回采作业规程.docx

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回采作业规程

回采作业规程

目录

第一章工作面位置及地质情况3

第一节工作面位置及井上下关系3

第二节煤层赋存及顶底板情况3

第三节地质构造4

第四节水文及瓦斯地质情况5

第五节影响回采的其它因素5

第二章采煤方法6

第一节巷道布置6

第二节设备配备6

第三节回采工艺7

第四节储量及可采期10

第三章顶板控制11

第一节工作面顶板控制11

第二节两道及上下端头顶板控制12

第三节矿压及支护质量综合监测13

第四章生产及辅助系统13

第一节运输14

第二节通风14

第三节压风、供水、防尘、排水15

第四节束管监测、注氮、灌浆15

第五节供电16

第六节照明与通讯21

第七节安全监测21

第八节瓦斯抽放系统23

第五章劳动组织及技术经济指标24

第一节劳动组织24

第二节作业循环25

第三节主要技术经济指标26

第六章安全技术措施28

第一节试运转、初采初放、末采安全技术措施28

第二节运输顺槽设备移动安全技术措施31

第三节防水、火、瓦斯、煤尘安全技术措施32

第四节顶板控制安全技术措施37

第五节工作面管理安全技术措施38

第六节工作面机运设备管理安全技术措施41

第七节煤质管理措施44

第八节其它安全技术措施44

第七章避灾路线45

第一章工作面位置及地质情况

第一节工作面位置及井上下关系

工作面位于矿井东翼，矿供应部以南，白宝铁路以东南。

对应地面较为平缓，标高在1614—1620之间，停采线位置为铁路。

基岩大多被第四纪黄土覆盖，无任何建筑物及构筑物，仅有高压线路通过。

705综放工作面井下位于矿井1090水平，上以703工作面隔离煤柱为界，下以707工作面原始煤层，东以井田可采边界为界，西以1132暗斜井保安煤柱为界（最小留设30m）。

工作面回风顺槽长665m，运输顺槽长680m，平均可采走向640m，倾斜长75—91m，平均81m，工作面坡度8—43°，平均倾角26°，工业储量94.6万t，可采煤量78万t。

经上部四个放顶煤工作面开采后长期观察，地表没有出现明显裂隙及下陷，预计该工作回采时不会对地表造成大的影响，但由于与703工作面采后叠加，可能会出现大的下沉，建议回采时建立岩移观测点加强岩移观测。

附表1-1：

工作面基本情况表

工作面基本情况表表1-1

煤层名称

一层煤

水平名称

1090

采区名称

东翼

工作面名称

705

地面标高（m）

1614—1620

工作面标高（m）

回风顺槽：

1058—1109

开采深度

（m）

590

运输顺槽：

1028—1095

井下位置及四邻采掘情况

上以703工作面隔离煤柱为界，下为707工作面原始煤层，东以井田可采边界为界，西以1132暗斜井保安煤柱为界（最小留设30m）。

工作面对应地表位置、地物、黄土层厚度

工作面位于矿井东翼，矿供应部以南，白宝铁路以东南。

对应地面较为平缓，标高在1614—1620之间，停采线位置为铁路。

基岩大多被第四纪黄土覆盖，无任何建筑物及构筑物，仅有高压线路通过。

采动沉陷及其对地表影响

经上部四个放顶煤工作面开采后长期观察，地表没有出现明显裂隙及下陷，预计该工作回采时不会对地表造成大的影响，但由于与703工作面采后叠加，可能会出现大的下沉，建议回采时建立岩移观测点加强岩移观测。

走向长（m）

665—680

倾斜长（m）

倾斜长

75—91

面积（m2）

49068

640（可采）

平均

81

采高（m）

2.6

放顶煤高度（m）

7.8

采放比

1：

3

第二节煤层赋存及顶底板情况

工作面煤层顶底板岩性：

煤层伪顶为高炭质泥岩，直接顶为粉砂岩、泥岩层，随采随落；老顶为紫红色为主的杂色、团块状细砂岩，根据701、702、703、704回采矿压观测资料，老顶周期来压步距20-30m。

