4101高档工作面作业规程 煤炭局

1第一章概况第一节工作面位置及井上下关系（见表）井上下位置煤层名称4#工作面名称地面标高工作面标高4101高档普采工作面852～956m580～650m地面位置本工作面位于王家焉村以西沟谷中井下位置位于井田中西部,南为实体煤田；北为4102准备工作面；西隔30m保安煤柱为柳林煤矿；东接本矿三条下山（皮带下山、轨道下山、专用回风下山巷）。回采对地面影响工作面对应地面均为沟坡地、坝地，无村庄、河流、建筑物。回采会造成地表裂缝、塌陷，经复耕后可以耕种，影响不大。第二节煤层（见表）煤层厚度/m煤层结构煤层倾角度开采煤层硬度煤种稳定程度2.13～10°4#f＝2～3JM稳定煤层情况描述4号煤层位于山西组下部，该工作面煤层结构简单，节理层理发育，不含夹矸，煤层走向北西—南东，倾向北西，倾角3～10°，属稳定可采煤层。第三节煤层顶底板（见表）煤层顶底板类别岩石名称厚度岩性特征顶板伪顶砂质泥岩30～50cm成碎状结构随采煤自行跨落直接顶砂岩80～150cm比较发育，一般不会自行跨落基本顶砂岩5～8m比较坚硬极难跨落底板砂质泥岩比较松软4#煤层倾向北西，倾角3～10°，工作面内无断层、岩浆岩侵入，层理发育，岩石普氏系数f＝2，顶板属易垮落型。附图1：工作面地层综合柱状图第四节地质构造工作面地质构造简单，无陷落柱、岩浆岩等地质构造，在掘进一、二顺槽和工作面开切眼时遇到小断层，其方向大致走向东西，分布在一、二顺槽之间的煤柱中间，回采工作面内无断层。因该工作面以南紧靠F2大断层，并在一、二顺之间发现一条小断层，所以在工作面推进过程中可能有瓦斯涌出现象，另外太原组灰岩溶水通2过导水断层会涌入巷道，为矿井生产的一大隐患。综合结论工作面在推进过程中，带班长及安全员必须严密观察工作面瓦斯、顶板以及采空区涌水情况，发现有出水预兆或瓦斯较大时立即撤出人员，只有在确保安全的情况下才能组织生产。第五节水文地质1、水文地质概况本井田为低山黄土丘陵区，区内大部分被第四系上更新统所覆盖。二叠系地层局部可见露头。井田内无常年性河流，沟谷发育，较大沟谷雨季才有洪水排泄。地层水沿沟谷由东向西穿越区域中部，流入黄河。2、本工作面范围内主要含水层①奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层。②石碳系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层。涌水量0.409L/S.m,渗透系数2.111m/d，属中等富水性。③二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层。④二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层。⑤上第三系、第四系孔隙含水层。3、井田内主要隔水层本溪组底部为一套以泥岩和铁铝岩黏土岩为主的地层，夹有砂岩和石灰岩，该层分布普遍，厚度稳定，是太原组与下伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层，隔水性好。本溪组之上煤系地层中各含水层之间的泥岩及砂质泥岩也是良好的隔水层。4、工作面涌水情况本矿现开采4#煤层，工作面水主要来自断层裂隙带、采空区、回采后岩溶裂隙水等，回采面涌水量为60～69.6m3/d，在四顺槽设立临时水窝设3置潜水泵排水，涌水对回采影响不大。4101工作面水文地质条件简单，其上部水源为二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层。富水性差，不会有较大涌水。估计最大涌水量为2.9m3/h，正常涌水量为2.5m3/h。第六节影响回采的其他因素一、影响回采的其他地质情况（见表）瓦斯绝对瓦斯涌出量11.69m3/min；相对瓦斯涌出量51.01m3/t。二氧化炭绝对涌出量0.97m3/min；相对涌出量4.23m3/t。煤尘爆炸指数煤尘具有爆炸性，爆炸下限浓度为20g/m3煤的自燃倾向属Ⅲ级不易自燃煤尘地温危害正常（2.14℃/100m）冲击地压危害正常二、根据《矿井地质报告》与开采经验区内无冲击地压危害。