31218整体支架采面作业规程321.docx
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31218整体支架采面作业规程321
编号：
临沂安泰能源有限公司
采煤工作面作业规程
采煤工作面名称：
31218采煤工作面
编制人：
生产技术部：
安全监察部：
总工程师:
总经理：
编制日期:
年月日
执行日期:
年月日
目录
第一章概况6
第一节编写依据6
第二节工作面位置及井上下关系6
第三节煤层6
第四节煤层顶底板8
第五节地质构造8
第六节水文地质9
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
第一节巷道布置11
第二节采煤工艺13
第三节设备配备14
第三章顶板控制15
第一节支护设计15
第二节工作面顶板控制23
第三节工作面顶板管理26
第四节安全出口及端头顶板控制27
第五节矿压观测28
第四章生产系统30
第一节运输系统30
第二节通防与监控系统32
第三节排水系统41
第四节供电系统44
第五节通信照明45
第五章劳动组织和主要经济技术指标45
第一节劳动组织45
第二节主要经济技术指标47
第六章煤质管理48
第七章安全技术措施49
第一节一般规定49
第二节顶板管理49
第三节防治水50
第四节通风及安全监测51
第五节运输管理53
第六节机电管理53
第七节其它54
第八章灾害预防及避灾路线58
第九章矿井六大系统60
公司会审意见
会审单位及人员签字:
生产技术部：
年月日安全监察部：
年月日
通防工区：
年月日调度信息中心：
年月日
机电工区：
年月日总工程师:
年月日
总经理:
年月日
作业规程学习和考试记录
负责人：
传达人：
班次：
贯彻时间
听传达人
贯彻时间
听传达人
年
月
日
姓名
成绩
签字
年
月
日
姓名
成绩
签字
作业规程复查记录
作业规程名称
31218采面作业规程
施工单位
复查时间
参加复查人员
签字
一、存在主要问题：
二、处理意见：
第一章概况
第一节编写依据
依据《安泰能源有限公司十二采区变更设计说明书》（临沂市煤炭工业办公室临煤字[2014]57号文批准）及《安泰能源公司31218采煤工作面地质说明书》编写此作业规程。
第二节工作面位置及井上下关系
该采面位于井田南翼,十二采区第九个工作面，上部为十二采区31216采面，南部为矿井边界。
具体位置及井上下关系如表一所示:
表1-1工作面位置及井上下关系一览表
水平名称
-370m水平
采区名称
十六采区
地表标高
+52m
煤层底板标高
-388.176～-410.499m
地面相对位置
位于工业广场东南部，安头村东。
回采对地面设施
的影响
工作面上部地面为农田，无任何建筑物和设施，不会造成破坏。
井下位置及
与相邻关系
该工作面为十六采区首采面，上部为十二采区31216工作面，南部为矿井边界。
走向长度/m
210
倾斜长度/m
29
面积/m2
6090m2
第三节煤层
工作面煤层赋存情况如表1—2所示
煤层厚度（m）
5
煤层结构
简单
煤层倾角
35～40°
开采煤层
3
硬度
2～3
煤种
烟煤
稳定程度
基本稳定
煤层情况
描述
工作面范围内煤层赋存基本稳定，局部煤层有岩浆岩侵入，煤层变薄，煤层厚度为3.0～7.0m，平均厚度5m，煤层呈黑色，玻璃光泽，以亮煤为主，其次为暗煤，半亮型，贝壳状断口，条带状结构，半坚硬，局部夹矸为砂泥岩。
煤层倾角为35～40°硬度为2～3。
表1-2煤层赋存情况一览表
附图一：
工作面地层柱状图。
第四节煤层顶底板
工作面煤层顶底板情况如表1-3所示。
表1-3煤层顶底板情况表
顶、底板名称
主要岩石
厚度/m
特征
直接顶
砂质泥岩
18.75
灰黑色，泥质结构，致密，较脆易碎，含炭高，含植物化石碎片。
伪底
炭质页岩
0.3
质软，成层状，含炭高不稳定，局部达0.5米，富含植物化石。
直接底
