14201综采规程.docx

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14201综采规程

编号：

CM2012-1

陕西省神木县东梁矿业有限责任公司东梁煤矿

采煤工作面作业规程

采煤工作面名称：

14201综采工作面

编制人：

马学敏

施工负责人：

李庆文

施工单位：

山东大联矿业工程有限公司

东梁煤矿项目部

编制日期:

2012年2月27日

目录

审批栏……………………………………………3

作业规程审批意见………………………………………4

作业规程学习和考试记录……………………………5

作业规程复查记录……………………………………7

第一章概况

第一节工作面位置及井上下关系………………8

第二节煤层………………………………8

第三节煤层顶底………………………………8

第四节地质构造………………………………10

第五节水文地质………………………………10

第六节影响回采的其他因素…………………………11

第七节储量及服务年限………………………………11

第二章采煤方法

第一节巷道布置………………………………12

第二节采煤工艺…………………13

第三节设备布置………………………………17

第三章顶板管理

第一节支护设计……………………………18

第二节工作面顶板管理………………………………20

第三节顺槽及端头顶板管理…………………………23

第四节矿压观测………………………28

第四章生产系统

第一节运输系统……………………………29

第二节通防及监控系统………………………31

第三节排水系统…………………34

第四节供电系统………………………34

第五节通讯照明系统………………………35

第五章劳动组织及主要技术经济指标

第一节劳动组织………………………………35

第二节主要技术经济指标……………………36

第六章灾害预防及避灾路线…………………………37

第七章安全技术措施

第一节一般规定………………………………45

第二节顶板管理………………………………55

第三节防治水………………………………59

第四节通防及安全监控………………………59

第五节机电管理…………………………60

第六节其他………………………………66

矿审批栏

会审单位及人员签字:

编制人：

年月日

施工负责人：

年月日

机电矿长：

年月日

生产矿长：

年月日

安全矿长：

年月日

矿长：

年月日

总工程师：

年月日

作业规程审批意见

规程学习和考试记录

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

规程学习和考试记录

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

14201综采工作面

施工单位

山东大联矿业工程有限公司综采队

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

第一节工作面位置及井上下关系

14201工作面是东梁煤矿西采区4-2煤层的首采综采工作面，分三段，第一段（14201面）、第二段（三角面）位于5208工作面（已回采完毕）以南。

东大巷以东。

第三段（东大巷面）就是东大巷内。

具体位置及井上下关系如表一所示。

工作面位置及井上下关系表表一

水平名称

1250水平

采区名称

一采区

地面标高

+1125.0-+1190.0米

井下标高

+1045.0-+1078.0米

地面的相

对位置

14201工作面对应地表为丘陵及张家沟的农田

回采对地面设施的影响

预计工作面回采后地表将不同程度的发生沉陷，由于地处丘陵，采后在地表不形成积水区。

井下位置及相邻关系

本工作面为井田内西部开采，东部已残采。

其上3-1煤层此处已剥蚀，对4-2煤层无影响。

北无采空区。

走向长度

（米）

600

倾斜长度

（米）

200

面积

（平方米）

120000.0

第二节煤层

本工作面设计开采煤层为4-2煤层，通过地质资料分析：

煤层情况表表二

煤层厚度（m）

2.63

煤层结构

纤维状

煤层倾角（度）

0-2

开采煤层

4﹟层

煤种

低焦煤

稳定程度

较稳定

煤层情

况描述

14201工作面地层走向为0°，倾向180，倾角为0度～2度，平均1度，切眼处煤层倾角较小。

煤层结构复杂，4-2煤层结构较复杂，含夹矸0～3层，一般2～3层，并有分岔现象。

夹矸岩性多为粉砂岩，少数为炭质泥岩。

顶板岩性多为细粒砂岩、粉砂岩，次为泥岩，底板岩性以粉砂岩为主，其次为泥岩及粉砂岩。

下距4-3煤平均19.14m左右。

煤层均为黑色，条痕为褐黑色，弱沥青—沥青光泽，棱角状、参差状断口，部分阶梯状断口。

丝炭呈丝绢光泽，纤维状结构；煤层内生裂隙不甚发育，外生裂隙常被方解石脉及黄铁矿薄膜充填。

附图一：

工作面地层综合柱状图

第三节煤层顶底板

该4-2层煤层巷道由于顶板岩性较稳定，巷道沿煤层留沿底掘进，距3－1煤层52.02m，距下层4-3煤19.14m，该煤层及顶底板情况分述如下：

1、煤4-2顶板：

顶板岩性以细粒沙岩、粉沙岩为主，次为泥岩。

2、煤4-2：

煤，煤层均为黑色，条痕为褐黑色，弱沥青—沥青光泽，棱角状、参差状断口，部分阶梯状断口。

丝炭呈丝绢光泽，纤维状结构；煤层内生裂隙不甚发育，外生裂隙常被方解石脉及黄铁矿薄膜充填。

属结构复杂的稳定煤层，煤厚0.88～3.43米，平均2.63米,质地中硬，以半暗型煤为主，密度为1.28t/m3。

3、煤4-2底板：

直接底以中粉砂岩为主，局部可见泥岩、粉砂质泥岩。

第四节地质构造

一、断层情况以及对回采的影响：

根据揭露的地质资料情况，预计该巷道地质构造简单，无断层构造影响

二、其他因素对回采的影响：

根据掘进巷道探测，14201综采工作面范围内地面有陷落柱和无老空区。

附图二:

工作面运输顺槽、轨道顺槽、采面切眼素描图。

第五节水文地质

水文地质条件分析：

一、水文情况：

1、本整合区内构造简单，无断层存在，构造裂隙、成岩裂隙不发育，风化类型仅在基岩表层发育。

延安组地层为泥岩、粉砂岩、砂岩互层，煤层直接充水含水层钻孔单位涌水量在0.000138l/s•m（Z14）左右，富水性弱，烧变岩含水层虽富水，但先期开采地段呈疏干状态、无水；又由于梁峁相间，坡降比大，大气降水利于排泄不利补给，因此补给条件差，因此，根据《井田水文地质工程地质勘探规范》和《煤炭资源地质勘探规范》中有关规定，整合区水文地质类型属以裂隙充水为主的简单型，即二类一型。

2、4-2煤层冒裂带、导水裂隙带高度基本小于4-2煤层上覆基岩厚度。

从整合区附近的钻孔最大煤厚为3.43m，导水裂隙带高度达53.4m，而上覆基岩厚度为53m左右，所以，4-2煤层的开采在局部范围冒裂带可达3-1煤层底板以上，这样导致3-1煤层水及烧变岩水进入4-2煤层。

因此4-2煤层直接充水含水层为其顶板砂岩裂隙地下水以及3-1煤层地下水。

在先期开采地段2-2、3-1煤烧变岩，由于沟谷强烈侵蚀切割，烧变岩呈疏干状而无水，因而不可能对4-2煤层巷道造成很大的危害。

但局部不排除烧变岩积水，可能增大矿井涌水量，应引起高度重视。

二、涌水量：

1、正常涌水量：

0.24m3/min

2、最大涌水量：

0.3m3/min，

3、根据14201工作面涌水量情况，该面最大涌水量为0.2m3/min，正常涌水量为0.15m3/min。

三、含水层（顶部和底部）分析

该面顶板离3-1煤较浅，主要以淋水的方式进入工作面。

第六节影响回采的其它因素

一、影响回采的其它地质情况

影响回采的其它地质情况表表五

瓦斯

矿井为低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量0.58m3/t，绝对涌出0.16m3/min，

