局三下开采技术方案.docx
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局三下开采技术方案
铜川矿业有限公司东坡煤矿
“三下采煤”技术方案
编制单位：
铜川矿业有限公司东坡煤矿
2011年8月18日
一、东坡矿“三下”压煤情况说明：
东坡矿“三下”压煤总量1428.3万吨，其中，村庄压煤911.1万吨，赋存情况较好的有：
刘家堡村庄压煤（压煤量155.7万吨），贺家塬村庄压煤（压煤量111.1万吨），牛家塬（压煤量156.5万吨）；其余村庄压煤煤层赋存不稳定，暂不考虑三下压煤开采。
1、贺家塬：
地面位置位于高楼河乡，村通公路与铜罕公路相连，交通便利，地势为两沟夹一塬，塬上地势平缓，标高981.3。
井下位置：
位于东三下采区，煤层底板标高635.6，埋藏深度345.7米，煤层平均厚度2.46米，倾角3°，面积33.2km2，压煤量111.1万吨，煤层赋存稳定；黄土层厚度150米。
顶底板：
顶板为灰白色中粗粒块状砂岩，硅质胶结，层面富含白云母片和黄铁矿石（K4），平均厚度13.38米，煤层底板为细砂岩，岩层平均厚度2.0米（K3），区内地质构造简单。
2、刘家堡：
地面位置位于高楼河乡，有村村通公路与铜罕公路相连，交通便利，地势为两沟夹一塬，塬上地势平缓，标高994.3。
井下位置：
位于东三下采区，煤层底板标高670，埋藏深度324.3米，煤层平均厚度2.52米，倾角4°，面积42.6km2，压煤量155.7万吨，煤层赋存稳定；黄土层厚度152米。
顶底板：
伪顶直接顶岩性为泥岩，老顶为粗粒石英砂岩，硬度中等，层面富含白云母片和黄铁矿石，平均厚度12.30米（K4），煤层底板为细砂岩，岩层平均厚度2.0米（K3），加禄沟断层从村庄下穿过，地质构造较复杂。
3、牛家塬：
地面位置位于高楼河乡，有村村通公路与铜罕公路相连，交通便利，地势为两沟夹一塬，塬上地势平缓，标高956.2。
井下位置：
位于扩大区西翼采区，煤层底板标高604.4，埋藏深度351.8米，煤层平均厚度2.72米，倾角3°，面积39.1km2，压煤量156.5万吨，煤层赋存稳定；黄土层厚度152米。
顶底板：
直接顶岩性深灰色厚层状粗砂岩，层面富含云母片，裂隙发育，岩层平均厚度14.3米（K4），无伪顶，煤层底板为细砂岩，平均厚度2.0米（K3），区内地质构造简单。
二、充填开采技术方案：
1、充填方式：
基于泵送矸石充填能力大、系统简单、效率高的特点，选择泵送矸石充填技术，进一步研究应用薄煤层综采支架后方连续充填、快速充填，充实率高的技术，创出一套适合我矿现场实际的成套技术方案。
2、运输路线：
矸石自煤矸仓→梭矿溜子→破碎机→胶带输送机→搅拌机→输送泵→输送管→缓冲仓→回采工作面→采空区
即：
煤矸石由矸石仓用梭矿溜子运至破碎机喂料口进行粉碎，粉碎的矸石用胶带输送机运至搅拌机内，搅拌机加水搅拌后，进入输送泵，泵将搅拌好的水和矸石（为防止堵管和增加充填体的强度需加入适量粉煤灰）经管道将矸石送至回采工作面进行充填。
煤矸石破碎前必须应用除铁设备进行除铁。
3、破碎方式：
煤矸石由破碎机进行破碎。
4、充填地点：
选择在工作面材料巷留煤柱一侧。
5、矸石来源：
地面矸石山及巷道掘进排出的矸石。
6、充填工艺为:
采煤机进刀后,随刮板输送机及相应支架前移,顺直支架后悬挂充填刮板输送机。
先开动充填刮板输送机,再启动轨道巷的矸石充填系统进行充填,刮板输送机的上链运输矸石,下链推平矸石。
矸石溜矸孔每次打开2个,自下而上进行充填。
采空区充填完成后,系统随工作面采煤机割煤及支架推移,进入下一个循环。
7、工作面基本情况
（1）工作面长度150m。
（2）刘家堡煤层平均厚度2.52米，煤层倾角4°，牛家塬煤层平均厚度2.72米，煤层倾角为3°，贺家塬煤层平均厚度2.46米，煤层倾角为3°。
（3）煤质硬度f=1.5。
（4）初定顺槽尺寸：
两巷高度3.0米，两巷宽度4.5米。
（5）采煤机：
MG200/468，功率468KW。
（6）刮板输送机：
SGZ630/264，长度150米，功率2×132KW。
8、充填设备：
（1）HBMG80/16-100S型煤矸石输送泵一台：
