10101综采规程.doc

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山西吕梁离石永聚煤业有限公司 10101综采工作面作业规程 第一章 概 况 第一节 工作面位置及井上下关系 10101综采工作面位于我矿井田中部,10煤层一采区南部,西面为10煤三条大巷及留设的煤柱,北隔30m煤柱为10102回风顺槽,东、南面均为实体煤。工作面走向长度1431m,倾斜长度140m,面积200340㎡具体位置及井上下关系如表1-1-1 表1-1-1 工作面位置及井上下关系表 水 平 885 工程名称 10101综采工作面 地面标高(m) 9721104 井下标高(m) 810940 地面的相对位置 建筑物 该面地面投影位置北至小渠梁以北,东至小渠梁以西,西至李家沟下料孔以西10米,南至小渠梁以南 井下相对位置对 回采的影响 10101综采工作面,位于我矿井田中部以东,10煤一采区南部,西面为10煤三条大巷及留设的煤柱,北面为10102回风顺槽,东、南面为实体煤,在回采的过程中;可能会遇到顶板破碎发育、溶洞、黄泥淋头水等地质构造。 邻近采掘情况对 回采的影响 现上部4煤、6煤为采空区,当遇地质构造时,可能有局部采空积水会经过断层、地质破碎带导入10101回采工作面,使得顺槽淋头水会增大。 回采对地面设施的影响 工作面地面为山体,无建筑物及水体 附图1-1-110101综采工作面井上、下对照图 第二节 煤 层 一、煤层特征 位于太原组中部,上距6号煤层29.35~32.49m,平均30.56m,根据井田内钻孔见煤点煤层厚度统计,煤层厚度为3.52~5.77m,平均4.18m,发育0~4层夹矸,结构复杂,属全井田稳定可采煤层,顶板为L1石灰岩,底板为泥岩、砂质泥岩。 具体情况见表1-2-1 表1-2-1 煤层情况 开采煤层 厚度 煤层结构 煤层产状 硬度 容重 稳定度 10 3.52-5.77 4.18 简单 走向 北西-南东 f=2~3 1.44 稳定 倾向 南西 倾角 3˚~8˚ 局部达到16 二、煤质 10号煤层 水分Mad 原煤0.17~3.48,平均1.18; 浮煤0.06~0.70,平均0.38。 灰分Ad 原煤14.21~39.08,平均26.55; 浮煤5.71~8.96,平均7.49。 挥发分Vdaf原煤17.00~29.21,平均22.10; 浮煤15.88~19.71,平均16.97。 全硫St.d原煤0.56~2.36,平均1.83; 浮煤1.35~2.39,平均2.01。 磷Pd 原煤0.006~0.008,平均0.006; 浮煤0.004~0.005,平均0.005。 发热量Qgr.d原煤17.53~30.08MJ/kg,平均23.85MJ/kg; 浮煤32.56~34.10MJ/kg,平均33.13MJ/kg。 胶质层最大厚度Y0~9.2mm,平均4.7mm。 粘结指数GR.I13.0~81.5,平均33.9。 焦渣特征 原煤3~6,平均4;浮煤4~7,平均5。 元素分析浮煤碳Cdaf 88.76~89.73,平均89.36。 氢Hdaf 4.32~4.65,平均4.44。 氮Ndaf 1.30~1.40,平均1.34。 氧Odaf 2.40~2.95,平均2.71。 据煤炭质量分级GB/T152242004标准,该煤层属特低灰低灰、中高硫高硫分、低热值特高热值之焦煤、瘦煤、贫瘦煤。 第三节 煤层顶底板 煤层顶底板情况见表 1-3-1 顶、底板名称 岩石名称 厚度/m 岩性特征 顶板 基本顶 L1灰岩 12.79 为灰色石灰岩,致密坚硬,裂隙发育,充填有方解石脉,成分为钙质,块状结构,含大量动物化石,为海百石及腕足类化石。 伪顶 泥岩 0.5-1 泥岩,砂质泥岩 底板 直接底 泥岩 3.88 泥岩,砂质泥岩 备注本工作面东南部位局部顶板为黄泥段 表1-3-1 煤层顶底板情况表 附图1-2-110煤层地层综合柱状图 第四节 地质构造 1、井田构造总体为一单斜,地层走向北西~南东,倾向南西,地层倾角一般3~8之间,局部地段倾角较陡,达到16。 