木木煤矿采区布置及采煤方法.docx
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木木煤矿采区布置及采煤方法
唐庄煤矿采区布置及采煤方法
一、采区巷道布置
唐庄煤矿为煤层群开采，采区采用集中下山提升，单翼布置，各煤层在每阶段用水平石门联络。
其中：
主下山用于提升煤炭，运送物料，进风；副下山铺设排水管道，用于行人和进风；开掘一道回风上山，专门用于回风。
在各阶段主下山设甩车场，通过石门与各煤层水平大巷连接。
运输大巷都布置在煤层中，尤其20煤层和21煤层顶板分别为十灰和十二灰，煤层顶板稳定，煤质较坚硬，易维护，且煤层起伏和断层、褶皱小，保证巷道较为平直，便于电瓶车运行。
沿煤层布置采区运输大巷，掘进费用低，掘进出煤就能抵消掘进费用；减少了矿井排矸量，降低了矸石运输及处理费用；由于大巷和采区巷道都在煤层中布置，因此减少了联络巷的岩石掘进工程量，而且减少了辅助运输环节，从而节省了岩石巷道掘进费用、辅助运输费用和人员。
采区回风巷道集中布置，采区有一道总回风上山，各煤层工作面回风巷采用水平石门联接到总回风上山，然后联通矿井的总回风道。
布置形式简单，通风效果好，风阻小，风流易于调节，有利于矿井通风安全。
-225m水平设中央变电所和主排水泵房，-330m水平设采区变电所以及排水泵房。
各煤层工作面上下巷均沿走向布置，水平巷道坡度采用+0°20′，相当于6‰的坡度。
回采工作面上下巷沿水平布置，可以与采区巷道直接连通，均采用电瓶车串车运输。
采用这种布置形式，工作面长度受煤层赋存倾角的影响，同一工作面在上下巷相同高差的情况下，当煤层倾角大时，工作面长度变短，当煤层倾角较小时工作面变长。
为解决这一问题，在工作面的长度超过两部刮板运输机的运输长度时，即在工作面的这一位置，从工作面下巷开掘上山，在工作面中部布置中间腰巷，将一个工作面分为上下两个工作面进行回采。
回采工作面的切眼布置，一般沿采区边界煤柱开掘，在工作面回采时，采取落后多走档的形式，把工作面调正，基本不影响回采工作面的产量。
工作面的上巷采用沿空留巷，即把上一工作面的运输巷作为下一工作面的材料道。
回采工作面采用这种沿走向灵活的布置方式，减少了采区煤柱的损失，提高了矿井的资源回采率，同时也减少了回采工作面老塘积水的可能性，增加了矿井生产的安全系数。
采区巷道布置见附图（4-2）
采区巷道布置图（4-2）
二、采煤方法及采煤工艺
1、工作面概况及采煤方法
（1）工作面概况：
回采工作面均沿走向布置，上下巷均为水平巷道。
17煤层厚0.22m~1.47m，局部含有夹矸，夹矸厚0.3m~0.9m；煤层倾角16°~26°。
17煤层伪顶0.3m，直接顶为泥页岩，老顶为太原组九灰，底板为泥岩，煤层中小断层发育。
20煤层厚度在0.2~1.88m之间，倾角16°~26°，直接顶为十灰,底板为砂质泥岩。
21煤层厚度在0.36~1.0m之间，倾角16°~26°，直接顶为十二灰，底板为砂质泥岩。
瓦斯绝对涌出量0.62m3/min，煤层自然发火期3~6个月。
工作面长度80~180m，工作面走向长度300~700m，采高0.6~1.2m。
（2）采煤方法：
走向长壁后退式采煤方法。
工作面采高：
一次采全高，不破顶底板。
20煤层采高平均0.71m左右；21煤层采高平均0.65m左右；17煤层平均采高0.82m。
（3）工作面设计参数
工作面长度：
一般为90m左右。
当受煤层产状影响时，如：
煤层变薄，工作面变长，设计时工作面长不超过200m。
工作面走向长：
工作面走向长度根据采区形状和采区煤层赋存情况，随机而定，走向长一般保持在200~700m。
平均倾角：
20°。
煤层厚度：
