综采工作面设计

精品文档 1欢迎下载 第一章 概 况 第一节 工作面位置及井上下关系 煤层名称3 煤水平名称 采 区 名 称首采区 工 作 面 名 称 1301 工作面 地面标高 m 41 0 工 作 面 标 高 m 468 594 地面位置 该面位于工业广场东北 70 1600m 从小屯村下穿过 开切眼位于小屯村以北 650 米 地面除小屯村外全部为农田 无其它建筑 在工作面正上方偏西 80 米有 一排水沟 别无河流水体 井下位置 及四邻采 掘关系 该工作面是矿井的首采面 井下位于首采区胶带机下山以北 倾斜上方相距 200 285 米的实炭区是 F21 支 2 断层 落差是 0 40 米的 F13 断层 倾斜下方为实炭 区 回采对地面设 施的影响 该工作面回采后地面沉降将会对小屯村民房造成不同程度的斑裂 特别是处于 沉盆地拐点附近及老旧民房损坏程度会较大 全部回采后地表下沉量将达到 1 米以 上 由于该工作面是矿井首采面 没有岩移资料 对地面设施的影响程度预计不准 确 走 向 长 m 1750 倾 斜 长 m 150 回采长度 m 1175 回采面积 m2 176250 储量 万吨 53 14 精品文档 2欢迎下载 工作面位置及井上下关系表 表 1 第二节 煤层 本工作面设计开采煤层为 3 上层煤 通过地质资料分析和现场巷道 切眼掘进证实 该工作面范围内 煤层赋存稳定 煤厚变化不大 煤层平均厚度为 7 2m 煤层以亮煤为主 少量镜煤和暗煤 玻璃光泽 煤岩类型为半亮 半暗型煤 具体情况如表二所示 煤层情况表 表 2 第三节 煤层顶底板 煤层顶底板表 表 3 附图一 3111 工作面地层综合柱状图 1 500 1 7 3 68 11 煤层总厚 m 2 3 煤层结构 煤层倾角 度 9 5 开采煤层3 上硬度 3 煤种气 煤稳定程度稳定 煤层情况 描述 该面煤 3 为气煤 总煤厚 6 2 8 2m 平均 7 2m 分上 下分层开采 上分层设计采高 为 3 6m 煤层结构复杂 中下部含一层炭质泥岩夹矸 平均厚约 1 8m 煤层倾角在 8 11 之间 平均 10 煤层普式硬度系数 f 1 8 煤 3 为低灰至中灰 特低硫 特低磷 高挥发份及发热量 富油 中等粘结性的气煤 顶底板名称岩石名称厚 度 m 特 征 精品文档 3欢迎下载 第四节 地质构造 一 断层情况以及对回采影响 该面煤岩层基本构造形态为一小背斜 张庄背斜 背斜西翼走向 105 倾向 15 煤 岩层倾角平均 10 背斜东翼走向 168 倾向 78 煤岩层倾角平均 10 根据巷道的实际 揭露资料 工作面内构造比较简单 除面北部的 巷道揭露断层情况表 表 4 DF12 和西部的 F29 断层外 只在工作面切眼上部揭露一条落差 1m 的正断层 f1 对工作面 的正常回采影响不大 另根据物探资料 在工作面中部有一条落差 0 3m 的正断层 对工 作面的正常回采有一定的影响 在回采过程中预计还会揭露个别小断层 巷道揭露及物探 探明的断层情况详见下表 基 本 顶粗 细砂岩 8 6 浅灰 灰白色 以石英长石为主 钙质胶 结 直 接 顶粉 砂 岩 4 25 深灰色 上部含少量泥质成份 伪 顶 直 接 底泥 岩 1 1 灰色 泥质结构 块状 含少量植物碎片化 石 老 底粉砂岩 细砂岩 7 5 深灰色 含丰富的植物根化石 具磨擦镜 面 含大量泥质条带 构造名称走向 倾向 倾角 性质落差 m 对回采的影响程度 F29 72 78162 168 70 正断层0 14有较大影响 DF12 115 11725 27 75 正断层0 8有影响 DF81415160 正断层0 3有影响 f15914960 正断层 1 0 影响不大 f28217265正断层1 0影响不大 精品文档 4欢迎下载 二 褶曲情况及对回采影响 根据现有地质资料 本面基本上无褶曲影响 三 其它因素对回采影响 根据现场工作面掘进巷道实际观察 工作面没有陷落柱和火成岩侵入 附图二 1 3111 工作面煤层底板等高线平面图 1 1000 2 3111 工作面皮带顺槽下帮 轨道顺槽上帮 切眼西帮巷道素描图 1 500 第五节 水文地质情况 一 含水层分析 影响回采的含水层主要有 3 煤顶 底板砂岩裂隙含水层和 3 煤底板三灰岩溶裂隙含 水层 1 3 煤顶 底板砂岩裂隙含水层 根据副井实测资料 3 煤顶板砂岩含水层累计厚度为 29 1m 分为两段 第一段位于 3 煤以上 4 6m 厚度为 15 6m 第二段位于煤 3 以上 26 15m 厚度为 8 9m 3 煤底板砂岩 含水层厚 36 18m 根据地质报告资料 单位涌水量 0 0227 0 0483 L s m 富水性弱 另 据 3115 面顶板音频电透视资料 顶板砂岩 50m 范围内裂隙水有富水性不均一的特点 3115 面回采前顶板砂岩水单孔水量 1 9 6 m3 h 回采期间未出现顶板砂岩水涌水现象 750m 水平以上顶板砂岩水基本疏干 在 3115 面中部施工 2 个顶板砂岩放水孔 单孔水量均小于 1 5 m3 h 水压 4 0MPa 3 煤顶板砂岩水单孔涌水量 0 5 m3 h 计算 750m 水平以下顶板砂岩水水量如下 1 366K 2S M M h2 Q 1822m3 d 76m3 h LgR r 上式中各参数取值如下 K 0 05544m d S 400m M 36m h 0 r F 3 