砂泥岩
17.5
粉砂岩、泥岩呈互层，水平层理发育，遇水膨胀
第五节地质构造
一、断层
31218采煤工作面内无断层，只在井田南翼边界有F23断层，回采时已留足保护煤柱，对回采无影响。
表1-4F23边界断层参数表
构造
名称
走向
（°）
倾向
（°）
倾角
（°）
性质
落差
（m）
对回采的影响程度
F23
140
230
70-85
正断层
220
小
二、断层以及褶曲情况对回采的影响
根据上下顺槽掘进揭露证明，31218采煤工作面无断层，采面不受影响。
附图二：
31218工作面运输巷、回风巷及切眼剖面图
第六节水文地质
一、含水层（顶部和底部）分析
31218回采工作面，位于十二采区第九阶段，水文地质条件比较简单，回采波及的含水层主要是三煤顶板砂质泥岩，含水性很弱，一般为顶板淋水，最大涌水量为2.0m3/h，正常涌水量为1.0m3/h。
与其它含水层无直接补给关系，对采面回采无影响。
二、断层水分析：
F23断层：
为防止该断层导水，根据钻探情况，在初采时必须留足70m防水煤柱，确保对整个回采没有影响，里部已回采，外部剩余210m。
三、其它水的分析：
本采面距地表462.499m，上部的岩石结构较完整，所以不受地表水、大气降水和流砂水的威胁。
上部31216采面已回采完毕，无积水区存在。
煤层经过回风顺槽和运输顺槽的实际揭露证明无老空水。
面上的其它水源只有洒水灭尘和打眼时工具使用的乏水，但不影响采面正常的回采作业。
四、涌水量：
预计该面最大涌水量为2.0m3/h，正常涌水量为1.0m3/h。
第六节影响回采的其它因素
一、影响回采的其它地质情况
该采煤工作面揭露的煤层主要为3煤，该煤层硬度为2-3，煤尘爆炸指数13.8﹪，无爆炸性，煤层具有Ⅲ类自然发火性，不易自燃，瓦斯等级为低级，CO2等级为低级。
根据地质报告提供资料本矿井地温均小于26℃，属于地温正常区，不会有高温热害发生。
该工作面位于低瓦斯区，无瓦斯突出，冲击地压危险。
附表五
影响回采的其它地质情况表表5
瓦斯（CH4）
相对涌出量2.11m3/t，绝对涌出量0.5m3/min
二氧化炭CO2
二氧化碳相对涌出量1.54m3/t，绝对涌出量0.32m3/min
煤尘爆炸指数
无煤尘爆炸性，指数为13.8%
煤的自燃发火性
Ⅲ类不易自燃
地温对采面的危害
无
冲击地压危害
无
第七节储量及服务年限
一、储量
工业储量：
走向210m×斜长29m×比重1.35t×5.0m=8221.5t。
可采储量：
8221.5t×95%=7810.43t（回采率取95%）。
二、工作面服务年限
计算如下：
1、推进速度0.8m/天
2、服务年限：
工作面长度210m÷0.8m÷30=8.75个月
第二章采煤方法
第一节巷道布置
一、十二采区为2000年设计，随着开采揭露，其水文地质条件发生了较大变化，为更加合理的部署，于2014年8月对原十二采区进行了变更设计，临沂市煤炭办于2014年10月对《十二采区变更设计说明书》进行了批复，该采区共划分九个区段。
现31218工作面走向长210m，倾斜长29m，于2017年3月份准备完毕。
二、巷道布置
1、工作面上回风巷
31216通过31216回风边切十二采区回风巷联接，沿煤层顶板掘进。
巷道断面为梯形，采用金属棚、木棚喷浆支护，支护规格里口1.8m，底叉2.4m,净高2.0m,净断面积4.2m2，主要用于工作面的回风、运料。
下帮敷设防尘、排水、供风管路。
2、工作面下运输巷
31218运输巷与-370付下山联接，沿煤层底板掘进。
巷道断面为梯形，梯形金属棚支护，里口1.8m，底叉2.4m,净高2.0m,净断面积4.2m2，主要用于工作面的进风、行人、运料。
上帮敷设防尘、排水、供风管路。
轨道铺设采用15kg/m道轨，轨距0.6m，枕木为0.15×0.15×1.2m的方木，轨枕间距为0.8m（中—中）。
