改盈盛9101综采工作面作业规程.docx

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改盈盛9101综采工作面作业规程

编号：

××××××

晋煤集团天安公司盈盛煤业

9101综采工作面回采作业规程

负责人：

总工程师：

编制人：

编制日期：

批准日期：

会审签字

会审单位及人员签字

总工程师：

年月日

生产矿长：

年月日

机电矿长：

年月日

通风矿长：

年月日

安全矿长：

年月日

生产调度部：

年月日

机电部：

年月日

通风部：

年月日

安全部：

年月日

技术部：

年月日

会审意见

一、存在主要问题

二、建议

第一章概况1

第一节工作面位置及井上下关系1

第二节煤层2

第三节煤层顶底板2

第四节地质构造3

第五节水文地质3

第六节影响回采的其他因素4

第七节储量及服务年限5

第二章采煤方法7

第一节巷道布置7

第二节采煤工艺7

第三节设备配置9

第三章顶板控制14

第一节支护设计14

第二节工作面顶板控制16

第三节工作面巷道及端头顶板控制17

第四节矿压观测20

第四章生产系统21

第一节运输21

第二节“一通三防”与安全监控21

第三节压风、供水、供液及排水系统31

第四节供电32

第五节通信照明34

第五章煤质管理35

第一节煤质指标35

第二节提高煤质的措施36

第六章主要安全技术措施38

第一节一般安全技术措施38

第二节顶板47

第三节防治水50

第四节爆破51

第五节“一通三防”与安全监控53

第六节运输54

第七节机电56

第八节其他57

第七章安全避险六大系统65

第一节监测监控系统65

第二节人员定位系统65

第三节紧急避险系统65

第四节压风自救系统66

第五节供水施救系统66

第六节通信联络系统66

第八章灾害应急措施及避灾路线67

第九章劳动组织及主要技术经济指标69

第一节劳动组织69

第二节作业循环69

第三节主要经济技术指标69

第一章概况

第一节工作面位置及井上下关系

一、采煤工作面井下位置及开采范围

9101首采工作面位于井田南部9#煤层，地面标高800m，工作面标高636—656m，走向长684m，倾向长158m，面积111843m2。

由北向南掘进，北面为9#煤层轨道、胶带巷和回风巷，工作面东西侧为未经采动的实体煤层，北部为9号煤层三条大巷，南部为山西晋煤集团泽州天安苇町煤业有限公司，经调查，与我矿留有安全保护煤柱。

二、地面相对位置

9101首采工作面对应地面位于郭庄村东南方向，地表为农田耕地和山丘，无水体和建构筑物。

黄土覆盖平均厚度20m，基岩平均厚度140m。

三、回采对地面的影响

9101首采工作面从地形图上观察及实地勘查，地表多为黄土覆盖，无村庄、河流、高压线、建筑物、公路、铁路和国家重点文物保护区，因此，该工作面回采时对地面影响不大。

四、描述工作面相邻的采动情况及影响范围

由于该工作面是首采工作面，回采时可能会出现局部冒顶，所以回采过程中需加强顶板管理和有害气体监测，北侧为9号煤层三条大巷，东、西侧均为未经采动的实体煤层，南侧为山西晋煤集团泽州天安苇町煤业有限公司，与我矿留有安全保护煤柱，对该工作面影响不大。

