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神东煤炭集团石圪台煤矿22上203综采工作面Ⅱ段回采作业规程 目 录 第一章 工作面概况1 第一节 工作面位置及井上下关系1 第二节 煤层赋存特性2 第三节 地质构造及水文地质3 第四节 规程编写依据3 第二章 采煤方法5 第一节 工作面巷道布置5 第二节 采煤方法及回采工艺5 第三节 生产系统12 第三章 顶板管理49 第一节 顶板支护设计验算、支架支护阻力的确定依据 及支架布置方式49 第二节 上、下端头及安全出口支护布置及管理50 第三节 初采初放管理52 第四节 周期来压管理54 第五节 末采顶板管理54 第四章 劳动组织及工作面主要经济技术指标56 第一节 劳动组织56 第二节 工作面主要技术经济指标57 第五章 工作面管理及煤质管理59 第一节 工作面工程质量管理59 第二节 机电设备管理61 第三节 工作面“一通三防”质量管理65 第四节 煤质指标及煤质保证措施66 第五节 文明生产69 第六章 工作面灾害防治70 第一节 工作面灾害预防措施70 第二节 工作面自然灾害防治71 第三节 工作面避灾路线73 第四节 石圪台矿六大系统说明74 第七章 工作面安全技术措施78 第一节 各工种操作时的安全技术措施78 第二节 顶板管理安全技术措施85 第三节 工作面处理大块煤(矸)安全技术措施89 第四节 防止工作面溜子上窜下移安全技术措施90 第五节 防机头、机尾飘溜、起桥安全技术措施91 第六节 机电设备运输管理安全技术措施91 第七节 “一通三防”安全技术措施91 第八节 防液管爆裂伤人安全技术措施93 第九节 防支架压死安全技术措施94 第十节 工作面防架前漏矸安全技术措施95 第十一节 防倒架、咬架安全技术措施95 第十二节 电气焊安全技术措施96 第十三节 一般安全技术措施97 第十四节 移动变电站的迁移安全技术措施99 第十五节 大型设备起吊安全技术措施101 第十六节 更换煤机截齿安全技术措施101 第十七节 工作面过冲刷构造带安全技术措施102 第十八节 上、下安全出口及支护管理安全技术措施103 第十九节 两顺槽安全隐患排查汇报安全技术措施104 第二十节 尾巷管理安全技术措施105 第二十一节 防治水安全技术措施105 第二十二节 防止采空区自燃和有害气体超限安全技术措施107 第二十三节 防止片帮安全技术措施108 第二十四节 辅助运输安全技术措施110 第八章 危险源辨识和预控措施112 第一节 人的方面存在风险及防范措施112 第二节 机器设备存在风险及防范措施112 第三节 环境存在风险及防范措施113 第四节 管理方面存在风险及防范措施113 第五节 重大危险源及管理标准措施113 第六节 石圪台煤矿作业规程管理制度115 119 第一章 工作面概况 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1-1。 表1-1 工作面位置及井上下关系表 工作面概况 煤层 22上煤 盘 区 二盘区 工作面 22上203Ⅱ段 地面标高m 1261.9-1273.6 煤层底板标高m 1157.6-1166.1 走向长m 299 倾斜长m 310.4 面积(m2) 92315.96 地面位置 对应地面无地物。 井下位置及四邻采掘情况 22上203工作面Ⅱ段北为22上204工作面采空区,东为22上203工作面Ⅰ段采空区,西、南为实体煤。 回采对地面设施的影响 对应地面无地物。 储量计算 块 段 面积万m2 煤厚 m 容重(t/m3) 地质储量万t 采高m 回采煤量万t 22上203Ⅱ段 9.23 2 1.28 23.63 2.0 22.45 工作面服务年限计算 工作面服务年限=开采推进长度/设计月推进度=299/2371.3月。 预计本工作面2013年7月5日开始回采,2013年8月15日回采结束。 附图1-122上203工作面Ⅱ段井上下对照图 第二节 煤层赋存特性 工作面煤层赋存特性见表1-2。 