40102综放工作面作业规程.doc

0 山西朔州平山西朔州平鲁鲁区国区国强强煤煤业业有限公司有限公司 40102 综综放工作面作放工作面作业规业规程程 施施 工工 单单 位：位：综综 采采 队队 编编 制制 人：人：李李 平平 民民 编编 制制 日日 期：期： 2014.8.8 执执 行行 日日 期：期： 2014.10.2 1 目目 录录 第一章第一章 概况概况.1 第一节 工作面位置及井上下关系1 第二节 煤 层.1 第三节 煤层顶底板2 第四节 地质构造2 第五节 水文地质及防治水措施3 第六节 影响回采的其它因素3 第七节 储量及服务年限3 第二章第二章 采煤方法采煤方法.4 第一节 巷道布置4 第二节 采煤工艺4 第三节 设备配置7 第四节 设备布置15 第三章第三章 顶顶板管理板管理.16 第一节 工作面支护设计16 第二节 工作面顶板控制17 第三节 运输顺槽、回风顺槽及顶板控制.18 第四节 矿压观测20 第四章第四章 生生产产系系统统.21 第一节 运输系统21 第二节 “一通三防”与安全监控系统 22 第三节 排水系统29 第四节 供电系统29 第五节 通讯照明系统30 第六节 其它系统31 第五章第五章 劳动组织劳动组织和主要和主要经济经济技技术术指指标标.31 2 第一节 劳动组织31 第二节 主要经济技术指标32 第三节 工作面质量规定33 第六章第六章 煤煤质质管理管理.34 第一节 提高煤质的措施34 第二节 提高回采率的措施34 第七章第七章 安全技安全技术术措施措施.34 第一节 一般措施34 第二节 顶板管理36 第三节 防治水47 第四节 爆破48 第五节 “一通三防”与安全监控 53 第六节 运输59 第七节 机电63 第八节 其它70 第八章第八章 灾害灾害预预防及避灾路防及避灾路线线.75 第一节 灾害预防75 第二节 避灾路线76 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 1 页，共 77 页 1 第一章第一章 概况概况 第一第一节节 工作面位置及井上下关系工作面位置及井上下关系 40102 工作面是综采放顶煤工作面，开采太原组 4-1号煤层。工作 面走向长 763.3m，倾斜长 178.7m，可采厚度 6.65m，可采储量 107.94 万吨。工作面 4-1号煤层底板标高 938.7851030.544m。 具体位置及井上下关系见表 1。 工作面位置及井上下关系表 表 1 水平名称1 水平 采区 名称 401 采区 回风顺槽959.702-1030.544m 地面标高 +1191.8m+ 1245.5m 井下 标高 运输顺槽938.785-1015.208m 地面的相 对位置 该巷道地面相对位置：地表位于西家寨南部，陶村乡 陶西村西部，东面有陶村至井坪公路，并有马关河在附近 流过，地面为耕地，无建筑物。 回采对地 面设施的 影响 对地面有一定的影响. 井下位置 及与四邻 关系 40102 工作面位于矿井的的西南下部位置，北部为 4 煤总回风巷，南部为 4-1号采区回风巷，西部为 40101 运 输顺槽，东部布置 40103 备采工作面。 走向 长度 763.3 m 倾斜 长 178.7m面 积136401.71m2 详见附图 1：工作面井上下对照图 详见附图 2：工作面平面图 第二第二节节 煤煤 层层 40102 工作面回采 4-1号煤层，该工作面厚度为 5.8-7.5 m，平均厚 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 2 页，共 77 页 2 度为 6.65m，煤层结构简单复杂，具体情况见表 2。 工作面煤层情况表 表 2 第三第三节节 煤煤层顶层顶底板底板 煤层顶底板情况表 表 3 顶、底板 名称 岩石名称厚 度()特 征 老 顶 砂质泥岩、 泥岩 16.80灰黑色砂质泥岩，厚度稳定。 直 接 顶粗砂岩6.20K3 砂粗砂岩，厚度稳定。 伪 顶炭质泥岩 0.2 黑色含炭质粉砂岩，厚度不稳定， 开采时随煤层一起脱层垮落 直 接 底泥岩3.1-6.89 为灰黑色薄层状泥质粉砂岩，厚 度稳定 老 底 泥岩、 细砂岩 5.50 为灰白色粉砂岩、泥岩，厚度不稳 定 详见附图 3：40102 综放面煤岩层综合柱状图 第四第四节节 地地质质构造构造 本井田位于区域构造马关河向斜西翼，井田为单斜构造，地层总 体走向为北东，倾向南东，地层倾角多在 210之间变化，构造属简 单类。根据物探资料及 40102 工作面运输、回风顺槽及切眼掘进实际 开采 煤层 4-1煤 层 煤 种 气 煤 煤层 结构 简单 复杂 煤层倾角() 210 煤层厚 度(m) 5.8-7.5m/6.65m煤硬度 f2- 3 稳定 程度 稳定 煤层情 况描述 4-1号煤层赋存于太原组顶部，厚度 5.8-7.5m，平均 6.65m，属 全区稳定可采煤层。该煤层结构简单复杂，含夹矸 03 层， 夹矸厚度 0.100.35m，岩性多为高岭岩、炭质泥岩和砂质泥 岩。煤层主要以暗煤为主，含少量的亮煤，镜煤、丝炭含量很 少。该煤层节理发育，硬度系数(f)2-3。 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 3 页，共 77 页 3 揭露，回风顺槽与切眼存在(F4 SW5043h=2.0-3.0m)一个断层；运输 顺槽存在(SDF14 E3060h=2.5-3.0m)一个断层，构造附近裂隙发育， 因此，在回采时应注意加强顶板管理。 