沈家峁10101综采放顶煤首采工作面作业规程.docx
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沈家峁10101综采放顶煤首采工作面作业规程
你山西中阳沈家峁煤业有限公司
作业地点：
10101综采放顶煤工作面
作业规程
批准人：
丁敏功
编制人：
田长岳
施工单位：
综采工区
施工负责人：
刘先兵
编制日期：
2013年月日
山西中阳沈家峁煤业有限公司
10101综放工作面作业规程会审记录
规程名称：
10101工作面作业规程主持人：
丁敏功
会审地点：
矿调度会议室会审时间：
年月日
审批人
签字
审批意见
编制人
施工负责人
材料科长
地测科长
机电科长
通防科长
技术科长
安全科长
调度主任
防治水副总
机电矿长
通防矿长
安全矿长
生产矿长
技术矿长
矿长
山西中阳沈家峁煤业有限公司
10101综采放顶煤工作面作业规程会审意见
技术负责人意见：
目录
第一章概况…………………………………………………………6
第一节工作面位置及井上下关系…………………………………6
第二节煤层…………………………………………………………6
第三节煤层顶、底板………………………………………………7
第四节地质构造……………………………………………………7
第五节水文地质情况………………………………………………8
第六节影响回采的其它因素………………………………………10
第七节储量及服务年限……………………………………………10
第二章采煤方法……………………………………………………11
第一节施工准备……………………………………………………11
第二节巷道布置……………………………………………………11
第三节采煤工艺……………………………………………………12
第四节设备布置……………………………………………………15
第三章顶板管理……………………………………………………18
第一节支护设计……………………………………………………18
第二节工作面顶板管理……………………………………………21
第三节顺槽及端头顶板管理………………………………………25
第四节回柱方法……………………………………………………26
第四章生产系统……………………………………………………29
第一节运输系统……………………………………………………29
第二节通风系统……………………………………………………30
第三节瓦斯管理……………………………………………………31
第四节安全监测监控………………………………………………33
第五节综合防尘……………………………………………………34
第六节防灭火管理…………………………………………………35
第七节瓦斯抽放……………………………………………………36
第八节防治水管理…………………………………………………37
第九节排水系统……………………………………………………37
第十节供电系统……………………………………………………37
第十一节通信照明和信号…………………………………………38
第五章劳动组织主要技术经济指标………………………………38
第一节劳动组织……………………………………………………38
第二节主要经济技术指标…………………………………………39
第六章煤质管理……………………………………………………40
第七章灾害预防及避灾路线………………………………………41
第八章安全技术措施………………………………………………41
第一节一般规定……………………………………………………41
第二节顶板管理……………………………………………………41
第三节“一通三防”管理…………………………………………46
第四节运输管理……………………………………………………46
第五节机电管理……………………………………………………48
第九章其他安全技术措施…………………………………………58
第一节初采初放措施………………………………………………58
第二节过断层措施…………………………………………………60
第三节工作面调采措施……………………………………………61
第四节采煤机使用措施……………………………………………62
第五节注液枪使用措施……………………………………………63
第六节检修刮板输送机及转载机措施……………………………64
第七节缩延工作面机头（尾）措施………………………………65
第八节上下巷回收锚盘及超前替回架棚措施……………………66
第九节采煤机上下两端头割煤安全补充措施……………………67
第十节缩皮带运输机措施…………………………………………67
第十一节采空区（上隅角）插管抽放措施………………………68
第十二节采煤工作面文明生产标准………………………………70
第十三节提高煤质措施……………………………………………70
第十四节提高煤炭回收率措施………………………………………70
十五节支护材料的存放管理………………………………………70
第十六节预防锚索（杆）破断伤人措施…………………………71
第一章概况
第一节规程编写依据
10101综放工作面作业规程编写依据：
1、《山西中阳沈家峁煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书》，2、《山西中阳沈家峁煤业有限公司矿井兼并重组整合矿井地质报告》，3、《山西中阳沈家峁煤业有限公司矿井兼并重组整合矿井安全专篇》，4、《山西中阳沈家峁煤业有限公司矿井兼并重组整合矿井开工批复》，5、《煤矿安全规程》及《煤矿安全技术操作规程》，6、《山西省煤矿安全质量标准化标准》。
