241107综采工作面作业规程改后.docx
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241107综采工作面作业规程改后
目录
目录1
第一章工作面概况3
第一节工作面位置及井上下关系3
第二节煤层3
第三节煤层顶底板特征4
第四节地质构造5
第五节水文地质6
第六节影响回采的其它因素8
第七节储量及服务年限9
第二章采煤方法及回采工艺10
第一节巷道布置10
第二节采煤工艺10
第三节设备配置及主要技术参数12
第三章 顶板管理15
第一节支护设计15
第二节工作面顶板管理16
第三节运输巷、回风巷及端头顶板管理17
第三节矿压观测21
第四章 生产系统22
第一节运输22
第二节一通三防与安全监控22
第三节供水排水26
第四节供电28
第五节通讯照明31
第五章 劳动组织和主要技术经济指标32
第一节 劳动组织32
第二节 主要技术经济指标34
第六章 煤质管理35
第七章 安全技术措施36
第一节一般规定36
第二节顶板38
第三节防治水45
第四节爆破46
第五节“一通三防”与安全监控46
第六节运输54
第七节机电56
第八节其它67
第八章 避灾应急措施及避灾路线77
第一章工作面概况
第一节工作面位置及井上下关系
241107综采工作面位于2水平4采区，是11－2煤层4采区的第7个工作面，开采煤层为11-2煤层。
本工作面可采范围西至切眼，东至-550西翼皮带石门保护煤柱，南至工作面风巷，北至工作面机巷。
工作面东临西翼回风下山和西翼皮带下山，南临241105工作面采空区，西临西风井工广保护煤柱、西三边界回风上山保护煤柱和13煤西三回风上山保护煤柱；北临11－2煤层深部未采区。
对应本工作面正上方为261302、241305A、241305B、241303B、241303A、241303工作面采空区；南部斜上方为241301、241301A、241301B采空区；北部斜上方为正在回采的261306工作面。
本工作面风巷煤层底板标高为-563.9m～-587.3m，机巷煤层底板预计标高为-598.7～-622.5m。
该工作面机巷走向长1375.2m（其中可采走向长134.7m全岩），风巷可采走向长1396.3m（其中可采走向长61.2m全岩），平均走向长1385.8m，平均倾斜长149.4m,平均斜面积207038.52m2。
对应本工作面的地表为261302、241305、241303工作面的采后塌陷区。
潘谢路从工作面上方斜穿过，张集煤矿进矿路从工作面西部上方北东向穿过，八丈沟从工作面上方北西西向穿过，西风井工业广场位于工作面西部上方。
第二节煤层
1、煤层及其分布情况：
11－2煤层：
黑色，块状和粉末状，含镜煤条带，半亮型煤，结构复杂，本工作面内煤层含1～3层夹矸。
11－2煤层走向75～95°，倾向345～5°。
本面煤层倾角1～24°，平均10°，煤层厚较稳定，在构造附近可能会出现变薄现象，平均纯煤厚2.69m,平均全层厚度3.70m（含夹矸）。
2、夹矸及其分布情况：
本工作面11－2煤层含1～3层夹矸，大部分地区夹矸可对比,局部较乱,难以对比。
距顶板0.39m左右含一层夹矸、大部分为泥岩，局部为炭质泥岩，此夹矸在本工作面大部分地段较稳定，平均厚为0.65m，局部增厚至3.2m左右,总体表现为东部稍薄，西部增厚的趋势。
距顶板2.67m左右发育一层泥岩夹矸，此夹矸在本工作面稳定可比，厚度一般为0.36m左右，局部增厚至1.0m左右。
此外，本工作面内煤层局部夹矸存在尖灭，交错，重叠等现象，也促使煤厚局部变化较大。
3、煤质
（1）原煤煤质情况
11-2煤层:
黑色,碎块状、条带状、鳞片状,玻璃光泽,暗—亮型煤,以气煤为主。
平均灰分19.07%,为中灰-中低灰煤层。
原煤发热量25.43MJ/Kg（6084Cal/g）,为中高热-高热值煤层。
原煤内在水份为2％左右。
（2）影响煤质的因素
a、生产用水及煤层顶、底板砂岩水对煤质的影响：
工作面生产用水及煤层顶底板砂岩裂隙水在生产过程中混入回采煤流中，将增加毛煤的水份。
b、夹矸对煤质的影响：
本工作面11－2煤层含1～3层夹矸，其岩性以泥岩为主，该层夹矸在回采过程中将被截割成碎块或粉末状，可选性差，混入毛煤中将大大增加毛煤的灰份。
c、煤层顶底板对煤质的影响：
