乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程1乌化矿业有限责任公司一矿简介乌化一矿位于乌海市海南区东南6km处,桌子山煤田白云乌素I勘探区第9~15勘探线之间,行政区划隶属海南区管辖,其地理坐标为:东经:106°55′43″~106°57′14″,北纬:39°23′22″~39°24′38″乌化一矿位于乌海市海南区拉僧庙车站东北方向约15km,东南距离由海勃湾拉僧庙、鄂托克旗至鄂尔多斯市东胜区的109国道约8.0km,西侧通过海(海南区)——公(公乌素)公路向北可至乌海市区,交通极为方便。乌化一矿井田内共含可采煤层6层,其中,9-2、16-2为全区可采或基本全区可采煤层的主要可采煤层;5、8-1、8-2、16-1煤层为局部可采的次要可采煤层。其中由于5号煤层可采面积小,储量少,且大部受下部旧采空区的影响不可采,设计将其列入次边际经济的资源储量(2S22)暂不进行开采,即设计可采煤层共5层,包括8-1、8-2、9-2、16-1、16-2煤层。各可采煤层属于1/3焦煤(1/3JM35)。用途的首选,洗选后的中煤和尾煤可以民用和火力发电。本区煤炭经洗选后宜作配焦用煤,也可用作炼焦用煤。乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程2第一章概况第一节规程设计依据(1)《煤矿安全规程》(2)《煤矿工人操作规程》(3)《煤矿安全技术操作规程》(4)《煤炭工业设计规范》(5)生产技术科提供《9101工作面地质说明书》第二节工作面位置及井上下关系工作面位置及井上下关系表工作面名称9101采区名称一采区地面标高1263.65-1215.57井下标高1068.65-1020.57地面的相对位置本工作面位于主井东侧至矿界860m,北至边界500m,西侧至边界984m,南至边界598m位于主副斜井的东侧和回风井东侧220m回采对地面设施的影响地表无较大影响井下位置及与相邻关系本工作面,北为8-1轨道大巷,西为9102回风顺槽,东、南为井田边界。走向长度943m倾斜长度183m面积172569m2乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程3第三节煤层赋存特征一、煤层情况:煤层厚度(m)2.3-2.5煤层倾角4°~7°2.55°可采指数1稳定程度稳定附:煤岩柱状图二、煤质情况:MAVQS工业牌号0.9529.4433.3226.610.61/3JM第四节煤层顶底板情况表顶、底板名称岩石名称厚度(m)老顶细砂岩,砂质泥岩3直接顶细砂岩,砂质泥岩2.1直接底砂岩泥岩0.37通过分析,直接顶较易跨落,回采过程中要及时支护。老顶较坚硬,根据邻矿白云乌素矿8103综采工作面的观察,直接顶初次来压步距为30米,老顶初次来压步距为30米,周期来压步距为20-25米。第五节水文地质顺槽在掘进中遇到小断层两处本工作面水文地质条件较复杂,在回采过程中,采用在9102回风顺槽打释放孔防水至9103切眼在9103回风顺槽安设两台D85水泵进行排水。乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程4第六节影响回采的其它因素1、工作面煤层结构复杂,夹石厚度变化大,给回采带来很大影响。2、煤炭无自燃倾向性,在回采过程中需加强“一通三防”工作,确保安全生产。第七节储量及服务年限一、储量计算走向长m倾斜长m斜面积(m2)煤厚m容重t/m3工业储量(t)回采率可采储量(t)9431831725692.61.63731347.497%703218.6工作面平均走向长943m,倾斜长183m,斜面积172569m2,煤层及夹矸平均厚度2.6m,其中煤层平均厚度2.3-2.5m,容重1.63t/m3,。按最大采高2.5m计算可采储量703218.6t。二、工作面服务年限工作面服务年限=可采储量/计划月产量工作面服务年限=703218.6T÷75000=9.37(个月)瓦斯瓦斯相对涌出量0.45立米/小时CO2无煤尘煤炸指数37.8煤的自燃倾向性煤层自然发火期6个月地温危害无冲击地压危害无乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程5第二章采煤方法第一节巷道布置一、工作面巷道布置该煤层属稳定薄煤层,平均厚度1.2m,结构简单。