中厚煤层综采工作面回采工艺.

中厚煤层综采工作面回采工艺第一部分基本情况介绍•概况煤层名称7水平名称-1010采区名称西一采区工作面7445（里）地面工作面标高m-870～-980上部为7443工作面已回采结束，下部7447工作面正在开拓，7445（外）工作面已回采结束。走向长290～380倾向长175～180煤层煤层总厚（m）1.0～2.8煤层结构较简单煤层倾角（°）18～35影响回采的其它地质因素地温该面为一级热害区，在29～30℃左右。加强通风。地压靠近-1010水平施工，巷道压力较大，应加强工程管理。瓦斯瓦斯相对涌出量大于10m3/t，且绝对涌出量小于40m3/min，属高瓦斯区。煤尘有爆炸危险性，加强防尘工作。..煤的自燃自燃发火期3～5个月，着火温度345～385℃。冲击地压强度弱冲击倾向性。（2）工作面矿压分析①直接顶初次垮落步距为10m。②基本顶初次垮落步距为25m，周期来压步距为13m。③顶板来压强度为：154.84～191.11kPa。④底板比压值为19.8MPa。(二)支护控制设计作面使用WS1.7-1.3/2.8型掩护式液压支架124架，ZY4000/13/28型掩护式液压支架4架。三、巷道布置1、运输机道及切眼巷道布置形式工作面两道沿煤层走向定向布置，按中线掘进；切眼沿煤层倾向并稍带伪斜布置。2、运输机道及切眼断面、形状、支护形式工作面巷道采用锚网梁和锚索联合支护，跟7煤顶板施工；特殊地段采用梯形棚支护。（1）7445（里）工作面运输机道、材料道断面规格：S掘=4.6×2.65=12.19m2S净=4.5×2.6=11.7m2（2）7445（里）工作面切眼断面规格：S掘=5.8×2.45=14.21m2S净=6.0×2.4=14.4m2第二部分采煤方法和回采工艺一、回采工艺1、工作面采用MG180/420-WDK型采煤机，沿工作面双向割煤，前滚筒割采高范围内的顶煤，后滚筒割底煤。2、采煤机进刀方式为自开缺口、端头斜切进刀，即采煤机运行至工作面端头，在采煤机后方输送机有20～25m一段未能推进至煤壁。采煤机斜切进刀切入煤壁，其斜切进刀过程如下：（1）调整上下滚筒的相对位置，采煤机沿运行方向经过输送机的弯曲段进入直线段，滚筒切入煤壁。（2）推移输送机弯曲段和机头、尾将输送机推直。（3）调整两滚筒的相对位置，向工作面端头运行，同时割三角煤。（4）再调整两滚筒的相对位置，反向运行割煤，在采煤机后一定距离推移输送机，开始下一刀截割。3、采煤机的主要技术特征如下：采高范围：1.6～3.2m截深：630mm滚筒直径：1.6m重量：32t（二）装煤采煤机割下的煤借助于滚筒上的螺旋叶片自行装入刮板输送机内；在移刮板输送机时，铲煤板将煤帮遗煤铲入输送机内。（三）运煤1、工作面内运输方式、输送机械型号、长度和数量工作面采用一部SGZ764/400型刮板输送机运输，长度195m。其主要参数为：型号：SGZ764/400型长度：195m输送量：800t/h2、运输机道输送机械型号、长度和数量运输机道内选用SD-150型胶带运输机二部，铺设长度为1240m；SGZ630/220型刮板运输机二部，铺设长度110m；SGZ630/75转载机一部，铺设长度25m。（四）工作面支护1、工作面基本支护工作面安装WS1.7-1.3/2.8型掩护式液压支架124架，ZY4000/13/28型掩护式液压支架4架（用于上端头），支架中心距1.5m，推移步距0.6m，端面距不得超过0.34m。端头存在高档时使用双楔梁配合DZ-25、DZ-28系列单体液压支柱进行支护，柱距0.7m，排距1m，支护密度1.42根/m2，端面距不得超过0.3m，覆盖机头机尾的两支柱间距不超过2m。4、支护操作顺序和要求（1）在顶板完整、煤壁稳定的情况下，其回采工艺流程为：割煤→移架→移刮板输送机。（2）当顶板较破碎时或煤壁发生片帮、端面距超过时，在采煤机割煤前必须超前移架及时支护顶板。