中厚煤层一次性采全高作业规程.doc

s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 1 第一章：概第一章：概 况况 第一节第一节 工作面位置及井上下关系工作面位置及井上下关系 表 11：工作面位置及井上下关系表 水平名称+669m采区名称南条带三采区 地面标高 （m） 1150.01325.0工作面标高(m)613.0665.0 煤层名称 15#埋藏深度(m)518685 地面的 相对位置 本工作面地表位于石家山以东，弯进咀以南，北山 梁以西，李家梁以北的山梁沟谷地带。 回采对地面设 施的影响 本工作面上方有高压电力线横穿本工作面中部，工 作面回采时会对高压电力线及其设施产生破坏作用。 井下位置及与 四邻关系 本工作面位于一矿南条带三采区东南部，东部为二 采区采区边界，南部为西大巷保护煤柱，西部为本采区 采区大巷，北部为 s8308 回采工作面（未掘进） 。对应上 方为三矿 3#煤 72106 回采工作面（已回采） 、72108 回采 工作面（已回采） 、72110 回采工作面（已回采） 。 走向长度 （m） 1023 倾斜长度 （m） 220 面积 （m2） 225060 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 2 第二节第二节 煤煤 层层 表 12：煤层情况表 第三节第三节 煤层顶底板煤层顶底板 表 13 煤层顶底板情况表 顶、底板 名 称 岩 石 名 称 厚度 （m） 特 征 老 顶深灰色石灰岩12. 70 灰色，致密，坚硬，裂隙发育，充填物 为方解石脉，含动物化石。中间夹两层 黑色泥岩。 直接顶黑色泥岩0.85黑色，致密，性脆。 伪 顶 伪 底 直接底灰色泥岩0.95灰色，含植物化石。 老 底灰白色细砂岩5.30灰白色，坚硬，具水平层理。 6.356.60113煤层厚度 （m） 6.51 煤层结构 (m) 5.08（0.14 ）1.29 煤层倾角 （） 6 开采煤层15#煤种wy3稳定程度稳定 煤层情 况描述 本工作面煤层赋存稳定，结构复杂，上部含一层较稳定的 夹石，中部含一层较稳定的夹石，下部含一层极不稳定的夹石， 煤层总厚度最大 6.60m，最小 6.35m，平均煤厚 6.51m。煤层 节理发育。 煤层节理产状：30470。 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 3 标 层 志 层 最大最小 平 均 界系统组 地 层 单 位 柱状 岩石名称 厚 岩性描述 古 生 界 石 炭 系 上 统 原 组 2.502.10 22.4019.46 1.421.16 5.304.60 0.600.52 2.700.48 10.702.00 11.7010.90 3.600 2.500 3.301.80 4.403.30 3.300.60 6.606.35 1.140.75 7.303.30 太 注：此柱状系根据001、002号钻孔资料及巷道实际揭露资料综合编制而成。 s8310工作面综合柱状图 灰色石灰岩 灰白色 煤 灰白色 灰色石灰岩 煤 灰白色 黑色泥岩 黑色泥岩 灰色石灰岩 煤 灰白色 灰色，致密，坚硬，富含方解石脉，含动物化石。 灰白色，坚硬，水平层理发育，顶部夹薄层砂质泥岩。 黑色，含有一层夹石。 灰白色，成分以石英为主。 灰色，致密，坚硬，富含方解石脉，中部夹少量泥岩，含动物化石。 灰白色，成分以石英为主，含少量黑色矿物，泥质胶结。 黑色，致密，底部含钙质，夹方解石脉，含植物化石。 灰色，致密，坚硬，含方解石脉。 灰色，致密，坚硬，裂隙发育，充填物为方解石脉，含动物化石。 灰色，含植物化石。 灰白色，坚硬，具水平层理。 黑色，以亮煤为主，条带状结构，半光亮型煤。 黑色，以亮煤为主，煤层结构5. 08(0. 14)1. 29。 黑色，致密，底部含钙质，含植物化石。 细砂岩 砂质泥岩 细砂岩 粉砂岩 细砂岩 煤层结构：0. 50（0. 30）0. 49 灰色石灰岩 0.900.80 黑色泥岩 黑色，致密，性脆。 5.304.60 黑色泥岩 黑色，致密，底部含钙质，含植物化石。 灰色石灰岩 灰色，致密，坚硬，裂隙发育，充填物为方解石脉，含动物化石。 黑色泥岩 黑色，致密，底部含钙质。 累 厚 灰色 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 4 第四节第四节 地质构造地质构造 一、地质构造情况：一、地质构造情况： 本工作面总体为一向斜构造，局部发育有次一级的向、背斜构造。 工作面掘进过程中共揭露挠曲构造 5 条，断裂构造 7 条，具体位置见 s8310 回采工作面煤层底板等高线图 ，圈定在回采工作面内的挠曲 3 条，断裂构造 5 条，产状要素、落差、对回采的影响程度详见下表。 据坑透分析工作面内隐伏四条正断层，编号为 kf2、kf9 落差接近 1/2 煤厚，不排除挠曲可能，对回采有一定影响；kf1、kf5 的落差小于 1/2 煤厚，不排除挠曲可能，对回采影响不大。具体位置见s8310 回 采工作面煤层底板等高线图 。 