ZY1300026557D煤矿大采高14316作业规程.docx
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ZY1300026557D煤矿大采高14316作业规程
目录
第一章概况-2-
第一节工作面位置及井上下关系-2-
第二节煤层-3-
第三节煤层顶底板-3-
第四节地质构造-4-
第五节水文地质-4-
第六节影响回采的其他因素-5-
第七节储量及服务年限-6-
第二章 采煤方法-8-
第一节巷道布置-8-
第二节采煤工艺-8-
第三节设备配置-9-
第三章顶板管理-15-
第一节支护设计-15-
第二节工作面顶板管理-19-
第三节端头顶板管理-24-
第四节顺槽顶板管理-26-
第五节矿压观测-30-
第四章生产系统-31-
第一节运输系统-31-
第二节通防与监控系统-36-
第三节排水系统-45-
第四节供电系统-46-
第五节工作面通讯及照明系统-50-
第五章劳动组织和主要经济技术指标-51-
第一节劳动组织-51-
第二节主要经济技术指标-52-
第六章灾害预防及避灾路线-53-
第七章煤矿井下安全避险六大系统及职业危害防治-53-
第一节煤矿井下安全避险六大系统-53-
第二节职业危害防治-56-
第八章煤质管理-58-
第九章安全技术措施-58-
第一节一般规定-58-
第二节爆破管理-59-
第三节其他-59-
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
143上16工作面位于十四采区西南部，西邻东滩煤矿与鲍店煤矿井田边界；北邻143上15工作面采空区、14318工作面（未采）与14317工作面（未采）；东邻143上03（西）综采工作面采空区；南邻143上02（西）综采工作面采空区。
切眼东帮与143上03-2工作面切眼西帮间距10m布置；设计停采线：
运顺侧位于切眼内帮以西620.0m处，轨顺侧较运顺侧向西调斜20.0m。
工作面位置及井上下关系表表一
煤层名称
3上煤层
水平名称
-660
采区名称
十四采区
工作面名称
143上16综采工作面
地面标高
+44.6～+44.21
+44.43
工作面标高
-498～-524
-511
地面位置
143上16工作面地面相对应位置位于泥河以西，后樊庄村以南，工作面西部进入村庄保护煤柱。
井下位置及四邻采掘情况
143上16工作面位于十四采区西南部，东起开切眼（切眼东帮与143上03-2工作面切眼西帮间距10m布置），西至设计停采线（运顺侧位于切眼内帮以西620.0m处，轨顺侧较运顺侧向西调斜20.0m）。
西邻东滩煤矿与鲍店煤矿井田边界；北邻143上15工作面采空区、14318工作面（未采）与14317工作面（未采）；东邻143上03（西）综采工作面采空区；南邻143上02（西）综采工作面采空区。
回采对地面设施的影响
工作面西部进入后樊庄村保护煤柱线，回采前村庄已搬迁。
走向长（m）
轨顺：
640
运顺：
620
倾斜长（m）
合面前：
150.3
合面后：
161.3
面积（m2）
98785
第二节煤层
本工作面回采3上煤层，煤层地质情况如表二所示。
煤层情况表表二
煤层厚度（m）
4.70～5.77
5.07
煤层结构
简单
煤层倾角（°）
0°～
8°
4°
开采煤层
3上煤
煤种
气煤
稳定程度
稳定
煤层情况描述
工作面回采山西组3上煤层，黑色，半暗型煤，以暗煤为主，夹镜煤条带，厚层块状，内生裂隙发育，3上煤层厚度4.70m～5.77m，平均5.07m，煤层厚度稳定。
煤层结构简单，距3上煤底板之上1.85m～2.50m处，含一层较稳定的泥质粉砂岩夹矸，厚度0.02m～0.03m。
煤层普氏硬度f=2～3。
附图1：
143上16综采工作面地层综合柱状图。
第三节煤层顶底板
煤层顶底板情况表表三
顶底板
名称
岩石名称
厚度（m）
岩性及物理力学性质
最小～最大
平均
基本顶
中细砂岩
9.86～19.70
14.78
浅灰～灰白色，以石英为主，含少量长石及云母碎片，致密坚硬，厚层块状，钙质胶结，缓波状层理。
f=6～7
直接顶
粉砂岩
2.73～5.30
4.01
深灰色，致密性脆，泥质胶结，富含植物碎屑化石和黄铁矿质点，底部相变为泥岩。
f=4～5
直接底
粉砂岩
1.77～3.25
2.51
深灰色，泥质胶结，局部相变为泥岩。
f=4～5
3下煤