三、地质部门的建议本工作面无断层、褶曲等特殊地质构造。回采时要注意观察工作面顶板淋头水与底板渗水，同时配备足够的排水设施。第七节储量及服务年限一、工作面储量地质储量：100×820×2.1×1.35=23.2万吨可采储量：100×688×2.1×1.35×0.95=18.53万吨循环产量：95×0.6×2.1×1.35×0.95=153.5吨2008年回采推进度为370m；2009年回采工作面剩余430m，可采进度为293m，剩余173m处为王家焉村庄保安煤柱内，可采期为4个月。二、停采线位置停采线距皮带下山巷137m。4第二章采煤方法及回采工艺本工作面采用走向长壁式高档普采,采空区自然垮落法的机械化采煤。1、根据煤层赋存情况，工作面内4#煤层平均厚度2.1m，不含夹矸，总体呈一单斜构造。属稳定可采煤层，符合高档采煤方法的要求。2、为了提高矿井的经济效益，采用高档采煤方法可以提高矿井的生产能力和投入产出比，提高矿井回收率，增加矿井安全系数，降低工人劳动强度。第一节巷道布置一、工作面巷道布置概况4101工作面顺槽沿走向（270°方位）布置，和三条相互平行的下山大巷（轨道下山、皮带下山及专用回风下山大巷）与主斜井、副斜井、专用回风斜井构成简单的生产系统。本工作面布置为“两进两回”，北侧为皮带进风巷、轨道运输进风巷；南侧为回风顺槽回风及专用排瓦斯巷回风；西侧为4101两切眼巷；东为三条下山巷，由西向东后退式回采。二、工作面顺槽4101工作面进回风顺槽参数表名称断面形状断面积（㎡）支护形式用途备注宽（m）高（m）皮带运输进风巷矩形8.8锚网支护进风、运煤三顺4.02.2轨道运输进风巷矩形10.4锚网支护进风、运料四顺4.02.6回风顺槽矩形4.08钢梁、木腿支护回风、行人二顺2.41.7专用排瓦斯巷（尾巷）矩形5.4锚网支护回风、排瓦斯一顺53.01.8三、工作面切眼工作面切眼为矩形断面，设计高度为2.1m，宽度为5.0m，断面为10.5m2，采用锚索与单体液压支柱配合3.0mπ梁联合支护；用于安装采煤设备及连接两巷，形成通风、生产系统。附图2：4101工作面进回风巷断面图附图3：工作面及巷道布置平面图第二节采煤工艺一、采煤方法1、本工作面采用走向长壁式高档普采，采空区自然垮落法的机械化采煤。2、本工作面沿4#煤层顶底板开采，采高为2.1m，循环进度为0.6m。3、工作面割煤及采煤机牵引方式采用双向割煤，单向推溜（推溜时由机头向机尾依次推溜），往返进刀。采煤机牵引方式为液压无链牵引。3、落煤、破煤及装煤。落煤：工作面采用MG2×125/571－WD型交流电牵引采煤机落煤。破煤：机械破煤。装煤：采用采煤机螺旋滚筒至工作面刮板输送机上。4、顶板控制根据煤层厚度和顶板分类，选用DZ—25/100单体液压支柱及3.0mπ型钢梁支护顶板，采空区自然垮落法管理顶板。二、回采工艺1、工艺流程6联网→割煤→移溜→支柱→回柱、放顶→清扫浮煤采煤机采用端头斜切进刀，进刀长度25m左右，移溜滞后采煤机10～15m追机作业，滞后移溜3～5m进行移梁支柱。2、回采工艺⑴挂网、联网①采用12#铁丝编制棱形网。②网子片规格10m×0.8m,长边平行工作面铺设。③每循环网卷数：95÷9.5=10卷。④挂网方式采用长短边搭接，搭接长度为15cm。⑤联网采用长度35～45cm双股14#铁丝，拧2～3圈使用，每隔10cm联一道网，联网时要联紧、联实。⑥联网时，联网必须与两顺槽网搭接在一起。⑦联网时，联网工必须在支护良好的地点作业。如有片帮伞檐等不安全隐患时，必须先处理，在确保安全的前提下作业。⑵割煤、装煤、运煤斜切式进刀割煤（端头进刀割煤）采煤机在工作面机头（机尾）斜切进刀割煤时先启动皮带、转载机、刮板输送机，再启动采煤机及设备进行操作，杜绝违章作业，采煤机运行后，前滚筒升起割顶煤，后滚筒降下割底煤。采煤机从机头（机尾）斜切进刀割煤25m使采煤机两滚筒均达到0.6m截深后，停止牵引，移机头（机尾）刮板输送机，调整滚筒后退割三角煤，然后平行煤壁截割。附图4：工作面斜切进刀示意图⑶移刮板输送机移刮板输送机时必须从机头向机尾跟机顺序作业。