顺槽内金属棚棚头下部（拱形拱基线处）右侧设有Ф50mm供风铁管和Ф35mm供水铁管用于采煤时的打眼和洒水用；棚头下部左侧吊挂各种规格的监控信号电缆。
该顺槽主要用于工作面的行人、进风和运输。
三、切眼简述:
切眼沿底板正倾斜向上掘进,断面为矩形，采用单体支柱配合金属铰接顶梁支护,规格净宽3.2m；净高为2.1米；断面约为6.72m2，切眼与回风顺槽贯通后更换整体顶梁支架支护。
四、采煤工作面平面位置示意图（附图三）
第二节采煤工艺
走向短壁法采煤：
31218采煤工作面顶板为砂质泥岩，层理发育，平均采高为全高（3.5-5.0m），经公司研究决定该段实行走向短壁后退式采煤法采煤。
即自里向外，自下而上进行，依次循环后退式回采。
根据十二采区上部三煤采面的采煤观察和经验总结，31218采面预计初次来压步距为18-23m，周期来压步距为8-10m，为此，该采面选用“整体顶梁组合液压支架支护。
风镐落煤时：
一、回采工艺：
前移整体托梁、风镐落煤、前探梁支护、前移支架、放顶煤、溜槽、刮板运输机运煤、人工装煤、。
二、工艺简述：
（一）、回采顺序：
自下运巷横管沿煤壁自下而上割煤，循环进尺0.8m，先前移整体托梁，随落煤随前伸伸缩梁支护顶煤，并前移顶梁，一个循环结束后，自上而下放空区侧冒落的顶煤。
（二）、移架操作顺序：
1、前移托梁：
将托梁操纵阀达到前移位置，移架千斤顶活塞杆收缩，拉动托梁向前移动一个步距，后将操纵阀打回中位。
2、前伸伸缩梁:
将前伸梁操纵阀打到前伸位置，前伸梁千斤顶伸出，伸出距离达到0.8m后将操纵阀打回中位，单向锁将前伸梁千斤顶的活塞腔锁闭。
3、提起立柱：
将立柱操纵阀达到提起位置，提起四根立柱。
4、前移顶梁：
将顶梁操纵阀达到前移位置，移架千斤顶活塞杆伸出，顶梁和立柱向前移动一个步距，后将操纵阀打回中位。
5、前移顶梁的同时，操纵伸缩梁操作阀，使前伸梁同步回缩。
6、升起立柱：
将立柱操纵阀达到升柱位置，将四根立柱升起。
使顶梁接顶，待立柱打到初撑力后，后将操纵阀打回中位，停止注液。
（三）、放顶煤：
工作面支架全部顶梁、托梁前移完毕后，由上向下开始放顶煤，在工作面距上端头10米处开始，打开支架后方挡煤网开始放空区侧冒落的顶煤，使用长把工具扒煤，浮煤含矸达到50%时停止，将此处挡煤网重新连接牢固，向下2米距离再打开挡煤网放煤，如此循环，直到距最下部支架5米处停止。
（四）、溜煤与装运：
该采面风镐落煤后，实行溜槽溜煤，溜槽安放在前排柱与煤壁之间并用铁丝绑扎牢固，防止脱落下滑，溜槽上下铺设成一条直线，溜槽与人行道之间用金属网、挡皮隔开，金属网、挡皮固定在前排支柱上，高度不得低于500mm，超前横管刮板运输机运煤，下出口人工装煤。
一吨标准煤车装载，顺槽人力推车运输。
下山绞车提升，电瓶车运输至井底车场。
放空区侧冒落的顶煤时，在放煤口与煤壁之间斜向铺设溜槽，使放出的顶煤通过斜向铺设的溜槽到达煤壁侧溜煤道，由溜煤道进入超前横管的刮板运输机，再进入运输顺槽矿车。
放炮落煤时：
1、回采工艺：
前移整体托梁、打眼、放炮落煤、前探梁支护、前移支架、放顶煤、溜槽、刮板运输机运煤、人工装煤。
二、工艺简述：
（一）、炮采工艺：
１、落煤方法：
该采面倾斜长30m，实行放炮落煤，每小班一个循环，循环进尺0.8m。
使用气腿式风钻或风煤钻湿式打眼。
采用三级煤矿许用水胶炸药爆破，毫秒延期电雷管引爆。
引爆工具为FD100DA或MFB-200型煤矿用电容式发爆器。
２、炮眼布置及装药量：
该面放炮落煤时,炮眼采用五花眼布置，顶眼距顶板0.4m，底眼离底板0.4m，炮眼间距为1.0m，排距0.7m，炮眼深度为0.8m，与煤壁断面成水平85°的夹角。
与煤壁断面成垂直85°的夹角（仰俯角均为5°）。
每孔装药量0.15kg。
每小班一个循环（30m），分二次打眼爆破。
3、工作面炮眼布置图：
附图四
4、采面一次爆破装药量表
排号
眼数（个）
眼深
（m）
角度
每孔装药（卷）
每排装药（kg）
雷管
（个）
爆破
顺序
联线
方式
水平
垂直
上排
