6104高档普采工作面作业规程.docx
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6104高档普采工作面作业规程
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
表1工作面位置及井上下关系表
工作面名称
6104工作面
采区名称
Ⅰ采区
地面相对标高
+1150
井下相对标高
+879.650~+907.591
工作面所处水平
＋900水平
地面相对位置
6104工作面位于井田的东南部，地面沟谷纵横，为典型的第三、第四季纪黄土、红土覆盖，无常年性河流。
与地面相对应的大部分为荒山部分。
工作面四邻关系
北为采区大巷，东为实体煤，南为苏村煤矿，西为工作面进风巷。
工程对地面的影响
采空后会造成地表塌陷，形成裂缝，影响耕种。
走向长
648.5m
倾斜长
156m
面积
101310.5㎡
附图1：
工作面布置示意图
第二节煤层
本煤层位于太原组上部，L5灰岩之下，灰岩作为6#煤层的直接顶板，底板为细砂岩。
该煤层厚度为1.05~1.96m，平均厚度为1.6m，全区可采，煤层结构简单。
走向NW-SE135°，倾向西南，∠5°～10°，含2层夹矸，层节节理不甚发育、局部有岩浆入侵、但尖灭很快。
表2工作面煤层情况表
可采煤层特征表
煤层
厚度
间距
结构夹矸数
变异
系数
稳定性
可采
系数
可采性
顶底板岩性
煤种
最大~最小
平均
最大~最小
平均
顶板
底板
6
1.02~1.96
1.66
22.66~28.22
24.81
28.80~39.09
34.74
简单（0~2）
28﹪
稳定
1.00
全区
可采
L5灰岩
泥岩细砂岩
焦煤
6#煤层煤质化验表
工业分析
Mad%
Ad%
Volaf%
Std%
pd%
Mj/kg
粘结指数
胶结层指数
灰熔点
0.45~1.68
0.94
9.41~21.42
15.6
15.26~19.04
19.24
0.6~2.32
1.62
0.003~0.004
0.035
35.38~36.48
36.06
68.15~76.38
72.2
7.0~16.0
10.0
＞1460℃
第三节煤层顶底板
表3工作面煤层顶底板情况
名称
岩石性质
层理、节理
厚度
类型
备注
伪顶
无
直接顶
L5灰岩
不发育
4.13
Ⅱ类Ⅰ型
老顶
直接底
砂质泥岩
不发育
6.78
Ⅱ类Ⅰ型
老底
细砂岩
底板比压
138Mpa（参考数据）
附图2：
工作面煤层综合柱状图
第四节地质构造情况
本工作面所采煤层位于太原组底部，煤层平均厚度为1.6m,含一层夹矸,夹矸厚度为0.15-0.30m,煤层走向为东西倾向南北,倾角3°-6°,煤层比重为1.35t/m3；煤层赋存稳定,构造简单,节理裂隙发育。
煤层底板为砂岩,顶板为石灰岩，工作面地质构造简单，无大的褶曲，基本上走向为北西倾向南西的单斜构造。
分类
产状与分类
在工作面的位置
影响程度
褶曲
背斜
起伏不大，对工作面的运输支护无大的影响
以上情况分析，6#煤层地质类型为较简单型，今后生产中，应密切注意地质资料的收集、总结、类比与分析，及时制定出相关措施。
第五节水文地质
一、含水层分析
6号煤层顶板为灰岩含水性较弱，根据已掘的6103轨道顺槽和6103皮带顺槽分析、调查，该工作面无大的积水隐患、回采时遇到可疑情况应及时探放，保证安全生产。
含水层组分析表
含水层
厚度
漏水量
涌水形式
补给关系
对工程的影响
上新流砾石含水层
80m左右
微弱
含水层组基本含水比较微弱，含水量对工程不会造成影响，但通过采动以上水源可能通过断裂带涌入井下，造成工作面漏水量增大的可能
无影响
下流下盒子砂岩含水层
20m
q=0.00072L/s.m
k=0.0018m/d
含水微弱，对工程无影响
下流子山西组砂岩含水层
很小
q=0.000107L/s.m
k=0.000413m/d
