41012工作面作业规程外段.docx
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41012工作面作业规程外段
目录
第一章工作面概况1
第一节采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响1
第二节煤层情况1
第三节煤层顶底板岩性及其分类2
第四节地质构造情况及其对回采的影响4
第五节水文地质情况及其对回采的影响5
第六节瓦斯、煤尘情况及其对回采的影响6
第七节储量及服务年限6
第二章采煤方法7
第一节巷道布置7
第二节采煤方法7
第三节机械设备配置12
第四节采高的确定14
第三章顶板控制16
第一节工作面支护设计16
第二节工作面顶板控制17
第三节上、下端头及超前顶板控制20
第四节矿压观测23
第四章生产系统25
第一节运输系统25
第二节供电系统26
第三节通风及防尘防火系统26
第四节瓦斯监控系统30
第五节压风自救系统32
第六节人员定位系统33
第七节防治水系统34
第八节通讯照明系统36
第五章劳动组织和主要技术经济指标37
第一节循环图表37
第二节劳动组织图表38
第三节正规循环作业39
第四节采煤工作面主要技术经济指标39
第六章煤质管理40
第七章安全技术措施42
第一节一般规定42
第二节各回采工艺安全技术措施43
第三节爆破安全技术措施48
第四节上、下风道的超前换棚及修理安全技术措施54
第五节防止顶板事故安全技术措施56
第六节防治水安全技术措施58
第七节防火、防瓦斯事故安全技术措施59
第八节液压系统、液压支架（单体柱）管理安全技术措施61
第九节机电、运输安全技术措施65
第十节其他措施72
第八章工作面安全质量标准75
第九章灾害应急措施及避灾路线79
第一节灾害应急措施79
第二节避灾路线81
附录作业规程编制依据说明82
附件1：
供电系统设计：
83
附件2：
风量计算：
98
第一章工作面概况
第一节采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响
1、41012回采工作面外段所处的位置为41采区、标高为（最高为-161.750m，最低为-185.347m）；工作面平均走向长度为33.25m、平均倾向长度为62.7m、回采面积为2084.56m²。
2、地面相对位置：
位于焦辉公路西北，部队靶场内，地面标高为+155m。
3、回采对地面的影响：
地面没有建筑物，对地面设施没有任何影响。
4、工作面相邻的采动情况以及影响范围：
41012工作面外段北部为41012运输联络巷，南部为已采的41012工作面，西部为31053工作面（回采完毕），东部为41032工作面。
工作面位置及井上下关系表（附表1）
水平名称
四级
采区名称
41采区
地面标高/m
+155
井下标高/m
-161.750～-185.347
地面的相对位置
位于焦辉公路西北，部队靶场内。
回采对地面设施影响
地面没有建筑物，对地面设施没有任何影响。
井下位置及四邻关系
41012工作面北部为原41012运输联络巷，南部为已采的41012工作面，西部为31053工作面（回采完毕），东部为41032工作面。
走向长度/m
22.7～44.4
倾向长度/m
61.2～64.2
面积
2084.56㎡
33.25
62.7
工作面绝对瓦斯涌出量
0.4m3/min
采区瓦斯等级
瓦斯
煤层容重
1.58t/m³
工作面涌水量
上风道正常涌水0m3/h下风道正常涌水0m3/h
煤层生产能力
4.8t/m²
煤层硬度
1.58
工作面可采储量