详见附图 4：地质剖面图 详见附图 5：工作面倾斜剖面图 第五第五节节 水文地水文地质质及防治水措施及防治水措施 一、40102 回采工作面水的来源可归纳为： 开采 4-1号煤层其充水含水层为 4-1号煤层上覆砂岩裂隙含水层 可能通过砂岩裂隙、导水裂隙进入工作面，其补给水源主要为大气降 水，大气降水补给有限，因此井田煤层上覆含水层富水性弱。40102 工 作面西侧邻近 40101 工作面采空区，对开采有一定影响。 第六第六节节 影响回采的其它因素影响回采的其它因素 1、瓦斯：根据监测资料，结合 40102 运输顺槽、40102 回风顺槽 掘进时瓦斯涌出量情况，计算该面瓦斯绝对涌出量为 0.392m/min。 2、煤尘：依据山西省煤炭工业局综合测试中心对 4-1号煤层进行 的煤尘爆炸性倾向性鉴定,本矿 4-1号煤层的煤尘火焰长度 300mm，最 低岩粉用量 60%，有爆炸危险。 3、煤的自燃：煤的吸氧量 0.64cm/g，煤的自燃倾向性等级为 级, 属自燃煤层。 4、地温、地压：根据本矿及邻矿开采情况，井下未发现有地温地 压异常现象，属地温地压正常区。 第七第七节节 储储量及服量及服务务年限年限 一、储量 1、工作面工业储量：Zc=L 走L 倾h 式中：Zc工作面工业储量，万； L 走工作面走向长，； L 倾工作面倾斜宽，； h煤层厚度，； 煤容重，/m； 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 4 页，共 77 页 4 Zc=763.3178.76.651.4=126.99 万吨， 可采储量：126.9985%=107.94 万吨。 服务年限：工作面可采出煤量/月产量=107.94/114088=9.46(月)。 因 此，工作面服务年限为 9.46 个月。 第二章第二章 采煤方法采煤方法 第一第一节节 巷道布置巷道布置 一、采区巷道布置： 401 采区三条巷道(4 煤胶带大巷、4 煤轨道大巷和 4 煤回风大巷) 沿东西方向平行布置于 4-1号煤层中，分别承担运煤、运料、回风的作 用。 二、工作面巷道布置： 1、40102 运输顺槽：为运煤、进风、行人巷道，转载机、破碎机、 顺槽皮带、移动变电站、液压泵站布置其中。该巷沿 4-1号煤层底板布 置,走向长 915.4m，顺槽规格：巷宽 5.4m，巷高 3.3m。0-150m 处巷道 全部采用锚杆、锚索及钢筋网联合支护。150-915.4m 处巷道顶板采用 锚杆、锚索及钢筋网联合支护，左帮采用玻璃钢锚杆、塑料网片支护， 右帮采用螺纹钢锚杆、菱形网片支护。 2、40102 回风顺槽：为材料运输、回风巷道。该巷道沿 4-1号煤层 底板布置,走向长 927.3m，顺槽规格：巷宽 4.2m，巷高 3.3m。0-150m 处巷道全部采用锚杆、锚索及钢筋网联合支护。150-927.3m 处巷道顶 板采用锚杆、锚索及钢筋网联合支护，右帮采用玻璃钢锚杆、塑料网 片支护，左帮采用螺纹钢锚杆、菱形网片支护。 3、40102 切眼：高度 3.0m，宽度 8.0m，长度 178.7m，顶板采用锚 杆、锚索及钢筋网联合支护，左帮采用玻璃钢锚杆、塑料网片支护，右 帮采用螺纹钢锚杆、菱形网片支护。 4、停采线距 4 煤回风大巷 70m。 详见附图 6：工作面巷道布置图 第二第二节节 采煤工采煤工艺艺 一、采煤工艺 正常生产时工艺过程： MG400/940-WD 采煤机端部斜切进刀推前部输送机割煤 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 5 页，共 77 页 5 移架推前溜放煤拉后溜进入下一循环 1、割煤： (1)、采煤机的进刀方式。 采煤机的进刀采用端部自开缺口、斜切进刀的方式，斜切进刀段 长度为 30m，进刀深度 0.63m。具体操作如下： 采煤机向下割透端头煤壁后，距煤机后滚筒 3 架正常移架推 溜，使得刮板运输机弯曲段不少于 15m，将两个滚筒的上下位置调换， 向下进刀，通过 15m 的弯曲段至 30m 处，使得采煤机达到正常截割 深度(即 0.63m)。按要求推移刮板运输机至平直状态。 将两个滚筒的上下位置调换，向下(上)割三角煤至割透端头煤 壁。 割完三角煤以后，将两个滚筒的上下位置调换，采煤机空机返 回，进入正常割煤状态。 (2)、采煤机正常切割。 采煤机向下正常割煤，采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式, 直至割透下端头煤壁。机组往返一次割两刀，截割深度 0.63m，截割速 度 4.1m/min。(附图：工作面端部斜切进刀图) 附图：采煤机进刀示意图。 2、移架：移架滞后采煤机后滚筒 3-8 架进行，采取分组间隔移架的方 式，每组 2 架，隔 1 架移 1 架。顶板不完整处紧跟前滚筒后，停机移架 或超前及时支护顶板，移架步距 0.63m。 3、推溜：推溜滞后采煤机 1520m 开始推前部输送机，其弯曲段不得 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 6 页，共 77 页 6 小于 15m，推输送机时必须单向顺序进行，推移输送机机头、机尾时 如有特殊情况应停机进行。 