采煤工作面作业规程综述.docx

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采煤工作面作业规程综述

XXXXXXXXX煤业有限公司

XXXX采煤工作面

《作业规程》

编号：

采（2015）3号

工作面名称：

XXXX采煤工作面

编制人：

施工负责人：

总工程师：

主管矿长：

批准日期：

年月日

执行日期：

年月日

会审单位及人员签字

会审部门

会审人

会审时间

编制

生技科

安监科

机运副矿长

安全副矿长

生产副矿长

总工程师

常务副矿长

矿长

会审意见表

作业规程会审情况记录

一、存在的主要问题

二、处理意见

第一章概况

第一节工作面位置及井上下关系

第二节编制依据

第三节煤层

第四节煤层顶底板

第五节地质构造

第六节水文地质

第七节影响回采的其它因素

第八节储量及服务年限

第二章采煤方法

第一节巷道布置

第二节采煤工艺

第三节设备配置

第三章顶板控制

第一节支护设计

第二节工作面顶板控制

第三节运输巷、回风巷及上下出口顶板控制

第四节矿压观测

第四章生产系统

第一节运输

第二节“一通三防”与安全监控

第三节排水

第四节供电

第五节通讯照明

第五章劳动组织和主要技术指标

第一节劳动组织

第二节循环作业

第三节主要技术经济指标

第六章煤质管理

第七章安全技术措施

第一节一般规定

第二节顶板

第三节防治水

第四节“一通三防”与安全监控

第五节运输

第六节机电

第七节其它安全技术措施

第八章灾害应急措施及避灾路线

附件：

作业规程学习和考试记录

作业规程补充学习和考试记录

作业规程复查记录

第一章概况

第一节工作面位置及井上下关系

工作面位置及井上下关系表表1-1-1

水平名称

XXX水平

采区名称

XXX采区

地面标高

+620m～+650m

井下标高

+117m～+174m

地面相对位置

该工作面位于XXX以西，岩湾以北，XXX以东，XXX以南；

回采对地面设施的影响

工作面所对应的地表主要以山地为主，无建筑物与河流，且工作面与地面高差比较大，因此开采对地表无大的影响

井下位置与四邻关系

该工作面的北为XXX采区边界；西为未开采区域，南与XXX煤矿井田边界相邻，东为XXX工作面采空区。

走向长度（m）

m

倾斜长度（m）

m

面积（m2）

㎡

第二节编制依据

一、《煤矿安全规程》（2011年版）、《XXX煤矿岗位技术操作规程》；

二、XXX采区设计；

三、XXX采区地质说明书和XXX采煤工作面地质说明书；

四、XXX年生产接替计划；

五、其它依据。

第三节煤层

煤层情况表表1-3-2

煤层编号

K13

煤层结构

较简单

稳定程度

较稳定

煤层厚度（m）

煤层硬度

1～3

煤种

肥气煤

煤层走向

42°

煤层倾向

132°

倾角（°）

40°

煤层情况描述

工作面煤层属于三叠纪晚三叠系须家河组。

煤层为黑色，显沥青光泽为半亮型煤，煤层层理、节理发育，密度为1.2t/m3，加热能产生大量的胶质体；煤层受顶底板变化因素的影响，存在局部厚薄分布不均匀的情况。

第四节煤层顶底板

煤层顶底板情况表表1-4-3

顶底板名称

岩石名称

厚度（m）

岩性特征

老顶

砂岩

50

呈灰白色，坚硬岩石

直接顶

页砂岩

10

颜色呈深灰色，质地坚硬

伪顶

泥岩

0.1～0.2

质地软，易破碎

直接底

页岩

0.3

呈深灰色，含有黄铁矿结核及少许植物化石

老底

砂岩、灰岩

7.82

质地坚硬，其中长石石英砂岩中含有菱铁矿结核和少许植物化石

附图1－4－1：

煤系地层综合柱状图

煤系地层综合柱状图（1:

100或1:

200）

第五节地质构造

一、断层

根据该工作面上下两巷揭露资料及XXX工作面的开采情况分析,该采面区域煤层在走向上有褶曲构造和断层，对开采有一定的影响；由于该煤层倾角大，并且顶板随采动影响易破碎垮落，因此在生产过程中必须加强现场顶板管理。