表1-2 工作面煤层赋存特性表 煤层情况 煤厚m 结 构 倾 角 1.8~2.3 平均煤厚2m,倾角1-3,整体呈负坡回采,局部有波状起伏。根据巷道素描揭露整个工作面受到不同程度的冲刷构造影响,最薄煤厚为1.8 m。煤层变异系数为10.6,可采性指数为0.95,属于稳定煤层。 1~3 煤质 Mad Ad St Vdaf 固定碳() Qnet,dMJ/kg ST℃ 煤类 11.35 4.35 0.36 32 83.65 26.9 1126 不粘煤 煤层顶底板情况 顶.底板 岩石名称 厚度m 岩 性 特 征 老 顶 中、细粒砂岩 1.59-11.7 6.4 灰白-浅灰色,成份以石英为 主,长石次之,分选中,泥质胶结为主,层理发育。 直接顶 粉砂岩、砂质泥岩 0-4.6 1.48 灰色-深灰色,层理发育,含植物化石,较破碎。 直接底 砂质泥岩 0-7.9 1.85 灰色,层理发育,含植物化石。 影响回采其它因素 煤 尘 具有煤尘爆炸的危险,煤尘爆炸指数35.53。 瓦 斯 瓦斯含量低,瓦斯含量为0.13m3/s。 煤的自燃 不易至很易自然。自燃发火期为1-3个月。 地 温 无地温异常,地温梯度2.9℃。 附 图1-2 22上203工作面松散层、基岩厚度等值线图 图1-3 22上203工作面平剖对照图 图1-4 22上203工作面Ⅱ段预想地层柱状图 图1-5 22上203工作面Ⅱ段储量计算图 图1-6 22上煤及12煤底板等高线图 第三节 地质构造及水文地质 1、煤厚在1.8-2.3m,平均煤厚2.0m,倾角1-3,整体呈负坡回采,局部有波状起伏。根据巷道素描揭露整个工作面受到不同程度的冲刷构造影响,最薄处煤厚为1.8m,在回采过程中要控制采高,确保煤质。煤层变异系数为10.6,可采性指数为0.95,属于稳定煤层。 2、工作面回采过程中上覆采空区及煤柱,影响范围为整个工作面。工作面从初采开始至推进299m均位于12103综采采空区下方,影响范围1架到117架,影响推进长度299m;工作面从初采开始至回采结束位于12204综采采空区下方,影响范围131架到181架,影响推进长度299m;工作面从初采开始至回采结束位于12203与12204顺槽保护煤柱下方,影响范围118架到130架,影响推进长度299m。 3、22上203工作面Ⅱ段上覆12203、12204工作面采空区,12煤与22上煤的层间距厚度为10-12m,根据12煤层底板起伏情况 12203、12204工作面采空区地势为切眼高回撤通道低。 4、涌水量预计正常涌水量80m3/h,最大涌水量150m3/h。应设置不小于300m3/h的排水工程。 5、煤尘爆炸指数为35.53具有煤尘爆炸的危险,在开采过程中要注意煤尘爆炸的预防。 第四节 规程编写依据 1、神东石圪台煤矿22上203综采工作面Ⅱ段地质说明书(石圪台煤矿地测组发) 2、神东石圪台煤矿22上203综采工作面Ⅱ段供电系统图、石圪台煤矿22上203综采工作面设备布置图、石圪台煤矿22上203综采工作面供排水系统图(石圪台煤矿机电科发) 3、22上203综采工作面巷道布置图(石圪台煤矿生产办发) 4、煤矿安全规程 5、综采、连采设备安全技术操作规程 6、安全质量标准化标准考核评级办法实施细则汇编(第四版) 7、神华集团公司安全质量标准化标准及考核评级办法实施细则汇编第四版 8、石圪台煤矿2010年采掘工程质量管理办法 9、石圪台煤矿煤质管理实施细则 10、2012年石圪台煤矿安全生产事故应急预案 11、神东煤炭集团生产技术管理制度汇编 12、煤矿防治水规定 13、神东煤炭集团石圪台煤矿本质安全管理体系风险管理手册 14、22上203综采工作面通风系统图(石圪台煤矿通风科发) 15、神东煤炭集团石圪台煤矿管理制度汇编 16、采掘工作面作业规程管理办法 17、神东煤炭集团石圪台煤矿定期考核评分标准 18、神东煤炭集团石圪台煤矿员工不安全行为管理手册 19、神东煤炭集团公司综连采工作面动态达标标准 20、石圪台煤矿综采工作面作业规程编制说明 21、预防综采工作面冒顶措施补充规定 22、预防综采工作面冒顶专项措施 第二章 采煤方法 第一节 工作面巷道布置 22上203工作面Ⅱ段为左工作面,22上203辅运顺槽(5.02.2m)承担进风、运料和行人任务;22上203胶运顺槽(5.02.2m)承担着运煤、进风和行人任务,转载机、破碎机、移变、泵站、电气列车、顺槽皮带机布置在胶运顺槽,机轨合一。