31218整体支架采面作业规程

编号:

临沂安泰能源有限公司

采煤工作面作业规程

采煤工作面名称：31218采煤工作面

编制人：

生产技术部：

安全监察部：

总工程师：

总经理：

编制日期：年月日

执行日期:年月日

目录

第一章概况..............................................6

第一节编写依据.......................................................6

第二节工作面位置及井上下关系.......................................6

第三节煤层........................................................6

第四节煤层顶底板.....................................................8

第五节地质构造.......................................................8

第六节水文地质.......................................................9

第六节影响回采的其它因素...........................................10

第七节储量及服务年限...............................................10

第二章采煤方法..........................................11

第一节巷道布置......................................................11

第二节采煤工艺......................................................13

第三节设备配备......................................................16

第三章顶板控制............................17

第一节支护设计......................................................17

第二节工作面顶板控制...............................................25

第三节工作面顶板管理...............................................28

第四节安全出口及端头顶板控制......................................29

第五节矿压观测......................................................30

第四章生产系统..........................................32

第一节运输系统......................................................32

第二节通防与监控系统...............................................34

第三节排水系统......................................................43

第四节供电系统......................................................46

第五节通信照明......................................................47

第五章劳动组织和主要经济技术指标...........................47

第一节劳动组织......................................................47

第二节主要经济技术指标.............................................50

第六章煤质管理..........................................51

第七章安全技术措施......................................52

第一节一般规定......................................................52

第二节顶板管理......................................................52

第三节防治水........................................................53

第四节通风及安全监测...............................................54

1

第五节运输管理......................................................56

第六节机电管理......................................................56

第七节其它..........................................................57

第八章灾害预防及避灾路线......................61

第九章矿井六大系统.........................63

2

公司会审意见

会审单位及人员签字：

生产技术部：年月日安全监察部：年月日

通防工区：年月日调度信息中心：年月日

机电工区：年月H总工程师：年月日

总经理：年月0

3

作业规程学习和考试记录

负责人：传达人:班次:

贯彻时间听传达人贯彻时间听传达人

年月日姓名成绩签字年月H姓名成绩签字

4

作业规程复查记录

作业规程名称31218采面作业规程

施工单位

复查时间

参加复查人员

签字

一、存在主要问题:

二、处理意见:

5

第一章概况

第一节编写依据

依据《安泰能源有限公司十二采区变更设计说明书》（临沂市煤炭工业办公室

临煤字[2014]57号文批准）及《安泰能源公司31218采煤工作面地质说明书》编

写此作业规程。

第二节工作面位置及井上下关系

该采面位于井田南翼，十二采区第九个工作面，上部为十二采区31216采面,

南部为矿井边界。具体位置及井上下关系如表一所示：

表1-1工作面位置及井上下关系一览表

水平名称-370m水平采区名称十六采区

地表标高+52m煤层底板标高-388.176--410.499m

地面相对位置位于工业广场东南部，安头村东。

回采对地面设施

工作面上部地面为农田，无任何建筑物和设施，不会造成破坏。

的影响

井下位置及

该工作面为十六采区首采面，上部为十二采区31216工作面，南部

与相邻天系为矿开见界。

2

走向长度/m210倾斜长度/m29面积/m26090m

第三节煤层

工作面煤层赋存情况如表1—2所示

6

表1-2煤层赋存情况一览表

煤层厚度

5煤层结构简单煤层倾角35〜40°

（m）

开采煤层3硬度2~3煤种烟煤稳定程度基本稳定

工作面范围内煤层赋存基本稳定，局部煤层有岩浆岩侵入，煤层变薄，

煤层情况

煤层厚度为3.0〜7.0m,平均厚度5m,煤层呈黑色，玻璃光泽，以亮煤为主，

描述其次为暗煤，半亮型，贝壳状断口，条带状结构，半坚硬，局部夹砰为砂泥

岩。煤层做角为35〜4。"硬度为2〜3。

附图一：工作面地层柱状图。

地层综合柱状图

岩石名称地层厚度

综合柱状00岩性描述

1：200“度

含植物化41.层PV.发育岩

有破碎。

粘土9.O~8・O

细砂电

K.5

灰色含状粘粒砂者.I-.

