资源描述：
目录 第一章工作面概况及开采技术条件 3 第一节工作面位置及井上下关系 3 第二节煤层赋存特性 3 第三节地质构造及回采过程中存在的问题 5 第四节工作面水文地质特征 6 第二章工作面巷道布置及生产系统 3 第一节工作面巷道布置 7 第二节运输系统 ................................................................................................ 错误未定义书签。 第三节通风系统 ................................................................................................ 错误未定义书签。 第四节供电系统 ................................................................................................ 错误未定义书签。 第五节供、排水系统........................................................................................ 错误未定义书签。 第六节照明及控制系统 ................................................................................... 错误未定义书签。 第七节防灭火系统......................................................................................................................... - 3 - 第八节防尘及喷雾洒水系统 ....................................................................................................... - 3 - 第三章采煤方法、回采工艺及生产组织 .......................................................................................... - 4 - 第一节采煤方法的选择 ................................................................................................................ - 4 - 第二节回采工艺 ............................................................................................................................. - 4 - 第四章顶板管理.................................................................................................................................... - 13 - 第一节顶板岩石力学参数测试 ................................................................................................. - 13 - 第二节顶板管理方法................................................................................................................... - 15 - 第三节上下端头及安全出口管理............................................................................................. - 17 - 第四节工作面顶板管理 .............................................................................................................. - 19 - 第五章工作面质量标准化管理及煤质管理 ...................................................................................... - 23 - 第一节工作面工程质量管理............................................................................................................ - 23 - 第二节机电设备管理........................................................................................................................ - 25 - 第三节工作面“一通三防”质量管理............................................................................................ - 30 - 第四节煤质指标及煤质保证措施.................................................................................................... - 31 - 第五节文明生产 ............................................................................................................................... - 32 - 第六章劳动组织及主要经济技术指标............................................................................................. - 33 - 第一节劳动组织 ........................................................................................................................... - 33 - 第二节工作循环作业方式.......................................................................................................... - 33 - 第三节主要技术经济指标.......................................................................................................... - 36 - 第七章工作面灾害防治 .................................................................................................................... - 37 - 第一节工作面灾害预防程序及原则................................................................................................ - 37 - 第二节工作面灾害防治 .............................................................................................................. - 38 - 第三节避灾线路 ........................................................................................................................... - 40 - 第八章工作面六大系统....................................................................................................................... - 33 - 第一节监测监控系统................................................................................................................... - 42 - 第三节通讯联络系统................................................................................................................... - 46 - 第四节紧急避险系统................................................................................................................... - 46 - 第五节压风自救系统................................................................................................................... - 46 - 第六节供水施救系统................................................................................................................... - 48 - 第九章安全技术措施......................................................................................................................... - 49 - 一.各工种操作时的安全技术措施 ................................................................................................. - 49 - 二.顶板管理及防片帮安全技术措施 ............................................................................................. - 70 - 三. 工作面处理大块煤矸安全技术措施.............................................................................. - 71 - 四. 工作面过薄基岩区域的安全技术措施.................................................................................. - 72 - 五. 机电运输管理安全技术措施 ................................................................................................... - 72 - 六. 工作面“一通三防”安全技术措施 ...................................................................................... - 72 - 七. 火工品使用管理安全技术措施 ............................................................................................... - 73 - 八. 油脂管理安全技术措施 ............................................................................................................ - 74 - 九.工作面过特殊地质构造带安全技术措施................................................................................ - 74 - 十.移动变电站的迁移安全技术措施 ............................................................................................. - 76 - 十一.工作面防架前漏矸安全技术措施......................................................................................... - 78 - 十二.防支架压死和处理支架压死安全技术措施 ....................................................................... - 78 - 十三.防止工作面溜子上窜下滑安全技术措施............................................................................ - 79 - 十四.更换煤机截齿安全技术措施 ................................................................................................. - 80 - 十五.防治自燃发火措施................................................................................................................... - 80 - 十六.放震动炮安全技术措施 .......................................................................................................... - 81 - 第十章学习贯彻制度 ........................................................................................................................... - 82 - 第一章工作面概况及开采技术条件 第一节工作面位置及井上下关系 工作面位置及井上下关系见表 工作面位置及井上下关系表 工作面概况 煤层5煤层采区名称501 工作面50101综采面地面标高m 15181559 底板标高m 12571278 走向长度m 704 倾斜长度m 150 面积 m2 105600 地面位置地面相对位置多为荒山,山沟。 井下位置及 四邻采掘情 况 50101工作面位于井田西部边界,与同煤集团石湖坑相邻。 井田边界都留有保安煤柱并且均未开采,该工作面东部是50102 工作面;南部是同煤集团石湖坑新扩井田,未开采;在工作面的 北部是三条采区大巷,即501采区运料巷、501采区运输巷、 501采区回风巷。盘区南部,上分层回风巷以南。南部贴井田边界 与大桥沟煤矿相邻。 回采对地面 设施的影响 工作面回采后,可能将地面造成缓慢下沉产生裂缝,但由于地面无 大的设施所以对地面的设施无影响。 