S5132高档普采采面作业规程.doc
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1、 重庆市南川区水江煤矿有限责任公司水江煤矿 采煤工作面作业规程 工作面名称: S5132采煤工作面 编 制:孙宗敢 审 核:邱代勇机电矿长 :邱胜明安全矿长:刘东凡生产矿长:程 平总工程师:谭常伟矿 长:孙 策编制单位:生技科编制时间: 2013年 1月1日作业规程编制依据煤矿安全规程、K1煤层底板等高线图、综合柱状图、南川区水江煤矿有限公司水江煤矿采掘工程平面图、各工种操作规程、通风系统图、水江煤矿生产地质报告、S5131高档普采工作面设备运输安装安全技术措施。第一章 概况1.1 工作面位置及井上下关系+430 m水平S5132采煤工作面位置及井上下关系表详见表1-1。表1-1 工作面位置及
2、井上下关系表工作面名称S5132高档普采工作面煤层名称K1煤层采区名称+430 m阶段南翼采区地面位置地面为高山,有少量民房,地形有东高西低的特点。井下位置东井田深部未开拓区南以+430 mS11全岩上山为界,与S5133采煤工作面相邻西为+500 m阶段4114采面采空区北以+430 mS6全岩上山为界,与5131采煤工作面采空区相邻地面标高+1135m+1195m煤层底板标高+442m+502m机巷全长446米,还剩337,回风巷全长470米,还剩375平均356米平均回采后剩0平均倾斜长度/m126面积/m2605901.2 煤层情况煤层情况详见表1-2表1-2 煤层情况表煤层厚度1.4
3、-2.7m煤层结构总体简单煤层倾角27-30平均厚度1.83m平均倾角28煤层名称K1煤层硬度系数0.15-1.5夹矸2-3层煤层走向方位193视密度1.45t/m3煤质描述 K1煤层呈黑色,似金属光泽,参差状断口,厚度较大。煤岩组分以暗煤为主,亮煤次之,具条带结构,层状构造,煤岩类型为半暗型。根据重庆市涪陵计量质量检测中心对K1煤层煤质化验,该煤层煤质为中灰、高硫、高热值瘦煤;可作为工业用煤和生活用煤。 煤炭化学性质,根据重庆市涪陵计量质量检测中心2012年2月5日对水江煤矿的煤质进行的抽样检测结果:K1原煤水分(Mad)0.30%,灰分(Aid)23.94%,挥发分(Vat)12.90%,
4、硫分(Stand)4.58%,发热量(Gravid)25.83.MJ/kg,根据国家标准GB/T152242004,K1煤层为中灰、高硫、高热值瘦煤,可作为工业用煤和生活用煤。1.3 煤层顶底板煤层顶底板特征表见表1-3,含煤地层柱状示意图见图1-1。表1-3 煤层顶底板特征表类别岩性主要特征厚度硬度系数煤岩性主要特征基本顶硅质灰岩15m12致密坚硬的硅质灰岩 直 接 顶砂质、粉砂质页岩13m4-6砂质、粉砂质页岩伪 顶炭质页岩00.1m0.5-2炭质页岩K1煤层1.83m2-3(夹矸3-4)K1煤层系黑色以暗煤为主、亮煤次之的瘦煤直 接 底铝土岩14m2-6上部灰白色铝土岩、下部杂色角砾岩老
5、 底茅口灰岩166m12常见0.1米的炭质泥岩伪底1.4 地质结构该采面位于F9断层上盘煤层中,离断层较远,从已掘上、下平巷来看,采面范围内无次一级断裂构造,煤层较稳定,局部地方出现煤层挤压厚煤带,局部底板变化,不致影响回采。1.5 影响回采的其他因素通过2011年瓦斯等级鉴定,矿井相对瓦斯涌出量为 20.54m3/d.t,绝对瓦斯涌出量6.42 m3/min,煤层有害气体主要为CH4,其次为CO2,煤层自燃发火倾向性为级不易自燃,煤尘有爆炸性。本工作面属突出危险区,需在抽采达标消除突出危险后方可在采取安全防护措施进行回采工作,回采过程中应加强工作面预测预报工作、同时抓好防尘防火工作。 图1-
