采煤工作面设计.doc

第一章 概述 一 采煤工作面位置及开采范围 西安矿工作面位于该矿第一水平，该工作面上以-40m煤层底板等高线的保护煤柱为界，下以-400m煤层底板等高线的边界保护煤柱为界。左以工作面的运输斜巷为界，右以工作面的回风斜巷为界。 二 采煤工作面与相邻煤层及相邻已采条带的关系 相邻条带对本条带无影响。 三 采煤工作面与地面相对位置关系 地面无保护物。 第二章 地质概述 一 煤层的赋存情况 西安矿工作面走向为东西走向。工作面的长度为280m，工作面推进长度为1718m。煤层倾角12左右，平均煤厚5m，煤质中硬，煤的密度为1.33t/m。 二 围岩的性质及对煤的影响 无伪顶。直接顶为8m厚的细沙岩（Ⅰ）类，基本顶为11m厚的石灰岩（Ⅱ）类。煤层底板为中砂岩。邻近条带对本条带无影响。 三 地质构造及水文地质情况 西安矿工作面的左以断层为界，留20m保护煤柱。采区的正常涌水量为150m/h。 四 瓦斯，煤尘和自燃发火期 采区瓦斯相对涌出量为16m/t。煤尘具有爆炸性。自燃发火期为6个月。 第三章 可采储量及可采期 一 可采储量的计算公式 万t 式中 Z工作面的可采储量，万t S工作面的倾向长度，1738m L工作面的长度，280m M煤层的厚度，5m R煤的实体密度， K工作面的采取率，91 二 可采期的计算公式 1.2a 式中 T可采期，a A工作面年生产能力，334Wt K储量备用系数 1.4 第四章 巷道布置与生产系统 第一节 巷道布置概述 在靠近断层保护煤柱线处沿煤层的倾向在煤层中掘进第一带区的回风斜巷在距第一带区中心右侧在煤层中沿煤层的倾向掘进第一带区的运输斜巷二条斜巷掘至保护煤柱线处在煤层中沿走向掘一条平巷使二条斜巷相通该巷道称开切眼，待各巷道检查合格后安装采煤机设备进行采煤工作。 同时做好下一条带的准备工作。 将采区车场布置在停采线上部的煤层底板岩石中，材料斜巷通过平巷和材料斜巷与大巷相通，同时，材料斜巷与回风大巷相通，绞车房在材料斜巷上端。采区煤仓一端与运输斜巷相通，另一端与水平大巷相通。进风行人斜巷一端与水平运输大巷相通，另一端与运输斜巷相通。 第二节 生产系统 一 运煤系统（附图1） 采煤工作面→运输斜巷→采区煤仓→运输大巷→井底煤仓 二 运料系统 运输大巷→材料斜巷→平巷回风斜巷→回风斜巷→工作面 三 通风系统 运输大巷→进风行人斜巷→运输斜巷→工作面→回风斜巷→平巷→材料斜巷→回风大巷 附图1 第五章 采煤工艺 第一节 采煤工艺的选择 工作面的煤层厚度为5.0m，煤层的倾角12 ，地质构造简单，直接顶为8.0m厚的细砂岩，基本顶为11m的石灰岩，选用综合机械化采煤放顶煤。 第二节 采煤工艺 一“三机”的选择 选用ZZ6000/25/50型液压支架，支撑高度为2.5m5.0m,适用煤层倾角＜，支架初撑阻力为5436KN，工作阻力为6000KN。支架长6m，宽1.43m,支架中心距1.5m,支护强度0.890.97,泵站的工作压力31.4,移架步距0.7m,支架重量24.518t,北京煤机厂生产，。选用ZL3000型采煤机，采高5m,适用煤层倾角＜载深度为0.85m1.2m,滚筒直径为2.6m，牵引方式为电牵引速度为036m,滚筒中心距12.925m,耗水量为135L/min,喷雾方式内外喷，设计单位和制造商是安德森，选用SGD730/180型刮板输送机，长180m,输送量400t/h,功率为320KW,牵引速度0.93m/s 二 采煤工艺的全过程 进刀方式与正常割煤采用工作面的端部斜切进刀割三角煤方式，采煤机从工作面的端头刮板输送机的弯曲段开始斜切进刀，直到滚筒完全切入煤壁，调节前后滚筒的位置后向工作面的端头进行，进行割三角煤，割完三角煤厚调节前后滚筒的位置，恢复刚进入煤壁时前后滚筒的位置，运行到滚筒完全进入煤壁处正常割煤，进刀过程完毕。