储量计算 工作面编号面积m2 煤厚 m 容重 地质储量 wt 回采煤量 wt 50101 105600 13.78 1.43 209.4157.1 工作面服务年限开采推进长度/设计月推进长度704/144月4.88月≈5月 第二节煤层赋存特性 工作面煤层赋存特性见表 开采煤层5 煤层厚度/m 13.87 煤层倾角30110煤层结构简单硬度F2 煤类1/3焦煤可采系数12-14 视密度 1.43 t/m3稳定程度较稳定 煤层情况描述该面属厚煤层,煤层沉积较稳定,煤层倾角较平缓,赋存稳定,顶板为深灰色细砂岩,底板为黑色泥岩或灰色砂质泥岩。因受断裂构造影响,局部煤层松软破碎,厚度有一定变化。 煤层顶底板情况顶、底板岩石名称厚度m 岩性特征 基本顶粉砂岩 5.19 灰色、致密、性脆,断面光滑, 含有植化碎片,裂隙中充填方解 石脉。 直接顶细砂岩 4.77 灰色,成分以石英为主,次有长 石云母片断面平坦光滑。 伪顶泥岩0.35 灰色、灰白色泥质胶结,块状。 影响回采其它因素 煤尘5煤层煤尘具有爆炸性,爆炸指数为55g/m3。 瓦斯 2011年矿井瓦斯等级鉴定结果,绝对涌出量为 1.52 m3/min,相对涌出量5.76m3/t, 预计50101综采工作面瓦斯绝 对涌出量为1.52m3/min 煤的自燃有自然发火趋势,发火期为36个月 地温无地温异常 地压无地压显现 普氏硬度煤层F2 直接顶F3 附50101综采工作面综合柱状图。 0.00-30.0012.00 12.00 11000 黄土 厚度一般在10m左右、局部可达20m,分部广泛,主要为上更新统亚砂土、粉砂土。 11.50 4.506.00 8.50 12.002.10 10.00 泥岩紫红色,黑灰色互层,局部今砂高,致密,块状。砂岩黄绿色,灰白色,胶结疏松,中粒结构,分选均一。泥岩 黑褐色,致密块状,夹杂色斑块,横向变化大。 砂岩紫褐色,黄绿色,正序粒结构,分选均一,横向变化大。 泥岩紫褐色,致密块状,局部为灰黑色。 砂岩兰灰色,黄绿色,中粒长石石英砂岩,分选不好。 泥岩紫红致密块状,夹杂色斑块,局部含砂质。 砂岩 黄绿色,中细粒结构,主要分布于井田南部,分选不好,成分以石英为主,长石少量,并含少量石英砾,黑色燧石。 泥岩紫红色,褐色,致密块状,局部含砂质泥岩。 5.10-11.74 8.00 9.004.503.006.007.007.50 13.00 12.00 黄绿色,灰白色,细粒结构,含较多黑色矿物,局部含石英砾。泥岩杂色泥岩互层,致密块状。 砂岩紫红色、兰灰色,细粒结构,以石英为主,含少量黑色矿物,分选均一。紫红色,夹兰,黄色斑块,致密块状,局部含砂质。 泥岩砂岩 黄绿色,中细粒长石石英砂岩,分选均一,含较多黑色矿物。 兰灰色,褐色,夹紫红色斑块,致密块状。 泥岩砂岩 黄绿色,局部兰灰色,中细粒结构,正序粒结构,主要分布于井田南部,成分以石英为主,长石次之。 19.00紫红色,兰灰色,夹杂色斑块,致密块状,局部含砂质泥岩,厚度变化较大。泥岩9.50 上部灰色,兰灰色,下部深灰色,灰黑色,致密块状,局部含植物化石碎片。 泥岩 12.00灰黑色,紫红色,夹兰色斑块,致密块状,局部砂质增高。泥岩3.00黑色,致密,具水平层理,局部见煤屑,含植物化石。泥岩4.00黑色,致密,含植物化石。 泥岩15.00 黑色,致密块状,含植物化石,局部夹细砂岩,横向变化大,中部夹不稳定薄煤线。 泥岩 3.50 黑色,致密块状,含植物化石,底部砂质增高。顶部含一层不稳定煤层。 泥岩 7.97黑色,致密块状,含植物化石碎片,局部夹薄煤层及细砂岩互层。泥岩6.50 黑色,致密,相变较大,厚度不稳,夹细砂岩及砂质泥岩。 泥岩 10.00 黑色,致密块状,具水来层理,底部砂质增高,含植物化石碎片。 泥岩 10.50以黑色泥岩为主,夹薄层灰岩,局部夹两薄煤层,厚度变化大,横向变化较大泥岩 8.00黑色,灰黑色,夹薄层细砂岩、铝土岩,局部含煤线,不稳定,变化较大。 泥岩5.00 12.50 62 70.10-120.00108.00 砂岩 黄绿色,细粒结构,,成分以石英为主,局部相变为砂质泥岩。 砂岩 灰白色,含黑色燧石和石英砾,成分以石英为主,正序粒结构,厚度不稳定。 砂岩黄绿色,细粒结构,成分以石英为主,坚硬,分选不好。灰白色,中细粒石英砂岩,含黑色燧石和煤屑,分选均一。砂岩 灰白色,中细粒结构,分选较好不稳定。 50.00-80.0065.00 11.00 1.50 1.50 1.5011.50砂岩砂岩 以细砂岩为主,灰白色,分选一般,横向相变为砂质泥岩,不稳定。砂岩灰白色,成分以石英为主,正序粒结构,含黑色矿物、白云母及煤屑,厚度变化较大,全区稳定分布。 2.99 2.30- 3.45 2.99 2 0-0.603 8.30 厚 度 柱状 煤层及标志层编号 岩石名称 二 叠 系 上 石盒子组 P 2s 上 统 P 2 下石 盒子 组 P 1x 下 统 暗煤为主,块状,全区分布。 煤 以暗煤为主,块状,一般含1-2层夹石,灰分高,厚度稳定,全区稳定分布。 煤煤以暗煤为主,较疏松,一般有3-4层泥岩或炭质泥岩夹矸,全区稳定分布。K 1K 4K 3 K 2砂质泥岩黑色,致密块状,含植物化石碎片,局部夹细砂岩或泥岩。12.50 砂岩 深灰色,致密块状,以石英为主,含燧石,比重大,节理发育,局部粒度变相,厚度变化大。 84.00-110.0097.00 12.4410.45-13.2512.44 5C C C 炭质泥岩 灰黑色,致密,含煤粒,局部为黑色泥岩,含植物化石碎片。 3.85 13.50 灰黑色,黑绿色为主,成分以石英为主,正粒序结构,厚度变化大,全区稳定分布。 砂岩 岩 性 描 述 水文地质特征 C C 0.45 0.45松散岩类孔隙含水岩组孔隙发育具有良好的蓄水性,雨季期间赋存一定量的水,在与基岩或古土接触处有泉水出露,流量不大,属浅埋型上层滞水,雨季单泉流量0.01L/s,富水性弱。 