3下煤
3.17～3.55
3.36
黑色，半暗型煤，以暗煤为主，夹镜煤条带，油脂光泽，内生裂隙发育，参差状断口。
f=2～3
3下煤直接底
粉砂岩
3.14～3.78
3.46
深灰色，泥质胶结，顶部为薄层泥岩，中下部夹薄层细砂岩。
基本底
粉细砂岩互层
9.40～10.44
9.92
灰色，致密坚硬，以细砂岩为主，夹薄层粉砂岩，垂直裂隙发育，缓波状层理
第四节地质构造
一、断层情况以及对回采的影响
本工作面轨顺揭露断层1条，为NF67正断层。
断层落差为0.9m，对工作面回采影响较小。
断层的具体情况见表四。
断层情况表表四
断层名称
走向
（°）
倾向
（°）
倾角
（°）
性质
落差
（m）
对回采影响程度
NF67
340
250
70
正断层
0.9
较小
二、褶曲情况以及对回采的影响
C7背斜，其轴向S60°～80°W，波幅40m～70m，为一宽缓的褶曲构造，背斜轴位于本工作面中部,对回采影响较小。
三、其他因素对回采的影响
根据三维物探资料分析，143上16综采工作面回采区域内无古河流冲刷、岩浆岩侵入、陷落柱。
附图2：
143上16综采工作面顺槽、切眼剖面图。
第五节水文地质
一、涌水量
回采期间正常涌水量10m3/h，最大涌水量30m3/h。
二、含水层（顶部和底部）分析
（一）充水含水层分析
143上16工作面位于十四采区西南部，开采3上煤层，工作面回采通过C7背斜，受背斜构造影响，运顺一侧较高、轨顺一侧较低。
回采过程中直接充水水源为3煤顶、底板砂岩水和14315、143上02、143上03、143上04采空区老空积水。
3煤顶、底板砂岩富水性主要受构造和岩性等因素控制，富水性不均一，以静储量为主，易于疏干，受周边工作面回采影响3煤顶底板砂岩水已基本疏干，对工作面回采基本无影响。
14315采空区、143上16轨顺沿空侧、143上02采空区已进行钻孔疏排，不具备积水条件，143上16切眼沿空侧、143上03、143上04采空区位置较高，不具备积水条件，总体分析，143上16工作面相邻采空区无老空水害威胁。
第六节影响回采的其他因素
影响回采的其他地质情况见表五。
影响回采的其他地质情况表表五
瓦斯
据2014年瓦斯等级鉴定结果为瓦斯矿井。
煤尘
有爆炸危险性，爆炸指数为37.42%。
煤的自燃
属自燃煤层，发火期一般为3～6个月。
地温
-660水平地温为28.5℃～30.4℃。
地压
3上煤层具有弱冲击地压倾向性。
普氏硬度（f）
煤层
夹矸
直接顶
直接底
2～3
3
4
4～5
二、冲击地压危险性评估及冲击地压防治方案
（一）冲击地压危险性评估
1、煤层的冲击倾向性
根据煤炭科学研究总院北京开采研究所对我矿3层煤、3上煤层、3下煤层和该煤系的围岩的物理力学性质试验及冲击倾向性鉴定，我矿3上煤层、3层煤、3下煤层及煤层顶底板的冲击倾向性分类中都属于2类，具有弱冲击倾向性。
2、143上16综采工作面论证情况
在143上16综采工作面生产前，东滩煤矿联合辽宁工程技术大学对143上16综采工作面进行了安全评估论证，根据《143上16工作面冲击地压危险性评估论证报告》及煤业公司批复意见，在工作面回采期间划定了冲击地压危险区域，具体如下：
（1）中等冲击危险区域
143上16工作面运顺0-255m，轨顺0-330m范围，工作面三侧为采空区，推进过程中受老顶初次破断、工作面初次“见方”、14318工作面实体煤形成的应力集中区的影响具有冲击地压危险，此区域作为中等冲击危险区域。
（2）弱冲击危险区域
143上16工作面运顺255m-480m，轨顺330m到停采线范围内，工作面受邻近的14302-2采空区及14318煤柱影响具有冲击地压危险，此区域作为弱冲击危险区域。
（二）冲击地压防治方案
在143上16综采工作面回采期间要进行冲击地压防治监测工作，回采前需要编制冲击地压防治专项安全技术措施。
在冲击地压危险区域采用钻屑法和应力在线监测系统进行检测，检测时以钻屑法检测为主，应力在线检测为辅，在检测出具有冲击危险的区域及时采用卸压钻孔或深孔爆破进行解危卸压，解危时优先选用施工大直径卸压钻孔进行解危。
1、检测方法：
（1）钻屑法检测
在划定的冲击地压危险区域进行钻屑法监测。
监测钻孔间距不大于20m，钻孔距底板1.2m左右。
钻孔方向与煤层倾角平行（避免钻入岩石）。
每天检测1次，当检测指标较高时，必须增加检测次数，并加密钻孔。
（2）应力在线系统监测