本工作面内地质构造比较复杂，受断裂的影响，煤层顶板裂隙发育，岩石较破碎，回采过程中，尤其是工作面周期来压期间，难免出现架前片帮、冒顶现象，使煤层顶板碎矸混入毛煤中，不容易手选，尤其在工作面风巷此特征表现尤为突出。
（3）煤质预测
241107工作面正常回采时，预计毛煤灰分为38%,水分为6%,平均发热量17.94MJ/Kg（4292Cal/g）；
241107工作面回采期间过落差大于2m的断层及煤层“构造变薄带”、夹矸变厚区域时，预计毛煤灰分为44%,水分为6%,平均发热量为15.8MJ/Kg（3779Cal/g）；
241107工作面回采期间过落差大于5m的断层时，预计毛煤灰分为56.5%,水分为6%,平均发热量为11.38MJ/Kg（2712Cal/g）。
第三节煤层顶底板特征
1、老顶：
中、细粒砂岩，灰色、青灰色，石英为主，含量暗色矿物，硅质胶结，坚硬，层理发育，中厚层状，层面含大量黑色炭质碎屑及云母片，厚度3.52～4.73m,平均4.02m,较稳定。
中、细粒砂岩普氏硬度系数为13.5。
2、直接顶：
砂质泥岩、泥岩，灰色，灰黑色，致密块状，略具贝壳状断口，含菱铁结核、黄铁矿膜，富含较完整的植物叶片化石（如栉羊齿、带羊齿、轮叶、瓣轮叶等，）厚度0.50～4.23m，平均1.80m,不稳定，局部煤层直接顶有缺失现象。
砂质泥岩普氏硬度系数为4.5～8.7，泥岩普氏硬度系数为3.3～6.5。
3、直接底：
泥岩、砂质泥岩，灰色，块状、破碎，参差断口，含大量植物根茎化石，偶见白云母片，中部含铝质，下部含砂质。
厚度2.32～10.10m，平均4.94m。
泥岩普氏硬度系数为3.2～5.6。
砂质泥岩普氏硬度系数为4.4～8.3。
（详见241107工作面综合柱状图）
第四节地质构造
本工作面位于F10断层伴生向斜南翼，总体为一单斜构造，煤岩层走向75～95°，倾向345～5°，倾角1～24°，平均10°。
本工作面地质构造较为复杂，均为F10断层次生构造，其大致走向一般为北或北东向，个别为近东西向。
从工作面风、机巷实际揭露的地质资料分析，这些断裂附近，裂隙极其发育，煤岩体发生不同形态的揉皱且极为破碎，局部倾角变化较大。
这些断裂的特点为：
均为正断层，走向延伸较短（如：
仅仅10m煤柱，落差0.5～2m正断层，在241105机巷实见，而241107风巷却未揭露；在241107风巷实见，而241105机巷却未揭露），切割层位少，断层落差小（落差一般为1.0～2.5m），落差沿走向从北向南逐渐减小以至尖灭，同时还伴生一组同走向的小断层组。
且在断层附近一般均伴生有不同程度的“煤层变薄带”。
本工作面实际控制断层有46条，其中落差小于2m的断层有共24条，2m～3m之间的断层有6条，3m及3m以上的断层有16条。
这些断裂构造对工作面回采的影响程度，详见工作面实际控制断层一览表。
工作面实际控制断层一览表（表1）
断层名称
性质
倾向（º）
倾角（º）
落差（m）
对工作面回采的影响程度
F419
正
75
55
5
在保护煤柱线内，对工作面回采无影响
F078
正
95
45
4～5
对工作面回采有一定影响
F078-01
正
85
45
1.0
在工作面以外，对工作面回采无影响
F085
正
120
55～70
8～10
对工作面回采有较大影响
F085-01
正
120
50
2
对工作面回采有一定影响
F109
正
330
65
0.5～10
对工作面回采有较大影响
F413
正
245
40
5
对工作面回采有一定影响
F414
正
235
35
3
对工作面回采有一定影响
F415
正
340
45
3
对工作面回采有一定影响
f241107-01
正
325
65
1
对工作面回采有一定影响
f241107-03
正
115
50
0.5
对工作面回采的影响较小
f241107-04
正
320
50
1
对工作面回采的影响较小
f241107-05
正
330
50
1
对工作面回采有一定影响
f241107-06
正
325
65
1
对工作面回采的影响较小
f241107-07
正
150
40
1
对工作面回采的影响较小
f241107-08
正
125
40
1
对工作面回采的影响较小
f241107-10
正
115
50
1
对工作面回采的影响较小
f241107-11
正
105
50
1
对工作面回采的影响较小
f241107-15
正
320
75
1
对工作面回采的影响较小
f241107-16
正
45
65
1.5
对工作面回采有一定影响
