采煤作业规程.docx
《采煤作业规程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采煤作业规程.docx（67页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
采煤作业规程
第一章概况
第一节工作面基本地层情况
采区名称
中央采区北翼
煤层厚度
1.8m～2.5m/2.1m
地面标高
+29.5m～+32.4m
井下标高
-359m～-420m
走向长度m
275
倾斜长度m
770
面积（m2）
211750
工业储量万T
63.1
可采储量万T
59.9
服务年限
4.9（月）
地面相对
位置
珲春市三家子乡水田地
回采对地面
设施的影响
根据近几年开采实际观测，回采6个月后地表有塌陷现象。
井下位置及
与四邻关系
走向左部
走向右部
倾向上部
倾向下部
未采区
北翼回风巷
F21、DF15断层
DF69断层
煤层名称
26
参照119-101回采工作面绝对瓦斯涌出量
13.15m3/t
煤层硬度f=
1.33
自然发火期
12（月）
煤尘爆炸指数
48.54%
煤种
长焰煤
煤层结构及对回采影响
1.开切眼往外200m内煤层夹石增厚，最大厚度0.7m的粉砂岩，对煤质有影响。
2.下顺接近507号钻孔，距顶板1.2m见一0.9m厚的煤层，对顶板管理造成影响。
应力集中区及其影响
上顺槽处于123下01采空区压力集中区内，巷道压力大，顶板下沉，回采中维护工作量需要加大。
含水层分析
无含水层，123下01采空区积水已探放完毕。
附图1：
工作面地层综合柱状图。
附图2：
工作面运输巷、回风巷、开切眼剖面图。
附图3：
工作面井上、井下对照图。
第二节地质因素
一、顶底板岩层特征
顶底板
岩石名称
厚度（m）
特征描述
分类
基本顶
泥质粉砂岩
8
白灰色
－
直接顶
泥岩
1.2
黑灰色
－
伪顶
无
－
－
－
直接底
泥质粉砂岩
1.51
灰色
－
基本底
无
－
－
－
二、断层、褶曲情况及其对回采的影响
名称
走向（0）
倾向（0）
倾角（0）
性质
落差（m）
对回采的影响程度
上顺
F21
90
0
46
正断层
50
无影响
上顺DF15
75
345
48
正断层
35
有影响
下顺
DF69
85
175
50
正断层
10
有影响
开切眼
断层
85
355
63
正断层
1.5
影响不大
三、地质部门的建议
1.断层附近加密支护。
2.回采前必须对放水钻孔进行透孔。
3.上、下两顺巷道变形严重，需加强维护。
提报人（签名）
签字日期
年月日
第二章采煤方法
采煤方法
倾斜长壁后退式
落煤方式
滚筒式采煤机
顶板控制
全部垮落法
采高
1.8m～2.5m
作业方法
追机流水作业
循环进度
0.6m
第一节巷道布置
一、采区巷道布置概况
该面位于中央采区北翼。
上顺槽开口于中央采区北翼专用回风巷，下顺槽开口于中央采区北翼12601皮带运输巷。
下顺槽为运输（入风）巷，上顺槽为轨道（回风）巷。
1、工作面上顺槽
上顺槽为轨道（回风）顺槽，沿煤层顶板掘送，用于辅助运输及回风，该巷长750m，巷道坡度为：
1°～8°。
该巷采用锚、网、梯、索联合支护。
锚、网、梯、索联合支护巷道为矩形断面，规格为：
宽×高=3.7m×2.1m，巷道帮、顶锚杆间、排距：
0.8m，锚杆规格为：
Φ18mm×2000mm左螺旋螺纹钢锚杆,使用CK2335树脂药卷锚固。
锚索布置形式采用五花眼，锚索间、排距为：
1.8m×2.5m，锚索规格为：
