4102回采作业规程文档格式.docx
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第四部分主要生产系统……………………………………………………27
一、材料运输系统…………………………………………………………………27
二、运煤系统……………………………………………………………………………27
三、排水系统……………………………………………………………………………27
四、供电系统……………………………………………………………………………27
五、供液系统……………………………………………………………………………30
六、通风防尘系统………………………………………………………………………32
七、通讯、照明系统……………………………………………………………………39
第五部分主要技术安全措施………………………………………………………40
一、一般规定及标准化要求……………………………………………………………40
二、顶板管理……………………………………………………………………………40
三、破煤、装煤…………………………………………………………………………47
四、防治水………………………………………………………………………………50
五、运输…………………………………………………………………………………50
六、其它…………………………………………………………………………………53
第六部分煤质管理…………………………………………………………………56
一、保证煤质的措施……………………………………………………………………56
二、提高采出率措施……………………………………………………………………57
第七部分避灾路线……………………………………………………………………57
一、工作面水灾避灾路线……………………………………………………………57
二、工作面火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故避灾路线……………………………………57
4102工作面回采作业规程
编制说明：
《4102回采作业规程》编制以《煤矿安全规程》、《工种操作规程》、上级有关文件规定及采区设计、白芦初设等为依据。
第一部分地质和矿压观测资料
一、地质资料：
（1）概述：
1、工作面位置及井上井下关系
4102综放工作面在白芦煤业公司矿井石炭系统太原组4-1号煤层第一采区，位于景田的中部。
地表为低山丘陵山区，黄土广布，树枝状沟谷发育，切割较为发育。
地面位置有不规则农田，无村庄，回采时无影响。
该工作面对应地面标高+1203—+1299，工作面标高为+1084—+1103。
4102工作面其南面为4103工作面，北面为4101工作面，西面为三条上山，东面为原小煤矿的采空区。
（2）地质说明书（见表）
概
况
煤层名称
4煤
工作面名称
4102回风顺槽、4102运输顺槽、4102工作面切眼
地面标高
+1203～+1299
工作面标高
+1084～+1103
地面位置
位于主斜井工业广场东北约500m处
井下位置及相邻采掘关系
位于井田东南部，运输顺槽南部为4103采空区，回风顺槽北侧为4101工作面，西侧为三条主要大巷，东部为F3正断层
走向长
944m
倾向长
120m
煤层情况
煤层厚度
4.6-9.5m，平均7.86m
煤层结构
简单一一级复杂，一般含夹矸0-9层，岩性多为高岭岩。
其顶板一般含砾粗砂岩，有时为泥岩、砂质泥岩，底板多为粉砂岩
煤质情况
水份Mad
灰分Ad
挥发分Vdaf
发热量Qgr.d
全硫St，d
胶质层
煤种
3.08%
28.24%
39.03%
22.48MJ/kg
0.42%
Y值3mm
主要为长焰煤，仅在井田南部101、102号钻孔附近为气煤
4-1号煤作为炼焦配煤时属低灰-中灰、低硫分—中低硫、低热值——高热值煤