此时采煤机沿工作面进行正常割煤，割到另一端头一刀割完，在另一端头用同样的方法进刀，往返一次割二刀，在往返一次后，分组放顶煤。 装煤在采煤割煤的过程中利用安装在采煤机滚筒上的螺旋叶片自动装煤，撒落得落煤的推移刮板输送机是利用刮板输送机前面安装的铲煤板自动清理浮煤。 运煤工作面所采的煤通过刮板输送机运到运输斜巷的转载机上，由转载机转载到运输斜巷的带式输送机上，由带式输送机输送到运输巷端头处的采区煤仓。 支护综采工作面的破煤，装煤，运煤，支护，和采空区处理主要的工序，采用ZZ6000/25/50支撑掩护式型液压支架及时支护，即先拉支架后在移动刮板输送机，支架每次移动的步距等于滚筒的载深，这种支护方式液压支架下部空间大，有利于行人，通风运料等。 采空区的处理采用全部垮落发处理空区，及时的做好采空区的处理工作，防止采空区的有害气体及颊干石涌向工作面影响正常生产工作。 第六章 生产技术管理 一 循环方式 工作面采用单循环方式，每次循环进度为0.8m,即煤壁向前推进0.8m,工作面昼夜完成8个循环。 1 作业形式 工作面采用“三采一准”的作业形式，工作面每昼夜安排三个班生产一个班准备。 1.1工序安排 综采工作面的主要工序是破煤，装煤，运煤，支护，和采空区的处理，有双滚筒采煤机进行破煤，于此同时利用采煤机滚筒上的螺旋叶片进行自动装煤利用支架上的液压千斤顶推移支架到煤壁，在采煤机1015m,后推刮板输送机至煤壁，利用刮板输送机上的铲煤进行自动清理浮煤，其他的辅助工序围绕这主要工序的进行，保证主要工序顺利进行。 1.2 经济技术指标表 序号 项目 单位 参数 备注 1 工作面长度 m 280 平均值 2 倾斜长度 m 1738 平均值 3 煤层倾角 o 12 平均值 4 载割深度 m 0.8 平均值 5 日进度 m 5.6 平均值 6 日产量 d/t 5798 平均值 7 回采工效 T/d 49.1 平均值 8 可采储量 Mt 3638 采煤工作面 9 可采期 a 1.2 采煤工作面 10 采区率 91 工作面采出率 11 煤实体密度 t/m3 1.33 平均值 12 工作制度 四六制 1.3 劳动组织人员配表 序 号 工 种 班 次 合 计 一班 二班 三班 四班 1 班长 2 2 2 2 8 2 采煤工 18 18 18 2 56 3 采煤机司机 3 3 3 3 12 4 运输机司机 1 1 1 1 4 5 转载机司机 1 1 1 1 4 6 泵站司机 1 1 1 1 4 7 维修电工 1 1 1 1 4 8 验收员 1 1 1 1 4 9 机械检修工 6 6 10 电器检修工 3 3 11 材料运输工 4 4 12 材料员 4 4 13 队官员 1 1 1 1 4 14 安检员 2 2 2 2 8 15 瓦斯检测员 2 2 2 2 8 16 合计 33 33 41 42 149 第七章 采煤方法图的设计与绘制 一 采煤工作面剖面图（附图Ⅱ） 采煤工作面的平剖面图包括 工作面长，液压支架，采煤机，超前支护等内容，采煤工作面的剖面图包括巷道超前支护剖面图，最大控顶距剖面图，最小控顶剖面图。 附图Ⅱ 二 采煤工作面作业循环图（附图Ⅲ） 第八章 安全技术措施 第一节 一般规定 1 坚持“安全第一，预防为主”的方针，坚持做到“不安全不生产，措施不落实不生产，隐患不排除不生产”。 2 所有上岗的人员必须遵守煤矿安全规程.煤矿安全技术操作规程和本工作面的作业规程，严格各项规章制度，严禁违章作业违章指挥。 3 所有工人必须持证上岗，严格执行岗位责任制和现场交接班制度。