14 18800 3 14 77 m R 10S K r 10 400 0 05544 77 1018 8 m f36715765正断层2 6影响不大 精品文档 5欢迎下载 2 三灰含水层 三灰含水层厚度 3 2 7 35m 平均 6 25m 上距 3 煤 51 13m 属岩溶裂隙含水层 据精查地质报告 单位涌水量 q 0 0121 0 1338 L s m 经钻探证实 三灰含水层具有水 压高 最高水压 6 7 MPa 富水性弱且不均一的特点 一采区内三灰单孔水量为 1 25 m3 h 易疏干 3115 面回采期间三灰未有出水现象 该面施工的三灰观测孔单孔水量 2 5 m3 h 水压 4 5 MPa 三灰 突水系数 计算 Ts P M Cp 0 135 MPa m 上式中各参数取值如下 P 5 54 MPa M 51 13m Cp 10m 二 其它水源分析 工作面东侧 250m 为 F10 断层 落差大于 180m 3 煤顶底板砂岩含水层及三灰与 F10 断层下盘十下灰及奥灰含水层间距缩小有对口的可能 根据精查地质报告中 L4 11 L4 12 钻孔抽水试验资料 在浅部为含水微弱的阻水断层 该面切眼距 F10 断层 250m 远大于 100m 的防水煤柱 F10 断层不会对该面的回采造成影响 三 涌水量 该面正常涌水量为钻孔放水及生产用水计 10m3 h 最大涌水量为顶板砂岩水 三灰水及生 产用水之和为 116m3 h 第六节 影响回采的其他因素 一 影响回采的其它地质情况 影响回采的地质情况表 表 5 瓦 斯0 871m3 t 属低瓦斯煤层 CO20 140 m3 t 煤尘爆炸指数具有爆炸危险性 煤尘爆炸指数无资料 煤的自燃倾向性易自燃 发火期为 3 6 月 地温危害无资料 冲击地压危害无资料 二 冲击地压和应力集中区 精品文档 6欢迎下载 1 由于目前尚无可靠地压资料 要注意初压 周压及回采期间加强工作面及两巷支护 管理 特别是构造发育地段 2 该工作面回采过程中应做好探煤厚工作 3 该面位于张庄村 方道沟 王庄 赵庙 郝垓村保护煤柱内 建议做好村庄搬迁工 作 并在该面推采期间搞好地表沉降观测 发现情况及时汇报有关部门 第七节 储量及服务年限 一 储量 工业储量 559418t 回采率 95 可采储量 531447t 二 采煤工作面服务年限 工作面服务年限 可采推进长度 月设计推进长度 1175 3 0 8 30 16 4 个月 精品文档 7欢迎下载 第二章 采煤方法 第一节 巷道布置 一 采区设计 采区巷道布置概况 一采区是梁宝寺煤矿建井投产第一个采区 该一采区位于工业场地西南 采区东西走 向长 3 6KM 南北倾斜宽约 2 4KM 面积 8 64KM2 含煤 1 层 煤层倾角 2O 12O 一般 10O 以下 煤层厚度 1 07 5 94M 采区地质储量 2441 4 万吨 工业储量 1548 6 万吨 可采 储量 1161 4 万吨 采区东翼构造较复杂 西翼构造稍简单 采区地面村庄 11 个 采区 3 上煤层以中厚为主 局部较薄 断层走向以东西为主 宽缓褶曲发育 适宜综采生产 根据采区煤层赋存特点及构造特征 采区巷道布置采用走向长壁采煤法的采区巷道系 统布置 沿采区中部布置一组 三条 上山 分别为轨道 胶带运输机及专用回风上山 上山间距 35m 上山两侧各留 70m 煤柱 考虑到辅助运输要求 轨道上山沿 3 煤层底板布 置 胶带运输上山及回风上山沿煤层布置 沿走向布置工作面顺槽 顺槽与上山之间采用 中部车场 联络斜巷等方式联络 二 工作面轨道顺槽 运输顺槽 3111 工作面轨道顺槽 进风巷 皮带顺槽 回风巷 均沿走向布置 沿煤层顶板掘 进 两巷均采用锚杆配合锚索支护方式 矩形断面 两巷净宽均为 4m 净高均为 3m 巷道 净断面积 12 0m2 顶部锚杆采用 18 螺纹钢树脂锚杆长度 2100mm 间排距为 0 8m 0 8m 帮部锚杆间排 距为 0 8m 0 85m 顶板每间隔 2 5m 打一组锚索 排距 1 2m 锚索采用 15 4 钢绞线锚索 长度 6000mm 锚固剂采用 Z2350 型锚固剂 皮带顺槽巷道局部遇断层破碎带等地质构造处在缩小锚杆间排距同时又间套工字钢架 棚支护提高支护强度 两巷使用钢筋体采用 12 钢筋加工 钢筋网采用 6mm 钢筋冷拔焊接加工而成经纬网 规格 2300 900mm 和 1600 900mm 两种 网孔规格为 80 80mm 3111 工作面轨顺巷道内布置有 108 防尘管路一趟 该巷用于工作面进风和运料 并 在距工作面 80m 处巷道下帮靠工作面侧设置移动变电站 泵站列车等设备 精品文档 8欢迎下载 皮带顺槽内布置有 108 防尘管路 注浆管路一趟及束管监测管路等管线 巷道用于 工作面回风和运煤 配备设备有转载机 胶带运输机等 轨道顺槽以北位置掘进一条为生产期间专用的泄水巷道 以排放砂岩含水层涌水满足 生产需要 三 采煤面切眼 切眼位于轨道顺槽 运输顺槽最低部 沿煤层顶板推进 初掘时为矩形断面 与两顺 槽施工断面 支护型式相同 刷大部分宽 3m 锚网配合锚索支护 切眼净宽 7m 净高 3m 断面积 21 四 联络巷 联络巷为全岩施工 见煤后穿煤层施工 找煤层顶板后沿煤层顶板施工 采用拱形锚 喷及梯形工字钢棚支护 架棚距 500mm 上净宽 2960mm 下净宽 4100mm 净高 3000mm 