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煤矿标准综采作业规程

1603综采作业规程

鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司

2015年4月8日

目录

第一章概况1

第一节工作面位置及井上下关系1

第二节工作面煤层赋存情况1

第三节工作面储量及服务年限4

第二章采煤方法5

第一节巷道布置5

第二节采煤方法6

第三节采煤式艺6

第四节设备配置8

第三章顶板管理13

第一节支护设计13

第二节工作面顶板管理14

第三节工作面上、下端头及出口的顶板管理20

第四节矿压观测24

第四章生产系统26

第一节运输系统26

第二节通防与安全监测系统27

第三节排水系统35

第四节供电系统36

第五节通讯照明系统37

第五章劳动组织和主要技术经济指标38

第一节作业方式38

第二节劳动组织38

第三节主要技术经济指标39

第六章煤炭回收率、煤质管理、材料管理40

第一节提高回收率的技术途径40

第二节材料管理40

第七章安全技术措施41

第一节一般规定41

第二节顶板管理42

第三节防治水47

第四节通风及瓦斯防治48

第五节防止煤尘爆炸的措施48

第六节防止自然发火的措施51

第七节运输管理52

第八节机电设备管理56

第八章应急措施与避灾路线72

第一节井下避灾的基本原则72

第二节矿工自救、互救的一般原则74

第三节顶板事故发生后的应急措施75

第四节发生火灾应急措施75

第五节发生瓦斯、煤尘事故应急措施77

第六节工作面发生瓦斯、煤尘爆炸及火灾避灾路线79

第七节发生水灾紧急处置措施80

第八节工作面发生避水灾路线81

第一章概况

第一节工作面位置及井上下关系

一、工作面位置：

1603工作面布置在16#煤层，位于井田的西南部，副斜井南侧，东部距回风大巷20m，西部为保护煤柱，南部为井田南边界。

二、井上下关系：

工作面井下标高+1186~+1198m，井上标高为+1312m米~+1352m米，位于本矿井田范围内，低山丘陵地貌，有棋乌公路穿过矿区，无建筑物、铁路及水体，回采后对地面无较大影响。

第二节工作面煤层赋存情况

一、煤层产状

1、煤层走向：

总体走向近东南－西北。

2、煤层倾向：

由东北向西南。

3、煤层倾角：

平均9°左右。

二、煤层结构

本煤层位于太原组下岩段，分布范围内煤层自然厚度2.09~6.03m，平均4.83m，资源储量利用厚度2.57～5.34m，平均4.33m。

煤层结构简单，含夹矸1～8层，夹矸单层厚度0.01～0.48m，夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。

顶板岩性为粘土岩、泥岩夹薄煤层或炭泥岩；底板岩性为灰黑色粘土岩。

与下伏17号煤层间距48.72～64.73m，平均60.38m。

该煤层层位稳定，对比可靠，在煤层赋存范围内属全区可采的较稳定煤层。

附图1：

工作面煤岩柱状图。

三、煤质情况

以肥煤为主，肥焦煤次之，煤的容重为1.40t/m3，16#煤层原煤全硫含量在0.75％～2.85％之间，平均值为1.81％，为高硫分煤，原煤灰分产率波动在18.71%~33.65%，平均值为26.74％，属高灰煤。

四、顶底板情况

根据钻孔资料及附近的开采情况，煤层的顶、底板岩性如下：

伪顶：

岩性为深灰色粘土页岩，厚度0.8m，在开采过程中易垮落。

直接顶：

为灰白色细沙岩，厚度2.15~3.78m，较坚硬、完整，不容易垮落。

老顶：

工作面老顶为细沙岩，厚度大、完整性好。

底板：

底板以砂泥岩、泥岩为主，次为细砂岩，局部为粘土岩。

五、地质构造

1、断层情况及对回采的影响

工作面切眼30m处有一条正断层，走向南北，倾向西，落差5.2米，对回采有一定影响。

2、褶曲情况及对回采的影响

无

3、其它因素对回采的影响（陷落柱、火成岩等）

无

六、水文地质情况

1、含水层分析

根据附近已开拓的井筒及已回采的工作面分析，工作面的老顶及底板砂岩中含有少量裂隙水，在回采过程中遇顶板裂隙等发育处，会出现顶板淋水现象；顶板垮落后，采空区将有部分裂隙水渗入，由于裂隙水缺乏补给，经过一段时间的排放，裂隙水将逐渐枯竭，对生产不会产生太大的影响，只需在巷道低洼处安设一台备用潜水泵即可。