设备的检查制度和质量验收制度及事故分析制度。 4 工作面的回采工程质量和顶板管理要严格按照煤矿生产矿井质量标准化的各项要求做到动态达标，做到安全生产，文明生产。 5 所有的上岗人员必须学习本规程，学习后人人进行签字，并进行考试，考试不及格者不得上岗。 6 进入带式输送机非行人巷作业人员必须走人行过桥，严禁跨越带式输送机。 7 工作面在开采过程中严格执行“手拉手”的交接班制度，班与班之间由班干部跟班上岗，统一指挥生产。 8 本作业规程要求队长组织员工及技术人员向全队职工贯彻学习，考试合格后方可进入工作面作业。 9 队长组织全队职工按照作业规程的要求进行生产。 10 全队干部及工人要严格按照三大规程的规定制度，熟悉本工作面的避灾路线，不断的提高工程质量的管理提高职工的自保能力。 11 加强综采工作面的设备管理，要按照设备的完全标准进行设备的维护和检修并做好记录，是设备处于完好状态。 12 进入工作面的工人在支架的人行道上行走，严禁在带式输送机上行走。 13 作业人员在带式输送机上进行作业时必须拉开闭锁，并通知输送机机头处的司机。 14 进入作业场所的工作人员都应先观察周围环境然后作业，以确保安全。 15 维护人员必须佩戴防护用品作业。 16 井下的所有设备都必须符合煤矿安全规程的有关规定。 17 所有工人都必须严格执行该工作面的作业规程，服从指挥。 18 坚持现场的交接班制度，各岗位的工人，验收员必须现场交接班，交代工作面设备运行状况及工作面周围的情况。 第二节 技术措施 一 初次来压及周期来压的预防 1 由技术科及时的观测顶板压力状况提前做好预防工作，即使有效的进行顶板维护。 2 支架的支撑力和泵站的压力必须达到规定的要求。 3 加强机电设备的管理，提高采煤机的开机率加快工作面的进度。 4 确保超前支护的数量及质量。 5 机道内严禁人员的进入，若需人进入作业是必须闭锁停机之后由安检员确认安全后才允许人进入作业。 二 移架与顶板控制 1 工作面采用及时支护，采煤机滚筒割完煤后利用液压支架上的液压千斤顶拉动液压支架到煤壁，距采煤机10-15m后开始推移刮板输送机到煤壁。 2 工作面严格执行追机作业制度，采用支撑掩护式液压支架及时支护顶板。 3 当顶板破碎时随着采煤机割煤之后进行及时的对顶板进行处理及时支护。 4 顶板破碎压力大时，首先维护顶板后进行移架。 5 若顶板破碎并冒顶和空洞时，应立即进行处理，然后割煤。 6 工作面运输斜巷和回风斜巷的动压区要做好护顶邦的工作，防止顶板掉渣，扩大影响范围。 7 工作面在推进的过程中要进行超前支护，不少于20m，用工字钢搭棚支护。 8 工作面在开工之前要备好工作时所需的料两巷后部采空区要及时处理，支护所需的材料必须备全，否则不准开工。 9 工作面在不同的阶段要及时的调整采高，适应煤层变化情况。 10 工作面放顶时必须要加强对顶底板的观测及煤壁和两巷的观察，安排工作人员测矿压，准确预测来压步距，提前对支架加固。 11 处理片帮和冒顶时，必须坚持迅速快捷，缩小范围，自外向里循序渐进，要有负责人统一指挥，分工明确，协调作业并有专人观测退路是否畅通，物料充足，工具齐全。 12 处理顶板问题时严禁空顶作业。 13 碰到损坏或失效的支柱，必须立即回复活更换。 14 移动输送机机头或机尾，需拆除附近的临时支柱，必须做好临时支护。 15 所有人必须服从统一指挥，处理顶板时必须制定专项安全技术措施。 第三节 防水 1 在工作面运输斜巷和回风斜巷的低洼处，淋水地带要做出水泵窝，有关部门根据观测数据进行排水工作。 2 注意采煤工作面进行推进过程中，工作面的淋水 滴水的变化情况，当涌出量增大时，要及时向调度室报告，组织排水工作。 