22上203回风顺槽(5.02.2m)承担运料、行人和回风任务。 巷 道 名 称 长(m) 宽高(m) 支护形式 用 途 22上203辅运顺槽 446 5.02.2 锚杆钢筋网片锚索 进风、运料、行人 22上203胶运顺槽 446 5.02.2 锚杆钢筋网片锚索 进风、运煤、行人 顺 槽 联 巷 15 5.02.2 锚杆钢筋网片锚索 通风、调车等 22上203回风顺槽 449.4 5.22.2 锚杆钢筋网片锚索 回风、运料、行人 巷道顶板采用锚杆、锚索加金属网联合支护,巷道规格、支护形式见表2-1。 表2-1 巷道支护型式及规格表 附图2-122上203综采工作面Ⅱ段巷道布置图 第二节 采煤方法及回采工艺 一、采煤方法的选择 22上203工作面Ⅱ段煤层平均厚度2.0m,倾角1~30,工作面沿煤层倾斜布置走向推进,采高2.0m。采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法,一次采全高,全部垮落法管理顶板。 二、工作面设备配备 综采工作面设备配套应依据以下原则 1、设备配套生产能力大于工作面设计生产能力,一般二者之比为1.5~2.0; 2、设备生产能力大于配套生产能力; 3、设备寿命大于配套工作寿命; 4、设备可靠性大于配套工作可靠性; 5、外围环节配套能力大于工作面配套生产能力。 液压支架支撑高度和工作阻力必须符合工作面要求,乳化液泵站额定压力必须满足液压支架初撑力,喷雾泵站压力与流量必须满足采煤机等冷却喷雾水用量;电气设备必须灵活可靠满足各用电设备要求。皮带机布置在22上203胶运顺槽内,作为主要运输设备,设备列车布置在22上203胶运顺槽,放于临时轨道上,由里往外依次为绞车、开关车、电缆车、工具车(两台)、高压过滤器车、乳化液箱(两台)、乳化泵(四台)、喷雾水箱、喷雾泵(三台)、11开关、泵控制器、控制台、33开关、1140移变、3300移变(两台)、660移变、空压机、清水过滤器、高压接线盒、电缆车(三台)、油箱、光缆车、绞车、绞车开关、空车,临时轨道长度为200m,单轨吊铺设150m。 见图2-222上203综采工作面Ⅱ段设备布置图 各设备的主要性能及其技术特征 (1)表2-2 7LS1A/LWS632型采煤机主要技术特征 采高范围(mm) 1500~3300 生产能力(t/h) 2000 供电电压(V) 3300 总装机功率(kw) 1162 滚筒直径(mm) 1500 滚筒截深(mm) 865 机身高度(mm) 1078 滚筒转速(r/min) 39 牵引功率(kw) 290 整机重量(t) 61.5 泵电机(kw) 211 截割功率(kw) 2480 生产日期 2007年 生产厂家 Joy (2)工作面运输机选用天地奔牛公司生产的21000kw设备一套,该机采用中双链布置,机头,机尾驱动,水冷却,链条强度大、寿命长,其技术特征见表2-3。 表2-3 运输机主要技术特征表 输送量(t/h) 2500 链速(m/s) 1.69 电机电压等级(V) 3300 电机功率(kw) 21000 圆环链规格 φ42146 卸载方式 交叉侧卸 中部槽长宽高(mm) 17561000372 槽联接方式 哑铃销联接 整机重量(t) 630 溜槽内宽(mm) 1000 生产厂家 天地奔牛 3 转载机选用天地奔牛生产的转载机,其技术特征见表2-4。 