4、放煤：由顶板压力、支架反复支撑、尾梁上下摆动等综合方式松裂 顶煤，通过支架收回插板、下摆尾梁放煤。本工作面放顶煤采用单论 间隔式放煤法，循环放煤步距为“一刀一放”，步距为 0.63m，每个支架 顶煤以放净为原则，即等到矸石量急剧增加(占放货量三分之一)时， 关闭放煤口。机头 3 个、机尾 2 个过渡支架不放煤。 5、拉后溜：当放煤口摆动尾梁不出煤时，拉后溜。拉后部输送机采用 单向顺序进行，且滞后放煤 1015m，并保证其弯曲段不小于 15m。 6、放煤方式：采用采放平行作业、一采一放单轮间隔放煤方式；初采 20m 范围内，在老塘冒落高度达不到采高 1.5 倍前，不得正常放煤；工 作面上下各 5 米范围不得放煤。 二、生产能力及可采期 1、割一刀煤产量：QgLBgHgKg 式中：Qg割一刀煤产量，t； L工作面长度，178.7m； Bg采煤机截深，0.63m; Hg采煤机平均割煤高度，2.8m; 煤的密度，1.4t/m Kg采煤机割煤回收率，取 95% Qg=178.70.632.81.40.95=419.3t 2、一次放煤产量：QfLBfHfKf 式中：Bf放煤步距，一刀一放同采煤机截深，0.63m; Hf放煤高度，6.652.83.85m Kf放煤回收率，80% Qf(178.7-10)0.633.851.40.80=458.3t 3、日产量：Qr(QgQf)N 式中：N每天割煤放煤循环数，取 5 个循环。 Qr(419.3+458.3)54388t 4、月产量：Q= Qr M 式中：M每月按 26 天。 Q=438826114088 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 7 页，共 77 页 7 可采期=工作面采出煤量/月产量=107.94/11.409=9.46(月)。因此， 工作面服务年限为 9.46 个月。 第三第三节节 设备设备配置配置 一、采煤机 采煤机选用鸡西煤矿机械有限公司生产的 MG400/940-WD 型交 流电牵引采煤机。该采煤机牵引方式为机械交流变频调速，摇臂为整 体弯摇臂形式，壳体水套冷却；内部强迫冷却润滑。采用 PLC 可编程 控制器+工控机控制、中间手控；机身两端操作站集中电控及无线遥控。 主要技术特征 序号技术指标单位技术参数 1采高范围m2.44.0 2适应工作面倾角o15 3煤层走向倾角o8 4适应煤质硬度f4 5机面高度mm1527 6过煤高度mm697 7卧底量mm507 8滚筒直径mm1800 9截深mm630 10 电压 V3300 11牵引力KN748 12牵引速度m/min07 13滚筒转速r/min35 14销排节距126 二、工作面前、后刮板输送机 前后刮板输送机，均选用中煤张家口煤机公司生产的 SGZ800/800 刮板输送机。该刮板输送机采用中双链布置，中间溜槽采 用铸焊封底结构，中间有开天窗溜槽，便于维修。前刮板输送机配有 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 8 页，共 77 页 8 铲煤板、挡煤板、电缆槽及采煤机牵引销轨。使用双速电机，可进行高 低速转换。 主要技术特征 序号技术指标单位技术参数 1电动机功率KW2400 2供电电压V3300 3额定电流A89/61 4额定功率因数cos0.85/0.6 5电动机转速r/min1486/742(4/8 极电机) 6电动机冷却方式水冷 7减速机速比1：38.25 8机头链轮中心高度mm850 9机尾链轮中心高度mm650 10溜槽尺寸mm1503800(内宽)303 11连接方式 哑铃销 12可弯曲角度()垂直2，水平1.1 13链条规格(DT)mm34126 14链条中心距mm200 15刮板间距mm1008 16刮板固定方式3 个 M24 螺栓 17链速m/s1.1 18铺设长度M182.5 19运输能力t/h1500 三、转载机 转载机选用中煤张家口煤机公司生产的 SZZ1000/400 型中双链 刮板转载机。转载机头与胶带输送机尾搭接，并同胶带机尾一起，用 自移装置推移。 主要技术特征 序号技术指标单位技术参数 1运输能力t/h2200 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 9 页，共 77 页 9 2铺设长度m47m(包含破碎机长) 3总装机功率kW400/200 4供电电压V3300 5供电频率Hz50 6额定电流A89/61 7链速m/s1.83 8上升坡度()10 9减速机型号JS-400 10减速机结构形式圆锥圆柱行星，三级齿轮减速 11变速比24.225 12冷却方式及参数：bar 升/分水冷，最大水压 15，流量 2025 13张紧型式手动液压 14溜槽外形尺寸 (LWH) mm不同长度800(内宽)956(落地槽) 15连接处垂直方向 可弯曲角度 ()4 16连接处水平方向 可弯曲角度 ()1 17链环规格(DT)mm34126-C 18链中心距mm200 19刮板间距mm756 四、破碎机 破碎机选用中煤张家口煤机公司生产的 PCM250 型锤式破碎机。 该破碎机破碎箱两侧设有调整破碎粒度的辅助顶高油缸，可利用工作 面液压源顶高破碎轴和传动装置，并通过在轴承座上、下方增减垫板 的方式，调节破碎粒度，每级调整量 50mm。 