河南煤化焦煤集团赵固一矿11031-1作业规程.doc

河南煤化焦煤集团赵固一矿 1 1 0 3 1 1 采煤工作面 编号 ZGYK ZCYD 2013 02 回采作业规程 编制单位 综采一队 编 制 人 李 春 元 施工负责人 左 仲 山 总工程师 贾 安 立 编制时间 2013 年 10 月 17 日 目 录 会审意见 IV 第一章 工作面概况 1 第一节 采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响 1 第二节 煤层情况 1 第三节 煤层顶底板岩性及其分类 2 第四节 地质构造情况及其对回采的影响 2 第五节 水文地质情况及其对回采的影响 2 第六节 瓦斯 煤尘情况及其对回采的影响 3 第七节 地质部门回采建议 4 第八节 储量及服务年限 4 第二章 采煤方法 6 第一节 巷道布置 6 第二节 采煤工艺 7 第三节 机械设备配备 9 第四节 采高的确定 9 第三章 顶板控制 14 第一节 工作面支护设计 14 第二节 支架及顶板管理 15 第三节 两顺槽及端头顶板控制 19 第四节 矿压观测 24 第四章 生产系统 26 第一节 运输系统 26 第二节 供电系统 27 第三节 通风及防尘防火系统 38 第四节 安全监控系统 43 第五节 排水系统 45 第六节 通讯照明及 人员定位系统 46 第五章 劳动组织和主要技术经济指标 48 第一节 劳动组织 48 第二节 正规循环作业 50 第三节 采煤工作面主要技术经济指标表 51 第六章 煤质管理 52 第七章 安全技术措施 54 第一节 一般规定 54 第二节 各回采工序安全技术措施 57 第三节 爆破安全技术措施 63 第四节 上下端头 超前维护及回柱放顶安全技术措施 63 第五节 防止顶板事故安全技术措施 65 第六节 防治水安全技术措施 67 第七节 防灭火 防瓦斯事故 防尘安全技术措施 68 第八节 液压系统 液压支架 单体液压支柱 管理技术措施 70 第九节 机电 运输安全技术措施 73 第十节 其他措施 85 第八章 工作面安全质量 标准 91 第九章 灾害应急措施及避灾路线 94 附 录 97 会审意见 参加会审人员签名 施工区队长 编制人 工程技术科 安全监察科 生产调度室 通风队 物资管理中心 通防科 地质测量科 机电科 副总工程师 分管领导 安全矿长 总工程师 会审时间 规程贯彻要点 一 公共部分 1 工作面概况 11031 1 工作面位于矿井东翼 11 盘区 是 12031 工作面的接替面 东 邻 11051 工作面采空区 西为 11031 工作面采空区 北为东翼回风大巷 南邻 DF37 断层保护煤柱 工作面开采煤层为二 1 煤层 煤层平均厚度为 6 1m 平均倾角为 1 5 工作面沿走向布置 走向长度平均为 1263 3m 至停采线 倾向长度为 100 0m 面积为 126330m2 可采储量 为 60 0 万 t 服务年限为 5 6 个月 2 工作面采煤工艺 11031 1 工作面采用倾斜分层走向长壁采煤法 综合机械化采煤工艺 沿煤层顶板回采 顶分层设计采高 3 5m 架后人工铺设塑料网假顶 应用 MG300 700 WD 型采煤机破煤装煤 SGZ800 800 型刮板输送机 SZZ800 250 型及 SZZ730 110 转载机 1 部 DSJ100 80 2 200 型及 1 部 DSJ 100 80 110 型胶带输送机运煤 70 架 ZF8600 19 38 型液压支架支护顶 板 辅以单体液压支柱配合铰接顶梁支护工作面两端头和两顺槽超前段 全部垮落法处理采空区 3 工作面运输 工作面主要运输设备为 11031 1 胶带运输顺槽设置 1 部 DSJ100 80 2 200 型及 1 部 DSJ 100 80 110 型胶带输送机运煤 工作面通 过 JWB 55B 型无极绳绞车进行辅助运输 4 工作面排水 11031 1 工作面回采过程中的正常涌水量 60m3 h 顶板涌水 最大 涌水量 403m3 h 11031 1 工作面大部分为俯采 部分为仰采 局部低洼处 需施工临时泵坑并加强排水管理 在胶带顺槽西帮铺设两趟 219mm 的排 水管路自排水点排至东翼回风大巷 每趟排水管路最大排水能力 203m3 h 在胶带顺槽通尺 1270m 处附近安装 BQW200 25 25 型水泵四台 二用二备 在 10 号钻场内安装 BQW200 25 25 型水泵二台 一用一备 胶带顺槽最大排水能力为 406m3 h 沿 11031 1 胶带顺槽西帮铺设两趟 219mm 排水管路自排水点排至东翼回风大巷 以便局部低洼处施工临时 泵坑排水 5 工作面通信 在工作面胶带输送机机头 转载机机头 设备列车控制台 无极绳车 房 两顺槽距工作面 10 20m 处各安装一台直通地面调度室的矿用防爆电 话 工作面内每间隔 15m 分别安装带急停闭锁的 KTK101 1 型扩音电话 刮板输送机机头和转载机头处各安装 1 部 KTK101 1 IC 型远程启 停扩音 电话 用于工作面通讯联络 同时 在胶带顺槽每隔 100m 安装带急停闭 锁的 KTK101 1 型扩音电话 用于胶带顺槽胶带输送机机头 机尾及沿线 的联络 6 工作面 一通三防 与安全监控 工作面风量不低于 886 4m3 min 11031 1 轨道顺槽共安装 4 组甲烷传 感器 T 1 吊挂在工作面回风安全口 10m 范围内 T 中 吊挂在 11031 1 轨道 顺槽通尺 600m 处 T 2 吊挂在 11031 1 轨道顺槽回风口里 10 15m 处 T 其它 吊挂在机电设备上风侧位置 两顺槽各安装两组净化水幕 第一道距工 作面 20m 范围内 第二道距工作面 50m 范围内 5 个转载点全部安装转载 点喷雾 工作面每隔 10m 安装一组手动架间喷雾 并定期冲尘 7 工作面劳动组织 工作面采用 二九一六制 组织生产 两班生产一班检修 