2、根据巷道的掘进情况看,本工作面地质构造多变,①运输顺槽从550米-正头,回风顺槽从200米-正头顶板伪顶为黄泥,厚度0.5-1米;严格执行探放水十六字原则“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”。根据掘进资料结合地质报告与井上下对照图分析,,工作面不存在陷落柱或其它地质构造;如遇其他地质情况及时补充相关安全技术措施。 第五节 水文地质 1、根据山西吕梁离石永聚煤业有限公司地质报告说明书得知,影响巷道区域的主要水源为L1灰岩含水层,涌水量为10-20m3/h。在一般情况下巷道水文地质条件比较简单,在掘进期间主要受10号煤顶板L1灰岩含水层影响。 2、10101综采工作面主要水害类型分析 ①地表水对矿井开采的影响 该工作面内无地表水,在西侧有北川河通过,河床基底为二叠系下石盒子组,岩性为砂岩、泥岩互层,现河床已用水泥硬化,渗透性较差,正常情况下对煤层开采不会造成直接的补给。井田内无河流,但沟谷较发育,雨季时有短暂洪水泄流均汇入北川河,沟谷中季节性水流情况不详,建议矿方及时与当地水文部门沟通,获取详细资料以保证矿井工业场地的安全性。 ②、构造对煤层开采的影响 区域内未发现大的断裂构造,在井田西南部有一个轴向北西的背斜,井田西部遇到两 条落差2~3m的正断层及1个陷落柱,均未发现突然涌水现象,但断层、陷落柱均有可能沟通各含水层之间的水力联系,特别是今后煤层开采的进一步破坏,更有利于这种沟通的实现,在今后的建井及生产中一定要重视对断层及陷落柱的发现和研究,防止淹矿事故的发生。 ③、奥灰岩溶水 井田内10号煤层井田西部边界处最低底板标高806m,高于奥灰岩溶水水位标高805m5m,不属于带压开采煤层。 ④、井田内各层间含水层水对煤层开采的影响 10号煤层与4号煤层间距52.80~70.25m,故10号煤层开采后的导水裂隙带会沟通10号煤层以上的含水层及4号煤层的采空区、古空区,因此4号煤层采空区、古空区积水是开采10号煤层一大隐患,建议该矿在开采10号煤层前对4号煤层采空区、古空区积水进行探放。另外,对 10号煤层以上的含水层富水性进一步探查,确保生产安全。 综上分析,10号煤层矿井水文地质类型为中等类型,在回采10101综采面初期涌水量均很大,随着工作面的推进,井下涌水量的抽排,矿井涌水量会逐渐减小。 为确保我矿10101综采工作面的安全生产,防止水害事故的发生,工作面回采前,必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的探放水方针,严格按照10101综采工作面探水设计进行探放水,防止突水事故的发生。 三、涌水量 根据水文地质类型划分报告矿井正常涌水量为1600m3/d,最大为1800m3/d。 预计该工作面正常涌水量为15m3/h,最大涌水量为20m3/h。 第六节 影响回采的其它因素 一、影响回采的其它地质情况 本矿井为瓦斯矿井,煤尘具有爆炸性,属自燃煤层,在回采过程中需加强“一通三防”工作,确保安全生产。具体情况见表1-6-1。 表1-6-1 影响回采的其它地质情况 CH4 绝对瓦斯涌出量0.87m/min CO2 CO2绝对涌出量1.17m/min 煤尘爆炸指数 煤尘具有爆炸性 煤的自燃倾向性 自燃煤层 地温危害 无 冲击地压危害 无 第七节 储量及服务年限 一、储量 本工作面走向长度为140m,倾向长为1431m,可采长度为1345.5m。煤层厚度平均为4.18m,容重1.35t/m3 工作面工业储量14014314.181.351130518.62T 工作面可采储量由于本工作面煤层属于中厚煤层,回采率参考值为93,故本工作面可采储量为1401345.54.181.3593988563.87T 二、工作面服务年限 工作面的服务年限 可采推进长度/月设计推进长度1345.52.42621.5个月。 2.4日推进距离; 26平均每月生产天数; 第二章 采煤方法 第一节 巷道布置 综采工作面巷道断面必须满足行人、运输、通风、安全设施和设备的安装、检修,以及施工的需要,并符合经济风速的要求。 一、巷道布置 10101综采工作面位于10煤层一采区南部,工作面沿走向布置,沿倾向推进。