主要技术特征 序号技术指标单位技术参数 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 10 页，共 77 页 10 1破碎能力t/h2200 2入料粒度mm1000(高)900(宽) 3出料粒度mm300 4总装机功率kW250 5供电电压V3300 6额定电流A54 7电机额定转速：r.p.m1475 8减速机型号：63JS-250 9变速比：3.55：1 10破碎头线速度m/s21.6 11可破碎物的单向抗压 强度 MPa40MPa 的煤和 100MPa 的少 量夹矸 12冷却方式及参数bar L/min 水冷，水压 15bar，流量 2025 13耦合器型号Y0X560 14外形尺寸(LWH)mm450028001700 15总重量kg20000 16粒度调整mm50/每级 五、放顶煤液压支架 根据国内生产和使用情况，选用郑州四维煤矿机械有限公司生产 的 ZF9000/18/35 型四柱支撑掩护式低位放顶煤支架做为本工作面的 中间架(共 116 架)。选定典型的端头架 ZFG10000/20/37 型四柱支撑掩 护式过渡支架做为过渡支架(共 5 架)。 中间架技术特征表 序号技术指标单位技术参数 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 11 页，共 77 页 11 1型式 四柱支撑掩护式低位放顶煤 液压支架 2适应工作面的倾角度纵向为10横向为20 3支护高度mm 收缩高度 1800，展开高度 3500 4初撑力KN6972 (P=31.5MPa) 5额定工作阻力KN9000 (P=40.7MPa) 6初撑力与额定工作阻力比率%81.3% 7平均支护强度 f=0.2MPa1.06 8底座宽度mm1400 9最大比压 f=0.2MPa3.6 10平均底座比压 f=0.2MPa1.87 11支架中心距mm1500 12支架宽度mm 1430 (收回侧护板)1600(伸 出侧护板) 13运输的外形尺寸mm763514301800 14总重量t24 15移架速度s15s 16人行道宽度mm前、后立柱中间 620 17两立柱中心距mm770 18推移行程mm900(移架有效步距 630mm) 19顶梁长度mm3430 20前探梁长度mm1550 21立柱安全阀 流量L/min500 22立柱安全阀开启压力MPa38.7+10%(调定) 23关闭压力%不小于开启压力的 10% 24侧护板行程mm170 25立柱型式单伸缩 26数量根4 27高度mm1695 2995 过渡支架技术特征表 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 12 页，共 77 页 12 序号技术指标单位技术参数 1型式四柱支撑掩护式放顶煤液压支架 2初撑力KN7760 (P=31.5MPa) 3额定工作阻力KN10000 (P=40.7MPa) 4支护高度mm20003700 5支架中心距mm1750 6运输外形尺寸mm763514302000 7支架宽度mm1650-1850 8底座宽度mm1480 9移架速度s15s 10总重量t29 11人行道宽度mm前立柱前部 300 12两立柱中心距mm980 13顶梁长度mm3180 14前探梁长度mm1710 15推移行程mm900(移架有效步距 630mm) 16安全阀开启压力Mpa40.410% 17安全阀关闭压力%不小于开启压力 10% 六、胶带输送机 40102 工作面的运输顺槽选用原平兴盛机械制造有限公司生产 的 DSJ100/90/2*185 可伸缩带式输送机一部，铺设长度 860m。 主要技术特征表 序号项 目单 位数 值 1输 送 量th900 2输送机长度m860 3带 速ms2.5 4 带 宽 mm1000 5胶 带1250S 6 驱动 主型 号YBS-185 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 13 页，共 77 页 13 功 率kw2185 转 速r/min1487 电 机 电 压 V1140/660 型 号M3RSF70+1 风扇 速 比25 减 速 器重 量kg1200 型 号 YOXsjvz560 传递功率kw120270 装置 偶 合 器重 量kg164 型 号ZYL-500J 功 率kw7.5 拉力范围KN90200 电 压 V660 绳 速m/s0.7 张 紧 力kg20000 7 储带 张紧 装置 储带长度m100 直 径mm133 上托辊槽角度358托辊 下托辊槽角度5 直 径mm800 9 传动 滚筒宽 度mm1400 七、组合开关 选用山西长治贝克电气有限公司生产的，QJZ9215-3300 组合开 关 3 台，并配套 KTC101 集中控制系统，对工作面机电设备进行控制， 设备数量少，集控程度高。QJZ9215-3300 用来控制采煤机和工作面前 后刮板输送机控制乳化液泵、喷雾泵、破碎机和转载机。 