净断 面积 10 6m2 两帮及顶部采用 6mm 钢筋网护顶帮 其规格 500 720mm 网孔规格为 80 70mm 五 峒室及其它巷道布置 在该面切眼中部布置采煤机组装峒室 深 1 5m 长 15m 高 2 8m 采用锚杆配合锚索支 护顶板 其锚杆 锚索间排距与切眼施工方法形式相同 附图三 工作面位置及巷道布置图 第二节 采煤工艺 一 采煤工艺 该工作面采用走向长壁采煤法 使用双滚筒采煤机割煤 采高 3 6m 后退式回采 全部垮落法管理顶板 割煤深度 0 8m 循环进尺 0 8m 采煤机上 下 行割煤 追机移架 即割煤 移架 中部斜切进刀 推移运输机 二 采煤方法 1 采煤机进刀方式 本工作面采用中部斜切进刀 操作过程为 采煤机割煤至工作面左端头时 其后输送机移至煤壁 反向割煤至工作 面右端 移直输送机 采煤机自工作面中部开始割煤至工作面左端 工作面右半端输送机 精品文档 9欢迎下载 移近煤壁 恢复初始状态 附图四 采煤机进刀方式示意图 2 采煤机正常切割 采煤机正常割煤长度 60m 割煤速度 3 1m min 采用前滚筒在上部 后滚筒在下部的方 式 3 落 装 运煤方式 本面采用 MGTY400 930 3 3D 型双滚筒电牵引采煤机割煤 割煤前沿工作面方向联好 塑料网 并将网吊起 割煤时采煤机滚筒配合工作面运输机前移装煤 运输机运煤至转载 机和胶带运输机 4 移架 推移运输机 移架 采用及时拉架方式 追机作业 正常情况下 移架滞后采煤机后滚筒不超过 6 架 顶板破碎及片帮时可及时拉架或将伸缩梁伸出及采取拉超前架方法来控制顶板 拉架 步距 0 8 并按照先移架 后移运输机的顺序进行 推移运输机 移架后顺序推移运输机 自端部每次进刀后向上 下 割炭 跟机推移 运输机 推移运输机滞后采煤机后滚筒 12 15 架 其中弯曲段长度不得小于 20m 弯曲段 要均匀过渡 推移运输机步距 0 8m 三 工作面正规循环生产能力 Q 循环 LSMRC 95 0 8 3 6 1 40 95 363 0t 其中 Q1循环 每个循环产量 t L 工作面长度 取 95m S 工作面每刀截深 0 8m M 采高 m 取 3 6m R 煤的容重 t m3 取 1 40 t m3 C 工作面回采率 取 95 1 工作面日产量 日产量 Q 循环 9 363 9 3267t 根据工作面长度及本矿生产实际 工作面铺网按每班 3 个循环组织生产 每日 9 个循 环 2 工作面月产量 精品文档 10欢迎下载 月产量 30 3267 98010t 第三节 设备配置 一 采煤机 选用 MG300 700AWD1 型交流电牵引采煤机一部 主要技术参数 截深 800mm 采高 1600 3200mm 牵引速度 0 7 7 12 8m min 适应角度 40 总装机功率 678 5KW 截割电机功率为 2 300KW 额定电压 1140V 冷却方式 水冷 截割速度 3 1m min 滚筒直径 1600mm 二 液压支架的主要技术特征 基本液压支架 型号 ZY400 15 32 型支架 支撑高度 1500 3200mm 工作阻力 4000KN 移架步距 800mm 初撑力 3090KN 三 运输设备 1 工作面刮板运输机 一部 型号 SZG800 800 型中双链刮板输送机 链速 1 31m s 电机功率 2 400KW 中部槽尺寸 1500 800 310mm 运输能力 1500t h 电压 1140V 冷却方式 水冷 2 转载机 一部 型号 SZZ800 250 型中双链转载机 链速 1 54m s 电机功率 250KW 运输能力 1800t h 电压 1140V 冷却方式 水冷 长度 40m 3 破碎机 一部 型号 PLM2000 型 电压 1140V 破碎能力 1800t h 电机功率 160KW 精品文档 11欢迎下载 4 顺槽皮带机 1 部 型号 SDJ 120 150 3 250S 带宽 1 2m 带速 3 15m s 电机功率 250KW 2 运输能力 1500t h 电压 1140V 5 辅助运输设备选用 1 5 吨矿车和车盘 牵引设备其 3 部绞车主要技术参数见下表 表 6 型 号 牵引力 KN 绳 径 mm 容绳量 m 绳长 m 坡 度 提 升 重 量 绞车固定 JDHB 20A200 31 24406300418 地锚加四压 两趄 JDHB 20A200 31 262243002018 地锚加四压 两趄 SQ 1200 75B80 221000950 21018 地锚加四压 两趄 附图五 3111 工作面设备布置示意图 第三章 顶板管理 第一节 支护设计 一 液压支架所需支护强度计算 1 用估算法确定 P MR K 1 N 9 8 10 3 3 8 2 7 1 3 1 2 2 9 8 10 3 0 74 MPa 式中 P 支架支护强度 M 最大采高 取 3 8m 精品文档 12欢迎下载 R 煤层顶板岩石容重 取 2 7t m3 K 顶板岩石碎胀系数 取 1 3 N 考虑老顶周期来压不均衡的安全系数 取 2 2 2 按经验公式计算 P A M R 9 8 10 3 8 3 8 2 7 9 8 10 3 0 804 MPa 式中 A 顶板岩柱相遇采高的倍数 取 8 3 选择工作面支护强度 0 74MPa 0 804MPa 因此工作面支护强度应大于 0 804MPa 