（3）移架方式及操作顺序移架方式为顺序移架，即支架沿采煤机割煤方向依次移架，移动步距等于截深。基本支架本架操作，端头支架在输送机电机及减速箱侧时必须6、端头支护及出口支护工作面上端头使用ZY4000/13/28型掩护式液压支架支护，下端头使用WS1.7-1.3/2.8型掩护式液压支架支护；两端头有高档时使用双楔梁进行端头支护；上下出口向外40m范围内巷道高度不低于2.0m，要求行人、通风、运料畅通无阻；出口超前支护使用DZ系列单体液压支柱配合HDJB-1000型金属铰接顶梁扶一梁一柱架棚（为配合端头支护，材料道下帮、运输机道上帮均采用双楔梁扶走向棚支护）；架棚上垂直穿2.9m～3.6m长工字钢，间距1m，顶板完整时使用高分子带帽点柱支护；从工作面煤壁线起向外40m，向里至两尾巷放顶线扶双排，架棚扶在巷道两帮距工字钢梁头各0.2～0.3m处；超前支柱初撑力不低于6.5MPa。当遇特殊条件要更改支护参数时，必须补充相应技术安全措施。六、瓦斯抽放系统（一）工作面煤与瓦斯突出危险性鉴定因7445（里）工作面下方保护层9#煤层已开采结束，7445（里）工作面瓦斯涌出量将比同水平7444工作面低，预计工作面瓦斯相对涌出量约11.29m3/t，绝对涌出量约10.67m3/min，属高瓦斯区。根据2010年沈阳煤科院对我矿煤与瓦斯突出危险性鉴定，我矿7#煤层-1086水平以上无突出危险性，7445里工作面为无突出危险性工作面，根据集团公司要求7445里工作面回采期间按照防突管理。（二）抽放方式及技术要求1、本煤层兼上隅角在工作面两道掘进期间，实行边掘进边施工顺层钻孔的方式，同时进行联网预抽煤层区域瓦斯，确保在工作面回采前进行不低于6个月的预抽期。（1）钻孔布置方式在材料道和皮带机道分别布置钻孔，两道的第一钻孔距工作面停采线向外10m、最后一个钻孔在距工作面切眼向外20m处；材料道、皮带机道均采用平行钻孔布置，钻孔沿煤层倾角方向垂直巷道的走向，材料道打下行钻孔；皮带机道打向上钻孔，要求上下道钻孔深度能保证相互搭茬。（见图8）（2）钻孔间距的确定根据同水平7层煤瓦斯抽采经验，顺层钻孔两道每隔5m施工一个钻孔。（4）钻孔施工机具选择钻孔施工采用MK-4钻机，配Φ74mm麻花钻杆，Φ89mm钻头。（5）封孔设计顺层钻孔采用聚氨酯快速封孔材料对钻孔进行封孔，选用Φ40mmPVC抽放管预埋，长度不小于9米，封孔长度不小于8m。2、高位瓦斯抽采设计在工作面回采前，提前施工高位钻场，确保在工作面回采前完成工作面第一高位钻场钻孔施工，并及时并网进行抽放。（2）高位钻场①钻场间距：根据近年7煤层高位钻孔施工实际情况，设计要求每隔80m～100m，不得超过100m，施工一个抽放瓦斯高位钻场。②钻场尺寸：每个钻场先以开口宽度为3m，垂直高度为2.5m，向上以倾角25度掘进8m（斜巷长度，暂定为8m，根据现场实际情况适当调整），然后再施工钻场平台，钻场平台要求长度为5m，高度为2.5m，深度为5m；（钻场钻机平台的中线要求与工作面材料道的中线平行），根据现场实际地质情况合理调整钻场施工参数，保证钻孔施工效果更佳。3、上隅角埋管瓦斯抽放采用8寸PVC管路直接埋在工作面上隅角采空区内，随工作面回采，保证管路埋深不大于30m，对上隅角采空区深部进行瓦斯抽放，与高位钻孔抽放相结合。第三部分主要技术安全措施一、一般规定及标准化要求1、实行安全运行许可证制度，取得安全运行许可证后工作面方可组织生产。二、主要安全技术措施（2）提高支架支撑强度，支架初撑力≥24MPa，泵站提供压力≥30MPa，当压力低于规定值时应及时查找原因立即处理。（3）提高支架稳定性，严禁出现支架高低差超限，高差不大于支架侧护板的2/3，杜绝倒架、咬架、爬架现象的发生。（6）面初次来压和周期来压时，所有支架前插梁应及时伸出，减少片帮现象的发生。（7）头支护管理，当一个循环进行完毕，应及时推移机头或机尾，并执行先替后改的原则。（1）提高支架支护强度，支架初撑力≥24MPa，泵站提供压力≥30MPa。