3采煤工作面作业规程.docx
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3采煤工作面作业规程
平禹煤电公司二矿
采煤工作面作业规程
编号：
采002号
工作面名称：
32010
修编人：
李要辉
施工负责人：
杨建设
总工程师：
汪国强
主管矿长:
黄嵩
修编日期：
年月日
批准日期：
年月日
执行日期：
年月日
32010采煤工作面作业规程会审签字表
时间
地点
主持人
单位
姓名
职务
职称
签字日期
技术科
安检科
通风科
机电科
地测科
调度室
采煤矿长
机电矿长
生产矿长
总工程师
安全矿长
矿长
审批意见：
目录
第一章概况…………………………………………………………………5
第一节工作面位置及井上下关系………………………………………5
第二节煤层………………………………………………………………6
第三节煤层顶底板………………………………………………………7
第四节地质构造…………………………………………………………8
第五节水文地质…………………………………………………………8
第六节影响回采的其它因素……………………………………………8
第七节储量及服务年限…………………………………………………10
第二章采煤方法……………………………………………………………10
第一节采面巷道布置……………………………………………………10
第二节采煤工艺…………………………………………………………10
第三节设备配置…………………………………………………………14
第三章顶板控制……………………………………………………………15
第一节支护设计…………………………………………………………15
第二节工作面顶板控制…………………………………………………18
第三节回采巷道及端头支护的管理……………………………………20
第四节矿压观测…………………………………………………………22
第四章生产系统……………………………………………………………23
第一节运输………………………………………………………………23
第二节“一通三防”与安全监控…………………………………………25
第三节排水………………………………………………………………28
第四节供电………………………………………………………………28
第五节照明通信…………………………………………………………31
第六节液压………………………………………………………………32
第五章劳动组织及主要技术经济指标…………………………………33
第六章煤质管理…………………………………………………………34
第七章安全技术措施……………………………………………………35
第一节一般规定…………………………………………………………35
第二节采煤安全技术措施………………………………………………36
第三节防治水……………………………………………………………38
第四节爆破……………………………………………………………39
第五节一通三防…………………………………………………………42
第六节运输管理…………………………………………………………44
第七节机 电……………………………………………………………47
第八节其 它……………………………………………………………50
第八章初采、初放安全技术措施………………………………………57
第九章灾害应急措施及避灾路线………………………………………64
第十章工作面收尾安全技术措施………………………………………65
第十一章安全技术补充措施………………………………………………66
附图：
1、煤岩综合柱状图
2、风、机巷及切眼素描图
3、采面巷道布置示意图
4、炮眼布置示意图
5、采面顶板管理支护图、剖面图
6、供电系统示意图
7、劳动组织图表
8、正规循环作业图表
9、运煤、运料路线示意图
10、通讯系统示意图
11、通风系统示意图
12、安全监测装备布置示意图
13、防尘系统示意图
14、避灾路线示意图
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
32010采煤工作面开采水平为三水平，开采采区为三2采区，位于三2皮带下山以东，上部为31050采面和31060采面采空区，西部、下部为F1断层，东部未开采。