岩层节理产状：304 70 表 14：地质构造情况表 构造名称走 向倾 向倾 角性质 落差 （m） 对回采的影响程度 f1 断层11565逆断层3.5有一定影响 f2 断层15540逆断层7.0有较大影响 f3 断层 32645 逆断层0.8影响不大 f4 断层 29870 逆断层3.0有一定影响 f5 断层9845逆断层1.5有一定影响 n1 挠曲31725挠 曲3.0有一定影响 n2 挠曲30525挠 曲7.5 有较大影响 n3 挠曲23730挠 曲3.0 有一定影响 二、陷落柱及冲刷带对回采的影响：二、陷落柱及冲刷带对回采的影响： s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 5 本工作面在掘进过程中揭露一个陷落柱，并圈定在回采工作面内。 进风巷揭露陷落柱 x1，预计长轴为 27. 5m 左右，对回采有很大影响； 具体位置见s8310 回采工作面煤层底板等高线图 。 本工作面在掘进过程中未揭露冲刷构造。 第五节第五节 水文地质水文地质 一、本工作面水文地质条件比较简单，主要充水因素为：一、本工作面水文地质条件比较简单，主要充水因素为： 1、含水层水：本工作面上方灰岩、怪砂岩、灰岩，均属局部 2 k 3 k 裂隙含水层。工作面推进到低凹处时可能会有顶板淋头水及落山出水现 象。 2、采空区积水：本工作面上方为三矿 3#煤采空区，位于工作面东 部，可能存在少量积水。 3、钻孔：工作面上方有 001 号钻孔，若钻孔封孔不良，含水层水、 采空区积水可能沿钻孔溃入本工作面。 二、工作面防治水措施二、工作面防治水措施: 1、对于工作面上方局部裂隙含水层水，在工作面推进到低凹处时 可能会有顶板淋头水及落山出水现象，要做好防排水准备工作。 2、采空区积水：本工作面上方为三矿 3#煤采空区，位于工作面东 部，可能存在少量积水。在回采至低凹处可能出现淋头水，要加强防排 水准备工作。 3、工作面上方有 001 号钻孔，若封孔不良，可能导水。工作面回 采至钻孔附近时要加强观测，并做好防排水准备工作。 4、工作面有积水时，要安设潜水泵，及时排除积水。 5、工作面在回采期间，若发现突水预兆，必须立即停止作业，及 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 6 时向矿调度室汇报，撤出所有受水害威胁地点的人员，待查清原因及险 情排除后，再恢复生产。 三、涌水量：三、涌水量： 本工作面主要充水因素有：地表河流、含水层水、采空区积水、巷 道积水等。工作面正常涌水量为 1.0m3/h，最大涌水量为 15.0m3/h。 第六节第六节 影响回采的其它因素影响回采的其它因素 一、影响回采的其它地质情况：一、影响回采的其它地质情况： 其它影响因素主要是瓦斯因素，由于上方煤层的开采，本煤层瓦斯 得到一定程度释放。随着开采强度的不断加大，瓦斯绝对涌出量也会随 之增加。 表 15 影响回采的其它地质情况表 瓦 斯 绝对瓦斯涌出量 124.59m/min， 相对涌出量 16.31 m/t。 煤尘爆炸指数没有爆炸危险性 煤的自燃倾向性 类，不易自燃 地温危害16.0-23.0 煤 层夹 矸直接顶老 顶直接底抗压强度 （mpa）2017-253040801203040 二、存在的问题及建议：二、存在的问题及建议： 1、本回采工作面揭露了五条断层、三条挠曲构造，回采前队组提 前做好过构造准备工作，以保证安全生产。 2、采空区积水：本工作面上方为三矿 3#煤采空区，位于工作面东 部，可能存在少量积水。在回采至低凹处可能出现淋头水，要加强防排 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 7 水准备工作。 3、工作面回采前必须安设专用水泵及相应防排水设施。 4、本工作面局部地段煤层倾角较大，回采期间要适时调整好支架 坡度，防止丢煤或割底。 第七节第七节 储量及服务年限储量及服务年限 一、储量：一、储量： 工业储量 w总=lqh =10232206.371.4=2007085.08 吨 可采储量 w3=w总c=2007085.0893=1866589.12 吨 式中：w1、w2工业储量；w3可采储量；l工作面走向可采长 度；q工作面倾向可采长度；h煤层纯煤厚度；c工作面回采率； 容重 二、服务年限：二、服务年限： 可采走向长 1023m，设计日推进度为 5.6m，月推进度为 142.8m（按 30 天/月算，正规循环率为 85%） 工作面服务年限可采推进长度/设计推进长度 1023/5.6=182.7 (天) 服务期限大约 6.1 个月。 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第一章第一章 概概 况况 8 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方采煤方 法法 9 第二章：采煤方法第二章：采煤方法 第一节第一节 巷道布置巷道布置 s8310 工作面可采走向长度 1023m，倾斜长度 220m，工作面位于一 矿丈八三采区，工作面共布置四条巷道，一进两回加一条走向高抽巷。 