4321工作面回采作业规程初稿1Word格式.docx
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0°
～6°
简单
10°
稳定程度
不稳定
煤
层
情
根据4321回风顺槽掘进过程中探到的资料分析，4321工作面从转载巷至回风顺槽500米处，煤层较厚达2.3至2.8米之间，煤层结构为（从底板向上）0.8～0.9米煤、0.1米泥岩、0.4米煤0.15泥岩0.7～0.8米煤、0.3炭质泥岩（局部为煤和炭质泥岩互层）、在上为泥质；
501米至765米煤层较厚达2.1至2.3米之间，煤层结构为1.7米煤、0.1～0.4米细砂岩、0.3～0.6米煤、顶板为泥岩；
00
根据4321运输顺槽掘进过程中探到的资料分析，4321运输工作面从转载巷至回风顺槽300米处，煤层较厚达2.1至2.6米之间，煤层结构为（从底板向上）1.3～1.7米煤、0.1～0.3米泥岩和细砂岩互层（极不稳定）、0.50～0.7米煤0.3炭质泥岩（局部为煤和炭质泥岩互层）、在上为泥质；
300米至520米煤层较厚达2.1至2.6米之间，煤层结构为1.6米煤、0.01～0.2米细砂岩或泥岩互层、0.8米煤、顶板为泥岩（顶板破碎）；
530米至713米煤层较厚达1.9至2.3米之间，煤层结构为1.5～1.8米煤、0.01~0.2米细砂岩、0.2～0.5米煤、顶板为泥岩；
质
Mad（%）
Ad（%）
Vdaf（%）
Std（%）
Ogr。
Ad（MJ/kg）
煤岩类型
牌号
4.01
16.55
45.25
0.65
4000
丝质亮煤
CY41
表1-2
煤层
顶板
底板
情况
顶底板
岩石名称
厚度（m）
岩性特征
直接顶
泥质
3.35
灰色泥岩：
具滑面，上细下粗，下部含粉砂。
粉砂岩
0.8
浅灰色粉砂岩：
显似水平层理，含炭。
泥岩
3.7
略含炭质，上部含粉砂，中部含炭，且多光滑面，与上层渐变，局部含砂。
0～0.5
夹细砂岩条带，显黄色斑点弱风化，分界明显。
伪顶
炭质泥岩
0.3
黑灰色，夹亮煤条带。
1.8～2.8
暗煤，粉末状，碎石，夹亮煤条带，含黄铁矿薄膜，顶部20cm为半暗煤。
1、2煤层间距
砂质泥岩、细砂岩
2.6～9.0
浅灰色粉砂岩，夹细沙岩条带，上部含煤质，见植物化石碎片，含少量云母，中部夹5~6cm亮煤条带，下部显斜波状层理。
2煤
1.7～1.9
暗煤，上下部为块状碎块状，中部为粉末状含2~5cm黄铁矿结核及薄膜，夹亮煤条带。
2煤和3煤层间距
碳质泥、泥岩互层
0.2～0.5
略含炭质，上部含粉砂，中部含炭，且多光滑面，与上层渐变。
3煤
1.5～1.8
暗煤，上下部为块状碎块状。
0.3～1.2
黑灰色、局部含砂质泥岩。
地
构
造
该面地质构造中等，影响回采的地质因素主要为断层大于1米断层见（附表1）。
1煤层顶板为泥岩，顶板松散，易冒落。
水文
地质
及防
治水措施
4321工作面地质构造比较简单，在掘进工程中探到在巷道局部顶板上部（3.0米泥岩）有一层0.5米左右的砂质泥岩局部含淋水，但是本工作面裂隙发育、断层赋存较多，不排除裂隙水通过断层导入工作面，工作面的重点工作是防治水，要求回采时必须加强工作面和巷道水文地质的观察和管理，在回风和运输巷要有充足的排水实施；
4321工作面相对于地面无河流、水库等大的地表水体，编制《防治水措施》，做到“先探后采”。
最大涌水量
0.05m3/h
正常涌水量
0.001m3/h
影响
回采
其它
瓦斯
煤尘
煤尘爆炸指数52.3%
煤的自燃
煤的自然发火期最短3～6个月
地温
地压
普氏硬度
（f）
煤层
夹矸
直接顶
直接底
1～3
2～4
1～2
2～3
表1-3
储
量
计
算
块段号
（游标值）
倾向长
（常数）
斜面积
煤厚
容重
（t/m3）
工业储量
（t）
回采率
（%）
可采储量
1
215
162
34830
2.2
1.38
104022
2
121
123
14883
61143
3
330
23830