表2-4 转载机主要技术特征表 转载机长度(m) 30 链速(m/s) 2 爬坡角度() 10 链中心距(mm) 500 圆环链规格 38126 电机功率(kW) 375 电压(V) 1140 减速器速比 20.8231 输送能力(t/h) 2500 生产厂家 天地奔牛 (4)破碎机选用天地奔牛生产的破碎机,其技术特征见表2-5。 表2-5 破碎机主要技术特征表 破碎能力(t/h) 3500 电机功率(Kw) 375 最大输入粒度(mm) 长度不限 12001350 电压(Kv) 1140 机器总重(t) 破碎锤头数(个) 16 尺寸长宽高(mm) 38503640 1555 生产厂家 天地奔牛 5 液压支架选平顶山煤机厂生产的ZY9200/12.3/22.3D型二柱掩护式液压支架,共181台,其中工作面中间支架172台,机头、机尾端头支架共7台,过渡架2台。该支架支撑能力强,可实现双向邻架、成组顺序、手动操作等功能,其技术特征见表2-6。 表2-6 液压支架主要技术特征表 工作阻力(KN) 9200 支撑高度(mm) 1230~2230 支架中心距(mm) 1750 移架步距(mm) 865 初撑力(bar) 252 支架重(T) ≤29 操作方式 PM32邻架操作 泵站压力(bar) 315 生产厂家 平顶山煤机厂 屈服载荷(bar) 462bar 推溜力(KN) 557kN 数 量(台) 181 支护强度(MPa) 1.05~1.25 拉架力(KN) 230kN (6)乳化液泵采用RMI公司生产的S375型柱塞泵,其技术特征见表2-7。 表2-7 乳化液泵主要技术特征表 型号 S375 电机电压v 1140 流量(L/min) 430 重量t 4.14 额定压力bar 375 额定转速rpm 450 电机功率kw 280 活塞数量(个) 3 液箱额定容量(L) 24580 生产厂家 RMI公司 (7)喷雾泵选用RMI公司生产的S300型柱塞泵,该系统压力大流量大,寿命长,技术特征见表2-8。 表2-8 喷雾泵主要技术特征表 型号 S300 电机电压v 1140 流量(L/min) 517 重量t 2.33 负载压力bar 145 额定转速rpm 475 电机功率kw 160 活塞数量 3 液箱额定容量(L) 5349 生产厂家 RMI公司 (8)工作面的其他设备参数 表2-9 22上203工作面Ⅱ段其它设备参数 序号 设备名称 型 号 单位 数量 生产厂家 1 移动变压器 KBSGZY-2500KVA/10/3.3 台 1 中联 2 移动变压器 KBSGZY-1600KVA/10/3.3 台 1 中联 3 移动变压器 KBSGZY-2500/10/1.2 台 1 中联 4 移动变压器 KBSGZY-315/10/1.2/0.69 台 1 中联 5 组合开关 KJZ3-1500-9/3.3 台 1 联力 6 组合开关 KJZ-1500-11/1.14 台 1 联力 7 照明综保 ZBZ-4.0 台 3 电光 8 真空磁力起动器 QBZ-80/1140660V 台 2 电光 9 工作面保护 KTC101系列 部 1 天津华宁 10 高压过滤站 80u 台 1 天玛 11 慢速回柱绞车 JDHB-20S 台 2 徐州矿山设备 12 矿用隔爆型照明灯 DGS35/127L(A) 盏 59 山东华鼎 (10)另选天津华宁TK200通讯控制系统一套。 三、工作面生产工序 22上203综采工作面Ⅱ段生产工序可简述为双滚筒采煤机割煤、装煤,依次由运输机、破碎机、转载机、皮带输送机运煤,采用液压支架支护,实现落煤、装煤、运煤、支护等整个回采过程。 (一)割煤工序 正常割煤工序为采煤机前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,双向割煤,每割一刀煤,支架溜子推移一个步距为完成一刀煤,一个循环往返一次割两刀煤。 (二)进刀方式 本工作面采用端头斜切进刀,以机尾进刀为例。