QJZ9215-3300 技术特征 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 14 页，共 77 页 14 序号项 目单位 技术参数 1型号 QJZ 9215-3300 数量个 2 额定电压V3300 额定电流A800 操作方式手动 换向方式手动 2 隔离开 关 (法国) 机械寿命次6000 数量台 6 额定电压V3300 额定电流AAC-4(A)400A 额定频率HZ50 额定闭合电流(峰值)倍10Ie 动态稳定电流KA7KA 闭合时间ms90 断开时间ms60 机械寿命万次300 电气寿命万次100 操作频率次/时100 线圈可靠吸合电压75%-110% 线圈最小释放电压20% 3 主接触 器 (美国) 短路电流整定倍3-10 过载：反时限，整定A 2.5450 步长 1A 和 5A 短路：整定值倍(3-8)Ie 漏电闭锁K动作值100 过电压 110%U e 欠电压75% Ue 4 保护 断相保护动作 两相电流相差 0.58 倍 2min 以上 5辅助电源变压器KVA 127V ， 5 KVA 型号 JBG1-500/3300 电压 V3300V 额定电流A500 6 电缆连 接 装置 连接方式接插式 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 15 页，共 77 页 15 物理层 RS-485 波特率9.6Kpbs-12Mpbs 7 数据传 输 协议 profibus-Dp 或 Modbus 八、通讯控制系统及照明 采用 KTC101 综放工作面通讯与控制一体化系统，为多台设备远 距离的启动、控制、保护、通讯做到一体化集中控制；实现了对综放面 各台设备的程序控制与监测、胶带的综合保护、工作面运输沿线、顺 槽胶带机沿线的通讯控制和语言报警，并设有中文液晶显示屏幕，可 直接的把各设备的信息显示在液晶显示屏上。特别是后部刮板输送机 的过载报警，能够及时通知放煤工减少放煤量，确保设备的安全运行。 移动变电站、胶带机巷、工作面均设置照明灯。 第四第四节节 设备设备布置布置 1、运输顺槽设备布置： DSJ100/90/2*185 可伸缩带式输送机一部，铺设长度 860m。 SZZ1000/400 型中双链刮板转载机一部，及转载机头与胶带运输 机尾搭接的自动推移装置。 PCM-250 破碎机一台，骑于转载机上。 工作面的动力源和控制中心设备分别装于轨道平板车上，组成轨 道列车，随着工作面的推进，利用一台 22KW 回柱绞车牵引整列移动。 主要设备有： 高压电缆车; KBSGZY-2500/10/3.45 移动变电站 2 台； QJZ9215-1600/3300-8 组合开关 2 台； 配套 KTC101 集中控制系统 1 套； QX-WS 360/30 型水箱 1 台； BPW315/16Q 型卧式清水泵 2 台； 低压电缆筐、单轨吊、电缆架等； 前、后回柱绞车及控制开关 2、工作面设备布置： 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 16 页，共 77 页 16 SGZ800/800 型前刮板输送机 1 部，长度 182.5m，并配有电缆槽、 销轨。 MG400/940-WD 型交流电牵引采煤机一台。 ZF9000/18/35 型正四连杆四柱支撑掩护式低位放顶煤中间支架 116 架。 ZFG10000/20/37 型反四连杆四柱支撑掩护式过渡支架 5 架(下端 头 3 架，上端头 2 架)。 SGZ800/800 型后刮板输送机 1 部。 组合列车到运输巷设备及工作面采煤机的电缆 12 条，乳化液管、 冷却喷雾水管，控制电缆，通信、信号、照明装置等。 第三章第三章 顶顶板管理板管理 第一第一节节 工作面支工作面支护设计护设计 一、液压支架支护强度验算 1、采用全部垮落法管理顶板。 2、工作面配置 116 架 ZF9000/18/35 型四柱支撑掩护式低位放顶煤液 压支架和上、下端头配置 5 架 ZFG10000/20/37 型四柱式支撑掩护式 过渡液压支架支撑采面顶板,。 3、支架设计选型计算： 40102 综放工作面采用 ZF9000/18/35 型四柱支撑掩护式低位放 顶煤支架; ZFG10000/20/37 型四柱支撑掩护式过渡支架进行顶板支护， 其选型计算如下： 1)、支架支护强度验算： Pc=72.3hm+4.5Lp+78.9Bc-10.24N-62.1 =72.36.65+4.520+78.95.78-10.240.93-62.1 =955.212KN/ Pc额定支护强度下限，KN/； Hm煤层采高，m； Lp基本顶周期来压步距，m； Bc控顶宽度(端面距加顶梁长度)； N直接顶充填系数(直接顶与煤层采高的比值)； 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 17 页，共 77 页 17 2)、工作面支架设计支护强度=设计工作阻力控顶面积 =9000KN(4.98+0.63)1.5 =9000KN8.415 =1069.5 KN/ Pc1038.06 KN/，因此支架能满足该工作面顶板管理的要求。 二、乳化液泵站 (一)泵站及管路选型、数量 乳化液泵站选用无锡威顺煤矿机械有限公司生产的 BRW400/31.5X 型乳化液泵以及该公司配套的乳化液箱。喷雾泵选用 BPW315/160 清水泵 2 台,装备 2 泵 1 箱；高压输液管路选用高压胶管， 耐压 45MPa 以上。 