2、其它水源的分析

无

三、涌水量

正常涌水量：

20m3/h。

最大涌水量：

30m3/h。

七、瓦斯、煤尘及煤的自燃

1、瓦斯：

据2014年《矿井瓦斯鉴定报告》得知：

矿井绝对瓦斯涌出量为0.98m3/min，相对瓦斯涌出量为0.78m3/t；瓦斯等级鉴定为瓦斯矿井。

2、煤尘：

根据2014年度内蒙古安科检测检验有限责任公司出据的《煤层爆炸性和煤层自然倾向性安全检测检验报告》煤属于二级自燃。

3、冲击地压和应力集中区

采面应力集中区为采空区悬顶地段。

工作面顶板裂隙发育，不易形成大面积悬顶冲击，地压表现不明显。

4、地温

属地温正常区，无地热危害

第三节工作面储量及服务年限

一、储量计算

可采走向长平均839m；

倾斜长平均105m；

煤厚平均4.33m；

斜面积92575㎡；

容重1.40t/m3；

工业储量56.11万吨；

可采储量54.98万吨；

工作面回采率98%。

二、服务年限

工作面服务年限=开采推进长度/设计月推进长度=839/100=8.4个月（每天进4m）

第二章采煤方法

第一节巷道布置

一、采区巷道布置

采区运输大巷，净宽3.2m，净高3.0m，净断面积9.6m2，矩形断面，锚喷支护。

铺设带宽1000mm的皮带运输机。

采区回风大巷，净宽3.2m，净高3.0m，净断面积9.6m2，矩形断面，锚喷支护。

二、工作面运输顺槽

1、巷道净断面

工作面运输顺槽，巷道净宽3.6m，净高3.0m，净断面积10.8m2，矩形断面；巷道沿煤层底板布置。

2、支护形式

锚杆支护，树脂锚杆间距800mm、排距800mm，木托板。

3、巷道用途

用于进风、运煤、行人等，巷道内铺设皮带运输机。

4、管线敷设

下帮敷设φ90无缝钢管，作为防尘管路；上帮敷设信号、通讯电缆等。

三、工作面回风顺槽

1、巷道净断面

工作面回风顺槽，巷道净宽3.6m，净高3.0m，净断面积10.8m2，矩形断面；巷道沿煤层底板布置。

2、支护形式

锚杆支护，树脂锚杆间距800mm、排距800mm，木托板。

3、巷道用途

用于回风、运料、行人等，巷道内铺设600mm轨距，30kg/m轨道。

4、管线敷设

下帮敷设φ90无缝钢管，作为防尘管路；上帮敷设动力及监控电缆等。

四、工作面切眼

工作面切眼巷道，净宽7.0m，净高3.2m，净断面积22.4m2，矩形断面，端头支护为单体液压支柱配π型钢支护，工作面安设过渡架65架ZY6800/22/45液压支架，端头支架6架ZYG6800/22/45液压支架，用于安装运输、生产、支护设备及连接两巷，形成通风、生产系统。

第二节采煤方法

根据本煤层厚度、顶板岩性及巷道布置，本工作面适合走向长壁后退式综采一次采全高采煤法，全部垮落法管理顶板。

第三节采煤式艺

一、回采方法

走向长壁综采一次采全高全部跨落法。

二、落煤方法

双滚筒采煤机双向穿梭式割煤，采高2.2～4.5m，截深0.6m；一次全高采出。

三、采煤机进刀方式（见1603工作面端头斜切进刀示意图）

根据本面设备工作参数，本综采面采用采煤机端头斜切进刀，双向穿梭。

割煤的进刀方式。

四、移架方式

按回采工艺要求，在采煤机通过后依次逐架前移。

正常移架一般滞后煤机后滚筒3～5组支架进行，移架步距0.6m。

顶板破碎时紧跟顶滚筒移架，当工作面出现顶板恶化，应及时拉移超前支架加强对顶板的控制。

移架顺序为：

1、根据采煤机机械特征，采煤机进刀段长度应不小于30m。

因此，工作面溜尾进刀段为48#～67#支架，溜头进刀段为1#～20#支架。

2、采煤机割透下（上）端煤壁，移架至4#（65#）架，及时将1#～3#（66#～68#）排头支架的护板伸出护顶；采煤机上（下）行进刀，开始移1#～3#（66#～68#）支架。

