25021综采工作面作业规程.docx

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25021综采工作面作业规程

第一部分工作面地质概况

第一节工作面位置

一、工作面位置

1、25021A工作面分三个块段，总面积84829.5m2；本工作面为山西组二1煤层，25021A工作面位于矿井井田南翼二水平五采区；地面标高+177.7m～+210.4m，埋藏深度454.5m~522.5m。

2、工作面地表位置及地面设施

25021A工作面地表位置，距中贺驼西部160m，地表无建筑物。

3、井下位置及四邻关系

25021工作面南以设计停采线为界与25021采空区相邻，西以上顺槽为界与红11断层相邻，北以切眼为界与贺驼矿边界相邻，东以下顺槽为界与红12断层相邻。

二1煤底板标高-277m～-312m。

第二节工作面煤层情况

一、赋存情况

工作面煤层产状：

前段走向NW330°~350°，倾向NE60°～80°，倾角∠5°～9°,后段走向NW310°～3400，倾向NE40°～70°，倾角∠4°～8°。

根据上、下顺槽、配风巷煤厚探测情况分析，上顺槽前段、后段及配风巷中段煤厚为2-4m。

工作面煤厚平均8.0m。

煤层结构为：

5.8m（0.3m）2.2m。

煤层结构较复杂，含夹矸2～3层。

其中煤层下部0.3m左右的夹矸比较稳定，距煤底2.2m。

工作面分三个块段：

第一块梯形面积16737.5m2，第二块面积21472m2，第三块46620m2。

工业储量：

总工业储量：

261274.8.3吨。

可采储量：

256049.3吨。

二、煤质情况

山西组二1煤层煤质牌号为瘦煤，属优质动力煤，以亮煤为主，玻璃光泽，易破碎，硬度0.8～1.5，平均灰分12.5%，平均水分1.3%，挥发份13.87～18.94%，,胶质层厚K=8～29.5mm，y=0～5.5mm,全硫含量为0.32％，容重平均1.4t/m3，收到基底位发热量为29.2MJ＼Kg。

三、顶、底板情况

伪顶：

黑色泥岩，层面含大量植物茎部化石及白云母星，随采随落，厚0.3m。

直接顶：

黑色砂质泥岩，层面含大量植物茎部化石及白云母星碎片，厚3m，普氏硬度系数f=6.37。

老顶：

灰色中粒砂岩，以石英为主，暗黑色矿物次之，具斜层理，钙质胶结，平均厚10m，普氏硬度系数f=10.5。

直接底：

黑色砂质泥岩，含砂量由上而下逐渐增多，厚2m。

老底：

灰色中粒砂岩，上部为细粒，向下逐渐为中粒，含较多暗色矿物及白云母碎片，具有斜层理，厚5m，普氏硬度系数f=8.53。

煤层综合柱状图见附图一。

第三节地质构造

一、地质构造

该工作面地质条件较为复杂,为单斜构造。

据上顺槽掘进时揭露，工作面前段回采时紧靠上顺槽过25021A-9、25021A-10断层，落差分别为H=3m、H=7m，回采需破岩0.5m～2.4m高，对回采影响较大。

据上、下顺槽及配风巷掘进时揭露，工作面后段回采时紧靠上顺槽过红11-2断层、落差H=2.2m，回采时需破岩0.5～2.2m高；紧靠配风巷过25021A-1断层、落差H=3m，回采时需破岩0.5～2.4m高；紧靠下顺槽过25021A-2、25021A-3断层、落差分别为H=3m、H=2.2m，回采时需破岩0.5～2.4m高，断层均向工作面内部延伸，断层带附近煤体酥软，对工作面回采影响较大，回采过程中需加强工作面顶板管理，回采期间应制定相应专项安全技术措施，并严格按照过断层专项措施进行施工。