Φ15.5mm×5900mm。
使用CK2335树脂药卷锚固。
上顺槽部分巷道采用U型钢拱棚支护，其规格为：
宽×高＝3.9m×2.8m，棚距0.8m，钢筋网背板。
2、工作面下顺槽
下顺槽为运输（入风）顺槽，沿煤层顶板掘送，用于运煤和入风。
该巷长772m，巷道坡度为：
1°～10°。
该顺槽采用锚、网、梯、索联合支护，锚网支护巷道为矩形断面，规格为：
宽×高=4.2m×2.1m，巷道帮、顶锚杆间、排距为：
0.8m,锚杆规格为：
Φ18mm×2000mm左螺旋螺纹钢锚杆,使用CK2335树脂药卷锚固。
锚索布置形式采用五花眼，锚索间、排距为：
2.1m×2.5m，锚索规格为：
Φ15.5mm×6300mm。
使用CK2335树脂药卷锚固。
下顺槽部分巷道采用U型钢拱棚支护，其规格为：
宽×高=3.9m×2.8m，棚距0.8m，钢筋网背板。
3、开切眼
开切眼沿煤层顶板掘送，与上顺槽夹角为90°，与下顺槽夹角为91°，开切眼为矩形断面，其规格为：
宽×高=4.4m×2.1m，采用锚、网、梯、索联合支护，其支护参数同上顺槽。
开切眼长：
254m，坡度为：
2°～8°。
附图4：
工作面工程平面图。
二、工作面主要巷道描述
巷道名称
项目
基本描述
轨
道
巷
支护形式
锚网支护、U钢支护
巷道净断面
7.77㎡（锚网支护）；8.7（U钢支护）
巷道用途
回风、辅助运输
运
输
巷
支护形式
锚网支护、U钢支护
巷道净断面
8.82㎡（锚网支护）；8.7（U钢支护）
巷道用途
入风、运煤
开
切
眼
支护形式
锚网支护
巷道净断面
9.24㎡
安装情况
正在安装
第三节采煤工艺
一、采煤工艺（工艺流程及说明）
该面为倾斜长壁后退式综采工作面。
设计采高为1.8m～2.5m，沿煤层顶板割煤。
工作面安装有ZY3300/13/33、ZY3300/11/25、ZY3800/11/25三种掩护式液压支架，煤层厚度小于1.8m时，割底板岩石使采高达到1.8m，煤层厚度大于支架支护高度时，留底煤开采，ZY3300/11/25、ZY3800/11/25两种掩护式液压支架支护段最大采高为2.2m，ZY3300/13/33掩护式液压支架支护段最大采高为2.5m，采高变化段要平稳过渡。
上顺槽选用1台JWB-75J型无极绳绞车和1台SDJ-28型多用双速绞车联合辅助运输。
下顺槽选用1台SDJ100/63/2×75型可伸缩胶带运输机和1台SZZ730/160型桥式转载机（转载机后布置ZTZ12800/16/28中置式端头液压支架一组推移桥式转载机）联合运输。
工作面选用79架ZY3300/13/33型两柱掩护式液压支架支护，13架ZY3800/11/25型两柱掩护式液压支架支护，75架ZY3300/11/25型两柱掩护式液压支架支护。
上端头过渡段采用3架ZYG3800/12/28型过渡支架支护，液压支架采用邻架操纵。
开切眼内共安装170架液压支架。
上端头支架至上帮间采用2.8m单体和2.6m∏钢梁组成对棚支护，错梁齐柱式布置。
下端头采用ZTZ12800/16/28中置式端头液压支架（一组）支护。
选用MG150/380-WD双滚筒采煤机落煤，滚筒直径1.6m；截深0.63m。
采煤机在上、下端头斜切进刀，双向采煤。
工作面选用SGZ730/2×400刮板运输机运输。
用液压支架推溜装置推刮板运输机，推移步距为0.6m。
工艺过程为：
采煤机斜切进刀→割三角煤→采煤机下（上）行割煤、装货→追机顺序移架、推刮板运输机→清货。
片帮严重或顶板破碎时要伸出伸缩梁（或超前移架），其工艺过程为：
