采煤工作面作业规程.doc
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1、黑龙江科技大学综 合 实 验班 级: 采矿10-5班 姓 名: 指导教师: 张俊文 矿业工程学院2023年12月23日东荣煤矿采煤工作面作业规程 采煤工作面名称:18#煤层综采工作面 编 制 人: 批 准: 编制日期:2023年12月23日目 录目 录第一章 概况11.1 工作面位置及井上下关系11.2 本区煤层具体特性及顶底板情况11.3 地质构造情况21.4 水文地质情况21.5 影响回采的其他因素21.6 储量及其服务年限3第二章 采煤方法42.1 巷道布置42.1.1 采区走向长度42.1.2 区段长和区段数目42.1.3 采区形式42.1.4 采区上(下)山的数目和位置42.1.5
2、区段平巷的布置42.1.6 联络巷道的布置42.2 采煤工艺42.2.1 工艺顺序52.2.2 落煤52.2.3 装煤52.2.4 运煤52.2.5 工作面支护52.3 采煤方法52.3.1 采煤机的进刀方式52.3.2 工作面循环生产能力62.4 设备配置72.4.1 采煤机类型72.4.2 液压支架类型72.4.3 刮板输送机选用2部82.4.4 桥式转载机一部82.4.5 可伸缩胶带输送机一部8第三章 底板控制9 3.1 液压支架的校核及顶地板情况93.2 乳化液泵站93.3 工作面顶板控制93.3.1 正常生产时期顶板控制103.3.2 支护的规定103.4 运送巷 轨道巷端头支护及其
3、顶底板控制103.4.1 支护规定:103.4.2 工作面端头及安全出口管理113.4.3 支柱的使用数量及存放管理11 3.5 矿压观测113.5.1 矿压观测内容113.5.2 矿压观测方法113.5.3 支护质量监测123.5.4 矿压观测时间规定12第四章 生产系统134.1 运送134.1.1 运送设备及运送方式134.1.2 推移刮板输送机的方式134.1.3 运煤路线134.1.4 通风路线及附图134.2 一通三防 与安全监控144.2.1 风量计算144.3 瓦斯防治204.3.1 瓦斯检查204.3.2 瓦斯监测204.3.3 综合防尘系统214.4 排水224.4.1 设
4、备选型224.4.2 排水系统路线224.4.3 防治水措施224.5 供电系统224.5.1 供电系统224.6 通讯照明系统23第五章 劳动组织和重要经济技术指标245.1 循环作业方式245.2 正规循环组织措施:24第六章 安全技术措施276.1 一般措施276.2 顶板管理286.3 “一通三防”296.4 运送管理296.5 机电设备326.6 其 它37致 谢39参考文献40第一章 概况1.1工作面位置及井上下关系 双鸭山东荣二矿西二采区,西部以人工边界为界,东部以断层F24为界,下部标高-250m,本采区走向长度平均约为1600m,总面积2.599km2,采区东西边界各设立30
5、m保护煤柱,区段之间不设保护煤柱。本设计采区为东荣二矿采区18#煤层设计,共有1层设计可采煤层,平均总厚度为1.8m, 设计采区的可采储量为 495.8万吨。服务年限为5.4a。 1.2本区煤层具体特性及顶底板情况采区可采煤层为18#层,其煤层赋存情况如下:18层直接顶60m粉砂质泥岩。底板为7.6m粉砂质泥岩。 图1-1煤层综合柱状图1.3地质构造情况本采区位于三江盆地的西部,三江盆地是中生代以来的一个断层凹陷地,区域构造属新华夏系第二隆起带,北段由一些北东向展布的次一级隆起带和凹陷带组成,本井田属盆地内的绥滨-集贤凹陷带。 本采区的区域构造重要受新华夏系和北西向构造应力场的控制,又前者派生