输送量60～80t/h,功率110KW，输送距离1000m。
（2）DJM60型搅拌挤出机一台：
生产能力45～60m3/h，功率90KW。
（3）PCM0809破碎机一台:
生产能力90～120m3/h，功率110KW。
（4）梭矿溜子两部：
功率30KW。
（5）RCYB-14型除铁器两台。
（6）高强充填管路：
直径159mm、壁厚10mm。
（7）耐高压管卡。
（8）ZZC8800/20/38充填支架。
三、费用统计：
每个村庄下压煤均布置3个工作面，共可布置9个工作面，每个工作面长度为152米，刘家堡巷道工程量为5460米，贺家塬巷道工程量为4920米，牛家塬巷道工程量为5690米，总工程量为16070米。
其中进、回斜2628米，上下顺槽12092米，切眼1350米。
附表：
费用估算表
序号
名称
技术特征或号
数量
费用（万元）
1
进、回斜
13.5m2
2628米
2803.72
2
上下顺槽
13.5m2
12092米
12241.34
3
切眼
14.3m2
1350米
1482.18
4
煤矸石输送泵
HBMG80/16-100S
1台
170
5
搅拌挤出机
DJM60
1台
35.6
6
破碎机
PCM0809
1台
21
7
梭矿溜子
2部
2.2
8
除铁器
RCYB-14
2台
5.6
9
高强充填管路
￠159mm
300
9.9
10
耐高压管卡
50
7.5
11
充填支架
ZZC8800/20/38
99
1485
12
其它
300
12
总计
18564.04
四、我矿现有两个综采工作面，开采“三下”压煤，可以增加矿井的资源可采量，提高资源回收率，延长矿井服务年限。
我矿可采的“三下”压煤储量为423.3万吨，可布置9个工作面，预计刘家堡下压煤可采出煤量110万吨，贺家塬下压煤可采出煤量96.92万吨，牛家塬下压煤可采出煤量122.95万吨，预计共可采出煤量329.87万吨。
完成“三下”开采共投入资金18564.04万元，按我矿现煤炭价格280元/吨预算，预计可销售资金92363.6万元，可产生效益73799.56万元。
五、安全技术措施：
1、充填工作进行前，备齐操作所需的工具、材料，检查工作面液压系统是否完好；检查顺槽主干管、工作面充填管、布料管及阀门的安装是否牢固，性能是否灵敏可靠；检查工作面上下顺挡浆墙是否符合规程要求；检查布料管在支架后尾的接口是否牢固，充填前由专人负责清净待充填区内作业人员，并确认无误后方可充填。
2、每次充填前应把工作面上每个布料管的阀门关闭，工作面充填管闸板阀门全部打开。
3、每次充填前必须认真检查待充填区的封闭情况，如支架后部模板间距较大必须及时补打临时挡浆墙，保证待充填区为密封的空间。
4、充填顺序一般由工作面的低端向高端依次进行，即由工作面输送机机尾向输送机机头方向依次充填，也可根据现场实际情况确定充填顺序。
5、未经当班充填负责人同意任严禁何人进入待充填区作业。
6、管道充水时，作业人员和其他人员必须避开管路拐弯接头处，防止水压伤人。
7、由当班充填负责人安排专人在工作面充填管第一个布料管处观察出料情况，并根据出料情况严格按作业规程规定切换各布料管。
8、切换布料管及停止相关阀门时必须经当班充填负责人及安检员同意后由同一名作业人员进行操作阀门。
9、充填过程中，充填工要密切注视工作面支架间、支架接顶接底情况及挡浆墙的状况，同时注意分析充填范围内充填料的接顶情况。
若发现隔离材料变形较大，应及时加固。
若加固无效，必须及时通知作业人员撤离到安全地点；若发现挡浆墙或其它地点有大量跑漏充填浆或有倒塌迹象，应立即停止充填，并采取措施处理。
10、在整个充填过程中，要由当班充填负责人指派专人在上、下顺及回风道上设警戒，并悬挂警戒牌板，严禁无关人员进入，直至充填结束后，方可撤回人员，没有接到撤岗命令，严禁擅自撤岗。
11、闸板阀操作必须严格执行先开后关的原则。
12、工作面出现堵管时，作业人员必须及时通知当班负责人，由当班负责人通知地面充填站停止供料。
13、布料管路出现堵管时，及时打开下一个布料管阀门，进行下一级充填，并及时对堵管进行处理。
14、预防堵管事故措施：
①进行矸石筛选，矸石的最大粒径不超过5mm。