4 支护设备选择 3111 综采工作面选用基本架 ZZ6200 17 38 型支架 59 组 上下两端头各配置 3 组 ZZG6200 23 35 型端头支架 全面共计 65 组支架 从上端头至下端头一次编号 1 65 号支 架 根据以上计算结果 结合煤层采高 综采面选用 ZZ6200 17 38 型支撑掩护式液压支 架符合本工作面支护要求 精品文档 13欢迎下载 预计工作面矿压参数参考表 表 7 序号项目单位同煤层实测本面选取或预计 直接顶厚度 m4 254 25 老顶厚度 m8 68 6 1 顶底板条件 直接底厚度 m1 11 1 2 直接顶初次跨落步距 m2424 来压步距 m24 2724 27 最大平均支护强度 KN m2682 8682 8 最大平均顶底移近量 mm150150 3 初次来压 来压程度 明显明显 来压步距 m1313 最大平均支护强度 KN m2682 8682 8 最大平均顶底移近量 mm100100 4 周末来压 来压程度 明显明显 5 平时 最大平均支护强度 KN m2 精品文档 14欢迎下载 最大平均顶底移近量 mm5050 6 直接顶悬顶情况 m 1 1 7 底板容许比压 MPa 8 直接顶类型类二类二级二类二级 9 老顶级别级 VV 10 巷道超前影响范围 m 15 2015 20 工作面条件与支架适应条件对照表 表八 工作面条件支架适应条件 采高 3 61 7 3 8M 倾角 110 15 煤厚 5 942 2 3 6M 煤硬度 2 3 最大 4 0 底板比压 支护强度 顶板种类 二 乳化液泵站 一 泵站及管路选型 数量 乳化泵选用型号为 BRW 315 31 5 两台乳化液箱规格型号为 RX 2500 型装备两泵箱 喷雾泵选用 BPW315 10 型两台 清水箱型号为 SX 2500 型 装备两泵一箱 输液管路选用 精品文档 15欢迎下载 高压胶管 耐压 45MPa 以上 主要技术参数如下 1 乳化泵 型号 BRW 315 31 5 公称流量 315L min 公称压力 31 5 MPa 电机功率 200KW 2 喷雾泵 型号 BPW 315 10 公称流量 315L min 公称压力 10MPa 电机功率 75KW 二 泵站设备位置 泵站列车安设在 3111 轨道顺槽下帮距离采煤面 50 80m 的位置 三 泵站使用规定 要保证泵站压力不小于 30MPa 乳化液浓度 3 5 要加强支架与泵站的维修 杜绝 系统窜漏夜 第二节 工作面顶板管理 本工作面顶板管理采用全部垮落法 本工作面配置 59 组 ZZ6200 17 38 型支撑掩护式液压支架 两端头各配置 3 组 ZZG6200 23 35 型支撑掩护式液压支架 共 65 组支架 对工作面实行全支护法管理 一 正常工作时期顶板支护方式 采用追机移架的方法对顶板进行及时支护 在采煤机割煤后 先移支架 后移运输机 即 割煤 移架 中部进刀 牵机 自端头顺移运输机 正常情况下 采用及时移架少降快移一次到位的方式移架 正常移架滞后采煤机后滚 筒 3 5 架 不超过 6 架 端面距不大于 340mm 顶板破碎及过断层时 要紧跟采煤机前滚 筒带压移架或超前移架控制顶板即 当发现片帮严重时 不等采煤机割煤就进行移架 再 进行其它操作 工艺为 移架 割煤 进刀 牵机 自端头顺移运输机 在移架后 若 遇面前片帮要及时伸出伸缩梁护顶 减小端面空顶 移架顺序为 1 采煤机向下 上 端正常割煤时 滞后采煤机后滚筒 3 5 架移架 顶板破碎时可 紧跟前滚筒移架 精品文档 16欢迎下载 2 采煤机割煤并移架后 及时将支架的伸缩梁伸出护顶 3 采煤机进刀向上 下 正常割煤时 自下 上 而上 下 滞后采煤机后滚筒 3 5 架移架 顶板破碎时可紧跟前滚筒移架 4 在采煤机割煤时 超前采煤机前滚筒 3 架将护帮板收回 并滞后采煤机后滚筒 3 架 顺序将护帮板挑起 5 机头 机尾处三架端头架的移架顺序为 先移 2 架 64 架 后移 1 架 65 架 再移 3 架 63 架 支护要求 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 二畅通 的质量要 求 2 采煤机割煤后 要及时移架 移架与采煤机后滚筒的距离一般不超过 10m 防止长 时间空顶 3 工作面支架中心距保持 1500 100mm 支架歪斜不超过 5 架间距不超过 200mm 支架与运输机保持垂直 偏差小于 5 垂直顶底板支撑 拉线移架 支架直线性偏差不得 超过 50mm 4 泵站压力不小于 30MPa 支架系统压力不低于 24MPa 前梁及顶梁接顶严密 受力 状态良好 当支架上顶板冒高超过 300mm 时 应用木料接顶 5 相邻支架不得有明显错茬 不超过顶梁侧护板高的 2 3 支架不挤 不咬 不歪 6 基本支架活柱伸出量最大不超过 1 9m 其支架活柱伸出量最小不低于 0 5m 端头支 架活柱伸缩量最大不超过 1 0m 其支架活柱伸缩量最小均不低于 0 5m 7 工作面液压支架实行编号管理 二 特殊时期的顶板管理 一 来压及停采前的顶板管理 根据 3115 面经验数据预计该面初来压步距 24 27m 周期来压步距为 12 13m 为此应 做好以下工作 1 初采时 必须做好矿压预测预报工作 由矿压部门在轨道 运输顺槽挂牌标明来压 位置 来压前注意观察现场顶帮变化 