f241107-18
正
20
50
2
对工作面回采有一定影响
f241107-20
正
150
55
1.5
对工作面回采有一定影响
f241107-24
正
275
35
2
对工作面回采有一定影响
f241107-25
正
100
65
0.5
对工作面回采的影响较小
F417
正
300
55
3.5
对工作面回采有一定影响
F418
正
95～85
60～80
3～6
对工作面回采有较大影响
F419
正
75
55
5
对工作面回采有一定影响
F420
正
330
65
3
对工作面回采有一定影响
f241107-26
正
260
55
2
对工作面回采有一定影响
f241107-27
正
130
60
1
对工作面回采的影响较小
f241107-28
正
120
60
1.5
对工作面回采有一定影响
f241107-29
正
85
40
1
对工作面回采的影响较小
f241107-30
正
155
30
1
对工作面回采的影响较小
F421
正
290
50
2～3
对工作面回采有一定影响
f241107-31
正
60
35
1
对工作面回采的影响较小
f241107-32
正
295
50
1
对工作面回采的影响较小
f241107-33
正
75
30
2
对工作面回采有一定影响
F083
正
70
60
3.5
对工作面回采有一定影响
F082
正
125
45
1.5～6
对工作面回采有较大影响
F081-1
正
100
40
1
对工作面回采的影响较小
F081
正
65～105
55
3～4
对工作面回采有较大影响
F084
正
280
40～80
0～5
对工作面回采有一定影响
F273
正
100
45～65
1
对工作面回采的影响较小
F623
正
75
50
1.5
对工作面回采有一定影响
F119
正
140
55
2
对工作面回采有一定影响
SF29
正
150
65
3
对工作面回采有一定影响
f41105-01
逆
150
35
1.5～4
对工作面回采有一定影响
f41105-02
正
80
85
1.5
对工作面回采有一定影响
第五节水文地质
一、影响工作面回采的含水层（体）：
1、13煤采空区水
241107工作面正上方为241303面、241303A面、241303B面以及261302面采空区。
虽然上述采空区都做过探放水工作，但由于长期受13煤顶板砂岩水补给以及防火注水、注浆影响，采空区内局部低洼段可能有一定量积水。
2、11-2煤顶板砂岩水
根据241107工作面附近3个钻孔（1001、1102、1106）资料：
11-2煤顶板砂岩以粉砂岩、细砂岩为主，砂岩厚度为16.17～32.23m，平均厚度为25.92m，含承压裂隙水。
本矿井副井检查孔抽水资料：
水位标高+20.94m，q=0.0033l/s.m，K=0.0147m/d，富水性弱。
主井井筒揭露时最大涌水量为30m3/h。
2、11-2煤底板砂岩水
根据241107工作面附近3个钻孔（1001、1102、1106）资料：
11-2煤底板以中、细砂岩为主，砂岩厚度为7.40～20.66m，平均厚度为13.54m（统计底板以下20m），含承压裂隙水。
本矿井-550西翼皮带巷揭露11-2煤底板砂岩时，最大涌水量为62m3/h，且稳定时间较长，说明该层砂岩局部赋含水，且静储量较大。
二、最大导水裂隙带高度预计
采用《矿井水文地质规程》中的经验公式法计算。
根据241107工作面附近3个钻孔（1001、1102、1106）资料：
11-2煤顶板砂厚度占11-2煤顶板岩石总厚度32.34％～64.46％。
241107工作面覆岩类型可定为中硬覆岩类型。
采用公式为：
H裂=100∑Ｍ／（１.６∑Ｍ+３.６）+５.６
式中：
H裂-----冒裂带高度
M-----采厚
上式中：
采厚M取3.6，可算得最大裂高H裂=44.1m
三、充水因素分析
1、13煤采空区水
该区域11-2煤与13煤平均层间距为62.71m。
由于经验公式算得的最大裂高为44.1m，因此工作面回采时，正常情况下导水裂隙带不会波及13煤采空区。
2、11-2煤顶板砂岩水是工作面回采时直接充水水源。
3、11-2煤底板砂岩水
工作面回采过程中，11-2煤底板砂岩水有可能通过断裂构造带或底板破坏裂隙带等进入工作面内。
四、涌水量预计
1、13-1煤采空区水
该区域11-2煤与13煤平均层间距为62.71m。