断层情况表表1-5-4

编号

构造名称

性质

走向

（°）

倾向

（°）

倾角

（°）

落差

（m）

对回采工作面的影响

1

断层一

逆断层

10°

190°

50°

2

较大

第六节水文地质

一、该工作面处于XXX采区，工作面下部没有进行开采，通过上部开采情况得知，该区域内不存在大的含水层，只存在局部的裂隙渗水，同时区域内不存在径流等水源地，不会有大的水害存在，对工作面的正常开采不会造成什么大的影响。

二、工作面相邻区域为XXX采区边界及XXX采区南部区域，上部为采空区，存在部分积水，但皆可以通过正常的排水系统将水导出，不会对工作面造成大量积流水影响，会存在局部淋水现象。

区域内无钻孔，不存在钻孔水等现象。

三、涌水量：

1、正常涌水量1m3/h，2、最大涌水量2.1m3/h。

第七节影响回采的其它因素

影响回采的其它地质因素情况表表1-7-5

其它因素

对回采工作面的影响

CH4

该矿井属于高瓦斯矿井，因此工作面相对瓦斯涌出量大。

工作面绝对瓦斯涌出量0.28m³/min，相对瓦斯涌出量为9.31m³/t。

CO2

低CO2矿井，涌出量小

煤层爆炸指数

煤层具有爆炸危险性

煤层自燃倾向性

煤层自燃发火倾向经鉴定为Ⅰ级，属易自燃煤层

地温危害

无

第八节储量及服务年限

一、工作面储量：

该工作面走向长XXXm,倾斜长XXXm（工作面共留设煤柱XXXm）,平均煤厚0.7m,煤层密度为1.2t/m3，工业储量为t。

可采储量：

工作面回采率参考值为90%，可采储量t

二、服务年限：

工作面服务年限=可采推进长度/设计月推进长度。

T=L/l=（月）

T-工作面服务年限

L-可采推进长度

l-设计月推进长度

第二章采煤方法

第一节巷道布置

一、采区设计、采区巷道布置情况：

该采区设计共布置三条准备巷道，分别为XXX采区提升上山，XXX采区回风上山，XXX采区人行上山。

二、工作面运输巷：

1、巷道净断面：

半圆拱形巷道，宽m，高m，断面积m2。

2、支护形式：

工作面回采期间采用工字钢架厢作为超前支护，超前距离不得低于20米。

3、巷道位置：

该巷道位于工作面下部，与XXX采区三条上山相通。

4、巷道用途：

为工作面进风、运煤、行人服务。

三、工作面回风巷：

1、巷道净断面：

半圆拱形巷道，宽m，高m，断面积m2。

2、支护形式：

采用工字钢架厢作为支护。

3、巷道位置：

该巷道位于工作面上部，与XXX采区三条上山相通。

4、巷道用途：

为工作面回风、材料供应、行人服务。

四、开切眼：

1、巷道净断面：

巷道采用矩形断面，宽2.0m，高为0.8m，断面积1.6m2。

2、支护形式：

采用单体液压支柱戴帽点柱支护，支护柱、排距为0.8m。

3、开切眼位置：

距离处m开口。

4、巷道用途：

主要用于连接两巷，形成通风及生产系统。

五、溜煤眼：

1、巷道净断面：

巷道采用矩形断面，宽2.0m，高为0.8m，断面积1.6m2。

2、支护形式：

采用单体液压支柱戴帽点柱支护，支护柱、排距为0.8m。

3、溜煤眼位置：

XXX运输巷处。

4、巷道用途：

工作面放煤出口。

附图2-1-2：

工作面及巷道布置图（1:

1000或1:

2000）

第二节采煤工艺

一、采煤方法：

1、该工作面采用走向长壁后退式采煤方法。

工作面上、下巷采用留煤柱开采，上巷煤柱规格：

8-10m（走向）×3m（倾向），下巷：

3m（走向）×3m（倾向）。

2、采煤工艺流程：

安全检查→回柱→风镐落煤→临时支护→选砂、回填→自溜→支护→文明生产。

3、采高、循环进度：

正常回采期间采高控制在1.0米（以内），特殊情况下补充相关措施,循环进度为0.8m。

二、采煤工艺：

（一）落煤方式：

工作面采用风镐落煤。

（二）工作面煤炭装、运方式：

工作面风镐落煤后煤自溜到溜煤眼，由人工将放落的煤通过溜煤眼装入大巷矿车中，然后由机车牵引运送至XXX车场，再由绞车经XXX采区提升上山提升至XXX采区上部车场，最后由5T电机车牵引经m主运输平硐运出地面。

（三）工作面支护及采空区处理：

1、工作面采用DW10-150/63型、DW12-150/63型外注液式单体液压支柱带帽点柱支护。

2、采空区采用垮落法处理。

3、工作面采空区在开采过程中沿倾斜20m一处码设条带砂墩，根据该工作面的实际情况，为2条条带砂。

条带砂相关要求：

沿工作面走向2m的间距（中对中）架设木垛，木垛间用挡板挡实，再用竹笆等材料平铺于木垛上形成码砂平台，再用煤、砂堆码墩，砂墩沿倾向不得小于1.5m，防止采空区冲矸对作业人员造成伤害。

三、工作面正规循环生产能力：

W=L×S×h×r×c

=t

式中：

W——工作面正规循环生产能力，t;

L——工作面平均长度，m；

S——工作面循环进尺，m；

h——工作面设计采高，m；

r——煤的容重，t/m3;

c——工作面回采率，%。

第三节设备配置

工作面设备配置：

附表2-3-6

工作面设备、工具、材料配备表表2-3-6

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

主要参数

备注

1

风镐

G-10

台

5

1.2KW

2台备用

2

瓦斯传感器

KG9701A型

台

2

监测瓦斯

3

硫化氢传感器

CLH100型

台

1

监测硫化氢

4

乳化液泵

BRW40/20型

台

1

额定工作压力18MP

电机功率17KW

支柱供液

第三章顶板控制

第一节顶板支护设计

一、采煤工作面的支护设计：

根据该工作面采高和煤层顶板情况，采面空间采用DW10-150/63型、DW12-150/63型单体液压支柱带帽点柱支护，末排支柱设密集支柱切顶，柱帽规格：

300㎜×100㎜×50㎜；上、下出口采用单体支柱参设丛柱加强支护。

二、支护强度、密度、柱距计算：

1、支护强度计算：

采用经验公式

Pt=9.81hγk

=9.81×1.0×2.5×5=122.6

式中：

Pt——工作面合理的支护强度，kN/m2;

h——采高，取1.0m；

γ——顶板岩石重力密度，取2.5t/m3;

k——工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般取4～8，我矿煤层取5。

2、支柱实际支撑力计算：

Rt=kgkzkbkhkaR

=0.99×0.95×0.9×1×0.95×300=241.2

式中：

Rt——支柱实际支撑能力，KN；

Kg——支柱工作系数，取0.99；

Kz——支柱增阻系数，取0.95；

Kb——不均匀系数，取0.9；

Kh——采高系数，取1.0；

Ka——倾角系数，取0.95；

R——支柱额定工作阻力，取300kN;

3、支护密度计算：

N1=Pt/Rt

=122.6/241.2=0.51

式中：

N1——理论支柱密度，根/m2；

Pt——工作面合理的支护强度，kN/m2;

Rt——支柱实际支撑能力，kN/根。

4、支柱柱、排距的确定：

根据邻近工作面采用的柱、排距，暂定该工作面柱、排距为0.8m，则实际支护密度为：

N2=n/EL

=4/（2.6*0.8）

=1.92根/m2＞N1

式中：

N2——实际支护密度，根/m2；

n——最大控顶距内的最少支柱根数即支柱排数，根；

E——支柱柱距，m；

L——最大控顶距，m；

经计算，工作面柱、排距定为0.8m符合要求。

5、工作面控顶距的选择：

工作面人行道、材料道、工作道（人行道、材料道和工作道共用）后面留设临时矸石堆放空间，因此，工作面最小工作空间应有XXX排XXX空，煤壁排支柱距煤壁取0.2m，工作面最小控顶距为XXX排支柱XXXmm。