正常回采每 天割煤 14 刀 日产 3991 9t 月产 11 98 万 t 8 工作面避灾路线 1 工作面避灾原则 若工作面或其它地点发生灾害时 人员必须立即停止作业 采取措施 发出警报 并撤出所有受灾害威胁地点的人员 避水灾时 应遵循人往高 处走的原则 避火 瓦斯 煤尘灾害时 应遵循人迎着新鲜风流走的原则 2 工作面避灾路线 避水灾路线 1 处于灾害地点上侧及处于灾害地点下侧人员且离灾害地点较近并 能穿越灾害地点的人员避灾路线 11031 1 工作面 11031 1 轨道顺槽 东翼轨道运输大巷 九号交岔点 副井升井 地面 2 处于灾害地点下侧人员且离灾害地点较远的人员避灾路线 灾害地点 11031 1 胶带顺槽 东翼轨道运输大巷 九号交岔点 副 井升井 地面 避火 煤尘 瓦斯灾害路线 1 处于灾害地点上风侧及处于灾害地点下侧人员且离灾害地点较近 并能穿越灾害地点的人员避灾路线 11031 1 工作面 11031 1 胶带顺槽 东翼轨道运输大巷 九号交岔点 副井升井 地面 2 处于灾害地点下侧人员且离灾害地点较远的人员避灾路线 灾害地点 11031 1 轨道顺槽 东翼轨道运输大巷 九号交岔点 副 井升井 地面 3 工作面以外其它地点发生灾害 服从矿调度指令 二 专业部分 1 采煤机司机 1 采煤机基本参数 型号 MG300 700 WD 采高范围 2 0 3 8m 适合倾角 25 截 深 630mm 2 采煤机操作顺序 检查巡视 发出开机信号 运转刮板输送机 2min 合隔离开关 解除 各停车按钮 打开采煤机喷雾装置 点动采煤机 正式启动采煤机 割煤 停机 关闭喷雾 割煤结束 3 采煤机进刀方式 工作面正常回采时 采煤机采用不留三角端部斜切进刀方式 4 工作面回采工艺流程 1 采煤机割煤至上端头后 左滚筒下降 右滚筒上升 反向沿刮板 输送机弯曲段切入煤壁 直到进入刮板输送机直线段 2 采煤机停止运行 等进刀段推直刮板输送机后 调换滚筒位置 反向割三角煤至端头 3 调换滚筒位置 煤机向下清理进刀段浮煤 之后进入正常割煤 4 待采煤机割至机头后 反向清理浮煤 2 液压支架工 1 液压支架基本参数 型号 ZF8600 20 38 高度 2 0 3 8m 数量 70 架 2 工作面移架方式及技术要求 待采煤机割煤后 坚持从刮板输送机机尾往机头顺序采取分组及跟机 相结合的方式移架 移架时要带压擦顶移架 液压支架要一次拉到位 不 准反复升降 频繁调架 严禁人员背对煤壁移架 工作面上下端头 2 3 架范围内的移架操作与端头回柱放顶不能同时进行 割透工作面端头 拾 净三角煤后 先拉端头第二架 再拉第三架 最后拉第一架 3 端头支护工 包括两巷超前支护 1 两巷超前支护 两顺槽支护要求打设的单体液压支柱必须采取双防倒措施 且人行巷 的宽度不得小于 800mm 胶带顺槽超前支护长度要求不小于 20m 采用单体液压支柱配合长 1 2m 的铰接顶梁加强支护 铰接顶梁顺巷道中心线方向打设 地梁或道木 沿巷道中心线方向布置 一梁两柱均匀支设 柱距 600mm 允许偏差 100mm 第一排靠近转载机上侧支设 东偏巷道中线 1300mm 第二排 靠转载机下侧支设 西偏巷道中线 600mm 第三排靠近巷道下帮 西偏巷 道中线 1500mm 当巷道宽度小于 2 5m 时超前支护打设两排 两排单体 液压支柱中间人行巷宽度不小于 800mm 单体柱距设备间距不小于 100mm 轨道顺槽超前支护长度要求不小于 20m 采用单体液压支柱配合长 1 2m 的铰接顶梁加强支护 沿巷道中线方向打设三排 一梁两柱均匀支设 柱距 600mm 允许偏差不超过 100mm 其中沿巷道中线打设一排 东偏 巷道中线 1100mm 打设一排 西偏巷道中线 1100mm 打设一排 当巷道宽 度小于 2 5m 时超前支护打设两排 两排单体液压支柱中间人行巷宽度不 小于 800mm 排距允许偏差不超过 100mm 2 端头支护 当因工作面长度变化时采用单体柱配合 3 6m 的 型型梁架对棚支护 工作面上下端头液压支架与煤柱间顶板 1 端头支护形式 1 架下侧距下帮距离小于 800mm 且顶板较为完整时不进行加强支护 当 1 架下侧距下帮距离小于 800mm 且顶板不完整时使用单体液压支柱配 合 1 2m 的铰接顶梁架设一排走向棚或打点柱支护端头 同时 铰接顶梁 或点柱需分别用半圆木或垫板进行褙顶 当 1 架距巷帮距离超过 800mm 时 使用单体液压支柱配合 3 6m 的 型钢梁架设走向迈步抬棚支护端头 迈步错距 600mm 两梁间距不大于 300mm 同步梁间距不大于 800mm 每根梁使用 4 根单体液压支柱均匀打设 柱距 900mm 100mm 每推进一 个循环 两钢梁迈步前移一次 70 架与上帮之间距离小于 800mm 且顶板较完整时不进行加强支护 当 70 架上侧距上帮距离小于 800mm 且顶板不完整时使用单体液压支柱配 合 1 2m 的铰接顶梁架设一排走向棚或打点柱支护端头 且 1 2m 的铰接顶 梁或点柱需分别用半圆木或垫板进行褙顶 当 70 架距巷帮距离超过 800mm 时 使用单体液压支柱配合 3 6m 的 型钢梁架设走向迈步抬棚支 护端头 迈步错距 600mm 两梁间距不大于 300mm 同步梁间距不大于 800mm 每根梁使用 4 根单体液压支柱均匀打设 柱距 900mm 100mm 每推进一个循环 两钢梁迈步前移一次 2 切顶柱的布置 工作面 1 架 70 架距巷帮距离超过 800mm 时 沿切顶线打设一排密 集柱 柱距不大于 400mm 端头支护单体液压支柱和切顶柱初撑力不小于 11 5MPa 4 刮板输送机司机 1 刮板输送机基本参数 型号 SGZ800 800 输送量 1500t h 2 刮板输送机操作顺序 检查 发出信号试运转 检查处理问题 正式启动 打开喷雾 正式 运转 结束停机 关闭喷雾 3 安全注意事项 1 刮板输送机司机必须在支护完好 顶板完整 