工作面运输顺槽、回风顺槽均沿煤层底板掘进,巷道形状为矩形,支护方式锚杆梁+锚索支护,9101运输顺槽净宽3.4m,净高2.7m,用于工作面进风、运输和运料;9101回风顺槽净宽3.4m,净高2.7m,用于工作面回风和运料。工作面切眼规格为6.5m×2.7m采用锚梁加锚索支护。(附图:巷道布置图)第二节采煤工艺一、采煤工艺根据地质情况及巷道布置,工作面采用走向长壁后退式全部垮落综合机械化采煤法。二、采煤方法根据工作面情况,采煤机割煤方式为往返一次进一刀。三、进刀方式:采煤机斜切进刀,进刀位置为机尾顶板较好处斜切进刀(斜切进刀段长度为30米),下行割煤,截深为0.60m。2、工序安排:1、采煤机割煤。乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程62、采煤机下行割煤,采用及时支护方式,滞后采煤机5架开始移架支护顶板,移架方式采用分段依次顺序移架。3、采煤机下行割煤到机头后,返空刀清理底煤,随采煤机上行,滞后采煤机15m-20m及时将工作面溜子推向煤壁,溜子弯曲不得小于15米,溜子移直、垂直弯曲度不得大于3°,每次移过0.60米。4、检修:工作面割煤结束后,对工作面设备进行检查维修,为下循环做准备。3、采空区的处理:采用全部垮落法处理采空区。(附图:采煤机斜切进刀方式图)第三节设备配置9101综采工作面采用MG2×125/571-WD型采煤机双向割煤,运煤采用DST/30/110输送机,工作面支护采用ZY3200/12/26型自移掩护式支架工作面采用SGZ-764╱630刮板输送机运煤,运输顺槽采用DSP-1063╱1000型皮带输送机运煤。乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程7工作面设备布置表序号设备名称设备型号数量单位备注1工作面刮板输送机SGZ–764/6301部2工作面采煤机MG2*125/571–WD1台3工作面支架ZY3200-12/26125架4端头支架ZY3400/14/286架5转载机SZZ–764/1601部6破碎机PLM–1101台7胶带输送机DPJ–1063/10001台8移动变电站KBSGZY–500/101台9调度绞车JD-251台10移动变电站KBSGZY–12501台11乳化液泵站BWP-315/161台121140V开关QBZ–80N11台(附图:工作面设备布置图)乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程8第三章顶板控制第一节工作面支架支护说明一、液压支架支护强度验算支架工作阻力校核1、采用经验公式据公式:2、支架底板比压校核据公式与支架参数对比按7倍采高校核则2742KN<3200KN,按支架底板比压校核,8#煤层底板比压为1500KN/m2>1246.33KN/m2工作面实际条件与支架参数对照表项目工作条件支架参数采高(m)2.2-2.31.2-2.6N=(P+W)/S式中:P—单架承载7倍岩体重量4650KNW—支架自重106KNS—支架底盘面积3.816m2N—支架对底板比压1246.33KN/m2KHrFP81.9式中:K—作用于支架上顶板岩石厚度系数取7H—最大采高取2.3mr—上覆岩石容重取2.5T/m3F—单架最大支护面积取6.945㎡P—支架工作阻力。2742.3KN。乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程9倾角(°·)4°-7°≤15°硬度(f)5-6支护强度0.43MPa0.55MPa底板比压1.5MPa1.58MPa顶板类别Ⅱ类Ⅱ类-Ⅲ类据以上校核及工作面条件与支架适应条件对照表可以看出,选用ZY3200/12/26型液压支架能够满足顶板控制支护需要的同时,也能满足底板比压要求,支架不会出现压垮,钻底现象。