煤矿综放工作面回采作业规程.docx

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煤矿综放工作面回采作业规程

3403综放工作面回采作业规程

第一章概况

第一节工作面概况

1、工作面位置

3403工作面所处地表为山梁与山谷交界地带，有一条季节性河流——长河由北向南穿越该工作面，流入万里水库。

工作面西南方向有一条宽约3m的水泥路通往圣公寺。

南部四采区3401工作面已开采完毕，现为采空区。

（表面标高：

1041-1112m）。

附图1：

3403综放工作面井上下对照图

2、回采对地面设施的影响：

地表为山梁与山谷交界地带，有一条季节性河流—长河由北向南穿越该工作面，流入万里水库。

因此在工作面回采到此河流河床范围时要高度重视地表水对安全生产构成的威胁，尤其在雨季期间，更要加强对此河床范围裂隙带的观察及井下涌水量观测。

工作面西南方向有一条宽约3m的水泥路通往圣公寺。

3、工作面邻区情况：

南部四采区3401工作面已开采完毕，现为采空区。

4、工作面要素

工作面走向长：

1067m

工作面倾斜长：

180m

煤层平均厚度：

5.71m

煤层倾角：

≤10°

5、工作面开采程序及所开采煤层层号、采高、循环进度，作业方式和储量，循环产量、日产量、回采率及放顶煤步距。

工作面采用长壁后退式综合机械化放顶煤一次采全高采煤,全部垮落法管理顶板。

开采煤层为3#煤层，机采采高2.6m，放顶煤厚度为3.1m，作业方式多循环作业：

即班进2循环、日进6循环，循环进度为0.6m。

放顶煤步距为0.6m，综合回采率为85%，其中机采回采率为98%，放顶煤回采率为72%，工作面地质储量为151万吨，可采储量128万吨。

工作面煤壁净长为180m。

循环产量=（工作面煤壁长×机采采高×循环进度×容重×割煤回采率）+（放顶煤长度×放顶煤高度×放煤步距×容重×放顶煤回采率）

日产量=循环产量×日循环数

循环产量=（180×2.6×0.6×1.44×98%）＋（168×3.1×0.6×1.44×72%）=396＋324=720吨

日产量=720×6=4320吨

月产量（每月按25天计算）=4320×25=108000吨

附图2：

3403综放工作面布置示意图

第二节地质及水文情况

1、工作面标高为+640-680m，地面标高为+1041-1112m。

2、煤层构造特征

本工作面煤层为煤质为黑色、灰黑色、半亮、光亮型煤，玻璃似金属光泽，为中灰、低磷、特低硫、高发热量、高熔灰分、高强度、易选的无烟煤。

煤层节理、裂隙较为发育，结构复杂，含有夹矸2～3层，硬度f=3，邻近钻孔揭露煤层厚度为5.71m，容重1.44T/m3，煤层倾角≤10°。

3．顶板岩石构造特征

老顶：

灰色中砂岩，厚度平均为8.8m,硅钙质胶结，局部含大量白云母片，有时含炭质条带。

直接顶：

为灰黑色泥岩，局部有粗粉砂岩，中上部有小煤一层，平均厚度4.3m。

伪顶：

为灰黑色泥岩，厚度0～0.5m

4、底板岩石构造特征

直接底：

为灰黑色泥岩或细粉砂岩,厚度平均为9.0m

老底：

灰色石英砂岩，钙质胶结，分选中等，次棱角状颗粒，平均厚度2.25m

5、地质构造情况

根据三维地震报告显示：

该工作面处于陷落柱发育地区，据掘进时揭露地质资料和三维地震报告显示：

1、工作面内发育有2个陷落柱，分别为陷落柱X13和X15、X18，X13控制程度可靠，呈椭圆形，长轴*短轴＝55m*46m，X15呈椭圆形，长轴*短轴＝78m*46m，X18呈椭圆形，长轴*短轴＝137m*82m;

2、工作面顺槽、切眼掘进过程中共揭露6个正断层、1个逆断层，断层的最大落差为4m，最小落差为0.5m。

陷落柱和断层导水性很弱，一般无渗水，但地表的长河河床将对工作面回采构成很大影响。

6、煤层厚度

该工作面煤层总厚度为5.71米，其中机采2.6米，放顶煤厚度3.11米。

7、水文情况

3#煤层充水条件简单，顶板砂岩含水层富水性弱，工作面在回采过程中可能会有少量淋水，预计涌水量平均为0.25-3m3/h。

但地表有一条季节性河流———长河流经该工作面，因此在工作面回采到此河流河床范围时要高度重视地表水对安全生产构成的威胁，尤其在雨季期间，更要加强对此河床范围裂隙带的观察及井下涌水量观测。