143上16工作面回采期间，采用应力在线监测系统，实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报。
在冲击危险性评价的基础上，将测区布置在工作面前方200-300m的区域内，每组分别安装1个8m和1个14m深度的传感器，组与组之间的间距由各工作面的冲击危险性决定，一般20m-30m，随工作面推进，每组传感器依次回撤、安装。
2、卸压解危
在检测出具有冲击危险的区域及时采用卸压钻孔或深孔爆破进行解危卸压，解危时优先选用施工大直径卸压钻孔进行解危。
（1）大直径卸压钻孔
在检测出冲击地压危险区域，采取大直径钻孔卸压预处理方式。
采用液压钻车施工，钻头直径为110mm，垂直于巷帮，钻孔间距不大于3m，钻孔深度不小于10m，钻孔距底板1.2m左右，单排布置。
（2）深孔爆破卸压解危
深孔爆破时，炸药选用矿用水胶炸药（其中每个药卷长度为400mm，重300g）具体要求见专项措施。
采取相关卸压措施后，应再次进行检测，符合相关要求后再进行生产。
第七节储量及服务年限
一、储量
工作面储量计算表表六
储
量
计
算
计算方法
采用地质块段法：
Q=S×M×d，其中Q为块段储量；S为块段水平面积（注：
煤层倾角较小）；M为块段煤层平均厚度；d为煤的视密度。
块段号
走向长
（m）
倾斜长（m）
水平
面积
（m2）
煤厚
（m）
视密度
（t/m3）
基础
储量
（万t）
回采率（%）
可采
储量
（万t）
111b-1
77797
5.07
1.35
53.2
93
49.5
111b-2
20988
5.07
1.35
14.4
93
13.4
合计
620.0
640.0
150.3
161.3
98785
5.07
1.35
67.6
93
62.9
计
算
范
围
111b-1块段长度640.0m，最大宽度161.3m，呈不规则多边形，为3上煤区域；
111b-2块段长度227.6m，最大宽度131.9m，呈梯形，为后樊庄村保护煤柱内区域。
“三下”压煤量（后樊庄村保护煤柱）14.4万t。
工作面回采率按93%计算。
二、生产能力及可采期
（1）循环进度：
0.75m。
（2）循环产量
合面前：
150.3×5.07×1.35×0.75×0.93＝717.5（吨）
合面后：
161.3×5.07×1.35×0.75×0.93＝770.1（吨）
（3）日产量
合面前：
717.5×12＝8610.0（吨）
合面后：
770.1×12＝9241.2（吨）
（4）月产量
合面前：
8610.0×29×0.85＝21.22（万吨）
合面后：
9241.2×29×0.85＝22.78（万吨）
（月生产不均衡系数取85%，生产时间29天。
）
（5）可采期
合面前：
27.4÷21.22≈1.3（月）
合面后：
35.5÷22.78≈1.6（月）
1.3+1.6=2.9（月）
第二章 采煤方法
第一节巷道布置
一、工作面巷道布置
143上16工作面两顺槽相互平行，南侧为轨顺，自14317运顺开门掘进，巷中与14315运煤巷巷中一致，在距离14315运顺交岔点以西50m位置，按35°夹角拐弯施工，巷中与14315运煤巷巷中间距9.5m向东掘进至14315运顺，之后逐渐过渡到巷中间距8.5m至143上16切眼位置。
北侧顺槽为运顺，顺槽掘进至距切眼中位置70m时，掘进方位向工作面侧（南侧）调增2°。
两顺槽均沿3上煤底板布置。
二、巷道的几何参数及支护形式
（一）顺槽
采用锚网带、锚索联合支护，梯形断面，上净宽4800mm，下净宽5400mm，净高4000mm，净断面积20.4m2；巷道顶帮铺联金属菱形网，每排钢带打7根φ22mm×2400mm的左旋无纵筋树脂锚杆，锚杆间排距750mm×800mm。
巷道顶部巷中位置布置1排锚索，间距1600mm。
两帮每排各布置五根锚杆（第一至第四根锚杆的规格为φ20mm×2000mm，第五根锚杆规格为φ20mm×1000mm），钢带向下不大于200mm为第一根锚杆，与水平成15°-25°仰角打注，第二至第四根锚杆垂直煤壁打注，锚杆上下间距800mm，第五根斜向下与水平成15°-20°俯角打注，距底板不超过800mm。
附图3：
143上16综采工作面位置及巷道布置示意图。
（二）切眼
切眼采用梯形断面锚网带与锚索支护，外导内扩施工，钢带长度均为4500mm，排距800mm,正常段净宽8800mm，净高4000mm，净断面积35.2m2。