二氧化碳

二氧化碳相对涌出量5.22m3/t，绝对涌出量1.45m3/min，

煤尘爆炸指数

爆炸指数65%，火焰长度>400mm，有爆炸性

煤的自燃倾向性

根据煤的自燃倾向鉴定报告，煤层倾向属于不自燃。

地温危害

区内地温情况正常，属“无热害区”矿井。

冲击地压危害

无

二、冲击地压和应力集中区

14201工作面不属于冲击地压工作面，且本面开采范围内无应力集中区。

第七节储量及服务年限

一、储量

1、储量计算范围：

本面储量计算范围：

14201运输顺槽689米，回风顺槽756米，切眼200米。

2、计算参数及结果

用块段法计算储量，公式为：

Q=s×m×d

Q：

储量s：

面积m：

煤厚d：

容重

平均煤厚2.63m,体积：

144500m3，容重：

1.28t/m3,

工业储量：

48.64万吨

可采储量：

本回采工作面回采率参考值为95%，可采储量46.20万吨

二、工作面服务年限

预计本回采工作面的服务年限=可采储量/月设计产量=46.20/15=3.1个月

第二章采煤方法

第一节巷道布置

一、采区设计、采区巷道布置概况

首采区是按设计完成的。

工作面采用倾斜长壁布置。

采区布置三条平巷，4-2主运大井、辅运大巷、回风大巷，14201运输顺槽和轨道顺槽都是顺4－2煤层掘进，回风顺槽经过主运大巷、辅运大巷与4-2回风大巷相连，运输顺槽与4-2主运大巷1m皮带相通，形成系统。