移架的顺序为：

先移2#（67#）架，再移1#、3#（68#、66#）架。

采煤机下（上）行割完三角煤后，紧跟采煤机后滚筒自4#（65#）架开始向上（下）移架。

3、在采煤机割煤时，超前采煤机前滚筒3组支架将护帮板收回，并滞后采煤机后滚筒3～5组支架移架。

3、在采煤机割煤时，超前采煤机前滚筒3组支架将护帮板收回，并滞后采煤机后滚筒3～5组支架移架。

五、推溜方式

从机头至机尾或从机尾至机头的推移顺序进行。

推溜一般在移架后依次进行，滞后移架20～25m，推移弯曲段不小于18m，推移步距0.6m。

六、工作面正规循环生产能力

工作面长度平均为115m，开采高度平均为4.33m，循环进尺0.6m，每日6个循环组织生产，割煤回收率按98%计算。

日割煤量：

＝115×0.6×4.33×1.40×6×98%＝2459.5t

月割煤量：

＝2459.5×25＝61487t

第四节设备配置

一、液压支架

1603综采工作面液压支架主要技术特征如下：

支架型式：

双柱掩护式液压支架

支架型号：

过渡支架：

ZY6800／22／45（65架）

端头支架：

ZYG6800／22／45（6架）

工作阻力：

6800kN

初撑力：

6400kN

支护强度：

0.98MPa

宽度：

1430～1600mm

中心距：

1500mm

梁端距：

≤340mm

支撑高度：

2200～4500mm

适应煤层倾角：

≦100

额定供液压力：

31.5MPa

额定流量:

200L／min

操纵方式：

手动本架控制

拉移步距：

600mm

重量：

22～23t

支架数量：

71架

生产厂家郑州四维机电设备制造有限公司

二、采煤机

选用MG400/940-WD型采煤机

主要技术参数为：

采高范围：

2400mm～4000mm

适应煤层倾角≤35°

适应煤层硬度：

f≤4

滚筒直径：

1200mm

截深：

600mm

卧底量：

371～613mm

供电电压：

1140V

机面高度：

1391～1607mm

过煤高度：

720mm

装机总功率：

940kW

牵引速度：

0-8.686m/min

牵引力：

616kN

牵引形式：

交流变频调速无链牵引

生产厂家:

鸡西煤矿机械有限公司

三、主运输设备

1、工作面输送机：

选用SGZ800/630型刮板运输机，其主要技术参数为：

型号：

SGZ800/630

输送能力：

400t/h

设计长度：

132m

电机功率：

2×315KW

供电电压：

1140V

刮板链速度：

0.92m/s

刮板链形式：

中双链

链条规格：

2×￠26×92mm,圆环破断负荷＞850KN

刮板间距：

920mm

减速器：

采用SEW三级圆锥圆柱齿轮减速器

中部槽规格：

1500×590×270mm

中部槽形式：

整体铸焊式封底溜槽

卸载方式：

端卸

紧链方式：

闸盘紧链

生产厂家：

天地奔牛

2、转载机：

选用SZB800/250型转载机，其主要技术参数为：

设计长度：

25m

输送能力：

300t/h

刮板链速度：

0.854m/s

爬坡角度：

100

与皮带机有效搭接长度：

12m

电动机：

型号：

DSB55

功率：

55kW

转速：

1475r／min

电压：

1140／660v

减速器：

型式：

圆锥圆柱齿轮三级减速

速比：

24.564

刮板链：

型式：

边双链

规格：

34×126-239

破断载荷：

≧410KN

刮板间距：

640mm

中部槽规格：

1500×630×190mm

紧链方式：

闸带紧链

生产厂家：

山东矿机集团股份有限公司

3、顺槽胶带输送机：

主要技术参数为:

型号：

DSJ100/63/2×75

输送能力：

630t/h

输送距离：

830m

胶带宽度：

1000mm

带速：

2.0m/s

主电机电压：

1140V

主电机功率：

75KW×2

涨紧方式：

绞车涨紧

储带长度：

50m

机尾与转载机搭接长度：

15m

附：

工作面设备布置示意图

第三章顶板管理

第一节支护设计

一、液压支架支护强度验算

ｇ＝ＫＨγ

ｇ：

顶板对支架的压强（8倍于工作面的采高）

Ｋ：

采高的倍数（支架上方顶板的岩石厚度），一般取6～8，这里取8

Ｈ：

工作面采高，4.33m

γ：

顶板岩石容重，最大取2.5t/m3

ｇ＝8×4.33×2.5＝86.6t/m2＝0.85MPa＜0.98MPa

即支架能够满足支护强度的要求。

二、工作面支护设备选型

1603综采工作面共选用65架ZY6800/22/45型和6架ZYG6800/22/45型支架对顶板进行全支护法管理。

液压支架从工作面溜头到溜尾依次编号为1～7号支架。

根据工作面条件与支架适应条件对照表3-1可以看出，选用ZY6800/22/45型支架，能满足顶板管理支护强度。

表3-1工作面条件与支架适应条件对照表

工作面条件

支架适应条件

采高（m）

4.33

2.2～4.5

倾角（º）

9°

＜15°

支护强度（MPa）

0.85

0.98

顶板种类

Ⅱ级三类一

三、乳化液泵站

1、泵站及管路选型、数量

乳化泵选用BRW－400/31.5型两台，装备两泵一箱；输液管路选用高压胶管，耐压45MPa以上。

乳化泵主要技术参数如下:

型号:

BRW－400/31.5

公称流量:

400L/min

公称压力:

31.5MPa

电机功率:

250KW

液箱容积：

2000L

2、泵站设置位置

泵站安设在回风巷距离采煤面100m～150m的位置。

3、泵站使用规定

要保证泵站压力大于30MPa，乳化液配比浓度3%～5%。

同时要加强支架与泵站的维修，杜绝系统的漏液。

第二节工作面顶板管理

一、顶板情况

根据初步设计说明书，本矿煤层顶板属Ⅱ级三类顶板，顶板岩石的力学强度较低，以半坚硬岩石及软弱岩石为主，稳定性一般较好，抗压强度一般较低，会随采随落。

二、管理方法

1、本工作面采用全部垮落法管理顶板。

2、本综采工作面配置71组掩护式液压支架，对工作面顶板实行全支护法管理。

三、正常回采时期顶板支护

采用追机移架的方式对顶板进行及时支护，移架步距0.6m。

1、移架顺序：

1）正常移架滞后采煤机后滚筒3～5组支架，防止空顶时间过长出现顶板事故。

（顶板破碎时可紧跟前滚筒移架）。

2）排头支架的移架顺序：

先移2#架（70#架），再移1#、3#架（71#、68#架）。

2、管理要求：

1）工作面应达到动态的质量标准化要求，确保“三直、二平、一净、二畅通”的安全质量要求。

2）加强支架的支护强度管理，确保支护质量，支架初撑力参照压力表显示数值不得小于24MPa。

3）支架要排成一条直线，其偏差不得超过±50mm。

支架中心距为1500mm，中心距偏差不得超过±100mm，两端头支架不得拖后，要及时拉好超前架，维护顶板。

4）支架顶梁与顶板平行支设，其最大仰俯角≤7°。

5）相邻支架间不能有明显错差（不超过支架顶梁侧护板高的2/3），支架不挤、不咬，架间空隙不超过规定（＜200mm）。

6）工作面顶板不准出现台阶下沉，支架前梁、顶梁接顶密实。

7）支架端面距≤340mm，否则，及时拉好超前架或在支架前梁下插入两根π钢，用道木背好顶，维护好顶板，防止顶板掉矸伤人。

8）工作面割煤时，不得留有伞檐，保证支架及时护顶。

工作面伞檐长度超过1m时，其最大突出部分不超过200mm；伞檐长度在1m以下时，其最大突出部分不超过250mm。

9）支架要垂直顶底板，歪斜＜±5°。

10）采煤机割煤后，要及时移架，移架与采煤机后滚筒的距离不超过9m，防止长时间空顶。

11）工作面出现冒顶时，要及时用钢梁或道木接顶，并支好点柱。

12）为有效控制顶板，若移架速度不及采煤机牵引速度时（滞后采煤机距离超过8架时），要停止采煤机牵引，等拉架赶上时，再开采煤机。

13）工作面顶板破碎移架困难时，要查明原因，清理好架角前的杂物、浮煤，严禁蛮干，防止造成漏矸或发生冒顶事故。

14）为增加支架的稳定性，每次移架过程中必须及时调整支架，使其垂直于顶底板支护，工作面上下端头两部支架需各安装防倒装置。

15）工作面顶板状态差时，需及时拉好超前架维护好顶板，如需打帮柱擦顶带压作业，则单体支柱两端必须用双股尼龙绳固定好，其它人员躲到5m以外安全地点，操作人员在5m以外远方操作。

16）随工作面推进，若端头隅角顶板垮落不及时，自端头支架后立柱至隅角内老巷长度超过6m时，必须停止作业，进行垛袋封堵。

17）随工作面推进，上、下两端头及时回撤∏型钢梁，每推进1刀回撤1根∏型钢梁。

18）工作面生产以前要编制初次放顶的专项措施。

四、特殊时期的顶板管理

1、初采期间的顶板管理

1）初采期间，必须确保泵站压力达到额定压力，认真维护液压系统的管路及阀组，杜绝串、漏、跑液现象，保证支架接顶严实，初撑力达到规定要求。

2）上、下端头必须加强支护，根据现场情况必须使用密集单体液压支柱丛柱进行支护，严格执行“先支后回”制度，所有支柱必须支在实底上，若底板松软时，必须穿柱鞋。

严禁使用失效支柱，发现失效支柱必须立即更换。

3）初采期间，必须确保工作面工程质量，按照采煤质量标准化标准，采煤工作面必须逐步达到“三直、两平、一净、二畅通”，发现问题及时处理，确保本工作面初采安全顺利进行。

2、初次来压及停采前的顶板管理

1）初采来压时，运输顺槽、回风顺槽在切顶线处采用单体液压支柱密集支护，随回采随前移密集支柱。

巷道上、下帮及巷中采用单体液压支柱配合∏型钢梁加强支护。

2）初次来压时，由于顶板压力大，采空区顶板冒落征兆明显，因此区队领导要现场指挥生产，当顶板欲冒落时，除加强工作面及两端头支护外，工作面停止生产，安排工人撤出工作面，直至采空区顶板冒落。

恢复生产时，必须先检查原工作面的支护情况及设备情况，待无安全隐患后再安排工人进入工作面进行生产。

3）加强上、下端头及工作面的顶板管理，提高支护质量。

工作面支架以及上下顺槽所有单体液压支柱必须达到初撑力，特别注意工作面中部支架的初撑力及支架状态，及时采取措施预防冒顶。

4）工作面片帮或顶板破碎处要及时跟机拉架，必要时及时拉移超前架，加强顶板维护。

5）工作面距停采线20m时按要求保持一定采高，为撤面做好准备。

3、工作面遇断层及顶板破碎时的顶板管理

1）在回采过程中，工作面过断层期间必须制定专项措施，加强工作面的支护，确保泵站压力达到额定压力，认真维护液压系统的管路及阀组，杜绝串、漏、跑液现象，保证支架接顶严实。

2）管理人员要深入现场指挥支护工作，确保支护质量，并判断出断层的产状，预测出断层在工作面的推进长度，及时向矿领导及有关管理部门汇报。

3）工作面高度在能够保证支架通过的情况下，尽量降低支护高度，采煤机少割顶、底板，确保煤质。

4）如果工作面内断层落差较大且必须放炮后支架才能通过时，必须控制好打眼角度，保证放炮后底板尽量平整，防止刮板输送机出现歪扭；放炮前必须将煤机开至远离放炮地点，支架所有易损部件、线路、电缆必须采取遮挡、掩盖等保护措施，防止崩坏。