工作面走向长1065m，倾斜长175m，机巷标高为-402.468m～-409.14m，风巷标高为-340.46m～-360.575m，地面位于王家湾、石板沟以北，鸿畅北沟以西，硐沟以东，标高为＋140.0～168.8m，地面有村庄分布，根据计算回采对地面无影响，不会对地面引起塌陷区。
工作面位置及上下关系表
水平名称
三水平
采区名称
三2采区
地面标高（m）
+140.0～+168.8
井下标高（m）
-340.46～-409.14
地面
相对
位置
位于王家湾、石板沟以北，鸿畅北沟以西，硐沟以东
回采
对
地面
影响
地面有村庄分布，回采对地面无影响，不会对地面引起塌陷区。
井下位置及与四邻关系
位于三2皮带下山以东，上部为31050采面和31060采面采空区，西部、下部为F1断层，东部未开采。
走向长（m）
1065
倾斜长（m）
175
面积（m2）
159215
第二节煤层
本工作面设计开采煤层为五2煤层，通过钻孔资料和掘进时巷道实际揭露情况分析，该工作面煤层走向90°（270°），倾向180°，倾角15°－17°，平均16°，全区煤层总厚度1.2－1.6米，平均1.4m，硬度2－3，结构较简单，煤层赋存较稳定，工作面下段局部有薄煤带及夹矸，会给回采带来一定影响。
煤层情况表
煤层厚度
（m）
1.2---1.6
煤层结构
简单
煤层倾角
（°）
15―17
1.4
16
煤层硬度系数（f）
2――3
煤种
主焦煤
稳定程度
较稳定
煤层
情况
描述
该工作面煤层属二叠系上统石河子组，开采煤层为五2煤层，煤层颜色灰—半暗，顶部多为致密薄层状暗煤，夹少许镜煤条带，中部较疏松，含炭质泥岩碎片，下部高亮煤增多，条带结构明显，节理面常含有星状黄铁矿薄膜，裂隙为网脉状方解石充填，从钻孔和巷道揭露的煤层资料分析，局部有薄煤带及夹矸，煤层赋存较稳定。
第三节煤层顶底板
该工作面直接顶为砂质泥岩，厚度15.06m，根据直接顶分类指标该顶板为2类顶板，硬度系数5f，属中等稳定顶板，基本顶厚度6.47m，硬度系数6－8f，属一级顶板，直接底砂质泥岩，硬度系数5f，属中硬底板。
煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石性质
厚度/m
特征
基本顶
中粒砂岩
6.47
灰白色，厚层状，以石英为主，长石次之，钙硅质胶结，具明显斜层理，次棱角状颗粒，含有少量暗色矿物及云母片。
直接顶
砂质泥岩
15.06
灰色、块状，含有植物化石，含砂不均匀，含有鲕状，下部0.2米的炭质泥岩。
直接底
砂质泥岩
2.53
灰色、块状，含植物化石
基本底
细粒砂岩
1.5
灰色，以石英为主，长石次之，钙硅质胶结，具隐性层理，次园状颗粒，含有暗色矿物。
附图：
32010采面煤系地层综合柱状图
第四节地质构造
根据掘进时巷道实际揭露和钻孔资料分析，该工作面无大的地质变化，在机巷486－506m和1005－1015m为薄煤带，993－996米为无煤带，将会给回采带来一定影响。
附图：
机风巷及切眼素描图
第五节水文地质
一、水文分析：
该工作面开采煤层为五2煤层，水文地质条件简单，回采时有少量底板水，不会给回采带来影响，当工作面推过原三1皮带下山时，受三1上部采空区影响，工作面涌水量有所增加，同时工作面回采期间将通过0022和0458钻孔，根据钻孔封孔资料知，钻孔封孔良好，无水源补给。
二、工作面用涌水量：
根据机风巷及切眼掘进情况，预计工作面正常涌水量0.3m3/h，最大涌水量2m3/h。
第六节影响回采的其它因素
一、影响回采的其它因素：
根据河南省煤炭管理局《关于2007年度国有重点煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》（豫煤安【2007】975号）及三2采区采煤工作面瓦斯、二氧化碳涌出情况知，工作面瓦斯绝对涌出量为1.49m3/min，相对瓦斯涌出量2.47m3/t，CO2绝对涌出量为0.31m3/min，相对涌出量为0.55m3/min，煤层为不易自燃煤层，煤尘具爆炸性，爆炸指数为22.39%，无地温、冲击地压影响。
影响回采的其它因素
瓦斯
低瓦斯矿井
CO2
低CO2矿井，涌出量极小
煤层爆炸指数