采煤机割到机尾端头后,将左滚筒降至底板,返回进行斜切进刀,返刀距离35m,同时液压支架滞后采煤机跟机移架,如附图2-3a所示;直到走完弯曲段进入溜子的直线段,然后向机头方向依次将溜子推直,如附图2-3b所示;采煤机升起左滚筒沿溜子机尾方向运行割三角煤,如附图2-3c所示;割完三角煤采煤机割煤返回,然后进行正常割煤,完成采煤机的进刀如附图2-3d所示。采煤机在机头的进刀方式同在机尾进刀方式相同,方向相反。 溜子弯曲段长度为18m,采煤机全长为8.5m,因此端头斜切进刀进刀距离确定为 D2 L煤机 L弯曲 式中D 进刀距离,m; L煤机采煤机机身长,最大长度为8.5m; L弯曲运输机弯曲段长度,取18m D28.51835(m),进刀距离取35m。 附图2-3采煤机进刀方式示意图 (三)移架工序 移架为依次顺序移架,针对22上203综采工作面Ⅱ段在采空区下回采的特殊情况液压支架滞后采煤机后滚筒2~3架的距离依次跟机移架;当顶板来压、破碎时,应追机移架,支架滞后前滚筒1~2架,当煤机割煤速度快时采用隔一架拉一架的方式跟机移架,防止漏矸。移架步距均为0.865m。 (四)推溜工序 推溜滞后移架点不小于10架,必须保证滞后采煤机不少于18m的弯曲段距离。推溜步距0.865m。 当煤机由端头向工作面返空刀至少18m时,使用双向邻架和手动推溜时,至少有两人由端头向工作面逐次推进;使用成组(15架)推溜时,先在端头架设好推溜起点,在其操作范围内操作推溜。移架时,应滞后采煤机后滚筒2~3架进行(顶板破碎时应追机作业),推移运输机时,应滞后采煤机后滚筒10~12架,并且推移千斤顶同时逐次推出,推移后的弯曲段不得少于18m,最大水平弯曲1~2,垂直弯曲不超过3,严禁从两头向中间推溜,以免造成溜子中间鼓起搭桥。 (五)采煤技术要求 根据22上203综采工作面Ⅱ段地质条件,工作面采用双向割煤工艺。 双向割煤工艺简述为正常割煤时前滚筒割顶煤、后滚筒割底煤,往返一次割两刀,工作面采用端头斜切进刀,进刀长度为35m。 采煤技术要求 1、采煤机割至机头、机尾时,工作面顶板到顺槽顶板必须有一过渡段(端头12架范围内与巷道顶底板平齐),以满足液压支架支护要求。 2、端头割煤时从工作面顶板到顺槽顶板逐渐降低采高,直到和顺槽顶板衔接,并且保证过渡段的平缓,以利于液压支架接顶严密,过渡段长不小于20m,过渡段坡度小于30。 3、割机头、机尾三角煤时,必须保证将三角煤割透,保证顺槽底板到工作面底板平缓过渡,三角煤割不透,容易发生机头、机尾过渡槽翘起事故。 4、正常回采时采高为2.0m;根据工作面冲刷情况沿顶板或底板回采。初采阶段采高2.0-2.1m。工作面回采期间要观察12203与12204顺槽煤柱对应支架及煤壁压力情况。若压力持续较大则相应区域采高2.1m,压力正常采高2.0m。工作面回采时卧底量一次不得超过100mm,不得连续两刀卧底,即卧底一刀,平推一刀。 5、顶底板要割平,不能留有台阶(超过100mm),底板留有台阶或不平会使推溜困难,同时顶底板不平会使支架接顶效果不好,仰俯角过大易造成空顶冒顶或采煤机滚筒割顶梁事故。 6、必须保证采煤机滚筒截齿符合规定要求,割煤时如发现截齿丢失、严重磨损等现象等于或超过10时,必须更换截齿。 7、工作面遇有坚硬夹矸、较大断层等情况煤机截割困难时,必须采取放震动炮措施,不得用采煤机强行截割。 8、运输机机头必须有看守人员,防止大块煤在机头堆煤和卡死破碎机。 9、必须保证运输机的平整,不得出现飘溜、凹溜或局部起伏太大的现象。 10、运输机在推移后必须保证成一条直线。 11、每一刀煤运输机机头、机尾推进度必须保持一致,且必须保证推移步距为0.865m,以确保截深、产量和工程质量(调整工作面加甩刀除外)。 12、推移运输机时,不得出现急弯,除弯曲段其余部分不准出现弯曲。 13、液压支架的移架步距应保持在0.865m,以确保截深、产量和工程质量。移架时,保证支架到位,梁端距应保持在340mm。 14、拉架时必须使支架保持一条直线。 15、工作面生产过程中支架工必须及时拉架,拉架距采煤机后滚筒2~3架,如果顶板压力较大或有冒顶危险时,应及时追机拉架,以防止顶板继续冒落。 