本工作面西部布置有10煤三条大巷,东部布置有实体煤田,该工作面南部布置有10101运输顺槽,靠北部为10101回风顺槽,且与工作面切眼形成合理的生产系统。两条顺槽均以7320′18″的方位施工掘进而成;切眼以16320′18″的真方位连通工作面两顺槽,形成合理的通风、运输等系统。 二、巷道断面及其用途 巷道断面特征表 巷道名称 断面形状 宽度 毛(m) 高 毛(m) 断面积 (㎡) 长度 (m) 支护 用途 10101回风顺槽 矩形 4.4 3.5 15.4 1418 锚网梯子梁联合支护局部构造段为U型棚支护 担负工作面的回风、行人、运料、安全出口。 10101运输顺槽 矩形 4.4 3.5 15.4 1444 担负本工作面进风、行人、管线敷设、运煤、安全出口等。 10101切眼 矩形 7.5 3 22.5 140 锚网索和π型梁单体柱联合支护 担任安装采煤设备及联通两巷,形成通风、生产系统等 二、停采线位置 工作面停采线规定10101回风顺槽70米处、10101运输顺槽101米处为停采线 附图2-1-110101综采工作面及巷道布置平面示意图 第二节 采煤工艺 一、采煤方法 本工作面采用倾向长壁后退式一次采全高综采的采煤方法 ,全部垮落法处理顶板。 1、落煤选用 MG400/930-WD的采煤机,主机配直径2200870滚筒,割煤高度4.18m。 2、装煤采用采煤机滚筒截割配合SGZ800/630型刮板输送机装煤。 3、运煤工作面采用SGZ800/630型刮板运输机运煤,胶带运输顺槽采用一部SZZ900/315型转载刮板输送机经过PCM200型破碎机对煤进行破碎后,再通过DSJ100/80/2250型可伸缩带式输送机把煤运到地面。 4、工作面支护10101综采工作面采用中间架ZZ7200/22/45与过渡支架ZZG7200/22/45型液压支架进行支护,全部垮落管理顶板。 二、采煤工艺 进刀方式工作面采用端头斜切进刀,双向割煤。 割煤方式采煤机往返一次割两刀,沿运行方向前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤。 采煤工艺顺序交接班安全检查→割煤→移架→推移刮板输送机→清理浮煤 (一)、正规工艺循环 1、交接班(安全检查) 实行井下现场交接班,根据各工种岗位按时对应交接,以质量标准化为原则。交接班时,上一班带班长或跟班领导必须向下一班带班长或跟班领导,交代清楚上一班在生产过程中该工作面顶、底板情况、支护情况、设备运行情况、任务完成情况,进行全面详细检查验收,做到责任明确,认真交接,做好开机前的准备工作。交接班后必须由带班长或班组长对工作面进行全面检查,未发现问题后方可让施工人员进入施工。 2、割煤 采煤由运输机头(尾)部斜切进刀,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20m后,使两滚筒均达到0.8m截深后停止,移机头(机尾)刮板输送机成一条直线,调整滚筒,后退割通三角煤。待割完后向机尾(机头)继续割煤。正常情况下,完成一个循环后先将采煤机置于工作面距机头(尾)20m左右。其次将刮板输送机推进煤壁,然后采煤机斜切进刀割通三角煤,并清扫干净三角煤段浮煤,再反方向向中部推进。 附图2-2-110101综采工作面斜切进刀示意图 3、移架 移架滞后采煤机3~5m,先降架再移架,降架时幅度不宜过大,能够满足移架即可;当顶板破碎时,应采用带压移架方式,支架升起后必须接顶严实,达到设计初撑力,同时将支架调整移成一条直线。支架支柱中心距偏差不得超过100mm,以保证支架的切顶性能。 4、推移刮板输送机 推移刮板输送机距离采煤机机身10~15m,按从机头(尾)向机尾(头)的顺序推移刮板输送机。 工作面刮板输送机的推移时以支架为支撑,由千斤顶推移刮板输送机,推移输送机必须滞后采煤机后滚筒10~15m,移刮板输送机时槽则在水平方向的弯曲度不得大于3,且每段的推移千斤必须保证三个同时工作,以免损坏千斤。弯曲段长度不得小于15m,移到位的输送机必须保证平、直、稳的状态,同时将操作手把打至零位。 