附图 2-1：工作面巷道布置及生产系统图 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 10 丈丈丈 丈丈丈 丈丈丈丈 丈丈丈丈丈 丈 丈 丈 丈 丈 丈 丈 丈 丈 1023m 220m s8310丈丈丈 s8310丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈 丈丈丈 丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈丈 丈丈丈丈丈 丈丈 丈丈 丈丈 丈丈 丈 丈 丈 20m 60m 93m s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 11 一、工作面进风巷一、工作面进风巷： 进风巷支护形式为全锚支护，沿 15#煤层顶板布置，断面为矩形， 毛高 3.8m，净高 3.7m，毛宽 5.4m，净宽 5.1m。荒断面面积 20.52m2， 净断面面积 18.87m2。进风巷安装一部皮带输送机及一部转载机。 二、工作面回风巷：二、工作面回风巷： 回风巷支护形式为全锚支护，沿 15#煤层顶板布置，断面为矩形， 毛高 3.8m，净高 3.7m，毛宽 4.6m，净宽 4.3m。荒断面面积 17.48m2， 净断面面积 15.91m2。铺设轨道，安装一部梭车，用于材料设备的运输。 三、工作面尾巷：三、工作面尾巷： 尾巷支护形式为锚杆+锚索支护，沿 k2 岩层布置，断面为矩形，毛 高 2.4m，净高 2.3m，毛宽 4.1m，净宽 3.8m。荒断面面积 9.84m2，净 断面面积 8.74 m2。解决回风落山角瓦斯。 四、工作面高抽巷：四、工作面高抽巷： 高抽巷支护形式为锚杆+锚索支护，沿 11#煤老顶布置，断面为矩 形，毛高 2.4m，净高 2.3m，毛宽 3.3m，净宽 3.0m。荒断面面积 7.92 m2，净断面面积 6.90m2。用于抽放邻近层瓦斯。 附图 2-2：s8310 工作面巷道断面图 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 12 附图附图 2-22-2：s8310s8310 工作面巷道断面图工作面巷道断面图 进风巷断面图进风巷断面图 回风巷断面图回风巷断面图 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 13 内错尾巷断面图内错尾巷断面图 走向高抽巷断面图走向高抽巷断面图 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 14 第二节第二节 采煤工艺采煤工艺 一、采煤工艺： 本工作面采用走向长壁一次采全高综采自动化采煤法,全部跨落法 管理顶板。 二、工作面采高及循环进度： 工作面采高控制在 6.5m。割一刀煤、移一次架、推刮板输送机和 转载溜、放顶为一个正规循环，循环进度 0.8m。 三、工艺顺序： 采煤机从机头（尾） 自开缺口斜切进刀调上、下滚筒位置返 向割三角煤调上、下滚筒位置向机尾（头）全长割煤移支架支护。 1进刀方式: 采煤机自开缺口斜切进刀，斜切进刀距离为 20m。 附图 2-3：采煤机进刀示意图 、采煤机向机头(机尾)割煤时，采煤机前（后）滚筒割至距机头 （尾）20m 处时必须放慢牵引速度，并通知机头（尾）人员撤到端头支 架内。机头（尾）人员要时刻注意两端头顶板，发现问题及时通知采煤 机司机停止割煤，待问题处理后再开机(见图 2a)。 、采煤机割透机头(机尾)，同时距进风巷(回风巷)20m 处停止移 刮板输送机(见图 2b)。 、采煤机割透机头(机尾)后,调换上、下滚筒位置返回,通过刮板 输送机弯曲段滚筒切入煤体 (见图 2c)。 、然后将剩余刮板输送机推移到煤帮,并完成拉机头（机尾）工 作(见图 2d)。 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 15 e、采煤机再次调换上、下滚筒位置,向机头（机尾）割三角煤，完 成斜切进刀，并再次割透机头(机尾)（见图 2e） 。 f、割透机头(机尾)煤壁后，调换上、下滚筒位置,向机尾 (机头)， 正常割煤，推移刮板输送机机头（机尾） ，进刀结束（见图 2f） 。 进刀范围: d=2l采+l运弯 式中:d进刀距离，m； l采采煤机机身长，最大长度为 20m； l运弯刮板输送机弯曲段长度，取 21m； d=220+21=61（m） 近似地，进刀范围为 61m,约 35 架。 2、装运方式 采煤机割下煤由滚筒装入刮板输送机内，经刮板输送机、转载机、 进风皮带、采区皮带运至采区煤仓。 3、移架方式 本工作面采用电液控制支架，可实现以下三种移架方式：邻架控制 移架、成组控制移架、煤机和支架联动移架。 割煤时，支架随采煤机割煤逐架前移，采煤机前滚筒割过后及时将 伸缩梁和护帮板打开，做到及时支护。在移架过程中，则根据顶梁距煤 帮距离的大小，随时调整伸缩梁。移架后，支架要成直线状，且顶梁距 煤帮不大于 0.34m。升架将顶梁升平，做到接顶严密，并达到初撑力。 距采煤机后滚筒 35 架开始移架，按顺序逐架进行。在顶板破碎， 悬顶面积大时可在采煤机割过上刀后，及时将支架伸缩梁伸出，维护煤 帮顶板，保证其完整性。 