17煤最大1.47m，最小0.22m，平均0.82m；20煤层最大1.88m，最小0.20m，平均0.71m；21煤层最大1.0m，最小0.36m，平均0.65m。
可采储量：
工作面可采储量因各煤层厚薄不均，差别较大。
21煤层薄，工作面储量少，17煤层相对较厚，储量相对多一点。
总体看工作面储量在3~12万吨。
走向长壁工作面示意图（4-3）
可采期：
随工作面储量大小而定，最短3个月，长的到1年多。
工作面下运输巷
2、采煤工艺
（1）爆破落煤
工作面采用打眼装药放炮方法破煤，爆破落煤时要求保证进度，工作面平直，不留顶煤，不破坏顶板，不崩倒支柱，尽量降低炸药和雷管的消耗；根据煤层的硬度、厚度、节理裂隙以及顶底板的状况，确定钻眼爆破的参数，包括：
炮眼的排列，角度、深度、装药量、一次起爆长度以及爆破次序等。
a炮眼布置形式：
根据工作面顶底板条件、煤质硬度及节理发育程度采用三花眼布置或五花眼布置形式。
b炮眼角度：
炮眼与煤壁的水平夹角为80度，为不崩倒支柱，使水平方向的最小抵抗线朝向两柱之间的空档。
顶眼、底眼距顶板、底板均为200mm左右，以不破坏顶板和底板为原则。
c炮眼深度：
每次进度为1m，实际深度视工作面炮道大小及顶板情况而定。
d装药量计算：
根据经验，一个炮眼装一管药，如煤层坚硬，可装一管半药。
采用正向装药，使用黄泥和水炮泥封口，封泥长度按煤矿安全规程第329条规定执行；全串联放炮方式，一组装药一次起爆；若工作面不正常，则视现场情况按专门制定的特殊措施进行放炮。
（2）煤炭运输
工作面溜子道采用SGB—420/30型刮板溜子，工作面采用搪瓷溜子自溜运煤，下巷接车，采用CDXT——2.5B蓄电式电机车牵引1T矿车串车,运至-300m车场，再经￠1.6绞车提升至￠1.6车场，再运至-225m井底车场，经主井到地面。
（3）工作面支护
①普通支护：
普通支护形式：
工作面内使用DZ系列单体液压支柱配半圆木或小帽板进行点柱支护，底板松软时要穿柱鞋；
普通支护材料，规格型号：
单体液压支柱规格有：
DZ0.8-25/100型以及DZ0.6-25/100型等几种。
半圆木规格为φ10~15cm长度为30cm的圆木一破二；帽板不小于15×20cm，厚度3~10cm；柱鞋不小于30×30cm，厚度10~30cm；方木规格为10×15×120cm；
普通支护的柱排距及支护密度：
支柱柱排距均为80±10cm；支护密度为1.56棵/每平方米。
采用的支护工具：
XRB-40/200型乳化液泵，DZ—Q型注液枪，尖头平顶锤，卸载手把和长柄卸载手把（把长加系长不少于100cm）。
②特殊支护：
对柱：
老顶初次来压和顶板压力异常增大时，要靠老塘排加对柱，作为密集支护，加强支护和利于切顶。
木垛：
工作面上下出口都要加打木垛，上出口采用两个木垛交替迈步前进，木垛随回料随拆移前进；下巷木垛间距不超过3米，并留作护巷木垛。
③端头支护：
下端头支护：
靠下出口在煤壁打一长约5米的超前档，超前档内用单体液压支柱打一排超前支护，柱距80±10cm，移溜头时，要先补打后拆移。
溜头以里，贴下巷在工作面下口打木垛，木垛间距不超过3米，并留作护巷木垛。
上端头支护：
溜子两侧用单体液压支柱打好压柱，溜尾以里打两个木垛，交替迈步前进，随回料随拆移。
④两巷维护：
上巷维护：
超前20米上、下邦打柱子加固上巷，顶板破碎时，要留煤垛，打板棚。
下巷维护：
超前20米打长板棚，工作面以里长板棚滞后20米回出；紧贴下巷在工作面下口打好永久性护巷木垛，木垛间距不超过3米。
支护要求：
保证两巷在出口以外20米范围内高度不低于1.6米，断面不低于设计断面的60%；如果高度不够或断面不足，要用及时卧底，刷邦或者挑顶。
⑤支护顺序和要求：
进入工作面要先检查后工作。