表1工作面位置及井上下关系表

工作面名称

9101综采工作面

采（盘）区名称

9#煤一采区

地面标高

800m

井下标高

636-656m

地面相

对位置

地面位于郭庄村东南方向，地表为农田耕地和山丘。

回采对地面

设施的影响

地面无相关构筑物回采时对地面影响不大

井下位置

及四邻关系

该工作面北面为9#煤层轨道、胶带巷和回风巷。

工作面东西侧为未经采动的实体煤层，北部为9号煤层三条大巷，南部为山西晋煤集团泽州天安苇町煤业。

走向长度/m

678.73

倾斜长度/m

154.11

采高/m

1.62

附图1：

工作面井上下对照图

第二节煤层

一、煤层厚度

煤层属9#无烟煤，厚度为1.5—1.84米，平均煤厚1.62米。

二、煤层产状

该区域煤层赋存稳定，走向长678.73m，倾向长154.11米，倾角1º～3º，平均1º，全区可采。

三、描述煤层稳定性、结构等情况以及对回采影响

位于太原组三段底部，上距3号煤层51.53～68.43m，平均58.26m，煤层厚1.50～1.84m，平均厚1.62m。

煤层结构简单，含0～1层夹矸。

属全井田可采的稳定煤层。

四、对煤种、煤质进行描述

9#煤为黑色—灰黑色、光亮型煤，似金属—玻璃光泽，条带状结构，层状构造，棱角状、阶梯状断口，内生裂隙较发育，煤岩组分以亮煤、镜煤为主，次为暗煤和丝炭，其丝炭含量较3号煤层有所增加，矿物质中黄铁矿含量高。

根据精查报告，煤质特征如下：

灰分（Ad）：

原煤11.69％～27.28％，平均20.66％

挥发分（Vdaf）：

6.91％～10.42％，平均8.49％

高位发热量（Qgr.d）：

23.66～31.08MJ/kg，平均27.13MJ/kg

低位发热量（Qnet.d）：

23.15～30.52MJ/kg，平均26.62MJ/kg

全硫（St,d）：

0.98％～1.47%，平均1.29％

固定碳（FCd）：

65.14％～82.21％，平均72.69％

综上所述：

9号煤为低灰—中灰、低硫—中硫、中高固定碳—高固定碳、中热值—特高热值之无烟煤。

工作面煤层情况见表：

表2煤层情况表

煤层厚度/m

1.5-1.84

煤层结构

简单

煤层倾角/（°）

1-3°

开采煤层

硬度

一般

煤种

无烟煤

稳定程度

稳定

煤层情况描述

工作面内煤层稳定，结构简单，为稳定可采煤层。

第三节煤层顶底板

一、煤层顶板

根据地质资料显示：

伪顶：

不存在。

直接顶：

为泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩，一般厚1.97～3.67m，

老顶：

中厚层的细粒砂岩，易垮落，易管理，平均厚3.18m。

二、煤层底板

直接底：

为黑色泥岩，局部为石灰岩，一般厚0.7～1.67m，

基本底：

深灰色薄层状细粒砂岩，含泥质条纹，平均厚0.6m。

三、综合柱状图

工作面煤层顶底板情况见表。

表3煤层顶底板情况

顶、底板名称

岩石名称

厚度/m

特征

基本顶

细粒砂岩

3.18

灰白色，质硬

直接顶

泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩

1.97～3.67m

灰黑色，质密，较硬

伪顶

无

直接底

泥岩、石灰岩

0.7～1.67

黑色，质密，较硬

基本底

细砂岩

0.6

深灰色，质硬

附图2：

工作面地层综合柱状图。

第四节地质构造

井田位于沁水盆地东南边缘，晋获褶断带西侧，受区域构造的影响，井田总体表现为一宽缓的向斜构造，向斜轴位于井田的中部，轴向北西-南东，向南东倾伏，两翼地层倾角1°～3°，井田内未发现断层、陷落柱构造，未见岩浆岩侵入，根据DZ/TO215－2002《煤、泥炭地质勘查规范》，井田构造总体属简单类型。