（详见断层统计表1-1）

二、水文地质

（一）、主要含水层与隔水层的岩性、厚度及富水性

主要含水层为山西组砂岩含水层和太原群八层灰岩，隔水层为二1煤直接顶、底板砂质泥岩隔水层。

现将各含水层、隔水层简述如下：

1、顶板砂岩含水层（组）

山西组顶板S10砂岩含水层（组）为本工作面回采的直接充水含水层，S10砂岩含水层位于二1煤层直接顶上部，厚10m，也是本工作面的主要充水因素。

根据我矿历来来开采情况及矿井地质报告中提供证明，S10砂岩含水层为弱含水层，属承压裂隙水，水量较小，易于疏干。

2、底板砂岩含水层

山西组底板S9砂岩含水层（组）是二1煤层回采期间的间接充水含水层，位于二1煤层直接底下部，厚5m，根据历年开采证明该含水层赋水性差，一般对回采无影响。

3、C3L8石灰石岩含水层

太原群八层灰岩含水层为二1煤层回采期间的间接充水含水层，位于二1煤下35m～40m，层厚平均4.5m，属岩溶裂隙水，补给条件差。

一般是通过断层或其它构造向工作面淋水。

本工作面井巷工程设计无揭露C3L8石灰石岩，故不会给工作面回采带来影响。

4、二1煤直接顶、底板砂质泥岩隔水层

二1煤顶至S10砂岩隔水层主要由砂质泥岩、泥岩组成，平均厚3.3m，有一定的隔水作用。

二1煤底至S9砂岩隔水层，主要有砂质泥岩平均厚度2m，较微密，应为良好的隔水层，但该隔水层层发育不均，个别地段沉积较薄，其隔水性受到破坏，故不作为良好的隔水层。

（二）、本工作面主要充水因素（含水层、断层及其它）

二1煤层顶板砂岩水是二1煤采掘活动中最主要的长期充水源。

在回采期间，一般都有不同程度的顶板滴水，但水量较小，一般不会造成大的影响。

C3L8石灰石岩含水层由于距二1煤层间距较大，本工作面无大的构造出现，故对本工作面不会造成影响。

根据地质资料分析本工作面无老空水，断层为不导水断层。

预计工作面最大涌水量为2～4m3/h,本工作面无水害威胁。

三、瓦斯煤尘与自燃发火期

预计本工作面瓦斯涌出量为5～8m3/min，煤尘爆炸指数16.34%，最短自燃发火期119天，地温23.3～24.4℃。

断层构造名称

走向

倾向

倾角

落差

性质

对回采影响程度

25021A-1

NE10-30°

SE100-12°

60°

3m

正

较大影响

25021A-2

NE40°

NW310°

60°

3m

正

较大影响

25021A-3

NE30°

NW300°

58°

2.2m

正

较大影响

25021A-4

NW315°

SW225°

61°

1.2m

正

较小影响

25021A-5

NE32°

NW302°

63°

0.5m

正

较小影响

25021A-6

NE6°

NW274°

58°

0.5m

正

较小影响

25021A-7

NE6°

NW274°

57°

1.2m

正

较小影响

25021A-8

NW290°

SW200°

62°

1.2m

正

较小影响

25021A-9

NE30°

SE120°

58°

3m

正

较大影响

25021A-10

NE30°

SE120°

58°

7m

正

较大影响

25021A-11

NE30°

NW300°

67°

1m

正

较小影响

25021A-12

NE45°

SE135°

60°

3m

正

较大影响

25021A-13

NE15°

NW285°

70°

0.5m

正

较小影响

25021A-14

NE15°

NW285°

71°

0.5m

正

较小影响

25021A-15

NE15°

NW285°

69°

1.3m

正

较小影响

25021A-16

NE15°

SE105°

70°

0.5m

正

较小影响

25021A-17

NE20°

NW290°

59°

9m

正

较小影响

红11-1

NE20°

NW290°

56°

6m

正

较小影响

红11-2

NW344°

SW254°

55°

2.2m

正

较大影响

红12

NE10°

NW280°

55°

20m

正

较小影响

25021A综采工作面断层统计表

第二部分采煤方法及回采工艺

第一节采煤方法

一、工作面巷道布置平面示意图（见附图2－1）

二、采煤方法

25021A工作面采用倾斜长壁分层综合机械化采煤法，采用全部垮落法来管理顶板。

三、工作面采高确定

本工作面采用ZFH3200—14.4/26型液压支架支护，根据液压支架的支撑高度，采高确定为2.3m±0.1m。

第二节回采工艺

一、回采工艺流程

煤机割煤、装煤→推伸缩梁→移架→煤机返刀至中部进刀→自中推溜及机尾（机头）→煤机割煤、装煤→推伸缩梁→移架→煤机返刀至中部进刀→自中推溜及机头（机尾）（见附图2－2正规循环图）。