推移后必须保证其呈一直线,不得出现急弯曲,防止断哑铃棒或槽则错口。 (二)、其它工业程序 1、拉移皮带输送机机尾 拉移前,皮带输送机上不得有煤及杂物并通知皮带机司机停机,将开关打至零位,并坚守岗位,没有得到专人和信号通知,严禁开机。然后人工回收皮带架的中连杆、H架等,再清理干净拉移段的浮煤、杂物。整个过程要设专人指挥、专人观察,随时注意拉移情况,拉到位后,使用张紧绞车调整皮带松紧,调整正常后通知皮带机司机试运转,皮带跑偏时,及时调整皮带上、下托辊和机尾滚筒,保证皮带输送机能够正常运转。 2、移转载机 拉移前,首先先清理干净转载机底下的浮煤、杂物,停机闭锁,将锚链连接好;然后无关人员远离作业地段,作业人员站在安全区域内;方可远距离启动绞车拉移。拉移时要设专人指挥,专人观察,随时注意拉移情况,以防拉脱或拉不到位。拉移锚链必须用厂家配备的锚链。 3、清理浮煤 对工作面人行道和机头机尾的浮煤全部清理一次,保证机头、机尾出口及人行道畅通,液压支架保证支在实底上。 三、提高回采率的措施 1、严格按采高要求采煤,采高误差不得超过100mm。 2、当遇地质变化致使煤层变薄时,在该段要沿底板采煤,煤层厚度不足3.5m时,可适当降低采高,不得破顶破底(最低采高不得小于2.2m)。 3、定期清理巷道、机头机尾出口及工作面支架内的浮煤,并把浮煤装入运输机。 4、工作面采到设计停采线位置时必须及时停采,严禁在工作面私自留设顶、底煤。 5、遇特殊地质构造需改变工艺时,要及时补充安全技术措施,报技术矿长批准。 四、提高煤质的措施 1、采煤机司机根据煤层赋存情况掌握好采高沿煤层底板割煤,严禁割顶、割底。割出的顶、底板要平整,并及时移架防止发生漏顶、冒顶影响煤质。 2、当发生冒顶或漏顶事故时,要及时停止工作面运输机和采煤机,采取措施管理顶板。有大块矸石时,各转载环节要及时停机打碎拣出,不得混入煤流中运出。 3、不准把两巷废木料、旧钢丝绳、金属网、棉纱、零件等废旧物品混入煤中运出。 4、大块石头必须及时捡出扔到采空区,严禁大石头上皮带。 5、采煤机和各转载点的喷雾要做到开水开机,停机停水,煤量水分过大时适当降低喷雾量,以防煤中水分超标。 6、防尘用水应保持雾化效果效果良好方式,停止生产后,防尘用水要立即关闭。支架液压管路及工作面供水管路出现漏液、漏水现象要及时处理。两巷及工作面积水由专用排水管路排出,不得排入煤流中。 7、若遇特殊地质构造致使不可避免破底板回采时,要及时补充安全技术措施,严格控制破岩量,以保证煤质。 五、工作面正规循环生产能力 Q=LShrc=1400.84.181.350.93=587.8T 式中Q正规循环割煤量,T; L工作面长度,140m; S正规循环推进度,0.8m; h采煤高度,4.18m; r煤的密度,1.35t/m; C割煤回收率,93 第三节 设备配置 一、设备列车的布置 设备列车布置在10101运输顺槽巷内,由单轨吊、动力负荷中心、各类开关、乳化液泵站和喷雾泵站、电缆车组成。乳化液泵站由两泵一箱组成,其中一台工作、一台备用,喷雾泵供采煤机、支架动压喷雾及冷却用水。 由外向里设备顺序为电缆车、组合开关(1台)、2乳化泵、1乳化泵、乳化液箱、喷雾泵、喷雾泵水箱、控制箱、2移变、1移变等。 表 2-3-1 机电设备配备表 序号 名称 型号及规格 数量 布置地点 1 过渡支架 ZYG7200/22/45 7 工作面 2 中间支架 ZZ7200/22/45 90 工作面 3 刮板输送机 SGZ800/630 1 工作面 4 采煤机 MG400/930-WD 1 工作面 5 转载机 SZZ900/315 1 胶带运输顺槽 6 破碎机 PCM200 1 胶带运输顺槽 7 皮带输送机 DSJ80/63/275 1 胶带运输顺槽 8 乳化液泵站 BRW400/31.5 2台 10101运输顺槽巷 9 喷雾泵 BPW320/10/1140(660) 2台 10101运输顺槽巷 10 动力中心 KJZ-1800/1.20.69-9 2台 10101运输顺槽巷 11 无极绳绞车 JSDB-25 1部 10101回风顺槽 12 两顺槽电话 3部 两巷 13 