石炭系上统太原组
灰岩、砂岩含水层
5-15m
0.0149~0.25L/sm
无影响
奥陶系中统
石灰岩含水层
43m左右
2.5~3.5m3/s
标高在830左右，故其对工程威胁不大。
6#煤层为稳定煤层，L5灰岩为其直接充水含水层组，但其富水性相对较弱，依据分类标准综合分析，6#水文地质类型为简单型。
二、其它水源对工程的影响
本工作面距地表288m，无钻孔、但考虑到回采后，老顶断裂，形成新的导水通道，可能采空区涌水量将增加。
加之遇到地质构造时，要采取探放水措施，切不可盲目推进，严格执行“探”“防”“堵”“截”“排”的综合防治水措施。
三、工作面正常涌水量
掘进时该工作面6103进风皮带顺槽、轨道顺槽内顶板时有点滴状的淋头水出现，因此6104工作面在推进30米范围内时要加强工作面的排水，以保证工作面的正常生产作业。
推进30米后预计工作面无大的涌水出现。
但不可粗心大意，在遇到工作面顶板淋水突然加大时，及时汇报有关领导，必要时要按规定进行探放水。
第六节影响回采的其它因素
瓦斯涌出量
相对：
2.7m3/t
绝对：
0.62m3/min
二氧化碳涌出量
相对：
1.3m3/t
绝对：
0.30m3/min
自燃倾向性
I级，容易自燃
自燃发火期
6—8个月
煤尘爆炸指数
16.21%，有爆炸性
地温危害
根据周边井情况，属地温正常区
地质危害
无冲击地压
二、冲击地压和应力集中区
无冲击地压和应力集中区
三、技术部门建议
工作面直接顶为灰岩，局部地段顶板破碎不利于正常维护，回采时遇顶板局部破碎地段应加强工作面顶板的维护。
第七节储量及服务年限
一、储量
1、走向长×倾向长×煤层厚度×密度
＝648.5×150×1.35×1.6
＝218518t
2、工作面可采储量
走向长×倾向长×煤层厚度×密度×回采率
＝6482.5×156×1.6×1.35×98％
＝214148t
3、工作面服务年限
可采储量/设计月产量＝214148÷28338.8≈7.5个月
第二章采煤方法
本工作面采用倾斜长壁后退式一次采全高、全部垮落法、普采采煤方法。
第一节巷道布置
一、采区设计、采区巷道布置情况
一采区设计为三条上山大巷：
东皮带大巷、东轨道大巷、东回风大巷。
回采工作面布置为两条顺槽：
6104进风皮带顺槽、6104回风轨道顺槽。
6104进风皮带顺槽安设一部DSJ-80集中带式输送机一部，6104回风轨道顺槽内安设一部JD-1.6调度绞车。
二、工作面运输巷
6104进风运输顺槽为矩形断面，设计高度为2.3m,宽度为3.4m、荒断面积为7.82m2。
安设一部DSJ-80胶带运输机。
三、工作面回风轨道巷
6104回风轨道顺槽为矩形断面，设计高度为2.3m,宽度为3.4m、荒断面积为7.82m2。
安设25KW调度绞车一部。
四、工作面切眼
工作面切眼为矩形断面，设计高度为1.6m、宽度为3.2m、荒断面积为5.12m2，采用木棚支护。
用于安装采煤设备及两巷连接，形成通风、生产系统。
第二节采煤工艺
一、工艺流程
工作面采煤工艺流程顺序为：
①、巡回检查，敲帮问顶，处理片帮。
②、检查设备（采煤机、刮板机、破碎机、转载机、顺槽皮带）
③、联网（工作面顶板破碎时进行挂网）→准备割煤→端部斜切进刀割煤→移梁支护→移溜→支柱→回戗柱→清浮煤
二、采煤工艺
该工作面面采用倾斜长壁后退式采煤法，全部垮落法控制顶板、普通机械化采煤，采用MG160/380-WDK型采煤机双向穿梭采煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，滚筒自旋使其截齿将煤破碎。
采煤机端部斜切进刀，割三角煤采煤，割煤与移梁、推刮板输送机顺序进行，采煤与移刮板输送机的间隔距为15~20m。
利用机组滚筒叶片和输送机铲煤板将煤自行装入输送机。
工作面运输采用SGZ-630/320刮板运输送机运煤。
（一）、（工作面顶板破碎时进行联网）联网:
联网采用10m×0.80m的金属网，铺网时将网的长边平行工作面拉直，按照长边对接，短边搭接15cm—20cm方式，联网采用12#铁丝、必须扣扣扭结。
工作面网与顺槽超前网搭接20cm，联网接头必须联接可靠。
联网前必须先敲帮问顶,发现有伞檐或片帮煤，先处理后再作业，做到安全作业，网联好后吊挂在梁下，吊挂整齐、完好。
（二）、割煤、装煤、运煤
工作面煤机进刀方式采用端部斜切式进刀割煤
采煤机在工作面端部斜切进刀割煤时，先启动皮带、转载机、刮板输送机，再启动采煤机。
启动设备必须按照设备操作规程作业，杜绝带病作业（运行）,杜绝违章作业。
采煤机运行后，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，工作面斜切进刀后，调整滚筒反向割三角煤割完三角煤后，沿工作面正常割煤。
采煤机运行速度由刮板输送机上的煤量大小、工作面地质及支护情况而定。
浮煤由人工用大铁锹清理到刮板输送机上。
（三）、移梁支护、移溜、回戗柱（密集柱）
1）移梁
移梁时，兀型梁梁头要求接顶严实，如遇顶板破碎带冒顶地段必须用木料、背板等垫平。
特殊冒落大时要采取打木垛或采用长木料背顶，及时加密支柱或更换支柱等特殊支护办法进行维护。
2）移溜
移溜时必须从机头（机尾）向机尾（机头）顺序作业。
移溜时采用移溜器进行。
沿工作面每4.5ｍ安设一台移溜器，机头机尾需用回柱绞车配合移溜器拉移。
移溜时需从机头（机尾）向机尾（机头）方向顺序移溜，使溜子边的铲煤板紧靠煤壁，移过的溜子必须成直线。
其弯曲段的长度不得少于15ｍ。
否则，溜槽节开口过大影响采煤机的正常运行。
不允许由两端向中间的顺序推移，以免输送机因变力不均匀在中部拱起；推移输送机（溜子）时，同时工作的推溜器不得小于2台，且前后推移要互相协调，掌握每次推移位置。
移溜必须有专职人员操作，其它人员不得随意操作。
3）打正式柱支护
待移过溜子后，及时进行移柱支护，支柱时，柱子到溜槽边的距离保持10—15ｃｍ，柱子初撑力要够。
柱子的支护角度要迎山有力。
柱子支起后，要及时拴好防倒链，防止柱子漏液卸载后跌倒伤人。
4）回戗柱（密集柱）
回戗柱一般分段进行，回柱工应根据本段顶板的破碎程度来确定回柱，原则是先回紧靠采空区一排顶板不完好的地段，以免造成矸石涌出，形成不安全隐患，在升起戗柱时在柱头必须加设柱帽，拴好防倒绳。
戗柱支护必须带有一定的角度，要迎山有力，起到保护顶板、防止采空区矸石涌出的作用。
支柱采用人工回柱，人工回柱时，工作面采用自下而上、由里向外的三角回柱法回柱。
（1）、回正规柱梁方法：
a、回柱使用工具：
注液枪、锤（锤把长≥1.2m）、回柱钩子（钩长≥1.2m）、钎子（钎子长≥1.2m）、卸荷手把（绳长≥1.5m）。
b、先支好两棵分段隔离点柱，然后按三角回柱法回撤切顶排支柱。
回撤时至少2人一组，一人站在“人1”位，使用带绳卸荷手把远距离回撤，一人站在“人2”位监护，并观察顶板，并用长把钩拉住支柱，将回出的柱1支设在柱1'位，回撤人员都上走一个柱档，回柱时人员站立位置方法同上，再按照上述方法依次回柱2、交替上移。
c、回出的支柱支设在切顶排支柱的煤壁侧顶梁下侧形成密集柱，并栓好防倒绳。
d、使用戗棚地段回柱时先回撤戗棚一架，并支设在新切顶排，然后再回正规切顶支柱。
戗棚只准超前回撤一架，严禁超前回撤其它戗棚。
（2）、特殊情况下的处理措施：
a、回撤死柱时配齐合格工具，采用卧底的方法回撤，回撤前加固好附近支柱，拴全支柱防倒绳后，在死柱附近支换相同性能的支柱或木支柱（φ≥14cm）作临时护顶后，采用人力用手镐或钎子卧底的方法处置，随卧随注液升柱，然后按规定卸载回撤柱梁，严禁放炮处理。
b、过断层见四回一不能保证回柱人员或以后的支护安全时，可采用见五回一的支回方式，由安监员和盯岗区长现场确定，难回支柱以木换铁，必要时支设木垛等措施。
c、回撤难回和死柱时，必须班组长盯岗指挥回撤，严格执行“三不回”、“二必须”的有关内容。