附图3：

工作面两巷及切眼地质剖面图。

第五节水文地质

一、含水层分析

（一）、第四系松散沉积物孔隙含水层

区内地层大部分为第四系黄土覆盖，岩性主要为红褐色粉砂质粘土夹细砂层，含水层的厚度、水位埋深及其富水性在不同部位差别较大。

（二）、基岩风化带裂隙含水层

风化带厚度受地形起伏的影响，风化带深度一般为50～70m，最深达100m以下。

风化带含水层一般呈潜水性质，局部承压，直接接受大气降水补给，在浅部风化裂隙较发育，富水性较强，随着深度的增加，风化裂隙发育程度越来越差，富水性也随之减弱。

（三）、二叠系上统上石盒子组及下统下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层

为碎屑岩裂隙含水层，主要接受大气降水、基岩风化带地下水和含水层之间的垂向渗透补给。

（四）、石炭系上统太原组灰岩、砂岩裂隙岩溶含水层

该地层埋藏较深，为碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水层，井田内未出露，主要含水层由数层砂岩及K2、K3、K4、K5石灰岩岩溶裂隙含水层组成，其中K2灰岩为15号煤层顶板直接充水含水层，一般厚10.2m。

K2、K3、K4、K5石灰岩见垂直裂隙及不规则裂隙，均被方解石充填，偶见小溶孔。

（五）、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层

井田内中奥陶统地层埋藏较深，井田内未出露，为石灰岩岩溶裂隙含水层组，含水空间以岩溶裂隙为主，岩溶裂隙发育及富水性具有随深度的增加而增强即上弱下强的特点。

二、其他水源分析

井田内3号煤层有4处采空区积水，总积水面积为62433m2，总积水量为90302m3；井田外西部为山西晋煤集团泽州天安海天煤业有限公司，南部为山西晋煤集团泽州天安苇町煤业有限公司，东北部为山西晋煤集团寺河煤矿，东部为山西泽州兴和煤业有限公司。

其中山西晋煤集团泽州天安海天煤业有限公司、山西晋煤集团泽州天安苇町煤业有限公司、山西泽州兴和煤业有限公司采空区内均有一定量的积水，但与本矿留设有矿界保安煤柱，无越界开采情况，现阶段对本矿的开采无影响；东北部的山西晋煤集团寺河煤矿靠近本井田处无采掘活动和采空区分布，现阶段对本矿的开采无影响。

根据《煤矿防治水规定》分类依据，矿井水文地质条件为中等。

三、预测工作面涌水量

正常涌水量：

10m3/h

最大涌水量：

20m3/h

回采时，采空区积水流入巷内，可在9201巷内低凹处打临时水仓，用水泵排至9#煤盘区水仓。

第六节影响回采的其他因素

一、影响回采的其它地质情况

（一）、瓦斯、二氧化碳：

9号煤层矿井最大绝对瓦斯涌出量为16.74m3/min，最大相对瓦斯涌出量为13.25m3/t；属高瓦斯矿井。

必须确保采掘工作面通风系统完好，通风量满足要求，同时严格执行瓦斯检查制度和有关规定，预防瓦斯爆炸事故的发生，防止积聚引起的不良事故发生。

（二）、煤尘爆炸指数：

据河北省煤田地质研究所对本次施工盈补1号钻孔9号煤层煤尘爆炸定性分析，火焰长度为0，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为0，鉴定结果为9号煤层煤尘无爆炸危险性。

（三）、煤的自燃倾向性：

据河北省煤田地质研究所2010年9月1日对本次施工盈补1号钻孔9号煤层煤的自燃倾向性进行的测试：

全硫St，d含量1.47%，煤的吸氧量为1.37cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅲ，自燃倾向性为不易自燃。