•••2.5~1・5

细粒砂岩郃含较土的柚物化工

2

煤3.0~0・6黑色烟煤.体径所优“

（二）

7V1.K

灰灰页岩/\1.0~0.3黑色光亮含灰灰。

0.65

21.0~16・5深灰色砂成泥岁3渐变为砂丸

WJ"五》牙3水平层理发育.层面存

18.75

on植物碎网.

'.-二-一---二

/

\0.8~0.5

赤浆电二一=1:1侬品顺结构含优捕捞体.

==

A0.65

—',__—,•_//J

一一.//

工工工7.0~3.0出色烟煤，体龄顺优。

烟煤

（三）5

7

1・0~0.3,京含植物根化石二

0.65

—==：..Z~~==—

成分由灰色粉细砂力.条用'J

20~15

贝泥岩深灰色泥力。J/3水平层理发

17.5仃.层间含白云母。

7

第四节煤层顶底板

工作面煤层顶底板情况如表1-3所示。

表1-3煤层顶底板情况表

顶、底板名称主要岩石厚度/m特征

灰黑色，泥质结构，致密，较脆易碎，含炭高，

直接顶砂质泥岩18.75

含植物化石碎片。

质软，成层状，含炭高不稳定，局部达0.5米，

伪底炭质页岩0.3

富含植物化石。

直接底砂泥岩17.5粉砂岩、泥岩呈互层，水平层理发育，遇水膨胀

第五节地质构造

一、断层

31218采煤工作面内无断层，只在井田南翼边界有F23断层，回采时已留足保

护煤柱，对回采无影响。

表1-4F

23边界断J受参数表

构造走向倾向倾角落差对回采的

性质

名称(°)(0)(0)(m)影响程度

~F2314023070^85220

二、断层以及褶曲情况对回采的影响

根据上下顺槽掘进揭露证明，31218采煤工作面无断层，采面不受影响。

附图二：31218工作面运输巷、回风巷及切眼剖面图

8

31218回采工作面运输轨道顺槽、回风顺槽素描

切眼素描

-370-370

-380-380

I

-390-390

I

-400-400

I

-410-410

II

-420-420

第六节水文地质

一、含水层（顶部和底部）分析

31218回采工作面，位于十二采区第九阶段，水文地质条件比较简单，回采波

及的含水层主要是三煤顶板砂质泥岩，含水性很弱，一般为顶板淋水，最大涌水

量为2.0m3/h,正常涌水量为1.0m3/h。与其它含水层无直接补给关系，对采面

回采无影响。

二、断层水分析：

F23断层：为防止该断层导水，根据钻探情况，在初采时必须留足70m防水煤

柱，确保对整个回采没有影响，里部已回采，外部剩余210m。

三、其它水的分析：

本采面距地表462.499m,上部的岩石结构较完整，所以不受地表水、大气降

9

水和流砂水的威胁。上部31216采面已回采完毕，无积水区存在。煤层经过回风

顺槽和运输顺槽的实际揭露证明无老空水。面上的其它水源只有洒水灭尘和打眼

时工具使用的乏水，但不影响采面正常的回采作业。

四、涌水量：

预计该面最大涌水量为2.0m3/h,正常涌水量为1.0m3/h。

第六节影响回采的其它因素

一、影响回采的其它地质情况

该采煤工作面揭露的煤层主要为3煤，该煤层硬度为2-3,煤尘爆炸指数13.8

%,无爆炸性，煤层具有IE类自然发火性，不易自燃，瓦斯等级为低级，C02等

级为低级。

根据地质报告提供资料本矿井地温均小于26℃,属于地温正常区，不会有高

温热害发生。

该工作面位于低瓦斯区，无瓦斯突出，冲击地压危险。附表五

影响回采的其它地质情况表表5

31t,绝对涌出量0.5m/min

瓦斯(CH,)相对涌出量2.11m

玳，绝对涌出量0.32m3/min

二氧化碳相对涌出量

