43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-1-43M2低位放顶煤综采工作面作业规程第一章工作面概况第一节工作面概况1、工作面地面位置及内部结构:该工作面位于屯留金泽生物工程公司东南。2、井下位置:工作面位于43盘区。3、地面标高:900~932m。4、工作面标高:702~732m。第二节工作面四邻情况、采掘情况及影响范围1、工作面四邻状况:东面是4320已采工作面,南面是4328已采工作面,西面是4326已采工作面,北面接四四下山付皮带巷。2、回采对地面设施的影响:据初步调查,地面有309国道、金泽生物公司围墙,回采过程会影响地面建筑。第三节工作面参数及储量本工作面切眼长为88.7m,两巷可采长度257m;煤层计算厚度6.80m,容重为1.35t/m3,回收率按93%,则:工业储量:88.7×257×6.8×1.35=209266(t)可采储量:工业储量×93%=453465×93%=194617.7(t)由于工作面内部存在15条空巷,影响工作面正常回采的有11条。可采期:257÷(0.8×10)=33(天)43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-2-其中:0.8为循环进度,10为日循环个数第二章地质情况第一节煤层赋存特征该工作面所采3号煤层赋存于二叠系山西组地层中下部,为陆相湖泊型沉积;煤层厚度稳定,工作面北部煤层较薄,南部较厚。全煤含夹矸5层,上部夹矸0.25米,下部夹矸0.13米,累计厚度为0.38米;可采指数:Km=1;变异系数:8.42%。该煤属低磷、低硫、中灰,具粘性,高发热量之优质动力用煤。表2—1煤质状况表WAVQFcSY工业牌号水分(%)灰分(%)挥发分(%)发热量(cal/kg)固定碳(%)全硫(%)胶质层最大厚度(mm)1.2414.8814.78580069.10.285.5PSM表2—2普氏硬度表普氏硬度(f)煤层夹矸直接顶直接底1~32~33~83~8第二节地质构造情况整体上看,该工作面是一个向西南倾斜的单斜构造,平均煤厚6.8米,煤层倾角为6°左右。从周围已回采和掘进的情况看,43M2运巷掘进过程至开口往里33.7米处曾揭露断层F104,开口往里165米处揭露F105,风巷开口往里119.6米处揭露断层F105。但由于工作面内部存在大量空巷,总数目为15条,在回采过程中需要通过的有11条,在回采前应制定过空巷专项措施。空巷特征如下表2—3所示:43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-3-表2—3—1空巷特征表编号巷道名称煤层布置位置与切眼位置关系巷道断面(宽×高)回采影响1#43二下山辅轨沿顶板布置垂直3.0×3.0较小2#1#联络巷沿顶板布置斜交3.0×3.0较小3#2#联络巷顶板至底板斜交3.0×3.0较小4#43M1运巷车场顶板至底板斜交4.0×3.2较小5#43M1运巷沿底板布置近平行4.5×3.2较大6#4326运巷车场顶板至底板斜交3.5×3.0较小7#43二下山南辅轨顶板至底板近平行3.5×3.0较大8#43M1风巷沿底板布置近平行3.5×3.0较大9#43M1风巷车场顶板至底板斜交3.5×3.0较小10#4326运巷沿底板布置近平行4.5×3.0较大11#4326旧车场顶板至底板斜交3.5×3.0较大表2—3—2空巷特征表编号巷道名称原支护方式修复后支护方式回采影响1#43二下山辅轨工刹支护锚网,顶板开裂离层段采用锚索吊工字钢加打木垛支护较小2#1#联络巷工刹支护锚网+木垛较小3#2#联络巷工刹支护锚网+木垛较小4#43M1运巷车场锚网支护锚网+木垛较小43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-4-5#43M1运巷锚喷支护,风桥采用工墙背支护锚网+木垛较大6#4326运巷车场工刹锚网支护锚网+木垛较小7#43二下山南辅轨工刹锚网支护锚网+木垛较大8#43M1风巷工刹锚网支护锚网+木垛较大9#43M1风巷车场工刹支护锚网+木垛较小10#4326运巷工刹锚网支护锚网+木垛较大11#4326旧车场工刹锚网支护锚网+木垛较大第三节围岩及其特征围岩及其特征见表2—4所示。