3111高档普采工作面改.docx
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3111高档普采工作面改
3111高档普采工作面
回
采
作
业
规
程
矿名：
鸿兴煤业
施工区队：
采煤工区
工作面编号：
3111
编制时间：
二〇一〇年元月
会审名单
总工程师__________________________
开掘副总__________________________
安监处__________________________
矿调度__________________________
生产科__________________________
地测科__________________________
通风区__________________________
机电科__________________________
煤质科__________________________
一采区__________________________
采区主管__________________________
施工队组__________________________
编制__________________________
3111高档普采作业规程会审纪要
时间：
二〇一〇年一月二十五日地点：
会议室
主持人：
白玉龙
参加人员：
董红卫孙谦方成刚杨建忠郭志伟常盛发布继平王永欢
娄书亚元金周
内容：
1、工作面遇断层、顶板破碎处，施工单位必须编制专门措施人员方可进入煤壁区从事支护工作。
2、煤机割煤时每割30~35m必须停煤机、停运输机并闭锁，保证及时窜梁护顶。
作业现场组与煤机之间必须保证足够安全距离。
3、支架必须安设压力表，每架必须安设一组压力表，以便及时反映顶板压力。
4、煤机上、下行割煤和清理浮煤时金属网按规定必须及时挂设。
5、工作面端头支柱和和两道超前支护都必须拴稳绳。
6、支架间距500-1500mm时，必须使用双“л”型梁支护作为临时支护，并及时进行调架；支架间距超过1.5m时，及时加装支架。
7、工作面悬顶面积超过2×0.5m2时必须采取强制放顶措施进行处理。
8、每班必须对两道及工作面的支护情况进行巡视，发现问题及时处理。
9、工作面回采前必须组织全体人员认真学习本规程，考试合格后方可上岗。
生产科整理
二〇一〇年一月二十五日
目录
第一章地质和矿压观测资料1
第一节地质资料1
第二节矿压观测资料3
第二章采煤支护及回采工艺3
第一节支护方式及计算3
第二节采煤方法9
第三节回采工艺9
第三章循环作业、劳动组织、主要技术经济指标13
第一节循环作业13
第二节劳动组织形式13
第四章主要生产系统15
第一节材料运输系统15
第二节运煤系统15
第三节排水系统15
第四节供电系统15
第五节通风防尘系统15
第六节安全监测监控系统19
第五章主要安全技术措施21
第一节一般规定及标准化要求21
第二节顶板管理21
第三节综合防尘措施25
第四节防灭火措施26
第五节防治水技术措施26
第六节局部冒顶及大面积冒顶处理措施27
第七节斜巷运输安全措施27
第八节初期来压、周期来压措施28
第九节采煤支护措施28
第十节破煤、装煤（特殊情况下需要放炮）31
第十一节运输34
第十二节安全监控设施的安设和安全管理措施36
第十三节其他安全技术措施37
第十四节安全管理制度41
第六章煤质管理48
第一节煤质要求48
第二节保证煤质的措施48
第三节保证煤炭回收率的措施48
第七章避灾路线及应急预案48
第一节工作面水灾避灾路线48