二、工作面轨道顺槽

14201回风顺槽为回风巷，沿煤层底板布置。

工作面回风顺槽采用锚杆支护，所用锚杆规格为：

杆径20mm，杆体长度2000mm，间、排距为1000×1000mm，两帮不支护。

矩形断面，净高2.6米，净宽4米，净断面10.4m2。

主要作用为进料、回风。

轨道顺槽内布置有防尘、排水路各一趟。

三、工作面运输顺槽

14201运输顺槽沿煤层底板布置。

工作面运输顺槽采用锚杆支护，矩形断面，净高2.6米，净宽4.5米，净断面11.7m2。

主要作用为运煤、进风。

顶板为螺纹钢等强锚杆压钢筋网，所用锚杆规格为：

杆径20mm，杆体长度2000mm，间、排距为1000×1000mm，只支护人行道侧，回采时要加强顶板管理，及时支护顶板，特别是对顶板的悬矸围岩及时摘除。

运输顺槽内布置有防尘、风管、排水路各一趟，设备列车，并在靠工作面侧设置转载机和胶带输送机。

四、采煤面切眼

切眼位于14201综采工作面的北部，沿煤层底板布置，锚杆钢筋网，切眼宽6m，长150米。

顶板为全螺纹钢等强锚杆压钢筋带网，所用锚杆规格为：

杆径18mm，杆体长度2000mm，间、排距为1000×1000mm。

附图三：

工作面位置及巷道布置图

第二节采煤工艺

一、采煤工艺

本工作面依据采区设计,采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。

采用综合机械化采煤。

MG300/730-AWD型采煤机落煤、装煤，SGZ764/630W型刮板输送机运煤，ZY6800/17/35掩护式支架支护顶板。

采高2.63m，循环进度为0.8m。

本工作面煤层平均厚度2.6m，倾角0-2°，工作面沿煤层走向布置，属于倾斜长壁工作面，工作面沿底推进，一次采全高的采煤方法。

1、落煤方式：

采煤机的割煤是通过装有截齿的螺旋滚筒旋转和采煤机牵引运行的作用进行截割的。

2、装煤方式：

装煤是通过滚筒螺旋叶片上的螺旋面进行装载的，将煤壁上切割下的煤运出，再利用滚筒螺旋叶片将煤抛至刮板运输机溜槽内运走。

3、运煤方式：

滚筒将煤装载输送机溜槽上，经输送机运到装载机，经破碎机破碎后落在可伸缩皮带机上运出。

4、支护方式：

采煤工作面采用双柱掩护式液压支架支护，两顺槽采用3.15单体液压支柱支护。

5、采空区处理方式：

采用顶板自然跨落式。

二、采煤方法

本面采用双滚筒采煤机双向割煤，往返一次进两刀。

1、采煤机的进刀

双滚筒采煤机自开缺口，煤机采用端头斜切进刀方式，吃刀距离不小于20m，进刀深度为0.8m，采煤机牵引方式为有轨电牵引。

具体操作如下：

⑴机头进刀及割煤：

①煤机下行割煤至溜头时，下降下滚筒沿底，上升上滚筒沿顶，推移机体上部的刮板输送机。

②反向上行斜切两个机身长的距离，当斜切至足够截深时，停止割煤。

③将煤机至机头的刮板输送机推靠至煤壁。

煤机下滚筒上升沿顶，上滚筒下降沿底下行切割。

④煤机切割至机头，下滚筒下降沿底，上滚筒上升沿顶，再次上行割煤。

⑤煤机上行至吃刀茬处，推移煤机下部刮板输送机及机头至煤壁，完成进刀。

然后采煤机上行割煤、拉架、移溜。

⑵机尾进刀采用方法同上。

附图四：

采煤机进刀及割煤示意图

　2、采煤机正常切割：

割煤长度为150m，采煤机以3-4m/min的速度向上（下）割煤，直至割透上（下）端头煤壁。

采煤机正常割煤采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式。

3、工艺要求

⑴割煤：

沿顶底板双向割煤，往返一次进两刀，煤机速度要适宜，且保证顶底板平整，煤壁齐直，不得随意留顶底煤。

溜子弯曲段最小长度为15米，采煤机机身全长16.6米，进刀距离确定为15+2×16.6m=48.2m。

⑵移架：

采用及时移架支护方式，移架滞后采煤机后滚筒3～5架，顶板破碎时追机作业（应滞后采煤机前滚筒3-5架），移架步距0.8m。

端面距超过340mm，应拉移超前架及时支护顶板。

正常移架操作顺序为：

①收回护帮板及侧护板；

②降柱使顶梁略离顶板；

③当支架可移动时，立即停止降柱，使支架移够规定步距（0.8m）；

④调架使推移千斤顶与刮板输送机保持垂直，支架不歪斜，中心线符合规定，全工作面支架排成直线；

⑤升柱同时调整平衡千斤顶，使顶梁与顶板严密接触约3-5秒，以保证达到初撑力；

⑥伸出侧护板使其紧靠下方支架。

⑦将各操作手把扳到“零”位。

⑶推溜：

随移架并顺序推溜，严禁相向操作，以免造成溜子中间鼓起搭桥，推移输送机时，滞后移架5～10m，并且推移千斤顶同时逐次推出，弯曲段长度不小于15米，最大水平弯曲1-2度，垂直弯曲不超过3度，且要均匀过渡，推移步距0.8m，并保持平、直、稳。