具有爆炸性，爆炸指数26.27％
煤的自燃性
不易自然煤层
地温危害
无
冲击地压
无
二、地质部门对工作面回采过程中的具体建议：
1、该工作面顶板较破碎，回采过程中应加强顶板管理。
该工作面顶板较破碎，回采过程中应加强顶板管理。
2、回采过程中，如遇地质变化及时向技术科报告。
3、回采过程中，如遇地质变化及时向技术科报告。
第七节储量及服务年限
一、储量：
该工作面工业储量为357888吨。
炮采工作面的回采率为97％计算，可采储量为347151吨，
二、采煤工作面服务年限：
工作面服务年限＝可采储量／月计划产量＝347151／26000＝13.5个月。
第二章采煤方法
第一节采面巷道布置
一、工作面采用走向长壁布置，运输巷、回风巷、切眼沿煤层底板掘进，运输巷、回风巷采用梯形工字钢棚、锚网混合支护，工字钢段：
净口2.4米，下宽3.4米，巷高2.4米，棚距0.7米，锚网段：
净宽3.4米，净高2.4米，切眼采用单体柱配2.2米π型梁支护，一梁两柱，棚距0.6米，高度1.3米。
附图：
32010巷道平面布置图
第二节 采煤工艺
一、采煤工艺：
本工作面采煤工艺为煤电钻打眼，爆破与人工攉煤相结合，刮板和皮带输送机运煤。
二、采高和循环进度：
1、采高：
工作面沿顶回采，采面采高控制在1.4～1.6米，初采初放期间采高在1.6米以内。
2、循环进度：
1.0米
三、落煤：
1、落煤方式：
爆破与镢头相结合。
2、装煤方式：
炮落和人工装煤相结合，爆破装煤率30％―40％。
3、顶板控制方式：
采用单体柱配合2.2米π型梁，错梁直线柱对棚支护。
四、炮眼布置方式及爆破方式
（1）炮眼布置方式：
采用双排三花眼布置。
（2）爆破方式：
串联放炮，瞬发正向爆破。
炮眼说明表
炮眼布置方式
三花眼
爆破方式
正向
联线方法
串联
一次放炮炮眼数
不大于4个
装药
种类
乳化炸药
装药量
顶眼
0.225kg/眼
底眼
0.3kg/眼
炮眼封泥长度
不小于700mm
附图：
炮眼布置三视图
五、装、运煤方式：
工作面放炮后，工人将爆落的煤装入SGB420/40X型刮板输送机，由刮板输送机运出工作面，由SGB420/40X型刮板输送机和SPJ-800型带式输送机运出机巷，经三2皮带下山SPJ-800型皮带运至采区煤仓，由三2运输巷经三2皮带改造上山、皮带井运到地面。
六、工作面支护及采空区处理
（一）工作面支护
1、支护形式：
单体柱配合2.2mπ型梁，错梁直线柱对棚支护。
2、支护质量：
（1）、工作面必须做到“三直、一平、两畅通”，三直即煤墙直、支柱直、溜子直；一平即溜子铺平；两畅通指行人巷和上、安全出口畅通。
（2）、工作面支护采用二梁五柱支护，工作面支柱打成直线，主棚一梁三柱或二柱，副梁一梁二柱，主、副棚的间距为0.2m，排距（中-中）1.0m，偏差不大于±100mm，柱距为0.6m，端面距不大于200mm。
新暴露的顶板要及时支护，严禁缺梁少柱。
（3）、π型梁必须垂直煤壁并接顶严密，支柱必须打在梁头的第四个缺口处即0.1m，三用阀垂直煤壁，放液口朝向老塘，手把必须朝上，方向一致。
（4）、贴帮柱每隔一棚打一根、密集柱在末排柱每隔两棚在两梁中间打一根戴帽点柱，顶板破碎时，贴帮柱必须齐全。
贴帮柱、密集柱架设及时、齐全，严禁短缺。
（5）、支柱必须迎山有力，初撑力不低于90KN，迎山角2о－3о，不得退山或过山，支柱防倒绳上齐全。
（6）支柱、π型梁编号管理，牌号清晰，支柱梁备用数不小于在用数的10%。
（7）、工作面支柱必须全承载，支柱必须与采高相适应，严禁超高使用。
（8）、π型梁接顶严密，每棚上串杆、荆芭各2块，串杆倾向排列，荆芭走向排列。
（9）、在用支柱必须保证完好，不漏液、不自动卸载，无外观缺损。
（10）、底板松软时，支柱穿柱鞋。
（11）、不得使用折损的坑木，损坏的顶梁和失效的支柱，一旦发现立即更换。
（12）、工作面压力大时，必须增加支护密度。
（13）、备用材料码放整齐，并挂牌管理。
（二）采空区处理：
工作面采空区处理采用全部垮落法处理。
局部悬顶面积大于10m2时，必须在老塘侧加打密集柱，局部悬顶面积大于（15×5）m2
时，必须停止采煤，强制放顶。
（三）工艺流程：
提前3小时打眼――装药――回柱放顶――爆破――移梁打柱――攉煤――推溜――打柱――清煤。