安全可靠的地点操 作 不准正对机头方向 2 设备运行前 应认真检查设备各部螺丝 连接环 各传动装置 确保正常 联接良好 开机前 先发开车信号 确定人员离开机器运转部 位 点动二次后 方可正式开动 3 刮板输送机正常运行时 机头正前方严禁人员逗留或进行其它工 作 严禁人员蹬 乘刮板输送机 4 链子出槽 飘链或中部槽拱起时 严禁在运行中用手扶或用脚蹬 等方法处理 必须停机处理 5 转载机司机 1 转载机基本参数 设备型号 SZZ800 250 SZZ730 110 2 转载机操作顺序 检查 发出信号试运转 检查处理问题 正式启动 打开喷雾 正式 运转 结束停机 关闭喷雾 3 推移转载机安全注意事项 1 工作面每推进一个循环 推移一次转载机 在推移转载机前 转 载机两侧人员要躲开 同时要注意观察 防止转载机挤住单体柱 2 推移转载机阻力过大时 严禁生拉硬拽 要检查转载机机头 机 尾是否被卡住 单体柱是否碍事 单体柱是否擦顶板等 检查处理后方可 推移 3 推移时转载机必须停电闭锁 并设专人观察胶带输送机机尾情况 桥身不准压胶带 否则要将桥身抬高 注意做好防滑工作 推移过程中 工作人员应站在离转载机机头往外 20m 以外的安全地点 4 推移转载机后要点动两下 观察转载机是否卡链或脱节 若有问 题及时处理 6 胶带输送机司机 1 11031 1 胶带运输顺槽安装 1 部 DSJ100 80 2 200 型及 1 部 DSJ 100 80 110 型胶带输送机运煤 2 安全注意事项 1 开机前必须认真检查胶带接头 传动装置 连接装置 托辊 制 动器 减速箱 胶带前后搭接等情况 保证安全运行 2 胶带输送机运行时要做到不跑偏 不过载 无刮卡 各部位无浮 煤浮矸 卸载合适 胶带松紧适宜 清扫装置齐全有效 如果堆煤 跑偏 烟雾 温度等保护动作停机后 不准强行开机 应首先查明原因 处理后 才可开机 3 胶带输送机司机离开岗位时胶带输送机必须停电闭锁 在胶带输 送机上检修 处理故障或做其它工作时胶带输送机必须停电闭锁 并挂 有人工作 不准送电 警示牌 4 胶带输送机司机要做到信号传输不清不开 听不清信号不开 开 机时先让人员躲开胶带输送机转动部位 点动两次后 方可正式启动 7 乳化液泵工 操作安全注意事项 1 启动乳化液泵站前应仔细检查 保证各部件无损伤 各连接螺 丝紧固 润滑油位正常 油位适当 水压 水质符合要求 密封完好 乳 化液配比合理 自动配比装置完好 各种保护齐全可靠 运转方向为正向 2 乳化液泵站运行过程中要查看泵站压力表 压力过高 过低都 要及时调整 观察自动卸载情况 如有超过卸载压力不卸载 应停泵检修 3 乳化液泵站压力不得低于 30MPa 严禁随意调整安全阀的整定 值 乳化液浓度保持在 3 5 之间 4 乳化液泵站启动前必须发出开泵信号 停泵时要切断电源 断 开隔离开关 8 绞车司机 1 无极绳绞车基本参数 型号 JWB 55B 运输距离 1300m 挂车数量 重车不超过 3 辆且 总重量不超过 29t 空车不超过 5 辆 2 安全注意事项 1 所有安全设施如挡车杠 阻车器等设施要保持齐全完好并正常使 用 钢丝绳 钩头 保险绳完好 无弯折 硬伤 打结和严重锈蚀现象 断丝不超限 无严重咬绳 缠绕绳长不超过绞车允许容绳量 绳径符合要 求 2 严格执行 行车不行人 行人不行车 制度 3 严禁超宽 超高 超长 严禁超载 超挂车辆 严禁放飞车 提 放车时所有人员都要躲到安全地点 4 无极绳绞车开机 停机时安全注意事项 启动时 将两制动器处 于松闸位置 先启动绞车驱动装置电机 后启动液压泵站电机 当确定安 全制动器张开后再操作两变速离合闸实现绞车快速 慢速的正常运行 停 机时 先关闭液压泵站电机 再将两制动器处于松闸位置 再关闭绞车的 驱动装置 9 电工 工作面供电系统 11031 1 工作面设备列车电源来自东二变电所 1108 高压配电装置 胶带顺槽一部 二部胶带输送机及破碎机 SZZ800 250 型 转载机电源均来自东二变电所 1205 高压配电装置 根据工作面主要设备 的容量与布置情况 除照明灯及信号 红灯采用电压等级为 127V 外 其 余均采用 1140V 工作电压 第一章 工作面概况 第一节 采煤范围内外及其上下的采掘情况及其影响 11031 1 工作面位于矿井东翼 11 盘区 是 12031 工作面的接替面 东 邻 11051 工作面采空区 西为 11031 工作面采空区 北为东翼回风大巷 南邻 DF37 断层保护煤柱 其位置及井上下关系见表 1 表 1 工作面位置及井上下关系表 水平名称 525 水平 采区名称 11 盘区 地面标高 m 81 6 83 井下标高 m 486 480 平均走向长度 m 1263 3 倾向长度 m 100 0 面积 m 2 126330 煤层容重 1 46t m3 煤层硬度 f 0 98 1 8 瓦斯等级 瓦斯区域 绝对瓦斯涌出量 m 3 min 1 0 43 3 52 工作面生产能力 万 t a 1 120 工作面正常涌水量 m 3 h 1 60 工作面最大涌水量 m 3 h 1 403 可采储量 126330 3 5 1 46 0 93 60 0 万 t 地面相对位置 工作面位于工业广场东南 石门河以西 辉吴公路横贯采区中部 回采对地面设施的影响 回采对辉吴公路有影响 井下位置及与四邻关系 11031 1 工作面东邻已回采的 11051 工作面 西为回采结束的 11031工作面 北为东翼回风大巷 南邻 DF 37 断层 第二节 煤层情况 11031 1 综采工作面煤层情况见表 2 所示 表 2 煤层赋存情况表 煤层厚度 m 平均 6 1 煤层结构 简单 煤层倾角 1 4 31 5 开采煤厚 3 5m 硬度 0 98 1 8 煤种 三号优质 无烟煤 稳定程度 稳定 煤层情况描述 该工作面二 1 煤层位于山西组底部 平均厚度为 6 1m 煤层结构简单 以块煤为主 上部有 1m 左右的糜堎状 粒状煤 