58687
合计
223852
98
219375
问
题
及
建
议
1、该面小断层发育，受其影响，煤层厚度变化较小，顶板岩石裂隙发育，易冒落，回采过程中应加强顶板、底板维护，提高工程质量，防止冒顶。
2、工作面煤层受采空区动压影响，顶板破碎，压力较大，回采过程中重点加强支护，防止发生冒顶，提高工程质量。
3、1煤层顶板为泥岩，易冒顶，回采过程中必须坚持“先探后采”，加强顶板支护管理。
4、4321工作面回采过程中一直在西二皮带巷、西二总回风上部回采，工作面和西二总回风层间距在2.6米左右；
此外，在回采过程中一次要经过以下废弃巷道：
4123回风、4262运输联络巷和4262回风联络巷；
4112运输、回风、材料道、通路；
4252运输、回风、材料道、通路；
4242运输、回风、材料道、通路；
4232运输、回风、材料道、通路；
4222运输、回风、材料道、通路；
4212运输等废弃巷道上方回采经过，由于废弃巷道回采时间过长，很难确定当时回采对顶板的破坏情况，防止发生贯通情况，要求回采时必须编写在废弃巷道上方回采的《安全技术措施》，工作面在回采过程中必须延1煤底板回采。
附
图
1、4321综合柱状图
2、4321工作面剖面图
3、4321工作面设计图1:
1000
序号
位置
走向
倾向
倾角
落差
备注
F1
回风顺槽190米
N6°
W
SE
40°
2.4
F2
回风顺槽230米
N12°
33°
F3
回风顺槽310米
N10°
E
68°
2.0
F4
运输顺槽120米
N32°
NE
74°
1.2.3地质特征
1、煤层及顶底板、地质构造、水文见地质说明书。
（地质说明书附后）
2、工作面储量
依照工作面设计及地质资料，该工作面面长164.5米，煤层厚度2.1米，煤层容重取1.4，工作面地质储量为223852吨，可采储量为219375吨。
3、瓦斯、煤尘、自燃发火情况：
根据该工作面准备时煤层揭露情况看，局部煤层厚度变化较频繁；
煤尘有爆炸性；
煤层以自燃发火，最短发火期3个月。
4、矿压观测情况：
根据已回采结束的西采区工作面矿压观测资料，初次来压步距6-9米，周期来压步距7-12米。
5、存在问题及意见：
该工作面从揭露情况看，煤层倾角变化较大，一般0度左右，局部超过10度。
另外煤层底板炭质泥岩起浮不定，地质构造较多，这对移架工作会带来一定难度。
工作面两道压力较大，巷道变形严重，要做好两道的日常检查维护工作。
第二章采煤方法和回采工艺
2.1采煤方法
2.1.1采煤方法的选择依据及采煤方法的确定
根据技术部提供的工作面地质资料和现有的采煤技术手段与设备性能，经过充分的经济技术比较，确定该面采用后退式综合机械化倾向长壁式一次采全高，全部垮落采煤法，全部垮落管理采空区。
2.1.2采高的确定
煤层平均厚度2.1m，采高确定为沿煤层顶底板回采，采高控制在1.9～2.3米之间。
2.2回采工艺
2.2.1落煤
1、落煤方式
工作面采用MG2*125/571-WD型交流电牵引采煤机煤沿工作面双向割煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。
2、采煤机的进刀方式
工作面采用煤机自开缺口，割三角煤端部斜切进刀方式。
其过程如下：
（1）当采煤机割至工作面端头时，其后的输送机槽已移近煤壁，采煤机机身处尚留有一段下部煤[图2-1（a）]；
（2）调换滚筒位置，前滚筒降下、后滚筒升起并沿输送机弯曲段返向割入煤壁，直至输送机直线段为止。
然后将输送机移直[图2-1（b）]；
（3）再调换两个滚筒上下位置，重新返回割煤至输送机机头处[图2-1（c）]；
（4）将三角煤割掉，煤壁割直后，再次调换上下滚筒，返程正常割煤，
[图2-1（d）]
图2-1工作面端部割三角煤斜切进刀
（a）起始（b）斜切并移直输送机（c）割三角煤（d）开始正常割煤
1-综采面双滚筒采煤机；
2-刮板输送机
3、落煤工具
（一）工作面落煤：
选用MG2*125/571-WD型可调高双滚筒采煤机，采煤机的主要技术特征（见表2-1）。