5）其它放炮注意事项严格执行《煤矿安全规程》第315～342条的有关规定执行，学习本规程时一并贯彻传达。

6）如果顶板破碎，必须立即采取有效措施进行支护，采煤机前滚筒割过后，及时带压移架，加强支护。

4、工作面仰采时安全技术措施

因本工作面回采时有一部分为仰斜，为保证工作面支护质量和安全生产，必须严格执行以下措施：

1）必须确保泵站压力达到额定压力，认真维护液压系统的管路及阀组，杜绝串、漏、跑液现象，使支架接顶严实，支撑有力，保证顺利推移刮板输送机。

2）每次移架后，及时升柱支护好顶板，防止支架因自重后移。

3）工作面煤层底板倾角局部较大时，由于煤壁垂直于底板，为防止煤壁偏帮，及时移架。

必要时挂挡煤帘，防止片帮煤扑入工作面。

4）如果工作面片帮达到600mm，必须拉超前架进行超前维护，即移架在割煤之前进行。

5）采煤机司机要掌握好底滚筒每刀的卧底量，保证采煤机沿煤层底板的走向倾角回采。

第三节工作面上、下端头及出口的顶板管理

一、工作面运输顺槽、回风顺槽的超前支护

1、支护材料

DW35-180/100型单体液压支柱参数

初撑力：

118KN

最大工作阻力：

35t

支撑高度：

2.7～4.5m

2、超前支护距离

1）上、下出口超前支护距离不得低于20m。

2）超前支护以外的锚杆支护巷道出现顶板下沉量较大、开裂、离层（顶板累计下沉量超过100mm或日下沉量超过40mm）等异常现象时，及时用单体液压支柱打点柱或配合抬棚加强支护。

3、超前支护方式

回风顺槽、运输顺槽原支护为锚杆支护，两巷超前支护距离不少于20m。

回风顺槽沿走向在原巷道中支设两路DW35-180/100型单体液压支柱配π型钢梁加强支护，排距800mm，一梁两柱，单体支柱距巷道中心线1.3m。

运输顺槽沿走向在原巷道中支设两路DW35-180/100型单体液压支柱配π型钢梁加强支护，排距800mm，一梁两柱，柱距分别沿转载机两侧200±50mm支设。

4、支护质量控制标准

1）所有支柱走向成直线，偏差小于±50mm，所有支柱垂直巷道顶底板支设。

2）所有单体液压支柱柱阀与工作面推进方向一致。

3）根据顺槽高度在工字钢梁下支设的单体柱，活柱行程应保持在200～700mm之间，否则必须采取措施进行处理。

4）所有单体液压支柱柱爪与工字钢梁之间必须加垫木楔防滑。

5）所有支柱应迎山有力。

6）两巷支护高度不得低于2.5m，行人通道宽度不得小于0.7m。

上下顺槽变形严重时，必须及时扩帮落底进行改棚处理，以保证巷道必需的通风断面和行人出口的安全畅通。

7）上下顺槽两帮鼓帮变形使单体支柱侧向受力时，必须及时改柱，防止支柱失去支护作用或支柱折断危及安全生产。

8）巷道顶板破碎时，要先进行背顶处理，再进行加强支护。

9）上下顺槽超前支护的两路单体液压支柱必须栓齐防倒绳，以防倒柱伤人。

10）单体支柱的初撑力，柱径为100mm的≥118KN。

11）每天应对超前支护内单体支柱进行补液及初撑力检查，对达不到初撑力要求的单体支柱进行更换。

12）在用支柱必须完好，不漏液、不自动卸载、无外观缺损；在用π钢无断裂、缺爪和变形严重现象。

若出现上述情况，必须及时更换。

13）单体棚至少保证一梁两柱以上支护，严禁出现一梁一柱现象。

14）工作面两巷的超前支护要保持完好，两巷超前支护范围内严禁堆积杂物和存放设备，保持人行道畅通。

15）严禁使用失效的单体支柱和顶梁，不得使用超过检修期（8个月）的单体支柱，背顶严禁使用腐朽道木。

二、端头顶板管理（见1603工作面超前支护、端头支护示意图）

1、上端头支护

1）在工作面回顺端头，靠近切顶线的一梁，在密集排支护的基础上，再向老空侧打二棵戗柱，戗角75°。

密集排支护处至超前支护支柱之间使用长3.2m的π型钢梁，与工作面平行布置，每对棚梁间距600mm，一梁两柱，随工作面向前推进而交替前移。

2）使用一