伸出伸缩梁（或超前移架）进行超前维护→采煤机下（上）行割煤、装货→顺序推刮板运输机→清货。
二、采煤方法
1、采煤机进刀方式
（1）进刀:
采煤机在端头斜切进刀。
采煤机下（上）行前滚筒沿煤层顶板割煤，后滚筒按采高要求截割,沿弯曲段斜切进刀，追机伸出液压支架伸缩梁护顶。
采煤机纫刀后，沿弯度节往上（下）推刮板运输机，直至刮板运输机尾（头）推靠。
（2）割角煤：
采煤机纫刀后，换向上（下）行前滚筒沿煤层顶板割煤，后滚筒按采高要求截割，割三角煤。
（3）移架：
采煤机上（下）行割角煤，架子工追机顺序移架。
（4）推溜：
采煤机割透角煤返回后，推溜工自机尾（头）顺序推刮板运输机。
2、采煤机正常截割及牵引方式
采煤机为销轨电牵引，牵引速度控制在0～3.5m/min。
3、各工序与采煤机的安全距离
（1）移架紧跟运行的采煤机前滚筒，顶板破碎时，割一架移一架。
（2）推溜滞后运行的采煤机后滚筒12m～15m。
（3）采煤机前、后滚筒3.0m范围内有人作业时，必须停机，打开管制器和离合器。
（4）移架滞后运行的采煤机前滚筒超过3架时，必须停止落煤。
待支架移靠后再牵引落煤。
（5）滞后的过渡支架没移靠之前端头不得落煤。
三、工作面正规循环生产能力
W=L×S×h×r×c
=（275×0.6×2.1×1.42×0.95）
=467t
式中:
W—工作面正规循环生产能力，t；
L—工作面长度，275m；
S—工作面循环进度，0.6m；
H—工作面平均采高，2.1m；
r—煤的容重，1.42t/m3；
c—回采率，95%；
附图5：
采煤机进刀示意图。
第四节设备配置
一、工作面基本液压支架
开切眼需要安装基本架167架（其中：
ZY3300/13/33型掩护式液压支架79架；ZY3800/11/25型掩护式液压支架13架；ZY3300/11/25型掩护式液压支架75架。
），工作面推进过程中需增设ZY3800/11/25型液压支架14架。
表6-1-1
支架型号
ZY3800/13/33
支架高度（m）
1.3～3.3
支护强度（Mpa）
0.78
中心距（mm）
1500
支架宽度（m）
1.43～1.60
初撑力（kN）
3090
工作阻力（kN）
3800
推溜力/拉架力（kN）
272/360
支架重量（t）
12.4
对底板平均比压（Mpa）
1.3
泵站压力（Mpa）
31.5
合格证号
061101053
表6-1-2
支架型号
ZY3300/11/25
支架高度（m）
1.1～2.5
支护强度（Mpa）
0.57
中心距（mm）
1500
支架宽度（m）
1.43～1.60
初撑力（kN）
2618
工作阻力（kN）
3300
推溜力/拉架力（kN）
273/360
支架重量（t）
11.85
对底板平均比压（Mpa）
0.67～1.21
泵站压力（Mpa）
31.5
合格证号
061101024
表6-1-3
支架型号
ZY3800/11/25
支架高度（m）
1.1～2.5
支护强度（Mpa）
0.77
中心距（mm）
1500
支架宽度（m）
1.43～1.60
初撑力（kN）
3090（P=31.5MPa）
工作阻力（kN）
3800
推溜力/拉架力（kN）
272/360
支架重量（t）
12.4
对底板平均比压（Mpa）
1.4
泵站压力（Mpa）
31.5
合格证号
061101053
二、工作面过渡支架
上端头选用3架ZYG3800/12/28型支架作为过渡支架。
表6-1-4
支架型号
ZYG3800/12/28