局部含有夹矸及发育炭质泥岩伪顶 第三节 煤层顶底板岩性及其分类 11031 1 综采工作面煤层顶底板情况见表 3 表 3 煤层顶底板情况表 顶 底板名称 岩石名称 厚度 m 岩性特征 老顶 大占砂岩 12 3 13 8 深灰色 以石英为主 裂隙发育 成块状 直接顶 泥岩 砂质泥岩 1 7 4 9 灰黑色 致密 水平层理 遇水泥化 厚度变化大 伪顶 炭质泥岩 0 0 5 黑色 含植物化石及炭质 随采随落 煤层 二 1 煤 6 1 煤层赋存稳定 煤层倾角 1 4 3 平均 1 5 煤 层平均厚度为 6 1m 煤层结构简单 以块煤为主 黑色 块状 似金属光泽 内生裂隙 属亮 光亮 型煤 直接底 砂质泥岩 13 7 16 7 灰黑色 致密 缓波状层理 含植物化石 老底 L9 灰岩 1 8 2 2 深灰色 隐晶质 具裂隙 附图 1 11031 1 工作面综合柱状图 第四节 地质构造情况及其对回采的影响 该工作面地质构造简单 总体呈单斜构造 根据送巷期间收集的资料 显示 工作面共揭露四条断层 F 11 落差 0 8m F 12 落差 1 0m D 27 落 差 0 55m D 28 落差 1 2 1 5m 四条断层对回采均有一定影响 过断层 时 需提前制定过断层安全技术措施 工作面断层参数见表 4 所示 表 4 11031 1 工作面断层参数表 构造名称 走向 倾向 倾角 性质 落差 m 对回采的影响程度 F11 60 150 12 逆断层 0 8 有一定影响 F12 98 8 49 正断层 1 0 有一定影响 D27 104 14 43 正断层 0 55 有一定影响 D28 61 331 55 正断层 1 2 1 5 有一定影响 第五节 水文地质情况及其对回采的影响 一 水文地质情况 工作面主要充水水源为底板 L8 灰岩水 底板 L8 灰岩平均厚 8 7m 局 部岩溶发育 富水性较强 上距二 1 煤层底板平均 25 9m 该工作面底板 改造过程中测得水压为 4 2 4 5Mpa 突水系数为 0 162 0 174MPa m 大 于突水临界值 工作面回采时底板突水可能性极大 因此采取对底板 L8 含 水层进行注浆改造的防治水措施 使其变为隔水层或弱含水层 依据回采地质说明书 11031 1 工作面回采过程中的正常涌水量 60m3 h 顶板涌水 最大涌水量为 403m3 h 二 水文地质情况对回采的影响 本工作面虽然进行了底板注浆改造 但由于二 1 煤层底板隔水层薄 受采动影响底板遭到破坏后仍易出水 故在回采推进时要加强水文地质观 测工作 尤其在受断层破碎带影响范围内 若有异常情况应立即采取有效 措施进行处理 并及时向调度室汇报 该工作面顶板大占砂岩 风化带及冲积层底部富水性较强 回采过程 中要加强矿压观测 准确预报顶板每次来压时间 防止顶板溃水 溃砂造 成伤人事故 初采段要采取强制放顶措施 避免大面积垮落时对底板造成大的破坏 完善工作面排水系统 按照预计涌水量安设足够能力的排水泵 工作 面所有低洼处需加强供电 排水 疏水系统管理 按照预计水量安全系数 安设足够能力的排水泵 工作面两顺槽所用的水泵设备必须采用双回路供 电 防止因停电造成水淹工作面 排水工作须设专职固定人员 第六节 瓦斯 煤尘情况及其对回采的影响 根据相邻 11031 和 11051 工作面回采期间瓦斯涌出情况 11031 工作 面回采期间绝对瓦斯涌出量在 0 43 3 52m 3 min 之间 11051 工作面回采 期间绝对瓦斯涌出量在 0 7 3 47m 3 min 之间 预计 11031 1 工作面回采期 间绝对瓦斯涌出量在 0 43 3 52m 3 min 之间 根据 2008 年煤炭科学总院 抚顺分院鉴定报告 本矿二 1 煤层煤尘无爆炸性 属于 类不易自燃煤层 根据 赵固一矿初设说明书 全区二 1 煤层无热害 地温正常 详见表 5 表 5 影响回采的其它地质情况表 瓦斯 工作面属瓦斯地区 无煤与瓦斯突出危险 煤尘 煤尘无爆炸性 煤的自燃 类不易自燃煤层 矿层裂隙 裂隙较发育 地温 正常 地压 较大 第七节 地质部门回采建议 一 做好矿压观测工作 提前做好底板出水和顶板溃水溃砂防范工 作 二 严格管理排水系统 做好出水后堵泵不能排水的措施 固定队 伍固定人员 保证在发生突水后排水系统能及时投入使用 三 做好岩层移动观测 总结规律 四 两巷钻场要提前支护加固 底板钻孔孔口管要提前妥善处置 防止回采过程中孔口管松动造成人为导水通道 顶板疏水孔要加强维护 确保疏放效果 第八节 储量及服务年限 一 储量 11031 1 工作面储量表见表 6 所示 由表 6 可知 11031 1 工作面可采 储量为 60 0 万 t 表 6 11031 1 工作面储量表 走向长 m 倾斜长 m 斜面积 m2 煤厚 m 容重 t m 3 回采率 可采储量 万 t储量 计算 1263 3 100 126330 3 5 1 46 93 60 0 二 工作面服务年限 N L l n 30 K 公式 1 式中 N 工作面服务年限 L 可采长度 取 1263 3m l 循环进度 取 0 6m n 每天割煤刀数 取 14 刀 30 每月天数 取 30 天 K 月正规循环率 90 故 N 1263 3 0 6 14 30 90 5 6 月 预计该工作面 2013 年 4 月 回采结束 第二章 采煤方法 第一节 巷道布置 一 巷道布置情况 11031 1 工作面位于矿井东翼 11 盘区 东邻 11051 工作面采空区 西 为 11031 工作面采空区 北为东翼回风大巷 南邻 DF37 断层保护煤柱 二 回采巷道 轨道顺槽及胶带顺槽长均为 1263 3m 支护方式相同 均沿煤层顶板 掘进 矩形断面 设计净宽 4500mm 净高 3500mm 净断面积 15 75m2 采用锚网索支护 轨道顺槽主要担负工作面辅助运输 回风及行人任务 而胶带顺槽主要担负工作面主运输 进风及行人任务 三 工作面切眼 11031 