表2-1MG2*125/571-WD型采煤机主要技术特征表
名称
技术参数
适应采高（m）
1.5～2.1
电机型号
MG2×
125/571-WD型
滚筒直径（m）
1.4
电机功率（KW）
及电压（V）
2×
125
660/1140
牵引方式
机载交流中压变频调速、齿轮销轨式无链牵引
防尘方式
内外喷雾
卧底量（mm）
重量（t）
28
牵引速度（m/min）
7～12
生产能力（t/h）
460
截深（m）
0.60
外型尺寸（mm3）
11278x1990x1400mm
2.2.2装煤
煤机割下的煤一部分直接落入工作面刮板输送机，另一部分通过煤机螺旋滚筒与输送机的铲煤板联合将煤炭装入工作面刮板输送机。
2.2.3运煤
1、工作面采用一部刮板输送机运煤，输送机型号为SGZ730/400，长度165m（见表2-2）。
表2-2SGZ-730/400型可弯曲刮板输送机主要技术特征表
设计长度
165m
电压
1140V
输送量
450t/h
刮板链型式
中双链
刮板链速度
1m/s
圆环链规格
φ26/73×
92mm扁平链
电动机型号
YBSS-200单速电机
适应工作面倾角
20°
功率
200kW单速电机
中部槽尺寸
1500mm×
590mm×
263mm
转速
1480r/min
中部槽型式
铸焊封底
中部槽结构
铸焊封底
中板厚度
25mm
底板厚度
16mm
减速器
200kW行星减速器
紧链形式
闸盘紧链
销轨节距
125mm
2、顺槽运输方式：
运输顺槽铺设SZZ630/75转载机一部，长度为50m；
SJ-80型胶带输送机3部，长度为890m。
（1）SZZ630/90中双链刮板转载机（见表2-3）
表2-3运输顺槽SZZ630/90转载机主要技术参数
长度
25m
900t/h
刮板链速
1.4m/s
YBS-90
1140/660V
75kW
型式
26×
92-C
最小破断负荷
850kN
链条中心距
120mm
刮板间距
736mm
整体焊接箱式封底结构
爬坡角度
与皮带机有效搭接长度
12m
移动方式
配拉移装置
（2）SJ-80型胶带输送机二部，长度分别为550、200m（见表2-4）。
表2-4运输顺槽运输设备主要技术参数
型号
运输长度
运输能力
胶带输送机
SJ-80
150KW
890m
300t/h
第三章工作面支护
3.1工作面支护设计
3.1.1、根据西采区地质、回采资料分析及验收支护设计
1、回采资料
初次跨落步距：
4.8～7.2m，初次来压步距：
6～9m，周期来压步距：
7～12m，影响范围：
30m，高峰区：
6～9m，4321工作面直接顶：
2类，老顶：
II级
2、工作面支护能力验算：
该面直接为碳质泥岩2.1米,1.3米浅灰白色细砂岩，成分石英长石及云母含炭，0.8米劣质煤、碳质泥岩，0.7米直接顶黑灰色、局部含砂
根据顶底板岩性分析，周期来压时支架承受够的支护强度按以下公式计算：
（以下数据依据设计说明书）
Q=N×
M×
R
式中：
N—工作面采高的倍数，取8
M—工作面采高，取2.0R—岩石比重，取27KN/m³
P=N×
R=8×
2.0×
27=432KN
该面普通支架ZY3400/11/23型掩护式液压支架最大支护强度为Q1=0.50～0.58Mpa，过渡支架为ZYG3400/11/23型支架，最大支护强度为Q1=0.50～0.58MPaMpa，因Q<
Q1，Q<
Q1，故支架支护强度符合要求。
3、工作面顶板管理
（1）、该工作面顶板管理采用全部跨落法管理顶板。
（2）、工作面最大控顶距4040mm，最小控顶距3440mm，放顶步距600，如端面距大于300mm，应采取临时支护措施，顶板破碎超前过棚。
3.2支护形式
3.2.1基本支护
工作面选用ZY3400/11/23型掩护式液压支架进行支护，根据液压支架平均宽度1.5米计算，工作面共需安装110架。
支架的主要技术特征（见表2-5）。
