2306大采高工作面作业规程.docx

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2306大采高工作面作业规程

2306大采高工作面作业规程

1、工作面概况：

1.1工作面名称：

工作面名称为东二盘区2306大采高综采工作面。

1.1.1地面位置：

位于沟南村以南，上庄风井以东南。

1.1.2井下位置及四邻采掘情况：

西为2302工作面采空区，东南为郭庄小窑推测破坏区，北为2307工作面（已采）。

1.1.3回采对地面设施的影响：

1.1.3.1地面有两趟10KV输电线路：

小东山—王街，回采可能造成其倾倒或破坏。

1.1.3.2回采将造成地面土地轻度塌陷、裂缝。

1.1.3.3回采对地面设施造成的影响由地质部门按照土地复垦计划严格执行。

1.2工作面要素：

工作面走向长2484.2米，倾斜长220.3米，煤层平均厚度为6.36米，煤层倾角1—10度。

工业储量:

5081723.44吨,可采储量：

4726002.8吨。

1.3开采程序及所采煤层层号、采高、循环进度、循环方式、循环产量、日产原煤量及月产原煤量：

本工作面为3＃煤一次采全高，工作面设计采高为6.2米，工作面沿底板推进，机头、机尾各10米随巷道顶底板平缓过渡。

循环进度0.865米。

根据本规程5.2回采工作面风量计算，遵循以风定产原则。

四六制作业（一个班检修，三个班生产），循环方式为生产班进4个循环，日进12个循环。

循环产量：

Q＝Q1+Q2

Q1—割6.2米采高段一刀煤产量

Q2—割过渡段一刀煤产量

Q1=L*S*M*P

=（220.3-20）*0.865*6.2*1.46

=1568.34（吨）

Q2=L*S*M*P

=20*0.865*5*1.46

=126.29（吨）

过渡段采高取平均值:

5米

则循环产量

Q=Q1+Q2=1568.34+126.29=1694.63（吨）

日产量=Q*日循环数=20335.56（吨）

月产量=20335.56*30=610066.8（吨）

式中：

Q－循环产量，吨；

L－工作面倾斜长度

S－循环进度0.865米；

M－采高

P－煤的容重，1.46吨／米3

插图一：

2306大采高工作面示意图。

附图一：

2306大采高工作面井上下对照图。

2、地质及水文情况

2.1煤层构造特征：

煤体黑色，煤质疏松，破碎严重，含一层0.2m炭质泥岩夹矸。

煤的容重1.46吨／米3，煤质普氏硬度（f）2-3，盖山厚度262～391.4米。

2.2煤层顶底板岩石构造情况：

老顶：

中粒砂岩，灰白色，中厚层状，成份以石英、长石为主，含白云母，层厚4.7米。

直接顶：

砂质泥岩，黑色，质软有层理，局部具滑面，含植物化石碎片，层厚6.74米。

伪顶：

炭质泥岩，黑色，质软，随采掘脱落，含植物化石碎片，层厚0.3米。

直接底：

砂质泥岩，灰黑色，较致密，有层理，不坚硬，含白色矿物质，局部含砂质较多，层厚12.87米。

老底：

细粒砂岩，深灰色，中厚层状，成份以石英、长石为主，分选磨圆好。

上层有一层0.4米厚的煤层（即7#煤），层厚2米。

2.3地质构造情况：

总体为一西低东高的单斜构造，在此基础上发育了一系列小型褶曲（从西向东依次为背斜、向斜），造成煤层底板有小的波状起伏。

在23063、62、64巷掘进至42#—尾巷时出现煤层冲刷，在切眼、尾巷掘进过程中没有遇见，再根据抽放队钻孔资料分析，对工作面预计无影响。

2.4水文地质情况

水文地质条件较简单，工作面涌水来源主要为3号煤层上覆砂岩、粉砂岩等弱含水层裂隙水，随着回采推进，顶板垮落，裂隙水将渗入工作面，预计涌水量3—10m3/h。

工作面基本为下山回采，涌水将紧跟工作面，施工单位在回采前要备泵、打水窝、疏通排水线路，做好排水准备工作。

最大涌水量为0.17m3/min;正常涌水量为0.05m3/min。

2.5煤、瓦斯情况：

本工作面煤尘无爆炸性，煤无自燃倾向。

工作面回采时瓦斯绝对涌出量：

50m3/min，地温：

10-20°C，地压：

6.55—9.79Mpa。

3、采煤方法及巷道布置

3.1巷道布置：

3.1.1本工作面布置为三进两回布置方式，工作面顺槽沿煤层底板布置。

工作面北部为两条顺槽作为进风顺槽，靠近工作面的一条顺槽为23061巷，另外一条为23065巷。

工作面南部有三条顺槽，靠近工作面的一条顺槽为进风顺槽，即23063巷，作为工作面皮带顺槽，另外两条分别为23062巷、23064巷，作为工作面回风顺槽。

3.1.2工作面巷道断面特征

工作面巷道设计为矩形断面，采用锚网支护方式，并进行锚索补强。

23065巷、23061巷、23063巷、23062巷、23064巷及横贯设计断面大小均为5.0×3.8米。

切眼为8.5×3.8米的矩形断面。

3.2采煤方法：

本工作面采用走向长壁大采高自然冒落后退式综合机械化采煤方法。

3.3采煤工艺：

割煤→拉架→移溜→清煤

↑________________________________↓

3.3.1割煤：

本工作面采用艾克夫公司生产的SL-500电牵引采煤机，采用双向割煤法，即采煤机往返一次为两个循环。

进刀方式：

采用端部斜切割三角煤进刀。

进刀方法：

1、机组割透机头（机尾）煤壁后，将上滚筒降下割底煤，下滚筒升起割顶煤，采煤机反向沿溜子弯曲段斜切入煤壁。

2、采煤机机身全部进入直线段且两个滚筒的截深全部达到0.865米后停机。

3、将支架拉过并顺序移溜顶过机头（机尾）后调换上、下滚筒位置向机头（机尾）割煤。

4、采煤机再次割透机头（机尾）煤壁后，再次调换上、下滚筒位置，向机尾（机头）割煤，开始下一个循环的割煤，割过煤后及时拉架－－顶机头（机尾）－－移溜。

机组进刀总长度控制在50米左右。

（进刀方式见插图二）

质量标准：

割过煤后工作面要保证煤壁平直，无伞檐（长度超过1米，最突出部分不超过200毫米；长度在1米以下，最突出部分不超过250毫米）。

顶底板平直，如特殊需要，每循环顶底板与上一个循环顶底板错差不能超过±50毫米。

机头、机尾各10米要平缓过渡，防止出现台阶，支架顶梁必须接顶严实。

3.3.2移架及推溜

本工作面采用先进的电液控制支架，可实现以下两种移架方式：

（1）双向邻架移架

（2）手动移架

同时本工作面可实现三种推溜方式：

（1）双向邻架推溜

（2）双向成组推溜

（3）手动推溜

3.3.2.1

根据本工作面的地质条件及工人的操作习惯，拉架采用双向邻架移架，每次移一架；推溜采用双向成组推溜，每组设置为10架。

3.3.2.2质量标准

质量标准：

支架拉过后必须成一直线，其偏差不得超过±50毫米。

架间距要均匀，中心距偏差不超过±100毫米。

支架顶梁与顶板平行支设，最大仰俯角＜7°，相邻支架间不能有明显错差（不超过顶梁侧护板高的2／3），支架不挤不咬，架间空隙不大于200毫米。

拉架滞后底滚筒3－5架，如果顶板压力过大或有冒顶危险时，应及时追机拉架，（滞后上滚筒3－5架）以防顶板冒落；如移架过程中顶板破碎或片帮严重要及时拉过超前架，如果拉过超前架，梁端距仍超规定的，必须及时伸出伸缩梁，并打出护帮板；移架时要保证支架移到位，梁端距依据采高变化保持在350～590毫米之间；移架过程中要及时调整支架形状，如发生倒架咬架等现象，需在移架过程中及时利用侧护板进行调整。