主要技术参数如下: 乳化泵: 型号: BRW400-31.5X 公称流量 :400L/min 电机功率 :250KW 喷雾泵: 型号: BPW315/160 公称流量:315L/min 公称压力:16MPa 电机功率:110kW (二)泵站设置位置 泵站安设在 40102 运输顺槽开口向里 114m 处的位置。 (三)泵站使用规定 (1)卸载阀整定值为 31.5Mpa，严禁随意调整安全阀的整定值。 (2)使用乳化液自动配比装置，乳化液浓度保持在 3%-5%之间，并经常 用折射仪检查配比浓度。 (3)要加强泵站设备、管路的维修和保养，保持液压系统完好，杜绝跑、 冒、滴、漏液现象。 (4)乳化液泵检修及运转记录填写规范齐全。 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 18 页，共 77 页 18 第二第二节节 工作面工作面顶顶板控制板控制 一、顶板支护方式 工作面布置 ZF9000/18/35 型四柱支撑掩护式低位放顶煤支架 116 部; ZFG10000/20/37 型四柱支撑掩护式过渡支架 5 部，共计 121 部支架支护工作面顶板，支护方式采用及时移架方式，最大控顶距为 5.61m, 最小控顶距 4.98m。 二、支护要求为： 1、工作面应达到动态的质量标准化要求，确保“三直、二平、一净、 两畅通”的质量要求。 2、加强支架的支护强度，确保支护质量，支架初撑力不得小于 6972KN，工作阻力不小于 9000 KN。 3、工作面支架严禁歪斜和咬架、挤架，出现问题要及时调整。 4、如果顶板破碎，必须及时支护，即采煤机前滚筒割过后，停机 及时伸出伸缩梁进行支护。后滚筒过后，要及时移架，前梁接顶。必要 时，采用木料进行接顶。 5、如果工作面片帮达 700mm，必须超前支护，即移架在割煤之前 进行。 6、工作面出现冒顶时，要及时用木料接顶，并升实支架。 7、工作面出现伞檐时立即停止工作进行处理。 第三第三节节 运运输顺输顺槽、回槽、回风顺风顺槽及槽及顶顶板控制板控制 一、端头支护 上下端头均采用长度为 4m 的 型钢梁配合单体液压支柱支护 顶板，每根 4m 的 型钢梁配三棵单体液压支柱紧贴顶部支护， 型 钢梁与顺槽方向一致， 梁必须成对使用，随采面的推采方向交错迈 步前移。 二、顺槽超前支护 工作面的运输顺槽及回风顺槽超前支护不小于 20m(最小距离)， 运输顺槽和回风顺槽均采用 0.8m 的铰接顶梁配合单体液压支柱进行 支护，每根铰梁中部下方架设一棵单体液压支柱。 1、运输顺槽超前支护 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 19 页，共 77 页 19 前部刮板机往前，在转载机两帮各打一排铰接顶梁(0.8m)加单体 液压支柱作为超前支护。一排长度不小于 20m，另一排长度不小于 10m 铰接顶梁(0.8m)加单体液压支柱作为超前支护。 2、回风顺槽超前支护 在回风顺槽内平行巷道方向打二排超前支护，一排长度不小于 20m 用铰接顶梁(0.8m)加单体液压支柱作为超前支护，另一排长度不 小于 10m 用铰接顶梁(0.8m)加单体液压支柱作为超前支护。 三、支护要求： 1、支柱纵横成线，偏差小于100mm。 2、单体液压支柱的初撑力不小于 14MPa。不得出现空载支柱。 3、铰接顶梁之间要用连接销联好，并保持平直，铰接率达到 100%。 4、不得使用失效或损坏的单体液压支柱和铰接顶梁。 5、所有单体液压支柱放液口应方向一致，朝向老塘。 6、两巷的支护高度不得低于 2.8m，人行道宽度不得小于 1.0m， 单体液压支柱行程不得小于 100mm。 7、巷道顶板不平或超高时，先用半圆木将巷道顶板刹平后支护。 8、要保证工作面的上下安全出口畅通，符合煤矿安全规程第 50 条的规定。 9、上下安全出口端头退锚距离为 1.0m。 四、上、下安全出口端头支护要求： 1、每班安排专人对两安全出口维护，清理浮货，确保巷道高度不 低于 1.8m，人行道宽度不小于 1.0m。否则，需要卧底、扩帮。 2、上下端头单体支护工必须经常清理所负责范围内的浮货，维 护好帮顶，必须经常捋顺吊挂安全出口处的管路缆线，严禁在安全出 口堆积杂物影响行人。 3、上、下两尾巷随采煤每循环一放，在上下两巷切顶线处及时打 好关门柱，关门柱间距 0.5m，并用柈子背严，防止老塘窜货。 4、关门柱严禁超前或滞后切顶线回收，任何人员严禁进入关门 柱内作业。 5、单体液压支柱与铰接顶梁要完好，严禁使用不完好的单体。 6、上、下端头根据工作面长度变化及时架设 4m 型钢梁配合单 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 20 页，共 77 页 20 体液压支柱支护端头顶板。 7、 梁必须成对使用，迈步前移， 一梁三柱；对梁密度视动压情 况而定。下端头在窜 型钢梁时，必须停止工作面的前后部输送机和 运输顺槽的转载机。上端头在窜 型钢梁时，必须停止工作面的前部 输送机。上下端头在窜 型钢梁时，不得少于三人，要一起用力，避 免 型钢梁掉落砸人或发生磕手碰脚事故，窜完后，要在钢梁上垫柈 子找平，在升钢梁下的单体时，作业人员必须看好钢梁的状态，以免 发生钢梁翻背。 8、合理掌握机头机尾的推进度，防止运输机上、下窜动。 9、回采时，及时回撤端头支护的单体支柱，在回撤时要求两人配 合作业，回柱卸载时，严禁有人行走，并要求缓慢回撤，回撤后的材料 必须运到指定地点摆放整齐。 