6、的次级构造占明显优势,本区重要断层为F10 。 1.4水文地质情况 1、采区内各地段的水文地质特性各有不同,现分述如下:第四系孔隙含水层,全井田广泛发育,除山坡地区较薄外,其余均很厚,由南向北逐渐增厚,水的重要补给来源是大气降水和山区地下水,涌水量0.7057L/sm。第三系孔隙含水层在井田内广泛分布,其厚度发育规律为由东南向西北逐渐增厚,向东便薄,涌水量为0.0010.83L/sm。煤系裂隙含水带,本含水带是直接充水含水层,它与第三系有水力联系,但很薄弱。基底岩层裂隙水:分布与低山和丘陵地带,由花岗岩安山岩,及变质岩组成,对煤系裂隙水带补给量甚微,并且对矿床水无影响。2、井田内的重要隔水层有
7、第四系顶部黏土,亚黏土,中部黏土,亚黏土层和第三系泥岩,砂岩层。3、地面水及各含水层之间的关系本采区煤系裂隙水补给条件较差,富水性较小,采区在开采过程中,排水将以疏干煤系风化裂隙带的储水量为主,开采初期,矿井涌水量增大,随着开采的不断进行,水的静储量逐渐消耗,矿井的涌水量会逐渐减小,并趋于相对稳定状态。本井田最大涌水量285.06m3/h,正常涌水量86.75m3/h。1.5影响回采的其他因素 1. 瓦斯该采区属于低瓦斯采区,随着开采深度的增长,瓦斯赋存条件差。 2. 煤尘爆炸性根据2023年瓦斯鉴定资料,爆炸指数在25.3%53.7%,煤尘具有爆炸危险性。3. 煤的自然性煤层属低硫煤层,不易
8、自燃,着火点温度为356-370。 1.6储量及其服务年限储量计算公式为:/cos18储量(t)面积(m2) 厚度(m) 容重(t/m3)通过计算的采区的工业储量为/cos18 =2599339.881.81.4/cos18 =6887431.38(t) 可采储量Z=(Zc-P)C=4958950.59t 可采储量,t; 工业储量,t; 永久煤柱损失,t; 采区回采率。 1. 各煤层在采区边界处留设30m煤柱,井田境界留设20m保护煤柱。 2.老窑式或旧采区边界及断层两侧留设15-20m保护煤柱。结合本采区的具体情况按以上方法可计算得到采区服务年限T与采区生产能力A的关系如下: 通过计算的采区
9、服务年限为5.4第二章 采煤方法2.1巷道布置2.1.1采区走向长度 通过实际勘探结果拟定采区走向长度为1800m,倾向长度为1000m。 2.1.2区段长和区段数目设计后得出区段长为180m,采区共划分为5个区段进行开采。2.1.3采区形式根据采区中煤层的间距和设备采区的形式选择煤层群开采联合布置,煤层群联合布置采区上山布置在煤层群下部以便巷道的维护和减少压煤量。2.1.4采区上(下)山的数目和位置布置三条上山(一条运送上山,一条轨道上山,一条通风上山),三条上山大体布置位于采区走向右侧,各条上山间距大体留设为20m。2.1.5区段平巷的布置 本采区采用沿空留巷2.1.6联络巷道的布置 采用
10、在上山处开掘回风石门和运送石门导入工作面,进行正常的通风运料及运煤工作。以及一些绕道和车场的布置。2.2采煤工艺 为了合理选择采煤方法和拟定采区巷道布置,通过具体研究煤层的赋存条件,并对生产矿井使用的采煤方法进行认真的分析,决定采用走向长壁综合机械化采煤工艺。本设计采区采用单翼布置,单翼开采。2.2.1工艺顺序采煤机端头进刀割煤移架推移输送机采煤机在机尾进刀割煤移架推移输送机。2.2.2 落煤使用双滚筒采煤机割煤,双向割煤往返两刀,上行割煤、移架、推移输送机,下行反复上行时的工序,截深为0.8m。2.2.3 装煤采煤机双螺旋滚筒配合SGZ-630/220 刮板输送机装煤。2.2.4 运煤运煤采
