1威远县杉树煤矿1011对拉采煤工作面作业规程第一章工作面概况一、工作面位置1011回采工作面位于+463水平西上山1—3支巷。二、技术参数工作面为倾斜长壁对拉布置,工作面倾斜长度为220米,其中可采长度200米,工作面长160米(东、西工作面分别为80米,80米,可采长度140米),煤层倾角2~3°,平均倾角2.5°,煤容重1.4t/m3,煤层厚度0.4~0.6米,平均厚度0.5米。三、储量、可采期及煤柱留设该工作面储量2.464万吨,可采储量1.960万吨,回采量为1.862万吨,回采率达95%,可采期16个月,工作面两端留设5米煤柱开采,留设20米保安煤柱保护回风巷及水平运输大巷。该工作面运输巷,回风巷均为梯形断面,钢管脚架工字钢支护,运输巷上宽1.8米,下宽2.4米,净高2.0米;回风巷上宽1.5米,下宽2.0米,净高1.8米。第二章地质概况三、煤层顶底板情况1.顶板:为中粒厚层状砂岩,岩层连续,稳定性好,局部地段出现伪顶,厚度一般为0.5—1.2米左右,对开采无影响。2.底板:黑褐色炭质泥岩或页岩,遇水膨胀、风化,局部地段有一层麻石,厚0.2~0.7m,质硬脆,截煤机在割该地段时要特别注意,防止切割底板,损坏截齿,影响割煤。2该工作面地质柱状图,见附图1岩石名称柱状厚度(m)特征砂岩4.5灰色细至中粒砂岩,含云母片及炭质物,菱铁矿结核等。页岩0.5~1.2深灰色粘土质页岩含砂较重顶煤0.15炭质泥岩0.2-0.35深灰色炭质岩植物遗迹,显泥质光滑面底煤0.3泥岩及角砾石2.5深灰色泥岩,部分地段变为泥质胶结角砾岩。灰岩5.0灰白色茅口石灰岩三、地质构造及水文地质该采面地质构造简单,岩层连续,局部地段可能有小断层或泥梗,但对回采都不会构成大的影响。从该采面风巷与回风巷掘进过程中没有揭露出大断层。该采面水文地质较为简单,不受老窑、溶洞、断层、钻孔等影响,回采过程中仅有少量顶板淋水。该采面为仰斜开采,工作面不会积水,根据工作面揭露资料分析,工作面切眼内有帽魁、剪槽较发育,是顶板管理的重点,有较大部分无伪顶和直接顶,采取放底充填,遇底板岩石坚硬不便放底时采用砼充填或强制放顶充填。局部顶板有淋水,预计正常涌水量为1-3立方米每天。四、瓦斯、煤尘我矿属低瓦斯矿,瓦斯涌出量较小,在正常通风情况下,瓦斯浓度均在0.1—0.2%。3根据资料煤层自燃倾向为三类,属不易自燃发火煤层。我矿煤尘具有爆炸性,其爆炸指数为30%,因此,必须加强各生产环节的防尘工作,降低空气中的含尘量,将其控制在《煤矿安全规程》规定的范围内。另外,本井田属地温正常区,也无冲击地质危险。第三章采煤方法、回采工艺流程一、采煤方法,回采顺序1.采煤方法:采用倾斜长壁后退式采煤法。采煤工作面采用JM-50B型截煤机在煤体中掏槽,放炮落煤,人工铲煤。2.回采顺序:先采东帮,后采西帮,保证西帮滞后东帮3~5米内。二、采高的确定根据煤层平均厚度为1.0米,含矸厚度及工作面地质构造,确定采高为0.8~1.5米,选用MJP-1500、MJP-1050金属磨擦支柱配DJB1000/300金属绞梁支护,分两次采,先采上部,后菜底煤。三、回采工艺流程1.落煤采用JM-30B型截煤机沿煤层底板截割掏槽,截深1.2米,采用放炮落煤:使用MZ-12型电煤钻打眼,瞬发雷管,3#煤安炸药,MFB—200型放炮器分次放炮(一次最多放30个炮)。截煤机只是起到煤体中掏槽,增加爆破自由面的作用,放炮是落煤的主要手段,其效果好坏直接关系到采面的安全生产和煤炭质量,其炮眼布置有关参数如下:A、压炮眼布置压炮眼布置在距顶板0.3米煤层内,其眼深为1.0米,眼距3米,炮眼与工作面垂直,在垂直方向与水平面成70~80度,每个炮眼装0.5~1条药,每个炮眼封泥长度不小于0.6米。B、机窝炮眼布置机窝长度为5米,上、下帮共计10米,机窝炮按单排眼布置在煤层内,眼深为1.0米,眼距为1.0米,竖直角60~70度,每个炮眼装药量为1条,炮眼封泥长度大于0.6米,布置方式同压炮。