d、回最后两棵支柱（隔离点柱）时，要细心问顶，专人监护照明，清理退路打好护身柱后方可回撤。
（3）、回柱工必须遵守“八不回”的原则
新的一排基本柱没有支设完时；
悬顶超过规定没有采取措施时；
退路不畅通时；
支护不完整时；
以上5m，以下8m有人工作和停留时；
对所回支柱没有做出观察判断时；
有来压冒顶征兆时。
其它规定执行《煤矿安全技术操作规程》回柱放顶工的规定。
5）浮煤的清理
移梁、支柱、移溜、回戗柱工序完毕后，对工作面浮煤进行清理，对工作面特别是三、四排支护空隙的落煤要彻底清理，提高回采率，同时为下一循环的作业创造一个干净整齐的工作环境。
三、工作面的初采工艺
工作面安装验收完毕形成完整的生产系统后，便可进行初次试采
1）严格按照采煤机安装的安全措施进行安装。
2）采煤机安装完毕后，经有关人员进行验收，验收合格后方可进行试采。
3）、试采前先将工作面内的浮煤杂物清理干净，而后用移溜器把工作面输送机沿工作面煤壁移直。
4）、首先拆除木棚支护加设兀型钢梁。
按一梁两柱支设支柱。
5）、割煤前首先对工作面所有设备（采煤机、刮板机、装载机、皮带、乳化泵开关等）全面检查，对工作面支护情况进行质量（包括联网、支柱支设、防倒绳挂设等）检查，在确认设备完好、支护符合规程要求时方可开始进行割煤，采煤机从（机头）机尾预开缺口处向（机尾）机头割煤，待机组割煤15ｍ后，即可追机加梁加柱，按规定的柱距和排距支设形成交错迈步一梁两柱的正规支护形式。
待各工序准备完毕后便可从工作面端部斜切进刀进行正常循环。
四、工作面正规循环生产能力
W＝L×S×h×r
＝150×0.8×1.6×1.35
＝259（吨）
L－面长S－循环进度h－工作面采高r－煤层容重
附图：
采煤机进刀方式示意图
第三节设备配置
6104高档工作面机械设备配备表
序号
设备名称
设备型号
容量（kw）
单位
数量
使用
备用（注）
1
采煤机
MG160/380-WDK
台
1
2
工作面刮板输送机
SGZ-630/320
2×160
部
1
3
桥式转载机
SZZ630/90
90
部
1
4
破碎机
PLM500
90
部
1
5
带式输送机
DSJ--80
部
1
6
∏型梁
HDL-2600
根
700
备用25根，3.2米的∏梁24根
7
单体液压支柱
LDW18
根
1762
备用200根
8
乳化液泵站
BRW80/20
套
1
9
刮板输送机
SGB-630/40
40
部
1
轨道至皮带联络巷40刮板
10
水泵
IS65-50-160
5.5
台
2
2
11
调度（回柱）绞车
JD-25、18.5
25
台
2
回柱绞车一台
12
移动变压器
KBSGZY-1250/10
台
1
QBZ80开关6台，QBZ200开关2台
13
组合开关
QJZ-2000/1140-4
台
1
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、工作面支护设计
参照本矿同煤层矿压观测资料，选择本工作面矿压参数，工作面合理的支护强度，pt＝9.18h×γ×k
式中pt—工作面合理的支护强度，KN/m2。
h—采高，1.6m；
γ—顶板岩石重力密度，2.47t/m3；
κ—工作面支柱支护上覆的上覆岩厚度与采高之比，一般为4-8，该处取8。
经计算得：
pt＝290.3KN/m2
1、单位液压支柱实际支撑力
Rt＝kg×kz×Kb×Kh×Ka×R
式中Rt—单体液压支柱实际支撑力，KN；
Kg—支柱工作系数，选0.99；
Kz—支柱增阻系数，选0.95；
Kb—支柱不均匀数，选0.9；
Kh—采高系数，选1.0；
Ka—倾角系数，选0.9；
R—支柱额定工作阻力，300KN。
经计算得：
Rt＝228.5KN
2、工作面合理的支护密度
n＝pt/Rt＝290.3/228.5＝1.27根/m2
3、工作面柱距的确定：
a=（N﹒S）/（Nb＋F）
式中：
N—工作面支柱排数，4.