15
0.8
85°
85°
0.5
2.25
15
一次装药
一次起爆
正向装药
串并联
中排
15
0.8
85°
85°
0.5
2.25
15
下排
15
0.8
85°
85°
0.5
2.25
15
合计
45
6.75
45
炮眼装药图示：
附图五
5、溜煤与装运：
该采面放炮落煤后，实行溜槽溜煤，溜槽安放在排柱与煤壁之间并用铁丝绑扎牢固，防止脱落下滑，溜槽上下铺设成一条直线，溜槽与人行道之间用挡皮隔开，挡皮固定在里侧支柱上，高度不得低于50厘米，人工扒煤。
一吨标准煤车装载，人力顺槽推车。
绞车下山提升，电瓶车运输至井底车场。
第三节设备配备
一、设备配备情况
1、7655型气腿式风钻或风煤钻配备32mm钻头
2、整体顶梁液压支架：
型号为：
ZH2000/16/24Z，最小支撑高度1.6m、最大支撑高度2.4m
3、单体液压支柱:
型号为：
DW系列悬浮式单体液压支柱，柱径为：
100mm
4、铰接顶梁:
型号为：
DJB－1000单楔顶梁和HDJB－1000双楔顶梁
5、金属网：
采用直径不小于3.5mm的铁丝制作，网格：
60mm×60mm
6、运输设备--矿车：
采用1吨U型普通矿车。
7、手镐：
一头尖一头扁
8、大煤锨
9、扒锨
10、绞车90型，电机功率90KW
11、搪瓷溜槽–U型×长1.0m
12、短壁注水器2F-A22
13、乳化液泵BRW125/31.5型
二、工具配备数量表表7
序号
工具名称
型号规格
功率
单位
数量
备注
1
风钻或风煤钻
7655型
台
2
1台备用
2
手镐
把
2
3
矿车
U型
辆
6
4
大煤锨
把
4
5
扒锨
把
2
6
绞车
90
90KW
部
1
7
单体液压支柱
DW系列
棵
140
8
铰接顶梁（含双楔梁）
DJB-1000
架
70
9
金属网
1m×4m
页
30
10
搪瓷溜
U×长1.0m
节
40
11
短壁注水器（管）
2F-A22
根
1
12
整体顶梁液压支架
ZH2000/16/24Z
架
25
1架备用
13
乳化液泵
BRW125/31.5型
台
2
1台备用
第三章顶板控制
第一节支护设计
一、工作面支护设计
31218采面煤层顶板局部较破碎，回采时采用ZH2000/16/24Z型整体顶梁组合液压支架支护，贴帮柱采用木支柱、超前溜煤道采用DW型单体支柱配合DJB-1000型金属铰接顶梁并铺设金属网支护顶板。
单体支柱全部穿铁鞋。
支架循环推进距为0.8m。
木支柱的小头直径不得小于0.12米，木垛材料为1.2m长的方木随着采面的推进而在采面最上部架设。
采面的最大控顶距为3.6m，最小控顶距为2.8m。
（一）、采用类比法进行设计：
1、参照本矿同煤层矿压观测资料，选择本工作面矿压参数。
同煤层矿压资料选择或预计工作面矿压参数表表8
序号
项目
单位
同煤层实测
本面选取或预计
1
顶
底
板
条
件
老顶厚度
m
14.6
14.6
直接顶厚度
m
2
2
直接底厚度
m
17.4
17.4
2
直接顶初次垮落步距
m
2-3
2-3
3
初
次
来
压
来压步距
m
18-23
18-23
最大平均支护强度
KN/m2
250
260
最大平均顶底移进量
mm
100
120
来压显现程度
显现强烈
显现强烈
4
周期
来
压
来压步距
m
8-10
8-10
最大平均支护强度
KN/m2
260
270
最大平均顶底移进量
mm
60
80
来压显现程度
显现强烈
显现强烈
5
平时
最大平均支护密度
根/m2
1.25
1.25
最大平均顶底板移进量
mm
20
40
6
直接顶悬顶情况
m
随采随垮
随采随垮
7
底板容许比压
Mpa
15
18
8
直接顶类型
类
2类
2类
9
老顶级别
级
IVb
IVb
10
巷道超前影响范围
m
运顺：
20-60
运顺：
20-60
2、支架主要技术特征：
序号
项目
ZH2000/16/24Z整体顶梁组合液压支架