0.86万t
第二节煤层情况
1、煤层厚度：
该工作面煤厚为5.5m（平均）。
2、煤层产状：
该工作面煤层走向约为160°，倾向约70°，煤层倾角为19～22°平均20°，为单斜构造。
3、煤质为低灰、低磷、低硫、高发热量优质无烟煤；煤层无自燃倾向性，煤尘无爆炸性，地温无影响，无冲击地压。
煤层赋存情况表（附表2）
厚度（m）
5.5
煤层结构
简单
煤层倾角
（°）
19～22°
20°
开采煤层
二1煤
硬度
1.58
煤种
无烟煤
稳定程度
稳定
煤层情况描述
41012外段工作面煤层以亮煤为主，似金属光泽，参差状断口，中间夹0.1m不连续的炭质泥岩夹矸，底部有0～0.5m厚软煤。
本工作面煤层稳定，平均煤厚约5.8m。
第三节煤层顶底板岩性及其分类
1、直接顶为泥岩，厚度为7.39m，灰黑色，性脆，节理发育。
2、直接底为页岩、泥岩，厚度为6.89m，灰黑色，呈层状，夹有砂岩（薄）。
煤层顶、底板情况表（附表3）
煤层顶底板情况
顶、底板名称
岩石名称
厚度（m）
岩性特征
老 顶
粗粒砂岩
5.06
深灰色，细粒节理发育
直接顶
泥岩
7.39
灰黑色，性脆，节理发育
煤层
5.5
以亮煤为主，似金属光泽，参差状断口，中上部为块状，底部粉状，中间夹0.1m泥岩。
直接底
页岩、泥岩
6.89
灰黑色，呈层状，夹有砂岩（薄）
老底
砂岩
10
质硬，较密，含少量石英晶体
3、附图1：
煤层顶底板综合柱状图
第四节地质构造情况及其对回采的影响
1、根据41012工作面回采资料显示，煤层以亮煤为主，似金属光泽，参差状断口，中间夹0.1m不连续的炭质泥岩夹矸，底部有0～0.5m厚软煤。
本工作面煤层稳定，该工作面煤厚5.5m（平均）。
2、根据上、下风道揭露情况分析，工作面切眼位置存在一条断层（见附表4），地质条件相对简单。
3、褶曲情况以及对回采的影响：
掘进过程中未发现。
4、其他因素对回采的影响（陷落柱、火成岩等）：
该回采工作面内无陷落柱、火成岩侵入体等情况。
5、冲击地压、应力集中区对工作面回采影响：
无冲击地压
6、工作面上、下风道地质素描图及切眼素描图
41012工作面外段切眼地质剖面图
断层产状特征表（附表4）
断层名称
断层性质
走向/（°）
倾向/（°）
倾角/（°）
落差/m
对回采的影响程度
F98
N47°E
E47°S
45
正断层
1.5
影响较小
第五节水文地质情况及其对回采的影响
1、水文地质情况：
（1）顶板水：
顶板砂岩含水层不会对工作面回采造成影响。
（2）底板水：
该工作面主要受L8灰岩含水层影响，目前该区域含水层水压为0.5MPa，隔水层厚度33.85m左右，突水系数为0.015＜0.06MPa/m（受构造破坏块段突水临界系数），工作面回采期间不会出现底板突水现象。
（3）老空及老巷：
三级水仓已废弃填充；根据已有资料分析，该工作面200m范围内无老空积水威胁。
主要应采取以下防治水措施：
1、回采过程中必须加强巷道最低洼处的排水管理工作。
2、回采期间，严禁上风道流水流入工作面，影响机组回采，并将三级南翼、北翼回风巷疏放孔打开，任何人不许私自关闭疏放孔。
3、41012外段工作面上风道最大涌水量为6m³/h、正常涌水量为0m³/h，下风道最大涌水量为3m³/h、正常涌水量为0m³/h，上、下风道保证其排水能力不小于15m³/h。
4、地质部门对回采时的建议如下：
（1）41012外段工作面为未开采煤层，当现工作面推进至外段时，顶板存在托煤现象。
一是要注意加强顶板管理，二是要考虑储量回收工作。
（2）回采41012工作面外段时，加强观测周围巷道（三级南巷、41012运输联络巷、41032上风道）受压力影响情况，按需进行维护。