S—每根支柱的支护面积，1/1.01m2
F—机道上方梁端至煤壁距离，0.6m.
Nb—顶梁长度，2.6m.
经计算得：
a=1.24m.
柱距按理论计算为1.24m，但为了安全起见、考虑其保险系数，柱距缩小为1.2m，可以满足实际的支护需要。
满足支护要求。
这样，6104高档工作面需兀型梁429根+超前40根+端头16根=485根。
工作面需液压支柱1716根+超前120根+端头48根=1884根。
10%的备用梁（100根）液压支柱（200根）。
第二节工作面顶板控制
1、工作面支架布置方式
（1）工作面选用LDW18型单体液压支柱配合HDL-2600型∏型梁支护顶板，∏型梁布设方式为迈步式错梁支护，迈步距1.2m，梁下两柱柱距（中心距）1.2m，正悬臂1.0m，倒悬壁0.2m。
（2）工作面采用“三四排”支柱控顶，顶板破碎时用菱形网铺设。
最大控顶距为3.7m，最小控顶距为2.9m，循环推进为0.8m，放顶步距0.8m，排距0.8m。
（3）工作面煤壁不得留有伞檐。
如遇冒顶处和顶板不平整时，要用圆木背实，不可空顶、悬顶或硬顶支柱使梁子接顶。
⑷对顶板冒落而不实的部分必须使用坑木及时打木垛，预防顶板大面积垮落而压塌支柱。
二、顶板来压时的支护措施
⑴在采煤过程中，必须检查并注意顶板及周围情况。
若发现明显来压现象必须停止采煤工作，加强工作面支架的维护，适当加密工作面支护，加设贴帮支柱,正常情况下工作面一梁二柱,当顶板压力增大时,加密支柱。
⑵当采空区悬顶长度大于10m时，则工作面悬顶段沿倾斜方向打丛柱，丛柱的间距5m；当悬顶段达1５ｍ时，采用打木垛，木垛间距为5m，并及时报矿领导研究采取强制放顶措施。
第三节回采巷道及端头顶板管理
一、工作面支护说明
工作面基本支架采用错梁式一梁两柱支护，同步梁中心距700mm，交错梁中心距350mm，落山带帽点柱戗柱间距700mm，柱帽规格400×200×100mm。
梁柱支设的技术要求：
2.6m∏型梁与单体柱接触要吻合，梁下两柱间距1.2m，伸向煤壁的梁头距支柱1.0m（即正悬臂），落山梁头距支柱0.2m（即倒悬臂）．戗柱支设时要与∏型钢梁距不大于0.35m，并且支柱底位置距落山侧梁头为0.2m。
戗柱底与基本支架在一直线上，基本支柱把手统一向上山，注液嘴统一向落山，所移梁头全部接顶。
切顶线密集柱间距0.35m（中心距），工作面遇顶板破碎地段时，要加强工作面支架的维护，适当加密工作面支护。
二、两顺槽维护
①、两顺槽必须设专人进行日常维护，随时观察巷道变化情况，并及时进行维护。
②、对顶板来压增大地段需要加强支护时，应及时加设。
③、维护两顺槽时必须由2—3人协作作业，严格执行敲帮问顶制度。
三、两顺槽超前维护
两顺槽20m范围内，采用3.2mπ型梁，一梁三柱进行超前支护。
超前支护梁、柱必须成直线，距上下帮各为700mm，柱距为1000mm。
如有巷道冒顶处用木垛接顶。
四、特殊支架及两顺槽上下安全出口支护
机头机尾支架，工作面机头机尾上方的支架采用四对八梁，3.2m∏型梁交错迈步的一梁三柱支护，同步梁间距0.45m，对梁间距100mm。
视两端头顶板控顶距大小的情况，在3m范围内进行一梁三柱支设，加强对安全出口的支护，同时保证机头、机尾的设备正常循环作业、正常推移，机头、机尾设专人负责支护。
安全出口高度不小于1.6m,宽度为0.7米。
五、工作面初次来压及周期来压的管理措施