在导硐中、切眼中及扩宽中位置分别打设一排φ22×5000mm锚索，锚索排距1600mm。
（三）溜煤眼
圆形断面，直径3.0m,深45.8m，断面积7.1m2，锚网喷支护。
（四）联络巷
141岩集轨东段采用半圆拱断面锚网喷支护，净宽3200mm，净高3000mm，墙高1550mm，净断面积9.0m2；141岩集轨延伸段采用半圆拱断面锚网喷支护，净宽4000mm，净高3700mm，墙高1700mm，净断面积13.1m2；141边界提采用梯形断面锚网带与锚索联合支护，净宽5200mm，净高3700mm，净断面积19.24m2。
第二节采煤工艺
一、采煤方法
工作面采用后退式走向长壁顶板垮落采煤法。
二、采煤工艺
工作面采用综采一次采全高回采工艺。
（一）采高
143上16综采工作面回采3上煤层，根据煤层赋存情况及设备配套情况，工作面的平均采高定在5.07m，沿3上煤顶、底板推进，根据煤层厚度变化调整采高，以增加回采率。
最大采高不超过5.6m，煤厚超过5.6m区域，留顶煤控制采高。
工作面两头5组支架逐渐将工作面正常采高过渡到顺槽高度。
（二）工艺过程
割煤→推移刮板输送机→移架
（三）工艺说明
1、割煤
割煤方式为双向割煤，往返一次割两刀，端头自开缺口斜切进刀，螺旋滚筒自动装煤，斜切进刀长度不小于30m，进刀深度0.75m。
具体操作如下：
1、采煤机向上（下）割透端头煤壁，同时自下（上）向上（下）推移刮板输送机，并在煤机后将刮板输送机推出约20m的弯曲段，将煤机两个滚筒上下调换位置，向下（上）进刀，通过弯曲段使得煤机达到正常截割深度（0.75m）后，按要求推移运输机至平直状态。
2、将煤机两个滚筒上下调换位置，再次向上（下）割三角煤至割透端头煤壁。
3、割完三角煤后，再次将煤机两个滚筒调换上下位置，采煤机向下（上）返回，进入正常割煤状态。
4、采煤机正常割煤时，采用煤机前滚筒截割工作面煤层上部，后滚筒截割工作面煤层下部的割煤方式。
附图4：
143上16综采工作面采煤机进刀方式示意图。
2、移架
采用跟机移架，最近一组移架距煤机后滚筒不大于9m，移架步距为0.75m。
当工作面顶板破碎时，要提前拉移超前支架。
3、推溜
在移架后顺序推移运输机，滞后移架10m～15m左右，不能出现急弯，推移步距为0.75m。
第三节设备配置
一、液压支架
本工作面选用支架为ZY13000/26.5/57D型支撑掩护式支架和ZYG13000/26.5/57D型过渡支架，上下两头选用ZYT13000/25/50D型支撑掩护式排头支架,运顺顺槽选用ZT44800/25/45型顺槽支架，轨顺顺槽选用ZT115200/25/45型顺槽支架。
液压支架主要技术特征
1、工作面支架
型号：
ZY13000/26.5/57D
高度：
2650mm～5700mm
宽度：
1680mm～1880mm
中心距：
1750mm
初撑力：
8728kN（P=31.5MPa）
工作阻力：
13000kN（P=46.9MPa）
支护强度：
1.39MPa～1.46MPa
底板比压：
1.71MPa～4.61MPa（前端）
适应煤层倾角：
≤15°
2、过渡支架
型号：
ZYG13000/26.5/57D
支撑高度：
2650mm～5700mm
宽度：
1680mm～1880mm
中心距：
1750mm
初撑力：
8728kN（P=31.5MPa）
工作阻力：
13000kN（P=46.9MPa）
支护强度：
1.37MPa～1.48MPa
底板比压（前端）：
2.24MPa～2.47MPa（平均）
适应煤层倾角：
<15°
3、排（端）头支架
型号：
ZYT13000/25/50D
支撑高度：
2500mm～5000mm
宽度：
1680mm～1880mm
中心距：
1750mm
初撑力：
8728kN（P=31.5MPa）
工作阻力：
13000kN（P=46.39MPa）
支护强度：
1.37MPa～1.48MPa
底板比压（前端）：
2.24MPa～2.47MPa（平均）
适应煤层倾角：
<15°
4、轨顺巷道支架
型号：
ZT115200/25/45
支撑高度：
2500mm～4500mm
支护宽度：
3400mm
初撑力：
91188kN（P=31.5MPa）
工作阻力：
115200kN（P=39.8MPa）
支护强度：
0.46MPa～0.47MPa（f=0.2）