（3）回采期间过断层时，要制定专项安全技术措施并严格按措施执行。
第六节瓦斯、煤尘情况及其对回采的影响
1、41012回采工作面外段其瓦斯资料参考41012工作面回采期间的最大绝对瓦斯涌出量0.4m3/min为依据，故取0.4m3/min作为41012回采工作面外段的绝对瓦斯涌出量。
2、经鉴定矿井二1煤层煤尘无爆炸性危险，煤层无自燃倾向性。
3、地温对工作面回采影响：
无影响。
第七节储量及服务年限
1、采高储量
采高储量：
回采面积×采高×视密度×采出率=2084.56×2.8×1.58×93%=0.86万t
2、工作面服务时限：
采高储量/设计月产量÷K（调整系数）×30天=0.86/1.5/1.14×30=15天
第二章采煤方法
第一节巷道布置
1、工作面设计、布置概况（见附图2）
工作面设计走向长度33.25m（平均），倾斜长度62.7m（平均），可采储量0.86万吨，走向长壁倾斜分层后退式采煤法，工作面上、下风道沿煤层走向布置，工作面开切眼沿煤层倾斜布置。
2、工作面上风道
工作面上风道为梯形断面，采用12＃2.8m矿工钢棚支护，设计高度为2.4m，顶宽2.6m，底宽4.4m，断面积8.4m²，用于运料、回风。
3、工作面下风道
工作面下风道为梯形断面，采用单体液压支柱配合2.4mπ型钢梁一梁三柱支护，设计高度为2.2m，顶宽2.2m，底宽2.6m,断面积5.28m²，用于运煤、进风、排水。
4、工作面切眼
工作面回采至41012工作面头层停采线时继续往外推进，切眼采用悬移液压支架支护，采煤设备及连接两巷，形成通风、生产系统。
第二节采煤方法
一、采煤方法的简要说明
采用走向长壁倾斜分层后退式采煤方法，人工铺设菱形金属网假顶，回采时沿煤层底板托煤回采。
1、循环进度：
一班一循环，循环进度0.6m，日推进1.8m；作业方式：
边采边准。
2、采用普通机械化采煤工艺，采煤工艺为：
采煤机破煤、装煤；刮板输送机、皮带输送机运煤；工作面采用整体顶梁组合悬移液压支架支护，工作面下端头采用单体液压支柱配合4.0mπ型钢梁支护,全部垮落法管理顶板。
采煤机分段往返一次进一刀，采煤机进刀采用斜切进刀割三角煤的方式，即采煤机由下而上割顶煤，及时打起翻转梁临时支护顶板，上行20～30m后，下放滚筒下行割底煤、清理浮煤，采煤机空刀上行20～30m割顶煤，以此类推；滞后采煤机20～30m推移刮板输送机，前移整体顶梁组合悬移液压支架。
采煤机割至上端头，煤壁推进一个截深，循环进度为0.6m。
采煤机以0～6m/min的速度割煤，正常割煤采用先割上部再割下部的方式。
工作面采用双向割煤，往返一刀；采煤机牵引方式为全液压传动，无级变速。
41012回采工作面外段进刀方式示意图：
二、工作面一昼夜每班开工前情况图（附图3）
工作面作业流程：
采煤机割顶煤（爆破）→联网、升起翻转梁维护顶板→采煤机割底煤→推移刮板输送机→提前后柱前移液压支架→前移托梁系统
三、爆破说明书
1、下端头炮眼布置图1:
50（附图4：
正、俯、侧视图）
（单位：
mm）
炮眼名称
眼深
（m）
角度
（度）
本排眼间距（m）
距顶
（m）
距底
（m）
眼数
个
炸药
（kg）
雷管
（个）
万吨耗
爆破顺序
水平
垂直
每孔
计合计
每孔
合计
炸药
（kg）
雷管
（个）
顶眼
0.675
75
67
1.0
0.6
2.2
4
0.15
0.6
1
4
2
腰眼
0.62
75
0
1.0
1.5
1.3
4
0.15
0.6
1
4
1
底眼
0.72
75
-53
1.0
2.4
0.4
4
0.3
1.2
1