砂岩裂隙含水岩组主要含水层为中粗砂岩,单位涌水量为0.075-0.40L/s.m,富水性较弱,属弱含水层。 砂岩裂隙含水岩组主要含水层为中粗砂岩、杂色砂岩,为2号煤层的直接充水含水层,单位涌水量为0.065-0.035L/s.m,矿化度1.6-6.065g/l,硬度34-117.7德国度,PH值5.8-7.3,富水性较弱,属弱含水层。 砂岩裂隙含水岩组主要含水层为中粗砂岩,含水性一般,单位涌水量为0.005-0.0301l/s.m,PH 值5.0-7.0,富水性较弱,属弱含水层。枯水期涌水量为16m 3/h,丰水期略有增加,该含水层对 本矿的煤层开采无大的影响。山 西 组 P 1s P 1P 上统 石 炭系 太 原 组 C 3古 生 界8.00-22.5013.50 C 3t 地 层 单 位界系统组 新 生界K z 更新统第四系Q Q 23 最小-最大平均m 地 层 厚 度煤层及 标志层厚度最小-最大平均m 第三节地质构造及回采过程中存在的问题 一、断层及情况及其对回采的影响 表4 主要断层情况表 断层名 走向倾向倾角性质落差对回采的影响程度称 北西-北西南-西25 逆40 对回采无的影响F 1 F 178北西60正 3.0m 对回采有一定的影响2 127北西52正 2.2m 对回采有一定的影响F 3 189北西36正 2.0m 对回采有一定的影响F 4 295北西30正 2.5m 对回采有一定的影响F 4 二、褶曲情况及其对回采的影响 该工作面范围内基本没有对回采形成影响的褶曲存在。 三、其它因素对回采的影响陷落柱、火成岩等 该工作面范围内无陷落柱、火成岩等存在。 四、地质部门建议 1、回采期间要加强风、机巷及工作面顶板管理。 2、当工作面煤层倾角大,支架必须采取防倒措施,要带压移架确保支架有劲,同时面内要有挡矸设备避免煤矸伤人事故发生。 3、加强上隅角瓦斯管理,做好“一通三防”工作。 4、当工作面涌水量大,要求运输、回风巷向外下坡段水沟在回采前必须敷设铁皮水沟,以防冲毁联巷,回采时要保持适度仰采。 5、工作面过断层时,必须编制专门的安全技术措施。 第四节工作面水文地质特征 一、含水层顶部和底部分析 该工作面回采过程中主要水害为5号煤顶板砂岩水,在回采过程中顶底板水主要以滴、淋水的形式出现。 二、其他水源的分析 工作面内有可能有受地表渗水影响,雨季时水量可能增大,工作面推进期间要加强观测。 三、涌水量 正常涌水量;正常回采时涌水量为5m3/h。 最大涌水量工作面最大涌水量为20 m3/h。 第二章工作面巷道布置及生产系统 第一节工作面巷道布置 一、采区设计、采区巷道布置情况 该工作面位于井田西翼501采区内,该采区工作面沿倾向布置,分别布置有50101、50102综采工作面。 二、工作面运输巷 50101工作面北部为501采区运料巷及501采区胶带运输巷,采用锚网加锚索联合支护,50101运输顺槽全长为860m,断面规格均为43.0m,50101回风顺槽兼运料全长为790m,断面规格均为43.2m.均采用锚网加锚索联合支护。 三、工作面回风巷 为了减少煤尘对煤矿工人身体的危害,我矿采用上行风来管理瓦斯煤尘,因此50101工作面回风巷即为下山巷。 四、采煤面切眼 50101工作面切眼规格为6.83.4,采用锚网支护,切眼全长146m共安装98架液压支架,其中过渡支架6架,中间支架92架。 五、运煤联络巷 50101运输顺槽机头标高与501运输巷标高基本相近,工作面出煤采用胶带输送机与501胶带运输大巷搭接,达到工作面出煤的需要。 六、硐室及其他巷道 工作面上巷布置有绞车硐室、液压泵房硐室及支架组装硐室,消防材料库工作面通过硐室时要提前对硐室前后巷道进行支护,在50101回风顺槽口设置油脂库保证工作面顺利通过。 附巷道布置图1 第三节巷道布置 一、采煤工艺 该面采用走向长壁后退式放顶煤的综合机械法采煤, 采用MG200/500-WD 型采煤机双向穿梭采煤,前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,滚筒自旋使其截齿将煤破碎,采煤机端头斜切进刀,割三角煤采煤,割煤与移架,推刮板输送机顺序进行,采煤与移刮板输送机的间隔距为1520 m 。利用机组滚筒叶片和输送机铲煤板将煤自行装入运输机,采用SGZ630/220型双中心链可弯曲刮板输送机运输。 湖 矿 石 坑 巷道布置图 → 积水区 水 水泵房 501采区水仓 50 1采区运料巷501采区运输巷501采区回风巷管子道 50102回 风顺 槽 50102运输 顺槽 50101回 风 顺槽50101运 输顺 槽50101综 采 工 作 面 工作面自下而上单向推移运输机,工作面液压支架沿推溜方向顺序移架放顶,采煤机中部斜切进刀,完成一个循环。 二、回采工艺 综采工作面回采工艺主要有双滚筒采煤机端头斜切进刀→割煤→伸伸缩梁→移架拉后部溜,收伸缩梁→推前部溜→拉架超过45架后与机组运行方向反向放煤。 1、采煤机斜切进刀 ①机组割至工作面端头后,停机调换滚筒上下位置,随机拉架、推溜暂停,机组反向斜切进刀。 ②按原顺序向工作面端头逐一拉架推溜端头最后两架为滞后支护方式即先移前溜后移架。 ③机组调换滚筒上下位置后,割至工作面端头后停机调换滚筒上下位置。 ④反向走空刀至进刀处前滚筒调平暂停。 ⑤移溜头尾,并拉架推溜至机组后3-5m处,机组调起前滚筒正常割煤。 2、割煤 ①机组沿底板割煤,运行速度控制在3-5m/min,割至两端头10m处放慢速度至1m/min左右。 ②机组配备一名司机。 3、伸伸缩梁 ①采机前滚筒割过1.5-3m时开始伸伸缩梁,伸伸缩梁必须与煤壁顶死或伸彻并托实顶煤。 