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6375工作面回采作业规程新

6375工作面回采作业规程

第一章工作面概况

第一节工作面位置及井上下关系

工作面位置及井上、下关系见表1

表1工作面位置及井上下关系

水平名称

-950

采区名称

三采

地面标高(m)

+25.19

工作面标高(m)

-941.1~-803.9

地面相对位置

该工作面地面相应位置南约0.33km为小赤口庄址。

地表沙河由东北方向经本工作面北部流向东南方向。

回采对地面设施的影响

井下位置及与四邻的关系

该工作面位于-950三采皮带石门南部,本掌倾斜上方6373工作面已回采完毕。

东为吕范井田边界煤柱。

下伏各煤层均无采掘工程。

倾斜长度(m)

146~202

走向长度(m)

1512~1517

面积(m2)

257153

170

1514

第二节煤层

采煤工作面开采煤层情况见表2

表2煤层情况表

煤层厚度(m)

2.3~4.1

煤层结构

复杂

煤层倾角(°)

9~17

3.7

13

煤层硬度

中硬

煤种

焦煤

稳定程度

稳定

煤层描述

本工作面七煤层为复结构厚煤层,局部含夹石1层,总厚为0.2米,煤层以光亮型为主,局部呈半暗或暗淡型,块状及碎块状,易碎。

煤厚由北向南逐渐变厚,上与7s-1煤层间距在3.85~10.29之间,其趋势由北向南逐渐增大,平均间距为8.60米。

下与8s煤间距在3.46~5.99米之间,其趋势由北向南逐渐增大,平均间距为4.60米。

第三节煤层顶底板

开采煤层顶底板情况见表3。

表3煤层顶底板情况表

顶、底板名称

岩石名称

厚度(m)

基本特征描述

老顶

粉砂岩

5.20

深灰~黑色,团块状构造,参差状断口,含植物根化石。

直接顶

粉砂岩

3.40

浅灰~黑灰色,水平层理发育,上部含根化石,较易冒落,局部粗糙。

伪顶

直接底

粉砂岩

1.10

灰~深灰色,局部为黑灰色,致密,细腻,均一,含植物碎屑化石,局部下部为0.99米粉砂质泥岩,参差状断口,隐水平层理发育。

老底

细砂岩

3.50

浅灰色-黑灰色,质较均一,上部含植物根化石,中下部夹细砂岩薄层,下部为深灰色泥岩,致密,细腻,贝壳状断口,较脆,易碎。

附图1:

工作面地层综合柱状图。

第四节地质构造

一、断层情况及其对回采的影响见表4

表4断层情况表

构造名称

走向(°)

倾向(°)

倾角(°)

性质

落差(m)

实见位置(m)

对回采影响程度

D3F16

255

345

53

0.4

皮带巷160米处

影响不大

63f104

155

65

60

1.2

皮带巷887米处

有一定影响

D3F10

124

34

65

1.2

皮带巷906米处

有一定影响

280

10

50

2.5

轨道巷661米处

有较大影响

127

37

35

7.0

里轨道巷50米处

有较大影响

145

235

50

0.6

皮带巷945米处

影响不大

170

260

60

0.3

皮带巷964米处

影响不大

255

345

60

0.4

皮带巷1140米处

影响不大

f2

285

15

55

1.0

轨道巷670米处

有一定影响

f3

250

160

60

1.0

轨道巷726米处

有一定影响

249

339

30

0.5

里轨道巷39米处

影响不大

二、褶曲情况及其对回采的影响

该工作面范围内基本没有对回采形成影响的褶曲存在。

三、其他因素对回采的影响

该工作面范围内,没有陷落柱、火成岩等存在。

第五节水文地质

一、含水层(顶部和底部)分析

7煤层顶板含水层组为工作面的直接充水含水层,该含水层在此区域富水性较强。

本工作面所属区域在范各庄井田倾斜下方,范矿一侧采掘活动在-600水平以上,该矿已经施工的工作面涌水普遍较大。

本掌倾斜上方6373工作面在回采过程中最大涌水量达到2.45m3/min,充分说明此区域7煤层顶板含水层含水性丰富的特点。

鉴于本工作面在范各庄井田倾斜下方,本工作面至-600水平的含水层虽有6373工作面涌水疏降,但仍不充分,因此含水层对本工作面涌水的补给仍有持续性,工作面涌水补充水源充分,不易在短期内疏干。