4C、爆破说明书附后,附表一2.装煤运输方式装煤方式:人工装煤。攉煤前首先进行敲帮问顶工作,找净煤壁伞檐、松软煤块及顶板危岩,处理好后及时接好绞好顶梁护顶,保证在顶板完好、有支护的安全条件下攉煤,对顶板破碎处,还必须在破碎地段先打上临时支柱,在安全的条件下攉煤。攉煤时先攉后边的煤,铲出底板后,即进行支护,最后再攉煤帮。运输方式:采面内采用SGD-420/30型刮板运输机运煤,上、下工作面各一台,运输顺槽内采用SGD-420/30型刮板运输机,运送至水平运输大巷口装入矿车运输提升至地面3.主要机电设备见表二4.作业方式及循环作业形式作业方式:采用“三八”作业制。循环形式:采用“两准一采”即一昼夜一循环的循环方式,循环进度1.0米。5.工人出勤表及循环作业图工人出勤表附后(见表四)。循环作业图表见附图。第四章生产系统一、运煤系统1011采面→1011运输巷→+463水平西运输大巷→井底车场→主斜井→地面煤仓。二、运料系统主斜井→井底车场→+463水平西运输大巷→1011回风巷→工作面三、通风系统1、通风方式:M型通风。2.新鲜风:地面→主井→井底车场→+463西运输巷→工作面运输巷→工作面。3.浊风:工作面→回风巷→+463水平回风大巷→总回风大巷→风井→地面。四、防尘供水系统地面水池→主斜井→+463西运输大巷→运输巷、回风巷及工作面5五、隔爆系统在运输巷、上下回风巷内安装隔爆水棚。水棚数量为:每50米设1个棚区,。每个水棚的水量不得少于300升。隔爆水袋的安装必须符合有关规定。六、供电系统本工作面从330东采变室供电。供电系统见附图2。七、通讯系统在运输巷机头设置一部电话。八、瓦斯监控系统工作面各安设一台瓦斯探头,回风巷各安设一台瓦斯监测探头→瓦斯监测分站→地面瓦斯监控中心。采煤工作面瓦斯监控探头布置图,见附图3。图中:断电瓦斯浓度:T1、T2≥1.5%,T3、T4≥1.5%,T5>0.5%。断电范围:T1、T3——采煤工作面中全部电气设备,T2、T4、T5——采煤工作面及其回风巷中全部电气设备。复电浓度:T1、T2、T3、T4<1.0%,T5<0.5%。第五章顶板管理一、采场支护密度的确定1.采场负荷按4倍采高载荷来确定支护密度Pr=4m.r.cosa=4×1.2×2.5×9.8×cos3.50=117KN式中:Pr—采场支护强度m—直接顶厚度r—顶板岩石容重2.支柱实际支撑能力Rr=KBKZKGRB=0.85×0.95×0.9×150=109.01KN6式中:Rr——采场支柱实际支撑能力KB——不均匀系数取0.85KZ——增阻系数取0.95KG——工作系数取0.9RB——支柱工作阻力,金属磨擦支柱RB=150KN支护密度n=Pr/Rr=117/109.01=1.07根/m2二、采场排距、柱距的确定1.最大、最小控顶距离根据截煤机道宽0.7米,每循环进度1.0米,工作面最小控顶距至少应为2个循环加上截煤机道,故最小控顶距为2.7米。最大控顶距为3.7米。工作面采用金属磨擦支柱配金属绞梁正悬臂支护,排距为1.0米,柱距为0.8米,平巷与工作面的交会处,控顶面积大,设备大且多,人员集中,进出口端头支护柱距为0.6米。密集支柱柱距为0.6米,但每隔30米应留有0.76米的安全出口2.支护强度验证⑴工作面支柱数量140.÷0.8×4=700(根)⑵支护密度700/(3.7×140)=1.351(根/m²)大于设计允许密度1.351根/m²,符合要求。(3)工作面实际支柱数量由于路口压力大,路口地段5米端头支护柱距为0.6米,增加支柱4根,两边共8根。由于机窝地段面积较宽所以增设一排顶子5根,两端共10根。总共增加18根。工作面实际支柱数量718根。18+700=718根7(4)工作面支柱金属绞梁配置工作面备用金属磨擦支柱配置60套。运输顺槽超前支柱采用2.0米的金属磨擦支柱,配置60根。