对工作面刮板输送机的要求：

刮板输送机在推移后必须保证成一直线，保证刮板输送机平整，不得出现飘溜，凹溜和局部起伏过大等现象。

刮板输送机的机头机尾推进度保持一致，且必须保持推移步距为0.865m，以确保截深及产量和工程质量。

推移工作面刮板输送机时，必须距采煤机底滚筒大于15m进行，不得出现急弯、除进刀所需外其它地段不准出现弯曲。

若推溜困难时，不应强推硬过，必须查明原因并处理后再推溜。

清煤工必须滞后移溜10个架，距采煤机大于50米，清煤人员必须面向刮板输送机机尾注意溜子、顶板、煤帮情况，以防发生意外。

清煤质量标准：

清煤工严禁将浮煤、碳块清到采空区，2平方米内浮煤厚度不超过30毫米。

附图二：

2306大采高工作面顶底板地层综合柱状图

附图三：

2306大采高工作面底板等高线图及进回风巷道地质剖面图。

4、顶板管理

4.1该工作面采用全部跨落法管理顶板。

4.1.1根据工作面顶底板岩性及煤层厚度、采高等条件，选用郑州煤矿机械公司生产的二柱式掩护支架及其相配套的端头、过渡支架。

从工作面机头到机尾分别布置ZYT9400/25.5/55型端头架4架，ZYG9400/25.5/55型过渡液压支架5架，ZY9400/28/62型中间架112架，ZYG9400/25.5/55型过渡液压支架5架，ZYT9400/25.5/55型端头架4架，共计130架。

4.1.2支架说明书

支架型号：

ZY9400/28/62

支架形式：

二柱支撑掩护式柱径360/260mm

高度：

最低/最高2800/6200mm

宽度：

最小/最大1650/1850mm

支架中心距：

1.75米

梁端距：

≤590毫米

支护强度：

1.08—1.11MPa

支护面积：

7.548平方米

泵站压力：

31.5MPa

重量：

36.16吨

最大控顶距：

5.535米

最小控顶距：

4.670米

工作阻力：

9400KN

初撑力：

7140KN

支架移架步距：

0.865米

操作方式：

主要采用双向邻架操作

支架型号：

ZYG9400/25.5/55

高度：

最低/最高2550/5500mm

宽度：

最小/最大1650/1850mm

支架中心距：

1.75米

支护强度：

1.02—1.10MPa

重量：

34.85吨

工作阻力：

9400KN

初撑力：

7140KN

支架型号：

ZYT9400/25.5/55

高度：

最低/最高2550/5500mm

宽度：

最小/最大1650/1850mm

支架中心距：

1.75米

支护强度：

0.79—0.85MPa

重量：

34.05吨

工作阻力：

9400KN

初撑力：

7140KN

4.1.3对支架支护强度的验算：

按工作面最大采高的八倍进行计算，上覆岩层所需的支护强度为：

F＝8*H*R*g*S

＝8*6.2*2.5*103*9.8*7.548/103

＝9172.3KN

式中：

H－－工作面最大采高，取6.2米

R－－上覆岩层密度，2.5*103kg／m3

F－－计算工作阻力，KN

根据支架说明书提供的支架工作阻力为9400KN大于8倍采高验算所需的工作阻力，所以该支架能够满足支护要求。

工作面供液由4台BRW400/37X4A型乳化液泵提供，使用@APOLLO液压支架浓缩液，浓缩液浓度控制在0.9%-1.4%（相当于乳化液浓度的3%-5%），乳化液泵压力≥30MPa。

4.2上、下端头及安全出口管理

23061巷、23063巷从切顶线向外至煤壁线各打一排贴帮柱，柱距1.0米,帮要背实。

上、下安全出口高度不低于1.8米，宽度不小于0.7米。

每班验收人员必须对上、下推进度及安全出口进行测量，及时调整以确保行人宽度；如果调整后仍不能满足要求，必须在两出口开帮，开帮后及时支护，保证人员安全。

每班必须对两出口煤壁及顶板进行观察和处理，发现顶板破碎及时加强支护。

4.323061巷及23063巷的超前支护:

采用DW38－150／110、DW42－150／110L型单体液压加柱帽进行超前支护。

柱帽规格为300*200*60毫米。

4.3.123061巷超前支护:

从煤壁线向外20米超前支护，为两排支设，离工作面煤柱侧１米打20米一排单体柱，柱距1米；离23065巷煤柱侧1米打20米一排单体柱，柱距1米。

4.3.2胶带运输巷（23063巷）的超前支护

从煤壁线向外20米超前支护，为两排支设，离工作面煤柱侧点柱距转载机外侧500mm左右（人行道侧），柱距１米。

紧贴23063/23062巷煤柱打一排贴帮柱，从煤壁线向外打20米，柱距1.0米（破碎机电、减速器处在顶帮条件好的情况下，可不支设单体柱）。

4.3.3机尾切顶柱打法及要求

当机尾支架侧护板（靠煤柱侧）距煤壁距离小于1米时，打两根切顶柱，单体柱均匀布置；当机尾支架侧护板（靠煤柱侧）距煤壁距离大于1米时，打密集柱切顶，柱距500毫米。

4.3.4机头上隅角通风需要,在机头打木垛留通风通道，垛距（边距边）不超过1000mm，木垛与煤柱（靠23062巷侧）距离不超过300mm，木垛必须用柱帽、木楔背紧。

板梁规格为R150*1500毫米。

4.3.5当各横川进入超前支护范围内，必须在各横川口加强支护。

23061巷横川在横川口打一排柱距为１米的戴帽点柱（用单体柱）。

23063巷横川在距横川口（靠23063巷侧）0.5米，打两个木垛锁口，且不影响打密闭（木垛位于密闭墙外），木垛必须接顶严实。

打木垛所用板梁规格：

R150×1500mm。

4.3.6机头1#架侧护板与煤帮（靠23065巷侧）距离大于2米时，在切顶线到煤壁线区段内打点柱进行支护，点柱位于1#架侧护板与煤帮之间，柱距1米。

4.3.7超前支护管理

（1）超前支护必须严格按照要求打好、打牢，支柱一定要成一直线；回柱时必须三人以上配合作业，严禁单人进行操作，回柱时必须有专人看护好顶板、煤帮情况，发现有活煤、矸及时处理后方可作业，严格执行先支后回的原则。

所有支柱必须戴帽，必须使用规格柱帽。

打好柱要上好保险绳并将柱与顶网或钢带捆紧，以防柱倒伤人。

（2）超前支护处满足高不低于1.8米,宽不低于0.7米安全出口和运送物料通道。

（3）当机组行至工作面两头距巷道15米以内时，严禁在两头作业，以防甩出大块伤人。

当在拉动端头架、推动转载机、拖拉液压管及电缆时严禁在两头作业并撤出人员，以防撞倒柱伤人或其它意外伤人。

超前支护工作不能与同一地点其它工作平行作业。

（4）23063巷行人必须走两排柱之间,各种电缆液管必须挂在单轨吊滑道上，单轨吊滑道必须吊挂在巷道支护锚杆上，要求单轨吊起吊必须使用起吊环吊挂牢固，但是巷道支护一排锚杆只允许使用一根锚杆起吊。

班长安检工必须经常对两巷的煤帮顶板情况检查,发现不安全隐患及时处理；23061、23063巷各横川材料必须提前工作面50米回收，备品备件码放必须距工作面70米以外（需在两日内更换的备品备件和转载机桥部的工具箱除外），支护用板梁靠帮码放于距工作面10米以外巷道内，且不得影响超前支柱。