二、乳化液泵站1、泵站选型、数量(1)理论计算1202工作面倾斜长度183米,乳化液泵站距工作面最大距离100米,泵站至工作面最大高差h1=1.2米,上下巷最大高差h2=21米,泵站流量200L/min平均流速4.16m/s,管径φ32mm高压胶管,沿程阻力系数:25.0)Re68(11.0d25.03)6.1166968032.01002.0(11.0=0.021式中:ε-管壁当量糙度值取0.02mmd-管直径取32mmRe-运动粘度兆米/秒15°Re-临界雷诺数VVdRe610141.1032.016.4Re=116669.6乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程10沿程阻力损失gVdLhf228.9216.4032.0100183021.02fhhf=164局部阻力损失:gVhj228.9216.4212hjhj=18.5泵站压力损失:h=hf+hj+h1+h2=164+18.5+1.2+21=204.7mmH2O=2.05MPa支架工作压力:2221dFh14.332.0216.34882122h=21.7MPa泵站压力:Pb=(h+h2)k乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程11=(2.12+21.7)×1.18=28.1MPa(2)结论:通过理论计算和实际观测及采煤工作面质量标准,确定9101面泵站压力最小值为30MPa,额定值为31.5MPa,选用一台BRW200/31.5型乳化液泵,能够满足工作需要,为保证工作面正常运转,再备用一台。2、泵站设置位置9101面乳化液泵站设置在9101运回风距工作面切眼100米处,移变列车靠工作面侧。3、泵站使用规定1)开泵前,检查乳化液箱的液量是否大于箱体1/2,用浓度计检查乳化液浓度,确保乳化液浓度在3%-5%之间,严禁开清水泵。2)开泵时必须随时观察工作泵的运行情况及泵运转的声音,发现异常必须及时停泵处理。3)泵站及液压系统完好,不漏液。4)设专职泵工开泵,不得随意更换。5)泵在运转过程中,严禁进行液压件的维修、更换。6)定期清洗各级滤网、过滤器和管路,以保持清洁,乳化液箱每半月清洗一次。7)使用专用容器领送乳化液,运送过程中严格密封且完全过滤。8)泵站压力不得小于30MPa。9)要使用自动配比装置进行乳化液配比。3、支护设备选择9101工作面选ZY3200/12/26型掩护式液压支架,共125架,从运输顺槽到轨道顺槽依次编号为1~125号支架。根据工作面条件与支架适应条件对照表可以看出,选用ZY3200/12/26乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程12型掩护式液压支架,在满足顶板管理支护强度需要的同时,也能满足底板比压值要求。第二节工作面顶板管理一、顶板管理方法:本采面采用全部垮落法控制顶板,采空区顶板随支架前移自行垮落充填,工作面选用ZZ3200/12/26型液压支架支护顶板,共使用125架,工作方式为顺序移架,移架步距0.60m,支架中心距为1.5m,端面距不大于0.4m,工作面最大控顶距为4.886m,最小控顶距为4.286m。二、工作面机头、机尾端头支护:1、工作面上、下端头,机头、机尾各使用3架ZY3400/14/28型支架做为端头支架支护顶板。移架后及时将支架前探梁推出,移架时应及时收回前探梁,受转载机机尾、机头等所限,端头支架滞后工作面支架一个移架步距。2、回采过程时,必须根据该面的生产实践及上、下端头及出口的实际情况,及时地修改、补充加强工作面上下端头及出口支护的相关措施。三、工作面超前支护管理1、两巷超前支护距离不小于20m,支护距离从工作面煤壁算起。但两巷受采动影响矿压显现明显时超前支护长度必须随之加长。2、两巷超前支护选用单体液压支柱配合“π”型钢梁。“π”型钢梁下支单体液压支柱,“一梁三柱”平行与工作面横向布置,间、排距均为1.0米,3、超前支护段的支柱必须打成直线,单体液压支柱初撑力必须达到《煤矿安全规程要求》。4、单体支柱必须相互连接防止倒柱伤人事故。乌化矿业有限责任公司一矿9101工作面作业规程135、打超前支柱时,必须4人配合作业,2人扶单体,2人上“π”型钢梁