4
3
合计
12
2.4
12
81
403
2、爆破图表（附表5）
3、说明：
a、此爆破图表仅用于下端头爆破，爆破长度不大于4m，装药量根据顶板完整情况可适当减少；若地质条件发生变化时，要及时补充相关措施。
b、采用三级煤矿许用乳化炸药和毫秒延期电雷管。
c、采用串联的联线方式，正向爆破。
d、雷管严禁跳段使用，最后一段延期时间不得超过130ms。
采用煤矿许用毫秒电雷管。
每卷炸药0.15kg。
4、爆破原始条件表
名称
单位
数量
名称
单位
数量
煤层硬度
f
1.58
炮眼数目
个
12
炮眼深度
m
顶眼0.675
雷管数目
个
12
腰眼0.62
总装药量
kg
2.4
底眼0.72
爆破长度
m
4
5、41012回采工作面外段炮眼装药结构图：
说明：
必须连续装药，药卷间不得有间隙，必须用水炮泥封孔，炮眼深度小于0.6m时，不得装药、爆破；在特殊情况下，如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时，必须制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m，但必须封满炮泥；炮眼深度为0.6～1m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。
附图5:
41012回采工作面外段爆破撤人警戒布置图
四、假顶铺设（附表6）
假顶铺设
菱形金属网
规格及层数
2.0m×1.3m、单层
铺设方法
光边沿倾斜方向、毛边沿走向方向布置
假顶铺设图（附图6）
说明：
工作面假顶采用菱形金属网进行铺设，网与网搭接不得小于100mm，并用螺旋和10#铁丝进行联网。
第三节机械设备配置
一、工作面运输设备配备情况（见附图7）
1、41012工作面刮板输送机1部，主要技术参数如下：
刮板输送机型号：
SGZ630/220型
电机功率：
110kW
输送能力：
450t/h
转速：
1.23m/s
2、41012下风道刮板输送机1部，主要技术参数如下：
型号：
SGB-620/40T型
电机功率：
55kW
输送能力：
150t/h
转速0.86m/s
3、41012下风道胶带输送机1部，主要技术参数如下：
型号：
DTL80/40/2×55型
电机功率：
55kW
输送能力：
200t/h
转速：
2m/s
4、工作面使用风煤钻打眼，风煤钻型号：
YBK2—45/1.4C2型。
5、三级大巷乳化液泵站，配备两台乳化液泵，型号均为BRW-200/31.5，电机型号为YBK2—255—4,一台工作，一台备用，乳化液泵水箱型号：
XRXTA，容量：
640L。
6、工作面上风道各安设1部JH-5型回柱绞车，下风道各安设1部JH-14型回柱绞车。
7、工作面下风道架设1台水泵，水泵型号为BQW50-15-4型。
附表7：
工作面机械设备配备表
MGD150-NW1型短壁采煤机技术特征表
名称
参数
名称
参数
采高范围
2.0～2.8m
最大牵引力
200kN
工作面倾角
19°（平均）
牵引速度
0-6m/min
机面高度
1672mm
机器总重
14500kg
摇臂回转中心高
1242mm
截割电动机型号
DMB-150S
摇臂长度
805mm
截割电动机功率
150kW
摇臂摆角
270°
电压
660/1140V
滚筒直径
1600mm
喷雾形式
内外喷雾
滚筒转速
32r/min
进水压力
2MPa
截深
600mm
进水流量
160L/min
牵引方式
液压传动销轮齿式无链牵引
供水管
KJR25—140
电缆
MCP3×50+1×16+4×6