（1）在采煤和放顶工作中，必须首先检查并时刻注意顶板及周围情况，若发现有明显来压现象，必须停止采煤和放顶工作，加强对工作面支架的维护。
（2）当煤壁出现片帮，顶板掉碴时，说明初压来临，这时要严密观察顶板动向，初次来压要加强切顶中的支护强度与密度。
维护时注意加点柱数量，煤帮加贴帮柱。
维护好工作面支架后，在周期来压期间要加快推进速度，以甩掉顶板压力，加强支护，尽量不在此期间由各种原因影响循环作业。
（3）、周期来压时的顶板控制
1>、周期来压步距约为10-25米左右。
2>、周期来压明显时，在支架顶梁下加打单体液压支柱。
严格检查支架和端头支护的可靠性，接顶严实，达到初撑力要求。
3>、工作面底板松软时，采取给支柱下穿铁鞋或木鞋，视压力情况而定。
4>、加快工作面推进速度，尽快摆脱压力影响区。
5>、两巷内必须存放一定数量的坑木，并备有足够数量的单体液压支柱。
六、末采与回收
当工作面推进至停采线，机组割完最后一刀煤时，溜子向煤壁推移300mm，机组停在机头，将网铺至煤帮并使之下垂。
调直调平工作溜则，及时清理工作面杂物。
畅通两安全出口。
移梁后在前探梁下打贴帮柱，形成倒悬壁支架，同时工作面收成最小控顶距，而后拆机组、机组电缆、水管、挡煤板、铲煤板、移溜器、链则、溜则机头、机尾设备，最后拆输送机。
当工作面设备全部运出之后，在工作面每隔5-8米打一个1.2m×1.5m方形木垛,同时加强工作面机头、机尾上、下安全出口支护,从中部开始向两端或从机头向机尾采用后退式回柱放顶回收工作面梁柱，在工作面回收时,必须制定回收计划及安全技术措施，并由队长亲自组织进行执行,由调度室、安监站、瓦斯队派专人监督，发现问题及时处理。
回收结束后，由通风队及时密闭两顺槽。
七、备用支护材料数量及存放地点
工作面备用单体液压柱、∏型梁数量不小于基本支护的10％，用料应整齐存放在回风顺槽两侧，回风顺槽内距工作面30m一50m范围内，必须经常存放有备用材料，其中，单体液压支柱200根，2.6m∏型梁100根，400mm×200mm×100mm柱帽100块，背板材料100块，材料必须随用随补，严禁短缺。
工作面每日所需材料应根据当时工作面情况及时运到，并在回风顺槽内分类挂牌码放整齐，不得影响行人、运料和通风。
八、回柱放顶方法及措施
a、初次放顶
当工作面推进一段距离后，直接顶塌落高度达采高的1.5倍以上时，长度达工作面全长时，即可认为初次放顶结束，当其悬顶长度l0m时，则在工作面悬顶段沿倾向每5m架设一个木垛，移木垛时要先架后拆，并在切顶线靠采空区侧每隔lom打一根信号柱，每班派1至2名有经验的老工人专职巡回观察顶板，贴帮柱柱距根据情况保持1m一1.5m，若超过l0m则报矿研究采取措施后再强制放顶，初次放顶期间，段与段之间不得对头放顶，安全距离不小于15m，作业人员不得进入老塘取柱，点柱的顶部退回切顶线为0.2m。
b、正常放顶
（1）回柱放顶顺序必须严格执行自下而上、由里向外的原则。
（2）回柱放顶必须两人配合、一个负责安全、一人放顶。
放顶前必须先观察顶板及周围支架情况，并预先整改好退路及放顶地点5m以上范围的支架，使之迎山有力，支设牢固，确保安全后，方可进行正常放顶，回柱人员撤柱时，必须站在所撤支柱的斜上方，并时刻保持退路畅通，在放顶处5m范围内不得进行与其它工序无关的作业。
（3）放顶各分段距离不得小于15
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