4、移刮板输送机方式 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 16 本工作面可实现三种推溜方式：根据该套支架的功能可实现三种推 溜方式：邻架控制推溜、成组控制推溜、手动本架控制推溜。 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 17 s8310工作面采煤机进刀示意图 a b c d e f 附图附图 2-32-3 采煤机进刀示意图采煤机进刀示意图 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 18 推溜采用成组推溜时，每组设置不超过 5 架。推溜时，操作人员要协调 一致，确认待推溜段前后 5 架范围内架前和架间无人时，方可站在架内 进行操作，推溜过程严禁一次移到位。 移刮板输送机：移刮板输送机要滞后移架 1015m (运行时进行)， 移刮板输送机时将刮板输送机移至煤壁，不能将刮板输送机顶成急弯， 保证 812 架的弯曲段。移刮板输送机时必须与采煤机前进方向一致， 移刮板输送机后要成直线状(弯曲段除外)。推移刮板输送机的机头(尾) 时，用首(尾)过渡架的千斤及工作面中的支架千斤与转载溜的千斤同时 推动进行推移。移刮板输送机时推溜和移架要协调，其弯度不可过大， 一般 23 次移到位。 5、工作面两端头割三角煤方式 1）割机头、机尾三角煤时，必须保证将三角煤割透，保证顺槽底 板到工作面底板平缓过渡。 2）为了有效提高回采率，机头和机尾均采用圆弧过渡，逐步过渡 到底板，机头、机尾采高保持在 3.8 米，中间架采高保持在 6.51 米。 3）顶底板要割平，不能留台阶。 6、护帮板的使用要求 （1）护帮时可操作护帮液压阀，使护帮板下部贴紧煤壁，防止片 帮砸伤人员或设备。zy12000/30/68d 型支架，采用了三级护帮板，使煤 壁支护面积加大；另外工作面初采初放前，采高未达到设备套要求，严 禁使用三级护帮功能。 （2）割煤时机组上刀割过后及时伸出伸缩梁在底刀割过 34 架后 打开一级护帮板。 （3）端面距：根据本工作面设备配套及煤矿质量标准化要求， s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 19 s8310 工作面端面距340mm。 技术要求： （1）拉架时必须使支架保持一条直线。 （2）正常情况下采用跟机拉架，应滞后采煤机后滚筒 3-5 架；当 工作面来压，顶板破碎时采用追机拉架，应滞后采煤机前滚筒 2-3 架。 （3）工作面液压支架必须及时拉出，拉架时要带压擦顶拉架，保证 及时有效的维护顶板。 （4）拉架每次移一架，严禁在本架拉架；双向邻架操作采用电液控 制系统操作；手动移架使用架间电磁阀组进行操作，为邻架操作。成组 自动拉架采用电液自动控制系统，每六架为一组，拉架方式为：每一组 内自动拉出一架，且拉出以后，自动升架的压力必须达到初撑压力时， 才能降另外一架。拉架时操作人员必须站在支架立柱内侧，确认待操作 支架及两侧相邻两架共 5 架架间和架前无其他人员时，方可进行操作。 （5）移架过程中要及时调整支架，使其处于良好的支护状态，如发 生倒架咬架现象，需及时调整。 （6）移架时支架下降高度（200mm）以移动支架为原则，不得将支 架降架过多，以免发生咬架，移架过程中应随时调整支架。 （7）支架顶梁接顶面积要符合规定。 （8）割煤过程中，只准超前前滚筒三架收起护帮板。 7.移端头架和超前支架: 进风端头支架和两架过渡架与工作面支架并列布置，作业方式为一 刀一拉一推（即拉一次机头推一次转载机拉一次端头架） 。具体如下： 机组割透机头退出、移工作面普通架、移刮板输送机机头和转载机、移 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 20 过渡架、移端头架，完成一次拉机头。回风超前支架、端头支架和过渡 架与工作面支架并列布置，作业方式为一刀一拉一推（即拉一次机尾拉 一次端头架推一次超前支架） 。机尾端头支架和超前支架的移动步距必 须协调一致，要最大限度地减小两个顶梁之间的间隔距离。超前支架在 巷道居中布置，机尾的端头支架与超前支架不能同时降下。 三、工作面正规循环生产能力： 本工作面采长 l=220m，日循环进度 s=5.6m，煤层厚度 h=6.51m，煤 层容重 =1.40t/m3，工作面回采率 c=93%。 则：w=lshc=2205.66.511.4093%10442.5（吨） 日产量约为 10442.5 吨。 式中：w日循环生产能力；l工作面采长；s日循环进度 h煤层厚度；煤层容重；c工作面回采率。 