表3-1ZY3400/11/23型掩护式液压支架的主要技术参数
支架主要技术参数
支架高度（m）
1．1～2.3
支架宽度（m）
1.43～1.60
中心距（m）
1.5
支护宽度（m）
初撑力（KN）
2616
支护强度（MPa）
0.50～0.58
工作阻力（KN）
3400
对底板比压（MPa）
1.42~1.63MPa1.42～1.63MPa
泵压（MPa）
30
操作方式
手动临架操作
重量（Kg）
11500
拉架力（KN）
454
3.2.2支护方式
（1）当顶板较完整时，采煤机割煤后，滞后采煤机后滚筒4～6架移架，再推移刮板输送机，回采过程为：
割煤→移架→推刮板输送机。
（2）当顶板较破碎或煤壁片帮时，不必等到采煤机割煤，支架利用煤壁的空隙前移，使片帮处的顶煤得到提前支护，此时的回采工艺为：
移架→割煤→推刮板输送机。
（3）移架方式及操作顺序
工作面支架前移采用顺序移架方式，即支架沿煤机的割煤方向依次前移，移动步距等于煤机截深。
工作面支架移架操作为临架操作，其操作顺序为：
降柱→收前伸缩梁→移架→升柱→伸前伸缩梁。
（4）生产过程中，要保持支架底座与底板接触严实，以防断支架底座。
（5）工作面支架布置图（见附图1）
3.2.3两道支护
（1）工作面两道上下端头支护形式为：
上下端头使用一架π型梁，上下端头梁与支架间距小于0.5米，一梁三柱，上下端头前20米范围内，支柱间距为500mm，并悬挂防倒柱绳。
（2）两道超前支护为100m，其中双排40m单排60m。
用DZ2.8单体液压支柱配合铰接顶梁沿巷道走向对顶板进行超前支护，并悬挂防倒柱绳。
（3）要求单体液压支柱倾向、走向上线，原则上居中布置，保证人行道宽度≮0.8m，巷道高度≮2.0m,并拴牢防倒绳。
两道100m超前支护单体初撑力≮50KN。
两道出口4～5m超前加固的支护，要求上下两端头的支架与相邻π型距离≯0.5m。
保证人行道宽度≮0.8m，巷道高度≮2.0m，初撑力≮50KN，并拴牢防倒绳。
单体支柱三用阀注液口一律指向工作面老塘侧，支柱手把向外。
（4）上下隅角采用DZ2.8或DZ2.5米单体液压支柱配合铰接顶梁沿工作面走向，与工作面为45度夹角，并悬挂防倒柱绳。
3.2.4备用支护材料
（1）备用材料管理：
所有备用材料均码放在材料道距工作面150～200m范围内，物料分类上架单侧码放整齐，挂牌管理，所有料架必须上线，物料间距大于0.7m，距轨道间距大于0.5m。
（3）在用支护材料管理：
两道备用与待回收材料同一地点放置时，间距大于2m。
备用单体支柱垒放要有防倒塌设施。
3.3顶板管理
1、顶板管理方法：
采用全部垮落法管理顶板，放顶步距为600mm。
2、控顶距
最小控顶距为：
3440mm。
最大控顶距为：
最小控顶距＋循环进尺，即3440＋600=4040mm。
3、初次放顶和正常放顶期间的顶板管理。
（1）初采期间成立以生产矿长为首的初放领导小组，每班设专人观测顶板状况，保证支架初撑力不低于24MPa。
（2）初放和正常放顶期间，工作面备用料场必须备齐直径Φ160mm以上、长度1.6m～4m的各种规格的圆木，不少于40根，并备齐备足物料，以备工作面急需之用。
所有物料必须码放整齐，挂牌明示。
（3）初放及正常放顶期间，工作面要做好“一通三防”管理及工程质量管理工作，工作面工程质量达到“三直一平两畅通”标准。
4、两道柱梁回出方式
采用人工配合“手拉葫芦”将柱梁回出。
第四章工作面生产能力及主要生产系统
4.1工作面生产能力
本面采用采放平行作业，每割一刀为一个循环，循环进尺为0.6米，早班检修4小时后，4小时割2刀煤，中、夜班生产各完成4个循环，日循环个数为8。
循环产量
Q=LMHrC=164.5×
0.6×
1.4×
0.93=257t
式中L：
工作面长164.5m
M——深0.6m
H——煤层厚度（取平均采高2米）
r—煤的容重取1.4t/m³
C——工作面回采率0.93
日产量
Q=NQI=8×
257×
0.9=1810t
n——日循环数10