1 切眼 沿煤层顶板掘进 切眼断面为矩形 净宽 7500mm 净 高 3500mm 净断面面积 26 25m2 沿二 1 煤层顶板掘进 采用锚网索 单 体液压支柱支护 四 工作面硐室 一 1 胶带机头硐室位于 11031 1 工作面胶带顺槽 东翼轨道大巷 与东翼胶带大巷之间 一次支护为锚网索支护 二次支护采用 36U 型钢 半圆拱封闭支架 喷砼支护 净宽 4 7m 净高 3 8m 2 胶带机头硐室位于 通尺 0 30m 处 支护为锚网索支护 净宽 4 5m 净高 3 5m 二 无极绳绞车机头硐室位于 11031 1 工作面轨道顺槽 东翼轨道 大巷与东翼胶带大巷之间 一次支护为锚网索支护 二次支护采用 36U 型钢半圆拱封闭支架 喷砼支护 净宽 4 7m 净高 3 8m 三 11031 1 工作面共布置 24 个钻场 胶带顺槽布置 12 个钻场均 位于巷道东帮 轨道顺槽共布置 12 个钻场 均位于巷道西帮 钻场规格 尺寸 长 宽 高 5000mm 5000mm 3800mm 钻场采用锚网索支护 附图 2 11031 1 工作面巷道布置平面图 1 200 第二节 采煤工艺 11031 1 工作面采用倾斜分层走向长壁采煤法 综合机械化采煤工艺 沿煤层顶板回采 设计采高 3 5m 架后人工铺设塑料网假顶 本工作面采 取双向割煤 整套回采工艺为 采煤机破煤 装煤 刮板输送机 转载机 胶带输送机运煤 液压支架支护顶板 辅以单体液压支柱配合铰接顶梁支 护工作面两端头和两顺槽超前段 采用全部垮落法处理采空区顶板 一 循环进度 一个循环推进度为 600mm 二 工序间距 采煤机过后 滞后采煤机前滚筒 1 2 架及时伸出伸缩梁临时支护顶 板 滞后采煤机 15m 进行推溜 滞后煤机 10 15 架移架 三 进刀方式 采取端部斜切进刀 根据采煤机与刮板输送机特征 采煤机进刀段长 度应不小于 30m 双向割煤 往返一次两刀 采煤机进刀方式如图 1 所示 一 当采煤机割至工作面端头时 其后的输送机已移近煤壁见图 a 二 调换滚筒位置 前滚筒降下 后滚筒升起并沿输送机弯曲段返 向割入煤壁 直至输送机直线段为止 然后将输送机移直 如图 b 三 再调换两个滚筒上下位置 重新返回割煤至输送机机头处 将 三角煤割掉 煤壁割直 见图 c 所示 四 再次调换滚筒位置 返程正常割煤 如图 d 所示 AAA 1222211 a b c d 图 1 采煤机进刀方式示意图 a 起始 b 斜切并移直输送机 c 割三角煤 d 开始正常割煤 1 采煤机 2 刮板输送机 四 正规循环生产能力 工作面的正规循环生产能力 W 为 W LSh C 公式 2 式中 W 正规循环生产能力 t L 工作面长度 100 0m S 正规循环推进长度 0 6m h 采高 3 5m 煤的视密度 1 46t m 3 C 回采率 93 则工作面正规循环生产能力为 W 100 0 0 6 3 5 1 46 93 285 1t 根据分层开采的工艺要求 上分层煤体采出后需在架后人工铺设塑料 网假顶 其铺设要求见表 7 所示 表 7 工作面假顶铺设要求 假顶铺设 矿 用 塑 料 拉 伸 网 规格及层数 1400 3000mm 铺 设 一 层 铺设方法 人工架后铺 联网 铺 设 要 求 1 铺 网 时 要 将 网 铺 平 铺 展 2 网 片 长 边 对 长 边 短 边 对 短 边 搭 接 搭 接 长 度 50mm 并 用 塑 料 假 顶 带 或 联 网 绳 将 网 边 逐 孔 穿 接 3 拉 架 前 及 时 对 铺 网 段 进 行 洒 水 洒 水 必 须 洒 透 洒 匀 4 初 采 时 工 作 面 直 接 顶 充 分 垮 落 后 开 始 第 一 次 铺 网 铺 网 方 式 如 图 2 所 示 30m140m 50m 图 2 铺 网 示 意 图 第三节 机械设备配备 一 采煤机 1 台 选用上海天地科技股份有限公司产 MG300 700 WD 型交流电牵引采煤 机 各项参数指标见表 8 表 8 采煤机参数指标表 序号 参数类别 参数指标 序号 参数类别 参数指标 1 采高范围 2 0 3 7m 9 过煤高度 692mm 2 适应倾角 25 10 过煤高度 692mm 3 煤质硬度 f 4 11 最大卧底量 500mm 中部卧底 4 装机功率 300 2 40 2 18 5 kW 12 滚筒直径 2 0m 5 供电电压等级 1140V 13 截深 0 63m 6 牵引速度 0 7 4 12 3 m min 14 滚筒转速 37 1rpm 7 牵引力 587 353 kN 15 摇臂总摆角 61 8 机面高度 1441 mm 16 整机重量 约 45t 二 刮板输送机 1 台 选用中 1 部煤张家口煤矿机械有限责任公司产 SGZ800 800 型封底式 型刮板输送机 各项参数指标见表 9 表 9 刮板输送机参数指标表 型号 SGZ800 800 序号 参数类别 参数指标 序号 参数类别 参数指标 1 输送能力 1500t h 5 圆环链规格 2 34 126mm 2 供电电压 1140V 6 刮板间距 1008mm 3 链速 1 1m s 7 链中心距 200mm 4 功率 2 400kW 双速电机 8 刮板链型式 中双链 5 中间槽规格 长 内宽 高 1503 800 308mm 三 转载机 2 台 选用中煤张家口煤矿机械有限责任公司产 1 部 SZZ800 250 型及 1 部 SZZ730 110 型转载机 各项参数指标见表 10 表 10 转载机参数指标表 SZZ800 250 SZZ730 110 序号 参数类别 参数指标 序号 参数类别 参数指标 1 设计长度 19m 1 设计长度 40m 2 输送能力 1800t h 2 输送能力 700t h 3 功率 250kW 3 功率 110kW 4 供电电压 1140V 4 供电电压 1140V 660V 5 刮板链速 1 545m s 5 刮板链速 1 0m