11020炮采工作面作业规程.docx

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11020炮采工作面作业规程

济源鹤济财源煤业有限公司

11020工作面回采作业规程

编号：

采煤-2014-01

施工单位：

采煤队

队长：

技术主管：

编制：

批准时间：

年月日

执行时间：

年月日

回采作业规程会审表

规程名称

11020工作面回采作业规程

主持人

会审时间

会审地点

记录人

安检科

调度室

通风科

机运科

采煤队

地测科

生产技术科

会审意见

回采作业规程审批表

规程名称

11020工作面回采作业规程

总工程师审批意见：

签名：

时间：

安全矿长意见：

签名：

时间：

目录

第一章概况1

第一节工作面位置及井上下关系1

第二节工作面煤层情况2

第三节煤层顶底板2

第四节地质构造3

第五节水文地质3

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7

第一节选择采煤方法7

第二节巷道布置7

第三节采煤工艺8

第四节设备材料配置10

第三章生产系统11

第一节运输系统11

第二节通风系统11

第三节防尘系统16

第四节压风系统16

第五节排水系统17

第六节供电系统18

第七节通信照明系统18

第四章顶板管理20

第一节工作面支护设备型号及主要技术参数20

第二节支护设计20

第三节工作面顶板控制24

第四节运输巷、回风巷端头顶板控制25

第五章劳动组织、循环图表及主要技术经济指标26

第一节劳动组织26

第二节作业循环26

第三节主要技术经济指标27

第六章煤质管理28

第七章安全技术措施29

第一节一般规定29

第二节采煤管理安全技术措施31

第三节一通三防与安全监控措施39

第四节机电运输安全技术措施42

第五节防治水措施49

第六节其他方面安全技术措施51

第八章灾害应急措施及避灾路线60

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

11020工作面井下位置位于11采区中部，地表标高+350～+425m；该工作面煤层距地面垂深为329.8～352.4m；该工作面平均走向长度765m，切眼现长度为60m，推进87m后切眼长度变为83m，面积约62194.8m2。

11020工作面所开采煤层为石炭系上统太原组底部一1煤，该煤层赋存于太原组底部，上距二4煤层约90m，是本区的主采煤层，煤层产状与围岩基本一致。

该工作面南部为一水平未采区域，北部为下部未采区域，东部为采区轨道下山与胶带下山保护煤柱，西部矿井边界保护煤柱。

二、地面相对位置

11020工作面地面对应位置在矿井工业广场西部，下枣圪塔东部，地面山峦起伏，沟壑纵横，地形切割中等，冲沟较发育，沟谷多为开阔的“V”字形。

三、回采对地面的影响

根据地测部门提供的地质资料表明，该工作面上部无村庄，回采之后无塌陷区，对地面建筑影响不大。

四、工作面四邻回采情况

由于11020工作面为我矿西部首个工作面，该工作面四邻无回采现象。

第二节工作面煤层情况

一、煤层厚度

根据钻孔资料及矿山开采资料，该工作面一1煤结构复杂，煤层厚度0.9～1.5m，纯煤平均厚度1.2m，倾角9～15°，平均12°。

二、煤层产状

工作面范围内煤层走向243°，倾向333°，倾角9～15°。

三、煤层结构

该工作面煤层结构较简单，一般有2～3层夹矸，矸石岩性为炭质泥岩，局部含粉砂；根据原姜圪塔煤矿普查资料，该煤层厚度较稳定，属较稳定的煤层类型。

四、煤质情况

11020工作面煤种为主焦煤，结构比较简单，呈深黑——黑色，亚金属光泽，质硬，内生裂隙发育，煤层具条带状结构、块状结构和层状结构，煤岩成份以亮煤为主，暗煤次之，常见丝炭透镜体，宏观类型为半暗—半亮型煤。