第二节工作面火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故避灾路线48
第三节发生重大事故时的应急预案48
第一章地质和矿压观测资料
第一节地质资料
1.概述
13111工作面位于该矿井田区域的中下部，运输大巷的北翼。
地面标高1275m，工作面标高1093～1198m。
该面西面为尚未回采的实体煤，东面为原3113工作面采空区。
附：
采区概况一览表1.1
采区概况一览表表1.1
水平名称
＋1100
采区名称
3111
地面标高（m）
＋1275
井下标高（m）
＋1145
地面的相对
位置及建筑物
地面的相对位置在下宝丰村西的山体上，地面无建筑物。
井下位置及
回采对地面
设施的影响
13111工作面位于井田北翼边界附近，运输大巷以北，井田西边界以东，该工作面回采时、地面为相对施工地点高差175m的山体,回采后对地面无大的影响。
邻近采区
开采情况
3113采空区对3111采面回采时影响很小。
工作面距临界瑞祥煤业有限公司采空区留有40m的保安煤柱。
走向
354-355°
倾向
80-90°
长度
550m
2.图纸要求
2.1回采工作面平面布置图，比例1：
1000；
2.2顶底板综合柱状图，比例1：
200；
2.3工作面巷道实测剖面图，比例1：
200。
2.4地质说明书
文字说明书单位：
m、t
概
况
煤层名称
3
水平名称
＋1100
采区名称
北翼采区
工作面
13111
地面标高（m）
＋1275
工作面标高（m）
＋1093～＋1198
地面位置
该工作面对应地面无村庄，均为山岭。
井下位置及四邻采掘情况
该工作面位于进风大巷右翼，左面为3113工作面采空区，上部为煤炭实体，北部为井田边界保护煤柱和断层。
回采对地面设施的影响
地面无设施
走向长（m）
550
倾斜长（m）
119～120
平面积
斜面积（m2）
65450/
66000
煤
层
煤层总厚（m）
2.8～3.2
3.0
煤层
结构
2.0
煤层倾角
（°）
2～50
可采指数
1.00
变异系数
6.5%
稳定程度
较稳定
该工作面回采山西组3煤，为灰暗色、玻璃-沥青光泽。
3煤层稳定，厚2.6～3.2m；直接顶为砂质页岩，厚5m，底板为泥页岩厚2.2m。
煤
质
Mad%
Ad%
Vdaf%
St.d%
CRC
煤岩类型
煤质牌号
0.82
23.43
15.98
21.04
6
半亮型煤
焦煤
煤
层
顶
底
板
类别
岩石名称
厚度（m）
岩性特征
伪顶
泥岩
0～0.2
工作面局部存有伪顶
直接顶
砂页岩
4～6
5.0
银灰色，较为松软，结构简单随采随落。
老顶
中细砂岩
8.7
灰白～浅灰色，中等稳定，稳定类型Ⅲ
老底
碳质泥岩
2.2
深浅灰色，泥岩为主
地
质
构
造
该工作面煤层呈单斜构造，地层走向北东-西南，倾向NW，地层起伏较大，构造较为简单
走向
南-北
倾向
西-东
倾角
落差
水
文
地
质
该区3煤顶板含水层富水性较差，在断层及裂隙发育处有滴、淋水现象。
上部顶板在周期来压时会有淋水出现，水量10m3/h左右
正常涌水量
0.05～0.10m3/min
最大涌水量
0.5m3/min
防治
措施
材料道、皮带机道清理干净，建立完善的排水系统。
影
响
回采
的
其
它
因
素
地温
该区地温对工作面无影响
地压
该工作面上部为未开采实体煤，其下部为3113采空区。
瓦斯
该瓦斯绝对涌出量0.82～4.60m3/min。
煤尘
该面煤尘爆炸指数21%。
煤的
自燃
该面煤层自燃发火期12个月。
普氏
硬度
煤层
夹矸
直接顶
直接底
2～3
2～5
4
3～5