11、用SGZ-630/220刮板输送机装煤,SZZ-630/90转载机,SSJ-1000/125型胶带输送机。2.2.5 工作面支护液压支架采用ZZ4000/17/35,平均采高是1.8m,循环进度为0.8m。2.3 采煤方法2.3.1 采煤机的进刀方式 采煤机进刀方式采用工作面端头割三角煤斜切进刀,割煤深度为0.8m。a)、割煤起始b)、斜切并移直输送机c)、割三角煤d)、正常割煤2.3.2工作面循环生产能力一个采煤工作面产量(Mt/a)可由下式计算:式中 采煤工作面的长度,m;工作面推动度,m/a;煤层厚度或采高,m; 煤的密度 ,t/ m2;采煤工作面采出率,中厚煤层取95%。本设计回采工作
12、工艺为综采,一个采煤工作面产量Ao=1804.81.81.40.95=2068t/d 2.4设备配置2.4.1采煤机类型 根据本采区的地理条件、经济条件、煤层赋存条件及本采区的落煤方法,本采区设计生产能力,工作面作业形式等选用MG200-W型采煤机。采煤机技术参数看采煤机技术参数表41表21 采煤机技术参数表采煤机MG200-W总重21t,采高(m)1.42.7机面高度(mm)1174适应煤质硬度F=1-3最大卧底量(mm)240煤层倾角()30电动机型号DMB-200S/200截深(mm)630/800电动机功率(kw)200滚筒直径1250电动机台数(台)1牵引形式无链 灭尘方式内、外喷雾
13、牵引力(KN)250电压660v/1140v牵引速度(m/min)05.5生产厂商山东安信集团2.4.2 液压支架类型ZZ4000/17/35液压支架的特性参数详见表4-2:表2-2 ZZ4000/17/35型支架参数表型号ZZ4000/17/35运送尺寸(mm)567314201700煤层倾角25煤层厚度1.73.5 m中心距1.5m初撑力1884kN对底板比压2.5MPa支护高度1.73.5 m支架类型支撑掩护式厂家平阳机械厂2.4.3 刮板输送机选用2部SGZ-630/220,输送量450t /h,刮板链为双边链,中部槽尺寸:长1500mm,宽630mm,高252mm。2.4.4 桥式转
14、载机一部SZZ-630/90,运送能力600t/h,可延伸长度28m,,刮板间距630mm,溜槽宽度,长:1500mm,宽630mm,高222mm。2.4.5 可伸缩胶带输送机一部SSJ-1000/125型可伸缩带式输送机运送能力630t/h,输送长度1000m,输送带选用维尼龙,宽度1000mm,带速2m/s,与转载机接头最大长度12m,贮带长度50m.第三章 底板控制3.1液压支架的校核及顶地板情况本工作面的端头支护选择迈步走向抬棚支护,工作面选择ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架。 1、经验计算支护强度 t89.81hr =89.813.02.6 =612.144(kNm2) 2、
15、最大平均支护强度=392.4(kNm2)。 3、选择工作面支护强度392.4(kNm2)612.144(kNm2),因此工作面支护强度应大于612.144(kNm2)。 根据工作面顶底板条件,及液压支架的支撑能力可以有以下的一些参数。工作面顶底板条件已在上面的论述中出现在这里不再叙述,工作面液压支架的参数:支撑高度为1.7 3.5 m , 适合煤层厚度为 3m 以内,倾角小于25度。工作面最大控顶距为6800,最小控顶距为6000。 3.2乳化液泵站注液枪在使用时不准对准别人,以防止误伤人,枪口必须使用密封圈,注液时先将液压阀注液口清洗干净,防止煤粉进入单体缸内。泵站设两台MRB125/31.