灰分28.29%，硫分3.72%，挥发分23.88%，发热量5715～5873cal/g，容重为1.39t/m3。

第三节煤层顶底板

一、煤层顶、底板

该工作面顶、底板岩性以该地区上、下顺槽及切眼实际揭露岩层为主，结合地面勘探钻孔，参照工作面综合柱状得出，煤层顶、底板组合层序是明显接触关系，一1煤层的直接顶板为太原组底部的灰岩，局部相变为砂岩。

顶板岩石坚硬，裂隙较发育，稳定性较好。

煤层底板岩性为铝土质泥岩，具沥青光泽，质软细腻，具滑感，遇水易膨胀、易底鼓。

工程地质条件中等。

二、附图1：

11020工作面地质综合柱状图

第四节地质构造

一、断层

该区煤层总的趋势为单斜构造，根据工作面上、下顺槽、切眼揭露地质情况进行分析，共揭露落差H=0.37m～2.4m正断层8条。

构造从工作面内部通过，破坏了一1煤层的完整性；由于构造揉搓、挤压的作用，致使断层附近煤层产状、厚度发生变化，对煤层顶板工程地质条件有一定的破坏，对工作面回采有一定影响。

二、褶曲

根据11020工作面上、下顺槽、切眼揭露地质情况表明，该工作面无褶曲。

三、其他因素

矿区内没有岩浆侵入体，本区无河流冲刷带，直至工作面回采结束。

第五节水文地质

一、含水层

1、奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层

由灰～深灰色厚层状灰岩组成，顶部为灰黄色角砾状泥灰岩夹泥岩。

根据钻孔资料，下部岩心较完整，裂隙溶洞不发育，上部岩心破碎，具溶蚀现象。

钻孔抽水试验显示单位涌水量为0.06～0.11L/（s·m）。

该含水层为该工作面掘进、回采时的直接充水含水层，对工作面开采有一定威胁。

2、石炭系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层

太原组下段碳酸盐岩岩溶裂隙含水层（L1灰岩）为工作面开采期间的直接充水含水层，该含水层岩溶裂隙发育不均匀，富水性差异较大，对工作面开采有一定的影响，但生产过程中易于疏排。

二、其他水源

1、老空水

本工作面范围内无老空老巷。

2、地表水

流过矿井的地表水体为煤窑河，河床底板标高+280m，由北而南注入黄河，煤窑河为一季节性河流，流量一般10～30L/S，由于受二叠系巨厚隔水层的阻隔，对工作面掘进影响不大，但应注意河道的疏通。

3、断层水

根据原11020工作面上下揭露的8条断层，均无出水现象，但不排除该工作面回采过程中断层导水的可能性，构造从工作面内部通过，破坏了一1煤层的完整性；由于构造揉搓、挤压的作用，致使断层附近煤层产状、厚度发生变化，对煤层顶板工程地质条件有一定的破坏，对工作面回采有一定影响；而且由于所采煤层为薄煤层，稍大的断裂破碎带便会给工作面开采带来较大影响，另外断裂构造还易引起含水层之间的相互联通，改变煤层与含水层之间的相对距离，导致奥陶系灰岩含水层水沿破碎带直接进入工作面，给工作面回采带来威胁，因此，工作面回采前必须对工作面进行底板注浆加固改造，确保回采期间的安全。