10、随时调整过渡支架的状态，保证支架严密接顶，保证支架的 正、直及上下出口的高度，出口处要求无杂物、风流畅通、无积水。 五、支护材料使用数量、备用数量 1、工作面正常需要单体液压支柱 132 棵， 形梁 18 根，铰接顶 梁 78 根。 2、40102 综放工作面各种支护用品备用量按不少于在用量的 10%计 算， DZ-3.8 单体液压支柱共 14 棵，铰接顶梁 8 棵， 形梁 2 根，坑 木 5m，小料 5m。 (1)支柱、顶梁要建帐统一管理，现场牌板与实物相符。 (2)支柱、顶梁码放整齐，损坏的支柱、顶梁及时更换升井。 (3)支护材料存放于距工作面 60m 左右，专人负责并挂牌管理。 3、备用材料的存放地点，应保持距工作面 50100m 之间，材料 分类摆放整齐，标明材料名称、规格型号、数量、单价等内容，实行挂 牌管理，由专人负责。材料存放地点必须保证有 1.0m 以上宽度的人 行道。 详见附图 7：40102 综采工作面、端头及两巷超前支护示意图(平、 剖面图)。 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 21 页，共 77 页 21 第四第四节节 矿压观测矿压观测 一、矿压观测内容 40102 综放工作面的矿压观测研究内容主要有：支架阻力观测及 支护质量动态监测。根据观测结果对工作面顶板及顶煤活动规律、来 压特征，工作面支架受力特点，超前支承压力影响范围和分布特点， 顶板、煤层稳定性，工作面支护质量等进行定期分析，并进一步了解 煤、岩体力学参数等基础数据。 二、观测方法 1、工作面的矿压观测 支架阻力观测： 每班对支架上各压力表的数据进行观察并做记录,通过压力表上 数据的变化分析支架前、后柱工作阻力的变化情况。 2、两巷观测： 生产过程中每天观察两巷顶底板情况，每周填写两巷顶板离层仪 管理牌板的观测值，发现离层值超过 20cm 时及时汇报调度室。 三、支护质量监测 每旬由安全生产相关单位不定期对工作面和顺槽支护质量动态 检查两次,对存在的问题,由综采队立即整改。 监测内容要包括支架初撑力、煤壁片帮情况、梁端距、采高及端 面顶板冒落情况、两顺槽单体支柱初撑力、超前支护质量等。 第四章第四章 生生产产系系统统 第一第一节节 运运输输系系统统 一、运输设备及运输方式 运煤设备及装、转载方式： 采煤机组割装煤和前部运输机前移配合装运煤；支架掩护梁和插 板上方的顶煤，在插板缩回后利用自重自动溜入后部输送机的溜槽中 运出,插板完成大块煤的破碎并通过上下摆动破坏掩护梁上方由大块 煤形成的临时拱式结构。前、后两部运输机平行运煤,集中到桥式转载 机，经破碎机破碎后漏到胶带输送机上运出。 辅助运输设备及运输方式： 工作面需用的材料、设备等物资，采用矿车、平板车，利用无极绳 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 22 页，共 77 页 22 绞车，通过回风顺槽的两部双速绞车交替运输进入工作面。 二、移溜方式 采用推移前部运输机和拉移后部输送机的方式，推拉溜步距 0.63m，弯曲段长度不小于 15m，推拉方向与采煤机前进方向一致。 (一)推移前部运输机： 1、采煤机向下端正常割煤时, 按照自上而下的顺序，依次推移刮 板运输机，至距离采煤机后滚筒 15m 处。 2、在采煤机向上(下)斜切进刀切入煤壁规定截深后，将前部运输 机按自下(上)而上(下)的顺序推向煤壁,成一条直线。 (二)拉移后部输送机： 工作面后部输送机在支架前移后处于放煤位置，待循环放煤工序 结束后,将后部运输机滞后放煤口 510 架拉移一个步距。 三、煤的运输： 40102 工作面前、后输送机转载机40102 运输顺槽皮带胶 带大巷胶带胶带石门胶带井底煤仓主斜井胶带地面。 四、辅助运输系统路线： 地面副斜井井底车场轨道石门轨道大巷40101 运输顺 槽40101 运输顺槽与 40102 回风顺槽运输联络巷40102 回风顺槽 40102 采煤工作面。 详见附图 8：40102 综放工作面生产系统示意图。 详见附图 9：40102 综放工作面通风系统示意图。 详见附图 10：40102 综放工作面避灾路线示意图。 第二第二节节 “一通三防一通三防”与安全与安全监监控系控系统统 一、通风系统 、综放工作面风量的计算依据 以工作面进风风流的温度(移动变电站前)为依据，确定工作 面的风速； 风速是指采煤机处及附近工作人员处的风速； 综放面后部输送机的风速不低于 0.5m/s； 移动变电站和工作面长度对工作面气候的影响； 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 23 页，共 77 页 23 有利于瓦斯的排放和降低工作面的粉尘浓度。 (二)风量的计算 按瓦斯涌出量验算所需风量： Q100qk1 式中：Q综放工作面需要的风量，m/min； q综放工作面瓦斯绝对涌出量，0.56m/min, (根据瓦斯鉴定 批复的数据，矿井瓦斯绝对涌出量 0.56m/min，回采工作面的绝对瓦 斯涌出量按 70%计算，为 0.392m/min)。 