3 设专人定时排水和维护水泵给排水管路，保证排水顺利。 4 工作面停产检修前要将工作面运输斜巷和回风斜巷的积水排净，关闭工作面运输斜巷和回风斜巷的供水阀门。 5 当工作面的涌水增大时，出现透视征兆时，所有人员要保持冷静，按照避灾线路迅速撤离灾区，并向调度室报告情况。 6 工作面透水前，一般有如下征兆 （1）煤壁发潮.发暗.如挖去一层还是发潮，说明附近有积水； （2）煤壁挂汗.空气变冷出现水雾； （3）巷道压力增大.淋水增加.底板鼓起有渗水； （4）出现压力水流.水发混.水的酸度增大.有臭味； （5）工作面温度降低，空气中有水雾产生； （6）有流水声.如嘶嘶或空洞泄水声； （7）有硫化氢，二氧化碳或瓦斯气体异常涌出； （8）煤壁出现“挂红”，有臭鸡蛋气味。 7 做好观测工作，收集水文地质资料；井下探放水，设置防水墙和防水阀门及保护煤柱。 第四节 “一通三防”与“安全检测” 一 通风 1 工作面必须按照规定保证风量，风量不足或者工作面温度过高时，立即停止作业。 2 保管好一切通风设施，严禁人为损坏通风设备，如有损坏及时报主管部门及时修理。 3 指定专任看管风门，人员和车辆通过后及时关闭风门。 4 加强巷道的维修及工作面动压处的管理，保证断面满足最大风速的需要。 5 工作面主要的回风斜巷之间的联络行，必须砌永久性风墙，需要用联络巷的必须在其中设两道连锁的正反向风门。 6 工作面必须和采区构成独立的通风系统，保证通风。 7 采空区必须及时的封闭，同时处理好与采空区相通的回风与运输斜巷，保证采空区的有害气体不涌向工作面。 8 不应在倾斜巷道设风门。 9 工作面正常生产后通风部门要根据实际的瓦斯涌出量重新核定风量，做到以风定产，严禁超风井下生产。 10 严格执行瓦斯和其他有害气体的管理措施，严禁在有害气体超限时作业。 11 工作面要保证正常的通风，工作面实际风速不得超过4m/s，保证工作面的实际风量。 12 保持正常通风为井下工作人员提供一个良好的工作环境，冲淡和排除井下有害气体，提高适宜的温度 湿度及良好的工作环境。 二 灭火 1 消除一切外因火源,机电设备包机到人,责任到人,杜绝一切电器失爆. 2 在采煤工作面的机头.机尾.泵站.带式输送机的机头.机尾处必须存放一定数量的河沙.灭火器.河沙要干燥,灭火器必须保持完好不过期. 3 工作面的运输斜巷与回风斜巷处的电器开关必须上架,与煤壁之间要用隔绝材料进行隔绝.禁制电气设备周围存放可燃物. 4 工作面的运输斜巷和回风斜巷所需存放具有可燃性的材料时,应在安全距离以外. 5 加强设备的维护与保养,及时的添加与更换润滑油,防止机电设备的摩擦生热.机电减速器处要经常清理浮煤,保证良好的散热环境. 6 井下的所有人员必须熟练的掌握灭火器的使用方法,达到正确,熟练,快速的使用. 7 当发生火灾时,现场所有的人员要保持冷静,正确的判断火势的大小和范围,采取有效的灭火方法,控制火势,扑灭火源.若无法扑灭火源和控制火势火势时,要立即组织人员按避灾路线快速,有序的撤离火区,并及时的向矿调度室报告,说明火势的范围. 8 当发生电气设备着火时,必须先切断电源之后在进行扑火.在为切断电源的情况下,只能用不导电的灭火器材进行灭火. 9 灭火时要遵循由边沿向火源中心的原则,灭火人员要站在进风侧进行灭火. 10 用水灭火时,要有足够的水源,水流应从火区的外沿向中心喷射,禁止直接用水喷向火源的中心,防止产生水煤气爆炸,蒸汽伤人及气体的中毒. 11 灭火期间必须要有专人负责对瓦斯,一氧化碳及其他有害气体浓度的监测,采取可靠的措施防止瓦斯,煤尘爆炸及有害气体的中毒事件发生. 12 工作面不需保持沿地板方向进行推进,不留底煤,同时采空区的浮煤必须清理干净. 