（2）严格掌握采高，采高不得超过支架允许高度。（3）支架保持正常的支护状态，发生歪斜及时调整，工作面倾角﹥15°时、底板松软时必须辅助防倒防滑措施。（4）端面距≤340mm。（5）移架后必须及时打开护帮板护帮护顶，当顶板破碎、煤壁发生片帮时要超前移架，并正确使用半圆木撅顶，必要时打木锚杆护帮。（6）若顶板冒落、煤壁片帮严重、使用半圆木撅顶仍不能有效支护的必须采取过顶措施。其要求是：用φ18~20cm的圆木，或废旧轨道及工字钢（长度视现场情况定）扶走向棚，一架两棚，梁子一端搭在支架的前梁上，搭茬不低于30cm，梁长小于2m可一梁一柱，梁长大于2m则一梁二柱，支柱一律使用单体液压支柱，要求迎山有劲，不得打在浮煤上，并拴牢防倒绳。梁上用枇子、半圆木接实，并用笆片穿严顶板。（7）人员进入煤壁区作业时采煤机、刮板输送机必须停机闭锁，并设专人看管。（6）移架时速度要快，要随时调整支架，不得歪斜，架间空隙＜200mm。移架后必须成一条直线。移架采用追机作业，移架距离采煤机后滚筒4~6架，若移架速度赶不上采煤机运行时，要控制采煤机速度。如果顶煤破碎则必须停机移架或超前移架。（9）保持支架良好支护状态，支架出现调斜或歪斜现象时必须及时调整，确保支架垂直煤壁并与顶底板呈面接触，支架初撑力≮24MPa。（10）要经常检查油管、接头、管路、支柱是否漏液和自动卸载，及时检修；情况严重的必须先临时支护。（11）处理本架漏液时必须将操作阀置零位，同时关闭本架高压截止阀，然后方可拔插液管（12）必须加强工作面上下隅角的瓦斯管理，上隅角挡风帘必须正常使用，严禁上下隅角撇料，必须超前切断线一档回出（16）工作面严禁空顶作业，杜绝接顶不实或联网不严现象。（17）工作面倾角≥25°时，沿倾斜方向必须设挡网，防止煤（矸）窜出刮板输送机伤人；煤壁机道上方每隔15架必须设挡板或挡帘，并有可靠生根；人行道每隔15架设挡板，档板高度不得低于0.6m，且能便于行人通过；下出口在运输顺槽正对工作面运输机头处必须设挡板或挡网，防止煤矸滚落伤人。（18）工作面出口必须有固定专业维护组超前维护。必须从煤壁线往外至少40m（20m），往里至切顶线，采取加强支护措施。采用铰接顶梁架棚支护时，铰接顶梁圆销大头朝向巷道两帮。若架棚梁均为金属材料时，必须有防滑措施。所有超前支护单体液压支柱初撑力不得小于6.5MPa，并有防倒措施。出口高度和宽度必须符合《煤矿安全规程》规定，其断面必须满足通风的要求，出口内无杂物，并且留有不小于2.0m（1.8m）高、0.8m宽的人行道。9、过断层措施（1）顶板管理原则是（过断层时）破顶不破底跟顶回采，护顶先护帮，支架有劲不超高，禁止托顶煤回采，断层在端头时跟巷道回采。（2）遇翻顶断层时，提前断层面5倍断层落差处开始挑顶，确保过断层面后及时跟上煤层顶板。（3）过断层区域仰采、大倾角时使用好防护网、人行道挡矸网和缓冲帘，打锚杆护帮（锚杆间排距0.5m，上排眼距顶板0.2m，底眼距输送机≯0.8m，使用木锚杆〔长1.5m〕水泥药卷〔初凝时间5~10秒〕全长锚固），锚杆外露1/2必须重新补打。采煤机割煤后及时移架，移架距采煤机后滚筒4~6架，煤壁区片帮、端面距超过规定时必须带压移超前架。若移架速度跟不上采煤机运行时要控制采煤机速度，必要时停机移架，采煤机停机时移架及时跟上。11、结束面措施（1）工作面铺网上绳前，必须上大线调直、上下衬平，调整支架支护状态，采高控制在1.8~2.8m，以便采煤机能顺利通过。（2）铺网使用5×1m的菱形网，先铺一排单层网，网与网之间压茬，倾向压茬均不底于200mm，用双股铁丝扎丝拧紧，扎丝间距不大于200mm。（3）上第一根绳时每3~5m打一根顶板锚杆（等强锚杆），锚杆规格φ20mm×2000mm，使用Z2370树脂药卷端头锚固，用8号铁丝将钢丝绳牢固固定在锚杆上，以保证喝网效果。（4）全面铺好单层网后，即开始铺双层网，双层网走向压茬不少于200mm，扎丝扎距不大于200mm。双层网沿倾向铺齐后，向前推进一