第三节第三节 设备配备设备配备 本工作面为大采高一次采全高工作面，其主要设备配备如表 21 所 示，工作面设备布置图见附图 2-4： s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 21 s8310 工作面主要设备配备明细 序号设备名称型号单位 数 量 生产厂家 1 采煤机 sl1000 台 1 德国艾柯夫 2 液压支架基本架 zy1200030/68d 架 119 3 端头支架 zy1200022.5/45d 架 7 6 过渡支架 zy1200026/56d 架 4 平顶山煤机厂 7 刮板输送机 sgz1250/21000 部 1 8 转载机 szz1350/525 部 1 9 破碎机 plm4000 台 1 10 自移装置 zy2700 台 1 宁夏天地奔牛 11 乳化液泵站 grb37.5/400 4 泵 2 箱 12 喷雾泵站3 泵 1 箱 英国雷波 13 支架电液控制系统套 1 北京天玛 14 超前液压支架架 4 平顶山煤机厂 华宁组合开关台 2 15 组合开关 qjz-4*315 台 2 常州联力 16 乳化液自动配比装置 gdsz2-00 17 胶带输送机 ssj1200/2315 部 1 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 22 1、szz1350/525 型中双链刮板转载机主要技术参表 参数单位数据参数单位数据 型号szz1350/525爬坡角8 长度m40电机型号ybsd525/263-4/8 输送量t/h3500电机功率kw525 链速m/s1.6电机电压v3300 2、plm4000 锤式破碎机主要技术参数 参数单位数据参数单位数据 型号plm4000电机型号ybss-400 破碎能力t/h4000电机功率kw400 最大断面mm1350*1000出口粒度mm400 以下 3、ssj1200/2315 型带式输送机主要技术参数 参数单位数据参数单位数据 型号ssj1200/2315电机型号ybss-315 输送量t/h2000电机功率kw315 长度m1000转速r/min1480 带速m/s3.5电压v660/1140 带宽mm1200功率kw2315 储带长m1000 4、sl-1000型采煤机主要技术参数 序号参数名称单位参数 1型号艾柯夫 sl-1000 2滚筒截深m0.865 3适用采高m6.79 4机面高度m3.289 5适应煤层倾角+ 10 6装机总共功率kw2390 7截割电机功率kw2*1000 8牵引电机功率kw2*150 9油泵电机功率kw2*45 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 23 10供电电压v3300 11牵引力kn1006503 12牵引速度m/min016.132.2 13牵引方式交流变频无极调速链轮销排式无链牵引 14卧底量mm775 5、sgz1250/21000 型刮板输送机 序号参数名称单位参数 1型号sgz1250/21000 2输送能力t/h3500 3型式中双链 4电机型号ybss-1000g 5额定功率kw2*1000kw 6额定电压v3300 7刮板间距mm1000 8刮板速度m/s1.35 6、绞车及钢丝绳的校验 校核公式：校核公式： f1=q0(sin+f1cos)+plg(sin+f2cos) f1-切点处最大静张力 kn q0-绳端载荷 -轨道倾角 f1-滚动摩擦系数（提升容器运动的阻力系数）取 0.0165 f2-钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数，取 0.25 p-钢丝绳重量 kg/m l-钢丝绳的有效运输长度 m g-重力加速度，g=9.8m/s2 钢丝绳安全系数校核：m=/ f1 m钢丝绳安全系数（6.5） s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 24 -钢丝绳破断力 kn 说明：说明：jd-25 型、jd-11.4 型、jh-18.5 型回柱机选用不同的钢丝绳， 现对不同型号的绞车在不同运输条件下分别进行验算： (1)jd-25 型绞车用 8.5mm 的钢丝绳：绞车最大牵引力为 18kn，钢丝绳的破断力为 167kn，钢丝绳每米自重 1.09kg/m，最大 坡度为 8，最大运输距离 400m，按最大提升重量 6t 进行验算； 以上数据代入公式： f1=69.8(sin14+0.0165cos14)+0.001094009.8(sin 14+0.25cos14)=17.24kn6.5 根据以上验算，可以确定 jd-11.4 绞车在使用 15.5mm 钢丝绳时 绞车和钢丝绳均满足运输要求。 (3)jh-18.5 型绞车使用 26mm 的钢丝绳：绞车最大牵引力为 185kn，钢丝绳破断力为 392kn，钢丝绳每米自重 2.6kg，巷道最大坡度 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 25 为 14，最大运输距离 200m，按最大提升重量 22t 进行验算。 以上数据代入公式： f1=229.8(sin14+ 0.0165cos14)+ 0.00262009.8(sin14+0.25cos14)=58.08kn6.5 根据以上验算，可以确定 jh-18.5 型绞车在使用 26mm 钢丝绳时， 绞车和钢丝绳均满足运输要求。 