及时加强支护 精品文档 17欢迎下载 2 工作面支架液压系统要有足够的压力 不低于 24MPa 泵站系统压力不得低于 30 MPa 乳化液浓度在 3 5 范围内 超前支护支柱初撑力不低于 50KN 3 支架支护状态良好 系统不渗不漏 安全阀满足要求 4 按正规循环作业 尽量加快推进速度 尽可能的减小来压对回采的影响 面前出现 地质构造要配合板棚背顶控制顶板 严格控制采高 工作面运输机及时调整顺坡 避免支 架超高或压死 5 来压时要带压操作及时拉超前架 正确使用好伸缩梁 护帮板 对顶板及时支护 6 若出现片帮应及时伸出支架伸缩梁 用好护帮板 缩小面前空顶 7 拉架时要做到少降快拉或擦顶移架 8 加强工作面来压期间矿压预报观测 发现工作面两巷顶板破碎压力大时 提前采取 措施配合倾斜板梁加强支护 超前支护增加支护长度及密度 9 工作面停采时 要编制停采措施加强顶板管理 二 过断层及顶板破碎时的顶板管理 工作面过断层期间 顶板破碎地段 要上下盘顺坡并及时拉超前架伸出伸缩梁使用护 帮板护帮 移架时配合铺网及木料控制顶板 断层落差在 1 5 米以上时补充措施 三 假顶铺设 因本面分上下分层开采 上分层开采时采用塑料网作下分层人工假顶 工作面铺网随 支架前移放顶 塑料网沿支架掩护梁自然下垂至底板 同时向老空矸石洒水 注浆 促使 矸石粉化胶结 形成下分层再生顶板 一 塑料网使用及联网方法 1 塑料网必须使用经有关认证部门鉴定的合格产品 规格 长 宽 6 1 15 2 塑料网在支架前梁之上沿走向 倾斜方向铺设 鉴于本面采高较大 移架后面前余 网量自顶板向下长度不低于 2m 便于下循环联网 3 工作面支架前移放顶后 采煤机割煤前 停机停溜将塑料网与上排网相连 根据现 场实际 一般每两个循环联网一次 每次沿走向方向联网两块 悬挂在机道内并拉起固定 到支架顶梁上 不准妨碍采煤机通过及司机观察顶帮 滚筒的视线 4 塑料网之间联结 塑料网双边网双边搭接 使用塑料网带连接 逢孔必穿 隔一个 孔系一个扣 末端系一个死接 5 根据现场过断层及顶板破碎带实际情况 塑料网可折叠 加长联接使用 禁止拆开 使用 二 使用塑料网注意事项 1 为保证假顶质量 铺网要严密完整 网边至两巷顶网搭茬 0 5m 联网要牢固 精品文档 18欢迎下载 2 拉架前首先要检查联网是否合格或破损 碰刮 如有问题要处理好后再拉架 3 进入面前作业 首先要执行好敲帮问顶制度 在支架掩护下 并由专人监护顶帮掌 握安全情况下 方可进行挂联网工作 4 挂联网要停机停溜闭锁 在伸出伸缩梁 打好护帮板支护好顶帮安全无误情况下 方可进行操作 5 当局部顶板破碎 冒落时 要先用板棚控制好顶板后 然后再挂联网 6 采煤机司机严格控制好采高 集中精力 割煤过程中若出现塑料网影响视线时 要 停机停溜处理好后再牵机 避免割网及支架前梁 工作面洒水 1 沿工作面运输机电缆槽铺设一路 16 高压胶管 自溜头向下每隔 25m 设一个三通 及水管截止阀 便于开关洒水 2 截止阀外直接洒水管 使用 10 或 16 高压胶管 每条长度不低于 15m 注水管可 使用 20mm 铁管制做 前端头制成扁形尖头 其长度不小于 1 2m 3 每班派一名人员负责洒水并做好洒水纪录 注水时将铁管端头沿支架档插入老空矸 石上方空隙为宜 自上而下 洒匀洒透 面洒水至溜头 端头架老空见水为止 专用洒水 管路铺设于电缆下方 4 每次拉架放顶后每架档均匀洒水 每次拉架前 洒水两遍 注水要均匀 禁止长时 间把注水管插入老空不移动 5 洒水时要注意周围移架情况 移架和洒水不得平行作业 6 每次洒水结束后 将洒水管水门关闭 禁止出现不洒水而长期流水的现象 第三节 顺槽及端头顶板管理 一 工作面轨道 运输顺槽的超前支护 1 支护要求 轨顺 运输顺槽两巷超前支护均采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护方式 超前支护 长度不少于 30m 皮顺 轨顺巷道断层破碎带 架棚区及超高地段 工作面来压前应提前支护处理 超 高地段打顶垛压料降低高度不大于 3m 其它架棚处顶腿变形时及时支设点柱加强支护 运输顺槽因破碎机处较宽 破碎机至工作面段沿转载机下帮侧支设一排支柱顶梁至工 作面 超前支护巷道两帮侧采取两排支柱配合铰接顶梁支护顶板 顶板破碎时 配合 3 5m 板棚控制顶板 2 支护材料及密度 3111 轨道巷 运输巷超前支护均采用三排 QDZ 3150 单体液压支柱配合 HDJA 800 型 金属铰接顶梁支护 柱距 0 8m QDZ 3150 单体液压支柱参数 单体支柱初撑力 50KN 支撑高度 2 3m 3 15m 3 支护质量标准 1 支柱纵横成线 偏差不大于 100mm 单体支柱活柱最大伸出量不超过 0 7m 最 小伸出量不小于 0 4m 2 支柱支到实底 支柱下穿铁鞋 300mm 走向 倾向方向迎山有力 迎山角度 为 2 度左右 单体支柱初撑力为 50KN 精品文档 19欢迎下载 3 铰接顶梁之间圆销紧固到位 顶板不平处顶梁之上配合木料或垫木垫平 引挂顶 梁要尽量避开顶板锚杆盘位置 防止顶梁不平稳 打滑 降低支护强度 4 两巷超前支护及上下端头单体支柱全部用 2 分细钢丝绳栓牢 支一棵 拴一棵 绳头固定到顶板金属网上 所有支柱注液阀方向一致朝向采空区 5 超前支护人行道净高不低于 1 8m 人行道净宽不低于 