工作面循环进度为0.8m，因此，工作面最大控顶距为XXX排支柱XXXmm。

综上所述，工作面支柱排距为0.8m，柱距为0.8m，最大控顶距（XXX排）XXXm，最小控顶距（XXX排）XXXm，支柱的初撑力不小于XXXKN，工作阻力不小于XXXKN。

三、工作面切顶方式：

工作面采用单排密集支柱切顶，密集支柱间距0.3m（即在两根支柱间加掺两根支柱）

四、对工作面支护的相关规定

为了防止工作面支柱失效滚落伤人，工作面所有支柱必须全部拴油丝绳，并且必须首尾相接，不得留空挡。

工作面每5m掺打一排走向密集支柱（第一排与第二排之间不掺打，保证下煤），密集支柱为每两根之间掺打一根；同时每5米安设一组挡板，挡板交错安置，挡板高度不得低于0.3m，但风镐落煤时，操作区域必须实行全封闭，即煤壁至第一、二排支柱间必须用挡板进行扛实接顶，保证下方人员操作、行走安全。

五、乳化泵站设计：

1、乳化液泵站及管路选型：

泵站压力不低于18MP，乳化液浓度达到2%-3%。

2、乳化液泵站位置设置：

工作面乳化泵安设在XXX处。

3、乳化液泵站使用规定:

①泵站设备的维修管理由机电队负责，维修管理措施质量要求管理制度由机电队负责制度实施。

②泵站司机持证上岗，严格执行操作规程及交接班制度。

③泵站压力不低于18MP，乳化液浓度达到2%-3%，且泵站周围不得有积水、积物。

④油箱必须有过滤网，正常情况下油箱盖必须盖好。

⑤泵站的自动给液装置应配备齐全完好，严禁开空泵、漫油箱。

⑥注液枪及管线设专人管理维护，管线悬挂整齐，注液枪使用后应悬挂在支柱上，不得放在地上。

⑦液压管路无跑冒滴漏现象，密封圈和油管损坏后及时更换。

⑧更换液压管或液压管密封圈时，应停泵或关闭短路阀，泵站由检修工调定，其它人员不得调定。

附图3-1-3工作面支护布置图

第二节工作面顶板控制

一、正常工作时期顶板支护方式：

工作面正常时期单体液压支柱排、柱距均为0.8m（详见图3-1-3）。

顶板采用“三、四”排支柱空顶，最大控顶距为XXXmm，最小控顶距为XXXmm，采用全部垮落法进行采空区处理。

二、正常工作时期顶板特殊支护方式：

1、工作面上、下出口掺打丛柱，2根支柱为一组丛柱。

2、工作面上巷煤柱下帮必须掺打贴帮支柱。

三、回柱放顶

1、回柱方法：

人工回柱放顶，用单体卸载手把远距离操作，如果有压死或插底的支柱必须用液压回柱器进行回柱工作。

2、回柱顺序：

由下往上，由采空区向煤壁方向逐一回撤支柱。

3、回柱安全注意事项

（1）禁止在顶板破碎、压力大、支护状况不好等地点作为回柱的开口点。

（2）回柱人员必须站在顶板完好，支柱完好的地点。

（3）遇死柱时，必须先掺打好替柱，然后才可以进行回柱工作。

（4）当顶板压力较大时，卸载手把必须用牵引线进行远距离操作，缓慢卸载，牵引绳的长度不得小于2m。

使用液压回柱器回柱时人员安全距离不得小于2m。

（5）严禁使用其他工具代替卸载手把操作。

4、降低支护材料消耗的技术措施（支柱的回收复用要求及备用材料的规格、数量及存放地点）

（1）损坏变形的支柱、必须及时运出地面修复备用。

（2）加强工程质量，均衡推进，及时回柱放顶，减少控顶板大面积冒落掩埋支柱。

（3）工作面备用支柱为采面在用量的10%，可存放在距采面上下出口不小于20m的两巷顶板完好宽畅的地方堆放，不得影响通风、行人。

四、特殊时期的顶板控制：

（一）工作面初采及初次来压的顶板控制：

工作面初采时，顶板采用正常支护，当出现初次来压迹象时，进行支柱加密，对工作面进行加密支护，直至压力稳定，再恢复至正常的“三、四”空顶支护。

（二）过断层及顶板破碎时的顶板控制：

遇断层时，根据现场实际情况另行编写相应的安全技术措施。

（三）应力集中区的顶板控制：

工作面的应力集中区域应该进行加强支护，必须架设木垛或留设煤墩，或者进行支柱密集支护，并采用“一梁两柱”的方式掺打支柱。

（四）、工作面末采的顶板控制：

（1）采取小进度多循环作业方式，加快工作面推进度，以保持煤壁的完整性。

（2）根据顶板情况及采空区来压情况，采用缩小柱距、码砂墩、架横梁等特殊方法进行加强支护。

第三节运输巷、回风巷及上下出口顶板支护

一、工作面上下出口安全出口的支护、管理：

（一）、支护形式及要求：

工作面上、下出口设计断面为矩形，高度实际采高（小于0.8m时必须卧底），宽度为1.5m，设计断面为1.2m2，上、下出口必须掺打丛柱，支柱按0.8m的柱、排距进行支护。

主要用于工作面上下形成通风系统和行人安全及工作面下巷溜煤，下巷安全出口不得少于2个。

工作面顺槽设计断面为矩形，高为采高（不得低于0.8m）低于0.8时必须卧底,宽1.5m,设计断面为1.2m2，支柱间距不超过0.8m。

顺槽主要用于行人和通风，下巷安全行人眼必须保证在2个以上。

掘顺槽时，严禁两边掘进，顺槽只能允许由一端向已形成全风压端掘进作业和爆破作业。

为防止采空区窜矸，在下顺槽和工作面之间必须留设有超前台阶，超前台阶长度距煤壁不得小于4m，高度距顺槽不得小于5m，超前台阶内支柱柱、排距为0.8m，超前台阶上帮面掺打好贴帮支柱。

（二）质量要求：

保证上下出口的畅通，并且符合设计要求；上下顺槽内采用双排支柱支护（第一排为贴帮支柱+竹笆片背帮），必须保证上帮不下推和人员通行的安全。

所有支柱都必须拴油丝绳，中间不得留空挡。

二、支护材料的使用数量和存放管理：

1、支护材料规格型号、使用、备用数量见表3-3-7

支护材料规格型号、使用、备用数量一览表表3-3-7

序号

材料名称

规格型号

正常使用数量

备用

数量

备用存放地点

1

单体支柱

DW10-150/63、DW12-150/63

491根

50根

工作面上下巷道

2

木挑板

1000块

工作面上巷

3

草鞋板

4

竹笆

100块

工作面上巷

5

工字钢

11#

50担

工作面上下巷

2、支护材料管理措施。

（1）工作面使用支护材料的管理：

工作面所有材料必须整齐的堆码在合适地点，并且悬挂材料管理牌板，准确填写材料的数量等信息。

（2）备用支护材料的管理：

备用材料整齐堆码，准确、清晰的填写材料牌板。

（3）回收利用相关规定：

工作面的所有材料必须物尽其用，对于能够回收重复利用的材料，必须在工作面向前推进的过程中回收干净，杜绝对材料的浪费。

附图3-3-4：

工作面、运输巷、回风巷及出口支护示意图（平、剖面图）。

第四节矿压观测

本K13煤层工作面采空区管理为完全垮落法管理，卸压后矿压显现不明显，特殊时期另编制相关的安全技术措施。

第四章生产系统

第一节运输

一、运输设备及运输方式：

（一）运煤设备及装载方式：

采用5T电机车为煤炭运输设备，工作面采用自溜的方式进行装车。

（二）辅助运输设备及运输方式：

采用绞车进行辅助运输提升。

三、选矸点设置及矸石的运输：

工作面的矸石在放煤过程中就进行了选除，然后进行单独装车，运出地面。

四、运煤路线：

XXX采煤工作面→XXX中部车场→XXX采区提升下山→XXX采区上部车场→集中运输巷→主平硐→地面。

五、辅助运输路线：

地面材料场→主平硐→集中运输巷→XXX采区上部车场→XXX采区提升下山→XXX中部车场→XXX工作面回风巷→XXX采煤工作面。

附图4-1-5：

运输系统示意图。

第二节“一通三防”与安全监控

一、通风系统：

（一）通风方式

工作面采用U型通风，工作面运输巷进入新鲜风流，经工作面、回风巷进入回风系统。

（二）风量计算：

1、按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：

Q采=100q采kCH4=100×0.28×1.6

=45

式中：

Q采——回采工作面实际需要风量，m3/min;