单体支柱 DW 224 超前和端头支护 14 30 备用 π梁 3.5m及4m 70 超前支护及端头 15 3.5m及4m 10 备用 声光语音信号装置 KXT-127 15 工作面两端 16 照明综保 ZBZ-10.0/1140660 4 工作面两端 附图2-3-110101综采工作面设备布置示意图 二、液压支架技术参数(见表2-3-2) 表2-3-2 液压支架技术参数 序号 项目 数值说明 备注 1 架型 ZZG7200/22/45 四柱支撑掩护式过渡液压支架 ZZ7200/22/45 四柱支撑掩护式液压支架 2 支架高度 2200~4500mm 3 支架宽度 1430~1600mm 4 中心距 1500mm 5 初撑力 5235KN 6 工作阻力 7200KN 7 支护强度 0.64~0.75MPa 8 底板比压 1.7MPa 9 操纵方式 邻架手动控制 10 泵站压力 31.5Mpa 11 移架步距 800mm 12 立柱 缸径 230/160mm 双伸缩(四根) 初撑力 5235KN 工作阻力 7200KN 13 平衡千斤顶 缸径/杆径 160/105mm 普通双作用(1根) 推力/拉力 764/435KN 14 推移千斤顶 缸径/杆径 160/105mm 普通双作用(1根) 推力/拉力 360/633KN 15 侧推千斤顶 缸径/杆径 80/60mm 内注液 推力/拉力 158/69KN 16 抬底千斤顶 缸径/杆径 125/90mm 普通双作用(1根) 推力/拉力 387/186KN 第三章 顶板管理及支护 第一节 支护设计 一、液压支架支护强度验算 1、ZZ7200/22/45型液压中间支架支护强度验算 Q9.8Nhγ9.8114.182.71216KN/㎡ Q-支架载荷,KN; N-支架载荷相当采高岩重的倍数,根据计算及实测分析,一般认为对周期来压明显,顶板稳定煤层或使用支撑式、支撑掩护式支架时应取N=9-11,现取11; h-煤层的采高,4.18m; γ-顶板岩石的密度,2.7t/m3。 P=Q/(1000F)1216/(10008.48)0.658(MPa) ZY4800/09/21型液压支架的支护强度0.9MPa P-支架支护强度,MPa; 即 ZZ7200/22/45型液压支架能满足支护强度的要求。 2、ZZY7200/22/45型液压过渡支架支护强度验算 Q=9.8Nhγ9.8114.182.7 =1216(KN) Q-支架载荷,KN; N-支架载荷相当采高岩重的倍数,根据计算及实测分析,一般认为对周期来压明显,顶板稳定煤层或使用支撑式、支撑掩护式支架时应取N=9-11,现取11; h-煤层的采高,m; F-支架的支护面积; γ-顶板岩石的密度,t/m3。 P=Q/(1000F)1216/(10008.48)0.658(MPa)ZZG7200/22/45型液压支架的支护强度(0.64-0.75)MPa P-支架支护强度,MPa; 即 ZZG7200/22/45型液压支架能满足支护强度的要求。 根据工作面条件与支架适应条件,本工作面选用ZZ7200/22/45、ZZG7200/22/45型支架能够满足顶底板管理的需要。 二、支护设备选择 根据以上计算工作面选用支架的支护强度要大于0.658MPa,因此,10101综采工作面选用ZZ7200/22/45中间液压支架共90架,上、下端头选用ZZG7200/22/45型过渡支架共7架。 煤层矿压观测预计本工作面矿压参数参考表 表3-1-1 序号 项 目 单 位 同煤层实测 本面预计 1 顶底 板条 件 伪顶厚度 m 0.5-1 0.5-1 直接顶厚度 m 12.79 12.79 直接底厚度 m 3.88 3.88 2 直接顶初次垮落步距 m 40 40 3 初 次 来 压 来压步距 m 50 50 最大平均支护强度 kN/ m2 最大平均顶底板移近量 mm 来压显现程度 明显 明显 4 周 期 来 压 来压步距 m 18 18 最大平均支护强度 kN/m2 最大平均顶底板移近量 mm 来压显现程度 明显 明显 5 平 时 最大平均支护强度 kN/ m2 最大平均顶底板移近量 