16、5型乳化液泵,必须保护每台完好,一台供液,一台备用,泵站出口压力不得低于19.6兆帕。泵站司机必须通过专业培训,考试合格后持证上岗,严格按操作规程作业,乳化液泵启动后要注意声音是否正常,泵盖要封严,防止煤尘杂物进入水箱,3.3工作面顶板控制表3-1 ZZ4000/17/35 型支架参数表型号ZZ4000/17/35运送尺寸(mm)567314201700煤层倾角25煤层厚度1.73.5 m中心距1.5m初撑力1884kN对底板比压2.5MPa支护高度1.73.5 m支架类型支撑掩护式厂家平阳机械厂3.3.1正常生产时期顶板控制采用追机移架的方式对顶板采用即使支护的方式,在采煤机割煤后采用先移架
17、,在推移刮板输送机,但是考虑到我所设计矿井的顶底板的实际情况我采用:采用分组交错式移架方式。3.3.2支护的规定上、下端头采用十字顶梁配合单体液压支柱进行支护,根据端头空间大小采用相应的十字顶梁支护端头顶板,当其与排头支架间隙大于0.5m时,应使用一对走向抬棚一梁三柱支护顶板,抬棚选用3.5m长的12号工字钢。上、下端头应支设切顶密集支柱,在排头架的掩护梁尾处支设一排,以便于转载机尾的维护和两端头放煤的安全性。端头不得出现空载的十字顶梁,跨溜头、溜尾要使用一对抬棚支护。端头支护的前移、支设应在端头支架移架完毕并达成初撑力后方可进行。3.4运送巷 轨道巷端头支护及其顶底板控制3.4.1支护规定:
18、工作面轨道 运送巷的超前支护均采用DE28-25/100G型单体液压支柱配合型铰接顶梁支护,支护距离不少于20m,双排不低于10m.超前支护以外的巷道出现煤壁片帮时应及时打点柱支护,顶板破碎时扶棚铺笆支护。3.4.2工作面端头及安全出口管理工作面机头处采用四对八根3.2m长的型钢梁做抬棚。机尾使用2对四根3.3m长型钢梁做抬棚,沿走向架设,每对抬棚联锁交替迈步前进,相邻两组间距0.8m,每根型钢梁下不少于4根单体。梁上刹杆均匀摆开,顶网向硬帮梁端头下垂0.4m,上、下两网与工作面缺口端头搭接不得小于0.5m,硬帮梁端头见梁给柱。3.4.3支柱的使用数量及存放管理1、工作面两巷超前20m,实行四
19、、二排管理,即煤壁向外10m,采用四排单体液压支柱和铰接顶梁配套使用,10-20m打双排单体支柱,支柱打在原棚梁下并拴好防倒绳。 2、工作面两巷木棚边采边翻,不准超前翻棚。 3、工作面上、下两巷必须保持畅通,清洁,行人安全,物料码放整齐,各种管线吊挂平直,定期清扫煤尘和浮煤,保证巷道净断面不小于8m。3.5矿压观测3.5.1矿压观测内容综采工作面的矿压观测研究内容重要有:支架阻力观测、支架活柱缩量观测、巷道围岩变形观测、巷道围岩表面位移观测、顺槽超前支护范围内单体液压支柱阻力观测以及支护质量动态监测。根据观测结果对工作面顶板及顶煤活动规律、来压特性,工作面支架受力特点,支架对顶煤的适应性和控制
20、效果,超前支承压力影响范围和分布特点,顶板、煤层稳定性,工作面支护质量等进行定期分析,并进一步了解煤、岩体力学参数等基础数据。3.5.2矿压观测方法(1)工作面的矿压观测工作面每架安装一组一架三表,监测支架立柱的阻力情况。每班工人在操作支架时都必须将支架升实,保证支架的初撑力。每班验收员对支架的初撑力情况进行检测并记录。(2)巷道的矿压监测两巷道的单体液压支柱的压力监测采用单体测力计进行监测,检修班打完超前支护后,有验收员对初撑力进行测量,生产班验收员对端头及超前维护的单体初撑力进行测量并记录。3.5.3支护质量监测 每旬由生产科不定期对巷道支护及工作面端头支护进行支护质量动态检测2次,对检区
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