Q——循环产量
I——循环率0.9
4.2材料运输系统
1、工作面材料运输路线
地面料场→主斜井→主斜井底车场→西大巷→西二材料道→西二材料道平台→4321回风巷或4321运输巷
2、材料回收路线
4321工作面→4321运输顺槽→西二材料道→西大巷→主斜井底车场→主斜井→地面
4.3运煤系统
4321工作面刮板运输机→4321运输顺槽转载机→4321运输顺槽胶带输送机→4321转载皮带巷→4321转载溜子→西二皮带巷→副斜井一部胶带输送机→地面。
4.4排水系统
根据地质资料，因推下山及平行煤层，在回采初期4煤顶板的砂岩水、采空区水及工作面防尘用水等将汇聚于切眼下口。
正常情况下涌水量0.1m3/h，最大1m3/h，在运输顺槽低洼处打一个容积为1×
1×
1m3的水仓，安装一台QSK7.5KW潜水泵（一台备用水泵），连接￠89钢管用于排水。
排水路线：
4321回风顺槽→4321回风顺槽辅助联络巷→西二皮带巷→斜井底主副水仓→地面
1、每班必须落实人员排水，及时排净积水。
2、每班必须观察水量变化，若有增大，及时向调度室及工区汇报，以备及时采取措施。
3、确保排水管路的畅通，无漏水或堵塞现象。
第五章通风系统
5.1.1核定依据：
徐矿司【2005】164号《徐州矿务集团有限公司矿井风量计算细则》。
5.1.2核定参数：
1、工作面长：
162米；
2、采高：
2.10—2.30米；
3、最大控顶距：
4.04米；
最小控顶距：
3.44米；
4、工作面最多人数：
不超过50人。
5.1.3、工作面需要风量核定：
1、按气象条件计算：
Q采=Q基本*K采高*K采面长*K温
=60*V采*S采max*70％*K采高*K采面长*K温
=60*1.0*[4.04*2.30-（1.32+1.17）]*0.7*1.0*1.0*1.0
=286m3／min
Q采—采煤工作面需要风量，m3／min；
Q基本—不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3／min；
K采高—采煤工作面采高调整系数；
K采面长—采煤工作面倾斜长度调整系数；
K温—采煤工作面温度与对应风速调整系数。
其中：
Q基本=60*V采*S采max*70％（m3／min）；
V采—采煤工作面适宜风速，m/s；
S采max—采煤工作面最大控顶距时净断面积，㎡。
2、按工作面温度选择适宜的风速计算：
Q采=60*V采*S采平均
=60*0.85*〔（4.04+3.44）÷
2*2.30-（1.32+1.17）〕
=312m3／min
V采—采煤工作面风速，m/s;
S采平均—采煤工作面最大和最小控顶距净断面积的平均值，㎡。
3、按回采工作面同时作业人数计算：
Q采=4N=4*50=200m3／min
N—工作面最多人数。
5.1.4、按风速进行验算：
15S平均＜Q采＜240S平均=15*﹙4.04+3.44﹚÷
2*2.30＜312＜240*〔（4.04+3.44）÷
2*2.30〕=130＜312＜1920
通过以上计算和验算，4321综采工作面的风量确定为312m3／min；
工作面最大控顶距为4.04m，最小为3.44m，采高按工作面实际最大采高确定为2.30m，风量取最大值312m3／min。
5.2通风路线
主、副井----井底车场----西大巷——西二材料道----4321运输顺槽----4321工作面----4321回风顺槽----西二总回风----南二总回风巷----2#风井----地面
5.3防尘系统
5.3.1防尘方式
工作面两道距面上、下出口50m范围内和工作面防尘用高压胶管防尘，工作面及皮带机道转载点，卸载点安装喷雾装置，煤机使用内外喷雾防尘，煤机防尘水压（动）不低于1.5Mpa,否则必须使用喷雾加压泵,工作面每架下必须安装一组架下喷雾,割煤和移架时都必须及时打开喷雾降尘。
5.3.2
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