13 工作面必须要有注浆措施,对采空区随采随注,在注浆的过程中必须严格按照有关规定进行. 14 严禁用可燃材料搭建历史操作间,休息间. 15 严禁在井下用灯泡取暖. 16 井下使用过的润滑油,棉纱,布头和纸等必须存放在盖严实的铁桶内;用过废弃的有专人进行定期的送到地面集中处理,严禁在井下乱放, 三 瓦斯防治 1 工作面必须安装瓦斯自动检测断电报警装置,每天定期进行检测,保证正常使用,能准确的检测周围环境中的瓦斯浓度. 2 班组长以上的干部上下井时必须携带瓦斯检测仪,随时随地的检测瓦斯浓度,如发现局部超限时要及时的进行处理. 3 下井的人员必须携带自救器,并熟练的掌握使用方法. 4 瓦斯探头的位置必须符合要求,冲尘时不要把水撒到滩头上. 5 任何人不经允许不得乱动机电设备的保护装置,瓦斯断电仪.更不得把探头埋住或堵塞,如果发现进行严肃处理. 6 当回风流中的瓦斯浓度超过1或以上时,必须定制作业.切断电源,撤出人员进行处理.在浓度正常之后,经有关的负责人批准后方可进行生产. 7 工作面的所有人员只讲必须加强学习,掌握瓦斯的管理,顶板的控制采空区管理的有关知识,提高自身的防范能力. 8 严禁损坏瓦斯仪及与瓦斯检测有关方面的专用线路. 四 防尘 1 煤在运输环节的防尘措施工作面输送机的几个转载机的机头和机尾处安装喷雾降尘措施.破碎机的内,外喷雾降尘都能进行正常工作,喷雾应与风流方向反向进行. 2 水雾防尘措施在工作面的运输斜巷和回风斜巷之间安装两道水雾墙进行降尘,防止煤尘的扩散.在各个转载设备处也安装喷雾装置进行降尘,实现同步降尘,使工作面粉尘浓度达到煤矿安全规程的有关规定。 3 通风降尘加强通风，把没有被水雾所降的煤尘及时的排除井外。 第五节 运输 1 工作面的所有绞车都实行挂牌制度，检修班电工负责电器设备部分的检查和维护；绞车工负责绞车和阻车器进行检查和维护，并做好记录，达不到标准不准使用。 2 绞车司机在工作之前应首先观察好绞车房及绞车上的各部分工作机构是否存在安全隐患，确保无误后才能进行正常工作。 3 绞车司机，挂钩工必须严格按照要求进行岗位责任制作业，提，送车前应与挂钩工进行信号联系，得到回应后方可进行作业。 4 严格执行“人行车不行，车行人不行”的作业制度，严禁防空车。 5 如果巷道要进行维护时，有安全技术人员负责在据施工的安全线以外设置防护措施，挂牌说明巷道不能通行的原因，并派专人负责警戒。 6 绞车的钢丝绳跑偏时，严禁一人前往单独处理。 7 挂钩工要正确使用阻车器的各种防护措施，在挂好勾头的连锁、正确使用保险绳以发出启动信号。挂钩工必须打好阻车器，车停稳后进行工作，实际操作必须符合有关规定。 8 斜巷中间停车卸料时必须等车停稳之后用木头支在车轮的后方，防止车往后滑动之后在进行作业。同时要与绞车司机要可靠的联系方式。 9 卸料时号令必须一致，防止挤手，咂脚，单人搬重物时看好脚下的环境。 10 行人不准跨越运行中的钢丝绳，如工作需要跨越时一定要等车停稳后，同时在挂钩工的统一下才可以跨越。 11 所有的轿车必须执行“停车停电”的制度，司机离开岗位是必须停电。 12 装运大型备件时必须用钢丝绳固定好之后才可以运输，否则不得送车。 13 严禁超挂，超载，超宽运送设备。 14 运输提升、装载物体时必须在支护好的地点进行作业。 15 绞车司机必须执证上岗，无证严禁上岗。 16 使用吊链跨越顶板进行作业时必须要用跟班干部进行统一指挥，确保安全。 17 绞车开动后所有人员都躲到钢丝绳波及的范围之外，以免钢丝绳摆动伤人。 18 严禁绞车司机在操作过程中边开车边拔钢丝绳。 19 严禁超数量挂车，停车后要安好阻车器，其他的运输要严格按照矿上的运输规定执行。 