悬移液压支架技术参数表
名称
单位
参数
备注
支架高度
mm
2200～3000
顶梁体长度
mm
3500
顶梁体宽度
mm
960
支架中心距
mm
1000
支柱直径
mm
125
支柱数量
根
4
支柱提缸力
kN
114
支柱最大行程
mm
1000
推进缸最大行程
mm
1000
工作阻力
kN
2000
初撑力
kN
1546
支护强度
MPa
0.645
控制方式
全集中控制
最大件重量
kg
1200
整架重量
kg
2400
泵站压力
MPa
≥25
工作液
M-10乳化液
浓度3～5%
其他设备配备表
序号
设备名称
型号
单位
数量
1
刮板输送机
SBG-620/40T
部
1
SGZ630/220
部
1
2
胶带输送机
DTL80/40/2×55
部
1
3
采煤机
MGD150-NW1
台
1
4
回柱绞车
JH-5
部
1
JH-14
部
1
5
乳化液泵
BRW-200/31.5
台
2
6
潜水泵
BQW50-15-4
台
1
第四节采高的确定
我矿使用的ZH2000/22/30Z整体顶梁组合悬移液压支架高度范围为2200～3000mm，MGD150-NW1型短壁采煤机采高范围为2000～2800mm,41012回采工作面煤层厚度5500mm，根据以上条件，确定41012回采工作面外段最大采高为2800±100mm。
第三章顶板控制
第一节工作面支护设计
41012工作面外段直接顶为泥岩，厚度为7.39m，密度2.6t/m3；老顶为粗粒砂岩，厚度为5.06m，密度2.7t/m3。
按常规顶板来压强度计算公式（即按4～8倍采高计算顶板最大来压强度），取6倍采高，则：
（一）顶板来压强度计算：
Pc=h1×γ1＋（6×h－h1）×γ2
Pc─顶板来压强度，MPa；
h1─直接顶厚度，m；
γ1─直接顶岩石密度,t/m³；
h─采高，m；
γ2─老顶岩石密度,t/m³。
Pc=7.39×2.6＋（6×2.8－7.39）×2.7
=44.6（t/m2）
=0.446（MPa）
支架配备4根支柱时支护强度为0.645MPa，大于工作面顶板来压强度，41012回采工作面在回采期间使用该种型号悬移液压支架达到了支护强度的实际情况，所以该型支架支护强度满足要求。
支架支柱穿400×400mm柱鞋，钻底＜100mm，若底板较软，可在铁鞋下垫地木梁，保证支护强度。
（二）上、下端头π型钢梁合理支护密度计算：
N=Pc÷F
=44.6÷25=1.79（根/m2）
N─支护密度，根/m²；
F─支柱的工作阻力，取25t/根。
根据选定的支护形式，确定棚距：
8÷（4.6×L）≥1.79
L≤0.97m
取棚距为0.7±0.1m。
上、下端头支柱柱鞋规格为长500mm×宽300mm×厚20mm钢板制作，上、下风道叉子棚柱鞋规格为XFD300。
第二节工作面顶板控制
（附表8：
工作面顶板控制基本参数表）
支架形式
整体顶梁组合悬移液压支架
顶板管理
全部跨落法
顶梁型号
ZH2000/22/30Z
最大控顶距
4100mm
移架方式
人工分段移架
移架步距
600mm
最小控顶距
3500mm
下端头π型钢梁及支柱与顶板管理
支架形式
π型钢梁、单体柱
顶板管理方法
全部垮落法
支柱型号
DW25/250-100型单体液压支柱
最小控顶距
4000mmm
顶梁型号
4.0π型钢梁
放顶步距
600mm
回柱方式
人工分段放顶
最大控顶距
4600mm
附图8：
工作面支架规格图（单位mm）
一、41012回采工作面外段支架质量标准要求：
（1）支架前移时必须保证支架不歪斜，工作面支架排成一条直线，其偏差不超过±50mm，中心距1000mm，偏差不超过±100mm。