（四）采煤工作面正规循环生产能力
W=L×S×H×R×C
=176×1×1.4×1.6×97%
=382
式中W――――工作面正规循环生产能力，T
L――――工作面平均长度，M
S――――工作面循环进尺，M
H――――工作面设计高度，M
R――――煤的密度，T/M3
附图：
32010炮采工作面支护布置图、
支柱迎山角示意图
第三节设备配置
工作面使用MZ1.5型煤电钻打眼，选用SGB420/40X刮板输送机，腰巷、下切眼、机巷采用SGB420/40X刮板输送机和SPJ-800皮带输送机运煤。
工作面机电设备置表
设备名称
规格型号
单位
数量
主要参数
备注
煤电钻
MZ1.5
台
2
额定电压：
127V
额定功率:
1.5KW
工作面刮板输送机
SGB420/40X
部
2
额定电压:
660V
额定功率:
40kw
输送量：
100T/min
链速：
0.86m/s
机巷刮板输送机
SGB420/40X
部
1
额定电压:
660V
额定功率:
40kw
输送量：
100T/h
链速：
0.86m/s
机巷胶带输送机
SPJ-800
部
3
额定电压:
660V
额定功率:
37kv
输送量：
200t/h
带速：
1.6m/s
乳化液泵站
BRW80/20
台
1
额定电压:
660V
额定流量:
80L/min
额定工作阻力：
20mpa
功率：
37kw
回柱绞车
YBJ-7.5
台
2
额定电压:
660V
额定功率:
7.5kw
牵引力：
5000kg
绳速:
10.5m/min
附图：
工作面设备布置图
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、单体柱支护强度验算
1、采用经验公式计算验算：
Pt=9.81×h×r×k
=9.81×1.4×2.5×8
=274.68
式中pt---工作面合理支护强度KN/m2
h---采高取1.4米
r---顶板岩石的密度，一般去2.5t/m3
k---工作面支柱应支护的上覆岩层厚度与采高之比一般为4-8
2、参考32020工作面观测资料，选择工作面矿压参数见表7，最大平均支护强度为286.5kn/m2。
3、根据以上计算和数据观测，286.5>274,因此工作面支护迁都应大于286.5kn/m2
4、支柱实际支撑能力
Rat=kg×kHz×kb×kHz×ka×R
=0.99×0.95×0.9×1.0×0.95×300
=241.2
式中Rat---支柱实际支撑能力KN/根
kg---工作系数取0.99
KHz---增阻系数取0.95
Kb---不均匀系数取0.9
KHz---采高系数取1.0
Ka---倾角系数取0.95
R---支柱额定工作阻力取300KN
矿压参数参考表
序号
项目
单位
同煤层实测
本面选取或预算
1
顶地板条件
直接顶厚度
米
3
2-4
基本顶厚度
米
13
10
直接底厚度
米
0.76
1
2
直接顶初次跨落步距
米
0度
0
3
初
次
来
压
来压步距
米
20
20
最大支护强度
Kn/m2
286.5
286.5
最大平均顶底板移近量
毫米
80
80
来压显现
不明显
不明显
4
周
期
来
压
来压步距
米
50
50
最大支护强度
Kn/m2
286.5
286.5
最大平均顶底板移近量
毫米
80
80
来压显现
不明显
不明显
5
平时
最大平均支护强度
Kn/m2
115
115
最大平均顶底板移近量
毫米
60
60
6
直接顶悬顶情况
米
0
0
7
底板容许比压
map
3.7
3.7
8
直接顶类型
类
2
2
9
基本顶
类
1
1
10
巷道超前影响的范围
米
20
20
5、工作面合理的支护密度
n=Pt/Rat
=274.68/241.2
=1.14棵
n---支柱密度根/m2
Pt---支柱实际支撑能力KN/根
6、根据集团公司要求，工作面基本支架的排距为1.0米，则基本支架的柱距：
L柱=1.0÷（L排×n）
=0.877
式中L柱----工作面支柱的柱距m
根据以上计算，取支柱的柱距为0.6m。
7、合理控顶距的选择：
根据该工作面顶底板条件，该工作面采用四排柱管理，边采边放。
8、柱鞋选择：
Φ＝200
=200×
=283.7
Φ—柱鞋直径，mm
Q—底板比压，取3.7Mpa