下伏各煤层均无其它采掘工程,没有积水威胁。

根据现有的工程、井下钻孔和三维地震资料分析,工作面波及范围内没有陷落柱发育,预计对本工作面有影响的断层有9条,全为张性断裂构造,三维地震资料并未显示其有明确的导水性,但显示附近发育有部分富水区域。

此活动区域波及范围内有40、46号钻孔,经查其封孔质量良好。

二、涌水量

正常涌水量:

正常回采时涌水量为2.49m3/min

最大涌水量:

工作面最大涌水量为3.73m3/min

第六节影响回采的其他因素

一、影响回采的其他地质情况见表5

表5影响回采的其他地质情况表

瓦斯

相对涌出量4.23m3/t(日产4600t)

煤(矿)尘

煤尘具有爆炸危险性(爆炸指数24.54%)

煤的自燃

煤层属二类自燃煤层,本公司从未发生煤自燃,无自燃发火期统计,公司规定自燃发火期按15个月管理。

CO2涌出量

 绝对涌出量0.66m3/min

第七节储量及服务年限

一、储量

工作面工业储量1421516t

工作面可采储量为1322010t。

二、工作面服务年限

工作面服务年限=可推采长度/设计月推采长度;

可推采长度为1514m;

设计月推采长度按90﹪正规循环率,取113m。

工作面服务年限=1514÷113≈14个月

第二章采煤方法

本工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法,全部垮落法处理采空区。

第一节巷道布置

一、巷道布置及支护形式

皮带巷:

长度1570m,断面10.4m2,金属拱形支架支护。

里轨道巷:

长度641m,断面10.4m2,金属拱形支架支护。

外轨道巷:

长度1030m,断面10.4m2,金属拱形支架支护。

外切眼:

长度57m,锚网支护。

里切眼:

长度202m,锚网支护。

附图2:

工作面及巷道布置平面图。

第二节回采工艺

一、回采工艺

落煤方法:

采用MGTY-710型采煤机落煤,进刀方式为端头斜切进刀,双向割煤,往返一次进两刀。

装煤方式:

采煤机滚筒与采面刮板输送机铲煤板配合装煤。

运煤方式:

采面采用SGZ-800/800刮板输送机运煤;皮带巷使用SZZ-800/315转载机、两部DSJ-1000/160×2胶带输送机;SGB-730/75*2转载机;皮带石门使用DSJ-1000/2×160胶带输送机运煤。

支护方式:

及时支护方式。

回采工艺流程:

割煤→移架→顶溜

附图3:

采煤机进刀方式示意图

二、工作面正规循环生产能力

W=L*S*H*R*C

式中:

W——正规循环生产能力t

L——工作面长度m

S——正规循环推进长度m

H——平均采高m

R——煤的标称密度t/m3

C——工作面回采率%

W=202*0.7*3.7*1.55*0.95=770t

第三节设备配置

一、工作面主要设备见表6

表6工作面主要设备一览表

设备名称

型号

数量

单位

安装地点

采煤机

MGTY-710

1

工作面

液压支架

ZY6400-21/45

130

工作面

液压支架

ZY6400-17/35

7

工作面

工作面运输机

SGZ-800/800

1

工作面

转载机

SZZ-800/315

1

皮带巷

破碎机

PCM-160

1

皮带巷

皮带机

DSJ1000/2*160

1

皮带巷

皮带机

DSJ1000/2*160

1

皮带巷

转载机

SZB-730/75*2

1

皮带巷

皮带机

DSJ1000/2*160

1

皮带石门

乳化液泵站

RBW400/31.5

1

液泵横川

移动变压站

KBSGZY-630KVA6/1.2KV

3

皮带巷

移动变压站

KBSGZY-800KVA6/1.2KV

1

皮带巷

组合开关

BKZ1-1000/1140V

1

皮带巷

组合馈电

BKZ1-800/1140V

3

皮带巷

双速开关

QJZ-2×400/1140S

2

皮带巷

组合磁力启动器

BQZ1-400/5

1

6373集中皮带巷

移动变压站

KBSGZY-630KVA6/0.69KV

1

6373集中皮带巷

移动变压站

KBSGZY-1000KVA6/1.2KV

1

6373集中皮带巷

附图4:

工作面设备布置图

第三章顶板支护

第一节支护设计

一、工作面支护设计

1、分析和预测工作面矿压参数具体见表7

表7工作面矿压参数分析和预测表

项目

单位

同煤层实测

工作面选取和预测

直接顶厚度

m

3.4

3.4

老顶厚度

m

5.2

5.2

直接底厚度

m

1.1

1.1

老底厚度

m

3.5

3.5

直接顶初次跨落步距

m

5~9

8

来压步距

m

17~34

38

最大平均支护强度

MPa

36~48

40

最大平均顶底移近

mm

160~420

260

来压显现程度

明显

明显

来压步距

m

9~16

22

最大平均支护强度

MPa

32~42

36

最大平均顶底移近

mm

90~230

150

来压显现程度

明显

明显

最大平均支护强度

MPa

26

26

最大平均顶底移近

mm

120

120

直接顶悬顶情况

m

底板容许比压

MPa

老顶分级

巷道超前影响范围

m

20

20

2、支护强度计算

(1)见顶底板岩性分析和煤层顶底板情况表

(2)顶底板分类及支护强度分析

1)直接顶类别分析

根据6375工作面煤层顶板(地质说明书提供和掘进实际揭露),结合我矿6373工作面顶板情况分析和矿压观测资料,可以确定为复合型顶板,容易冒落。

直接顶初次垮落步距为5~9m,依据原煤炭工业部于1981年颁发的“缓倾斜煤层工作面顶板分类(试行方案)”,直接顶为Ⅱ类中等稳定顶板。

2)老顶级别分析

a、充填采空区所需顶板冒落高度

∑h1=m/(Kp-1)

m---采高,按4.2m计算(按最大采高4.2m)

Kp---碎胀系数,按1.25计算

∑h1=4.2/(1.25-1)=16.8m

顶板总厚度为8.7m,冒落后不能充分充填采空区。

b、N=∑h2/m∑h2——直接顶厚度3.4mm—采高取4.2m

Km=∑h2/m=3.43/4.2=0.81

根据0.3

3)支护强度分析

①、6375工作面直接顶为Ⅱ类中等稳定顶板,老顶为Ⅱ级有周期来压顶板,所选用支架的支护强度应不小于:

P=9.8×1000×n×r×m×106

式中:

p—直接顶及老顶来压时的支护强度MPa。

n—安全系数6~8取7

r—岩石容重取2.5t/m3

m—工作面最大采高取4.2m

p=9.8×1000×7×2.5×4.2×106=0.72MPa

ZY6400-21/45支架,额定工作阻力为6400kN,支护强度为0.98MPa,满足矿压要求。

ZY6400-17/35支架,额定工作阻力为6400kN,支护强度为0.99MPa,满足矿压要求。

②、工作面上下出口支护强度:

P=9.81hγk

P—工作面合理的支护强度KN/m2

H—巷道高度2.6m

Γ—顶板岩石容量γ=2.5×103kg/m3

K—上覆煤岩层厚度与巷道高度之比;k一般为4~8,取5.8。

则:

P=9.81×2.6×2.5×103×5.8

=369.46KN/m2

=0.37Mpa

由于工作面上下出口采用端头支架则:

ZY6400-21/45支架,额定工作阻力为6400kN,支护强度为0.98MPa,满足矿压要求。

ZY6400-17/35支架,额定工作阻力为6400kN,支护强度为0.99MPa,满足矿压要求。

③工作面出口支护验算:

1、工作面上下出口支护密度计算

根据矿压要求,上下出口支护密度应满足:

n=px/Rt=0.37×103/0.95×0.95×250=1.64棵/m2

式中:

px—工作面合理的支护强度,px=9.81hγk=0.38MPa;

n—工作面合理的支柱密度,棵/m2;

Rt—工作面支柱的实际(有效)支撑能力,kN/柱;Rt=KB×KZ×RB;

KB—支柱承载不均匀系数,取0.95;

KZ—增阻系数,取0.95;

RB—支柱回撤前所能达到的理论工作阻力,kN/柱,取250;

2、支护强度校核

(1)下出口支护要求:

公式n=c/(a×b)(棵/m2)

式中:

a—支护走向长度;b—支护倾向长度;c—支柱数量;

n=4/(0.8×3.5)=1.67棵/m2

(2)上出口支护要求:

公式n=c/(a×b)(棵/m2)

式中:

a—支护走向长度;b—支护倾向长度;c—支柱数量;

n=4/(0.8×3)=1.67棵/m2

经审核:

上下出口支护密度均大于1.64棵/m2,满足矿压要求。

二、支护材料和设施

1、采面安装ZY6400-21/45液压支架130组、ZY6400-17/35液压支架7组支护顶板。

2、上、下出口超前支护使用单体液压支柱,下出口用3.5m×0.18m×0.16m大方结合1.2m铰接梁,上出口用3.0m×0.18m×0.16m大方结合1.2m铰接梁及其他各种型号的木料配合支护。

三、乳化液泵选型

选用RBW400/31.5型乳化液泵1套。

注:

泵站为三泵一箱,一台使用,一台备用,一台检修。

第二节工作面顶板控制

工作面安装ZY6400-21/45液压支架130组、ZY6400-17/35液压支架7组,对顶板进行支护。

ZY6400-21/45液压支架最小控顶距3800mm,最大控顶距4500mm,ZY6400-17/35液压支架最小控顶距3873mm,最大控顶距4573mm。

支架技术参数:

ZY6400-21/45支架

初撑力:

5066kN工作阻力:

6400kN支护强度:

0.98~1.03MPa

最小高度:

2.10m最大高度:

4.50m

宽度:

1.42-1.59m中心距:

1.5m

总重:

27t对底板比压:

0.5~1.91MPa

ZY6400-17/35支架

初撑力:

5064kN工作阻力:

6400kN支护强度:

0.99MPa

最小高度:

1.70m最大高度:

3.50m

宽度:

1.42-1.58m中心距:

1.5m

总重:

22.5t对底板比压:

1.96/1.99MPa

操作方式:

邻架操作,上组支架操作阀控制下组支架。

一、正常工作期间顶板支护方式

采用追机移架的方式对顶板进行及时支护。

在采煤机割煤后,先移架,再移输送机,采用带压擦顶移架的方式,移架要滞后采煤机后滚筒4~6架。

顶板破碎或片帮严重时要紧跟采煤机前滚筒移架或超前移架。

支护要求如下。

1、沿顶板回采,采高控制17/35支架控制在2.0-3.2m之间,21/45支架控制在3.0-4.2m之间,当采高达不到要求时割顶板回采。

2、工作面应达到动态的质量标准化要求,确保“三直、二平、一净、两畅通”的质量要求。

3、采煤机割煤后,要及时移架,防止长时间空顶。

4、加强支架的支护强度,确保支护质量,支架初撑力不低于5066kN。

支架成线率偏差不得超过±50mm,中心距1.50m,偏差不超过±100mm。

5、工作面支架严禁歪斜和咬架、挤架;否则,要及时调整。

支架顶梁与顶板平行支设,其最大仰俯角小于7°,支架顶梁接顶严密,支架垂直顶底板,歪斜不超过5°,相邻支架错茬不超过支架顶梁侧护板的2/3。

特殊情况需调支架时,间隙不超过200mm。

二、特殊时期的顶板控制

1、周期来压期间的顶板控制方式

(1)工作面来压期间加强工作面顶板监测监控,及时更改或更换歪扭、失效支柱。

单体液压支柱的初撑力不低于90KN。

(2)加强工作面顶板管理,采取打液冲锚杆的方式控制煤壁片帮,煤壁发生片帮时在支架前梁窝板控制顶板。

2、过断层及顶板破碎带时期的顶板控制方式

(1)超前移架护顶,防止顶板冒落。

(2)根据现场情况采取铺网、做超前等的方法控制破碎顶板。

(3)回采揭露落差1.5m以上的正断层或落差1.0m以上的逆断层时,要根据具体情况制定专项安全技术措施。

第三节皮带巷、轨道巷及端头顶板控制

一、工作面皮带巷、轨道巷的顶板控制

正常情况下:

上、下出口超前支护距离不少于20m。

1、上出口顶板稳定时超前替换距离为不小于2m,替棚子使用3.0m×0.18m×0.16m方木和DW或DZ系列单体柱,板距0.7~0.9m,大方两端打帮柱。

已替换棚子范围,在大板下方布置两趟铰接梁,在铰接梁下方打单体柱,柱顶不许悬空,“一梁四柱”支护,并保证一侧行人道宽度必须在700mm以上。

上出口10m之内未替换的支架在棚空中使用3.0m×0.18m×0.16m的方木打“一梁两柱”的板棚子,支柱打在大方两端,棚空中没打板棚子之外范围使用DW或DZ系列单体柱在棚梁正中下方打双柱,双排中柱间距0.1~0.2m;距出口10m以外用单体柱单排打在棚梁正中下方加强支护。

打在棚梁下的单体柱,柱顶垫好200~300mm新小板或皮垫。

2、下出口顶板稳定时,超前替换距离为不少于4m,使用3.5m×0.18m×0.16m方木和DW或DZ系列单体液压支柱替棚子,板距0.7~0.9m。

出口20m范围内未替换棚子在棚空中使用3.5m×0.18m×0.16m方木打一梁两柱板棚子。

已替换棚子范围,在转载机两侧布置两趟铰接梁,距转载机插帮0.1m~0.2m,在铰接梁下方打单体柱,柱顶不许悬空,一梁四柱。

铰接梁的铰接点赶在大方下时,单体柱要错开铰接点,上顶用木料背实。

巷道压力大、过冒高区域或其他支护形式的巷道时,视现场情况另制定加强超前支护的补充措施。

二、工作面安全出口的管理

1、支护形式

(1)本工作面端头使用端头液压支架支护,上下端头过架子要提前改好障碍柱。

(2)端头支护:

上、下出口:

支架侧护板距离巷帮小于1.0m时,帮柱留到老塘侧回出;其它位置的单体柱和铰接梁到上、下端头支架前梁时摘除;大于1.0m时,上出口上帮侧、下出口下帮侧的一趟铰接梁紧贴支架侧护板设置,与帮柱形成并列柱形式,随掏窝前回出。

(3)上、下口毛窝随采随掏,末排柱不许超前于支架立柱的底端,最大不滞后支架大柱底端1.2m。

(4)毛窝放顶线采用末排切顶柱和戗柱控制,切顶柱和戗柱间距均不超过500mm,切顶柱垂直顶底板,戗柱要以700~800戗向采空区,切顶柱和戗柱柱顶要在同一条直线上。

(5)末排柱老塘侧要及时挡好小板,裸露煤壁及时护帮。

(6)下超前支护的上帮侧铰接梁(上超前支护的下帮侧铰接梁)在距端头支架梁端2~3m时,在其上(下)帮侧紧靠铰接梁打一块3.4m∏钢,然后将铰接梁回掉,此∏钢一端搭在支架上不小于0.5m,另一端打牢不少于2棵的单体柱,并随着工作面的推进逐步外倒。