7、回风 sq-80 梭车牵引能力及钢丝绳安全系数的验算： 牵引力能力计算： 0120 () (cossin)2 m wqq g ff p gl 式中： 最大牵引质量 15000kg；q 梭车质量 m0=1500kg； 0 q 运行线路最大坡度 14； 矿车阻力系数 =0.015 1 f 1 f 钢丝绳阻力系数 =0.25； 2 f 2 f 单位长度钢丝绳的重量 1.67kg/m； 0 p l运输距离 900m； g重力加速度,g=9.8n/kg; 0120 () (cossin)2 m wqq g ff p gl =(15000+1500)(0.0150.9511+0.309)9.8+20.251.679.8 900 =59636.65n 59.36kn90kn s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 26 根据上式可知， sq-80 梭车所提供的最大牵引力完全满足牵引 15t 设备的要求。 张力计算及钢丝绳安全系数验算： 0102 () ( sincos)( sincos) z fqq gfp glf 02 (sincos) k fp glf 式中： 重车段阻力 n z f 空车段阻力 n k f 当上坡段运行取“+”号，下坡运行取“-”号 首先确定运输系统的最小张力点，如下图，最小张力点为点，一 1 s 般最小张力为 2940n,则各点张力为： 1min 2940ssn 21 sks 31 k sksf 4 () k sk ksf 5 () k z sk ksff 式中 k-钢丝绳导向轮的阻力系数，取 k=1.06 通过计算得出钢丝绳的最大张力为 10.77kn m s 钢丝绳安全系数校验： 329.5/10.77 p m f s =30.59m 式中： 50.001ml 式中:l由梭车至尾轮的钢丝绳长度，l=900m。 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第二章第二章 采煤方法采煤方法 27 即 l=4.1， 30.59l=4.1 所以牵引钢丝绳满足安全需要。 经验算：sq-80 绞车满足运输 15t 设备的要求。 阳煤一矿 s8310工作面设备布置图 1 3 3 3 3 3 3 3 5 35 名 称序号型 号 1 容 量 1000kva 电压等级 1140v 单位 数量 台1 2 2500kva3300v 台1 采煤机 支 架 过渡架 转载机 破碎机 工作溜 移变 移变 馈电总开关 组合开关 喷雾泵 名 称 型 号容 量电压等级单位 数量 电缆车 进风皮带 回柱机 绞车 sl1000 pcm-4000低压开关 kjz-1000/1140d 序号 ssj-1200/2*315 绞车 jh-14 jd-25 jd-11.4 2395kw 525kw 400kw 4*315a 1000a 160kw 315kw*2 18.5kw 25kw 11.4kw 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 21 22 23 24 25 263300v 3300v 3300v 1140v 1140v 1140v 660v 660v 660v 660v 部1 119 4 台1 台1 台1 台2 台 台4 台 3 3 1 部 3 部 部3qbz-80n 5 1 4da-8*737kw660v水泵1 架 架 乳化液泵 组合开关 乳化液泵液箱 2 台 部1 3300v4*630a台2 部 27 28 馈电开关kbz-400400a660v台 台 低压开关qbz-80 集控中心 照明保护1台 2套 660v 127v 660v 29 30 31 32 工具车 33 辆2 变频开关 34 zjt-400(永磁)2台 天玛 sgz-1250/2*10001000kw*23300v szz-1350/525 kbsgzy-2500-6/3.3 kbsgzy-1000-6/1.2 1140v 台1 华宁组合开关 qjz-4*315 1140v 雷 波 400a1140v 乳化液自动配比装置 4 台8 bqw40-38-7.57.5kw660v潜水泵4台 bgp9l高开4台 丈 八 三 区 采 区 回 风 巷 丈 八 三 区 轨 道 巷 移变kbsgzy-630-6/0.69630kva690v gdsz2-00 kbsgzy-2500-6/2*1.905移变2500kva1905v2 171905v 丈 八 三 区 皮 带 巷 端头架 zyg12000/26/56d zy12000/30/68 zyd12000/22.5/45d7架 2 280kwgrb-37.5/400(雷波) 变频开关台2 1023m zxz8-10 移变kbsgzy-1600-6/1.21600kva 1140v台1 喷雾泵液箱 台乳化液泵200kwgrb-315/31.5 1140v1 台 80a 乳化液泵液箱 rx400/25b台1 雷 波 雷 波台1 工作溜专用开关 主机天玛 80a 低压开关660v部2qbz-120120a 10kva 低压开关660v部1qjz-3030a 35 36 37 38 39 40 41 辆 300a6000v42 11141616202020211919181818182223242526 1#设备列车 2727444410179815154343 2#设备列车 1710 2000kva3300v移变kbsgzy-2000-6/3.3台1 43 梭车部1 44 3841 434343 