0 7m 二 工作面端头支护及安全出口管理 1 工作面上端头上帮及下端头下帮超前支护支设的一排支柱顶梁延续到放顶线回撤 顶板破碎时 增支 2 5m 板棚 走向支设 一棚三柱 2 上下端头支柱穿鞋支设 初撑力不低于 90KN 放顶线打好每架顶梁下一棵切柱及 关门柱 关门柱间距不大于 0 3m 3 上 下 端头回柱放顶时 要停止转载机运转 清理好后退路畅通 使用卸载手把 拴绳的方法远距离操作 绳长不少于 4m 或在端头支架内侧操作 待回柱顶板跨落稳定 后 方可拾取柱梁 上下端头禁止回柱放顶与拉端头架平行作业 4 上 下端头若遇巷道局部地段宽度变化 人行道宽度变小或无人行道 人员需运料 及行人进出上下出口时 要停止工作面运输机 转载机运转 5 转载机机尾要及时前移 设盖板防护 横跨转载机未封闭段要设过桥 人员通过时 要停止其运转 以防止人员误入转载机内 前移上下两端头支架时 人员禁止在其端头架 靠上 下 帮放顶线侧进行其它工作或逗留 6 严格执行敲帮问顶 先支后回制度 严禁空顶作业 两巷及两端头使用高柱子支护 及回撤地段 都要三人以上协同作业 并有专人监护顶帮掌握安全 7 两端头支架前移时要专人拉架 操作时停止运输机 转载机运转 周围人员闪开 5 米以外 8 两端头回柱原则上与支架后尾梁齐 超前或滞后支架此位置不超过 0 8m 9 上下两端头及两出口 超前支护转载机桥身下要班班清理 保持卫生清洁 出口人 行道宽度不小于 0 7m 畅通无阻 10 上下两端头支架前梁与两巷超前支护顶梁间距不大于 0 5m 11 加强端头及两巷超前支护 支柱质量检查 每班要派人检查 检测 发现失效 漏液支柱及时更换 并坚持好支柱二次注液制度 精品文档 20欢迎下载 12 加强工作面及两巷支护质量 顶板动态监测工作 做好老顶初次来压 周期来压 期间的顶板管理及预测 预报 记录工作 超前支护以外锚网支护巷道若出现顶板 开裂 离层 破碎等现象时 要及时采取措施用单体支柱配合板梁打点柱或架棚维护 13 正常生产中 要根据安设巷道中的顶板离层仪 巷道已暴露断层 破碎带及压力 异常地段的支护强度等实际状况 提前采取措施加强支护 及时改变超前支护形式 长度 密度 保证行人及运输安全 三 支护材料使用数量 备用数量及存放地点 支护材料数量表 表 9 名 称规 格使用量备用量存放地点 单体支柱 QDZ 3150 260 棵20 棵 单体支柱 DZ 2500 DZ 3500 20 棵 20 棵 顶梁 800mm 252 条20 条 铁鞋 300mm 252 个20 个 塑料网 6 1 15 16 块 循环300 块 板棚 2 5m 50 块 抬棚 3 5m 20 块 木垛料 1 2 0 18 0 15m 50 块 方座 0 3 0 16 0 15m 1 车 小杆 1 0 065 0 045m 1 车 小楔 0 2 0 08 0 035m 1 车 轨 顺 材 料 道 备用材料存放距工作面 50 100m 之间 材料分类码放整齐 实行挂牌管理 标明材料 名称 型号 数量等内容 并由专人负责清理码放 保证人行道宽度不小于 0 7m 及行车畅 通无阻 四 处理两巷锚杆 金属网及托盘 1 两巷靠工作面侧的锚杆托盘及肩窝以下的金属网 每天由检修班或生产班停产时派 精品文档 21欢迎下载 专人集中时间拆除 视超前压力显现情况 决定向外拆除的距离 自煤壁起 3 5m 最大 不超过平均一个圆班的推进距离 周期来压期间 顶板开裂松散区段 适当减小拆除距离 工作面另一侧的托盘由生产班端头工拆除 视现场实际情况 煤壁片帮 有断层 顶板破 碎压力大时只拆除工作面侧托盘及金属网 2 拆除顺序为 由下而上 由里而外 使用脚手架时 要有专人扶持 脚手架要放置 在牢固的位置 防止滚落的煤块 矸石推倒脚手架伤人 3 拆除锚杆托盘前 应仔细观察顶帮变化 坚持敲帮问顶制度 当发现有离层或片帮 时 首先设专人站在安全地点用长把工具找掉悬煤危岩 以防掉落煤矸伤人 必要时 巷 道开裂严重 煤壁及顶板松散 离层断层带等 打牢护身柱 工作人员一定要站在片帮掉 顶滚矸波及不到的地点作业 4 两巷拆除锚杆 金属网时 人员应站在安全地段配合长把工具 坚持 一人作业 一人监护 制度 移端头架及采煤机割煤至机头 机尾期间不准拆除 5 采煤机割煤至机头机尾时 两帮严禁人员通过及靠近 以防片帮伤人 6 采煤机割煤至机头机尾时 运输机要停机闭锁 采煤机司机要集中精力 手把牵停 按钮 或使用遥控器站在支架后柱侧操作 放慢速度 同时做好自我保护 其他工作人员 全部都远离滚筒 5m 以外 闪开滚筒旋转方向 以防甩出物料伤人 严禁人员进入面前作业 7 若发现面前有锚杆或金属网时 要停机停溜闭锁 采煤机停电并摘掉滚筒离合器 然后对进入区域的顶帮进行加固支护后 一人掌握顶帮安全 另一人使用长度不小于 1 5m 的长把工具将锚杆或网钩出 严禁空顶作业 8 若锚杆进入运输机内时 首先要停机停溜 在支架打好护帮板 控制好顶帮 并有 专人监护前提下 方可使用长把工具钩出锚杆 禁止人员在煤壁与塑料网间操作 9 面前有人作业时 严禁操作该处上下 10m 范围内支架 要派专人看管 防止误操作 10 生产过程中 刮板输送机司机 转载机司机 皮带输送机司机应加强责任心 密 切注视本设备运转情况 一旦发现煤流中有锚杆或金属网时 必须立即停机检出 严禁进 入煤仓 11 卡在刮板输送机 