储
量
计
算
煤
层
块
段
编
号
平
面
积
m2
倾
角
函
数
斜
面
积
（m2）
平
均
厚
度
容
重
t/m3
工
业
量
万t
回
收
率
%
可
采量
万t
备
注
3
3
0.9986
66000
3.0
1.35
95
问题
及建议
1、工作面直接顶发育处顶板破碎,老顶致密、坚硬。
2、工作面中部有落差为0.6m倾向断层，过断层时需要制定特殊措施加强支护。
3、加强3111工作面在周期来压时水的管理，要及时排除，防止流进工作面。
第二节矿压观测资料
2.1根据以往的经验及矿压资料
2.1.13111工作面位于进风大巷北翼，上部为未开采的实体煤，下部为已回采结束的3113工作面采空区，3111工作面两道及切眼掘进过程中均未发生冲击地压现象，由此可见此面无冲击地压危险倾向。
2.1.2根据以往回采工作面周期来压经验，3111工作面直接顶初次来压步距9m，老顶初次来压步距为15~20m周期来压步距24m，来压时，顶板下沉，支柱下缩，支柱工作阻力平均在20Mpa左右。
2.1.3根据相邻的采区3113工作面作业规程设计的支护强度和密度，在顶板初次来压和周期来压期间，最大平均支护强度为300KN/m²，顶底板移近量100～120mm左右，来压显现程度不强烈，周期来压不明显。
正常情况下，最大平均支护强度221KN/m²，平均顶底板移近量50～60mm左右，巷道超前影响范围一般8m左右。
第二章采煤支护及回采工艺
第一节支护方式及计算
1工作面采高岩性分析与支护控制方案
该工作面回采山西组3煤，黑色，玻璃-沥青光泽，半亮型煤，由亮煤、暗煤条带组成。
3煤发育稳定，一般厚1.80～2.20m。
但该工作面煤层厚度约在3.0m左右，该工作面煤层有一层伪顶，上覆直接顶为砂页岩厚4～6m，银灰色，性脆，含植物化石碎片随采随落。
初放期间，主要影响是老顶，老顶为中细砂岩，厚度8.7m，顶板为中等稳定顶板，必要时可采取加强支护措施。
2支护设计
2.1支架选型
根据以往的矿压观测资料，3号煤层最大支护强度为22.1t/m2，即所需支护强度为0.221Mpa。
本工作面采用ZH/2400/24/32/Wf型悬移顶梁液压支架120架控制顶板，支护设计即为液压支架的选型设计。
ZH/2400/24/32/Wf型悬移顶梁液压支架技术参数见下表
ZH/2400/24/32/Wf型悬移顶梁液压支架技术参数表
名 称
单 位
参 数
备 注
支架高度
mm
2100～3300
支架长度
mm
2882
支架宽度
mm
950
两顶梁中心距
mm
531
支架行程
mm
800
支柱数量
根
4
支柱直径
mm
φ125
最大件重量
kg
1500
支架重量
kg
2000
工作液
M10乳化液
浓度2～3%
泵站额定压力
Mpa
19.6-31.5
工作阻力
KN
1870
初撑力
KN
960
支护强度
Mpa
0.6
3111工作面主采3煤，平均厚度2.40m，最大厚度3.0m。
该面3煤整体连续发育，回采初期，夹矸较薄，后期夹矸逐渐发育，工作面倾角20～50跟顶回采，回采初期采高较大时，可适当留底煤开采。
支护选用ZH/2400/24/32/Wf悬移顶梁液压支架进行支护。
2.2顶板支护强度计算
经验公式Pt=9.81hγk=9.81×3.0×2.5×6=441.45KN/m2
式中：
Pt—工作面合理的支护强度，KN/m2
h—工作面采高，m；
γ—顶板岩石容重，t/m3
k—工作面支柱支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般取4～8；现取系数6