（5）对于巷道超高段提前200米采用无腿棚并架设木垛进行支护，无腿棚距巷道底板3.8—4米之间。

（6）超前支护的单体柱一定要达到初撑力。

4.4周期来压管理：

（1）遇周期来压时必须加强工程质量管理及两巷超前支护管理。

（2）根据所总结出的周期来压步距，认真做好周期来压时顶板管理。

（3）周期来压前必须保证两巷超前支护质量达规程要求，班长及验收员必须进行巡回检查，发现有不符合要求的支柱立即重新支设。

（4）周期来压前两巷超前支护必须迎山有力，以防来压时催跨支柱。

（5）周期来压时工作面支架必须达到初撑力，严禁任何人乱改或关闭支架自动补液功能。

（6）周期来压时工作面支架自动补液功能必须完好有效，检修班加强检修必须保证每班安全正常的运行。

4.5对工作面端头架支护的管理：

工作面机头、机尾采用4台端头支架，其滞后普通支架一个循环，又因端头至超前支护20米段是压力集中区，特制订以下管理措施。

（1）端头支架必须达到初撑力。

（2）端头支架底座严禁钻底，以防压住推移杆使转载机和工作面溜子机头推移困难，损坏设备。

若支架底座压住推移杆，必须利用提底千斤将支架底座提起，然后在支架底座下垫顺山板梁或柱帽将支架底座垫起。

（3）当巷道及两头出口顶板破碎时，应架棚维护。

架棚必须是一梁三柱，棚距为1米。

架棚时必须四人以上操作，两人将板梁抬起至一个梁头够高，抬板梁时必须用双手拖住板梁下方，在其下支上点柱将板梁打起，然后在梁头支柱将板梁升紧，单体柱要支正、升紧，严禁出现三爪柱、漏液柱、上吊柱，一旦发现要立即更换。

在机头架棚时必须闭锁三机（两个以上有效闭锁键）并派专人看管。

4.6采空区管理

采空区采用自然垮落法处理，在23061巷顶帮条件好的情况下，必须在23061巷支架前梁前锚索退掉，确保机尾端头老塘悬顶面积（从支架切顶线算起）不超过10m2，若退出锚索后老塘悬顶仍超过规定，必须对采空区强制放顶，到时另行制定专项措施，采空区及23065巷、23062/63横川封闭严格执行通风科下发的综采工作面采空区封闭有关规定。

插图二:

2306大采高工作面机组进刀方式示意图。

插图三:

2306大采高工作面支架布置、超前支护图.

插图四:

2306大采高工作面最大、最小控顶距示意图。

4.7提高块率、保证煤质的措施：

（1）在各转载点落煤处加设缓冲装置。

（2）在割煤过程中一定要掌握好采煤机速度，保持在5米/分钟左右。

（3）破碎机锤头高度保持在150－200毫米之间。

（4）机组司机要掌握好采高,严禁割底割顶。

（5）停机时及时停水,若工作面遇水大时，要及时采取排水措施。

（6）在顺槽皮带巷加设除铁器。

（7）各级运输机司机严格把关,禁止杂物（板皮、木料、锚杆、胶管、设备附件等）进入运煤系统。

（8）严禁250mm以上的矸进入东胶。

（9）工作面必须有完整的排水系统。

4.8顶板监测、记录、分析与处理

4.8.1为了加强综采工作面巷道顶板管理，施工巷道时由掘进队组负责在巷道顶部每30-50米安装一个顶板离层仪，对顶板离层仪加强监测、记录、分析。

4.8.2每天验收员必须对23061巷及23063巷超前工作面100米内顶板离层仪进行监测，上井后向值班人员汇报情况，若出现顶板离层现象，离层值在400毫米以内时，记录在验收板报上。

若顶板离层仪显示值超过400毫米时，及时组织人员架棚或支密集柱加强支护。

4.8.3工作面及顺槽巷道必须加强顶板维护，工作面支架能够超前拉时必须超前拉架，且工作面所有支架拉过后必须升紧达到初撑力；顺槽巷道超前工作面50米加强维护，对于失效锚杆重新补打，对于网破地点必须进行补网并联好，联网要做到每米10道，每道扭两圈半。

4.8.4矿压监测由当班验收员完成，每班班后记录在矿压观测记录表上。

4.8.5工作面支架左右立柱必须安设压力表，每架平衡千斤安设压力表。

每5个架为一个观测点，直接从EEP上读出立柱压力显示。

4.8.6在工作面14#、15#、44#、45#、74#、75#、104#、105#、124#、125#架分别布置圆图仪，每架布置2个圆图仪（左、右立柱各一个）。

4.8.7检修班支架检修工负责每天对电脑圆图仪进行检查，每天采集一次数据，并将采集数据交到生产技术室矿压组。

4.8.8生产技术室负责定期对记录结果进行分析。

4.8.9生产技术室必须将记录结果的分析情况反馈给队组，针对分析结果，队组及时采取措施进行处理。

5、通风与安全

5.1通风系统

采用三进两回通风系统，即：

工作面北侧布置两条进风巷（23061巷、23065巷），南侧布置一条进风巷（23063巷），两条回风巷（23062巷、23064巷），风流路线为:

┏东二集中运输巷┓┏23061巷┓

上庄进风立井→东轨大巷→→→23065巷→工作面

┗东二进架运输巷┛┗23063巷┛

┏23062巷┓┏东二集中回风巷┓

→→上庄回风巷→上庄回风立井→地面

┗23064巷┛┗东二辅助回风巷┛

5.2工作面风量

5.2.1按工作面温度计算

Q采=60*V*S*K采

式中：

Q采——工作面供风量；m3/min

V——工作面风速取1.5m/s

S=（L大+L小）/2*H*K面

式中：

S——工作面净过风断面积m2

H——工作面平均采高6.2m

L大——工作面最大控顶距5.535m

L小——工作面最大控顶距4.67m

K——有效断面系数取0.7

经计算：

S=22.14m2

K采——通风系数取1.2

计算：

Q采=60*1.5*22.14*1.2

=2391m3/min

5.2.2按工作瓦斯涌出量计算

按照瓦斯涌出量计算：

整个工作面需风量为主进风顺槽需风量与工作面需风量的最大值、辅助进风顺槽需风量、回风顺槽需风量三者之和。

Q采=Q1（Q2）+Q3+Q4

5.2.2.1工作面主进风顺槽需风量：

按照巷道风流瓦斯浓度按照不超过0.5%的要求计算：

Q1=1000*qCH4*KCH4/5

Q1=1000*10*1.2/5=2400m3/min

式中：

Q1----主进风顺槽需风量，m3/min

KCH4----工作面主进风顺槽瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.2

qCH4----工作面主进风顺槽瓦斯平均绝对瓦斯涌出量，取10m3/min

5.2.2.2工作面需风量：

按照回采工作面风流中瓦斯浓度不超过1.0%的要求计算：

Q2=100*qCH4*KCH4

Q2=100*20*1.7=3400m3/min

式中：

Q2----工作面需风量，m3/min

KCH4----工作面瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.7

qCH4----工作面与主进风顺槽瓦斯绝对瓦斯涌出量之和，取20m3/min

5.2.2.3工作面辅助进风顺槽需风量：

按照巷道风流瓦斯浓度按照不超过1.0%的要求计算：

Q3=100*qCH4*KCH4

Q3=100*5*1.2=600m3/min

式中：

Q3----辅助进风顺槽需风量，m3/min

KCH4----工作面辅助进风顺槽瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.2

qCH4----工作面辅助进风顺槽瓦斯绝对瓦斯涌出量，取5m3/min

5.2.2.4工作面回风顺槽需风量：

按照巷道风流瓦斯浓度按照不超过1.0%的要求计算：

Q4=100*qCH4*KCH4

Q4=100*25*1.2=3000m3/min

式中：

Q1----回风顺槽需风量，m3/min

KCH4----回风顺槽瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.2

qCH4----回风顺槽及采空区瓦斯绝对瓦斯涌出量，取25m3/min

Q采=Q2+Q3+Q4=3400+600+3000=7000m3/min

5.2.3按工作面最多工作人数计算

Q采＝4*N

　式中：

Q采——采煤工作面需风量；m3/min

　　　　N——工作面同时工作最多人数；79人

4——每人每分钟供风标准；m3/min

Q采＝4*79=316m3/min

5.2.4按风速进行验算

60*0.25S

60*0.25*21.95<4500<60*4*21.95（m3/min）

工作面配风4500m3/min，329<4500<5268（m3/min）,符合风速要求。

按两条回风巷风速进行验算

两条回风巷的有效过风断面积为19*2m2

60*0.25S

570<7000<9120，符合风速要求

经计算，取最大值为回采工作面的风量，需配风7000m3/min，根据工作面采用三进两回的通风系统，各环节配风量如下表示：

2306面配风情况表

巷道名称性质净断面

m2允许风速

m/s允许最大风

量m3/min配风量

m3/min风速

m/s

23061巷进风巷19＜4＜456022501.97

23065巷进风巷19＜4＜456022501.97

23063巷进风巷19＜4＜456025002.19

23062巷回风巷19＜4＜456035003.07

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