6、1 含煤地层柱状示意图地质部门的建议:工作面必须做好瓦斯预防工作、做好风量分配与调节,虽然进行了抽放工作,仍需要严格按照煤矿安全规程以及防止瓦斯突出规定执行。从主斜井南翼地质构造形态来分析,据现有的煤层走势看S5132采面处于九井向斜的深部位置,是瓦斯易集聚的场所,顶板岩性较为致密,加之煤层透气性差,集聚瓦斯不易逸散。因此在回采过程中,做好煤层工作面突出危险性预测和防治突出措施效果及检验工作。1.7 储量及服务年限计算工作面的工业储量,根据规定的回采率计算可采储量。该工作面可采走向平均长度452m,工作面倾斜长度平均为126m,煤层厚度平均为1.80m,视密度为1.45t/m3,则工业储量为4
7、52*125*1.83*1.451522576工作面煤层属于中厚煤层,回采率取95%,因此可采储量为144947t。工作面的服务年限=可采推进度/月设计推进长度(在试运行初期每天推进度1.2m,试运行正常后每天推进2.4m,届时再修改作业规程;每月正常循环天数28天)。=452/(28*1.2)=13.690(月)第二章 采煤方法采煤方法:该工作面采用走向长壁全部垮落法管理顶板。2.1 巷道布置2.1.1 采煤工作面主要巷道布置该采煤工作面的情况是:工作面有两条煤巷(S5132回风巷、机巷)和两条全岩上山(+430mS11全岩上山和+430mS6全岩上山)详见各条巷道的断面图2-1。其中,机巷
8、、回风巷和两条全岩上山所圈煤层为工作面回采部分。图2-1 S5131采煤工作面巷道断面图2.1.2 工作面及巷道布置平面图 工作面平面布置示意图详见图2-2。 2.2 采煤工艺流程2.2.1采煤工艺采煤工艺:采用高档普采工艺。其工艺流程为:安全检查斜切进刀端头移溜反刀割三角煤端头支护正常割煤临时支护,挂DJB-800型铰接顶梁人工清理浮煤移溜打防滑支柱和临时支柱采煤机割透煤壁斜切进刀端头移溜反刀割三角煤端头支护正常割煤摘DJB-800型铰接顶梁,挂HDJB1200型铰接顶梁人工清理浮煤移溜支单体柱和防滑支柱采煤机割透煤壁回柱放顶安全检查。实行两采一准,两班割煤,一班准备。 1. 落煤方式:采用
9、双滚筒采煤机落煤,割煤截深为0.6m。2. 进刀方式:采煤机采用端部斜切进刀双向割煤,割煤截深为0.6m。具体工艺如下:采煤机向下(上)割透端头煤壁自上(下)而下(上)推移刮板输送机将两个滚筒上下位置调换向上(下)斜切进刀达到正常截深0.6m推移刮板输送机至平直状态将两个滚筒上下位置调换,向下(上)割三角煤至割透端头煤壁将两个滚筒上下位置调换,采煤机空机返回进入正常割煤状态(具体进刀方式详见图2-3)。3. 装运煤:采煤机割煤,刮板输送机前移配合装运煤,通过转载刮板机、吊挂式输送机运至西五2#溜煤眼,下溜至皮带上山运至西五采区煤仓,在大巷装车外运。4. 推溜:推溜顺序由下而上,推移弯度段不准小
10、于25m,推移步距0.6m。推移时必须保证输送机的平、直、稳。5. 支护与回柱:工作面采用DW-25型单体液压支柱和HDJB1200型铰接顶梁联合支护,采用DJB-800型铰接顶梁用于临时支护,工作面支护实行追机作业,采用“三五”排控顶。割第一刀煤后,DJB-800型铰接顶梁加水平销作为临时支护;割第二刀煤后,将DJB-800型铰接顶梁摘下,挂HDJB1200型铰接顶梁,并支单体支柱,形成永久支护。割煤机后方执行跟机挂梁。端头支护方式:采用B型梁加单体液压支柱加强支护。由早班进行回柱维修,准备工作;由中班和晚班进行回采支护,每班采一刀煤,进2刀后进行回柱放顶,即“见四回一”。采空区顶板处理方式
11、为全部垮落方式。图2-4 工作面采煤机具体进刀方式2.2.2 工作面生产能力计算工作面日生产能力,其公式如下:式中:工作面日生产能力,t; 工作面平均长度,m; 工作面日推进度,m; 工作面设计采高,m; 煤的视密度,t/m3; 工作面回采率,%;回采率取95%。则:125*1.2*1.83*1.45*0.95 378 t。由上述公式所知:该工作面在试运行初期的日生产能力为378 t。2.3 设备配置2.3.1 主要机械设备及材料配置 主要机械设备及材料配置详见表2-1。表2-1 工作面主要机械设备及材料配置表地 点设备名称型 号单位数量备 注工作面采煤机MG150-W,368kw,1140v