根据掘进时揭露地质资料和三维地震报告显示以及坑透成果图显示工作面陷落柱、断层构造非常发育，因此在回采时应加强支护，防止顶板事故发生。

在工作面回采过程中要注意观测构造带、工作面采空区有无导水裂隙带及淋水、涌水情况，设置可靠的防排水系统防止水害事故的发生。

8、其它地质情况

根据临近工作面瓦斯鉴定结果，预计掘进时瓦斯绝对涌出量预计为15.32m3/min。

CO2绝对涌出量预计为4-5m3/min。

煤层无自燃现象。

附图3：

三号煤层综合柱状图

第二章采煤方法

第一节巷道布置

1、巷道布置

工作面巷道为三巷“E”型布置方式，在工作面两侧各布置一条巷道，北为运输顺槽，服务于工作面进风、运煤，在巷道内布置有供电、照明、信号、通讯、监控、应急通讯、喷雾、防尘管路、进、回液管路、可伸缩胶带机、转载机、破碎机、水泵及开关等设备。

南侧是回风顺槽，用于喷雾、防尘管路、回风和辅助运输物料。

在回风顺槽上方以北，沿煤层顶板内错9m布置一条辅助回风巷，用以辅助回风。

2、工作面巷道断面特征

工作面三条巷道均设计为矩形断面，采用锚网联合支护，锚索补强；巷道全断面挂网。

运输顺槽净断面规格为：

4×2.8m，净断面面积11.2m2；回风顺槽净断面规格为：

4×2.8m，净断面面积11.2m2；辅助回风巷断面为：

3×2.2m,净断面面积为6.6m2。

附图4：

锚网支护运输顺槽断面图

附图5：

锚网支护回风顺槽断面图

附图6：

锚网支护辅助回风巷断面图

第二节采煤工艺

1、采煤工艺

回采工艺为采煤机采用端头斜切进刀方式，双向割煤，液压支架及时支护顶板。

2、采煤方法

采用长壁后退式综合机械化放顶煤一次采全高采煤,全部垮落法管理顶板。

3、回采工艺

3.1回采顺序

清煤

割煤→拉架→推前部溜→放顶煤→拉后部溜.

3.2主要工艺介绍

3.2.1割煤：

割煤采用MG160/375-W型双滚筒采煤机。

割煤方式：

双向割煤，采高2.6m，截深0.6m。

进刀方式：

端头斜切进刀，进刀距离不少于30m。

采煤机从工作面下端向另一端正常割煤时，随着移架工序的完成，推移前部输送机（图a）。

到达工作面上端割透煤壁后，立即反向，先割剩余15米的底煤，而后进入斜切进刀段（图b）。

斜切进刀完成后将机尾推向煤壁，采煤机反向将上端煤壁割透（图c）。

而后反向割透剩余15米的底煤，并开始向下端正常割煤，与此同时，将机尾和机身顺序推向煤壁（图d）。

到达下端后，和在上端一样反向进入斜切进刀段，进行斜切割煤（图e）。

完成斜切进刀后，将机头推向煤壁，采煤机反向将下端煤壁割透（f）。

而后反向割透剩余15米的底煤，并开始向上端正常割煤。

与此同时，将机头和机身顺序推向煤壁（图g）。

附图7：

机组进刀方式示意图

3.2.2拉架

割煤后，距采煤机后滚筒4-6架进行拉架，操作方式为本架操作，顺序拉架，拉架步距0.6米。

3.2.3推前部溜

滞后拉架4-6架，即可推前部溜，顺序追机推溜，推溜步距0.6m，推溜距采煤机的距离不少于12m，最大不超过40m。

推溜时必须保证工作面煤溜能正常运行，严禁出现急弯，煤溜弯曲段不少于15m。

顶机头（尾）时，必须停机，推前溜中间段时，严禁停机。

3.2.4放顶煤

放顶煤滞后拉架3-5架，放顶煤前应先调整后部溜，使煤溜处于有利于放煤的工作状态，排头排尾各三架不放顶煤。

初放顶煤：

在支架顶梁末端推出切眼三个循环后放顶煤。

初采时，当落山煤盖不严支架时可局部放顶煤。

正常放煤：

采煤机每割一刀煤，放顶煤一次。

放煤顺序：

采用多轮顺序均匀放煤，由两人同时操作，两人间隔不少于五个支架，依次顺序放煤，每架放煤都要均匀放出，放煤时，出现矸石就立即关闭放煤口，停止放煤。

末采放顶煤：

工作面距停采线12m时停止放顶煤。

3.2.5清煤

前部煤溜移过后，开始清理工作面前溜与支架底座之间，以及工作面架与架之间的浮煤，清理后的工作面2m2范围内的浮煤厚度不超过30mm，后部煤溜与支架底座间的浮煤在生产过程中不清理。