mm 6 直接顶悬顶情况 m 7 底板容许比压 MPa 8 直接顶类型 类 9 老顶级别 级 Ⅳ Ⅳ 10 巷道超前影范围 m 10~15 10~15 工作面条件与支架适应条件对照表 表3-1-2 工作面条件 支架适应条件 采 高 4.18m 2.5-4.2 倾 角 22 ≤40 煤 厚 4.18m 无资料 煤 硬 度 ≤4 无资料 底板比压 1.7MPa 支护强度 0.9MPa 顶板种类 无资料 3、 乳化液泵站 (一)泵站选型及数量 工作面选用BRW400/31.5/1140(660)液压泵站,使用一台乳化液泵可以满足工作面需要,但为了保证工作面正常运转,因此再备用一台同型号液压泵站以供使用。泵站安设在10101综采运输顺槽巷内。 2、泵站位置及注意事项 1)泵站安设在10101综采运输顺槽巷内,在泵箱附近挂管理牌,明确配比方法、用液比例、负责人等,有维修保养制度,并有专人维护,保证设备性能良好。 2)开泵前,用浓度计检查乳化液浓度,保持在3-5之间,每次配比后都必须检查一次乳化液浓度。 3)开泵时,时刻注意泵的声音,正常时,声音清晰,压力大于不小于30Mpa,若发现异常,立即停泵处理。 4)泵站及液压系统完好不漏液。 5)必须设专人开泵,不得随意更换。 6)配比法乳化液泵箱自动配比器配比。 第二节 工作面顶板板管理 10101综采工作面采用全部垮落法管理顶板。工作面选用ZZ7200/22/45型中间液压支架90架,轨道、皮带顺槽端头选用ZYG7200/22/45型过渡支架共7架,对工作面顶板进行管理。 一、正常顶板支护方式 采用追机移架的支护方式对顶板进行及时支护。在采煤机割煤后,先移支架,再移刮板输送机,即割煤→移架→移刮板输送机。采用带压移架的方式移架,正常移架要滞后采煤机后滚筒2~3架,不得超过4架,移架步距0.8m。 (一)移架顺序为 1、采煤机向皮带顺槽(轨道顺槽)端正常割煤时,滞后煤机后滚筒3~5架移架。 2、采煤机割煤并移架后,及时将支架伸出护顶。 3、采煤机进刀,向回风顺槽(皮带运输顺槽)正常割煤时,自皮带运输顺槽(回风顺槽)向回风顺槽(皮带运输顺槽)滞后煤机后滚筒3~5架移架。 (二)工作面支护要求 1、工作面应达到动态的质量标准化要求,确保“三直、一平、两畅通、一净、无漏液”(煤壁直、支架直、刮板输送机直;顶、底板平;进、回巷及两端头安全出口畅通无阻;所有设备清洁卫生,无浮煤、杂物;所有液压设备无漏液、串液现象)的质量要求。 2、加强支架的支护强度,确保支护质量,支架初撑力不得小于24MPa。 3、采煤机割煤后,要及时移架,移架与采煤机前滚筒的距离一般不超过六架,防止长时间空顶。 二、特殊时期的顶板管理 (一)来压期间的顶板管理 1、工作面直接顶初次垮落前,另行编制专项初次放顶措施,并成立初次放顶安全管理小组,每班有小组管理成员跟班指挥,发现不安全因素,立即处理,防止重大事故发生。 2、工作面老顶初次来压和周期来压期间,应加强顶板管理,当现场出现来压征兆时如支架卸载阀频繁开启、工作面顶板发出闷雷声等,必须将工作人员全部撤出到距工作面前部煤壁100m以外的安全位置。等顶板来压过后,由班长和安检员进入工作现场,如果顶板稳定,支架卸载阀正常后,方可通知人员进入工作面;如果发现问题应立即进行处理,处理后方可正常工作。 3、工作面支架以及回风、皮带顺槽所有单体支柱必须达到初撑力,每班二次对工作面中部支架的初撑力及支架状态进行观测,及时采取措施预防冒顶,每班必须进行二次注液。 4、加强上、下端头顶板管理,要提高支护质量,根据现场情况及时加大支护密度,在工作面端头顶板破碎、片帮严重时要在过渡支架上方进行铺网,联网与巷道搭接0.2m以上,防止出现端头冒顶。 5、当工作面周期来压,顶板压力增大时,会引起工作面局部地段片帮或端面冒顶,这时要加强工作面工程质量管理特别是支护质量,加快推进速度。对片帮地段要超前移架,对端面冒顶要进行足顶,工作面液压系统要完好,出现漏液要及时停乳化泵处理,支架必须达到初撑力,减少顶板下沉量,使用好前梁及护帮板,防止端面冒顶,对失效的单体液压支柱及时更换,确保支护强度。 