二氧化炭CO21.54m

煤尘爆炸指数尢煤尘爆炸性，指数为13.8%

煤的自燃发火性III类小易自燃

地温对米的的危害无

冲击地压危害无

第七节储量及服务年限

一、储量

工业储量：走向210mx斜长29mx比重1.35tx5.0m=8221.5to

可采储量：8221.5tx95%=7810.43t(回采率取95%)。

二、工作面服务年限

计算如下：

1、推进速度0.8m/天

2、服务年限：工作面长度210m+0.8m-30=8.75个月

10

第二章采煤方法

第一节巷道布置

一、十二采区为2000年设计，随着开采揭露，其水文地质条件发生了较大变

化，为更加合理的部署，于2014年8月对原十二采区进行了变更设计，临沂市煤

炭办于2014年10月对《十二采区变更设计说明书》进行了批复，该采区共划分

九个区段。现31218工作面走向长210m,倾斜长29m,于2017年3月份准备完毕。

二、巷道布置

1、工作面上回风巷

31216通过31216回风边切十二采区回风巷联接，沿煤层顶板掘进。巷道断

面为梯形，采用金属棚、木棚喷浆支护，支护规格里口1.8m,底叉2.4m,净高2.0m,

2,主要用于工作面的回风、运料。下帮敷设防尘、排水、供风管

净断面积4.2m

路。

2、工作面下运输巷

31218运输巷与-370付下山联接，沿煤层底板掘进。巷道断面为梯形，梯形

2

金属棚支护，里口1.8m,底叉2.4m,净高2.0m,净断面积4.2m，主要用于工

作面的进风、行人、运料。上帮敷设防尘、排水、供风管路。

轨道铺设采用15kg/m道轨，轨距0.6m,枕木为0.15x0.15x1.2m的方木，

轨枕间距为0.8m（中一中）。顺槽内金属棚棚头下部（拱形拱基线处）右侧设有

①50mm供风铁管和中35mm供水铁管用于采煤时的打眼和洒水用；棚头下部左侧吊

挂各种规格的监控信号电缆。该顺槽主要用于工作面的行人、进风和运输。

三、切眼简述：

切眼沿底板正倾斜向上掘进，断面为矩形，采用单体支柱配合金属较接顶梁支

护，规格净宽3.2m；净高为2.1米；断面约为6.72m2,切眼与回风顺槽贯通后更

换整体顶梁支架支护。

四、采煤工作面平面位置示意图（附图三）

11

第二节采煤工艺

走向短壁法采煤：

31218采煤工作面顶板为砂质泥岩，层理发育，平均采高为全高

（3.5-5.0m）,经公司研究决定该段实行走向短壁后退式采煤法采煤。即自里向

外，自下而上进行，依次循环后退式回采。根据十二采区上部三煤采面的采煤观

察和经验总结，31218采面预计初次来压步距为18-23m,周期来压步距为8-10m,

为此，该采面选用“整体顶梁组合液压支架支护。

风镐落煤时：

一、回采工艺：

前移整体托梁、风镐落煤、前探梁支护、前移支架、放顶煤、溜槽、刮板运

输机运煤、人工装煤、。

二、工艺简述：

（一）、回采顺序：自下运巷横管沿煤壁自下而上割煤，循环进尺0.8m,先

前移整体托梁，随落煤随前伸伸缩梁支护顶煤，并前移顶梁，一个循环结束后，

自上而下放空区侧冒落的顶煤。

（二）、移架操作顺序：

1、前移托梁：将托梁操纵阀达到前移位置，移架千斤顶活塞杆收缩，拉动托

梁向前移动一个步距，后将操纵阀打回中位。

2、前伸伸缩梁：将前伸梁操纵阀打到前伸位置，前伸梁千斤顶伸出，伸出距

离达到0.8m后将操纵阀打回中位，单向锁将前伸梁千斤顶的活塞腔锁闭。

3、提起立柱：将立柱操纵阀达到提起位置，提起四根立柱。

4、前移顶梁：将顶梁操纵阀达到前移位置，移架千斤顶活塞杆伸出，顶梁和

立柱向前移动一个步距，后将操纵阀打回中位。

5、前移顶梁的同时，操纵伸缩梁操作阀，使前伸梁同步回缩。