（四）、地温和冲击地压危害：

据对本矿井及邻近生产矿井调查，参考区域资料，地温梯度为1-2℃/百米，恒温带深度在80m左右。

井田范围及周围没有发现地温和地压异常现象，该井田应属地温和地压正常区，不存在热害、冲击地压危害。

（六）其它

影响工作面回采的其他地质情况见表。

表4影响回采的其他地质情况表

瓦斯

绝对瓦斯涌出量9.56m3/min

煤尘爆炸指数

无

煤的自燃倾向性

Ⅲ级自燃

地温危害

无

冲击地压危害

无

二、地质部门对工作面回采时的建议

（一）、煤层开采应科学规划，合理布局，努力提高回采率，充分利用有限的煤炭资源。

（二）、本矿属高瓦斯矿井，在开采过程中要严格遵守《三大规程》和有关规定，加强管理，防治和预防工作，做到有备无患，另外还必须加强煤尘爆炸及煤的自燃监测。

（三）、应加大矿井地质及水文、工程地质等方面工作，为更好地指导及保障生产安全。

（四）、回采前必须严格执行“有采必探、先探后采”和“物探先行、钻探验证、化探跟进”的防治水措施。

在回采前，对上部采空区以及本煤层进行探放水工作。

第七节储量及服务年限

一、储量

（一）工作面地质储量

公式：

Q地＝s×m×d＝764.48m×201.96m×1.62m×1.48t/m3≈37.02万t

　Q地－－地质储量　单位:

万t

　　s－－水平投影面积　　单位:

k（m2）

　　m－－煤层厚度　单位:

d－－视密度　　单位:

t/m3

经计算9101综采工作面地质储量为37.02万t

（二）工作面工业储量

公式：

Q工＝s×m×d＝678.73m×154.11m×1.62m×1.48t/m3≈25.08万t

　Q工－－工业储量　单位:

万t

　　s－－水平投影面积　　单位:

k（m2）

　　m－－煤层厚度　单位:

d－－视密度　　单位:

t/m3

（三）工作面可采储量

公式：

Q可＝Q工×k＝25.08×95%≈23.82

Q可－－可采储量　单位:

万t

Q工－－工业储量　单位:

万t

　　k－－采区回采率　　单位:

经计算9101综采工作面可采储量为23.82万t。

二、工作面服务年限

工作面的服务年限=可采储量/设计月产量＝23.82万吨/4.48万吨≈5.3个月。

经计算该工作面服务年限为5.3个月。

第二章采煤方法

本工作面采用走向长壁后退式、一次采全高、全部垮落、综合机械化采煤法。

第一节巷道布置

一、采区巷道布置概况

9101工作面位于9号煤层一采区，垂直大巷布置回采工作面，9101工作面运输顺槽和回风顺槽均沿9号煤层顶板布置。

9101首采工作面采用“两进两回”四巷布置：

9201巷与9201副巷为进风巷，9202巷与9202副巷为回风巷，工作面采用“双U”型通风系统。

二、回采巷道及切眼

9201巷为工作面进风巷，巷道内铺设一部胶带输送机和一部刮板输送机，与9#煤胶带巷皮带搭接形成出煤系统。

同时，担负供电、供液、供水、排水用，在9201巷与9201副巷4#联络横川布置泵站、移变。

在胶带巷与轨道巷2#联络巷安装无极绳绞车一部，9202巷为工作面回风巷，担负该工作面日常备用材料和备件的运输，兼做行人巷。

三、其他巷道

9201巷与9201副巷布置9#、10#、11#、12#联络横川（高2.3m，宽3.6m），9202巷与9202副巷布置7#、13#、14#、15#、16#、17#、18#、19#联络横川（高2.3m，宽3.6m），各联络横川兼设调节风窗，以便在回采过程中根据需要调整进、回风顺槽风量。