直接底为9.64m厚的细砂岩。

705工作面顶板属2类Ⅲ级顶板，无冲击地压危险。

705工作面可采一层煤，煤层走向130°—139°，倾向SW，倾角8°—45°，平均26°，煤层结构单一，煤厚较为稳定，呈现东陡西缓、上陡下缓变化趋势。

煤层节理、裂隙发育，厚度平均14.14m，容重1.35t/m3，坚固性系数为1.3—1.5。

煤层较硬、较脆，节理、裂隙发育，构造简单。

附表1-2：

煤质参数表

附表1-3：

煤层顶、底板情况表

附图1-1：

综合柱状图

煤质参数表

表1-2

煤质

Wf

Ag

Vr

煤种

Qgot

Pg

Sgq

Y

工业

牌号

1.73

12.17

32.33

不粘

结煤

27934

0.0115

0.59

4.8

BN

综合评价一层煤的煤质为：

低灰、低硫、低磷，具有较高发热量的良好的动力用煤。

煤层顶、底板情况表

表1-3

顶底板名称

岩石名称

厚度（m）

岩性描述

老顶

粗砂岩

8m以上

灰白色，次为灰绿色，成分以石英为主，长石及暗色矿物为次，含有大量的岩屑及煤条带，分选磨圆度差，裂隙被方解石充填，坚硬。

直接顶

质泥岩、泥岩、粉砂岩、互层

5-40

顶部以紫色为主，向下为红、黄、绿杂色，局部岩层破碎，具有明显的擦痕，痕面光滑，中部夹1m黑色的细砂岩，破碎，下部为灰绿色，具滑感，铝物质含量较高。

伪顶

粉砂岩、炭质泥岩

4

黑色、致密，团块状，含碳量较高。

煤层

一层煤

14

黑色，条痕色为棕色，具弱玻璃光泽，层次状断口。

直接底

粉、细砂岩

10.8

上部为灰白色，厚3.6m；中部为灰绿色，厚3.5m，中夹一层0.3m泥岩；下部为灰白色，厚2m。

成份以石英为主，长石次之，含白云母碎片，分选好，坚硬。

老底

含砾粗砂岩

34

灰白色、成份以石英为主，长石次之，暗色矿物，最大砾径8—10mm，一般2—3mm，分选差，坚硬。

第三节地质构造

该煤层为一南西倾斜的单斜构造，无陷落柱、火成岩侵入体的影响。

煤层由于受同期古河床的冲刷及沉积基底不平的影响，顶、底板局部起伏变化较大。

0.5—2m落差的小断层较为发育，对回采不构成影响；F10断层处于切眼以东，落差较大，开切眼布置在断层以西，对回采不构成影响，只有西部Fa断层对工作面回采影响较大。

附表1-4：

工作面地质构造表

工作面地质构造表表1-4

构造名称

性质

走向

倾向

倾角

落差

对回采的影响程度

Fa

正断层

NW

97-112°

73°

7m

较大

F10

正断层

NE

260°

73°

5-7m

较大

总体

构造情况

在该面内，由于沉积基底不平影响，落差不大于2m倾向SW的阶梯状构造较为发育。

第四节水文及瓦斯地质情况

该工作面无经常性地表水体和地表水流，水文地质情况简单。

煤层之上10—20m有2—3层细砂岩组成的第Ⅱ含水层，钻孔单位涌水量0.00188L/s•m，渗透系数0.00516m/日，属富水性极弱的孔隙性含水层。

该区域充水来源主要为第Ⅱ层含水层水，上部回采后顶板垮落破坏该含水层，水经导水裂隙带淋入老空区。

Fa断层为张性导水断层，上部揭露处在断层面均有水渗出，但对工作面回采没有影响。

影响主要水源为703工作面回采后的空区积水及灌浆水，705回风顺槽掘进期间已向该采空区打设了26组44个探放水钻孔，累计孔长1640m，共放出水量约32500m3，剩余少量积水通过后巷留有的5个脱水孔继续放出，积水基本释放完毕。