s 6 刮板间距 756mm 6 刮板间距 736mm 7 链条中心距 200mm 7 链条中心距 120mm 8 紧链装置 闸盘紧链和伸缩机头 辅助紧链 8 紧链装置 闸盘紧链 SZZ800 250 型转载机布置 位于胶带顺槽联络巷内 其中心线按巷道 中线向南偏移 130mm 布置 铺设长度 19m SZZ730 110 型转载机布置 位于胶带顺槽超前支护段内 其中心线按 巷道中线向东偏移 200mm 布置 铺设长度 40m 四 破碎机 1 台 选用中煤张家口煤矿机械有限责任公司产 PCM160 型破碎机 各项参 数指标见表 11 表 11 破碎机参数指标表 序号 参数类别 参数指标 序号 参数类别 参数指标 1 破碎能力 2000t h 5 出料粒度 300mm 2 电机功率 160kW 6 破碎轴转速 370rpm 3 供电电压 1140V 7 锤头个数 8 4 入料口块度 600 780mm 长度不限 8 破碎锤头冲击速度 20m s 五 胶带输送机 2 部 选用焦作神华重型机械有限公司产 1 部 DSJ 100 80 110 型及 1 部 DSJ 100 80 2 200 型胶带输送机 各项参数指标见表 12 表 12 胶带输送机参数指标表 型号 DSJ 100 80 110 DSJ 100 80 2 200 序号 参数类别 参数指标 参数类别 参数指标 1 输送距离 150m 输送距离 1472m 2 输送量 800t h 输送量 800t h 3 输送带宽度 1000mm 输送带宽度 1000mm 4 输送速度 2 5m s 输送速度 2 5m s 5 功率 110kW 功率 2 200kW 6 转速 1480r min 转速 1480r min 表 13 ZY2300 皮带自移机尾参数指标表 序号 参数类别 参数指标 序号 参数类别 参数指标 1 推移缸行程 2300mm 6 立缸拉力 4 385kN 2 推移缸推力 2 480kN 7 水平缸行程 200mm 3 推移缸拉力 2 210kN 8 水平缸推力 118kN 4 立缸行程 250mm 9 水平缸拉力 118kN 5 立缸推力 4 631kN 胶带顺槽胶带输送机布置 一部胶带输送机中心线按巷道中线向西偏 移 1210mm 布置 二部胶带输送机中心线按巷道中线向东偏移 200mm 布 置 六 液压支架 70 架 选用郑州煤矿机械集团有限责任公司生产的 ZF8600 19 38 型液压支架 各项参数指标见表 14 表 14 液压支架参数指标表 序号 参数类别 参数指标 序号 参数类别 参数指标 1 支撑高度 2000 3800mm 7 泵站压力 31 5MPa 2 支架宽度 1430 1600mm 8 支架初撑力 7558kN 3 支架中心距 1500mm 9 推移行程 700mm 4 支护强度 1 35MPa 10 步距 600mm 5 额定工作阻力 8600kN 11 操纵方式 本架操作 6 底座比压 2 8 3MPa 12 整体重量 约 26t 七 移动配电点 选用中电电气 南京 变压器有限公司产 1 台 KBSG2 T 630 10 型 1 台 KBSG2 T 2000 10 型及 1 台 KBSGZY 800 10R 型变压器 共 3 台 天 津华宁电子有限公司 QJZ1 800 1140 4 型组合开关 4 台 河南省济源市矿 用电器有限公司 PBG 400 10Y 型高爆开关 3 台 济源市东电电器有限公司 产馈电开关 KJZ5 630 型 2 台及 KBZ 1000 型开关 1 台 八 乳化液泵站 一套 选用 BRW400 31 5 型乳化液泵站一套 两泵一箱为一套 各项参数 指标见表 15 表 15 乳化液泵站参数指标表 序号 参数类别 参数指标 序号 参数类别 参数指标 1 外形尺寸 3210 1235 1270mm 6 额定流量 400L min 2 电机功率 250kW 7 额定工作压力 31 5MPa 3 电压等级 1140v 8 工作室容积 2500L 4 泵站工作 介质 3 5 乳化油与 97 95 清水 9 RX400 25 乳化液箱 3735 1275 1500mm 1 91t 5 柱塞数 5 个 表 16 设备总体配套一览表 序号 设 备 名 称 规格型号 单位 数量 1 采煤机 MG300 700 WD 台 1 2 液压支架 ZF860019 38 架 70 3 刮板输送机 SGZ800 800 部 1 4 转载机 SZZ730 110 部 1 5 转载机 SZZ800 250 部 1 6 破碎机 PCM160 部 1 7 胶带输送机 DSJ 100 80 2 200 部 1 8 胶带输送机 DSJ 100 80 110 部 1 9 乳化液泵 BRW400 31 5 套 1 附图 3 11031 1 工作面设备布置图 第四节 采高的确定 本工作面煤层厚 6 1m 煤层赋存稳定 采用分层式开采 为确保支架 处于合理的支撑状态 采高控制在 3 0 3 7m 平均采高为 3 5m 当煤层 较薄或遇构造时 可适当降低采高 但最低采高不得低于 2 8m 第三章 顶板控制 第一节 工作面支护设计 一 矿压参数 参考 11051 工作面矿压观测资料 填制本工作面矿压参数表见表 17 表 17 同煤层矿压观测及预计本工作面矿压参数参考表 序号 项目 单位 同煤层实测 本面选取或预计 基本顶厚度 m 12 37 12 3 13 8 直接顶厚度 m 1 7 1 7 4 91 顶底板 条件 直接底厚度 m 13 9 13 7 16 7 2 直接顶初次垮落步距 m 15 15 来压步距 m 30 30 最大平均支护强度 kN m2 1228 1350 最大平均顶底板移近量 mm 300 300 3 初 次 来 压 来压显现程度 来压较明显 来压较明显 来压步距 m 15 15 最大平均支护强度 kN m2 1228 1350 最大平均顶底板移近量 