6、升起立柱：将立柱操纵阀达到升柱位置，将四根立柱升起。使顶梁接顶，

待立柱打到初撑力后，后将操纵阀打回中位，停止注液。

（三）、放顶煤：

工作面支架全部顶梁、托梁前移完毕后，由上向下开始放顶煤，在工作面距

上端头10米处开始，打开支架后方挡煤网开始放空区侧冒落的顶煤，使用长把工

13

具扒煤，浮煤含肝达到50%时停止，将此处挡煤网重新连接牢固，向下2米距离

再打开挡煤网放煤，如此循环，直到距最下部支架5米处停止。

（四）、溜煤与装运：

该采面风镐落煤后，实行溜槽溜煤，溜槽安放在前排柱与煤壁之间并用铁丝

绑扎牢固，防止脱落下滑，溜槽上下铺设成一条直线，溜槽与人行道之间用金属

网、挡皮隔开，金属网、挡皮固定在前排支柱上，高度不得低于500mm,超前横

管刮板运输机运煤，下出口人工装煤。一吨标准煤车装载，顺槽人力推车运输。

下山绞车提升，电瓶车运输至井底车场。

放空区侧冒落的顶煤时，在放煤口与煤壁之间斜向铺设溜槽，使放出的顶煤

通过斜向铺设的溜槽到达煤壁侧溜煤道，由溜煤道进入超前横管的刮板运输机，

再进入运输顺槽矿车。

放炮落煤时：

一、回采工艺：

前移整体托梁、打眼、放炮落煤、前探梁支护、前移支架、放顶煤、溜槽、

刮板运输机运煤、人工装煤。

二、工艺简述：

（一）、炮采工艺：

1、落煤方法：

该采面倾斜长30m,实行放炮落煤，每小班一个循环，循环进尺0.8m。使用

气腿式风钻或风煤钻湿式打眼。采用三级煤矿许用水胶炸药爆破，毫秒延期电雷

管引爆。引爆工具为FD100DA或MFB-200型煤矿用电容式发爆器。

2、炮眼布置及装药量：

该面放炮落煤时，炮眼采用五花眼布置，顶眼距顶板0.4m,底眼离底板0.4m,

炮眼间距为1.0m,排距0.7m,炮眼深度为0.8m,与煤壁断面成水平85°的夹角。

与煤壁断面成垂直85的夹角（仰俯角均为5°）o每孔装药量0.15kgo每小班

一个循环（30m）,分二次打眼爆破。

3、工作面炮眼布置图：附图四

14

10.8-

4、采面一次爆破装药量表

眼深每孔

角度

眼数每排装雷管爆破联线

排号装药

（个）药（kg）

（个）顺序方式

（卷）

水平垂直

上排150.885°850.52.2515

中排150.885850.52.2515

一次装药正向装药

下排150.885850.52.2515

一次起爆串并联

合计456.7545

炮眼装药图示：附图五皇产_谬.——

5、溜煤与装运：

该采面放炮落煤后，实行溜槽溜煤，溜槽安放在排柱与煤壁之间并用铁丝绑

扎牢固，防止脱落下滑，溜槽上下铺设成一条直线，溜槽与人行道之间用挡皮隔

开，挡皮固定在里侧支柱上，高度不得低于50厘米，人工扒煤。一吨标准煤车装

载，人力顺槽推车。绞车下山提升，电瓶车运输至井底车场。

15

第三节设备配备

一、设备配备情况

1、7655型气腿式风钻或风煤钻配备32mm钻头

2、整体顶梁液压支架：

型号为：ZH2000/16/24Z,最小支撑高度1.6m、最大支撑高度2.4m

3、单体液压支柱：

型号为：DW系列悬浮式单体液压支柱，柱径为：100mm

4、较接顶梁：

型号为：DJB—1000单楔顶梁和HDJB-1000双楔顶梁

5、金属网：采用直径不小于3.5mm的铁丝制作，网格：60mmx60mm

6、运输设备-矿车：采用1吨U型普通矿车。

7、手镐：一头尖一头扁

8、大煤锹

9、扒锹

10、绞车90型，电机功率90KW

11、搪瓷溜槽-U型x长1.0m

12、短壁注水器2F-A22

13、乳化液泵BRW125/31.5型

二、工具配备数量表表7

16