三、工作面涌水量

根据11010工作面回采最大涌水量达41m3/h，因11020工作面开采条件与11010工作面相似，故选用比拟法计算11020工作面涌水量。

式中：

Q—预计11020工作面正常涌水量（m3/h）

Q0—11010工作面正常涌水量为41（m3/h）

S—11020工作面面积为62194.8（m2）

S0—11010工作面面积为8396（m2）

代入公式得11020工作面正常涌水量为111.58m3/h，工作面最大涌水量按2.5倍计算，11020工作面最大涌水量为278.9m3/h。

第六节影响回采的其他因素

一、预计本工作面在回采期间绝对瓦斯涌出量0.69m3/min（数据为通风科提供）。

二、根据国家安全生产洛阳矿山机械监测检验中心取样鉴定：

该矿所采一1煤层煤尘无爆炸危险性，煤自燃倾向性，Ⅲ类为不易自燃。

三、地质部门对工作面回采建议

1、回采位置距断层20m前，施工单位要制定过断层专项措施，加强顶板管理，确保安全。

2.工作面回采至断层附近及煤层破碎带时要加强瓦斯涌出量的观测，发现异常变化时应采取针对性措施。

3.工作面回采前，必须先经过底板注浆加固，且做到工作面全覆盖，经探测符合安全规定后方可回采。

第七节储量及服务年限

一、工作面储量

根据《地质工作手册》中地质块段法计算工作面储量。

计算公式为：

Q=S·M·D

式中：

Q—计算块段的地质储量（t）；

S—计算块段的斜面积（m2）；

M—计算块段的煤层平均厚度（m），平均厚度为1.2m；

D—计算块段煤的容重（t/m3）,1.39t/m³。

11020工作面为薄煤层工作面，根据有关文件规定，薄煤层工作面回采率不低于97%，故本工作面回采率按97%计算。

Q总=62194.8×1.2×1.39≈10.37万t，工作面实际地质储量为9.51万t,工作面可采储量为10.37×97%-0.26（保护煤柱）=9.80万t。

故该工作面实际地质储量为10.37万t，可采储量为9.80万t。

项目

平面积

（m²）

倾角

（°）

煤厚

（m）

容重

（t/m³）

回采率

（%）

地质储量

（万t）

可采储量

（万t）

结果

62194.8

12

1.2

1.39

97

10.37

9.80

二、服务年限

11020工作面回采期间按三八工作制，两班采煤，一班准备，每日二个循环，每循环进度1.2m。

工作面平均走向长度为765m，除去20m保护煤柱，可采推进长度为745m。

工作面回采期间每天推进长度为2.4m，每月按25天正常生产，则月推进长度为60m。

工作面服务年限为：

1、工作面的服务年限=可采推进长度/设计月推进长度

=745/60

=12.4（月）

第二章采煤方法

第一节选择采煤方法

一、11020工作面采用走向长臂后退式采煤法采煤，爆破落煤，人工装煤，全部垮落法管理顶板。

二、11020工作面煤层平均厚度为1.2m，回采期间选用DW22—300/100型单体液压柱配合长2.4mπ型梁对棚支护，工作面采高确定为1.6m。

第二节巷道布置

一、11020工作面上顺槽长769m，沿一1煤层布置，主要用于运送物料。

下顺槽长761m，沿一1煤层布置，主要用于进风、出煤。

二、11020上、下顺槽支护形式总体上为裸体支护，巷道断面5.4m2；巷道顶板破碎地段采用锚网支护，锚杆间距750mm，排距1000mm；锚网支护满足不了支护要求时，采用架工字钢支护，规格为：

2600×2200×2200mm，棚距为1000mm，上帮扎角85°，下帮轧角85°，下净宽3.0m，净高2.0m；每棚打设18根背木并配合1000×5000mm塑料网罩严帮顶，每棚使用6根撑杆。

三、附图2:

11020工作面及巷道布置平面图

第三节采煤工艺

一、采煤工艺与工艺流程

11020工作面采用爆破采煤工艺进行作业。

爆破落煤，人工装煤，刮板输送机运煤，采用DW18-300/100型单体液压支柱配合长2.4mπ型钢梁、两梁六柱对棚支护顶板。

根据我矿实际情况，11020工作面采煤工艺流程如下：

1、进班检查：

由跟班工长及班长对工作面及设备情况进行安全检查；

2、打眼：

打眼工根据本班任务量进行打眼；

3、检查瓦斯：

打眼完毕后由瓦斯检查员检查附近瓦斯；

4、装药、封泥、连线：

瓦斯浓度低于0.7%时，方可进行装药操作；

5、警戒：

班组长派人在通往爆破地点50m处站岗警戒；

6、检查瓦斯：

由瓦斯检查员检查附近瓦斯；

7、爆破：

瓦斯浓度低于0.7%时，方可进行爆破作业；

8、检查瓦斯：

由瓦斯检查员检查附近瓦斯；

9、检查爆破情况：

待炮烟吹散后，对爆破情况进行检查，检查有无拒爆、残爆现象，处理完毕无隐患后方可进入下一步工作；

10、撤岗：

撤回站岗人员；

11、装煤、运煤：

由跟班工长、班组长协调、组织人员将爆破下的煤装入刮板输送机运出；

12、支护：

工作面随本班推进，及时前移支护；

13、处理顶板：

11020工作面采用全部垮落法管理顶板，顶板随支护前移随之垮落；

14、移槽：

将工作面刮板输送机往前推移，以满足下班生产需要。

15、验收：

由本班验收员对本班采煤情况进行验收。

二、11020工作面采高为1.6m，循环进度为1.2m。

三、11020工作面采用爆破落煤，人工装煤，刮板输送机运煤，采用DW18-300/100型单体液压支柱配合长2.4mπ型钢梁、两梁六柱对棚支护顶板，人工移槽。

四、爆破说明

1、附图3：

炮眼布置三视图及装药结构示意图。

2、爆破参数表

炮眼

名称

数

量（个）

眼

距

（mm）

深

度（mm）

角度

装药量

雷管

起爆顺序

连线方法

装药方式

封泥长度

水泡皮个数

水平

（°）

垂直（°）

卷/眼

重量（kg）

炸药品种

个/眼

雷管品种

顶眼

1

1200

1200

80

+5

2

0.4

2级

乳化炸药

1

瞬发电雷管

分组

串联

正向装药

＞500mm

1

腰眼

1

1200

1200

80

0

2

0.4

1

分组

1

底眼

1

1200

1200

80

-5

2

0.4

1

分组

1

3、采用三排五花眼布置，炮眼应布置在两支柱中间，以防放炮崩倒支柱，距底板0.3m处布置底排炮眼，眼距1.2m。

距顶板0.4m布置顶排炮眼，眼距1.2m。

炮眼与煤壁的水平角为80°，眼深1.2m。

一次起爆长度为8-10m，最大炸药量为10.4kg。

4、工作面正规循环生产能力

W=LShγc

式中：

W----工作面正规循环生产能力；

L----工作面平均长度，80m；

S----工作面循环进尺，1.2m；

h----工作面设计采高，1.6m；

----煤的密度，1.39t/m3；

c----工作面采出率,0.97%。

代入公式得：

W=LShγc=80×1.2×1.6×1.39×0.97

=207.1t

第四节设备材料配置

一、11020工作面采用DW18-300/100型单体液压支柱配合长2.4mπ型钢梁、两梁六柱对棚支护。

工作面上、下安全出口采用长3.6mπ型梁与DW18-300/100型单体液压支柱支护。

工作面运输设备为SW620-40T刮板运输机，下顺槽运输设备为DTL-80/45×2胶带输送机。

附图4：

11020工作面机电设备布置图

二、工具及材料一览表

序号

名称

型号

数量

存放地点

1

刮板输送机

SW620-40T

2台

切眼/下顺槽

2

胶带输送机

DTL-80/45×2

3台

下顺槽/上仓巷

3

胶带输送机

DTL-60/37

1台

一采区胶带下山

4

乳化液泵

BRW80/20

2台

西下山绕道口

5

气动手持式钻机

ZQHS-20/1.1

2台

切眼

6

7

9

第三章生产系统

11020上、下顺槽支护形式总体上为裸体支护，巷道断面5.4m2；巷道顶板破碎地段采用锚网支护，锚杆间距750mm，排距1000mm；锚网支护满足不了支护要求时，采用架工字钢支护，规格为：

2600×2200×2200mm，棚距为1000mm，上帮扎角85°，下帮轧角85°，下净宽3.0m，净高2.0m；每棚打设18根背木并配合1000×5000mm塑料网罩严帮顶，每棚使用6根撑杆。