6、当工作面推进距停采线30m时,要另行编制末采措施,加强对停采前顶板的管理。 (二)过断层及顶板破碎时的顶板管理 当煤层结构发生变化时,顶板会变的破碎,如果不及时采取有效措施很容易产生端面冒顶,对生产产生很大影响,在这种情况下,破碎顶板管理的重点是防止顶板局部冒落事故的发生。主要措施有 1、破碎地段能超前移架的必须超前移架,不能超前移架的,紧跟采煤机前滚筒进行移架,割一架停机,移一架,及时超前支护破碎顶板。支架严禁超高,采取措施保证支架达到额定初撑力,控制支承压力进一步往煤壁前方移动。当煤壁片帮深度较大时,为防止因片帮而引起端面冒顶,可针对顶板及煤帮状况打锚杆加固煤壁。 2、带压擦顶移架首先将支架拉移手把打到拉移位置,然后,操作降架把手,进行降架操作,当支架向前移动时,立刻将降架手把恢复“0”位,使支架拉移到位(拉移步距0.6m)。 3、超前移架支护工作面局部地段片帮较深时,可超前采煤机割煤移架,及时支护空顶区。 4、平行工作面煤壁挑梁护顶采煤机割煤后,若新暴露出来的顶板在短时间内不会冒落,而在支架卸载前移时可能冒落,则可采取平行工作面挑梁护顶的措施。在支架前端上方,沿平行煤壁的方向放置1~2根3~4m长的木梁,由其挑住附近不完整的易冒顶板,然后再移破碎顶板处的支架。若顶板破碎严重而极易冒落时,可以在挑梁的同时铺金属网或半圆木等护顶材料对顶板进行支护。 5、垂直工作面煤壁架棚护顶当工作面顶板随采随落,冒落面积又较大时,用上述措施来不及支护,而且顶板条件也不允许把支架降下来放置木梁。在此情况下,可以在相邻支架间超前架设垂直于煤壁的一梁二柱或三柱的棚子护顶,在棚梁下面再架设1~2根平行于工作面煤壁的临时抬棚,临时抬棚应同时托住三架垂直于煤壁的棚子的棚梁,然后移架。移架时先用一架托住平行于煤壁的棚梁,然后将两架棚梁下影响移架的支柱撤去,相邻支架在两架棚梁的掩护下顺利前移。 6、工作面过断层时要编制专项加强顶板管理的措施。 (三)初采期间的顶板管理 1、割煤后及时带压擦顶移架,及时移架支护顶板。 2、移架时少降快拉、步距够,支架升起后有足够的初撑力。 3、片帮严重地段,在保证有足够采高的情况下,及时移架,严防架前冒顶。 4、上、下出口及时支护,尽量减少空顶面积,严防冒落、片帮及破坏原支护。 5、超前支护必须达到额定初撑力,对卸载柱必须及时更换或补打。 6、顶煤裂隙发育、压力大,易片帮、冒顶时,加快推进度,减小控顶距。 7、发生冒顶时,在有经验的老工人监护下,确认稳定后,架设小木垛或撞楔等及时构顶,严防进一步扩大冒顶面积。 8、严禁空顶作业,处理冒落区时,人员站在支架完整的安全地点,并有安全出口。 9、冒顶区,顶板破碎区尽可能减少支架反复升降次数。 10、工作面冒顶时必须及时停止刮板输送机并进行处理,不得使其进一步扩大。 11、及时处理支架漏窜液,保证支架高度,严防支架压低或被压死。 12、支架降低或压低时,及时适量挑顶或卧底,升高支架,严防压成死架。 13、安全阀漏液或失效时及时更换检修。 14、及时补打推移转载机时拆卸的单体支柱。 15、初次来压时必须有专人观察顶板来压情况,如有异常,应立即报告调度室,采取措施、进行处理。 16、初采来压时,巷道在放顶线处采用加设单体液压支护进行支护,巷道超前支护距离不的少于30m。支护方法顺巷道支护,一梁三柱,严禁出现单梁单柱。 (四)末采期间的顶板管理 1、当工作面推进到距停采线15m处(剩24个循环)时,停止工作面两巷煤帮锚杆的回收,采煤机割煤后,从机头(尾)到机尾(头)铺设一道单层金属网,以后每一循环,铺一道金属网。 2、当工作面推进距停采线7.6m处(剩12个循环)时,缩小控顶距。开始铺设双层金属网,在第一道双层金属网,金属网为上下错层铺设,错距为500mm,金属网沿工作面走向短边搭接长度为100mm,长边搭接长度为200mm两片网间用16铁丝双股环环相连。并中部挂联一道钢丝绳(φ24.5mm),以后每一循环联一道钢丝绳,共铺联12道钢丝绳,绳头用吊环配合专用锚杆固定。 3、工作面铺网期间采高不得小于2.0m,保证工作面顶、底板平直,并保持皮带、回风巷在同一水平,便于支架回收运输。对工作面易冒顶处,要及时采取打超前木垛进行支护,以防工作面回撤支架时顶部垮落,难以回撤。 