建议回采时重点对回风顺槽24—36#测点（5—10#钻场）220m范围段继续进行补孔探放，同时加强回采期间两顺槽生产用水的排放，确保该工作面安全顺利回采。

宝积山矿为高瓦斯矿井，高瓦斯、自然瓦斯成份CH417—73.2190%，瓦斯相对涌出量11.93m3/T·d。

该工作面工业储量为94.6万T，计算瓦斯量时考虑工作面外推20m，瓦斯储存量为1090.35万m3。

在工作面掘进时进行了掘前预抽和边掘边抽，705回风顺槽共有钻场13个，钻孔总数237个孔，钻孔总长14939.54m,705运输顺槽共有钻场18个，钻孔总数353个，钻孔总长33211.63m，预计回采前瓦斯抽放量总计为450.85万m3，风排瓦斯量215.29万m3。

经计算，吨煤瓦斯抽采钻孔量为：

0.062m3/t；705综放工作面回采前瓦斯抽采率为：

41.35%；煤层残余瓦斯含量为：

3.80m3/t,符合抽采指标规定。

第五节影响回采的其它因素

工作面内存在Fa、F10断层，尤其是Fa断层将对回采产生较大的影响，回采剩余140m时，上盘顶煤变薄，断层带底煤损失较大，回采期间需要根据该地质情况研究提出相应的方案措施，确保顺利回采。

705回风顺槽与703运输顺槽留设煤柱平距9—16m，斜长30—45m，通过掘进期间打设探放水钻孔对703工作面空区积水进行了较为彻底的释放，但空区仍留有补给水的不断流入，705工作面仍存有一定的水害隐患，建议工作面回采期间继续打钻释放703空区积水，确保回采安全。

该工作面为初次动用工作面，瓦斯涌出量较大，建议加大工作面瓦斯抽放量，采取边采边抽和采空区抽放相结合办法，做好瓦斯防治工作。

井田内小煤窑对705综放工作面回采无影响。

影响回采的其它地质情况表（附表1-5）

影响回采的其它地质情况表表1-5

影响回采的其它地质情况

瓦斯

高瓦斯、自然瓦斯成份CH417-73.2190%,瓦斯相对涌出量11.93m3/T·d，采取回采前预抽及回采时抽放相结合方法，以降低煤层瓦斯含量。

煤尘

具爆炸性,爆炸性指数为29.96%。

煤的自燃

具有自然发火的倾向性,自然发火期为3-6个月。

地温

根据相邻魏矿资料，地温梯度3°/100m,正常。

地压

正常。

普氏硬度（f）

煤层

夹矸

直接顶

直接底

1.3-1.5

无

5-40

10.8

第二章采煤方法

第一节巷道布置

一、巷道系统

705工作面巷道布置有运输顺槽、回风顺槽、开切眼构成该工作面的生产系统。

705运输顺槽与705煤仓直接连接，形成工作面运煤系统。

705运输顺槽通过1132车场、暗斜井、1060材上、1090联巷形成工作面进风系统。

705回风顺槽通过1090回风上山、702材料道与1155系统上山连接，形成工作面回风系统。

二、支护方式：

工作面所有采准巷道均采用锚网支护。

705回风顺槽顺煤层走向紧跟煤层底板布置，方位130°53′39″，断面为3.8×3.3m的半圆拱形，支护形式为锚网索支护。

705运输顺槽顺沿煤层走向距离底板（法线）0-6m布置，方位130°53′39″，断面为4.5×3.3m的半圆拱形，支护形式为锚网索支护。

开切眼方位47°36′23″，工作面初采170m为俯采，为减缓工作面坡度及煤矸向架间滚落，运输顺槽超前回风顺槽7m布置。

矩形断面，净宽7.0m，净高2.6m，净断面18.2m2，倾斜长度91m。

三、采煤方法

705工作面采用倾斜特厚煤层走向长壁综采放顶煤采煤法一次采全高，全部垮落法管理顶板。

第二节设备配备

工作面配备MG250/600WD采煤机１台；SGZ730/200刮板输送机两台（前后各1台），运输能力700t/h；SZZ730/160转载机1台，输送量700t/h；PLM1000破碎机１台，能力1000t/h；DSJ-1000/80/160皮带运输机1台，输送量800t/h；选择设备配套能力满足要求。