12、台1刮板运输机SGz-20/40p,2110kw台1单体支柱DZ-2.5根990其中91根备用铰接顶梁HDJB-1200根733其中67根备用铰接顶梁DJB-800根184其中17根备用金属长梁DFB4400根20其中4根备用机运巷刮板运输机SGW-40.660V.55kw 400t/h 0.868m/s台1用于转载单体支柱DZ-2.5根45其中5根备用真空电磁启动器QJZ-315/1140(660)台1真空电磁启动器QJZ-400/1140(660)台1真空电磁启动器QBZ-120台1真空电磁启动器QJZ-250/1140(660)台2条带运输巷真空馈电开关KBZ -630/1140(660
13、)台2真空馈电开关KBZ -400/1140(660)台1乳化泵站XRXTA,容积为640L套1两泵一箱喷雾泵WB250/55,30kw,250L/min,5.5MPa台1矿用隔爆型兼本质安全型高压真空配电装置PJG9L200/6 200A台1移动变电站KBSGZY-630/6/1.2台1真空电磁启动器QBZ-120台2乳化泵真空电磁启动器QBZ-80N台1真空电磁启动器QBZ-80台1回风巷单体支柱DZ-2.5根45其中5根备用坑 木M33第三章 顶板控制3.1 支护设计3.1.1 支护参数设计1. 合理支护强度的计算采用经验公式计算:Pt=9.81H式中 工作面合理的支护强度,; 采高,1
14、.83; 顶板岩石视密度,取2.5;工作面支护应该支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般为48。 煤层直接顶为砂质、粉砂质页岩,老顶为致密坚硬的硅质灰岩,计算,取。则:。Pt=9.81H9.811.832.54=1802. 支护实际支撑能力计算:式中 支柱额定工作阻力,取250KN; 支柱阻力影响系数,;则:=0.990.950.900.950.95250=190.98kN。3. 工作面合理支护密度计算:n= Pt/R t=180190.98=0.95/根4. 确定支护柱、排距:采煤机截深0.6m,排距Lp为1.2m,柱距Lz可采用下式计算:z= 根据刮板输送机防滑装置设置间距, 取z =0.75
15、式中 柱距,; 修正系数,当时,;支护密度。根据合理的支护密度,确定排距为1.2m,柱距为0.75m。3.1.2 乳化液泵站(一)泵站型号、数量:工作面采用的乳化液泵型号为XRXTA,容积为640L,2台(备用一台)。乳化液泵供液压力不低于18MPa,乳化液配比浓度为2%3%。(二)泵站设备位置:随采面而推进往南移动浮化泵站位于+430mS8运输大巷;喷雾泵站与水箱也存放在+430mS8运输大巷。(三)泵站操作规程:1. 乳化液泵司机必须经过专门培训并经考试合格后,方能操作该设备。2. 启动前的检查在使用泵前,曲轴箱按规定加清洁的N68机械油,加油必须在滤网口加入,油位在泵运转时不应低于油标玻
16、璃的红线但应在绿线之下,检查各连接管道是否有渗漏现象。检查各部位连接螺钉是否松动,吸液软管是否折叠,液箱供水是否正常。检查电气设备是否有失爆现象,电缆是否完好,接地是否牢靠。 3. 启动确认无故障后,将泵箱体吸液腔的放气螺堵拧松,把吸液腔内空气放尽,待出液后拧紧,打开乳化液箱手动卸载阀,再点动电源开关,观察电机转向与所示箭头方向是否相同,如方向不符,应调换电源,方可再次启动。泵启动后,拧松高压螺堵上的放气螺钉,放尽高压腔内的空气,出液后即拧紧,空载运转510分钟,待泵没有异常噪音、振动、管道泄漏等现象,方可投入使用。 4. 运行中的检查检查油位是否符合规定,油位应处于油标玻璃的红线与绿线之间。
