大元煤矿13401工作面采煤作业规程

大元煤矿采煤作业规程工作面的名称：13401工作面编制：颜晗大方县百纳乡大元煤矿日期：2011年12月1日-2-第一章概况大元煤矿13401采面位于大元煤矿井田东翼，在+1650～+1660水平之间，该工作面13401运输巷、13401回风巷及13401切眼均以准备结束，形成完善独立的通风系统、安装完善采煤机械设备、形成运输系统、安装完善监测监控系统、人员定位系统、防尘供水系统、压风自救系统、供电系统等工作,13401工作面为大元煤矿30万吨/年设计生产能力的联合试运行的首采工作面，按相关规定进行试生产。附：采掘工程平面图13401工作面运输巷和回风巷在掘进过程中，顶上采用∮43mm管缝锚杆支护，两帮采用∮43mm管缝锚杆支护护帮，在掘进过程中不受地质构造的影响，但受落差0.5米~1.0米的小断层影响，但顶板完整、瓦斯涌出量变化小，但在试生产期间应加强顶板管理和支护管理工作，加强通风瓦斯管理，做好瓦斯监测监控工作。必要时，执行瓦斯抽放工作的相关规定，按《大元煤矿开采方-3-案设计》和《大元煤矿安全专篇》进行瓦斯抽放工作。该工作面试生产期间采用外注式DW150单体液压支柱配合π2800型金属顶梁控顶，普通机械化采煤，在试生产期间应加强工作面支护质量管理，搞好顶板动压观测，及时掌握来压步距,并采取加强顶板支护的管理措施，搞好水害预测预报工作，随时注意顶板的涌水情况和淋水情况，及时进行水害治理工作。第二章地质说明书1、采面位置及界限：该面位于＋1650m～1660m水平之间，西至回风大巷保护煤柱，东至矿井边界小窑采空区保护煤柱；2、采面与邻近采区及地面关系：该面＋1650m水平沿走向方向上往北为304工作面采空区（2007年底回采完毕），往南未布置工作面，试生产期间即将布置13403工作面运回两巷，属未开采范围，该面东部为小煤窑采空区（采用巷柱式采煤法），13401运回两巷在探放水的过程中，穿透和揭露过小窑采空区，小窑无积水，无瓦斯集聚现象，小窑顶板保存完整，未垮落。地表地形为山地，地面无建筑物，距地表垂深在40～50m之间；3、工作面特征：13401回风巷走向长500m，运输巷走向长500m，平均500m;倾斜长最大92m，最小88m,平均90m；开采厚度为1.52m;4、工作面储量：储量：9.41万吨，可采储量：8.57万吨，回采率按：95％计算；5、煤层情况：13401工作面布置在34#煤层，该煤层属单一中厚煤层，煤层结构简单，属黑色光泽型，中等硬度；-4-6、顶底板岩性及稳定性：34#煤层顶板为灰绿细砂岩，含大量硫铁矿结核，平均厚度为5m～10m,岩性较脆，易冒落；底板为灰色细砂岩，厚度为0.6～1.2m中等硬度，在往下为1.2m～1.5m的35#煤层，中等硬度；7、地质构造：根据运回两巷掘进过程中揭露的情况看，该面构造简单，顶底板稳定，仅在靠停采线位置处有一小断层影响，对试生产工作不造成影响；8、水文地质情况：该面水文地质情况非常简单，在试生产过程中无水患威胁，也不受小窑积水影响（小窑无积水），煤层的顶底板无含水层；9、瓦斯、煤尘及自燃发火情况：34#煤层为低瓦斯煤层,瓦斯含量不高，吨煤瓦斯含量为8.77m3/吨，该煤层经中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点试验室鉴定，所开采的34煤层在+1590m以上无突出危险，煤层硬度较大、干燥、煤尘不大，煤尘无爆炸性，生产过程中应加强通风管理和瓦斯管理工作，加强监测监控管理和瓦斯抽放管理工作，并应定期洒水降尘，煤层自燃发火性为II类，为自燃煤层，加强煤层自燃发火的监测工作，搞好预防煤层自燃发火的防治措施；10、其他：在试生产过程中，严格执行“敲帮问顶”制度和洒水降尘工作，回风巷内安设喷雾降尘等综合防尘措施，并安设足够水量的隔爆水袋。第三章采煤方法及顶板支护一、采煤方法及作业方式的选择：1、采煤方法：采用单一倾向长壁后退式采煤法。2、采煤工艺：普通机械化采煤。