9202巷与9#煤回风大巷布置6#联络横川（高2.3m，宽4.9m）做回风联络巷使用。

9202副巷（高2.3m，宽3.6m）与9#煤回风大巷布置一趟瓦斯抽放管路，与9#煤总回大巷以及回风立井瓦斯抽放管路相通，构成9101综采工作面瓦斯抽放系统。

巷道断面及支护形式

名称

形状

支护形式

毛宽（m）

毛高（m）

毛断面（㎡）

9201巷

矩形

锚杆、锚索、帮网和钢带支护

4.5

2.3

10.35

9202巷

矩形

锚杆、锚索、帮网和钢带支护

4.9

2.3

11.27

9201副巷

9202副巷

矩形

锚杆、锚索、帮网和钢带支护

3.6

2.3

8.28

切眼

矩形

锚杆、锚索、帮网和钢带支护

2.1

12.6

附图4：

9101综采工作面巷道布置示意图

第二节采煤工艺

一、采煤方法

本工作面采用走向长壁后退式、一次采全高、全部垮落、综合机械化采煤法。

二、采煤工艺

工作面回采工艺：

斜切进刀→割煤→移架→推溜→清煤。

（一）、采煤机进刀采用端头斜切进刀，进刀距离不少于30m。

1、左端头斜切进刀：

A：

机组割透左端头煤壁后，左滚筒调至底刀，右滚筒调至顶刀，沿刮板输送机弯曲段斜切插入煤壁行走30m左右。

B：

待机组完全进入直线段，机组两滚筒截深全部达到0.6m时，将支架依次拉过，并将刮板输送机按顺序推出，要求推移刮板输送机至平直状态，同时按端头作业程序完成端头作业。

C：

将左滚筒调至顶刀，右滚筒调至底刀，反向运行割三角煤至左端头。

D：

割透左端头煤壁后，将左滚筒调至底刀，右滚筒调至顶刀，空机返回到30m处，同时按端头作业程序完成端头作业。

向右端头割煤，同时追机及时拉架推溜，进入正常割煤。

2、右端头斜切进刀：

A：

机组割透右端头煤壁后，右滚筒调至底刀，左滚筒调至顶刀，沿刮板输送机弯曲段斜切插入煤壁行走30m左右。

B：

C：

将右滚筒调至顶刀，左滚筒调至底刀，反向运行割三角煤至右端头。

D：

割透右端头煤壁后，将右滚筒调至底刀，左滚筒调至顶刀，空机返回到30m处，同时按端头作业程序完成端头作业，向左端头割煤，同时追机及时拉架推溜，进入正常割煤。

附图5：

工作面斜切进刀方式示意图

（二）、割煤：

本工作面使用MG200/460—WD型双滚筒采煤机双向穿梭采煤，煤层平均厚度1.62m，采高1.7m左右，截深0.6m。

采煤机前滚筒（前进方向的滚筒）割顶煤，后滚筒割底煤，依靠后滚筒转动自行装煤，剩余的煤由铲板在推溜时自行装入工作面刮板输送机。

割煤时严格控制采高，必须割平且不留顶底煤，将煤壁割成直线。

（三）、移架、推溜：

1、支护方式：

本工作面排头架为ZY5600/12.5/26液压支架，共2架；中间架全部为ZY4400/10/23液压支架，共104架。

2、操作方式：

排头架1#或106#架为本架操作，工作面其余支架为邻架手动操作。

拉架推溜步距均与循环进度保持一致，即0.6m。

3、作业范围：

拉架作业滞后机组后滚筒4个架开始进行，拉架滞后机组后滚筒不得超过6个架。

推溜作业滞后拉架作业8个架开始进行（或距采煤机后滚筒距离不小于12个架），最大不超过20架（30m），严禁出现急弯，移过的刮板输送机要达到平、直、稳的要求。

4、清煤：

清煤作业滞后推溜作业4个架开始进行，移过刮板输送机后开始清理工作面刮板输送机与支架底座之间，以及工作面架与架之间的浮煤，清煤作业人员在作业过程中要随时注意观察刮板输送机运行情况，防止刮板输送机拉过大块煤、矸或刮板输送机里的煤涌出挡煤板将人挤伤或砸伤。

