ/F1
M—钢丝绳安全系数(≥3.5)
σ---钢丝绳破断力KN
说明:
JD-25型、JD-11.4型、JH-18.5型绞车选用不同的钢丝绳,现对不同型号的绞车在不同运输条件下分别进行验算:
1、JD-25型绞车用Φ18.5mm的钢丝绳:
绞车最大牵引力为25kN,钢丝绳的破断力为167kN,钢丝绳每米自重1.22kg,巷道最大坡度为13°
,最大运输距离350m。
根据实际情况JD-25运输最大物件取9吨。
以上数据代入公式:
F1=9×
9.8×
(sin13°
+0.015cos13°
)+0.00122×
350×
+0.2cos13°
=22.89kN<
25kN
M1=167÷
22.89=7.3>3.5
根据以上验算,可以确定JD-25型绞车选用Φ18.5mm的钢丝绳,绞车及钢丝绳均能满足运输要求。
超过9t重的设备在坡的上方加设一部JH-18.5型回柱机。
2、工作面JD-11.4型绞车用Φ15.5mm的钢丝绳时,JD-11.4型绞车,最大牵引力为10kN,选用钢丝绳直径为Φ15.5mm,钢丝绳的破断力为132kN,钢丝绳每米自重0.56kg,巷道最大坡度为13°
,最大运输距离400m。
根据实际情况JD-11.4运输最大物件取3吨。
F1=3×
)+0.00056×
400×
=7.96kN<
10kN
M1=132÷
7.96=16.6>
根据以上验算,可以确定JD-11.4绞车在使用φ15.5mm钢丝绳时绞车和钢丝绳均满足运输要求。
超过3t重的设备在坡的上方加设一部JH-18.5型回柱机。
3、JH-18.5型绞车使用φ26mm的钢丝绳:
绞车最大牵引力为280kN,钢丝绳破断力为392kN,钢丝绳每米自重2.6kg,巷道最大坡度为13°
,最大运输距离300m,按40t进行验算。
F1=40×
+0.015cos13°
)+0.0026×
300×