mm 200 200 4 周 期 来 压 来压显现程度 来压不明显 来压不明显 最大平均支护强度 kN m2 1108 1350 5 平时 最大平均顶底板移近量 mm 200 200 6 直接顶悬顶情况 m 随采随冒 随采随冒 7 底板容许比压 MPa 9 8 18 9 8 18 8 巷道超前影响范围 m 20 20 二 支护强度验算 根据顶板压力估算公式 3 P 8H g 公式 3 式中 P 工作面顶板支护需要的支护强度 MPa 8 顶板垮落高度取 8 倍采高 H 按液压支架最大采高取 3 7m 顶板岩石视密度 取 2 5 103kg m3 g 9 8N kg 代入数据得 P 8 3 7 2 5 10 3 9 8 725200 N m 2 0 725MPa 而 ZF8600 19 38 型液压支架支护强度为 1 35MPa 其大于工作面顶板 支护需要强度 第二节 支架及顶板管理 一 采面支架规格图及质量标准要求 一 液压支架规格 液压支架规格见图 3 所示 350m670m4 1086m 图 3 液压支架规格图 二 液压支架质量标准要求 1 液压支架初撑力不低于规定值的 80 24MPa 2 液压支架大立柱必须保持成一条直线 误差不得大于 50mm 中 心距保持 1500 100mm 之间 3 液压支架顶梁要平行顶板 液压支架俯仰角不超过 7 接顶严密 受力状态良好 4 液压支架顶梁侧护板和伸缩梁必须坚持正常使用 5 相邻液压支架间错差不超过液压支架顶梁侧护板高度的 2 3 支架 不能出现咬架 挤架现象 架间隙不超过 200mm 6 支架垂直于顶板 倾斜度198A 满足工作要求 三 选择向胶带顺槽供电的 3 变压器 1140V 电缆 二部 DSJ 100 80 2 200 型胶带输送机的功率为 2 200kW PCM160 型破碎机的功率为 160kW SZZ800 250 型转载机的功率为 250kW 负荷 总功率为 810kW cos wm 0 7 1140kV 供电系统中每千瓦电流约 0 63 0 67A 取 0 67A 则 K de 0 4 0 6 400 810 0 69 S NT 0 69 810 0 7 798kVA I g 0 69 0 67 810 374A 根据计算容量和电流可选择 其额定容量 SNT 800kVA 额定电压 为 10kV 1 14kV 额定电流为 384A 374A 满足工作要求 四 工作面移动列车高压电缆的选择 根据计算负荷总功率为 1860kW 乳化泵两台 一开 一备 10kV 与 1 2kV 系数为 8 3 公式 7 NdePKmax6 04 Kde 0 4 0 6 2 400 1860 0 66 折算到高压侧为 公式 8 A IbNdee 93 816076 0 根据计算电流 高压橡套电缆应选择为 MYPTJ 8 7 10kV 3 70mm 电缆电流为 215A 99A 二 高压短路电流和高爆开关整定计算 一 高低压短路电流计算 1 S 1 点的两相短路电流 1 计算短路回路的阻抗 电源系统的电抗为 X0 0 498 公式 9 SU 214 52 式中 X 0 电源系统的电抗 S s 电源母线的短路容量 kVA U 1 电源线平均电压 kV 地面 110kV 变电站至中央变电所所用的高压电缆 MYJV 44 8 7 10kV 3 185mm 1000m 阻抗为 L1 1km x 0 08 r 1 0 114 则 R1 r1 L1 0 114 1 0 114 公式 10 X1 X L 1 0 08 1 0 08 公式 11 式中 R 输电线路电阻 R b 变压器电阻 X b 变压器电抗 X 输电线路每千米电抗 km r 1 输电线路每千米电阻 km 高压系统的总阻抗为 0 498 0 08 0 578 公式 12 10X 故 0 114 R 2 计算两相短路电流 8910A 公式 13 2121 2 1 RXUId 2 S 2 点的两相短路电流 1 中央变电所至东二变电所所用高压电缆 MYJV 22 8 7 10kV 3 70 mm 870m 3 95mm 1200m 的阻抗为 L 1 0 87km X 0 08 r 1 0 3 L 2 1 2km X 0 08 r 2 0 221 则 r 1 L1 r2 L2 0 3 0 87 0 221 1 2 0 14 0 5515 公式 14 R1R L 1 L2 X 0 87 1 2 0 08 0 578 0 7436 公式 152 2 计算两相短路电流 5350A 公式 16 22 2 RXUId 3 S 3 点的两相短路电流 1 东二变电所至移动列车 MYPTJ 8 7 10kV 3 95mm 1500m 阻 抗为 1 5km 0 08 0 221 3LX3r 0 221 1 5 0 6402 0 9717 公式 17 R 23RLr 0 08 1 5 0 7436 0 8636 公式 18 3 2 计算两相短路电流 4298A 公式 19 2323 2 3 RXUId 4 点的两相短路电流S 1 将高压侧折算到变压器二次侧的阻抗 2000kVA 变压器至低压 馈电开关 10m 短节电阻 电抗忽略不计 0 00352 0 0358 则 bRbX 0 01128 公式 20 2213 5 10 863 U 0 0127 公式 21 97 R 0 0358 0 01128 0 04708 公式 22 4Xb 0 00352 0 0127 0 01622 公式 23 2 两相短路电流 12049A 公式 24 2424 2 4 RXUId 5 S 5 点的两相短路电流 1 将高压侧折算到变压器二次侧的阻抗为 630kVA 变压器至低压 馈电开关 10m 短节电阻 电抗忽略不计 0 0902 0 0149 代入公式 20 21 22 及 23 可得 bRbX 0 01128 2213 5 10 863 UX 0 0127 97 