4-1号煤作为动力用煤时属中灰-高灰、特质硫——低硫、低热值——高热值煤
顶板名称
岩石名称
厚度
强度
直接顶
一般含砾粗砂岩，有时为泥岩、砂质泥岩，底板多为粉砂岩
0.50-12.70m
抗压强度31.7MPa，抗剪强度上部为7.53Mpa，下部为5.3MPa
老顶
K3砂岩
5
灰白色中粗砂岩
底板
粉砂岩
1.17-3.24
该工作面东部为F3正断层，井田内延伸约1220m。
井下开采中揭露，地表未见出露切眼靠近F3断层附近。
在4102运输顺槽掘进过程中距开口680m处发现一正断层，走向北东，倾向南西，倾角67度，落差1.5米，应在回采过程中注意。
构造名称
走向
倾向
倾角
落差
F3
北东
北西
70°
12米
水文地质情况及防治水措施
井田内4-1号煤层距地表约193米，导水裂隙带高度小于4-1号煤层距地表的距离，故地表水不会通过采空导水裂隙带导入4-1号煤层。
有公式估算：
在山西朔州平鲁区西家寨煤矿有限公司南部采空区内积水面积约117.97km2，积水量87039m3；
原杏园煤矿在1992年_1997年西、东、部采空区内积水面积分别约45.81km2、14、27km2积水量分别为34029m3，10600m3，原韩佐沟煤矿在1998年至2002年采空区内积水面积约20.44km2，积水量约19492m3。
防治水措施:
4102工作面回采过程中要时刻观察水文地质情况变化，有变化时及时分析并采取相应措施。
最大涌水量（m3/h）
10
正常用水量（m3/h）
5
影响掘进的其它地质情况
瓦斯
属低瓦斯矿井
煤尘
有爆炸性危险，在生产中要落实好各项综合防尘措施
自燃
本井田4号煤层自燃倾向性质为自燃等级二级，在开采过程中应注意防范
地温
属正常区
地压
储量计算
煤
层
块
段
号
可采走向长度（m）
可采倾向长度（m）
平
面
积（㎡）
倾角（°
）
斜
积（㎡）
容量（t/m3）
厚（T）
工业储量（T）
可采储量（T）
回
收
率（%）
4
S1
844
120
101280
2
101320
1.42
7.86
1130856
904685
80
二、矿压观测资料及支护设计：
（一）矿压观测资料：
1、冲击地压分析：
白芦煤业有限公司是由原来井田相连的五个矿井整合而成的。
原来的五个矿井均开采4-1#煤层，多采用房柱式采煤法开采，没有采用过长臂采煤法，也没有进行过矿压观测，无矿压观测资料。
原五个矿井在开采期间未发生过冲击地压现象，4#煤顶底板及煤层较硬，根据周边矿井回采经验，目前无冲击地压倾向特性，本工作面暂定无冲击地压倾向性。
2、同煤层邻近采区矿压资料
同煤层同采区相邻工作面矿压观测资料暂无。
有待于今后积累补充完善。
（二）支护控制设计：
1、支护设计和材料：
1）4102综采放顶煤工作面采用液压支架支护顶板，采用全部垮落法管理顶板。
2）根据综放工作面回采所用的设备情况，依据4102综放工作面顶、底板岩性、煤层厚度等条件，4102综放工作面选用山东矿机集团公司生产的四柱支撑掩护式液压支架及配套的过渡液压支架。
全工作面液压支架安装83架，长度124.5m。
3）、支架工作阻力核算：
用工作阻力理论估算法（Ⅰ-Ⅲ基本顶支护强度算法）
PH=72.3hm+4.5Lp+78.9Bc-10.24N-62.1
式中：
PH－－额定支护强度，KN/m2
hm－－工作面煤层采高，m；
取2.8m
Lp－－基本顶周期来压步距，m；
取15m
Bc－－支架控顶宽度，m；
取1.5m
N－－直接顶厚度与采高之比。
PH=72.3×
2.8+4.5×
15+78.9×
1.5-10.24×
2.0/2.8-62.1
=318.88KN/m2
液压支架额定工作阻力算法
Qs=PHBcSc/Ks
Qs－－液压支架额定工作阻力，KN/架
Bc－－支架控顶距，最大控顶距为5.09m
Sc－－液压支架中心距，1.5m