ZZFT10400/20/32型端头支架1付、ZFG5200/20/32型过渡支架3付、ZF4800/17/28型基本支架50—58付；、BRW-315/31.5乳化液泵2套、KBSGZY-1000/6、KBSGZY-800/6移动变电站各1台。

附工作面设备配置表（表2-2）、工作面设备布置图（图2-1）。

附图2-1：

工作面设备布置图

附表2-1：

工作面设备配置表

工作面设备配备表表2-2

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

使用地点

１

移动变电站

KBSGZY-800/6

台

1

运输顺槽

KBSGZY-1000/6

台

1

运输顺槽

2

馈电开关

KBZ-630/1140

台

2

运输顺槽

3

软启动

QBR-400/1140

台

2

运输顺槽

4

真空启动器

BQJZ-400/1140

台

5

运输顺槽

5

照明综保

ZBZ2-10/1140

台

1

运输顺槽

6

采煤机

MG250/600WD

台

１

工作面

7

刮板运输机

SGZ730/200

台

１

工作面前部

8

刮板运输机

SGZ730/200

台

１

工作面后部

9

转载机

SZZ730/160

台

１

运输顺槽

10

破碎机

PLM1000

台

１

运输顺槽

11

皮带运输机

DSJ-100/80/160

台

1

运输顺槽

12

乳化液泵

BRW315/31.5

套

2

运输顺槽

13

卡轨车

SQ-120B

套

1

回风顺槽

14

调度绞车

JD-25及JM-14

台

4

运输顺槽3台、回风顺槽1台

15

端头支架

ZZFT10400/20/32

付

１

工作面下端头

16

基本架

ZF4800/17/28

付

58

工作面

17

过渡架

ZFG5200/20/32

付

3

工作面下口

第三节回采工艺

一、回采工艺流程

回采工艺流程：

705工作面采用倾斜特厚煤层走向长壁综采放顶煤采煤法一次采全高工艺进行回采，采放工艺为一采一放从下向上间隔多轮放煤法。

1、工艺流程：

割煤→移架→推前溜→拉后溜→放顶煤。

2、斜切进刀工艺：

采煤机从20#支架开始向下斜切进刀割煤，割止工作面下端头时，完成斜切进刀；调转采煤机牵引方向，调换滚筒位置，下滚筒升起挑顶，上滚筒降下扫底，向机尾割煤，前溜机头追机推溜至斜切进刀位置；采煤机割止工作面上口后，将两滚筒降至装底煤位置，采煤机下行至起始位置斜切进刀，推移前溜至机尾（附图2-3）。

3、移架、推溜：

移架操作方式为手动本架快速操作，从下向上进行分段移架，严禁相邻两架同时移架。

下口斜切进刀顶底割完后，煤机上行至25#支架处停机，及时20#以下支架移到位，并将进刀段前部输送机推至煤壁；二次启动采煤机上行顶底一次割好，煤机停到上口，快速将20#以上支架移到滞后煤机5副支架，采煤机下行装煤到进刀段，从下向上将进刀段以上前部输送机推至机尾。

采煤机滚筒割顶过后立即伸出前探梁护顶，滞后距离不得超过2m。

注:

推前溜须超前采煤机15m，移架须滞后采煤机15m，使前溜有足够的弯曲长度。

4、移架操作顺序：

（a）被移支架左右相邻支架的推前溜操作手把打到推溜位置；（b）将本架的移架操作手把打到拉架的位置；（c）降柱（50-100mm），同时收回侧护板和平衡油缸,但不可全部收回；（d）随着支架的前移收回伸缩梁；（e）支架移到位后，立即升起立柱；（f）伸出平衡油缸和侧护板护严顶，护帮板必须紧贴煤壁，使各操作手把归零位。