天玛plc变频控制器 4 5 6729 200m710m 1#设备列车 (具体布置如下图) 2#设备列车 (具体布置如下图)37 4140 45超前支架台4 4045 s2 s1 s2 s3 s4 s5 重车 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 28 第三章：第三章： 顶板管理顶板管理 第一节第一节 支护设计支护设计 一、矿压参数选择：一、矿压参数选择： 表 31：工作面矿压参数选择表 序号项目单位同煤层实测本面取值 直接顶厚度m1.230.85 老顶厚度m8.7212.75 1 顶 板 条 件 直接底厚度m3.870.95 2直接顶初次垮落步距m1516 来压步距m2020 最大平均载荷强度kn/ m2472472 最大平均顶底板移进量mm300300 3 初 次 来 压 来压显现程度不明显不明显 来压步距m1010 最大平均载荷强度kn/ m2450460 最大平均顶底板移进量mm400300 4 周 期 来 压 来压显现程度不明显不明显 最大平均载荷强度kn/ m2400400 5 平 时 最大平均顶底板移进量mm300300 6直接顶悬顶情况m 7底板容许比压mpa703040 8直接顶类型类二二 9老顶级别级iiiiii 10巷道超前影响范围m150150 二、合理支护强度计算：二、合理支护强度计算： 1、根据经验公式： pt=89.81h=89.816.512.5=1277.3（kn/m2） 2、同煤层综放工作面最大载荷强度为 472kn/m2，所以本工作面 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 29 合理支护强度选取 1277.3kn/ m2。 3、工作面实际支护能力计算： 支架的额定工作阻力为 12000kn，最大控顶距为 5.469m，支架中 心距为 1.75 m。实际支护能力 r=12000/（5.4691.75）=1336.94kn/ m2。 rpt 支架支护能力达到要求。 4、工作面两巷超前支护设计： 工作面在回采时，不破坏进、回风巷原有的的金属网、锚索联合支 护，只是在工作面超前动压影响区范围内进行加强支护，以控制顶、帮， 保证工作面正常生产。进风超前支护距离为 20m；回风超前 20 米加强 支护。 验算其实际支护能力： 超前段支护在静压情况下顶板载荷为： q顶 =顶（rph/2） rp=r0 ；r0=1/2）（ 顶顶 coszsinz/c 22 ha 顶顶板岩石平均容重，取 25kn/m3 补强锚索的支护效率 rp塑性区半径；q顶 静压情况下顶板载荷 z巷道深度（518-685 取 601.5）; r0矩形巷道外接圆半径 内摩擦角，取 45；c粘结系数，取 4 h巷道高度；a巷道宽度 l超前维护距离，取 20m q进、q回进、回风超前段顶板载荷；n 补补强锚索的根数 n 破补强锚索的破断力 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 30 f锚网进、回风补强锚索承载力 f单进、回风单体柱承载的顶板压力 pt进、回风顶板载荷； kz增阻系数 kb不均匀系数；kh采高系数 ka倾角系数； kg工作系数 r1单体柱的实际支撑能力 r单体柱额定工作阻力，kn s8310 工作面 z =601.5m rp =1/2 22 8 . 34 . 5)45cos445sin 5 . 60125( 5 . 60125 =3.93m 、进风超前段顶板载荷为：（动压影响一般取静压时的 2-4 倍， 这里取 3） q进=3q顶=3顶（rph/2）=325（3.93-3.8/2）=152.25kn/m2 顶板总压力： f顶 =laq进=205.4152.25=16443.0kn 进风锚网支护： f锚网= n补n破=6036080%=17280kn 单体柱承载的顶板压力： f单= f顶-f锚网=16443.0-17280=837kn pt= f单/s=837/（205.4）=7.75kn/m2 r1=kgkzkbkhkar=0.990.950.90.91.0250 =190 kn 单体柱根数： n= pt/ r1=7.75/190=0.041 根/m2 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 31 实际 n实=n总/s=50/（205.4）=0.46 根/m2 n实 n 、回风超前段顶板载荷为：（动压影响一般取静压时的 2-4 倍， 这里取 3） rp=1/2=3.54m 22 8 . 36 . 4)45cos445sin 5 . 60125( 5 . 60125 q回=3q顶=3顶（rph/2）=325（3.54-3.8/2）=123kn/m2 回风超前段顶板总压力： f顶 =laq回=204.6123=11316kn 回风锚网支护： f锚网= n补n破=2536080%=7200kn 超前支架需要承载的顶板压力： f超前= f顶-f锚网=10430-7200=4116kn zcz10000/26/45 型四柱两列式中置式超前支护支架的初撑力为 10000kn 10000kn4116kn 所以当前回进风超前支护远远超过理论要求的压力， 完全满足顶板支护要求。 