支架高度（m）
1.2～2.8
支护强度（Mpa）
0.7
中心距（mm）
1500
支架宽度（m）
1.43～1.6
初撑力（kN）
3090
工作阻力（kN）
3800
推溜力/拉架力（kN）
272/360
支架重量（t）
12.6
对底板平均比压（Mpa）
1.4
泵站压力（Mpa）
31.5
合格证号
071121069
三、工作面端头支架
在下顺槽转载机后安设ZTZ12800/16/28中置式端头液压支架一组。
表6-1-5
支架型号
ZTZ12800/16/28
支架高度（m）
1.6～2.8
支护强度（Mpa）
0.62
中心距（mm）
1500
支架宽度（m）
3.0
初撑力（kN）
10470
工作阻力（kN）
12800
推溜力/拉架力（kN）
990/634
支架重量（t）
－
对底板平均比压（Mpa）
1.6
泵站压力（Mpa）
31.5
合格证号
061101052
四、工作面采煤机
表6-2
采煤机型号
MG150/380－WD
机身长度m
12
采高m
1.4～2.5
滚筒直径m
1.60
截深m
0.63
牵引速度m/min
0～6.5
最大牵引力kN
500
总装机功率kW
371
牵引形式
齿轮销轨电牵引
截割功率kW
150×2
冷却形式
水冷
喷雾形式
内外喷雾
五、工作面刮板运输机
表6-3
刮板机型号
SGZ730/2×400
机头尺寸（长×宽）㎡
2.6×1.9
运输能力t/h
700
链速m/s
0.93
铺设长度m
275
电机功率kW
400×2
电压V
1140
刮板链形式
中双链
六、下顺槽桥式转载机
表6-4
桥式转载机型号
SZZ730/160
推移方式
支架推移
运输能力t/h
1000
链速m/s
1.4
铺设长度m
42
电机功率kW
160
电压V
1140
刮板链形式
中双链
七、下顺槽胶带运输机
表6-5
设备型号
DSJ100/63/2×75
带面宽度m
1.0
运输能力t/h
500
电压V
1140
铺设长度m
730
电机功率kW
75×2
八、乳化液泵、箱（两泵一箱）型号：
MRBZ200/31.5
表6-6
公称流量
200L/min
公称压力
31.5MPa
液箱容积
1600L
电机功率
125kW
电机转速
1480r/min
电压等级
1140V
九、其他机械设备
1、上顺槽：
SDJ-28型多用双速绞车1台；JWB-75J型无极绳绞车1台；100D45×2电泵1台；风动泵1台；ZDY1200S（MK-4）坑道钻机1台。
2、下顺槽：
转载机配置PLM1000型破碎机1台；JD-1型调度绞车1台；风动泵3台。
附图6：
工作面设备布置图。
第三章顶板控制
第一节支护设计
一、液压支架支护强度验算（经比较ZY3300/11/25型掩护式液压支架支护强度最低，故仅对此型号液压支架进行支护强度验算）
1、根据矿压观测资料、地质报告、顶板控制专家系统：
确定本工作面所需最小支护强度为0.526Mpa。
2、应用经验公式计算液压支架载荷：
在最小控顶距时的载荷Q小=（9.81×h×r×n）×K×skN
Q小=9.81×2.2×2.5×6.5×1.5×5.4=2841kN
在最大控顶距时的载荷=（9.81×h×r×n）×K×SkN
Q大=9.81×2.2×2.5×6.5×1.5×6.3=3313kN
式中：
h—最大采高2.2m；
r—顶板岩石容重，取2.5t/m3；
n—支架支撑上覆岩层厚度与采高之比，取6.5倍采高；
K—液压支架卸载移架所增加的阻力系数，K=1.3～1.5，取1.5；