第二节工作面位置及井上下关系：
工作面名称
10101综放工作面
采区名称
101盘区
地面相对标高
+1092m~1221m
井下相对标高
+887m~+912.65m
工作面所处水平
10＃水平
地面相对位置
10101综放工作面位于南焉村西南，于家山村以西，盘区开拓大巷以北，地面沟谷纵横，为典型的第三、第四纪黄土、红土覆盖，无常年性河流。
井下位置
及四邻关系
北为山西桃园腾阳容大煤业有限公司实体煤，东为实体煤，南为开拓大巷，西为山西中阳张子山煤业有限公司实体煤。
工程对地面的影响
采空后会造成地表塌陷，形成裂缝，平整后不影响耕种。
走向长
1045m
倾斜长
126m
面积
131670㎡
第三节煤层情况
本煤层位于太原组中部，顶板岩性常为砂质泥岩，偶见炭质泥岩或细沙岩，底板为粘土岩、粉砂岩。
该煤层厚度为4.53～7.12m平均厚度为6.38m，煤层厚而稳定，全区可采，煤层结构为复杂。
煤层底板等高线走向为138°至205°，倾向为228°至295°，煤层倾角为3°～10°，平均6°,含2-5层夹矸，层节节理发育。
采煤层特征表
煤层
厚度
间距
结构夹矸数
变异
系数
稳定性
可采
系数
可采性
顶底板岩性
煤种
最大~最小
平均
最大~最小
平均
顶板
底板
10
4.53~7.12
6.38
33.41~43.95
38.13
复杂（2~5）
10.85﹪
稳定
1.00
全区
可采
砂质泥岩
粘土岩、粉砂岩
瘦煤
10#煤层煤质化验表
工业分析
Mad%
Ad%
Volaf%
Std%
pd%
Mj/kg
粘结指数
胶结层指数
灰熔点
0.45~1.51
0.93
9.48~20.92
15.96
14.87~19.59
15.80
1.07~2.52
1.6
0.009~0.057
0.033
27.77~36.389
35.72
33.8~57.87
42.93
0~14.0
8.2
＞1460℃
第四节煤层顶底板情况
名称
岩石性质
层理、节理
厚度
类型
备注
伪顶
无
直接顶
砂质泥岩
不发育
10.22
Ⅱ类Ⅰ型
老顶
直接底
粘土岩
不发育
9.44
Ⅱ类Ⅰ型
老底
粉砂岩
底板比压
138Mpa（参考数据）
第五节地质构造：
根据10#东皮带大巷、10#东轨道大巷10#煤层回风巷、10101运输顺槽、10101轨道顺槽及10101切眼实际揭露情况分析，10101综放工作面回采区段为宽缓的褶曲构造，枢纽走向为75°，煤层倾角为3°～10°，平均6°,含2-5层夹矸，层节节理发育。
10101综采工作面放面巷道揭露5条中小型断层，其断层产状简述如下：
f1：
正断层，走向58°，倾向328°，倾角60°，落差0.5m，位置在10101运输顺槽内揭露，该断层向工作面延伸，由于落差小于煤层厚度，对工作面综采施工影响不大。
f2：
正断层，走向63°，倾向153°，倾角65°，落差1.0m，位置在10101运输顺槽内揭露，该断层向工作面延伸，由于落差小于煤层厚度，对工作面综采施工影响不大。
f3：
正断层，走向23°，倾向113°，倾角75°，落差1.8m，位置在10101运输顺槽内揭露，该断层向工作面延伸，与f10断层（落差为0.8米）为同一条断层，对工作面综采施工有一定影响，届时编制专门过断层措施。
f4：
正断层，走向10°，倾向350°，倾角75°，落差0.8m，位置在10101运输顺槽内揭露，该断层向工作面延伸，对工作面综采施工有一定影响，届时编制专门过断层措施。
f5：
正断层，走向25°，倾向115°，倾角50°，落差0.8m，位置在10101轨道顺槽内揭露，该断层向工作面延伸，与10101运输顺槽揭露的f3断层（落差为1.8米）为同一条断层，对工作面综采施工有一定影响，届时编制专门过断层措施。
2、通过对地质资料及现场进行分析，发现工作面存在多条正断层，该断层不能对瓦斯进行很好的释通、排放，聚集在断层带附近的瓦斯，通过断层附生裂隙或者受断层附近放炮震动影响等原因，进行释放。
而断层带又有断层泥充填，所以断层破碎带内空隙很小，不利于瓦斯集存，但断层附近的附生构造裂隙等，比较发育，有透气性，为瓦斯提供了积存空间，造成断层两侧瓦斯聚集带。
3、工作面瓦斯管理
1）、加强采煤工作面通风管理。
2）加强对通风专业队伍的管理，层层建立安全责任制。
3）加强工作面瓦斯监测，严格执行各项瓦斯管理制度。
4）搞好隔爆设施管理。
5）加强火源管理，消除引爆条件。
①采掘工作面电气设备检修维护要实行包机、包片和定期检修制度，保证综合保护灵敏可靠；严禁带电作业；杜绝“鸡爪子”“羊尾巴”、明接头等。
②严格放炮管理，必须执行“一炮三检制”“三人连锁放炮制”。
3、其它因素对回采的影响：
10#煤层位于太原组中部，
煤层赋存稳定,节理裂隙发育，裂隙发育方位为78°。
综合分析：
10101综采工作面地质构造类型为中等类型，应密切注意地质资料的收集、总结、类比与分析，及时制定出相关措施。
第六节水文地质分析：
1、含水层组分析表
含水层
厚度
漏水量
涌水形式
补给关系
对工程的影响
上部有砂岩含水层
5～15m
微弱
含水层组基本含水比较微弱，含水量对工程不会造成影响，但通过采动以上水源可能通过断裂带涌入井下，造成工作面漏水量增大的可能.