5、端头支护设计： 为满足工作面刮板输送机与转载机运料、行人和安全通道需要，工 作面上端头采用三组zyd1200022.5/45d型端头支架和二组zyg12000 26/56d型过渡支架，下端头采用四组zyd1200022.5/45d型端头支架、 二组zyg1200026/56d型过渡支架和四组zcz10000/26/45四柱两列式中 置式超前支架，实现向工作面普通架过渡支护；机头端头管理采用端头支 架管理，在推移过机头和过渡架后再移端头架，实现机头顶板的及时支护。 机尾在与超前支架相邻的端头支架护帮板必须及时打开，并起到有效支护 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 32 作用；超前支架间的推拉油缸应始终保持收缩状态。拉架时首先将第一组 支架推前后使其达到初撑力要求，再将第二组支架降到合适高度 （0.2m）向前拉架，严禁两组支架同时降下。升、降支架时应保持前、 后立柱的同步性，避免支架顶梁与顶板不平行接触而损坏支架。 不正常情况下：（1）因刮板输送机窜向机头或机尾时，支架靠煤 帮壁空余处大于 1.0m 时，采用单体柱带柱帽点柱支护，但单体柱点柱 不得滞后支架立柱位置。且在支架尾部切线上用单体液压支柱支成密柱 切顶；工作面安全出口宽度必须保证 0.8m。 6、进、回风巷在推进过程中出现煤层倾角增大带或顶板破碎带时 必须及时汇报相关部门及领导，共同到现场研究并制定相关专项措施。 待顶板情况正常，并经相关部门鉴定后，方可恢复原来的支护形式。 第二节第二节 工作面顶板管理工作面顶板管理 一、顶板管理方法：一、顶板管理方法： 工作面采用液压支架管理顶板，自移支架放顶，采空区处理方法为 全部垮落法，移架步距 0.8m，本工作面使用 119 组 zy1200030/68d 型 两柱掩护式液压支架，机头机尾各两组 zyg1200026/56d 型过渡支架， 机头三组机尾四组 zyd1200022.5/45d 型端头支架，回风超前四组 zcz10000/26/45 四柱两列式中置式超前支护支架管理顶板。 二、支架说明：二、支架说明： 1、支架的基本形式： 液压支架为支撑掩护式, 最小控顶距 4.669 m,最大控顶距为 5.469m，循环进度 0.8m，支架中心距为 1.75m，端面距不大于 0.34m。 附图 3-1：工作面支护平面示意图 附图 3-2：支架最大、最小控顶距剖面图 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 33 2、柱鞋直径计算 200 其中 rt支柱实际支撑能力 190kn q底板比压 40mpa 经计算得出 为 246mm，s8310 工作面所选柱鞋规格为 300mm60mm，直径为 300mm，故所选柱鞋满足要求。 三、乳化液泵站：三、乳化液泵站： 1、泵站型号、数量 s8310 工作面所配采用 4 台 grb37.5/400（雷波）型乳化液泵，配 以 2 台雷波乳化液箱，公称压力为 37.5mpa，公称流量为 400l/min；乳 化液泵站到工作面采用 dn38g 主进液管进液，dn51d 主回液管回液。另 外配备一台 grb315/31.5 型乳化液泵一台 rx400/25b 乳化液箱。 2、泵站位置 泵站位于第一趟移动设备列车，乳化液泵箱应高于泵体 100mm 以上。 3、泵站使用规定 （1）启动泵站前，应首先检查各部件有无损伤，各连接螺丝是否 紧固、润滑油要正常、液位适当，各种保护设施齐全可靠，运行方向为 正向。 （2）乳化液(浓缩物)供应方式配液箱自动配制，然后经管路运输 至井下各使用地点，启动泵站前应使用乳化液(浓缩物)浓度折射仪检查 乳化液浓度控制在 3%-5%（实际浓度折光仪读数2.5，相当于折光仪 读数控制在 1.2%-2%） ，如不合格立即汇报矿总调和有关领导，处理后方 可开启泵站。 q rt s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 34 （3）开泵时，要时刻注意泵的声音，若发现异常立即停泵处理。 （4）泵站及液压系统完好，不漏液。 （5）泵的卸载整定值为 37.5mpa，供液压力不低于 37.5 mpa，严 禁随意调整安全阀的整定值。 （6）其它未提及之处，严格执行回采操作规程第九章“回采 机电设备操作”中的有关要求执行。 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 35 附图3-1：s8310工作面支护平面图 进风巷 回风巷 aa bb a-a b-b 采煤机 工作溜 普通支架 过渡架 转载机 破碎机 单体柱 柱帽超前支架 端头架 s8310 工作面回采作业规程工作面回采作业规程 第三章第三章 顶板管理顶板管理 36 四、支护参数：四、支护参数： 表 32：zy12000/30/68d 型液压支架主要技术参数 序号参数名称单位参数 1 型号 zy12000/30/68d 2 最大高度 m6.8 3 最小高度 m3.0 4 适应采高 m 4.36.6 5 立柱缸径 mm420/330 6 泵站压力 mpa37.5 7 安全阀开启压力