三、采煤工艺说明及要求

1、采煤机割的技术要求：

（1）采煤机割至机头机尾时，工作面顶板到顺槽顶板必须有一过渡段，以满足液压支架支护要求。

（2）端头割煤时从工作面距端头10架左右的顶板到顺槽顶板要适当掌握采高，直到和顺槽顶板衔接，并且保证过度段的平缓，有利于液压支架接顶严密。

（3）割机头、机尾三角煤时，保证将三角煤割透，保证顺槽底板到工作面底板平缓过渡，三角煤割不透，容易发生机头、机尾过渡槽起桥事故。

（4）设计采高2.63m,为保证工程质量，提高回收率，工作面必须沿底割煤，当煤层变薄时及时调整采高，保证立柱活柱不低于300mm，防止出现死架。

（5）顶底板要割平，不能留有台阶，底板留有台阶或不平会使推溜困难，同时顶底板不平使支架几何形状不好，仰俯角太大容易发生空顶、冒顶或采煤机滚筒割顶梁事故。

由于顺槽顶底板留有顶底煤，煤机割煤时1＃和133＃支架处割煤高度必须与原顺槽高度一致，不得留有台阶。

（6）必须保证采煤机滚筒截齿完好无缺，割煤时如发现截齿丢失、严重磨损等现象时，应及时停机更换截齿。

（7）工作面遇有坚硬夹矸或冲刷体构造时，尽量降低采高通过，否则要放震动炮，不得用采煤机强行截割。

2、液压的支架及要求：

液压支架的移架步距应保持在800-1335mm。

移架时保证支架到位，端面距保持在340左右，端面距过小会造成采煤机滚筒割支架顶梁，过大会造成顶板空顶或冒顶。

最大空顶距：

Lmax=L1+L2+S=3900+340+800=5040mm

最小空顶距：

Lmix=L1+L2+S=3900+340=4240mm

其中L1-----顶梁长度，L2-----端面距S------截深

（1）拉架时必须使支架保持一条直线。

（2）工作面拉架必须及时，拉架距采煤机后滚筒3-5架，如果顶板压力较大或有冒顶危险时，应及时追机拉架（距采煤机前滚筒2-3架），以防顶板冒落。

（3）拉架过程中如发生顶板破碎冒落时，应及时拉超前架，以防次顶板继续冒落。

（4）移架时，要保证支架移到位，端面距保持在340mm以下。

（5）移架过程中要及时调整支架状态，如发生倒架、咬架现象，需在移架过程中及时调整。

3、对工作面刮板输送机的的要求：

（1）刮板输送机在推移后必须保证一条直线。

（2）必须保证刮板输送机的平整，不得出现漂溜、凹溜和局部起伏较大的现象。

（3）刮板输送机的机头、机尾进度要保持一致，且必须保持推移步距800mm，以确保截深、产量和工程质量。

（4）推移工作面刮板输送机时，必须距采煤机后滚筒15米后进行，不得出现急弯，除弯曲段外其余部分不得出现弯曲，不超过2-3°。

（5）若推溜困难时，不应强推硬过，必须查明原因将问题处理后再推溜。

4、爆破落煤

本面采用双滚筒采煤机自开上下缺口，当工作面溜头（尾）位置不合适，煤机

割不透上下缺口时，遇断层落差较大，顶底板坚硬必须采用打眼爆破时，另行制定安全技术措施。

三、工作面正规循环生产能力

工作面每天10个循环，每循环进尺0.8米，割煤高度2.63米，每月按28.5天计算（一天检修时间），则

日产量=200×0.8×10×2.63×1.28=53133（吨）

月产量=53133×28.5=15.3（万吨）

第三节设备配置

1、支架：

支架主要技术参数：

型号：

ZY6800／17／35工作阻力：

6800KN

初撑力：

5066KN支架高度：

1700-3500mm

支架宽度：

1450-1600mm支护强度：

31.5MPa

2、采煤机

型号：

MG300/730-AWD1采高：

1.8～3.3m

滚筒直径：

1800mm截深：

800mm

截割功率：

300KW牵引力：

325-550KN

煤层倾角近水平煤质硬度：

f≤4.5

机身高度1242mm

3、刮板输送机（一部）

型号：

SGZ764/630KW电机功率:

2×315KW

运输能力:

1000t/h链速：

1.28m/s

刮板链形式：

中双链　　　　　　刮板间距：

1500mm

长度：

203.00m

4、转载机（一部）

型号：

SZB-730/75设计长度：

25米

电机功率:

75KW运输能力:

600t/h

链速：

1.33m/s

5、乳化液泵（两台）

型号：

BRW315／31.5流量：

200L／min

输出压力：

31.5MPa电机功率：

125KW

乳化液配比：

3～5%

6、喷雾泵（两台）

型号：

BPW315/6.3公称压力：

6.3Mpa

公称流量：

315L/min电机功率；45kw

7、破碎机

型号：

PCM110破碎能力：

1000t/h

锤头冲击速度：

20m/s最大输入块度：

700×950mm

8、移动变电站

移动变压器：

KBSGZY-1600／10R/3300V1台

低压防爆馈电开关:

KBZ-400Z3台

真空磁力起动器：

QJZ－315／33003台

真空磁力起动器：

QJZ－200／33004台

信号照明综保：

ZBZ-41台

附图五：

14201综采工作面设备布置示意图

第三章顶板管理

第一节支护设计

本矿首先开采的4-2煤层，采高2.63m左右，4-2煤层顶板岩性多为细粒砂岩、粉砂岩，次为泥岩，底板岩性以粉砂岩为主，其次为泥岩及粉砂岩。

为满足工作面正常运行，实现安全、可靠、快速移架，设计选用掩护式支架。

（1）根据采矿工程设计手册采煤方法中支架阻力的选择计算

P＝（6～8）×9.8S×r×M×cosα

式中：

P—支架承受的荷载，kN；

S—支架支护的顶板面积，m2；

r—顶板岩石视密度，t/m3；

M—采高，按采高2.63m计算；

α—煤层倾角，度，（平均0.9度）。

P＝6×9.8×2.43×2.5×2.63×cos0.9°

＝939.346（kN）

自移式液压支架所需阻力：

式中：

P—支架最大工作阻碍力，kN/架；

n0—单体支柱支护密度；根/m2；