3、作业方式：采用“三.八”制作业方式，即三班生产、准采交叉的作业-5-方式。二、装、运：工作面采煤机割煤后采用人工清理浮煤，通过SGB-630/150刮板输送机运输到13401运输巷SGB-620/40T刮板转载机,再进入13401运输巷DTL-650带式输送机，进入主平硐DTL-800带式输送机,到地面筛分选设备。三、顶板管理及支护1、顶板管理的选择：根据煤层的采高，煤层顶板的岩性特点，大元煤矿所采购的支护材料以及矿井在生产中已取得的一些现场经验，选择全部垮落法管理顶板。2、支护材料规格：单体液压支柱：型号:DW15-00/100S工作阻力：P=30T金属顶梁：型号:DFB-2800。3、支护密度的计算及选择（1）支架选型设计布置倾向长壁工作面，后退式回采，沿倾向推进，工作面用DW15－00/100S型单体液压支柱和DFB—2800型金属顶梁支护，正悬臂齐柱错梁直线柱布置方式，柱距0.5m，排距1.2m，“三·四”排“齐柱错梁”控顶，最大控顶距为5.0m，最小控顶距为3.8m，放顶步距为1.2m，全部垮落法管理顶板。上下巷超前加强支护采用DW15－00/100S型单体液压支柱，从工作面煤壁往外10m范围内采用双排支护，再往外10m范围内采用单排支护。工作面组织形式为“准采交叉”，工作面支柱数量按设计90m计算。-6-（2）支柱支护强度以下式估算：P=（6～8）×9.8×M×γ×Cosα×10-3式中：M---为采高1.52m；γ---为顶板岩石容重γ=2.5t/m3；α--为煤层倾角αmin=6°；P=（6～8）×9.8×M×γ×Cosα×10-3=（6～8）×9.8×1.23×2.5×Cos6°×10-3=0.18～0.24Mpa。支柱支护密度工作面长90m，因此采场最大面积S=90×6=540m2，所设支柱数n=90/0.5×4=720根，则支护密度为720/540=1.33根/m2。支柱的支护强度验算采面选择DW15-00/100S型单体液压支柱支护，每柱的额定承载能力为30t/根，考虑相关因素的影响，使支撑能力减小，承载能力考虑0.9的系数，则每根支柱的承载能力为30×0.9=27t/根。支柱实际提供的支护强度为1.33×27=36t/m2支护强度验证顶板所需要的支护强度为18-24t/m2＜支柱实际提供的支护强度为36t/m2。因此所设计工作面的支护密度能满足支护采场顶板的要求。-7-4、柱距、排距、临时支柱的间距、增加支柱稳定的方法、支架一端至煤壁允许的最大空顶距离和上下两巷起前支护距离。支柱：排距1.2m，柱距0.5m，临时柱距和贴帮柱距不能大于3.0m。增加支柱稳定性的方法：采用打戗柱和打戗棚。支柱梁头一端至煤壁的最大允许空顶距离200mm。上、下两巷起前支护距离，双排10m，单排10m。5、最大最小控顶距离及放顶步距：初次放顶期间，按“三·四”排“齐柱错梁”控顶,但放顶侧必须采取密集戗柱：Rmax=5.0m,Rmin=3.8m,放顶步距=1.2m。正常放顶期间，按“三·四”排“齐柱错梁”控顶：Rmax=5.0m,Rmin=3.8m,放顶步距1.2m。6、各种平行作业时的安全距离①、煤机检修时不能与工作面回柱放顶平行作业。②、煤机割煤与回柱、浮煤清理必须相距10m以上，方可平行作业。③、特殊支护必须超前回柱缷载点5m以外进行。④、支护必须紧跟移溜。7、初次放顶、老顶初次来压和周期来压的特殊支护及预防冒顶的安全技术措施：初次放顶、老顶初次来压和周期来压的特殊支护：①、在切顶线内侧沿倾方向每隔1.0米支设一根戗柱。②、如果压力大在靠老塘侧每隔10m用圆木打设一个木垛。-8-防止采面冒顶的安全技术措施：①、加强工程质量和顶板管理工作，严格按作业规程规定的柱距、排距和特殊支护要求进行组织施工。②、煤机割煤后及时采取临时支护,临时支柱间距3米。③、及时临时支柱，严禁空顶作业。④、严格控制采煤机臂的升降高度，防止滚筒割顶，造成顶板不完整引起冒顶。⑤、严格控制支柱迎山角度：迎山角度≤1°，保证支柱初撑力符合要求。