煤(岩)层综合柱状图见图2—1表2—4围岩及其特征煤层顶底板情况顶底板岩性厚度(m)岩性描述老顶中砂岩16.39中粒石英长石砂岩、含黑色矿物及白云母、分选性较差、磨圆中等、局部含有黑色条纹,有少量层面含有炭化薄膜直接顶砂质泥岩4.41质均一、含较多的白云母、上部含植物化石、中厚层状、含砂量较大,与顶部上覆岩层为渐变关系直接底砂岩1.43中粒砂岩、含植物根枝化石及少量云母片、顶部0.3m为泥岩、含黄铁矿、底部胶结较硬老底砂质泥岩5.13质均一、含植物化石、厚层块状砂质泥岩、参差状断口、局部夹泥岩或砂岩、中部夹0.2m硅质泥岩、底部含砂质较小43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-5-第四节瓦斯、火、煤层情况1、煤层瓦斯与二氧化碳:绝对瓦斯涌出量为3.6m3/min,属低瓦斯矿井,无煤层瓦斯与二氧化碳突出危险的倾向性。2、煤尘:具有爆炸性。3、煤的自燃发火倾向性:未发生过自燃。4、冲击地压与应力集中区域危险性:地压正常。5、地温:地温正常,为16~18℃。第五节水文地质情况工作面回采至30~40m时顶板垮落,顶板砂岩含水层水将涌入工作面,充水因素主要是3号煤层上部的7、8、9号砂岩含水层中的水。因为43M2工作面四邻皆为采空区,顶板砂岩含水层水已经部分疏放,正常涌水量为20~30米3/小时,瞬时最大涌水量为60米3/小时;故回采前在风、运巷低洼处各安装两台型号为5DA8×7的污水泵,每班由专人负责抽水。第三章采煤方法及其工艺流程第一节工作面巷道及设备布置1、工作面巷道布置工作面切眼长88.7m,南北方向布置,沿倾向推进;可采长度:风运两巷可采长度均为257m;工作面巷道布置见图3—1所示。2、工作面巷道支护特征运巷顶板支护:每排采用Φ22L2400mm的高强度螺纹钢锚杆6根,锚杆间距900mm,排距900mm。43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-6-锚索加强支护为每隔2.7m布置两根Φ17.8mm的预应力锚索,锚索孔深度为7.0m,锚索长度为7.3m,每根锚索采用的树脂药卷为(CK+Z)2360一支,Z2360二支,锚固长度1.7m,每根锚索采用一块400mm长的18#槽钢,一块规格为100×100×8mm的钢板,锁具一套。两帮支护:两帮支护采用Φ22L2000mm高强度螺纹钢锚杆4根,间距为梁头往下200mm、900mm、900mm、900mm、300mm,排距900mm。风巷顶板支护:每排采用Φ22L2400mm的高强度圆钢锚杆4根,锚杆间距800mm,排距8000mm。顶角锚杆向两帮倾斜200角打设。锚索加强支护为每隔2.4m布置两根Φ17.8mm的预应力锚索,锚索孔深度为7.0m,锚索长度为7.3m,每根锚索采用的树脂药卷为(CK+Z)2360一支,Z2360二支,锚固长度1.7m,每根锚索采用一块400mm长的18#槽钢,一块规格为100×100×8mm的钢板,锁具一套。两帮支护:两帮支护采用Φ22L2000mm高强度圆钢锚杆4根,间距为梁头往下250mm、900mm、900mm、900mm、250mm,排距800mm。风巷内部在锚网支护基础上全部加打工字钢棚,棚距800mm。巷道断面、支护形式如下表3—1所示。表3—1巷道支护状况表巷道名称支护型式净断面支护规格排距主要用途设备运巷全锚网16.0㎡矩形5.0×3.2m1.0m进风、运煤列电皮带风巷工刹锚网支护14.4㎡梯形4.0×3.2m1.0m回风、运料绞车等3、工作面设备布置及技术特征工作面设备布置及技术特征见表3—2所示。工作面设备布置平面图见图3—3所示。第二节采煤方法本工作面采用走向长壁、后退式综合机械化低位放顶煤一次采全高全部垮落采煤法。