Ks－－液压支架支护效率，支撑掩护式支架取0.8-0.85
Qs=318.88×
5.09×
1.5/0.8=3043.311KN/架
选用的液压支架工作阻力6800KN/架，故符合要求。
三、巷道布置：
1、采区巷道布置概况
工作面两条顺槽及切眼均沿煤层底板布置，两条顺槽相互平行。
运输顺槽直接与采区运输上山相联，构成工作面的运煤系统；
回风顺槽直接与采区回风上山相联，构成工作面的回风系统；
回风顺槽与采区轨道上山相联，构成工作面的辅助运输系统。
2、工作面巷道概况
（1）工作面运输顺槽顶板采用锚网带、锚索支护；
顶板选用Φ18×
2000mm螺纹钢锚杆，锚杆间、排距1000×
800mm，锚索规格Φ17.8×
11000mm，排距3m，帮为锚网支护，锚杆间排距为1000×
800mm，矩形断面，掘宽4.8m，掘高3.1m。
回风顺槽顶板采用锚网带、锚索支护，帮为锚网支护，锚杆间排距为1000×
800mm。
矩形断面，掘宽4.6m，掘高3.3m。
锚索规格为Φ17.8×
11000mm，间距3m。
（2）工作面切眼，采用锚网带、锚索、单排点柱联合支护顶板，矩形断面，工作面主切眼净宽8m，净高3.1mm，选用规格为Φ18×
2.0m螺纹钢锚杆，锚杆间、排距1000mm×
800mm；
选用规格为Φ17.8×
11000mm锚索。
因切眼断面较大，为增强支护强度，在切眼内打单排木柱。
间距2.0m。
四、工作面储量及服务年限
1、几何尺寸：
工作面长度：
工作面净煤长度为：
120m。
工作面可采长度:
844m。
综采放顶煤一次采全高，机采高度2.8m。
煤层厚度：
4.6～9.5m，平均为7.86m，容重1.42g/cm3。
2、工业储量：
844×
120×
7.86×
1.42=1130406T
3、设计采出煤量计算：
按初次放煤步距20m，停采线前30m不放顶，割煤回采率97%，放煤回采率80%计算：
割煤采出量：
844×
2.8×
1.42×
97%=390609T
放煤采出量：
（844-20-30）×
（7.86-2.8）×
80%=547685T
4、设计出煤量：
390609+547685=938294T
5、工作面设计回采率：
938294/1130406=83.01%
6、工作面服务年限：
n=844/4.2=201天
第二部分采煤方法和回采工艺
一、采煤方法
1、采煤方法的选择：
根据工作面地质资料和采煤技术手段与现有设备条件，确定工作面采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤采煤方法。
2、采高的确定
根据工作面煤厚（平均7.86m）和地质条件以及现有设备的技术性能，确定工作面使用ZF6800/20/32型放顶煤液压支架，选用ZFG7200/22/35型过渡液压支架。
综合考虑煤厚、支架支护高度和采煤机的适应高度，工作面设计采高确定为煤机割煤高度为2.8m，放煤高度为5.06m。
采放比为2.8:
（7.86-2.8）=1:
1.81
二、回采工艺
回采工艺流程：
落煤—装煤—运煤—支护（移架）—推移前部运输机—放煤—拉后部运输机—放顶
（一）落煤
1、落煤方式：
工作面采用MGT/300/730-1.1D型交流电牵引双滚筒采煤机，沿工作面双向割煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。
2、采煤机进刀方式：
采煤机进刀为自开缺口、中部斜切进刀。
本工作面采用中部斜切进刀的方式，即采煤机割到端头后，返向清扫浮煤到工作面中部，跟煤机滞后4—6架移架、推溜。
煤机在工作面中部进行斜切进刀，如此往复。
3、采煤机的主要技术特征：
序号
名称
参数
备注
1
型号
MGT/300/730-1.1D
采高范围m
2.0—3.5
3
适应煤层倾角
≤25度
适应煤层硬度
F≤4
总装机功率（Kw）
730
6