二、落煤方式：

机械破煤落煤。

三、装煤方式：

采煤机前行割煤，空刀返回将浮煤装入运输机，剩余浮煤用人工清入运输机。

四、运煤方式

工作面采用SGD-630/220型刮板运输机运输煤炭，把煤运入机巷各部运输机。

五、支护形式

1、本工作面采用ZFH3200—14.4/26型液压支架支护，共安装116台支架，上下机头支护采用长度4mπ型钢梁配合DZ2.5－25/100型单体液压支柱支护，π型钢梁成对使用4对8根钢梁支护（根据上下缺口长度重新调整），齐梁直线柱，一梁四根基本柱，随采煤交替迈步前移，对棚棚距600mm，移梁后及时打好煤壁侧贴帮柱和老塘侧戗柱，支柱初撑力达到50KN以上；另在上下机头靠顺槽侧各架设一对4mπ型钢梁抬住顺槽棚梁，一梁四柱成对使用与机头大棚相同，随工作面推进交替前移，该梁距机头第一架大棚距不得大于0.6m。

2、支护与移架

采煤机割煤后，跟机及时把支架的伸缩前梁推出去，跟机作业距离1.5m，并及时移架，支护距割煤超过5m时，应停止采煤机割煤，待顶板支护好后再割煤，移架采取带压擦顶移架；移架时验收员必须挂线并按线移架，移架移成一条直线，误差不得超过±50mm，保证支架的中心距为1.5m，偏差不得超过±100mm；支架顶梁与顶板平行支设其最大仰俯角＜7º；相邻支架不能有明显错差（不超过顶梁护板高的2/3），支架不挤架、不咬架，架间空隙不超过规定（＜200mm），工作面不得丢伞檐煤。

凡在距采煤机滚筒上下3m以内作业前，必须首先切断采煤机电源，打开采煤机隔离开关和离合器，并将工作面运输机停电闭锁后，再进行作业，不经施工负责人同意严禁任何人员擅自送电开机。