第六节 机电 一 总则 1 所有的机电工种都必须进过培训，考试合格护才能进行上岗。严格执行煤矿技术操作规程，并按矿上的油锅规定进行机电设备的保养和维护。 2 检修或处理事故时，要避开危险地段如局部顶板的破碎时必须临时支柱维护顶板的煤壁，经工长检查后方可进入作业。 3 所有的机电设备检修前，必须将所有的设备及影响检修人员安全的其他设备开关必须关闭，并挂有“有人作业，不准送电”的标志牌，并派专人看管。检修结束后，只有协助本想工作的工作人员在工长的允许下才能摘牌，撤人之后，在进行送点。 4 起吊重物时必须选择与它重量相适应的设备进行起吊工作，在检修起吊物上的各个开关达到标准要求后，方可进行送点开始起吊工作。 5 容易碰到裸露的带电体及机械外露转动和传动装置时必须外加防护装置或保护措施。 6 严格按设备的润滑要求进行设备的维护和保养，并派专职人员负责该项工作。 二 采煤方面 1 采煤机检修时必须将前部输送机和本机停电闭锁，开机前开机工人必须对采煤机的周围的情况进行观察，确认安全后方可开机作业。 2 采煤机在检修滚筒和更换截齿时，必须将及组离合器摘开，并停电闭锁。 3 对接机组两部件时，严禁所有将身体的任何部位伸向两部间的中间，以防发生意外。 4 进入机道检修前腰观察煤壁和顶板的情况，在采取安全技术措施之后且必须确保无误后方可进入检修。 三 支架和泵站方面 1 支架操作完毕后必须把把手调回零位，发现问题及时处理。 2 更换液压元件是必须关闭液压支架上的截止阀，在泵站司机的允许下才可以作业。 3 检修或处理支架的故障需要挺泵时，必须与泵站司机进行联系，以确保处理故障时的安全。 4 乳化液泵站必须符合有关的要求，要进行定期的清洗，乳化液的到配比必须按有关要求严格进行，泵站的压力必须符合有关要求。 三 支架和泵站方面 1 带式输送机必须安装保护装置，保护装置要灵敏可靠。 2 带式输送机与转载机相交处必须设有人行过桥，保证人行安全。 3 人员在转载机机头和机尾前作业时，转载机的前，后部开关至于零位，必须进行闭锁。 4 接转载机与工作面机链时必须用紧链器，严禁用电动本身的电机进行接连。 5 处理刮板输送机落链时，必须有当班负责人进行事故处理区域的检查，确认安全后方可进行作业。 6 起吊输送机时人员要远离起吊点，将顺槽吊起一定高度后用圆木垫在下方，检查无危险后进行作业。 四 电器设备方面 1 严禁带电搬运机电设备。 2 工作面所有的开关的保护措施齐全，严格按照规定安装否则不得使用。 3 必须保证工作面个电器设备及防爆设施完好，每天的检修班要进行专人检查处理。出现失爆现象必须及时的进行处理，各种电缆和信号线不得在井下进行私自处理。 4 工作面的供电系统要保持独立，不得随意增加负荷，供电系统负荷变动时要及时的进行调整，严禁超负荷运行。 5 移动设备车是要将高压开关停电，使用短接电缆的撑杆连接吊车，防止电缆从接线处断开. 6 设备车必须安置可靠的阻车器，防止跑车造成事故。 第七节 其他 1 严格执行煤矿安全规程及工作面的作业规程，严禁违反作业规程进行作业 2 每班正常开机工作之前要进行开机试运转，检查油路、水路及电路是否畅通，有无漏水、漏油及漏电现象，看机器是否正常运转，严禁各个机器带病作业。 3 所有的设备准备班进行全面检查，发现问题及时处理以保证设备正常工作，并做好记录向有关部门报告。 4 派专业人员对设备进行单独运转，确保正常后进行联合运转，试运行期间要统一指挥保证安全。 第九章 设计总结 通过本次设计，在老师的正确指导下和同学进行讨论，掌握了采煤工作面作业规程的编写方法。查阅有关资料，了解了煤矿安全规程和煤炭工业设计手册有关规定。学习了有关规定和有关法律，为以后工作奠定了良好的基础。