16、移架过程中如发生顶板破碎冒落时,应及时超前拉架,以防止顶板继续冒落。 17、移架时,要保证支架移到位,梁端距应保持在340mm以内。梁端距过小会造成采煤机滚筒割支架前探梁,梁端距过大会造成空顶或冒顶。 18、移架过程中要及时调整支架形状,如发生倒架、咬架现象,需在移架过程中及时调整。 19、推移工作面运输机时,必须距采煤机后滚筒10~12架后进行。 20、若推溜困难时,不应强推硬过,必须查明原因将问题处理后再推溜。 (六)支护方式 工作面采用两柱掩护式液压支架进行支护。控顶距分为最大控顶距和最小控顶距。由液压支架的顶梁长度L1、端面距L2及采煤机的实际截深S决定。本工作面液压支架的顶梁长度为4473mm,端面距为340mm,煤机的实际截深为0.865m,则 最大控顶距Lmax=L1+L2+S=4473+865+340=5678mm 最小控顶距Lmin=L1+L2=4473+3404813mm 其中 L1 顶梁长度,为4473mm L2 端面距,为340mm S 截深,为865mm 附图2-4 22上203工作面Ⅱ段控顶距示意图 1、移架的注意事项 (1)拉架时必须使支架保持一条直线。 (2)工作面液压支架必须及时拉架,拉架距采煤机后滚筒2~3架。 (3)移架过程中如发生顶板破碎、冒顶时,应及时超前拉架,支架滞后前滚筒1~2架,以防止顶板继续冒落。 (4)移架时,要保证支架移到位,端面距应保持不超过340mm。 (5)移架时支架可下降150~200mm,以移动支架为原则,在破碎顶板下必须带压移架,移架过程中应随时调整支架。 2、支架操作的基本要求 (1)快移架及时、迅速,做到少降、快拉。 (2)正支架定向前移,不上下歪斜,不前倾后仰。 (3)够每次移架要移到位,支架移过后要成一直线。 (4)匀支架间距要按规定保持均匀。 (5)平要使顶梁和底座平整地和顶底板接触,力求受力均匀。 (6)紧使顶梁紧贴顶板,移架后支架必须达到足够的初撑力。 (7)严架间空隙要挡严,侧护板要保持正常工作状态。 (8)净将底板上的浮煤,浮矸清理干净,保证支架和运输机顺利前移。 四、工作面正规循环作业方式 (一)工作制度和作业方式 工作制度采用“三八制”作业,其中一班检修,两班生产。 (二)工序安排 采用正规循环作业方式即割煤、移架、推溜为全过程,采煤机前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,端头斜切进刀,双向割煤的循环方式。日进10刀,截深0.865m,日进8.65m;2个生产班每班割煤5刀,检修班全班检修。具体安排如下 早班8 00 1600为检修班; 中班1600 2400为第一个生产班; 夜班0 00 8 00为第二个生产班。 生产过程中岗位工执行动态点检,如有疑难问题检修工随时下井处理。 (三)生产日劳动定额的确定 1、采煤机每班进刀数的确定 N K(60T-t1)/(L/Vt2) 其中T 每班工作小时数,8小时; t1 工作面设备班间保养及准备时间,生产班取40 min; t2 每刀的辅助时间,20 min; K 割煤方式系数,单向割煤取2,双向割煤取1; V 采煤机割煤实际运行平均速度,4.6m/min; L 工作面长度,310.4m。 N生产班 1608-40/(310.4/4.620) 5刀 2、每班劳动定额 每刀煤产量 Q1 LSMγ 310.40.8652.01.28 687.4(t) 其中 M 采高,2.0m; γ 容重,1.28t/m3; L 工作面长度,310.4m; S 截深,0.865m。 日产量Q Q1N 653.010 6874(t) N每天割煤刀数,10刀。 3、每月劳动定额 Q全月 N全月Q 27.56874 189035(t) 附图2-522上203综采工作面Ⅱ段正规循环作业图表 第三节 生产系统 一、运输系统 (一)运煤系统能力确定及系统介绍 按正规循环作业每天割煤10刀,出煤6530吨,生产时间为16小时,则每小时的出煤量为6530/16408.1吨/小时,而采煤机及三机系统的小时运输能力均在2000吨以上,故满足要求。