供电电压（V）
1140
7
滚筒直径（mm）
1800
8
滚筒截深（mm）
600
9
牵引速度（m/min）
0-7.7-12．8
牵引力KN
750—450
11
最大卧底量mm
280
12
机身尺寸：
长×
宽×
高（mm）
12000×
1400×
1200
13
总重量t
49.6
14
生产厂家
太原矿山机器厂
4、割煤注意事项：
（1）根据工作面煤层赋存条件，采高要保持在2.8m±
0.1m的范围内，正常情况下沿底板割煤，不允许留底煤。
（2）顶底板要割平，不得留有台阶。
（3）煤机割到机头、机尾时，必须保证将煤割平割透，保证顺槽顶底板到工作面顶底板过渡平缓。
（4）采煤机割煤时必须克服底板局部起伏，保证溜槽弯曲的垂直夹角不超过刮板输送机的技术要求。
同时保证输送机运转自如，不发生挂、卡溜槽等撞击的事故。
（5）工作面遇有坚硬夹矸时，要采取其它有效措施，严禁用采煤机强行截割。
（6）必须保证采煤机滚筒截齿完好无缺，割煤时如发现截齿丢失、严重磨损等现象时，应及时更换截齿。
（二）装煤：
采煤机割下的煤借助于滚筒上的螺旋叶片自行装入前部刮板输送机内。
放煤时通过液压支架后尾梁的摆动，将顶煤落至后部刮板运输机内。
前后部刮板运输机运煤至转载机上，然后进入顺槽皮带，通过井底煤仓至主斜井皮带到地面。
装煤注意事项：
（1）推移刮板输送机时必须保证推溜成一条直线。
（2）必须保证刮板输送机的平整，不得出现飘溜、凹溜或局部起伏太大的现象。
（3）刮板输送机机头、机尾推进度应保持一致，推移步距为0.6m。
（4）推移工作面刮板输送机时，必须距采煤机后滚筒15m后进行，不得出现急弯现象，溜子弯曲段长度不小于15米，除弯曲段外其余部分不得出现弯曲。
（5）若推溜困难时，不应强推硬过，必须查明原因处理好后再推溜。
尤其底煤出现台阶，需要采煤机重新扫底，再推溜。
（三）放煤：
煤机割煤后放煤工通过液压支架后尾梁的摆动，将顶煤放入后部刮板运输机内。
放煤由两名专职放煤工负责，采用采放平行作业、一采一放双轮顺序放煤方式。
初次放煤在工作面推进20m后进行，停采线前30m停止放煤，机头机尾各五架不放煤。
第一轮放出顶煤的1/3，第二轮放到见矸关门，两轮放煤间距严禁少于10架。
放煤工要根据后溜中的煤量控制放煤速度，工作面同时放煤点严禁超过两处，防止压死后溜。
放煤注意事项：
（1）初次放煤时，应在工作面刷帮试采离开切眼20m后进行放煤，防止将切眼支护材料冒落掉入后溜中。
（2）放煤工应加强责任心，放煤时注意观察煤流情况，遇到矸石急剧增加时要及时停止放煤，将插板打出，尾梁摆起。
（3）放煤时，若遇大块煤不易放出，可反复伸缩插板，并上下摆动尾梁使顶煤破碎、充分冒落。
（4）放煤时要加强煤质管理，见矸即停止放煤，保证含矸率及灰分不超标。
放煤严禁漏架不放，顶煤要放干净，严禁随意丢失顶煤。
加强顶煤的回收，提高回采率。
（5）应严格控制割煤和放煤的速度，确保运输煤量均衡，设备运转正常。
（6）工作面机头机尾各留5台支架不放煤，以维护出口顶板的安全。
（四）运煤：
1、工作面采用前后两部刮板输送机运煤，前部刮板输送机运煤机割煤，型号SGZ764/320型；
后部刮板输送机运尾部放煤，型号SGZ764/400型。
2、运输巷选用一部SZZ764/160型桥式转载机，一部DSJ100/100/2*200伸缩带式输送机。
3、运输设备主要技术特征：
（1）刮板输送机主要技术特征
参数
SGZ764/320型（前部刮板输送机）
SGZ764/400型（后部刮板输送机）
输送量t/h
750
800
出厂长度m
125
刮板链速m/s
1.1
电机功率（Kw）
2×
160
200
电压等级（V）
中部槽：
1500×
724×
295
槽联接方式
哑铃联接
山西煤矿机械制造公司
（2）转载机主要技术特征
SZZ764/160
1100
45
1.33
爬坡角度（度）
刮板间距（mm）