2、质量要求

(1)上下出口20m范围内高度达到2.0m以上,行人道宽度0.7m以上。

(2)出口支柱初撑力要求:

达到90KN以上。

(3)支柱成排成线,迎山有劲。

(4)上下出口无杂物,无乱料,浮煤清理干净。

(5)上出口供水、供压风用的铁管要保持在超前20m支护内用与其配套的胶管提前替换好。

下出口供水、排水管、供液用的铁管要保持在转载机头以外用与其配套的胶管提前替换好。

胶管按标准吊挂。

三、支护材料的使用数量和存放管理

1、在轨道巷备用3.0m×0.18m×0.16m、3.5m×0.18m×0.16m、2.4m×0.16m×0.14m方木各不少于20块,3.15m、2.5m单体液压支柱各不少于10棵,1.2m铰接梁不少于5块。

2、材料要备到距采面煤壁50~150m范围内,物料间距0.7m,距轨道不小于0.5m,按标准码放并挂好标志牌。

3、替下的旧棚子、坏柱、坏梁等外运到轨道巷料场分类码放整齐,并及时上井。

附图5:

工作面、皮带巷、轨道巷及端头支护示意图

第四节矿压观测

一、矿压观测的内容

1、采面支架立柱,上、下出口单体液压支柱初撑力。

2、全系统锚网巷道顶、底板和两帮移近量。

二、矿压观测的方法

6375工作面支架数为137组,根据我矿的安全标准与井下的具体实际情况,将10台压力分机平均安装在支架上,分别对应的支架为:

第3组支架为1号压力分机,第15组支架为2号压力分机,第30组支架为3号压力分机,第45组支架为4号压力分机,第60组支架为5号压力分机,第75组支架为6号压力分机,第90组支架为7号压力分机,第105组支架为8号压力分机,第120组支架为9号压力分机,第135组支架为10号压力分机,各压力分机1、3压力通道(压力监测探头)连接支架前立柱,第2通道连接平衡千斤顶,将压力监测分站吊挂在综采支架的顶梁下面以方便即时观测。

锚网巷道的矿压观测:

通过布置在锚网巷道的测点观测顶、底板和两帮移近量。

技术人员要将数据每天上报,分析总结数据变化,采取针对性措施,巷道监测数据记录要妥善保管。

第四章生产系统

第一节运输

一、运输设备及运输方式

1、运煤设备及装、转载方式

采面使用MGTY-710采煤机落煤,机组滚筒配合面溜铲煤板装煤。

工作面使用SGZ—800/800运输机,下口使用SZZ-800/315转载机,6375皮带巷使用两部长度分别1150m和350m的DSJ-1000/2*160皮带机及SGB-730/75*2转载机,皮带石门使用DSJ-1000/2*160皮带机运煤。

2、运煤路线

工作面→6375皮带巷→950三采皮带石门→-950三采皮带山→放煤小井→-800东翼主运输皮带

二、辅助运输设备及运输方式

1、辅助运输路线

-950三采上回风巷料场→6373回风巷→6375外轨道巷→6375外切眼→6375里轨道巷→6375工作面

-950三采轨道石门→6373运输横川→6373集中轨道巷

2、绞车布置及稳固形式:

使用JD系列调度绞车牵引矿车、平车或叉子车轨道运输。

绞车布置及稳固形式见表8

表8工作面绞车布置及稳固形式

绞车

型号

使用地点

钢丝绳直径

(mm)

稳固方式

JD-25

-950三采回风巷里口

15.5

地锚稳固

JD-55

-950三采回风山上口

21.5

地锚稳固配合四压两戗柱

JD-25

-950三采回风山与6373皮带巷交叉口往下10m

15.5

地锚稳固

JD-25

6375外轨道巷外口

15.5

地锚稳固

JD-40

6375外轨道巷100m处

18.5

地锚稳固

JD-25

6375外轨道巷160m处

15.5

地锚稳固配合四压两戗柱

JD-25

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