转载机的链子或刮板下的锚杆铁网等必须及时处理 严禁强行 精品文档 22欢迎下载 开机 设备运行过程中 严禁人员用手去捡拾锚杆 以防挂伤或甩出伤人 必须停机闭锁 停稳后方可捡出 12 拆卸捡出的锚杆金属网托盘等 必须及时外运 分类码放在指定地点 严禁堵积 在两端头及人行道上 并积极做好回收工作 13 各班验收员必须记录本班拆除及回收锚杆情况 严格现场交接班 把本班未能处 理的隐患必须现场与下班验收员交代清楚 防止因锚杆造成运输设备的损坏 14 建立台帐记录 建立健全岗位责任制 严禁锚杆及金属网等杂物进入煤流系统 第四节 矿压观测 一 矿压观测的目的 1 首采区顶板运动规律与矿压显现规律 2 支承压力分布规律 3 研究支架与围岩的关系 4 评价支架适应性 5 研究支架对顶板的控制技术 6 巷道变形破坏规律 二 矿压观测内容 1 工作面 三量 观测 2 工作面端面顶板破碎度观测 包括素描 3 支架工作状态的监测 4 超前支承压力分布规律观测 5 巷道变形破坏规律观测 三 测区布置 沿工作面长度布置 3 个测区 每个测区设 3 条观测线 每个测区包括 3 架支架 分别 为 从巷道起 第 15 16 17 架 第 29 30 31 架 第 43 44 45 架 工作面测区布置 示意图见图 1 超前支承压力分布的观测采用顶板动态法 在轨道布置 7 台动态仪 间距 5 0m 见图 2 所示 顶板破碎度统计观测采用全工作面监测方法 选取 10 个测点进行监测 精品文档 23欢迎下载 巷道变形观测布置在轨道巷内 监测开采期间顺槽围岩的变形破坏情况 在切眼前方 50m 外均匀布置 3 个测点 对巷道围岩变形进行连续观测 四 观测与监测方法 1 三量 观测按移架循环进行 每循环观测一次 顶板移近量用基点法 见图 3 用 测杆观测 或者用 KY 82 顶板动态仪法进行观测 活柱缩量用米尺观测 支架工作阻力用 圆图自记仪连续观测 测区之外的支架工作阻力进行统计观测 选取代表区域进行连续观 测 2 工作面所有支架均安装支架压力仪 考虑到顶板为复合顶板 端面顶板的支护尤为 重要 采取对支架立柱和前探梁工作阻力进行观测方案 每隔 5 架支架布置支架工作阻力 监测线 对支架进行常规工作阻力监测 3 沿工作面方向 每隔 5 架支架布置观测线 进行端面顶板素描与破碎度观测 4 观测参数包括 煤壁片帮深度 c 顶板冒落高度 h 端面距 b 顶梁第 1 接 顶点距梁端距离 a 及顶板冒落宽度 d 等 见图 4 每班观测一次 5 巷道表面位移观测 主要观测巷道顶底板位移 两帮移近量及帮底移近量 见图 5 巷道测点布置在超前切眼 50m 以外 每 20 0m 安装一组 安装 3 组 进行巷道变形的 监测 采用测枪进行测量 读数时 每个数据要求读 2 次以上 以避免错误 尽量缩小误 差 量取数值后 填入设计的专用表格 注明观测时间 测区测点号 测量人 作为原始 资料留存备用 五 观测时间要求 1 工作面 观测到老顶初次来压和二次周期来压 2 顺槽 观测到工作面推进 200m 止 3 支护质量检测 整个生产期间 第四章 生产系统 第一节 运输系统 一 运输设备及运输方式 一 运输设备及装 转载方式 采煤机割装底煤和工作面运输机前移配合装运底煤 集中到转载机 破碎机和胶带输 送机上 通过 3100 回风上山皮带和东翼皮带巷强力皮带运至煤仓 精品文档 24欢迎下载 二 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 1 5t 矿车及车盘 JDHB 20A SQ 1200 75B 型 绞车 通过轨道顺槽运进工作面 二 移溜方式 采用支架推移千斤顶推移工作面运输机 推移步距 0 8m 弯曲段长度不小于 20m 推 移运输机顺序方向为 采煤机中部进刀后自工作面中部向左端头 右端头 顺序推移 三 运煤路线 煤流顺序 采煤机落煤 3111 工作面输送机 3111 运输顺槽转载机 3111 皮带输送 机 3100 回风上山皮带 东翼皮带巷 井下煤仓 主井提升 地面煤仓 四 运料路线 副井 井底车场 东大巷 3100 轨道上山底车场 联络巷 3111 轨道顺槽 工作面 附 3111 工作面运输系统图 第二节 通防与监控系统 一 通风系统 一 风量计算 根据肥城矿业集团公司 矿井风量计算细则 计算本工作面风量 Q 采 60 V 采 S 效 K 长 式中 Q 采 采煤工作面需要风量 m3 min V 采 采煤工作面平均控顶距下的平均风速 查表得 1 0 米 K 长 采煤工作面长度系数 查表得 1 0 S 效 采煤工作面有效通风断面 S 效 H I K 面效 式中 H 工作面采高 3 6 米 I 工作面平均控顶距 4 6 3 8 2 4 2m K 面效 工作面有效通风断面系数 0 8 S 效 3 6 4 2 0 8 12 096 则 Q 采 60 1 0 12 096 1 0 725 76m3 min 取 726m3 min 二 采煤工作面风量验算 1 按瓦斯绝对涌出量验算 根据 煤矿安全规程 136 条规定采掘工作面回风流中瓦 斯浓度不超过 1 进行验算 Q 瓦 Q 采 1 1 977 726 100 0 273 1 精品文档 25欢迎下载 式中 Q 瓦 该采煤工作面瓦斯绝对涌出量为 1 977m3 min Q 采 该采煤工作面需要风量 726m3 