所以工作支柱总数为718根,金属绞梁718根,2.0米的支柱60根备用支柱、方钢及备用枕木(长1.0m左右,100根)堆码在距工作面50米左右的运输顺槽及上下回风巷中,备用材料必须堆放整齐并挂牌,但不得影响行人和材料运输。综上所述,该工作面采用金属磨擦支柱配金属绞梁正悬臂齐梁齐柱支护,采用条带式充填法部分垮落法管理采空区顶板;支护柱距为0.8米,排距为1.0米,其中端头支护柱距为0.6米;采用“三·四”排控顶,即“见四回一”。由于排距大,为有效地控制顶板,防止空顶漏冒,在每个循环进度内掺一排加强支柱,其柱距为1.4米。为防止炭头顶板冒顶,在炭头加掺一排柱距为1.4米的临时支柱,如遇顶板来压或顶板破碎,其柱距应适当缩小。临时支柱由采煤班掺设,割煤前拆除,割煤后及时补掺。在采煤过程中,加强支柱、临时支柱视同正式支柱一样管理,必须掺设及时有效,失效支柱必须及时更换,放炮崩倒、崩斜的必须及时恢复。严禁空顶作业。工作面支护、回柱放顶及最大最小控顶距离见附图4。回柱放顶步距为1.0米。3.支设支柱:①新设支柱初撑力≥50KN。②支柱编号管理,不缺梁、少柱。③工作面支柱要打成直线,其偏差不大于100mm,柱距偏差不大于100mm,排距偏差不大于100mm。④每根支柱上铰接金属铰梁,支柱严禁掺在浮煤、浮矸上。遇底板松软时,支柱必须穿柱鞋,确保钻底不大于200mm深。三、运输顺槽溜子回撤及密闭运输顺槽溜子机尾滞后南帮工作面机头4米,即滞后三节中部槽,应及时缩溜,并人工回撤巷内支架。缩溜时应将机尾处浮煤收净,回撤支架做到支柱、浮8煤、坑木、挂钩回收干净,并及时封堵巷道,防止瓦斯进入工作面。四、超前支护及巷道文明1.超前支护:①运输顺槽至煤壁10米范围内,必须在原棚梁挂钩处及棚梁中加掺3根支柱,保证“一梁三柱”,10~20米范围内,必须在原棚梁挂钩处各掺1根支柱,保证“一梁二柱”支护;②上下回风巷至煤壁20米内支架完整,并加强支护,确保风路疏通。南回风巷在工字钢棚梁下面,南侧三分之一处和靠工作面侧300mm处各掺一根直径不小于140mm的木支柱或金属支柱(见附图5),局部顶板破碎地方还应加掺带帽点柱或加掺有腿棚;③及时回撤运输顺槽采后支护。回撤时,必须先掺临时支护,并有人监护;回柱前,必须先加固临近支护;使用回柱器或回柱绞车进行回柱,必须使用长柄工具,确保安全。④巷道与工作面交汇处,采用2.6米的长钢梁“一梁三柱”支护。即沿巷两帮各掺设一排长钢梁,长钢梁支护与机头特殊支护的距离不得大于0.3米;支护长度为超前工作面3米至大溜子机尾。2.巷道文明:运输顺槽、上下回风巷内支架完整,无空帮空顶、断梁折柱;及时清除危岩片帮;巷道无积水,无浮煤浮矸及杂物,材料、设备堆放整齐并挂牌,开关必须上架;管线吊挂整齐并悬挂标志牌,符合有关规定;巷道净高不低于1.8米(超前支护段不低于1.60m),并保持有至少0.7米宽的人行道。因采动影响,人行道高度宽度不够的,必须安排处理。五、特殊支护措施1.工作面初次来压、周期来压措施工作面开采前,开切眼内支柱排、柱距符合要求,上齐两排支柱,将原来的木支柱替换。然后放小炮调直工作面。在工作面初次来压、周期来压期间,支柱柱距为0.7米,保证支柱有3~7°迎山角,迎山有力。材料道架设的木垛间距应缩为5米左右,如果工作面顶板下沉量及下沉速度较大,有发生大面积冒顶危险时,应立即停止工作,撤出人员,待压力稳定后进行处理。如果老顶未垮落,超过10米时,必须进行强制放顶;在初次来压或周期来压期间,可适当减少截齿座,9减小推进度,缩小控顶距离。2.过断层、有伪顶、煤层变薄措施该工作面在回采过程中,如遇到小断层,可采取放小炮硬过。过断层时,柱距缩为0.6米或加掺丛柱,以加大支护密度,并沿煤帮每隔1.4米打上一根贴帮柱,顶板背接牢实。测量组应搞好采煤工作面地质预测预报工作,如果工作面有落差超过1米的断层或其它恶劣地质条件,工作面通过确有困难的,必须提前1个月向有关部门汇报,以便采取措施解决。如工作面出现伪顶,可采取如下措施解决:加大支护密度;尽量放小炮,不破坏伪顶;适当缩小工作