43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-7-本工作面切眼长88.7m,工作面底分层采高3.0±0.1m,循环进度0.8m,放顶煤平均高度3.4m,底分层回收率为98%,顶煤回收率为88%,一采一放为一个循环,循环产量为:循环产量为:Q循环=Q采+Q放Q采=88×3.00×0.8×1.35×98%=280tQ放=88×3.4×0.8×1.35×88%=285t则:Q毛=Q采+Q放=280+285=565t第三节采煤工艺1、循环工艺1)进刀方式本工作面采用两端部斜切进刀。2)推溜、移架方式本工作面推溜、移架全部为支架内手把操作。3)采放比、放煤方式、放煤步距、端头顶煤回收方式采放比为1:1.13,利用支架尾梁摆动的低位放煤方式,放煤步距0.8m。2、工艺详细说明及要求1)回采工序推前部运输机采煤机割煤、装煤→移架→→拉后部运输机放煤→老塘顶板自行跨落2)说明①割煤、装煤43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-8-本工作面采用MGTY—250/600-1.1D型双滚筒采煤机(滚筒截深0.8m),正常割煤时,前滚筒调高在上部割煤,后滚筒在下部割煤。采煤机滚筒旋转时,煤被滚筒上的截齿破碎下来,并由螺旋叶片装入前溜,少量煤在推前溜时被铲煤板装入溜内,极少量散落在支架与前溜间的浮煤,由人工装入前溜内。(采煤机进刀示意图见图3—4所示)②移架移架滞后采煤机前滚筒3米进行(局部煤墙片帮较宽或顶板破碎时超前移架)。操作顺序为:收逼帮板、侧护板→降前梁→落后柱→落前柱,然后以前溜为支点,向前移架。移架后,立即升紧前后立柱、前梁,最后打出逼帮板、侧护板;移架后要求支架前后柱光洁度应控制在300mm~800mm之间。操作要求:收侧护板时,侧护板正下方严禁站人,并且与相临支架不咬、不啃;移架要带压移架,做到快、匀、正、直、稳;升柱时要达到支架初撑力的要求;打出逼帮板。顶板最大控顶距:Lmax=L+Lx+Ld+D=2920+1550+324+800=5594mm顶板最小控顶距:Lmin=L+Lx+Ld=2920+1550+324=4794mm式中:L--------支架顶梁长度2920mmLx--------前梁长度1550mmLd--------支架端面距324mmD--------采煤机截深800mm③推前溜、拉后溜推前溜滞后采煤机后滚筒15m进行,拉后溜滞后放煤20m进行。操作要求:43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-9-推前溜、拉后溜时,相邻五组支架的推拉千斤顶顺序逐步动作,输送机不能出现急弯(其弯曲段长度不得小于30m)。推、拉完毕后,手把必须及时回零,保证前、后溜成直线。严禁停机时进行推拉溜作业,防止前、后溜带回煤发生压溜及卡、漂链事故。④放顶煤移过支架、后部刮板输送机正常运转(即高速运转)时,方可放煤,一旦输送机停止(或低速)运转时,应立即停止放煤。i、初次放顶煤工作面回采初期,顶煤比较完整,放煤较困难。为提高初采放煤回收率和尽快达到放煤标准,可采取以下措施:放慢割煤速度,增加顶煤空顶时间;反复升降支架,迫使顶煤与直接顶离层;两端头附近的顶煤可同时升降数组支架,使其破碎垮落。ii、正常放煤a.放煤工艺:采用三人三轮顺序放煤法b.放煤步距:0.8m,即一刀一放c.放煤操作:收回插板,操作尾梁千斤顶,使尾梁收到适当位置(保证放出的顶煤落入后溜中)。可多次反复伸收尾梁,使大炭破碎。放煤结束后收起尾梁,伸出插板,对后溜进行遮掩,防止大块矸石落入后溜。第一放煤工首轮放出的煤量不少于顶煤的1/3~1/2;相隔10~20架,第二名放煤工进行第二轮放煤,见矸停放。一般情况下,两轮放完,特殊情况下放第三轮。iii、放煤管理:1)由地测部门监督,风、运两巷及工作面每隔50m向顶板打钻探煤厚,以利于生产过程中的顶煤回收管理。2)一般情况下每班固定三名专职放煤工。放煤时必须做到架架见矸,并严格见矸关窗,既要保证回收率,又要保证煤质。3)放煤时,注意煤流中矸石涌出情况,防止大块矸石涌入后溜。放煤完毕后,及时伸出插板,插板的位置应保持在支架上方的矸石不能涌入后溜为准。43M2低位放顶煤综采工作面作业规程-10-4)放煤工在机尾段放煤时,应均匀缓慢。5)采煤机割至机尾段应放慢割煤速度,以防紧跟拉架造成支架后顶煤涌入后溜造成负荷过大。6)后溜司机要随时观察后溜煤量,