q采——采煤工作面回风巷回风流中瓦斯（或二氧化碳）平均绝对涌出量，m3/min;

kCH4——采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.6（正常生产连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）

2、按工作面每班工作最多人数计算：

Q采=4N=4×13=52

式中：

Q采——采煤工作面实际需风量，m3/min;

N——工作面最多人数，人。

3、按工作面温度计算：

Q采＝60V采S采=60×0.9×2.1

=114

式中：

Q采——采煤工作面实际需风量，m3/min;

V采——采煤工作面风速，m/s;

S采——采煤工作面平均断面积，m2。

4、按风速验算：

（1）按工作面最低风速验算最小风量：

Q采＞15S采＝15×2.1=31.5

式中：

Q采——采煤工作面实际需风量，m3/min;

S采——采煤工作面平均断面积，m2。

（2）按工作面最高风速验算最大风量：

Q采<240S采＝240×2.1=504

式中：

Q采——采煤工作面实际需风量，m3/min;

S采——采煤工作面平均断面积，m2。

5、确定工作面实际需要风量：

根据上述计算和风速验算结果，工作面实际需要有效风量不小于120m3/min。

（二）通风路线：

1、进风路线：

XXX采区提升（人行）下山→XXX运输巷→工作面下出口→XXX工作面。

2、回风路线：

XXX工作面→XXX工作面回风巷→XXX采区回风上山→南翼总回风巷。

二、瓦斯防治：

（一）瓦斯抽采：

本矿为高瓦斯矿井，根据本矿瓦斯涌出量参数测定结果以及邻近工作面瓦斯涌出情况，预计该工作面瓦斯涌出量小于0.28m3/min，采用风排方式能满足要求，故本工作面不进行瓦斯抽放。

（二）工作面冒顶和上隅角、容易发生瓦斯积聚的瓦斯防治和处理方法：

1、瓦斯积聚预防：

（1）合理分配风量，并加强日常的风量监控和通风设施检查。

（2）加强日常的瓦斯检查及监测监控。

2、瓦斯积聚的处理方法：

（1）稀释排除，通过加大风量或风障导风等方式处理。

（2）封闭隔绝，通过密闭或充填进行处理。

三、综合防尘系统

（一）防尘管路系统：

工作面上下巷各敷设2寸防尘水管一条，每100m设一个三通阀，静水压力不得低于4MPa。

（二）综合防尘措施：

1、利用防尘水定期冲刷巷道壁，减少煤尘堆积，出煤系统各转载点设齐洒水喷雾装置并且保持完好，做到出煤时喷雾。

2、在生产期间，工作面所有防尘水幕必须处于常开状态。

3、每周必须对工作面回风巷和工作面下尾巷进行清扫、冲洗一次。

（三）喷雾和洒水防尘点的设置及有关要求：

在距工作面上下出口15~30范围内安设放炮喷雾装置，在放炮时必须打开，等放完炮、炮烟吹净后方可关闭。

（四）隔绝瓦斯、煤尘爆炸措施：

在巷道内设置隔爆水袋，按200升/m2设置水袋数量，容量30升的水袋40个，安设时用1.5寸钢管成排横向吊挂于巷道顶梁。

四、防止煤层自然发火技术措施：

（一）防灭火系统：

1、工作面上、下出口20m范围内至少放置两个灭火器，并保证完好可用，工作面所有人员必须会使用灭火器材。

2、工作面消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门。

（二）防灭火措施及要求：

1、最先发现火灾的人员，设法弄清火灾情况，采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，迅速报告调度室。

 2、调度室