采煤机、刮板运输机、破碎机、转载机的具体参数见第二章。 (二)运煤系统 采煤机破煤→工作面刮板运输机→转载机、破碎机→22上203胶运顺槽胶带输送机→22上煤北翼集中主运大巷皮带→22煤胶带大巷皮带→主井皮带→上仓101皮带→配仓皮带→地面原煤仓。 (三)辅助运输系统(运料、行人系统) 采用无轨胶轮车进行材料、设备、上下人员的运输。回风顺槽非防爆车辆严禁入内。 (1)入井路线 路线一地面→1号辅运平硐 →12煤辅运大巷→22煤辅运大巷→22上煤北翼集中辅运大巷→22上203辅运(回风)顺槽→工作面。 路线二地面→1号辅运平硐 →22煤辅运大巷→22上煤北翼集中辅运大巷→22上203辅运(回风)顺槽→工作面 (2)升井路线 路线一工作面→22上203辅运(回风)顺槽→22上煤北翼集中辅运大巷→22煤辅运大巷→2号辅运平硐→地面。 路线二 工作面→22上203辅运(回风)顺槽→22上煤北翼集中辅运大巷22煤辅运大巷→12煤辅运大巷→2号辅运平硐→地面。 附图2-622上203综采工作面Ⅱ段运输系统图 二、通风系统 (一)叙述通风系统 石圪台煤矿采用抽出式通风方法,中央分列通风方式,22上203工作面采用“UI”型通风方式。具体通风线路为 新鲜风流 风流一地面→1号副平硐(2号副平硐、1号副斜井、2号进风斜井)→12煤辅运大巷→22煤辅运大巷→22上煤北翼集中辅运大巷(22上煤北翼集中主运大巷)→22上203辅运顺槽(22上203胶运顺槽)→工作面。 风流二地面→1号副平硐(2号副平硐)→22煤辅运大巷→22上煤北翼集中辅运大巷(22上煤北翼集中主运大巷)→22上203辅运顺槽(22上203胶运顺槽)→工作面。 风流三2号进风斜井→12煤辅运大巷→22煤辅运大巷→22上煤北翼集中辅运大巷(22上煤北翼集中主运大巷)→22上203辅运顺槽(22上203主运顺槽)→工作面。 乏风风流工作面→22上203工作面回风顺槽→22上煤北翼集中回风大巷→22煤回风煤门→回风立井→地面。 (二)工作面配风量计算 根据煤矿安全规程和神东煤炭集团“一通三防”管理实施细则中的有关规定,回采工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。 (1) 按回采工作面回风流中瓦斯的浓度不超过0.8%的要求计算 Q采1000.161.2019.2(m3/min) 式中 Q 采回采工作面实际需要风量,m3/min; q采回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量,本工作面为16m3/min; K CH4采面瓦斯涌出不均衡通风系数(正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值,本工作面取1.2)。 2 按气象条件及工作面最优排尘风速计算 Q采60V采S有效K采高K采长 综采工作面的有效断面积可用下式计算 S有效 1/2(LmaxLmin)MK1/2(5.6784.813)2.00.77.3437 m2 式中 Lmax、Lmin综采面最大、最小控顶距,分别为5.678m和4.813m ; M 综采面最大采高,取M2.0m; K 断面利用率,取0.7。 式中 Q采采煤工作面需要风量,m3/min; V采采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表2-13中选取,1.0m/s; S有效采煤工作面的平均有效断面积,7.3437m2; K采高采煤工作面采高调整系数,具体取值见表2-14,取1.1; K采长采煤工作面长度调整系数,具体取值见表2-15,取1.4; 60 单位换算产生的系数。 