17、检查油温是否超过规定,正常油温应低于85。检查柱塞密封是否正常,发现漏液,要及时停泵拧紧柱塞密封圈或更换之。检查进、排液阀工作是否正常。 5. 停机注意事项停机后,应将电源开关手把关好,并上锁。停机后,应检查乳化液箱系统各部积垢情况,及时清理。3.2 工作面顶板控制3.2.1 正常回采时期的顶板控制1. 单体液压支柱配合金属HDJB1200型铰接顶梁联合支护,齐梁齐柱走向棚布置,一梁一柱形式,正常生产期间采用“三四”排管理。采场支护采用DZ-2.5型液压支柱和HDJB1200型金属铰梁配合,组成一梁一柱正悬臂直线柱的布置方式,金属铰梁沿煤层走向架设;当顶板平整完好时金属铰梁与顶板直接接触支护;
18、 当顶板不平整或顶板破碎时,金属铰梁上必须垫坑木或排材进行支护;打支柱时必须用注液枪升柱。如果遇到底板是软岩或留设底煤时,应采用柱鞋防止支柱钻底。煤层倾角大于15时,支柱必须采取防倒柱措施,可以利用防倒绳等工具防倒柱。工作面采用“三四”排控顶,放顶步距为1.2m,最大控顶距5.28m,最小控顶距4.08m,端面距为0.48m,柱距为0.75m,排距1.2 m,当工作面遇地质变化等特殊情况时,为保证行人运料的安全,可根据现场情况而调整(详见采煤工作面支护示意图3-1)。2. 临时支护(详见工作面临时支护示意图3-2):工作面采煤机每刀进尺为600mm,而正常支护采用的铰接顶梁长度为1200mm,
19、每班割完第一刀煤后,不能及时的进行支护,只有等割完第二刀后方可进行挂梁打柱。因此,在割完第一刀煤后,必须进行临时支护。工作面采用的临时支护方式为:每当割完第一刀煤后,采煤队必须进行跟机挂DJB-800型铰接顶梁,上部用排花或板材接顶。一根金属铰梁必须保证有23根排花,并且相互搭接。然后进行推溜工作,当刮板运输机推直后,在运输机后方打一根单体液压支柱,防止悬臂过大,失去有效支护作用。3. 采空区顶板处理方式:采空区顶板处理方式为全部垮落方式。4. 材料规格。材料规格详见表3-1。表3-1 支护材料规格项目支柱型号金属长梁顶梁型号参数DZ-25DFB4000HDJB1200、DJB-800项目支护
20、密度支护强度柱距排距根/m2KN/m2 mm参数0.95237.50.751.2图3-1 采煤工作面支护示意图3.2.2 特殊时期的顶板控制1. 根据相邻5131采煤工作面基本顶初次来压、周期来压步距推测,为S5131采煤工作面连续推进、不存在初次来压,周期来压步距为20余米。2. 基本顶来压及停采前的顶板管理(1)工作面基本顶初次来压前,生技科必须编制专门安全技术措施。(2)工作面基本顶初次来压和周期来压期间,应加强来压的预测预报工作。(3)工作面支柱以及机巷、风巷所有单体支柱必须达到初撑力,特别注意工作面中部支柱的初撑力及其状态。(4)加强上、下端头顶板管理,要提高支护质量,适当加大支护密
21、度,防止端头冒顶。(5)基本顶初次来压和周期来压时,靠采空区一侧必须打好密集支柱,并在局部压力较大地段打好丛柱。工作面上、下安全出口5m处各架设沙包,工作面每隔10-20m架设一个沙包。(6)工作面停采时要编制停采措施,加强顶板管理。3. 过地质构造带时的顶板管理过地质构造带前,生技科必须编制专门的过地质构造带的安全技术措施。3.3 机运巷、回风巷及端头顶板控制3.3.1 风巷、机巷超前支护工作面机巷和风巷超前支护不得小于20m,采用双排超前支护,即在机巷和风巷上帮及下帮分别设置支护。支护方式为:沿机巷方向采用DZ-25型液压支柱采用单柱方式进行支护,支护间距1.0m,并随着工作面的推进,超前
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