无影响
下统下石盒子砂岩含水层
20m
q=0.00072L/s.m
k=0.0018m/d
含水微弱，对工程无影响
下统子山西组砂岩含水层
很小
q=0.000107L/s.m
k=0.000413m/d
石炭系上统太原组
灰岩、砂岩含水层
5-15m
0.0149~0.25L/s.m
无影响
奥陶系中统
石灰岩含水层
43m左右
2.5~3.5m3/s
根据水文地质类型划分报告资料：
井田内奥灰水水位标高为在+803.1至＋803.5m，位于工作面标高（+887m~+912.65m）以下，故对其掘进工程无水害威胁。
１０#煤层厚而稳定，１０#煤层上部为一层稳定的中粒砂岩，为１０#煤层的直接砂岩充水含水层，厚约5－15米，泥质胶结，富水性弱；太原组灰岩为１０#煤层的间接充水含水层，单位涌水量为0.0149～0.25L/s.m，富水性弱.根据10#工作面实际开采揭露情况分析，预计回采期间10101工作面顶板导水裂隙带淋水量为2-6m3/h，10101工作面推采过程中，１０#煤层顶板之上的太原组灰岩将会通过导水裂隙以淋水形式流入采空区，由于疏放水量不大，对回采施工不会构成威胁，回采期间必须在低洼段安设水泵将巷道积水排出。
依据分类标准综合分析，10101工作面水文地质类型为简单型。
2、地表情况：
井田地表水属黄河流域，三川河水系。
井田内无常年性水流，仅在雨季沟谷中有短暂洪水向西南流入南川河。
该工作面地表位置位于井田北部，地表均被第四系上更新统黄土所覆盖，沟谷中广泛出露上第三系上新统红土。
基岩未见出露。
现已采取挖建防洪排水渠沟，工业广场挖建排水渠道拦截地表水以及浅层地下水，以防雨季洪水涌入矿井造成水害，对防洪排水渠道，每年雨季前要进行清淤工作，以防堵塞。
经分析地表水文地质条件简单，无河流及积水区。
大气降水和地下潜水对该工作面施工无水害威胁。
3、断层水及老空水分析
（1）、10101综放工作面在回采过程中将揭露5条断层构造，由于掘进过程中均已揭露，证明工作面的断层均为不含水、不导水，因此工作面施工不受断层水害威胁。
（2）、10101综放工作面上覆为6101综采工作面实体煤（现已方出未开采），北为山西桃园腾阳容大煤业有限公司实体煤，东为实体煤，南为开拓大巷实体煤柱，西为山西中阳张子山煤业有限公司实体煤，周围及附近的6#、10#均为实体煤层，因此10101综放工作面不受老空水水害威胁。
4、底板含水层分析：
根据区域精查资料，本井田奥灰水位标高在+803.1至＋803.5m之间。
10101工作面井下标高范围为：
+887m~+912.65m，10101工作面回采区段在奥灰水水位标高之上，因此10101工作面在开采过程中不受底板奥灰水害。
5、其它水源对工程的影响
6号的采空积水，会延导水裂隙带，渗流至10号层，使矿井水涌水量增大；而且同时基本上导通了其上部太原组灰岩、砂岩含水层中的L5、K2、L1灰岩含水层，其中位于10号煤层顶板的L1灰岩含水性为富水性中等，对矿井涌水量影响较大，也是今后矿井主要的补给水源。
经过矿井水文地质情况分析，随着10101工作面推采，老顶断裂，形成新的导水通道，煤系地层的各含水层水通过导水裂缝带淋入或渗入4层、6层、10层采空区，逐步增加了10101采空区积水量，根据10#工作面以往实际开采揭露情况分析，预计10101工作面采空区顶板淋水量为0-6m3/h，由于水流释放速度不大，不会对工作面构成水害威胁，回采期间必须在10101运输顺槽低洼处安设排水泵排水，完善排水系统，确保及时及时排出。
6、工作面涌水量预计：
工作面回采施工时该区域正常涌水量为：
0～6m3/h
工作面回采施工时该区域最大涌水量为：
0～12m3/h
综合分析评价，10101综放工作面开采施工时，其水文地质条件为简单，施工期间必须在低洼处安设排水泵，完善排水系统，确保积水及时排至井底水仓。