736
前移方式
迈步自移
（3）破碎机主要技术特征：
PCM132型
破碎能力t/h
最大入料粒度（mm）
700×
950（长度不限）
最大输出粒度（mm）
300
破碎锤头数（个）
132
破碎物料硬度
f≤4.5
外形尺寸（长×
高）mm
3540×
1785×
1741
11.55
（5）工作面支护
1、工作面支护：
工作面选用ZF6800/20/32型放顶煤液压支架，选用ZFG7200/22/35型端头过渡液压支架。
全面安装83架。
出口使用DW-35型单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行支护。
（1）液压支架主要技术特征
中间支架
过渡支架
ZF6800/20/32型
ZFG7200/22/35型
形式
四柱支撑掩护式放顶煤支架
≤15°
支撑高度（mm）
2000/3200
2200/3500
宽度mm
1430/1600
支架中心距（mm）
1500
初撑力（KN）
5710
6185
工作阻力（KN）
6800
7200
支护强度Mpa
0.88—0.96
0.88—0.92
移架步距（mm）
700
泵站压力（Mpa）
31.5
操作方式
本架操作
重量t
21.4
25
山东矿机集团公司
⑵单体液压支柱主要技术特征
支柱型号：
DW-35型
最大高度：
3500mm
最小高度：
2700mm
工作行程：
800mm
支柱重量：
88kg
2、特殊支护：
（1）端头支护：
工作面溜头安装两架端头过渡支架，溜尾安装三架端头过渡支架，以加强工作面端头（机头、机尾）的支护强度和支护面积。
（2）出口支护：
上下出口煤壁线起向外20m、向里至两巷放顶线使用DW35型单体液压支柱配合HDJB-1200型金属铰接顶梁使用。
运输巷从切顶排向外6m打设3排单体液压支柱加强支护，由此向外打设两排单体支柱，排距2.6m，柱距1.2m。
回风巷从切顶排向外6m打设3排单体液压支柱加强支护，由此向外打设两排单体支柱，排距2m,柱距1.2m。
切顶排密集单体支柱柱距不大于0.5m，戗柱要斜打在铰接顶梁上，柱脚与加强支护的单体支柱柱脚相对，加强支护的打设根据巷道宽度及支架的上行下窜进行适当调整，出口超前支柱初撑力不低于90kN。
要求行人、通风、运料畅通无阻。
巷道超高及顶板破碎地段要用长半圆木、道木、板枇等接实顶板，保证支柱支护高度不超过3.5米。
所有梁子的铰接销子要打到位，三用阀一律和巷道方向一致，卸液口朝向采空区。
两巷超前50米范围内不得存放备用材料配件或设备。
3、备用支护材料
工作面两巷采用DW-35型单体液压支柱配合HDJB-1200型铰接顶梁支护，DW-35型支柱备用50根，HDJB-1200型顶梁备用50根，半圆木、道木各50根，存放在巷道外面待用，无特殊情况不得动用备用材料，用后必须及时加以补充。
5、支护操作顺序和要求：
⑴采用超前支护方式，即割煤后先移支架后移刮板输送机，其工艺流程为：
割煤→移架→移刮板输送机。
⑵移架为依次顺序移架，即支架沿采煤机割煤方向依次移架。
一般情况液压支架滞后采煤机后滚筒4—6架的距离依次跟机移架；
特殊情况，例如老顶来压、顶板破碎时，应追机移架，支架滞后前滚筒1—2架。
移架步距0.6m。
（3）当煤壁发生片帮时，在采煤机割煤前必须超前移架及时支护顶板。
（4）支架为本架操作，移架步骤：
降架→移架→调架→升架。
（5）移架的注意事项：
①拉架时必须使支架保持一条直线。
②必须及时拉架，拉架距采煤机后滚筒4-6架，如果顶板压力较大或有冒顶危险时，应及时跟机拉架，以免发生冒顶事故。
③移架过程中如发生顶板破碎冒顶时，应及时超前拉架，以防止顶板继续冒落。
④移架时，要保证支架移到位，端面距应保持不超过340mm。
⑤移架时
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