k1综放工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数，取 1.21.6 Q1000.3921.6=63m/min 以采煤工作面所需基本风量计算，且不大于最高风速 4m/s： Q 采=60V S70%K 采高K 采面长 式中：Q 采回采工作面实际需要风量，m/ min； K 采高回采工作面采高调整系数；取 1.2； K 采面长回采工作面长度调整系数；取 1.0； V回采工作面适宜风速，m/s；取 1.4m/s。 S回采工作面平均净断面积为 11.5m2。 Q 采=601.411.570%1.21.2=973m/min (3)按人数计算：Q 采=4N 式中：N回采工作面同时工作的最多人数，N=45 人。 Q 采=180m/min 取上述计算的最大值 Q 采=973m/min (4)按工作面风速验算所需风量 根据煤矿安全规程规定，回采工作面最低风速为 0.25m/s，最高 风速为 4m/s 的要求进行验算。 按最低风速要求，工作面最小风量为: Qx=60V 小 S=600.2511.5=172.5 m/min 按最高风速要求，工作面最大风量为: Qd=60V 大 S=60411.5=2760m/min 根据以上计算结果，同时考虑工作面煤尘，确定 40102 工作面配 风量为 973m/min。 本计算结果为工作面正常情况下需要的风量，在某些情况下如防 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 24 页，共 77 页 24 火或防尘的需要，在保证工作面瓦斯不超限不影响排除粉尘时也可适 当增加或减少部分风量，但需经过通风专业人员重新验算。 (5)通风路线 副斜井(主斜井)井底车场(清煤斜巷)轨道石门(胶带石门) 轨道大巷(胶带大巷)+935 车场40102 运输顺槽40102 综放工作 面40102 回风顺槽采区回风巷回风上山总回风巷回风井 地面 二、综合防尘系统 (一)防尘管路系统： (1)40102 工作面 40102 运输顺槽及工作面供水：地面静压水池 副斜井井底车场轨道石门轨道大巷40102 运输顺槽40102 工作面。 (2)运输顺槽供水管路选用两路直径 3 吋水管,每隔 50m 设一个 三通阀门,在顺槽开口处水管安装闸门，向泵站及工作面支架间喷雾、 煤机和防尘水幕供水。 (3)40102 回风顺槽供水管路选用直径 3 吋水管,每隔 50m 设一个 三通阀门, 在顺槽开口处水管安装闸门，向防尘水幕和各转载点供水。 (二)防尘措施： 运输顺槽：铺设直径 3 吋进水管一路，长 907m，每隔 50m 设一个 三通阀门，供给喷雾泵(支架间喷雾、放煤口喷雾)、乳化液泵、前后刮 板机及转载机和煤机冷却、隔爆水袋、机组内外喷雾、净化水幕及巷 道消尘用水。 回风顺槽：铺设 3 吋进水管一路，长 919m 供给隔爆水袋、净化水 幕及巷道消尘用水。 1、工作面 40102 回风顺槽和 40102 运输顺槽防尘管路必须安装 齐全。防尘管路安设平直，小于或等于 90的要设弯头，不准拐死弯， 接头不漏水。 2、工作面架间喷雾、煤机的内外喷雾必须安装齐全，降柱、移架 同步喷雾，保证时时完好，正常使用。 3、采煤区队对采煤面及两巷必须及时冲尘，确保无煤尘堆积。 4、在回风顺槽、运输顺槽内距工作面 50m 各安一道净化喷雾，必 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第 25 页，共 77 页 25 须保证及时移挪，并确保喷雾覆盖全断面。 5、工作面的各转载点都必须安设喷雾设施。破碎机必须安装防 尘罩和内嵌式喷雾装置或降尘器，破碎机前安装一道净化水幕。 6、必须正常使用所有的防尘喷雾设施，确保防尘喷雾设施的完 好、灵敏可靠，符合质量标准要求。 7、凡是割煤、移架、开溜子等所有能产生煤尘及造成煤尘飞扬的 工作，必须使用喷雾设施。 8、采煤机内、外喷雾压力均不得小于 2Mpa，喷雾流量应与机型 匹配。若内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不得小于 4Mpa，无水 或喷雾装置损坏时必须停机。 9、机组司机、移架工、回柱工、溜子司机等必须佩戴防尘口罩。 10、供水管路敷设在电缆槽内,供水压力不小于 4.0MPa。 11、架间自动喷雾和放煤口自动喷雾降尘: (1)供水采用 25mm 的高压胶管。 (2)动作方式：均采用自动化控制方式,实现架间、放煤口自动喷雾 降尘。 (3)喷嘴布置: 工作面每架安装一道架间喷雾装置，后部溜子架架 放煤口必须安装喷雾装置，煤机割煤时下风口至少有三道喷雾帘同时 开启，移架时应开启喷雾帘。工作面应至少每天冲刷一次煤尘。 (4)喷雾要求：架间喷雾喷嘴迎风喷雾,放煤口喷雾把放煤口呈半 包围形式,罩住放煤口产尘部位。 (5)工作面煤机割煤时,下风口 20m 范围内必须保证有 2 架以上的 喷雾头正常工作,并保证雾化效果良好,覆盖全断面。 12、对工作面实施煤层注水措施 (1)在工作面回风顺槽设置注水用清水管路，并在管路进入顺槽 的地点给每条支管路安设一过滤器，以保证水源清洁。 (2)根据煤矿安全规程第 154 条的规定向煤层中注水，由回风 顺槽每隔 20m 向煤壁打注水孔，钻孔直径 42mm，长度不小于工作 面长度 2/3，钻孔角度按照工作面切眼倾角进行确定，终孔点距顶板 1.52.0m。注水采用静压水,水压不小于 4MPa。注水作业地点超前工 作面煤壁 5080m。 详见附图 12：工作面防尘系统图 国强煤业有限公司 40102 综放工作面作业规程第