由于经验公式算得的最大裂高为44.1m，因此工作面回采时，正常情况下导水裂隙带不会波及13煤采空区。
该部分水量不计入241107工作面回采时的涌水量预计。
2、11-2煤顶板砂岩水
11-2煤顶板砂岩含水层的涌水量预计采用“大井法”计算，
“大井法“计算公式为：
1.366K（2HM-M2）
Q=
24×Lg（R/r0）
式中：
Q——涌水量（m3/h）
H——承压含水层底板以上水头高度（m）
K——渗透系数（m/d）
M——顶板砂岩平均厚度（m）
R0——10H√K（m）
r0——η（a+b）/4（m）
R——R0+r0（m）
a——工作面走向长度（m）
b——工作面倾向宽度（m）
η为与b/a有关系数
确定系数η值统计表:
b/a
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
η
1.00
1.12
1.14
1.16
1.18
1.18
利用上述公式，计算结果见下表：
参数
H
K
M
R0
r0
R
a
b
η
Q
取值
641.74
0.0147
25.92
778
432.3
1210.3
1388
156
1.12
61
3、11-2煤底板砂岩水
11-2煤层底板砂岩局部赋含水，工作面回采过程中不能排除底板砂岩水向工作面充水的可能，可列入工作面最大涌水量进行考虑，预计水量值取巷道揭露时的最大涌水量即62m3/h。
4、工作面涌水量取值
鉴于该区域已回采的241103工作面及241105工作面回采时涌水量的实际情况，预计本工作面回采时的正常涌水量为15--61m3/h。
采用“大井法”计算涌水量及-550西翼皮带巷揭露11-2煤底板砂岩时的涌水量作为该工作面最大涌水量考虑，即该工作面最大涌水量为61+62=123m3/h.。
第六节影响回采的其它因素
1.沈阳研究院对11-2煤的突出危险性区域划分为：
F10断层以南，地质勘探线8-9～12线之间，-630m水平以上的11-2煤区域预测为无突出危险区。
而本工作面位于9～12勘探线之间，风巷煤层底板标高为-563.9m～-587.3m，机巷煤层底板预计标高为-598.7～-622.5m。
因此，工作面处于无突出危险区。
按照通风资料，根据241103工作面、241105工作面回采期间瓦斯涌出量统计分析计算，241107工作面回采期间绝对瓦斯涌出量：
Q绝大=9.43m3/min；q绝小=2.88m3/min；q绝平均=4.83m3/min。
2、11-2煤层属于煤尘有爆炸性危险的煤层，煤层爆炸指数为57.34%。
3、11-2煤自燃倾向性等级为Ⅱ类，自燃倾向性为自燃，煤层自燃发火期一般为3～6个月。
4、地温：
32°～37℃。
第七节储量及服务年限
地质储量及服务年限见（表2）
煤层
走向长（m）
倾斜长
（m）
平均纯煤厚（m）
容重
（t/m3）
回采率（%）
储量
（万吨）
可采储量
（万吨）
服务年限（月）
11－2
1385.8
149.4
2.69
1.44
95
80.2
76.2
8
由公式：
工作面的服务年限=可采储量/设计月产量
=可采储量/（设计日产量×天数×循环率）。
知
工作面的服务年限=76.2÷（0.33547×30×95%）≈8（个月）
第二章采煤方法及回采工艺
第一节巷道布置
1、241107机巷从-550西翼皮带石门内点（X=21366.456,Y=5421.295）按278°方位拨门，先按平巷（3‰上坡）施工机头硐室至点（X=21367.872,Y=5411.396），后按15°下山继续施工10米机头硐室，然后按15°下山施工机巷，找到11煤后跟11煤顶板施工机巷至点（X=21567.770,Y=3055.775），总工程量约1480m。
为241107工作面提供运煤、运料、行人、通风、供水等服务。
2、241107风巷自-550西翼皮带石门内点（X=21212.904,Y=5421.295，Z=-544.656）拨门施工，以278°方位按平巷施工到点（X=21224.868,Y=5337.931，Z=-544.403）后，再从该点以278°方位按16°下坡施工直至巷道进入11煤，最后以278°方位跟11煤顶板施工到241107切眼内点（X=21426.317,Y=3934.183），工程结束。
总共1502.3米。
为241107工作面提供回采、运输、行人及通风等服务。