4、工作面推进距停采线6个循环时,采煤机割煤后,停止移架,紧靠支架顶梁,沿顶板打一排锚杆,钢带之间错差为0.4m。之后每个循环只移溜割煤,不移架,在顶板上共打4排锚索和7排锚杆,第一、三、五、七排梯子梁上边锚杆和锚索交错打在梯子梁孔内;第二、四、六排梯子梁上只打锚杆。推至停采线位置后,在煤帮打三排帮锚杆。如顶板煤帮压力较大或顶板破碎时,根据现场情况加打贴帮柱。 5、工作面两顺槽中,在原支护的基础上,采用一梁三柱加强支护。必要时支护钢棚支架,以保证工作面撤架时的安全。 第三节 两顺槽及端头顶板控制 一、工作面轨道、胶带运输顺槽的超前支护 1、支护要求 10101运输顺槽超前支护采用DW型单体液压支柱支护,每排共打设三根超前支护,共支设三列超前支护,超前支护距离不得小于20米。支护前必须先将自制U型弧安装到U型钢上,使U型弧接实后将单体支柱支设到工字钢上(具体支护形式见附图)。 10101回风顺槽超前支护采用超前支架单体柱混合支护,支护前必须先将自制U型弧安装到U型钢上,使U型弧接实后将单体支柱支设到工字钢上(一梁两柱),单体柱支护好之后用超前支架支护在巷道中央(具体支护形式见附图)。 2、支护材料及支护密度 回风顺槽超前支护使用矿方自制U型弧与DW型单体液压支柱和超前支架和支护,柱距3.4m,相邻两排之间排距为1000mm。其中,靠非生产煤壁侧单体支柱延伸到密集支柱,密集支柱共打两排,间排距300800mm,位置在过渡支架与回风、运输顺槽非生产煤帮之间,与过渡架顶梁切顶线相齐,超前支架支护在巷道中央,数量为3架。 运输顺槽超前支护使用矿方自制U型弧与DW型外注式单体液压支柱配套支护,柱距1.2m,相邻两排之间排距为1000mm。其中,转载机两侧的两排单体支柱分别与转载机机身距离均为0.2 m,靠生产煤壁侧一排单体支柱距煤壁0.5m;其中,靠非生产煤壁侧两排单体支柱延伸到密集支柱。密集支柱位置在1过渡支架与皮带运输顺槽非生产煤帮之间,与过渡架顶梁切顶线相齐,密集支柱共打两排,间排距300800mm。 3、支护质量控制标准 1超前支护支柱必须成排成行,支柱必须打在实底上,迎山有力。 2超前支护的柱子必须统一编号管理,牌号清晰,不缺梁、少柱。 3支柱应支到实底,若遇底板松软时,支柱必须全部垫上铁鞋并做到迎山有力。 4“π”型梁必须接顶,并保持平直。 5不得使用失效或损坏的单体支柱、π型梁。 6所有单体液压支柱三用阀垂直工作面煤壁使用,注液口应方向一致。 7两顺槽自工作面煤壁线以外30m范围内,两巷的高度不得低于2.2m,人行道宽度不得小于0.8m。 8两顺槽所有单体液压支柱必须使用防倒链,防止倒柱伤人。 9超前支护范围内严禁堆放闲置设备及杂物。 10单体支柱初撑力不小于90KN。 (11)U型棚段顶板冒顶高度大于300mm时,不拆除顶梁。 二、工作面上、下端头的顶板管理 (1)为满足工作面前后刮板输送机与转载机搭接及运料等行人和安全通道需要,工作面机头、机尾电机、减速器段上方顶板采用过渡液压支架支护为主并配以单体支柱、π型梁为辅的支护方式。 (2)端头切顶采用密集支柱以及增设单体柱配合π型梁共同维护端头顶板。其中,回风顺槽端头落山侧沿支架顶梁与掩护梁绞接延长线支设两排密集支柱,柱距0.3m,一柱一帽,柱帽垂直于工作面布置。运输顺槽在过渡支架靠煤柱一侧沿工作面走向支设三排单体柱配合3.5 m的π型钢梁,一梁三柱,两队四梁,组成迈步抬棚从而加强顶板支护力度。运输顺槽端头落山侧支设两排密集支柱,柱距0.3m,一柱一帽,柱帽垂直于工作面布置。 备用材料的存放地点,应保持距工作面50~100m之间。材料分类摆放整齐,实行挂牌管理,标明材料名称、型号、数量等内容,并由专人负责。材料存放地点必须保证有0.8m以上宽度的人行道和必需的运输通道。 附图3-2-110101综采工作面支护示意图 第四节 矿压观测 一、矿压监测内容 矿压监测内容有支架阻力监测、两巷超前支护范围内单体液压支柱阻力监测、两顺槽顶板离层仪监测。 根据监
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