4、移架拉后部溜,收伸缩梁,拉后部溜 ①移架距采机后滚筒3-5m,降架幅度10-15cm。移架时边移边收伸伸缩梁,支架拉出后端面距不大于0.3m。 ②支架必须拉成直线状,顶溜千斤发生故障,必须停止割煤,处理好后方可开机割煤,移架。 ③支架升起时,顶梁必须升平,严禁出现支架顶梁不平或“高射炮”状。 ④支架升起后必须严密接顶,立柱应达到足够的初撑力,操作完支架后必须把各操作把手打到中间位置。 ⑤随移架拉后部溜,操作相邻2-3支千斤,每次移置20cm左右,每节溜分三次均匀拉完63cm,保证12-15m的弯曲段并运行中移置。 5、推移前工作溜 ①滞后机组滚筒3-5m,推移前部工作溜在工作溜运行中移,相继渐进操作相邻2-3支千斤,每次推移20cm左右,每节分三次均匀推完63cm,保证12-15的弯曲段,严禁从两端向中间推移。 ②工作面溜移置后成直线状除弯曲段。 工作面支护采用ZF6400/22/42型综采放顶煤液压支架,最小控顶距4.1m,最大控顶距4.7m,支架中心距1.5m,移架步距0.80m。 三、落煤 一落煤方式煤机落煤。 二进刀与割煤方法 1、割煤方式本面采用双向往返割煤,单向自下而上推移工作面运输机。 2、进刀方式本面采用中部斜切进刀方式。 3、进刀过程 1采煤机从下往上运行割煤,自下而上依次拉架,将刮板输送机抵至工作面中部。 2采煤机割至机尾返刀至工作面中部插上刀。 3自弯曲段向上依次将刮板输送机抵至机尾。 4煤机向下割煤至机头,空刀向上返至工作面中部,自下而上拉 架、抵车,开始第二循环。 采煤机进刀方式示意图附图2 中部斜切进刀示意图 四、放煤 ①初采推进8m时开始放顶煤,放煤步距为1.20m。本面采用放煤与割煤平行作业。即当机组割煤移架拉后工作溜超过27后,开始从27架与机组反方向放煤实现割放平行作业。 ②放煤前工作面支架要拉成直线状,并使后溜移至后柱10cm左右。 ③放煤与割煤逆向时,放煤点与机组后滚筒相距15m以上,否则不得放煤;放煤与割煤顺向时机组在放煤点后,放煤点与机组前滚筒相距20m以上,否则停止割煤,割煤与放煤不得在工作面交错进行。 ④工作面始终保持两端头各一架即1、98架不放煤。 第四节设备配备 一、工作面采煤、装煤、运输方式及设备选型 工作面主要采煤设备选择分述如下 A、采煤机 根据矿方巷道揭露情况,5煤层结构比较复杂,含4层夹矸,最厚达0.5m,比较坚硬,确定综采工作面选用MG200/500-WD型采煤机,其主要技术参数见表 采煤机技术特征表5 型号采高 m 总功 率 kW 滚筒直径 m/个 截深 mm 牵引速度 m/min 机面 高度 mm 重量 t MG200/500-WD 2.14.1 500 2.00 600 07.1 1464 45 B、工作面前部刮板输送机选用SGZ630/220型刮板输送机,后部刮板输送机选用 SGZ630/220型刮板输送机。 前部刮板输送机技术特征表 6 型号铺设 长度 m 输送 能力 t/h 刮板链 速 m/s 中部槽 长宽高 mm 电机 功率 kW 电压 等级V 备 注 SGB630/220 150 450 1.0 1500630222 2110 1140 后部刮板输送机技术特征表 7 型号铺设 长度 m 输送 能力 t/h 刮板链 速 m/s 中部槽 长宽高 mm 电机 功率 kW 电压 等级V 备 注 SGB630/220 150 450 1.0 1500630222 2110 1140 C、顺槽破碎机 顺槽破碎机的破碎能力亦应不小于工作面的生产能力,并与刮板转载机相配套,为此选用PLM2200型高效破碎机。 破碎机技术特征表8 型号 破碎 能力 t/h 入口 尺寸mm 出料粒度mm 电机功率 kW 电压等级 V PLM2200 2200 14001000 300 160 1140/660 D、按照转载机运输能力需求,选用SZD730/75型转载机, 转载机技术特征表9 型号设计长 度 m 输送 能力 t/h 刮板链 速 m/s 中部槽 长宽高 mm 电机 功率 kW 电压 等级V 备 注 SZD730/75 25 630 1.42 1500630222 75 6601140 E、支架 设计选用ZF6400/20/42型放顶煤液压支架, 液压支架技术特征表 10 型号工作 阻力 kN 初撑 力 kN 支护 高度 mm 支护 强度 支架 中心距 mm 重量 t ZF6400/22/42 6400 5236 2.0-4.2 0.90.94 1500 23.8 ZFG10000/22/35 10000 6185 2.23.5 1.0 1500 27.95 F、顺槽带式输送机 带式输送机要与运输顺槽长度相适应,小时运量应与工作面生产能力相匹配。根据 需要选用带式输送机, 带式输送机技术特征表11 型号输送能力 t/h 输送长度 m 带速 m/s 带宽 mm 电机功率 kW 电压等级 V SSJ1000/275 630 1000 1.9 1000 752 660/1140 G、乳化液泵站 综采工作面的乳化液泵站,选用二台BRW400/31.5型乳化液泵和一台RX-2000型乳化液箱组成。 H、喷雾泵站 根据工作面喷雾降尘的需要,选KXTB-200/6.3型喷雾泵及一台水箱组成。主要供采煤机内外喷雾、放顶煤支架喷雾。 采煤工作面主要机械配备表12 序号设备名称型号单位数量 1 采煤机MG200/500-WD 台 1 2 液压支架ZF6400/22/42 架92 3 端头液压支架ZFG10000/23/35 架 6 4 单体液压支柱DW31. 5 根190 5 π型顶梁DFBL4000 根60 6 可弯曲刮板输送机SGB630/220 部 1 7 可弯曲刮板输送机SGB630/220 部
展开阅读全文