3、241107切眼自241107风巷内点（X=21426.317,Y=3934.183）拨门施工，以8°方位施工到点（X=21576.770,Y=3955.775），工程结束。
总共152米。
为241107工作面提供回采、行人及通风等服务。
巷道概况表（表3）
巷道
名称
巷道长度（m）
巷道标高（m）
掘进
方式
支护
方式
宽×高（mm）
241107机巷
1480
-598.7～-622.5
跟顶
U型棚
拱形锚网索
4800（净宽）×3700（净高）
4800（净宽）×3600（净高）
241107风巷
1502.3
-563.9～-587.3
跟顶
U型棚
拱形锚网索
4400（净宽）×3700（净高）
4400（净宽）×3400（净高）
241107开切眼
152
-594.8～-580.3
跟煤层
矩形锚网索
4200（净宽）×2700（净高）
第二节采煤工艺
（一）、采煤方法
1、采煤方法：
本面采用后退式走向长壁一次采全高综合机械化采煤方法。
2、采 高：
初采期间采高控制在3.0m以内；正常回采期间，为确保支架处于合理的支撑高度，保证采煤机正常运行，主要沿煤层顶、底板回采；煤层较薄或遇构造处，可适当降低采高，最低以能通过采煤机为准；煤层较厚处适当留底煤，但最大采高控制在3.6m以下。
（二）、回采工艺（详见附图2-1）
1、工艺流程：
割煤→装煤→运煤→移架→推溜→清煤
2、落煤：
（1）割煤方法：
前滚筒沿顶板割顶煤，后滚筒割底煤，截深800mm。
（2）进刀方式：
端头斜切进刀，双向割煤。
（详见附图2-2）其顺序为：
a、当采煤机割至下（上）机头（机尾）时，待采机以后30米处运输机推靠后,下（上）滚筒下降，上（下）滚筒升起。
采机向上（下）运行,30米范围内只能部分推溜,不得移架。
b、采煤机向上（下）运行，沿运输机弯曲段逐渐切入煤壁，后滚筒割至30米处,既两滚筒全部进入煤壁后停机、推溜、移架，将运输机顺直，下（上）滚筒要升起,上（下）滚筒下降。
采煤机向下（上）割至机头。
c、采煤机向下（上）割到机头（机尾）后，下（上）滚筒下降，上（下）滚筒升起，再向上（下）运行，随着采煤机的运行，移架、推溜正常工作，往复割煤。
3、装煤：
由采煤机滚筒螺旋叶片进行主装煤，利用刮板机铲煤板辅助装煤。
4、运煤：
工作面刮板输送机将煤运到机巷转载机及皮带机。
5、移架：
（1）操作方式：
本架操作，先略收侧护板，后略降架，边拉架边收伸缩梁，移够步距后立即升架，并将护帮板伸至煤壁，同时将侧护板及时伸到位。
（2）支护方式：
采煤机前滚筒割煤后，及时伸出伸缩梁护住顶板，后滚筒割煤后，及时伸出护帮板护住煤帮，移架采用带压移架，少降快拉。
移够步距后立即升架,并将护帮板打至煤壁。
（3）移架顺序：
采取分段追机移架。
（4）端头移架：
先移中间架，后移机头（机尾）端头支架。
6、推溜：
移架后即可进行推溜作业，但要保持推溜与移架作业间距不小于6m，溜子弯曲段不小于15m，且严禁出现急弯。
7、移机头、机尾：
（1）移机头、机尾前必须先检查附近顶板支护情况，及时替掉影响推移步距内的单体支柱。
（2）移机头、机尾时要注意观察其受阻情况，不可强行推移。
（3）移机头、机尾时要将煤机停在距端头10架以外。
（4）推过刮板运输机机头后，要保证其与转载机的合理搭接，减少带回头煤。
（5）移机头、机尾前要先进行清理，机头与转载机的卸载高度保持不小于600mm。
（6）移过的机头、机尾应与刮板输送机成一条直线。
8、各工序作业间距：
（1）割煤与移架间距为：
5m以上；
（2）割煤与推溜间距为：
15m以上；
（3）割煤与端头作业间距为：
20m以上。
9、综采工作面生产能力的计算：
A＝NLSMγC
式中A------工作面日产量，t/d
N-----采煤机日进刀数，根据本矿实际生产情况取每日进刀6刀
L------工作面长度,149.4m
S------工作面截深,0.8m
M------平均采高，3.4m
γ------煤的容重,1.44t/m³
C------工作面回采率，95﹪
日产量A＝6×149.4×0.8×3.4×1.44×0.95＝3335.47t/d
第三节设备配置及主要技术参数
工作面主要设备及主要技术参数（详见附图2-3）
1、液压支架
型号：
ZZ7600－18/38支撑掩护式液压支架；数量：
102台
主要技术参数：
支架采高范围为1.8～3.8m；
支架推移
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