表2-13 采煤工作面进风流气温与对应风速 采煤工作面进风流气温(℃) 采煤工作面风速(m/s) <20 1.0 20~23 1.0~1.5 23~26 1.5~1.8 表2-14 K采高采煤工作面采高调整系数 采 高m <2.0 2.0~2.5 >2.5及放顶煤面 系数K采高 1.0 1.1 1.2 表2-15 K采长采煤工作面长度调整系数 回采工作面长度m 长度风量调整系数K采长 <15 0.8 15~80 0.8~0.9 80~120 1.0 120~150 1.1 150~180 1.2 >180 1.30~1.40 Q采601.07.34371.11.4678.55m3/min 3)按工作面同时工作的最多人数计算, 每人供风≮4m3/min Q采4N (m3/min) 工作面正常生产时,工作面作业人数为检修班和零点班交接班时人员最多且人数最多不超过50人,计算风量时按工作面同时作业最多人数50人计算。 Q采4N450200(m3/min) (3)风速验算 Q2 60V1S 600.2510.49m3/min157.35(m3/min) 式中 Q2 工作面最小配风量,m3/min; V1 煤矿安全规程要求最低风速,0.25m/s; S 工作面断面面积,m2; Q3 60V2S 604.010.49 2517.6(m3/min) 式中Q3 工作面最大配风量,m3/min; V2 煤矿安全规程最高允许风速,4.0m/s; S 工作面平均断面面积,10.49m2。 经验算,风量678.55 m3/min配置满足要求,符合煤矿安全规程规定。 附图2-7 22上203综采工作面Ⅱ段通风及监测监控系统图 三、供电系统 (一)、供电系统 工作面供电电源由两趟MYPTJ395电缆通过中央2号变电所输入。两趟MYPTJ395电缆通过移变列车处两个高压接线盒分成4路供给KBSGZY- 1600/10/3.3、KBSGZY- 2500/10/3.3、KBSGZY-2500/10/1.14、KBSGZY- 315/10/0.66四台移变。 KBSGZY- 1600/10/3.3 移变给采煤机供电。 KBSGZY- 2500/10/3.3 移变给三机运输机供电。 KBSGZY-2500/10/1.14移变给泵站及转载机、破碎机供电。 KBSGZY- 315/10/0.66移变给工作面排水系统和照明系统供电。 (二) 电源及负荷 综采工作面用电设备负荷统计如下 序号 设备名称 规格型号 电动机额定容量KW 安装台数 工 作 台 数 额定电压V 设备容量KW 1 采煤机 7LS1A –LWS632 1162 1 1 3300 1162 2 刮板输送机 SGZ1000/21000 1000 2 2 3300 2000 3 转载机 SZZ1200/400 375 1 1 1140 375 4 破碎机 PLM43500 375 1 1 1140 375 5 乳化液泵 YBS-375 280 4 2 1140 1120 6 喷雾泵 YBS-375 160 3 1 1140 480 7 回柱绞车 JH-20T 22 2 2 660 44 8 潜水泵 BQS15/30-4/B 4 12 6 660 48 9 工作面照明灯 DGS35/127L 0.035 60 50 127 2.1 10 煤电钻 MZ-12A 1.2 1 1 127 1.2 11 空压机 MLGF3.6 22 1 1 660 22 电气设备布置见图2-8。 附图2-822上203综采工作面Ⅱ段供电系统图 (三)变压器选型校验 (1)校验向采煤机供电的3300V移动式变电站 采煤机供电的3300V移动式变电站型号为 KBSGZY-1600/10/3.3 移变视在容量计算为 对于综采面COSφPj0.7 需用系数KX0.51 Pα为总电机功率数1162KW 选用KBSGZY-1600/10型矿用隔爆移动式变电站一台,其额定容量SN.T1600KVA;额定电压为10/3.3KV,满足要求。 (2)校验向运输机供电的3300V移动式变电站 采煤机供电的3300V移动式变电站型号为KBSGZY-2
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