移刮板输送机时7采用移溜器进行，沿工作面每6m安设一台移溜器，机头机尾需用回柱绞车配合，移溜器拉移刮板输送机时需从机头向机尾方向依次推移刮板输送机，使刮板输送机边的铲煤板紧靠煤壁，移过的刮板输送机必须成直线，其弯曲段的长度不得少于15m，否则溜槽节开口过大影响采煤机的正常进行，不允许由两端向中间的顺序推移及机尾向机头，以免输送机因变力不均匀在中部拱起，推移输送机时，同时工作的推溜器不得少于2台，且前后推移要互相协调，掌握每次推移位置，移刮板输送机必须有专职人员操作，其它人员不得随意操作。⑷支柱移溜结束后，支柱工进入工作面开始移梁、支柱工作，支柱一定要支在坚硬的底板上，打紧打牢，不能打在浮煤上。要有1～3°的迎山角，不能过山或退山，并且使柱子支稳、支直。柱距，排距要均匀，其偏差不超过±100mm，支柱排列分别要打成一条直线。柱子支起后，要及时拴好防倒链，防止柱子漏液卸载后跌倒伤人。根据移留情况及时进行支护，不能不支或少支，靠近工作面的一排支柱紧靠溜子边，保持柱子直、溜子直，π型梁、铁丝网铺设必须平行于顶板，间距均匀。⑸回柱回柱随移刮板输送机推移、打好支柱后进行，回柱工应根据本段顶板的破碎度来确定回柱，原则是先回紧靠采空区排顶板不完好的地段，以免造成矸石涌出，形成不安全隐患，在升起支柱时在柱头拴好防倒链，支柱支护必须带有一定的角度，要迎山有力，起到保护顶板，切顶、防止采空区矸石涌出的作用。⑹落、浮煤的清理8移梁、支柱移溜、回柱工序完毕后，对工作面落、浮煤进行清理，特别是三、四排支护空隙的落煤要彻底清理，要求落山区金属网必须落在底板上，提高回采率，同时为下一循环的作业创造一个通畅、干净、整齐的工作环境。3、回采工艺中注意问题采煤工作面刮板输送机必须安设能发出停止和启动的信号装置（集控主制器一套）。发出信号点间距不得超过20m，刮板输送机的液力偶合器必须按所传递的功率大小，注入规定量的阻燃液体，并经常检查有无漏失。开机工割一循环后必须清除周围污物,严禁用不符合标准的物品代替。刮板输送机严禁乘人及运送物料。每班工作结束后采煤机司机离开机组时，必须切断电源，并打开离合器。三、提高回采率措施1、采煤机司机要精力集中，高度负责，随时注意煤层厚度的变化情况及顶底板情况，控制采高不大于2.1m，以保证支柱有足够的初撑力。2、每个循环工作面都要设专人将浮煤清扫至运输机中，严禁将煤扫至落山或支柱间。四、工作面正规循环生产能力本工作面倾向长度为95m，采高平均为2.1m，每班一循环，循环进度为0.6m。W＝LShrc＝95×0.6×2.1×1.35×95%=153.5T式中：W—正规循环生产能力，T；L—工作面长度，m；S—正规循环推进长度，m；h—采高，m；9r—煤的密度，t/m3；c—工作面回采率，取95%五、设备配置工作面设备配置表设备名称型号数量功率长度工作面刮板输送机SGZ764/50012×250KW95m转载刮板输送机SGB—620/40150KW25m皮带输送机DSJ100/30/2×7512×75KW440m顺槽绞车JD—2.5340W510m乳化泵BRW400/31.5×4A2250KW采煤机MG2×125/571－WD1571kw附图5：工作面设备布置示意图六、采煤机操作注意事项1、开机前检查①必须检查机器附近有无人员工作。②检查各操作手把、按钮及离合器手把位置是否正常。③油位是否符合规定要求，有无渗漏现象。2、采煤机启动前必须先供水，后开机；停机时，先停机，后断水；检查各路水量，特别是用作冷却后喷出水量需保证。①未遇意外情况，在停机时不允许使用“紧急停机措施”。②操作过程中随时注意注意滚筒位置，要防止割支柱或顶梁。③要随时注意电缆和水管工作状态，防止电缆和水管挤压、憋劲和跳槽等事故的发生。④注意观察油压、油温及机器的运转情况，如有异常，应立即停机10检查。⑤长时间停机或换班时，必须断开隔离开关，并把离合器手把脱开并锁紧，关闭水阀开关等。第三章顶板管理及支护第一节支护设计一、支护材料选择根据煤层厚度和顶板分类，选用DZ-25/100单体液压支柱配合3.0mπ型钢梁管理顶板.二、工作面支护形式及支护密度的确定根据经验，工作面支柱所支撑的顶板岩层的重量按8倍采高计