注：

如遇工作面煤帮松软、顶板有抽冒现象时，提前将该段支架拉移进行护帮护顶。

二、各工艺关系及具体要求

1、落煤方式

（1）采煤机割煤方式：

从下向上单向割煤，往返一次割一刀。

采用MG－250/600－WD型电牵引双滚筒采煤机，滚筒直径1.8m，截深0.6m。

（2）采煤机滚筒位置：

采煤机上行割煤时下滚筒割顶，上滚筒割底，割煤速度不得超过4m/min。

下行时上下滚筒扫底清煤。

煤机斜切进刀及割煤示意图（2-2）

2、装煤方式

采用MG－250/600－QWD型采煤机螺旋滚筒配合SGZ－730/200前部运输机铲煤板装煤，后部放落顶煤从放煤口直接装入SGZ－730/200后部运输机。

3、运煤方式

工作面采用SGZ－730/200前、后部运输机运煤，运输顺槽采用SZZ－730/160转载机和DJS－1000/160皮带运输机运至705煤仓后由主井皮带运至地面。

4、推溜、移架

（1）伸前探梁：

采煤机割煤后追机伸出伸缩梁并打开护帮板及时护顶护帮。

（2）推前溜：

采煤机上行割顶扫底装煤，追机顺序推移前溜，推移顺序由下向上，推移步距0.6m，前溜弯曲段长度15m。

（3）移架：

推移前溜时从下向上顺序移架，移架距采煤机下滚筒7.5m时停止移架，移架步距0.6m，擦顶带压移架。

（4）拉后溜：

每循环采煤机进刀结束，前部运输机移近煤壁，支架处于最小控顶距状态后，再拉移后溜，拉移顺序由下向上，拉移步距0.6m。

5、放煤工艺

705工作面初采期间不放顶煤。

放煤步距：

放顶煤采用两采一放，即放煤步距1.2m。

放煤方式：

根据我矿已采的三个综放工作面放煤经验，选用单轮间隔放煤，即每次割帮推移前后溜后，按每隔一付支架的顺序放煤（第一帮选用单号架放煤，第二帮选用双号架放煤）。

端头架不放顶煤。

三、顶煤弱化

705综放工作面，煤层硬度系数为1.3－1.5，煤层节理、裂隙发育，垮落充分，块度小，可放性强，通过支架尾梁反复推撞，能满足压碎回收后部顶煤的要求，因此705综放工作面不进行专门的顶煤弱化。