先用铁锨（锨头加柄长大于80cm）找掉活矸伞沿，整理好被崩倒的支柱，然后才能攉煤；在顶板破碎或压力大时，要先打好临时支柱。
柱子要打在实底上，不得打在浮煤浮矸或底炭上，支柱要正规，垂直顶底板，并向老塘，向上各有3°~5°迎山角。
掌握好柱置，做到横成排竖成线。
泵站压力要保证在18MPa以上，单体液压支柱要有足够的初撑力，100mm缸径的单体液压支柱的初撑力要在90KN以上,80mm缸径的单体液压支柱的初撑力要在60KN以上。
严禁使用失效的单体液压支柱，发现坏柱子要及时更换，单体液压支柱下井前都要经过试压检查，不合格的柱子不得下井使用。
严格按设计的柱排距支柱，柱排距控制在80±10cm以内，保证支护密度，顶板破碎时，要适当缩小柱距。
单体液压支柱以上要用半圆木或小帽板，严禁打秃头柱子，底软时要穿柱鞋，保证支柱钻底量不大于100mm。
木垛要打在实底上，保证基础平稳，层层对齐；木垛构件均为方木，1米见方，每端留有10cm法头，四角用木楔楔紧，打足劲，保证木垛有足够的预紧力。
工作面支架布置示意图（4-4）
薄煤层炮采工作面支架布置示意图（4-4）
（4）顶板管理
①顶板管理方法：
采用全部垮落法管理顶板。
20、21煤层工作面煤层顶板为灰岩，经过一定步距后缓慢下沉自行垮落；17煤层工作面顶板为泥岩，老塘顶板随工作面回柱及时垮落。
②工作面一般实行“三.四”档管理，柱排距都为80±10cm；最大炮道不超过160cm，最大控顶距不超过400cm，最小控顶距320cm；放顶步距80cm；
③初次放顶要由生产科，安全科和工区派人组成初放领导小组，现场指导和监督，放顶期间支柱齐全。
放顶前要加强对工作面顶板、支护及压力情况的观测，保证所有支柱都有足够的初撑力和正常的支撑力，发现洩压的柱子要立即更换。
④回料方式：
工作面回料由专业回料组进行，回料至少两人一组，一人操作另一人监护，严禁单人回料：
回料使用长柄卸载手把，把长加系长不少于100cm；顶板破碎时要先用木柱打好替柱。
回料以上7米以下10米范围内不得进行其他作业，回料上下30米范围内不得装药，放炮。
上巷木料用回料机回出；下巷板棚拆移后要在上邦补齐点柱，支护好下巷，留作下面上巷使用。
（5）循环作业、劳动组织、主要技术经济指标
a循环作业
每茬炮进一档，循环进度1m，日进度3m，每日三循环。
作业方式：
随采煤、随整修、随回料，即采用“随采随准”的作业方式。
循环作业图表（4-5）
回采工作面循环作业图表（4-5）
班次
夜班
早班
中班
时间
02468
10121416
18202224
工作面长度（m）
80
60
40
20
图例
b劳动组织
劳动组织主要以专业工种为主，混合工种为辅，组织正规循环作业。
劳动组织及出勤表（4-1）
表（4-1）劳动组织图表
序号
工种
劳动组织
总计
在册
班次
夜班
早班
中班
1
打眼工
3
3
3
9
12
2
装药放炮工
2
2
2
6
9
3
维护员
1
2
1
4
5
4
攉炭工
6
6
6
18
21
5
回料支柱工
2
2
2
6
9
6
溜子司机
1
1
1
3
3
7
送饭工
1
1
1
8
材料员
1
1
1
3
3
9
班长
2
2
2
6
6
10
工区干部
1
1
1
3
3
11
合计
19
21
19
59
72
c主要技术经济指标表（4-2）
表3-2主要技术经济指标
序号
名称
单位
数量
备注
1
工作面走向
m
300~700
2
工作面倾斜长
m
90~200
3
煤层厚度
m
0.6~1.2
4
工作面倾角
（º）
15~26
5
循环进尺
m
1
6
循环产量
t
90
7
日循环产量
t
180～270
8
循环率
%
95
9
平均日进尺
m
2.85
10
平均日产量
t
260
11
可采期
d
90~360
12
日出勤人数
升级会员 