R 0 0149 0 01128 0 02618 4b 0 0902 0 0127 0 1029 2 两相短路电流 代入公式 24 可得 5651A 2424 2 5 RXUId 6 S 6 点的两相短路电流 1 东二变电所至 11031 1 胶带巷配电点 3 变压器 MYPTJ 8 7 10kV 3 35mm 560m 阻抗为 L 5 0 56km X 0 08 r 5 0 6 代入公式 17 18 可得 r 5 L5 0 6 0 56 0 6402 0 9762 R2R L 5 X 0 56 0 08 0 7436 0 7884 2 两相短路电流 4184A 2525 2 3 RUId 7 S 7 点的两相短路电流 将高压侧折算到变压器二次侧的阻抗为 800kVA 变压器至低压馈电 开关 10m 短节电阻 电抗忽略不计 R b 0 01153 X b 0 071 则 0 01030 公式 25 2215 5 10 784 UX 0 0128 公式 26 96 0 071 0 01030 0 0813 公式 27 6b 0 01153 0 0128 0 02433 公式 28 6Rb 2 两相短路电流 代入公式 24 可得 3955A 公式 29 2626 2 7 RXUId 二 高爆开关整定计算 1 1108 高爆开关 PBG 400 10Y 8 3 n 80 的整定bK 根据如下公式 公式 30 NPKdemax6 04 公式 31 nIIbeg 公式 32 edQez 1 2 公式 33 nKIbzds 2 式中 U e 二次额定电压 kV I z 起动电流 A 短路电 2 dI 流 A I Qe 最大起动电流 A I e 其余额定电流之和 A Ks 灵敏度校验系数 K b 变压器变比 高爆开关互感器变比 n 则 K de 0 4 0 6 800 1860 0 66 I g 0 66 0 63 1860 80 8 3 1 2A I z 1 4 170 8 2 0 66 0 63 1060 8 3 80 6 6A 取高爆一次 Ig 96A I z 528A 二次 Ig 1 2A Iz 6 6A K s 4298 528 8 1 1 5 故该高爆开关合格 2 1205 高爆开关 PBG 400 10Y 8 3 80 的整定bKn 将此开关的数据代入公式 30 33 得 K de 0 4 0 6 400 810 0 7 I g 0 7 0 67 810 80 8 3 0 57A I z 1 3 0 67 400 8 0 7 0 67 410 8 3 80 4 6A 故该 高爆开关合格 取高爆一次 Ig 46A I z 368A 高爆二次 Ig 0 57A I z 4 6A K s 4650 368 12 6 1 5 合格 三 低压馈电开关的整定 一 9 馈电 KBZ 1000 采煤机的总功率为 700kW 截割电机 2 300 牵引电机为 2 55kW 液压泵为 18 5kW 乳化泵 250kW 刮板输送机功率为 2 400 200kW 负 荷总功率为 1750kW 依据如下公式 公式 34 NPKdemax6 04 公式 35 degII 公式 36 zs 2 4 计算得 K de 0 4 0 6 2 400 1750 0 67 I g 0 67 0 63 1750 739A I z 2 173 8 0 67 0 63 950 3169A 取 Ig 730A Iz 3650A K s 12091 3900 3 1 1 5 故该开关合格 二 23 馈电 KJZ5 630 功率分别为 转载机的功率为 110kW 乳化泵的功率为 250kW 负荷 总功率为 360kW 则 Kde 0 4 0 6 250 360 0 82 取 Kde 0 82 Ig 0 82 0 67 360 198A I z 0 67 250 8 0 82 0 67 110 1400A 取 Ig 195A I z 1560A K s 5651 1560 3 6 1 5 故该开关合格 三 34 馈电 KJZ5 630 电源来自 11051 下巷配电点 转载机 破碎机 胶带输送机的功率分别为 250kW 160kW 和 2 200kW 负荷总功率为 810kW 则 K de 0 4 0 6 400 810 0 69 I g 0 69 0 67 810 374A I z 0 67 400 8 0 69 0 67 410 2334A 取 Ig 370A I z 2590A 则 Ks 7122 2590 2 7 1 5 故该开关合格 四 组合开关的整定 一 5 QJZ1 800 1140 4 组合开关整定与效验 变压器容量 2000kVA 1 采煤机功率为 300kW 采煤机额定电流 电机铭牌 177A 取额定电流gI 175A 其起动电流为额定电流的 8 倍 起动后短路电流为额定电流的gI 5 倍 故转载机的起动短路电流 1400A 运转后短路电流 875A zI zI 电缆的选择 70mm 电缆的电流为 215A 175A 故选用 MCP 0 66 1 2kV 3 70 584m 橡套电缆 两相短路电流 L 0 584km R 0 0 267 X0 0 078 0 00352 0 0358 则bRbX 0 0358 0 584 0 078 0 081352 公式 38 L0 0 00352 0 267 0 584 0 159448 公式 39 b 3352A 公式 40 22 2 RXUId 则由公式 37 得 Ks 3352 1400 2 4 1 5 合格 2 采煤机截割电机为 300kW 1140V 177A 油泵电机为 18 5kW 1140V 12A 牵引电机为 2 55kW 380V 64A 额定电流 电机铭牌 245A 取额定电流 245A 其起gI gI 动电流为额定电流的 7 倍 起动后短路电流为额定电流的 5 倍 故转载机 的起动短路电流 171