单位
1
支架
型式
整体顶梁链式悬移液压支架
高度
最高/最低
2400/1600
mm
长度
3425
mm
宽度
960
mm
中心距
1000
mm
初撑力
P=31.5MPa
1545
kN
工作阻力
P=40.76MPa
2000
kN
支护强度
0.44-0.57
MPa
泵站压力
31.5
MPa
2
立柱
型式
单伸缩
4棵
缸径
Φ125
mm
柱径
Φ110
mm
行程
800
mm
工作阻力
P=38.9MPa
500
kN
3
移架千斤顶
型式
普通双作用
1根
缸径
Φ100
mm
杆径
Φ70
mm
行程
800
mm
推力/拉力
P=31.5MPa
247/126
kN
4
伸缩千斤顶
型式
普通双作用
1根
缸径
Φ63
mm
杆径
Φ45
mm
推力/拉力
P=31.5MPa
98/69
kN
行程
800
mm
3、合理的支柱支护强度计算
（1）、根据经验公式计算支护强度
Ｐt＝6×9.81×h×r=6×9.81×2.4×2.0
=282.52（kN／m2）
（2）、选择工作面支护强度
工作面支护强度为283（kN／m2）。
4、支架实际支撑能力计算
Rt=kg×kz×kb×kh×ka×R
=0.99×0.95×0.9×0.9×0.9×1545
=0.68×1545=1050.6（kN）
R——支柱额定工作阻力
支柱阻力影响系数表
项目
液压支柱
工作系数Kg
0.99
增阻系数Kz
0.95
不均匀系数Kb
0.9
采高系数Kh
<1.4m
1.5-2.2m
1.5-2.2m
>2.2m
1.0
0.95
0.95
0.9
倾角系数Ka
<10°
11°-25°
26°-45°
>45°
1.0
0.95
0.9
0.85
5、根据支架支护面积计算支护强度：
支架最大支护面积为3.4×1.0=3.4㎡
支架实际支撑能力1050.6/支护面积3.4=309kN／m2
根据计算：
支架支护强度为：
309kN／m2
工作面所需支护强度为：
283kN／m2
本工作面可以使用ZH2000/16/24Z整体顶梁组合液压支架支护。
6、选择合理的控顶距
根据计算及支架性能，结合我矿回采3层煤的经验确定：
工作面最大控顶距为3.6米，最小控顶距为2.8米。
二、乳化液泵站
（一）泵站选型、数量
乳化液泵选用BRW125/31.5型，数量为：
两台。
乳化液泵箱1台;输液管路选用高压胶管，耐压31.5MPa以上。
1、主要技术参数如下:
型号：
BRW125/31.5型公称压力：
31.5兆帕
公称流量：
125升/分柱塞直径：
40毫米
柱塞行程：
66毫米电机型号：
YBK2-280S-4
电机功率：
75千瓦转速：
1480转/分
曲轴转速：
560转/分卸载阀调定压力：
31.5兆帕
储能器充气压力：
22兆帕配套液压箱容积：
1000升
外型尺寸：
长×宽×高=2100×850×1000重量：
2000千克
2、乳化液箱：
型号：
RX-1000有效容积：
1000升
出口压力：
常压工作介质：
3-5%乳化液中性水溶液。
外型尺寸：
2150×780×1050重量：
485千克
（二）泵站设置位置
泵站安设在31602运输巷外部移动变电所对门不影响行人、通风及安全处,距工作面距离为：
410米。
安装地点标高：
-473.436m
（三）泵站使用规定
1、开泵前，检查各部件有无损坏，螺丝是否紧固，润滑油是否正常。
2、检查乳化液箱的液量大于箱体的1/2，使用乳化液自动配比装置，乳化液浓度保持在3%-5%之间，并使用折射仪经常检测浓度。
3、卸载阀调定压力：
20兆帕，严禁随意调整安全阀的整定值。
4、检修液压泵时，必须把开关停电闭锁。
5、必须设专人开泵，在泵箱附近挂牌管理，明确配比方法、用液比例、责任人等，有维修保养制度，并有专人维护，杜
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