根据以上计算，柱鞋取300mm。
9、支护设备的选择：
采用DW16（20、25）-300/100型外注式单体液压支柱，支柱工作阻力214KN，额定承载能力300KN，顶梁采用2.2米π型梁，额定承载能力300KN。
二、乳化液泵站的设计：
1、泵站及管路的选型：
该工作面选用乳化液泵为BRW80/20型液压泵对采面进行供液，数量一台，两泵一箱；管路选用三层钢丝网的高压管，耐压20MPa,直径为19或直径为16的高压管。
BRW80/20型液压泵主要技术指标：
额定电压:
660V
功率：
37kw
额定流量:
80L/min
额定工作阻力：
20MPa
2、泵站安装位置：
乳化液泵站安装在采面风巷距工作面煤壁向外200米处，工作面每推进100m外移一次，泵站到超前支护液压管路为直径19mm高压管，工作面及机巷超前支护液压管路为直径16mm高压管，工作面每50米安设截止阀一个。
3、泵站使用规定：
乳化液泵站和液压系统完好，不漏液，压力≥18Mpa，乳化液浓度不低于2％～3％，使用乳化液自动配比器，有现场检查手段，配液用水为中性水，且泵站周围不得有积水、杂物。
第二节工作面顶板控制
一、控顶方法：
1、控顶方法：
单体液压支柱DW16-300/100配合DFB2200/300金属顶梁控制顶板,正常回采时控顶距为3.2m，放顶步距为1.0m，支柱初撑力不小于90KN,支柱迎山角2°－3°。
2、煤壁平直，与顶底板垂直。
伞檐长度超过1米时，其最突出部分不超过150毫米，伞檐长度在1米以下时，其最突出部分不超过200毫米。
3、顶板管理：
顶板管理参数
项目
阶段
控顶距/m
初撑力
（KN*棵-1）
放顶距（m）
顶底板
移近量（mm*m-1）
端面距（mm）
底板比压（MPa）
最大
最小
初次放顶
3.2
2.2
90
1.0
＜100
小于或等于300
3.7
正常回采
3.2
2.2
90
1.0
＜100
小于或等于300
3.7
4、材料规格：
材料规格见下表
材料规格表
项目
支柱型号
顶梁型号
柱鞋型号
柱距
排距
参数
DW16（20、25）300/100
DFB2200/300
DFB3000/300
DFB3600/300
mm
mm
mm
300
600
1000
项目
支护密度
支护强度
初撑力
棵/m2
kN/m2
kN/棵
名称
规格（cm）
参数
1.28
294.3
90
方木
15×15×100
背板
10×15×100
串杆
Ф3×100
荆芭
35×100
二、回柱放顶方法
（一）回支柱方式
采用人工手拉进行回柱
（二）回柱顺序
回柱自下而上，由里向外，由老塘侧向煤壁进行。
（三）操作方法
挂拉柱器――卸载――拉柱――回收π型梁。
（四）、技术要求
1、回柱时，人员必须站在支架牢固、顶板完整的安全地点并事先找好退路，确保畅通，坚持先支后回、先下后上、先里后外、先回柱后回梁的原则。
2、回柱时，要求安全、快速地将支柱、梁回出。
3、回柱放顶工作严格按要求及时进行，如悬顶超过规定应在末排支柱中间加打密集支柱（详见第七章第八节中的回柱放顶措施）。
4、回柱人员应站在回柱点上方的控顶区内，用卸载手柄把支柱回掉后迅速拉出，顺序为先回密集后回基本柱，密集柱回掉后及时打设下排密集柱，回掉的支柱必须及时打设在顶板上，严禁平放在底板上或斜靠在支柱上。
5、严禁用手镐或其它工具代替卸载手把卸载，如支柱三用阀损坏或活柱被压不能卸载时，严禁生拉硬拽，必须采用掏底或挑顶的方法将支柱回出。
6、回柱期间，若工作面压力增大时，严禁回柱放顶，必须及时采取措施进行加固后，压力较大有冒顶预兆时，将人员撤到安全地点，待压力稳定后，经班长检查确保安全后，方准人员进入工作面工作。
（五）、特殊支护：
根据工作面顶板条件，该工作面采用的特殊支架有：
木垛、密集支柱、等。
1、木垛：
在工作面初次放顶，初次来压和周期来压时，工作面刮板输送机机头处、机尾处及工作面沿倾斜每间隔5～8m必须分别打设一个木垛，方木规格：
用φ140～160mm，长1.0m的方木，木垛压成“井字形”,在工作面正常推进时，如遇地质变化或局部出现压力较大，必须压木垛控顶。
要求：
木垛靠老塘侧必须沿放顶线打齐打直，与顶底板垂直，接顶密实且压点在一条线上，严禁将木垛压在浮煤浮碴上。
2、
升级会员 