s—工作面最小控顶距时单个支架的支护面积，s=5.4㎡；
S—工作面最大控顶距时单个支架的支护面积，S=6.3㎡。
3、根据工作面条件与支架适应条件对照表（表7）校验
通过比较（见表7），根据集团公司现有设备情况，工作面选用的ZY3300/13/33、ZY3300/11/25、ZY3800/11/25型基本支架及ZYG3800/12/28型过渡支架的性能均能满足支护要求。
工作面条件与支架适应条件对照表
表7
项目
单位
工作面条件
ZY3300/13/33
ZY3800/11/25
ZY3300/11/25
采高
m
1.8～2.5
1.5～3.1
1.3～2.2（留底煤）
1.3～2.2（留底煤）
倾角
°
2～8
≤12
≤10
≤20
煤厚
m
1.8～2.5
1.3～3.3
1.1～2.5
1.1～2.5
底板
比压
Mpa
－
1.3
1.4
1.21
支护
强度
MPa
0.526
0.78
0.77
0.57
顶板
种类
类（级）
Ⅲ
适应各类条件
适应各类条件
适应各类条件
二、乳化液泵站
（一）泵站设置位置及使用规定
1、泵站安装位置
泵站安装在中央采区北翼原11908工作面上顺槽门口，经中央采区北翼集中回风巷、北翼专用回风巷、12601皮带运输巷、12601工作面下顺槽向工作面供液，泵站距开切眼下出口1235m。
2、泵站设备设置
泵站设置MRB200/31.5型乳化液泵两台；RX200/16型乳化液箱一个，两泵一箱。
一台运转，一台备用。
3、乳化液泵使用要求
（1）泵站出口压力要保证在30～31.5Mpa；
（2）乳化液浓度为3％～5％，经常检查乳化液浓度，及时调整自动配比器，保证配液用水清洁；
（3）卸载阀、安全阀整定合理，既要保证供液压力又要保证安全可靠；
（4）包机到人，加强维修与维护，保证出口压力，杜绝滴、漏、跑液现象；
（5）电机及开关附近20m范围内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止运转、切断电源、撤出人员；
（6）检修泵站必须停泵；修理、更换主要供液管路时必须关闭主管路截止阀；
（7）要按以下要求进行定期检查、检修，作好记录。
①每班擦洗一次油污、赃物；按一定方向旋转过滤器1～2次；检测两次乳化液浓度；
②每天检查一次过滤器网芯；
③每10天清洗一次过滤器；
④每月清洗一次乳化液箱；
⑤每季度化验一次水质。
（二）泵站选型、数量（见附表8）:
乳化液泵站系统参数表
表8
乳化液泵型号
MRBZ200/31.5
乳化液箱型号
RX200/16
公称流量（L/min）
200
乳化液箱容积（L）
1600
公称压力（Mpa）
31.5
乳化液浓度（%）
3～5
电机功率（kW）
125
乳化液配比仪器
自动配比
卸载阀整定值（Mpa）
31.5
高压胶管耐压（Mpa）
32
电压（V）
1140
注液枪出口压力（Mpa）
30～31.5
第二节顶板控制方法
支护形式
两柱掩护式支架
支架布置方式
直线式布置
支回关系
移架即放顶
最小控顶距（m）
3.605
最大控顶距（m）
4.205
机道宽度（m）
2.0
放顶步距（m）
0.6
端面距（m）
0.30
支架整齐度
≯±50mm
支架倾斜度
≯15º
一、正常工作时期顶板支护
本工作面设计为双向采煤，采用追机移架的方式对顶板及时支护。
采煤机割煤紧跟运行的采煤机前滚筒追机移架。
移架工艺过程为：