3、端头回柱放顶方法：

采用人工回柱放顶，边移梁边放顶。

4、上下尾巴要及时与切顶线放齐，下尾巴滞后切顶线不超过1.5m。

六、移溜方式

采用机械配合人工移槽。

七、设备及工具配备

1、采煤机型号：

MG150/380－WD（2-1）

序号

名称

单位

数量

备注

1

滚筒直径

m

1.6

2

生产能力

T/h

806.4

3

截深

m

0.63

4

采高

m

1.4~3

5

牵引力

KN

500/370

6

牵引速度

m/min

采煤时0~6.5

调动时0～11

2、工具配备表（2-2）

序号

工具名称

型号及规格

配备数量

说明

1

铁锨

张

40

2

手镐

把

30

3

大锤

8磅

10把

带铜顶

4

注液枪

带枪管6米

10套

整套配带截止阀

5

放液器

L型

10把

6

倒链滑轮

5吨、3吨

5吨3个、3吨2个

3、工作面材料存放（表2-3）

材料

数量

规格

存放地点

单体柱

50根

DZ2.5-25/100

上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理

π型梁

3.5m5根

4m20根

3.5m，4m

上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理

圆木

20根

Φ16cm

上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理

板梁

40根

16cm，长2m

上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理

金属网

50卷

长×宽=1.6m×1.2m

上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理

小芭

20块

1m×0.8m

上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理

大芭

20块

2m×0.8m

上顺槽料场，码放整齐，挂牌管理

八、进刀方式

本工作面采用中部斜切进刀法（见附图2－3）。

进刀段为工作面53＃架～63＃架。

第三部分　生产系统

第一节概述

一、工作面巷道支护形式

上顺槽：

工字钢梯形棚和锚网混合支护，梯形棚支护规格：

梁×腿＝3.0m×2.6m，断面面积8.16m2，下顺槽U型棚支护规格为：

宽×高＝4.2m×3.1m，面积11.2m²。

上下顺槽：

锚网支护规格：

宽×高＝3.4m×2.4m，断面面积8.16m2。

二、工作面设备布置示意图（见附图3－1）

第二节生产系统

一、运煤路线：

25021A工作面→25021下顺槽→25022下顺槽→横川→25041下顺槽→南翼四部皮带巷→南翼三部皮带巷→-250南翼皮带巷→-250皮带石门→二号煤仓（见附图3－2）。

2、运输设备型号、运输能力、台数、安装位置：

设备型号

长度：

m

运输能力

安装地点

SGD－630/220

145~205

450t/h

工作面

SGD－630/220

70

450t/h

下顺槽

SGW－40T

30

350t/h

下顺槽

DPJ－1000

60m～325m

450t/h

下顺槽

二、运料系统

1、运料路线：

地面→副井底→主轨道→－250运输石门→－250南翼运输巷→25022上顺槽→25021上顺槽→料场（见附图3－2）。

2、材料管理

⑴小件物料要求

①必须堆放于上顺槽外帮，实行挂牌管理，上顺槽始终备有φ16cm×2.4m圆木30根。

②离开轨道≥500mm，不得影响行车。

③高度不大于1m，以免发生倒塌。

④堆放整齐，支一层，放一层，且一头对齐。

⑵大型配件：

必须用双股8#铁丝拴系在工字钢腿上，防止倾斜。

如：

减速机、平槽等。

⑶绞车、按钮信号前后10m内，风门前后5m内，严禁堆放任何物料。

三、通风系统

1、通风路线

进风：

副井→副井底→主轨道→－250运输石门→－250南翼运输巷→横川→南翼四部皮带巷→25022下顺槽→25021下顺槽→25021A工作面

回风：

25021A工作面→25021上顺槽→25022上顺槽→横川→-250南翼回风巷→南翼边界回风巷→赵荒新回风道→赵荒风井→地面。

2、通风系统示意图（见附图2－1）

3、风量计算

⑴按瓦斯绝对涌出量计算

其中:

Q——工作面所需风量m3/min

K——备用系数1.2

QCH4——预计瓦斯绝对涌出量5—8m3/min

⑵按工作面温度计算

Q=60VS=60×1.2×6.21=447.12m3/min

其中:

V——采煤工作面平均风速，按空气、温度、湿度的关系，取1.2m/s

S——工作面平均断面积h×L/2=2.3×5.4÷2=6.21m2

⑶按同时工作面最多人数计算：

（工作面交接班时，若上一班未结束，只准下一班工长、班长、验收员与上一班在工作面交接班，其他人员不准进入工作面）。

Q=4N＝4×64=256m3/min

其中：

N——工作面交接班时最多人数，取64人。

⑷按同时起爆所用的最多炸药量计算:

Q=25A=25×5=125m3/min

其中：

A——同时起爆的最多炸药量

风速验算:

V=Q/60S=

960÷60÷6.21=2.58m/s

经验算:

0.25m/s<2.58m/s<4m/s符合《煤矿安全规程》第101条规定。

经以上计算最大风量值960m3/min,符合规定，但在实际生产中要根据瓦斯含量、温度、允许风速，及时适当调节工作面风量。

4、瓦斯管理

⑴瓦斯监测监控（传感器）

上顺槽回风位置：

距第一个回风混合点10~15m处，报警浓度1%，断电浓度1%，断电范围：

工作面及其回风流内全部非本质安全型电气设备。

工作面吊挂位置：

距工作面煤壁10~15m，报警浓度1%，断电浓度

1.5%，断电范围：

工作面及进回风巷内非本质安全型电气设备。

上隅角吊挂位置：

报警值为1.0%，断电浓度1.5%，断电范围：

工作面及进回风巷内非本质安全型电气设备。

。

悬挂标准：

①距顶板≤300mm、②距巷道帮≥200mm、③挂牌管理

维护使用：

①采三队负责日常维护,保证不损坏、不丢失；②每日由当班瓦斯检查员负责前移；③严禁碰撞或洒水、糊埋等。

⑵瓦斯管理

①上隅角瓦斯增大时，应采取上端头挂导风帘，加强上隅角通风。

②通风区每班派专职瓦检员对工作面各地点瓦斯情况进行巡回检查，并认真填写《瓦斯管理牌》；瓦斯超过规定值时，工作面作业人员必须服从瓦检员安排。

③工作面瓦斯浓度或电动机及开关附近20米范围内瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，切断电源进行处理；工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5％时，必须停止作业撤出人员查明原因，采取措施进行处理。

④工作面局部空间大于0.5m3，瓦斯浓度达2%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员进行处理。

⑤因瓦斯浓度或CO2浓度超限而被切断电源的电气设备，恢复送电前必须经瓦检员检查电气设备附近20m范围的风流中的瓦斯浓度，只准在瓦斯浓度降到（进风流瓦斯浓度瓦斯浓度0.5％以下，回风流瓦斯浓度1％以下）时，方可复电起动。

⑥煤（岩）与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷的瓦斯报警浓度≥0.5％CH4，断电浓度≥0.5％CH4，复电浓度＜0.5％CH4，停电范围：

进风巷全部非本质安全型电气设备。

⑦其它执行《煤矿安全规程》有关瓦斯管理规定。

四、防尘系统

1、供水路线：

由中车场泵房→－250南翼运输巷供水管路→25021A上下顺槽→各用水点（见附图3－2）。

2、防尘设施及措施

⑴、隔爆水袋

①上下顺槽的隔爆水袋吊挂地点距工作面距离为60~200m，挂牌管理,派专人检查维护，每周检查一次，并有记录。

②隔爆水袋水量按《煤矿安全规程》规定，每平方米巷道断面按200L水量计算。

③水袋挂钩位置要对正，每对挂钩位置要相向布置，挂钩角度为600弯钩25mm，上下顺槽水袋处悬挂标志牌。

吊挂地点

巷道断面

容量

（L/个）

水袋个数

排数

排距

吊挂长度

上顺槽

8.16m2

30

55

11排

2m

22m

下顺槽

11.2m2

30

75

15排

1.5m

22.5m

⑵喷雾系统

①各转载点安设喷雾设施，喷嘴离落煤点不大于600mm，迎风流方向450，喷雾直接对准落煤点，且固定牢固，喷雾雾化效果好，并挂牌管理由转载点司机负责维护，做到煤干洒水，煤湿不洒水。

②工作面进风巷安设两道全断面水幕，第一道水幕安设在工作面进风巷口向里10m~15m范围内，第二道水幕安设在工作面进风巷安全出口以外30范围内；工作面回风巷内至少安设三道全断面水幕，第一道水幕安设在工作面回风巷安全出口以外30m范围内，第二道水幕与第一道间距不得大于20m，第三道水幕按设在距工作面回风巷下风侧10m~15m范围内。

水幕迎风喷雾，封住巷道全断面，做到开机打开，停机关闭，并安排专人负责。

③风流净化水幕安装要求：

水幕挂牌管理，责任到人；水幕雾化后应封闭巷道全断面，且雾化效果好；水幕开关阀门按设在人行道侧便于开关的位置，且高度适宜；水幕开关阀门灵敏可靠；水幕要固定巷道顶板上，固定牢固；水幕安装位置距巷道顶板不得超过100mm。