第七节影响回采的其它因素
瓦斯涌出量
根据揭露巷道实测Q绝=12.86m3/min、Q相=27.27m3/t
二氧化碳涌出量
根据揭露巷道实测为0.09m3/min
自燃倾向性
I级，容易自燃
自燃发火期
1年
煤尘爆炸指数
22.67%，有爆炸性
地温危害
根据周边井情况，属地温正常区
地质危害
无冲击地压
第八节储量及服务年限
10101综放工作面走向长1045m，倾斜长126，面积131670㎡，比重1.37t/m3，平均采高6.38m。
工业储量：
1045×126×6.38×1.37=115万t
可采储量：
1015×126×6.38×1.37×80%=92万t
工作面采高6.38m，循环进尺0.6m，一次采2.5m，放顶煤3.88m,回收率80%，日推进度3.6m，正规循环率65%。
服务年限：
可采储量/设计月产量=92万t/5.6万t＝16.4个月
储量计算：
储
量
计
算
块段号
走向长（m）
平均值
倾向长（m）
平均值
斜面积
（m2）
煤厚（m）
容重t/m3
工业储量（万t）
回采率
（%）
地损系数（%）
可采储量（万t）
10101
工作面
1045
126
131670
6.38
1.37
115
80%
20%
92
附图
1、10101综放工作面平面图
2、10101工作面煤岩层柱状图
3、10101综放工作面巷道剖面图
第二章采煤方法
第一节施工准备
一、施工前，由区（队）长负责组织，由技术副区长（编制人）负责向工区管理人员、施工人员传达批准的《工作面作业规程》，传达后进行考试、签字,成绩合格方可下井作业。
不合格的人员必须补考，补考合格后再下井作业。
轮休或请假的人员上岗前必须进行学习，并考试合格。
干部工人学习、考试成绩分别登记在《工作面作业规程》学习考试记录表上。
二、施工前，安排有经验的职工对工作面顶板，煤壁进行安全检查，执行“敲帮问顶”制度，发现问题，及时处理。
三、施工前，必须对工作面支架、采煤机、运输机、电缆、管路等机电设备进行检查，发现问题，及时处理。
第二节巷道布置
10101综放工作面共布置两条巷道，分别为10101运输顺槽、10101轨道顺槽。
1、10101运输顺槽：
巷道沿煤层底板布置，主要布置工作面转载机和胶带输送机，用于煤炭运输与进风；巷道采用锚网梁+锚索联合支护，净宽度4.0m，净高度2.5m，净断面积为10㎡。
巷道下帮安装二寸防尘管路、三寸排水管路各一趟（每50m设置三通阀门一个）、及八寸压风管路一趟。
2、10101轨道顺槽：
巷道主要用于工作面回风，并布置工作面设备列车，辅助用于材料运输。
巷道采用锚网梁+锚索联合支护，净宽度4.0m，净高度2.5m，净断面积为10㎡。
巷道上帮安装二寸防尘管路、三寸排水管路各一趟（每100m设置三通阀门一个）及八寸压风管路一趟、瓦斯抽放管路一趟。
3、工作面切眼：
工作面切眼用于安装采煤设备及两巷连接，形成通风、生产系统，巷道高度为2.6m、宽度为6.6m、断面积为17.16㎡，巷道采用锚网带+锚索联合支护。
第二节采煤工艺
一、采煤方法
10101工作面采用倾斜长壁综采放顶煤方法进行开采，采用全部垮落法管理顶板。
二、采高的确定
采高6.38m,比重1.37t/m3,循环进度0.6m，一次采2.5m，放顶煤3.88m，回收率80%，循环产量528.6t。
如局部变薄，变厚，可跟底回采；其它特殊情况另补措施。
三、回采工艺
该工作面面采用倾斜长壁后退式采煤法，综采放顶煤采煤，全部垮落法控制顶板，采用MG160/380-WDK型采煤机双向穿梭采煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，滚筒自旋使其截齿将煤破碎。
采煤机采用端部斜切进刀方式，割三角煤采煤，采煤与移刮板输送机的间隔距为15～20m。
利用机组滚筒叶片和输送机铲煤板将煤自行装入输送机。