（2）支架顶梁与顶板平行支设，其最大仰俯角＜7°。
（3）托梁不得随意拆开，相邻支架间不能有明显错差，支架不挤、不咬，架间空隙不超过规定（＜50mm）。
（4）工作面支柱要打成直线，其柱距偏差不超过±100mm，排距偏差不超过±50mm。
（5）移架后升起支柱，使顶梁和顶板严密接触，以保证支柱达到初撑力245kN（20MPa）。
（6）支架支柱液压行程在缸体内不小于200mm不大于800mm。
（7）支架支柱全部配穿400×400mm或400×800mm铁鞋，钻底＜100mm。
二、乳化液泵站
1、泵站选型、数量
根据使用的ZH2000/22/30Z型整体顶梁组合悬移液压支架，选择使用BRW-200/31.5型乳化液泵2台，一台正常使用，一台备用。
2、泵站设置位置
根据41012回采工作面外段实际巷道布置情况，两台乳化液泵设置在三级大巷。
3、泵站使用规定
（1）必须加强对工作面乳化泵站进行巡回检查，发现问题要及时处理。
（2）乳化液泵站必须悬挂交接班管理制度、操作规程、岗位责任制、工作标准等管理牌板。
（3）乳化液泵站必须正常使用自动配液装置，并配备乳化液浓度配比测试仪，确保乳化液浓度达到3～5%。
（4）卸载阀和安全阀动作压力必须按规定整定，不得随意调整。
（5）乳化液泵站压力不得低于25MPa。
（6）严禁开清水泵。
（7）泵箱必须加盖管理，防止微尘落入泵箱中，乳化液箱必须安设过滤网。
（8）泵箱的自动给液装置应配备齐全完好，液箱内的液面必须保持在液箱的2/3高度位置以上，严禁开空泵或漫乳化液箱。
（9）开泵前检查泵站和液压系统各部件，达不到完好标准不准开泵。
（10）各种管线吊挂整齐，不得放在地上。
（11）液压管路无漏液现象，密封圈和油管损坏后及时更换。
（12）正常情况下只准开一台泵，另一台泵备用。
（13）更换液压管和密封圈时，应停泵或关闭截止阀，卸压停泵后方准更换。
（14）液压泵配液用水应使用无毒、无杂物的干净水，给泵箱注水时应经过过滤器。
（15）接班时要对泵站进行全面检查，发现问题及时处理；交班时，必须向接班人员交代清楚存在的问题，并向区队值班人员汇报当班情况。
４、液压管路选型与敷设
工作面采用Φ25mm高压软管（耐压强度不低于30MPa），上、下风道进、回液管均采用Φ32mm钢管，用U型卡连接。
从泵站处经三级大巷、下风道敷设到工作面。
第三节上、下端头及超前顶板控制
一、上、下风道超前支护的方式和距离
1、工作面煤壁以外进、回风巷20m范围内巷道不低于1.8m，人行道宽度不小于800mm，且支架必须加强支护；支护形式采用双排叉子棚。
工作面进、回风巷煤壁以外20m范围内采用一梁二柱双排叉子棚，20～100m采用一梁二柱单排叉子棚支护，铰接梁必须铰接，梁销要打满，并设专人进行维护；进、回风巷超前支护支柱的初撑力不少于50kN。
2、超前支护打成一条直线，偏差不超过±50mm，支柱编号管理，并有防倒钩，支柱的三用阀、手把方向要一致，中间留不少于800mm的人行道。
二、工作面端头支护方式、支护质量要求
1、工作面机头采用四对八根4.0m长π型钢梁配合单体液压支柱沿走向架设，另加三对4.0m长π型钢梁托住下超前支护，且每根长梁栽柱不能少于4根,支柱与顶、底板垂直，支柱要栽到硬底上，支柱的初撑力不得小于90kN；支柱必须穿柱鞋，长梁必须成对使用，棚距（中-中）700±100mm，每对长梁之间间距不大于100mm,四对八根钢梁每次交替前移600mm，弯梁要
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