底板平均比压：
2.1MPa（f=0.2）
操纵方式：
前、后组邻架操纵
5、运顺巷道支架
型号：
ZT44800/25/45
支撑高度：
2500mm～4500mm
支护宽度：
3400mm
初撑力：
35462kN（P=31.5MPa）
工作阻力：
44800kN（P=39.8MPa）
支护强度：
0.46MPa～0.47MPa（f=0.2）
底板比压：
2.1MPa（f=0.2）
6、运顺巷尾支架
型号：
ZYT13000/25/50D
支撑高度：
2500mm～5000mm
宽度：
1680mm～1880mm
中心距：
1750mm
初撑力：
8728kN（P=31.5MPa）
工作阻力：
13000kN（P=46.9MPa）
支护强度：
1.37MPa～1.48MPa
底板比压（前端）：
2.24MPa～2.47MPa（平均）
适应煤层倾角：
<15°
二、采煤机
型号：
MG900/2310—WD电牵引采煤机
采高：
3.5m～6.2m
截深：
865mm
装机总功率：
2310kW
截割功率：
2×900kW
牵引电机：
2×150kW
泵电机：
50kW
破碎电机：
160kW
供电电源电压：
3300V
牵引速度：
0～12～16m/min
滚筒直径：
3000mm
适应煤层倾角：
≤15°
三、刮板输送机
型号：
SGZ1250/2×855
输送量：
2500t/h
刮板链速：
1.35m/s
电动机功率：
2×855kW
电动机电压：
3300V
刮板链规格：
2-Φ48×152mm
链距：
260mm
中部槽规格：
1750×1250×390mm
中部槽连接方式：
哑铃销
紧链方式：
液压马达紧链
卸载方式：
端卸
四、运顺桥式转载机
型号：
SZZ1200/700
输送量：
3500t/h
刮板链速：
1.86m/s
设计长度：
70m
紧链方式：
液压马达紧链
爬坡角度：
10°
电机功率：
700kW
电机电压：
3300V
内槽宽：
1200mm
刮板链规格：
2-Φ38mm×137mm紧凑
链距：
500mm
行走方式：
迈步自移式
五、破碎机
型号：
PCM250型轮式
破碎能力：
4000t/h
最大输入块度：
长度不限×1200mm×1180mm
最大排出粒度：
300mm
电机功率：
250kW
电机电压：
3300V
破碎锤头数：
8个
破碎头冲击速度：
20m/s
外形尺寸（长×宽×高）：
4000mm×2380mm×2076mm
六、运顺机身折叠式可缩带式输送机
型号：
DSJ120/180/3×315
输送量：
1800t/h
带速：
3.55m/s
带宽：
1200mm
装机功率：
2×315kW
电机电压：
1140V
传动滚筒直径：
1030mm
卸载滚筒直径：
1025mm
张紧方式：
液压绞车自动张紧
七、转载机（14316皮带机头）
型号：
SZZ1200/700
输送量：
3000t/h
刮板链速：
1.82m/s
电机功率：
700kW
电机电压：
3300V
减速器传动比：
26.19:
1
内槽宽：
1200mm
刮板链规格：
2-Φ38×137mm紧凑
链距：
500mm
八、可伸缩带式输送机（14317运顺）
型号：
DSJ120/180/3×315
输送能力：
1800t/h
带速：
3.55m/s
带宽：
1200mm
电机功率：
3×315kW
传动滚筒直径：
1030mm
卸载滚筒直径：
1025mm
电压等级：
1140V
张紧方式：
液压绞车自动张紧
九、可伸缩带式输送机（14310西轨顺）
型号：
DSJ120/180/4×315
带速：
3.55m/s
带宽：
1200mm
电机功率：
4×315kW
传动滚筒直径：
1030mm
卸载滚筒直径：
1025mm
电压等级：
1140V
张紧方式：
液压绞车自动张紧
十、转载机（14310皮带机头）
型号：
SZZ1200/525
输送量：
2600t/h
刮板链速：
1.86m/s
电机功率：
525kW
电机电压：
3300V
减速器传动比：
25.56:
1
内槽宽：
1200mm
刮板链规格：
2-Φ38×137mm紧凑
链距：
500mm
十一、电磁除铁器
型号：
RCBC-25/22S
励磁功率：
20kW
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