清煤作业人员需依次将支架底座前至刮板输送机底座后的浮煤清入刮板输送机，矸石必须经架间甩入老塘。

清理后的工作面2m2范围内的浮煤厚度不超过30mm。

三、工作面正规循环生产能力

工作面循环产量：

W=LShγc=154.11×0.6×1.62×1.48×95%=210.6t

式中W----工作面正规循环生产能力，t；

L----工作面平均长度，154.11m；

S----工作面循环进度，0.6m；

h----工作面设计采高，1.62m；

γ----煤的容重，1.48t/m3；

c----工作面回采率，95%。

工作面日产量：

Q=WnK=210.6×10×85%=1180.2t≈1790t

式中W----工作面正规循环生产能力，210.6t；

n----工作面日循环数10个。

K----正规循环为85%。

工作面月产量：

（按每月25天计算）

1790×25=44750t

第三节设备配置

一、9101综采工作面机械设备配备（见表5）

表5：

9101综采工作面机械设备配备

设备名称

规格型号

数量

单位

备注

采煤机

MG200/460—WD

部

刮板输送机

SGB630/264

部

液压支架

ZY4400/10/23

104

架

液压支架

ZY5600/12.5/26

架

转载机

SZZ730/110

部

破碎机

PCM1000

台

皮带输送机

DSJ80/45/2×75S

部

离心泵

37KW

台

备用

煤层脉冲注水泵

2BZ-40/12

台

无极绳绞车

SQ-80/90

部

潜水泵

7.5KW

台

备用

乳化液泵

BRW200/31.5

台

备用一台

喷雾泵

BPW315/6.3

台

附图6：

9101综采工作面机电设备布置示意图

二、9101工作面主要机电设备技术参数

9101工作面主要机电设备技术参数表

表5.1SGB630/264型刮板运输机

项目

技术参数

项目

技术参数

运输量

450t/h

刮板链型式

边双链

刮板链速度

1.04m/s

链环规格

26×92mm

电机功率

2×132KW

链环中心距

120mm

减速器型号

MS3H70DC

中部槽型式

整体铸焊封底溜槽

减速器传动比

1：

31.047

中部槽规格

1500×590×285mm

中部槽间连接形式

哑铃连接

牵引方式

齿轮——销轨式

表5.2液压支架

项目

单位

ZY4400/10/23

ZY5600/12.5/26

初撑力

3092

5066

工作阻力

4400

5600

支护高度

1.0~2.3

1.25～2.6

支护强度

Mpa

0.5—0.7（f=0.2）

0.84—0.91

底板比压

MPa

1.375—2.486（f=0.2）

1.93—2.34（f=0.2）

中心距

1.5

泵站压力

MPa

31.5

移架步距

0.9

0.7

操作方式

邻家操作

本架操作

表5.3SZZ730/110型转载机

项目

技术参数

项目

技术参数

机头高度

1629mm

电机功率

110KW

机头最大宽度

1800mm

电机型号

YBS—110A

总长度

40m

供电电压

660/1140V

输送能力

700t/h

减速器型号

JS110

皮带可伸缩长度

11.44m

表5.4MG200/460—WD型采煤机

项目

技术参数

项目

技术参数

采高范围

1.2~2.5m

外形尺寸

6508×1055×620mm

适用倾角

≤35°

下切深度

212mm

截深

630mm;800mm

过煤高度

232mm

最大采高

2500mm

整机重量

23.5t

两摇臂回转中心距

5988mm

供电电压

1140v

喷雾方式

内、外

截割功率

4×100KW

机面宽度

1055mm

配套滚筒直径

1100mm;1250mm;1400mm

机面高度

816mm

冷却方式

水冷

表5.5PCM1000型破碎机

项目

技术参数

项目

技术参数

破碎能力

1000t/h

电机型号

YBS—110

外形尺寸

3540×1815×1762mm

电机功率

110KW

机身重量

14.3t

电机转速

1475r/min

最大输入块度

724mm（宽）×800mm（高）

破碎锤头冲击转速

20m/s

最大输出粒度

150—300mm

破碎主轴转速

370r/min

表5.6BRW200/31.5型乳化液泵站

序号

名称

参数

序号

名称

参数

进口压力

常压

曲轴转速

552r/min

公称压力

31.5Mpa

电机转速

1480r/min

公称流量

200L/min

电机功率

125KW

柱塞直径

40mm

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