⑶防尘管路：

上下顺槽每隔50m安设一个三通阀门，管路不得出现跑、冒、滴、漏现象，保证阀门开关灵活好用。

⑷洗尘

①生产班出班前负责冲洗工作面、上下顺槽及各转载点20m范围内煤尘。

②检修班负责冲洗上下顺槽全断面煤尘。

五、注浆系统

1、注浆路线：

南翼运输巷注浆管路→25022上顺槽→25021A上顺槽→工作面采空区（见附图3－2）。

2、注浆路线图见附图。

3、注浆方式：

为采空区上隅角埋管注浆。

4、注浆参数：

水浆比例5：

1，每天注浆时间不少于3小时。

六、排水系统（附图3-2）

1、排水路线：

25021A工作面上、下顺槽排水点→－250南翼运输巷。

2、排水方法：

潜水泵配合排水管路排水。

3、排水设施管理

⑴每天安排专人对排水设备及管路进行检查和维护，发现问题及时处理，保证正常排水。

⑵排水管路不准出现跑、冒、滴、漏等现象，排水设备和管路各连接处，必须密封良好、螺丝紧固齐全。

⑶排水人员必须严格执行现场交接班制度，对当班遗留的问题及时向队值班人员汇报，并向下一班接班人员交代清楚。

⑷在上下顺槽低凹处，淋水地带要做出水泵窝，有关部门根据测量数据安设与排水量相匹配的水泵。

⑸设专人负责维护排水设备及管路和排水工作，保证排水系统正常运行。

⑹工作面停产、检修前要将上下顺槽积水排净，并关闭上下顺槽供水闸门。

七、供电系统

1、供电路线图（见附图3－1）

2、供电线路：

南翼1号变电所→25021A移动变所→工作面各个用电点

3、供电设备表见附表。

第四部分　顶板管理

第一节工作面顶板管理及支护材料需用量

一、工作面顶板管理方法：

全部垮落法，工作面最大控顶距4.1m，最小控顶距3.5m（见附图4－1）。

二、工作面支护设备及技术参数：

本工作面选用支架型号为ZFH3200—14.4/26，共安装116台支架，端头采用4mπ型梁对棚配合DZ2.5－25/100型单体液压支柱支护进行支护顶板。

项目

参数

项目

参数

支架型号

ZFH3200-14.4/26

工作液介质

3%-5%乳化液

支架面积

6.375m2

尾梁长度

1.17m

支架宽度

1.43--1.6m

额定供液压力

30MPa

重量

13.44吨

支架中心距

1.5m

工作阻力

3200KN

操作控制

快速本架操作

底板比压

1.1MPa

初撑力

2844KN

支撑高度

1.44-2.6m

外形尺寸

5500×1500×1500mm

通风面积

6.21m2

尾梁摆角

50

支护强度

0.56MPa

移架步距

0.6m

支护参数校验．

1、采场最大压强：

P＝9.8NHR/1000

＝9.8×8×2.3×2500÷1000

＝450.8KN/m2

P：

采场压强N：

取8，支架载荷取8倍采高岩重计算

H：

煤层采高，取2.3mR：

顶板岩石容重，取2500kg/m3

2、支架的工作阻力：

3200＞450.8×6.375＝2999KN符合要求

3、支架的初撑力：

2844＞450.8×6.375×80％＝2399KN符合要求

4、支护强度：

0.56＞450.8／1000＝0.4704Mpa符合要求

校验结论：

选取ZFH3200-14.4/26型支架能满足工作面顶板支护和安全要求。

三、工作面顶板支护

1、工作面支架布置平面示意图:

（见附图4－2）

工作面支护采用ZFH3200—14.4/26型支架116台，无端头支架，无液压支架支护段采用π型梁配合DZ2.5－25/100液压支柱控制顶板。

2、上下顺槽锚网段超前支护规格及要求：

采用金属铰接顶梁配合DZ2.5－25/100型单体液压支柱支设：

⑴在距工作面煤壁10m范围内，打四排金属连锁抬棚，在距巷道两帮0.3m处各架设一排连锁抬棚；上顺槽在距巷道中心线两侧0.6m处各架设一排金属连锁抬棚；下顺槽在溜子两侧各架一排金属连锁抬棚，一梁一柱必须升紧打牢。

⑵10m－20m范围内，打两排金属连锁抬棚，在距下顺槽上帮300mm处架设一排连锁抬棚；在靠溜子侧架设一排金属连锁抬棚，一梁一柱，单体必须打成一条直线，偏差≤±100mm，并将单体打在金属铰接梁中间，严禁将单体柱打在金属铰接梁的两头上，并使用好防倒链，架棚顺序：

由里向外，逐棚作业。