因此该工作面预计的最大平均支护强度应为442KN/m2
2.3支架的支护强度
支架的工作阻力P支=1870KN
支架支护面积S=3.682×0.950=3.50m2
式中：
S（其中支架长度3.682m，0.950m为支架宽度）
2.4支架支护强度验算
P=P支/S=1870÷3.5=534.3KN/m2
k=534.3/441.45=1.21＞1.2
即支护强度为理论值的1.21倍。
备用系数合理，可满足支护要求。
采用公式及参数均按经验值所定。
通过对照，选用ZH/2400/24/32/Wf悬移顶梁液压支架能够满足工作面支护要求。
2.5、液压支架的工作方式和移步方式
本工作面安装ZH/2400/24/32/Wf型悬移顶梁液压支架120架，对顶板实行全部垮落法控制。
最小控顶距3.08m，最大控顶距3.68m，移架步距0.6m。
2.5.1.液压支架的工作方式和移步方式
采用追机移架的方式对顶板进行及时支护。
将工作面分为4段，每段长度30m，安排支架工2名负责本段的移架和移溜工作。
移架顺序：
采煤机割煤——伸出右前伸梁——清理滞后采煤机15m推移刮板输送机————收回右前伸出梁——分别将左梁前柱和后柱提起离开底板——推移左顶梁规定步距——撑好四柱，打足初撑力——移齐托梁——分别将右梁前柱和后柱提起离开底板-——移动右梁与左梁齐——然后调整架位——撑好四柱，打足初撑力（依次往复循环）
2.5.2移架技术要求：
（1）升起翻转梁应滞后采煤机底滚筒3～5架，不得超过6架。
（2）对所有支架从机头开始按顺序编号进行管理。
（3）移架步距为600mm，移架时要挂线，随时进行调整，保证支架排成一条直线，偏差不超过±50mm。
（4）本工作面移架为邻架操作，移架时必须两人作业，其中一人操作移架，操作时注意观察顶板、煤帮，另一人在相邻支架的安全地点观察移动情况，并在升柱时调整好支柱位置，保证支柱与顶梁的平面垂直，以免损坏柱销及顶盖。
（5）移架后，顶梁端面距不大于300mm。
（6）由于地质构造等因素造成顶板不平时,在构造带附近要采取平缓过渡,两相邻支架在纵向上所允许的最大高度差为60mm,若超过允许值时,应在支架上垫木板等物体至允许值内,保证顶梁上背严背实,以使支架达到初撑力,不得取掉托梁连接销进行支护。
（7）移架时，人员严禁接触顶梁活动部位，避免发生挤伤事故。
（8）升柱使顶梁接触顶板后，应继续注液3～5秒，保证达到初撑力。
（9）工作面顶梁移齐后再开始移托梁。
移托梁必须在班组长指挥下进行，保证将托梁移齐。
（10）支架要垂直顶板，歪斜小于±5°。
当倾角大于15°时，有防倒、防滑措施。
（11）工作面悬移支架下所有支柱钻底如超过100mm时，必须穿鞋。
如果顶板破碎，在切顶线吊挂钢丝绳网挡矸，材料使用5分绳，长2m，每架4根。
如出现顶板突然来压要及时撤人。
（12）移架时，必须一次移完整支架，严禁只移左梁不移右梁。
（13）本工作面采用及时支护的作业方式，即以采煤机割煤为中心，沿工作面紧跟采煤机移架、推移输送机等。
2.6工作面端头支护和两巷超前支护
端头支护形式：
上端头采用配套的专用3架端头支架进行维护。
下端头采用DZ-35型单体液压支柱，配合3.6mπ型金属顶梁“四对八根”π型金属顶梁，对梁直线柱交错迈步支护，对梁中心距200mm，如果顶板破碎，在切顶线设置挡板或吊挂钢丝绳网挡矸。
如出现顶板突然来压要及时撤人。
超前支护:
两道安全出口：
材料道、运输机道从煤壁线向外需扶打20m走向双排超前架棚。
回风顺槽架棚分别位于距巷道上、下帮肩窝300mm的位置，运输顺槽下帮架棚位于距巷道下帮肩窝500mm，上帮架棚位于巷道中偏上位置，保证留有大于700mm人行道。