min 2 按二氧化碳绝对涌出量验算 根据 煤矿安全规程 136 条规定采掘工作面回风流 中二氧化碳浓不得超过 1 5 验算 QCO2 采 1 5 0 318 726 100 0 00438 4m3 min 人 N 该采煤工作面同时工作最多人数为 70 人 根据以上计算 该采煤工作面 726m3 min 可以满足供风要求 三 通风路线 新鲜风流从副井 副井绕道 东大巷 3111 轨道车场 3111 轨道顺槽 3111 泄水巷 3111 工作面 乏风路线 3111 工作面皮带顺槽 3100 回风上山 东翼皮带巷 东翼总回风巷 三采 区集中胶带下山 风井 地面 二 防治瓦斯 1 瓦斯检查 设点 次数 工作面回风流瓦斯检查牌板设置在距工作面 50m 处 瓦斯检查员必须检查以下地点 采煤工作面上下隅角风流 切顶线附近风流 采煤工作面风流 采煤工作面回风流 以上地点每次检查三遍以结果最大数记录检查手册 其中采煤工作面回风流检查结果记录 瓦斯牌板和瓦斯日报表中 并做到瓦斯检查手册 瓦斯日报表 瓦斯牌板检查数据 三对口 检查内容 瓦斯 一氧化碳 二氧化碳 浓度 风流温度 瓦斯检查员必须认真执行瓦 斯巡回检查制度和请示报告制度 并认真填写瓦斯检查班报 瓦斯检查员每班至少对上述 地点检查两次 间隔时间不得低于 3 小时 不大于 5 小时 每次检查结果必须通知现场工 精品文档 26欢迎下载 作人员 2 瓦斯监测 1 加强对工作面瓦斯的监测 在距工作面不大于 10m 的回风巷内安装甲烷传感器 距顶板不大于 300 毫米 距巷帮不大于 200 毫米 报警浓度 1 CH4 断电浓度 1 5 CH4 复电浓度 Ig 89 49A 选型满足要求 3 按电压损失校验电缆截面 U1 53Ig COS L1 42 5 120 53 89 49 0 7 800 42 5 120 17 02V U1 Ig COS L1 4 25 120 89 49 0 7 800 42 5 120 17 02V 精品文档 33欢迎下载 U1 17 02 10000 0 17 U2 Ig COS I2 rs2 89 49 0 7 230 42 5 500 11 74 U2 11 74 10000 0 117 U U1 U2 0 17 0 117 0 28 式中 Ig 流过电缆的负荷电流 A L1 50mm2电缆的长度 L1 800m L2 180mm2电缆的长度 L2 230m V 电采率 铜芯电缆取 42 5 S1 电缆截面 50mm2 S2 电缆截面 1200m2 COS 电动机的加权平均功率因数 因 U 0 28 0 7 满足要求 4 按短路电流校验电缆的热稳定性 Smin La 8747 120 36 44mm2 式中 Smin 短路时电缆最小热稳定截面 mm2 Id I 相补电流 A XL 0 08 1 09 0 0872 L 800m 60m 230m 1090m R 0 08 KM R 0 6 1 09 0 654 Lr 0 6 KM Id Un 10000 8747A Jj 短路电流假想时间 Ij 0 25s C 电缆热稳定系统 查手册取 C 120 精品文档 34欢迎下载 因 Smin 36 44mm2 232 45A 满足要求 2 按正常运行时的电压损失校验 1 Uy 3400 3300 95 265V 2 止线电缆的电压损失为 Uz Pe Kf Lz D Ue Sz n 930 1 230 103 42 5 3300 95 0 95 84 22V 式中 D 电采率 钢芯电缆取 42 5 Pe 电动机额定功率 930KW Kf 负荷系数取 1 Lz 支线电缆长度 m n 电动机效率 0 95 3 变压器的电压损失 机组移动变电站 KBSGEY 1600 10 3 3KV R6 0 066 Xb 0 496 U6 PekvR6 PekvY4X6 Ve 930 1 0 66 930 1740 7 0 0496 3 3 28 38V 4 电源干线的电压损失同支线不再计算 U1 64 22V U U1 U2 U6 精品文档 35欢迎下载 64 22 64 22 28 38 156 82V U 156 82V 289 4A 满足要求 1 按正常运行时电压损失校验 U4 1200 1140 95 117V 2 运输机电缆电压损失为 只计算电机高速时 UZ 高 Pe kf Lz 103 Due SE 400 1 230 103 42 5 7140 120 495 16 66V 3 变压器的电压损失 由前面计算知 Ub Ves Vb 16 66 28 38 45 04 117V 总电压损失 U UZ 高 Ub 16 66 29 38 45 04V 149 2A 满足要求 1 运行网络电压损失 精品文档 36欢迎下载 Uy 1200 1140 95 117V 2 转载机电缆的电压损失 只计算高速即可 UZ 高 Pe kf Lz 103 Due SE 250 1 300 103 42 5 1140 50 0 95 32 58V 3 变压器的损失 Ub 28 38V 总损失 U Ub UZ 高 28 38 32 58 60 96V 259A 满足要求 电压降不再计算 4 高低压开关的选择 1 移动变电站给高压开关的选择 由 3 1 1 项知 Ig 89 49A 故选择 BPG23 10 型高防开关