②严格接规定比例配制充填料，严禁私自更改配比比例。
③充填前必须详细检查干线管路的固定、磨损及变形情况是否符合规定；管路是否有渗漏等现象。
④井下充填工必须按照本规程规定的充填程序进行操作。
⑤加强对职工的业务培训，增强其熟练程度，以免因不熟练误操作而成堵管。
15、处理堵管事故方法、步骤及安全注意事项:
①准确判断堵塞部位，确定后及时向调度室及有关领导汇报，组织力量全力进行处理。
②如果系统管路堵塞，首先处理立管，由通维区负责指派专人处理堵管事故，作业人员随时与地面充填站及调度保持联系，操作人员在卸管期间，地面充填站严禁充填。
处理步骤是先打开立管下面三通，其它管卡暂时不动，确定矸石浆卸流完毕后，方可打开立管下弯管，然后进行水压、锤击震动、注水等方法进行处理。
③在处理立管堵塞的过程中，断开弯管及三通、接头的操作人员应站立在距离弯管的倾斜上方，避开立管内浆液下落时产生的压力使弯管摆动，卸三通及弯管接头时，操作人员要注意管内的压力，卸接头螺栓时，要逐步松动，并用木板挡住接头缝隙处，人员配戴好防护眼镜，防止喷灰浆伤害眼睛。
④在对立管进行锤击过程中应轮流进行锤击震动，严禁两人或两人以上作业，其他人员远离现场6m以外，并提供照明。
在锤击前，操作人员要将周围的设备、杂物等清理干净，保证安全退路畅通，防止矸石浆突然下滑，人员躲避不及，造成事故。
⑤处理平巷堵管可参照第“③”项所述接头、三通拆卸方法进行处理，并保证通讯畅通，随时与地面充填站联系，及时准确汇报处理情况。
16、沉淀池清理安全技术措施①清理沉淀池泥浆前，必须提前与地面充填站及工作面进行联系，确认地面充填站在没有充填情况下，方可作业。
②清理沉淀池泥浆前，必须将沉淀池内水排净，水管阀门关闭。
③清理沉淀池泥浆前，必须检查沉淀池内有毒有害气体情况，确认安全后方可作业。
④将矿车在沉淀池旁锁牢，一名作业人员进入沉淀池内装货，由另一名作业人员装货倒入矿车内。
⑤在沉淀池内装货时，要提前将桶系牢固。
作业人员要系好安全带，站在专用的作业平台上。
⑥沉淀池清理干净后，要将沉淀池上盖重新盖好，并向矿调度室进行汇报。
17、人员进入待充填区域作业安全技术措施①人员通过支架后部模板进入待充填区作业时，必须提前将工作面支架移直，人员通过时，必须有专人看护支架，附近20m范围内严禁任何人员私自动用支架。
②人员通过支架后部模板进入待充填区作业时，要提前对后伸缩梁之间的顶板进行安全确认，确认顶板完整，无隐患后，方可进入。
如果发现顶板破碎或有裂隙，严禁从此处通过，要选择顶板完整处进入待充填区作业。
③待充填区域支架后伸缩梁之间顶板破碎或有裂隙发育地段时，要及时采用支架尾梁挑大拌等木料维护顶板。
④人员进入待充填区域作业时，必须在支架后尾梁伸出的状态下进行，严禁空顶作业。
⑤工作面待充填区域内有人作业时，工作面所有支架的截止阀必须处于关闭状态，防止误操作伤人。
⑥人员在待充填区域作业时，时刻观查作业地点顶板及上次充填体，发现异常，立即停止作业，进行处理或躲避，确认无安全隐患后，方可作业。
作业时，操作人员要面朝或侧朝上次充填体，严禁背对充填体作业。
⑦作业期间人员要站在特制板凳上作业，板凳要放平稳，并至少两人配合作业，一人站在板凳作业，一人双手扶牢板凳，严禁单人作业。
18、清理工作面管路及布料管安全技术措施①工作面布料管及三通闸板阀清洗期间可采用高压泵进行清洗，也可采用人工清理。
②采用高压泵进行清洗管路时，将需要清洗的管路与高压管路接头联接牢固，并进行安全确认，确认联接牢固后，方可给高压阀。
③给高压阀前，清洗管路出口的倾斜下方10m范围内严禁有人作业或停留。
④采用人工清洗管路时，要二人配合作业，一人扶管，一人清除管内泥浆。
⑤所有清洗管路的作业人员，作业时，都要避开正在充填管路的接口或三通处，防止浆液打伤人员。
⑥安装管路时，至少二人配合作业，保证管路联接牢固、可靠。
六、作为一种适应我国国情的资源节约、环境友好的新型绿色采煤技术，矸石充填法具有广阔的应用前景，大力推广矸石充填采煤法，必将在减轻环境负担，充分开发煤炭资源，减少煤炭资源损失，解决当前面临的资源紧缺等方面起到重大的作用。
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