3.2.6拉后部溜

当工作面支架放完顶煤,清净浮煤后，滞后清煤2-3节溜槽。

拉溜步距为0.6m，后溜弯曲段不小于15m，严禁出现急弯。

第三节设备配备

附表1：

3403综放工作面设备明细表。

附表2：

采煤机主要特征表。

附表3：

前、后部刮板输送机主要特征表。

附表4：

转载机主要特征表。

附表5：

破碎机技术特征表。

附表6：

可伸缩胶带机主要特征表。

附表7：

乳化液泵站主要特征表。

附图8:

3403工作面设备布置示意图

第四节顶板管理

采用平阳机械厂生产的中间液压支架及其相配套的过渡支架。

从工作面机头到机尾分别布置过渡架2架，中间架117架，过渡架2架，共计121架。

1、中间支架说明书

支架型号：

ZF3400/17/28

支架形式：

四柱支撑掩护式低位放顶煤支架

高度（最低/最高）：

1700/2800mm

宽度（最小/最大）：

1430/1600mm

梁端距：

300mm

支架中心距：

1500mm

支护强度：

0.64MPa

支护面积：

4.76m2

泵站压力：

30.5MPa

重量：

12.835t

工作阻力：

3400KN

初撑力：

2850KN

底板前端比压：

0-0.62MPa

底板后端比压：

2.2-3.2MPa

支架移架步距：

0.6m

最大控顶距：

4.171m

最小控顶距:

3.541m

操作方式：

采用本架操作

2、过渡支架说明书

支架型号：

ZFG4000/18/32H

支架形式：

低位放顶煤过渡支架

高度（最低/最高）：

1700/3200mm

宽度（最小/最大）：

1430/1600mm

支架中心距：

1500mm

支护强度：

0.63MPa

泵站压力：

30.5MPa

重量：

约14t

工作阻力：

4000KN

初撑力：

2850KN

底板前端比压：

0-0.39MPa

支架移架步距：

0.6m

操作方式：

采用本架操作

3、对支架支护强度的验算

按工作面最大采高的八倍进行计算，上覆岩层所需的支护强度为：

F＝8·H·R·g·S

＝8×2.8×2.75×103×9.8×4.76

＝2873.5KN

式中：

H－工作面最大采高，取2.8m；

R－上覆岩层密度，2.75×103kg／m3；

F－计算工作阻力，KN

根据支架说明书提供的支架工作阻力为3400KN大于8倍采高验算所需的工作阻力2873.5KN，所以该支架能够满足支护要求。

工作面供液由2台WRB200/31.5A型乳化液泵提供，使用过滤水，自动配比乳化液，浓度3%-5%，乳化液泵工作压力≥30MPa。

本工作面泵站压力为31.5MPa。

4、乳化液泵站

4.1泵站型号、数量

乳化液泵型号为WRB200/31.5A，两台。

4.2泵站设置位置及供液系统

乳化液泵站安装于四采区轨道巷与3403运输顺槽联络巷内，由2台WRB200/31.5型乳化液泵供液，从3403运输顺槽通过无缝钢管连接输送乳化液，从工作面端头到工作面各支架采用高压胶管供回液。

4.3泵站使用规定

4.3.1启动泵站前，应首先检查各部件有无损伤，各连接螺栓是否紧固，润滑油要正常，液位要适当，乳化液浓度3-5%，各种保护齐全可靠，运行方向为正向。

4.3.2泵启动后，要注意监听泵的运转声音及状况，如有异常情况要立即停泵处理，严禁带病运转，严禁反向运转。

4.3.3非正常停泵后再启动时，必须得到停泵人的命令后方可开泵。

开泵前必须向工作面发出开泵信号再等5s后再启动。

4.3.4检修泵时必须把开关停电闭锁。

4.3.5泵的卸载整定值不超过31.5MPa，供液压力不低于30MPa，严禁随意调整