缩立柱（立柱不要缩的太大，能拉动架子即可，实现带压擦顶移架）→拉架→升架（升立柱时，要调整平衡缸，保证支架顶梁与顶板全面接触）升柱后要多停滞3～5s，保证初撑力。
片帮严重或顶板破碎时要超前移架，有漏、冒顶危险时要割一架，移一架。
上端头三架液压支架拉靠，下端头过渡液压支架放宽一个循环进度。
二、正常工作时期的特殊支护形式
工作面上端头液压支架与上顺槽上帮之间采用2.6mΠ钢梁与2.5m（或2.8m）单体液压支柱配合的一梁三柱（或四柱）顺巷错梁齐柱式对棚支护，对内间距0.2m，对间距1.0m，支柱排距0.6m，对棚交替迈步前移，空间排加打戴帽挡矸密集柱，挡矸密集柱距不超过0.4m，木顶帽规格为：
长×宽×厚=0.40m×0.15m×0.10m。
单体液压支柱与Π钢梁配合的对棚与上帮间距不够架设对棚（0.5m～1.0m）时，架设一架单棚加强支护。
顶板破碎时要适当加密支护，加密支护时，留出净宽不小于0.7m的人行通道。
不留尾巷，每循环窜梁、回柱放顶，回柱放顶步距为0.6m。
三、特殊时期的顶板控制
1、初采及来压期间顶板管理
根据已采工作面的观测数据，工作面初次来压步距在30m以内，周压步距在8m以内，加强初压及周压预测预报工作。
开切眼超高处支架上方打木垛接顶。
来压期间要将工作面采直，支架与煤壁垂直，不正的支架及时调整，保证支架呈直线式切顶。
保证泵站出口压力不低于30Mpa，供液管路不漏液，支架安全阀整定合理，保证支架工作阻力。
落煤后及时移架，避免长时间空顶，移架时，相邻支架不得同时降架拉架，要交错进行。
片帮严重时要超前移架，进行超前维护。
同时加大上、下两巷管理力度，按规定打设超前支护，超高处打木垛接顶，保证支护数量及质量，必要时根据现场情况加密支护。
初采初放期间，区队主要领导要现场指挥，确保初采初放工作的顺利进行。
2、冒顶处理方法
采取用2.0m长，直径不小于18cm的硬杂木，打木垛接顶的方法处理冒顶。
处理冒区要待顶板压力稳定后，由班、队长亲自组织进行，指派一名有经验的老工人负责安全监护。
刹顶前，关闭作业地点支架的截止阀，将工作面刮板输送机停电并闭锁，作业前要清好退路，确保退路畅通。
严格执行“敲帮问顶”制度，要用1.5m以上的长把工具或抛石法处理掉危岩。
刹顶前，采取临时支护措施，严禁空顶冒险作业。
刹顶时要从冒顶的一端向另一端依次封顶，严禁两端同时作业。
架子微落，打底物料要固定在冒区架子（或单体∏钢梁棚）上，木垛要挤住帮，木垛圆木要用楔子固定住，用150mm长的钉子将楔子钉牢，封顶后，架子顶梁（或单体∏钢梁棚）升起，使木垛接顶。
液压支架上方冒顶时，首先用液压支架或单体、∏钢梁维护住冒茬子，之后再逐架处理。
出现单架上方冒顶时，首先将冒顶的液压支架降架至1.3m，处理掉架上及冒茬的浮石、危岩，然后在相邻支架的顶梁及前梁上掏出窝，木垛打底圆木插入窝内并用木楔挤住，自下而上打木垛接顶，用刹杆封顶。
出现多架上方冒顶时，先从冒顶的一端降下一架已冒顶支架，处理掉架上及冒茬的浮石、危岩，然后在相邻未冒顶支架的顶梁及前梁上掏出窝，木垛打底圆木一头插入窝内并用木楔挤住，另一头搭在相邻已冒落支架的顶梁及前梁上，并用8#铁线将其固定在本架上，自下而上打木垛接顶，用刹杆封顶锁住冒茬子。
而后，采用上述方法将另一端冒茬封住。
最后，从冒顶的一端逐架向另一端依次打木垛刹顶。
刹顶物料要随用随递，保持退路畅通，若出现明显动压，如片帮、顶板掉渣等现象，撤出人员，待顶板压力稳定后再行刹顶作业。
四、工作面运输巷、回风巷的顶板控制
该面位于123下01工作面空区下部，上、下两巷矿压显现明显，绝大部分
升级会员 