梁子用1.2m金属铰接顶梁，巷道上帮的铰接顶梁梁销小头向下，巷道下帮的铰接顶梁梁销小头向上。
两道超前使用D-35单体支柱，特殊情况可根据现场情况使用不同规格的单体液压支柱。
支柱垂直于煤层顶、底板扶设。
支柱初撑力不低于90KN，并要求走向成直线。
支柱钻底量大于100mm时要使用柱鞋，回撤架棚前必须将巷道内的浮煤清理干净。
（一）金属支架的超前支护
两条顺槽超前支护采用超前20m采用1.2m金属铰接顶梁配合DZ-35型单体液压支柱，保证一梁一柱。
（1）超前支护采用20m范围内支设两排支架，单体柱上拴好防倒绳防止柱倒伤人，支架距帮超过500mm时必须及时补打支柱。
（2）为保证机组能割通煤壁，割煤前首先进行替换工作面帮棚腿工作，每次只准回一架，严禁多回撤。
（3）回棚腿前，要求在原棚梁下两侧距梁头0.4m处各设一根单体支柱，将顶梁顶起升紧，人工用小铁锹挖开棚腿下方，而后将棚腿取出，材料巷有棚腿不好取时可使用回柱绞车慢速拉出。
（4）回出的棚腿要整齐地堆放在两巷30m以外不影响行人和作业的地点，且回棚工序必须三人配合，一人检查监护，两人作业。
（5）保证液压泵站压力不得小于20Mpa，单体柱的初撑力不得小于50KN。
（二）锚杆支护段的超前支护
（1）两巷超前支护采用20m范围内支设两排支架。
（2）支设时要将DZ－35型单体液压支柱、1.2m金属铰接顶梁梁直接支设在金属网下。
（3）将金属铰接顶梁顺巷道方向，距离巷道两帮400毫米布置，支柱排距2.2m，顶板不平时用构木接顶，构木要打紧打牢。
（4）巷道顶板，使用12#菱形金属网，长边顺巷道方向铺设，长边和短边均对接，用14#联网铅丝双股扭结不得少于3圈，联网间距不大于200mm。
（5）发现巷道超前支护有漏液柱、有裂痕的金属铰接顶梁，要及时进行更换，巷道内支架要完整无损，高度不低于1.8m。
（6）保证液压泵站压力不得小于20Mpa，超前支护上单体柱的初撑力不得小于50KN。
（7）将超前支护单体柱挂好防倒绳。
将防倒绳钩挂在网上。
（8）支柱要支在相邻两排顶锚杆的中间，要打成一条直线，其偏差不得超过±100mm。
（9）超前支护范围内严禁堆放闲置设备及杂物。
（三）顺槽尾巷支设
锚杆部分
（1）在端头支架外侧至煤柱均匀布置顺槽基本支架。
采用DZ-25型支柱及3.6mπ型梁组成支架，柱距0.8m，排距为0.6m。
错梁齐柱式布置，对梁间距0.3m，梁交错0.60m，迈步步距1.2m，保证一梁三柱。
（2）顺槽尾巷支护梁与工作面切顶线相齐，放顶要以交错迈步的形式及时前移。
靠老山侧按规定打好密集支柱。
回撤支柱前将顶板锚杆支护的螺丝松开并回收，锚索使用起锚机回收，保证顶板能及时跨落。
（3）单体柱要使用防倒绳。
（4）当梁出现裂折现象时要及时进行更换。
金属棚支护部分
（1）机头、机尾各使用一对3.6m的兀型钢梁托着工作面帮顺槽支架。
（2）托梁支设在顺槽支架下，与工作面端头支架的第一架梁的距离不大于0.5m，齐梁支柱式布置，对梁间距0.2m，迈步步距1.2m，梁交错0.60m，保证一梁三柱。
（3）托梁尾端与工作面切顶线相齐，放顶前要及时前移。
（4）托梁下支柱在移机头、机尾前一梁三柱，移机头、机尾时可交替回柱，但必须保证前梁两柱，后梁三柱，并坚持先支后回的原则。
（5）放顶时，托梁要及时前移，遇到托梁脱离上方支架时必须使用柱帽将其垫平、垫稳。
（6）移托梁时，必须有三人进行作业，一人升柱，二人架梁，否则不得进行移梁作业。
（7）移托梁时，必须停止工作面输送机、转载机的运转，且在移托梁前，严禁提前回出切顶线支柱，禁止把托梁顶端伸入落山。