11020上顺槽敷设一趟供水管路，一趟供风管路，监测监控电缆。

下顺槽敷设一趟供水管路，一趟供风管路，监测监控电缆，动力电缆，两部胶带输送机，一部刮板输送机。

人行道在巷道上帮，宽度700mm。

附图5：

11020工作面生产系统图

第一节运输系统

一、运煤路线

工作面原煤→下顺槽顺槽→一采区胶带下山→胶带上仓巷→溜煤眼→西运输大巷→主井底→地面→储煤场

二、运料路线

地面材料→主立→主井底→西运输大巷→西运输大风门→一采区胶带下山→上顺槽→工作面

第二节通风系统

一、风流路线

新鲜风流：

地面→主井→主井底→西运输大巷→一采区轨道下山→西下山绕道→下顺槽→切眼

乏风流：

切眼→上顺槽→一采区胶带下山→回风大巷→回风上山→回风返上山→回风斜井→地面

11020工作面有两个切割，外切割已密闭，中切割下部安设两道风门，下顺槽安设两道风门。

附通风系统图（与附图5合并）

二、工作面实际需风量计算

11020工作面实际需风量根据工作面瓦斯涌出量、工作面最大炸药消耗量、同时工作的最多人数等分别进行计算，并从计算结果中取最大值进行风速验算，确定工作面实际需要风量。

1、按照瓦斯涌出量计算：

根据《煤矿安全规程》和《河南煤业化工集团防治瓦斯超限管理办法（暂行）》规定，按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不超过0.8%的要求计算：

Q采=125×q采×KCH4

其中：

Q采——采煤工作面需风量，m3/min；

q采——采煤工作面瓦斯的平均绝对涌出量，m3/min，0.69m3/min；

KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数，炮采面取1.4～2.0，这里取2.0

代入数值得Q采=125×0.69×2.0=172.5m3/min

2、按炸药量计算：

Q采=10×A

其中：

Q采——采煤工作面需风量，m3/min;

10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min;

A——一次爆破炸药最大用量，10.4kg,

代入数值得Q采=10×10.4=104m3/min

3、按工作面作业人数计算：

Q采=4×N

其中：

Q采——采煤工作面需风量，m3/min

N——工作面最多同时作业人数，50人（现场交接班人数、瓦斯检查员、安全检查员及上级检查人员）

代入数值得Q采=4×50=200m3/min

4、按工作面气象条件计算：

Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温

其中：

Q采——采煤工作面需风量，m3/min

Q基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min

Q基本=60×工作控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1.0m/s）=60×3.6×1.6×70%×1=241.9m3/min

K采高——回采工作面采高调整系数（见表1）

K采面长——回采工作面长度调整系数（见表2）

K温——回采工作面温度与对应风速调整系数（见表3）

表1回采工作面采高调整系数

采高m

＜2.0

2.0--2.5

2.5--5.0及放顶煤

系数K采高

1.0

1.1

1.5

表2回采工作面长度调整系数

回采工作面长度m

80--150

150--200

＞200

系数K采高长

1.0

1.0--1.3

1.3--1.5

表3回采工作面温度与对应风速调整系数

回采工作空气温度℃

回采工作面风速m/s

系数K温

<20

1.0

1.00

20--23

1.0--1.5

1.00--1.10

23--26

1.5--1.8

1.10--1.25

26--28

1.8--2.5

1.25--1.40

28--30

2.5--3.0

1.40--1.60

代入数值得：

Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温=241.9×1.0×1.0×1.0=241.9m3/min