使用SGZ630／220型前、后溜运煤及回收顶煤，工作面每割两刀煤放一次顶煤，实行两采一放，停机放顶煤作业方式，
综放工作面回采工艺分为：
割煤、装煤、运煤、支护、放煤、处理采空区。
（1）割煤：
利用采煤机进行割煤，利用ZF3600/15/28四柱支撑掩护式正四连杆大插板低位放顶煤液压支架进行放煤，二采一放，割、放煤工序平行作业。
（2）装煤：
利用采煤机配合前部刮板运输机、支架配合后部刮板运输机进行装煤。
（3）运煤：
利用前后部刮板运输机、转载机、胶带运输机等联合进行运煤。
（4）支护：
使用ZF3600/15/28四柱支撑掩护式正四连杆大插板低位放顶煤液压支架、ZFG4000/17/30过渡液压支架管理工作面顶板，采用全部跨落法管理采空区。
（5）放煤：
使用ZF3600/15/28四柱支撑掩护式正四连杆大插板低位放顶煤液压支架放顶煤，采用全部跨落法管理采空区。
（6）10101综放工作面正规循环能力：
工作面走向长1045m，倾斜长126m，面积131670㎡，比重1.37t/m³，平均采高6.38m。
循环生产能力：
126×0.6×6.38×1.37×80%=528.6t。
四、回采工艺流程
采煤机采用端头斜切进刀，双向割煤，液压支架及时支护顶板，单架依次顺序式方式移架。
采煤机上端头斜切进刀——正常下行割煤——跟机移架、移前溜——采煤机下端头吃刀、返刀上行清浮煤（采煤机割煤至机头后）——拉后部刮板输送机——采煤机下端头斜切进刀——正常上行割煤——跟机移架、移前溜——采煤机上端头吃刀、返刀下行清浮煤（采煤机割煤至机尾后）——放顶煤——拉后部刮板输送机——上端头斜切进刀——进入下一循环。
（一）、采煤机割煤
10101综放工作面采用端部斜切进刀双向割煤，其工序如下：
采煤机采取端部斜切进刀的方式；斜切进刀段长度不少于25m，进刀深度0.6m。
（1）采煤机上行割煤至上出口后，煤机下行25m在上端部进刀处进刀，停机移溜尾。
（2）采煤机上行割掉三角煤，然后割煤下行，随后移溜尾。
（3）采煤机割煤至下出口后，返刀上行在下端部进刀处进刀，停机移溜头。
移溜头
（4）采煤机下行割三角煤，然后割煤上行至上出口，随后移溜。
五、移架
由于工作面前、后输送机机头采取平行布置方式，因而在工作面两端头各设2架过渡支架，而过渡支架不能做到及时支护，即采煤机割煤后，过渡架必须在前部输送机机头推移后才能移架，因而造成工作面的基本支架和过渡架不能顺序前移，使得移架工序变得复杂，现将移架顺序描述如下（采煤机端部斜切进刀双向割煤）：
（1）采煤机下端头斜切进刀割透煤壁上行割煤15m时停机、停溜，将85#～84#过渡支架的支架伸缩梁收回；将过渡架（85#～84#）移一个步距0.6m，移架的顺序为：
先移84#架，后移85#架；将机尾移够推移步距0.6m。
（2）采煤机上行进入正常割煤，滞后采煤机后滚筒2架，顺序将工作面基本架移一个步距，工作面基本支架移设采取及时支护，单架依次顺序方式移架、移溜。
当采煤机割透上端头煤壁返机下行割煤15m时停机、停溜，将工作面上端头过渡架（1～2#架）拉一个步距，移架的顺序为：
先移2#架，后移1#架；将前部输送机机头推向煤壁（应保证4架同时推溜）推移步距0.6m。
过渡支架的移设是按上述移架顺序在特定时间内完成的；而基本支架的移设是由采煤机的割煤位置控制的。
即在采煤机正常割煤的情况下，滞后采煤机后滚筒2架进行移架（或滞后采煤机前滚筒2架支架将支架的伸缩梁伸出，临时支护顶板，等滞后采煤机后滚筒2架时再进行移架、顶板破碎时可采取超前移架方式支护顶板）。
移架的顺序如下：
收伸缩梁→降柱（保持一定压力）→移架（带压移架）→升柱（保持初撑力）→伸出伸缩梁。
移架时要做到快、匀、够
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