（8）当托梁出现裂折现象时要及时进行更换。
（四）巷道的回撤
材料巷与运输巷都要与工作面收齐（运输巷可适当放宽一排），回收由两个生产班的机头、机尾巷道循环工进行，回收时，必须在回撤单排密集支柱之前进行，且使用回柱绞车进行回柱放顶作业。
（1）回撤巷棚必须至少三人进行，一人观察情况并指挥，两人操作。
（2）回撤巷棚必须遵循由里向外，先支后回的原则。
（3）回棚时，要求在距所回棚梁外侧0.2m的地点支设两根戴帽点柱，间距2m，然后将支承顶梁的单体支柱缓慢卸载，将梁取下。
并运出工作面外30m的地方，堆放整齐。
（4）回棚时，人员必须站在支架完整，有掩护的地方，找好退路，方可进行。
（5）巷棚回收完毕，进行超前切顶线柱支设与旧切顶线柱的回柱放顶工作。
（6）回棚时所有材料必须回收干净。
（7）皮带巷侧回收材料从皮带联络巷运出。
2.7备用支护材料
1.按工作面正常使用量的10％准备DZ-35型单体液压支柱、π型梁，按使用量5%备用φ125mm的集控式双向液压支柱，备用材料存放在材料巷距工作面50～80m处，专人负责并挂好标志牌。
2.堆放材料场地要保持整齐清洁，码放材料时按品种、规格分类码放整齐；料垛的边缘距轨道不得少于0.5m，高度不超过1.5m。
2.8坚硬顶板的控制
由于工作面采用液压支架，初撑力大，可有效控制顶板，当工作面落山悬顶大于2×5m2或冒落高度不充分，小于1.5倍采高时，要加强矿压观测，加快移架速度同时保证支柱的初撑力。
必要时在右架增设支柱加强切顶力。
2.9老顶初次来压和周期来压及回收工作面的顶板控制
2.9.1.开工前，要编制可行的初采初放安全技术措施。
2.9.2.移架时必须将顶梁的前端顶在煤帮上。
2.9.3.加快移架速度，升柱时要保证液压支柱有足够的初撑力。
2.9.4.控制采高，把采高保持在3000±100mm之间。
2.9.5.支柱要支正、支牢，与顶梁成90°支撑；顶板压力大时，可以使前柱向老唐侧，后柱向老塘侧各有30～50的迎角。
2.9.6.加强对支架的检修，防止漏液、窜液，降低支架的支撑效果。
2.9.7.顶板初次来压或悬顶超过规定时，应在右架戗窝加装一根戗柱，每架一根，且要经常进行矿压观测。
支柱严禁打在托梁下。
2.9.8.班组长要加强在工作面的巡视，如果落山有大的响动，应及时组织人员撤出工作面。
2.9.9.保证泵站压力不低于20Mpa，每班检查工作面支柱，发现支柱卸载或失效要及时更换。
考虑端头和超前支护，本工作面需要铰梁和支柱参数如表：
柱梁
使用地点
合计
工作面
超前支护
端头支护
备用
支架
120
3
123
支柱
40
80
32
20
172
π梁
40
8
10
58
3顶板控制设计参数
顶板控制数据
直接顶：
厚度（m）
初次垮落
步距（m）
悬顶距离（m）
完整性
指 数
分类（类）
岩层层数
备注
5.0
9
2
0.5
3
3
老顶：
厚度（m）
结构形式
初次来压步距（m）
周期来压步距（m）
老顶级别（级）
备注
8.70
拱梁
15~20
30
Ⅲ
底板：
底板种类
允许比压（MPa）
底板种类
柱鞋直径（mm）
备注
碳质砂岩
6.6
Ⅲ
300
直接底
细砂岩
31.9
Ⅵ
/
老底
4乳化液泵
4.1乳化液泵的型号、数量
本工作面配备2台BRW125/31.5乳化液泵站供液，主进管路为4S—φ25mm-36Mpa高压胶管，主回液管路为2S—φ32mm-16Mpa低压胶管。
4.2泵站设置
泵站设置在3111工作面回风顺槽内，随着工作
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