序号工具名称型号规格功率单位数量备注

1风钻或风煤钻7655型21台备用

2手镐把2

3矿车U型辆6

4大煤锹把4

5扒锹把2

6绞车9090KW部1

7单体液压支柱DW系列棵140

8钱接顶梁（含双楔梁）DJB-1000架70

9金属网1mx4m页30

10搪瓷溜Ux长1.0m节40

11短壁注水器（管）2F-A22根1

12整体顶梁液压支架ZH2000/16/24Z架251架备用

13乳化液泵BRW125/31.5型台21台备用

第三章顶板控制

第一节支护设计

一、工作面支护设计

31218采面煤层顶板局部较破碎，回采时采用ZH2000/16/24Z型整体顶梁组

合液压支架支护，贴帮柱采用木支柱、超前溜煤道采用DW型单体支柱配合

DJB-1000型金属钱接顶梁并铺设金属网支护顶板。单体支柱全部穿铁鞋。支架循

环推进距为0.8m。木支柱的小头直径不得小于0.12米，木垛材料为1.2m长的方

木随着采面的推进而在采面最上部架设。采面的最大控顶距为3.6m,最小控顶距

为2.8m。

17

（一）、采用类比法进行设计：

1、参照本矿同煤层矿压观测资料，选择本工作面矿压参数。

同煤层矿压资料选择或预计工作面矿压参数表表8

序号项目单位同煤层实测本面选取或预计

顶

老而直席m146146

底

直接」贝厚发m22

1

板

条

直接底厚度m17.417.4

Tr

QQ

2且我」贝仞火1号落iUUEmZ-J

市rrxtiDRrn1o-^J

初

次2250260

3最大平的守护强府KN/m

来

dnn-ion

i“刁J火，氐1夕xiL里.rnff11uu1ZV

压

来压显现程度显现强烈显现强烈

来压步距m8-108-10

周

期2260270

4最大平均支护强度KN/m

来

最大平均呗底移进量mm6080

压

来压显现程度显现强烈显现强烈

平21.251.25

5敢人平均支护密度根/in

时

取人平均顶底板移进量mm2040

^6—

------直接顶悬顶情况----------m--~随采随垮—-------随采随垮-------

7底板容许比压Mpa1518

8直接顶类型类2类2类

至顶级别---------------级------------------M3---------------------------rvt5-------

巷道家目丽影响范围m运顺：20・60运顺：20-60

、支架主要技术特征：

序号项目ZH2000/16/24Z整体顶梁组合液压支架单位

型式整体顶梁链式悬移液压支架

高度最高/最低2400/1600mm

1支架

长度3425mm

宽度960mm

18

中心距1000mm

初撑力P=31.5MPa1545kN

工作阻力P=40.76MPa2000kN

支护强度0.44-0.57MPa

泵站压力31.5MPa

型式单伸缩4棵

缸径①125mm

2立柱柱径①110mm

行程800mm

工作阻力P=38.9MPa500kN

型式普通双作用1根

缸径0100mm

移架

3TI住①/Umm

千斤

顶

仃程800mm

推力/拉力P=31.5MPa247/126kN

型式普通双作用1根

伸缩

缸径①63mm

-4—ea——---------------------------a---m--

千斤

顶推力/拉力P=31.5MPa98/69kN

行程800mm

3、合理的支柱支护强度计算

(1)、根据经验公式计算支护强度

Pt=6x9.81xhxr=6x9.81x2.4x2.0

2

=282.52(kN/m

)