⑥、特殊支护必须保质、保量、符合标准和设计规定。8、备用支护材料的数量及存放地点：在13401工作面上下出口往外30m处经常备用长度不等的坑木20根，足够数量的板皮，不少于工作面支护单体、顶梁数量10%的单体液压支柱和交接顶梁，一定数量的竹笆。第四章采煤方法及采煤工艺一、采煤方法的选择根据煤层赋存条件、开采技术条件及水文地质条件，结合大元煤矿采煤方法的应用经验，设计采煤方法为倾向长壁式后退式采煤法。二、回采工艺13401工作面煤层倾角变化大，平均4-8°，为保证工作面生产能力均衡，采用高档普采工艺。1、工作面落煤首采13401工作面，平均采高为1.52m，采煤机割煤，班推进度为2.4m。-9-2、工作面的生产能力根据13401工作面切眼长度（90m）较短，按小班平均割4刀计算，则日产量：Qd=3×M×L×D×N×r×K式中：Qd——工作面每天产能力，t/d；M——13401工作面采高，取1.52米；L——每刀进度，取0.6米；D------工作面长度，取90米；N——每小班循环数，取4；r——-煤容重，1.5；K——工作面回收率，0.95；则：Qd=3×1.52×0.6×90×4×1.5×0.95=1403t/d3、采煤机型号及装机功率采煤工作面选用国产MG170/410-WD型无链电牵引采煤机；装机功率包括截割电动机、牵引电动机、液压泵电动机、机载增压喷雾泵电动机等电动机功率总和,为312Kw。4、采煤机牵引力采煤机牵引力一般为410kN。5、滚筒直径滚筒直径一般按最大采高的0.6倍考虑，13401工作面平均厚度1.52m，滚筒直径取0.9m，采用滚筒直径为0.9m。-10-确定13401工作面采煤机的主要参数如下：装机功率312kW左右，截深不小于600mm，采高1.52m，生产能力不小于1400t/d，牵引方式为无链液压电牵引，牵引力不小于306kN，额定电压660V，频率50Hz。采煤机主要技术参数表项目单位技术参数采煤机型号台MG170/410-WD采高m1.3-3.0m截深m0.6适应倾角≤35°滚筒直径㎜φ1250,φ1400,φ1600mm牵引力kN410牵引速度m/min0-7驱动方式交流电牵引总装机功率kW411供电电压V1140设计生产能力t/h400最大不可拆卸件尺寸mm2455×940×700机重t276、工作面进刀方式：采用端头斜切进刀方式。附：13401工作面采煤机进刀方式图-11-7、工作面可弯曲刮板输送机工作面刮板输送机生产能力的选择原则是保证采煤机采落的煤被全部运出，并留有一定的备用能力。13401工作面选用国产SGB630/150型刮板输送机，Qc=Kc×Km×Ky×Qm式中：Qc——刮板输送机应具有的运输能力，t/h；Kc——采煤机截割速度不均衡系数，1.1；Qm——采煤机平均落煤能力，120t/h；Km——采煤机与刮板输送机同向运动时的修正系数，1.08；Ky——运输方向及倾角系数，0.9。Qc=1.1×1.08×0.9×120=128t/h由于13401工作面运输条件，刮板输送机实际运输能力按工作面最大出煤-12-量的1.2倍设计，刮板输送机实际运输能力应不小于154t/h。SGB630/150型刮板输送机主要技术参数项目单位技术参数型号SGB630/150输送能力t/h250装机功率kW75×2设计敷设长度m200刮板链型式双链供电电压V6608、运输巷转载机运输巷转载输送机生产能力的选择原则是保证采面运输机的煤被全部运出，并留有一定的备用能力，同时有利于运输巷胶带机安装。根据以上原则选用国产SGB--620/40型刮板运输机。刮板运输机主要技术参数项目单位技术参数型号SGB620/40输送能力t/h400装机功率kW40设计长度m120供电电压V660三、13401工作面机械配置1．回采工作面主要设备配备。回采工作面主要设备配备表-13-工作备用合计采煤机MG2×65/312-WD312kw,660v台11回柱绞车JH2-87.5kw,660v台11单