第四节储量及可采期

一、工业储量

工作面可采走向长640m，倾斜长81m，煤层平均厚14.1m，设计采高2.6m，放高7.8m,容重1.35t/m3。

（开切眼以东煤量不参与计算）

工业储量：

94.6（万t）（根据不同块段的参数计算）

二、回采率

1、设计煤柱损失

工作面设计停采线距离煤仓口45m。

煤厚11m。

煤柱损失：

Q=30×11×81×1.35=36805（t）（不参与工作面回采率的计算）

2、工作面下口过渡圆弧段底煤损失

运输顺槽距离底板3-5m布置平均5m，岩顶板（或煤层中山板）布置圆弧段长10m。

设计底煤损失：

1/2×640×14.1×5×1.35=12096（t）

3、断层带底煤损失（设计断层上盘断层带30m留三角底煤，平均厚5m，共两条断层）

1/2×30×81×5×1.35×2=16402.5（t）

4、初采损失确定设计5m不放顶煤

5×90×10.4×1.35=6318（t）

5、工作面割煤损失640×81×2.6×1.35×3%=5458.8（t）

6、未采损失设计10m不放顶煤

10×80×10×1.35=10800（t）

合计：

36805+12096+16402.5+6318+5484.3+10800=87905.8（t）

7、放顶煤工艺及其它因素煤量损失为8%

640×81×14×1.35×8%=78382.1（t）

8、可采煤量=工作面储量-设计损失

=94.6-（87905.8+78382.1）=78（万t）

回采率=可采煤量/工业储量×100%

=78/94.6×100%=82.5%

三、可采期限

可采储量÷月产量＝78÷5.9＝13.2（个月）

第三章顶板控制

第一节工作面顶板控制

一、工作面支护方式

工作面采用ZF4800/17/28型支撑掩护式低位放顶煤液压支架支护。

附表3-1：

工作面支架参数表

附图3-1、3-2、3-3、3-4：

工作面常规支护平、剖面图（最大、最小控顶距，三机配套主要尺寸）。

二、采空区处理方法

采用全部垮落法处理顶板。

三、特殊时期的顶板控制

工作面初采初放、末采收尾、过地质构造带等特殊时期工作面支护方式仍为正常情况下的支护，加强支护措施另行编制。

工作面支架参数表

名称

支架型号

架宽（m）

高度（m）

控顶距（m）

初撑力（KN）

工作阻力

（KN）

自重

（T）

数量

（副）

最大

最小

最大

最小

基本支架

ZF4800/17/28

1.35~1.65

2.8

1.7

7.6

6.5

3878

4800

18

58

过渡架

ZFG5200/20/30

1.36~1.76

3.0

2.0

7.5

7.0

3204

5200

20.17

3

端头支架

ZZFT10400/20/32

2.54

3.2

2.0

9.6

9.0

9032

10400

41.5

1

表3-1

第二节两道及上下端头顶板控制

一、上下端头支护

工作面下端头采用ZZFT10400/20/32型端头支架沿运输顺槽巷中支护。

端头架下帮较宽时支设单体柱配套1.2—1.5米的方木垂直巷道支设。

上端头接基本支架到上帮宽度大于0.6m时，采用DZ-35单体液压支柱配套HDJA1000一字型铰接梁交替沿走向支设。

放顶线支设一梁二柱戗棚，戗角65°～75°。

工作面推进过程中，上下端头支护根据支架放顶线前移，与放顶线保持平齐，不准超前或滞后。

二、两道超前支护

705运输顺槽断面为半圆拱形，超前支护用DZ-35单体液压支柱与3.6mπ梁配合支护，支柱初撑力≥90KN，高度3m，底板侧距帮0.3m，顶板侧距帮0.3m，顶部用板皮或方木呈“#”字型绞实，支设平衡。

单体液压支柱垂直顶、底板支护，柱距0.8m，排距3m，采用“一梁三柱”支设，支设长度100m，视回采时矿压超前显现增设，单体柱必须穿靴支设，柱靴规格为：

1500×180×180mm的旧道木。

705回风顺槽断面为半圆拱形，超前支护用DZ-35单体液压支柱与与2.6mπ梁配套支护，支柱初撑力≥90KN，高度2.8-3.2m，支柱距顶底板侧的距离均为0.5m，单体液压支柱垂直顶、底板支护，柱距0.8m，排距2.5m，支设长度100m，视回采时矿压超前显现增设，单体柱必须穿靴支设，柱靴规格为：

1500×180×180mm的旧道木。

附705两道超前支护示意图。

（图3-5）

第三节矿压及支护质量综合监测

一、矿压观测目的

1、通过对工作面压力观测数据的分析处理，结合两道变形情况，掌握顶板初次来压、周期来压步距，及时预报来压时间，提前做好工作面切顶、片帮、抽顶的预防措施的落实。

2、通过对工作面压力观测数据的分析处理，结合两道变形情况，掌握顶板初次来压、周期来压步距，记录来压时的煤帮片帮、支架安全阀开启、底板下滑及采空区悬顶情况，为确定支架在大倾角条件下的适应性、稳定性提供科学依据。

3、为顶板垮落时的瓦斯涌出规律研究及采空区防灭火提供科学依据。

二、监测方法、内容及监测系统设置

1、工作面两道矿压观测系统

采用YHY60型压力监测系统（无线）观测测站的巷道顶板压力及超前支护质量，确定超前应力范围，为初次及周期来压步距提供依据。

2、工作面观测

通过实时连续观测支架工作阻力，同时结合煤壁片帮、架前抽冒、支架安全阀开启、采空区悬顶等现象记录，分析确定初次及周期来压步距。

（1）监测仪器

初期工作面安装基本架58付，每隔10付支架在支架上下柱上安装数字压力计表各一块，共在6付支架上安装，进行在线数字观察，间断性观测支架受力变化情况，尤其是在初期来压、周期来压及煤帮片帮时必须及时观测，