(2)、选择工作面支护强度

2)o

工作面支护强度为283(kN/m

4、支架实际支撑能力计算

R=kgxkzxkbxkhxkaxR

=0.99x0.95x0.9x0.9x0.9x1545

=0.68x1545=1050.6(kN)

R——支柱额定工作阻力

支柱阻力影响系数表

19

项目液压支柱

工作系数Kg0.99

增阻系数Kz0.95

不均匀系数Kb0.9

<1.4m1.5-2.2m1.5-2.2m>2.2m

米图系数Kh

1.00.950.950.9

<10°11°-25°26°-45°>45°

倾角系数Ka

1.00.950.90.85

5、根据支架支护面积计算支护强度：

支架最大支护面积为3.4x1.0=3.4m2

2

支架实际支撑能力1050.6/支护面积3.4=309kN/m

2

根据计算：支架支护强度为：309kN/m

2

工作面所需支护强度为：283kN/m

本工作面可以使用ZH2000/16/24Z整体顶梁组合液压支架支护。

6、选择合理的控顶距

根据计算及支架性能，结合我矿回采3层煤的经验确定：

工作面最大控顶距为3.6米，最小控顶距为2.8米。

二、乳化液泵站

（一）泵站选型、数量

乳化液泵选用BRW125/31.5型,数量为：两台。乳化液泵箱1台；输液管路选

用高压胶管，耐压31.5MPa以上。

1、主要技术参数如下：

型号:BRW125/31.5型公称压力：31.5兆帕

公称流量：125升/分柱塞直径：40毫米

柱塞行程：66毫米电机型号：YBK2-280S-4

电机功率：75千瓦转速：1480转/分

曲轴转速：560转/分卸载阀调定压力：31.5兆帕

储能器充气压力：22兆帕配套液压箱容积：1000升

外型尺寸：长x宽x高=2100x850x1000重量：2000千克

2、乳化液箱：

型号：RX-1000有效容积：1000升

20

出口压力：常压工作介质：3-5%乳化液中性水溶液。

外型尺寸：2150x780x1050重量：485千克

（-）泵站设置位置

泵站安设在31602运输巷外部移动变电所对门不影响行人、通风及安全处，距

工作面距离为：410米。安装地点标高：-473.436m

（三）泵站使用规定

1、开泵前，检查各部件有无损坏，螺丝是否紧固，润滑油是否正常。

2、检查乳化液箱的液量大于箱体的1/2,使用乳化液自动配比装置，乳化液

浓度保持在3%-5%之间，并使用折射仪经常检测浓度。

3、卸载阀调定压力：20兆帕，严禁随意调整安全阀的整定值。

4、检修液压泵时，必须把开关停电闭锁。

5、必须设专人开泵，在泵箱附近挂牌管理，明确配比方法、用液比例、责任

人等，有维修保养制度，并有专人维护，杜绝跑、冒、滴、漏、窜液现象，保证

设备性能良好。

6、加强泵站的清洁卫生管理，泵箱过滤器应定期清洗，乳化液箱每半年清洗

一次，各种胶管液压元件应保持清洁，严禁不经滤网直接向泵箱加入乳化油，严

禁泵箱长流水和向泵箱内只加清水。

三、支护材料及备用材料的数量及存放地点：

该采面壁式回采时在一次循环中必须使齐一排支架，为25架，贴帮木柱25

棵，备用柱6棵，超前横管需支柱60棵，上、下平巷超前支护共40m,需支柱约

2、备用

10m2,计60棵，备用柱12棵，共计132棵；钱接顶梁60条；金属'网60m

柱鞋与支柱数量一致。备用钱接顶梁10条。堵截木垛与端头木垛共2个，约计用

方木为120块，备用150块；备用材料存放在离工作面不超过30〜100m的指定处。

材料必须分类摆放整齐，实行挂牌管理，标明材料名称、型号、数量等内容。

------------------支护材料的为三用和存放数量------------表9

材料名称规格、型号单位用量备用量

木支柱小头直径c12umm,棵253

单体液压支柱DW-100棵12012

校接顶梁（含双楔梁）