5、风速验算：

60×0.25×S＜Q采＜60×4.0×S

其中：

Q采——采煤工作面需风量，m3/min，

S——工作面平均断面积，m2

S=（3.6×1.6+2.4×1.6）/2=4.8m2

代入数值得：

60×0.25×4.8＜Q采＜60×4.0×4.8

72m3/min＜Q采＜1152m3/min

Q采从以上计算中取最大值为241.9m3/min

72m3/min＜241.9m3/min＜1152m3/min

6、确定工作面实际需要风量：

经上述计算，得出工作面实际需要风量为241.9m3/min

三、防治瓦斯

1、瓦斯检查

11020工作面回采期间加强瓦斯检查工作，瓦斯检查地点主要有：

工作面入风口、工作面风流、煤壁、上隅角及工作面回风口等地点；根据我公司规定，瓦斯检查次数每班不得低于2次；瓦斯检查员每次检查完瓦斯后及时将检查数据记录汇总后报告调度室。

瓦斯检查员在检查瓦斯过程中，如发现瓦斯浓度超过0.7%时，必须及时汇报调度室，工作面、回风流中所有作业人员撤至有新鲜风流的进风巷中，切断电源，查明原因，制定措施，进行处理。

待瓦斯浓度低于0.7%时，方可恢复正常作业。

2、瓦斯监测

（1）在11020工作面回风顺槽距回风巷口10～15m处设置KG9701A型甲烷传感器1个，其报警值为≥0.70%CH4，断电值为≥0.75%CH4，断电范围为下顺槽、工作面、上顺槽回风巷全部非本质安全型电气设备；复电值为<0.70%CH4。

（2）在11020工作面回风顺槽距上安全口≤10m处，设置KG9701A型甲烷传感器1个，其报警值为≥0.70%CH4，断电值为≥0.75%CH4，断电范围为工作面及其回风巷中下顺槽、工作面、上顺槽回风巷全部非本质安全型电气设备；复电值为<0.70%CH4。

（3）在11020工作面上隅角设置KG9701A型甲烷传感器1个。

其报警值为≥0.70%CH4，断电值为≥0.75%CH4，断电范围为下顺槽、工作面、上顺槽回风巷全部非本质安全型电气设备，复电值<0.70%CH4。

（4）在一采区胶带下山距上顺槽口向上8m处设置KG9701A型甲烷传感器1个。

其报警值为≥0.70%CH4，断电值为≥0.75%CH4，断电范围为下顺槽、工作面、上顺槽、一采区胶带下山全部非本质安全型电气设备，复电值<0.70%CH4。

（5）甲烷传感器、应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm，应安装在维护方便、不影响行人和行车的地方。

第三节防尘系统

一、供水系统水源来自地面消防水池，静压供给，由井下消防供水管路作为防尘管路送到11020工作面各用水地点。

工作面上、下顺槽各敷设一趟φ57×3.5mm水管供水（附供水系统图，与附图5合并）。

二、防尘措施

1、回风顺槽和运输顺槽各设一趟防尘管路，定期冲刷巷道壁，减少煤尘堆积；

2、防尘设施必须正常使用，通风科安装，采煤队管理、维护、使用；

3、出煤系统各转载点安设喷雾洒水装置并保持完好，做到开机喷雾、停机停水。

4、回风顺槽和运输顺槽各设两道净化风流的水幕，并正常使用。

5、采用湿式打眼，严禁干打眼。

6、加强个体防尘，进入工作面的所有工作人员必须佩戴防尘口罩。

7、使用水炮泥封孔。

第四节压风系统

一、压风系统路线

地面压风机房→主井→主井底→西运输大巷→西下山皮带巷→11020工作面上、下顺槽各用水地点（压风系统图，与图5合并）

二、压风设施安装要求

在运输大巷压风自救系统管路上接φ57×3.5mm分支管路至11020工作面回风顺槽和运输顺槽，在顺槽内每隔50m设置一组ZYJ型压风自救装置，每组不得少于5个，系统安装完毕应进行全面检查，确保100%可靠，工作人员交接班时，需检查自救装置的完好情况和周围环境，发现问题及时处理，一切符合要求，放回备用。

同时应根据回采进度的变化，随时调整自救装置位置。

当井下发生灾