高庄矿综采规程.docx
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高庄矿综采规程.docx
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高庄矿综采规程
矿审批意见
经集体研究,同意执行本作业规程并补充以下意见:
一、工作面防治水要严格按设计的防治水要求执行,防治水设备、设施及时到位、完好,确保防治水安全。
二、任何人不得随意进入输送机、转载机、皮带机上方或里帮,确需进入的,要首先停机闭锁,专人看管,并支护好顶帮后方可进入。
三、工作面所有机电设备要保持完好,严禁带病或无保护运转。
移动电站防跑车设施要安全可靠,拉移及连接装置强度足够生根牢固。
四、若用单体紧、掐链子时,必须做到①两单体距离不小于5m。
②单体支柱的生根必须牢固并用可靠索具索牢单体。
③单体支柱必须两个爪打到刮板。
④供液时,人员必须躲离单体支柱滑脱所波及的范围,并严禁人员在此范围行走。
五、两巷单体支柱钻底超过100mm时,必须穿铁鞋,且单体支柱活柱行程不得小于150mm。
六、在出现咬架、挤架、倒架时,支架工必须掌握好拉架次序及时进行处理,防止硬拉硬拽。
拆卸阀组和管子时,应首先关掉截止阀,严禁带压、带载拆卸管子和阀组。
七、工作面回采时,地测部门要加强煤厚探测工作,及时预报前方煤厚及地质情况,以指导生产。
八、工作面出现地质生产条件等变化,有与本规程不相符之处,要及时写出补充措施,严禁无措施施工。
九、贯彻本规程时,要将与工作有关的《煤矿安全技术操作规程》、《煤矿安全规程》等一并传达执行。
十、工作面初次放顶期间,矿成立初次放顶管理领导小组,以生产矿长李永升为组长,矿总工程师刘中胜、安全矿长邓涛、采煤副总苗传靠为副组长,成员:
高源玉、尹国华、朱伟、李益盈、李永金及工区三大员等为成员。
放顶小组成员跟班指挥放顶期间的安全生产,直到放顶结束。
会审单位及人员签字
机械化科:
年月日地测科:
年月日
通防科:
年月日机运科:
年月日
安监处:
年月日副总工程师:
年月日
总工程师:
年月日
作业规程学习、考试记录
负责人:
传达人:
班次:
贯彻时间
听传达人
贯彻时间
听传达人
年
月
日
姓名
成绩
签字
年
月
日
姓名
成绩
签字
作业规程复查记录
作业规程名称
施工单位
复查时间
参加复查人员签字
一、存在主要问题
二、处理意见:
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
3上510工作面是西五采区第五个综放工作面。
具体位置关系及井上下关系如表1.1所示。
(见平面图)
表1.1工作面位置及井上下关系表
水平名称
-430
采区名称
西五采区
地面标高
+31.86m~+33.94m
井下标高
-298.9m~-388.6m
地面相
对位置
位于长口村西北335米,地面无村庄和重要建筑物,仅有疏洪道通过和一部分芦苇池。
回采对
地面设
施影响
回采后地面下沉量较大,但由于地面无重要建筑物,因此对地面影响不大。
井下位
置及相
邻关系
南部与3上508采空区相邻,北部为3上512工作面,现正在掘进中,西部为徐庄矿的井田边界煤柱,东部为西五三条下山煤柱。
走向
长度(m)
1460~1500
1480
倾斜
长度(m)
211
面积
312280m2
第二节煤层
本工作面开采煤层为三上煤层,煤层倾角最小14°,最大20°,平均在16°;煤层产状基本稳定,煤层最厚为5.6m,最薄为4.3m,平均5.1m,在断层附近煤层受牵引影响,局部可能变薄。
(见表1.2)
表1.2煤层情况表
煤层厚度(m)
5.6~4.3
5.1
煤层
结构
简单
煤层倾角(度)
14~20
16
可采指数
1.0
变异系数(%)
10%
稳定程度
稳定
煤层描述
该工作面煤层产状基本稳定,煤层倾角最小14°,最大20°,平均16°。
煤层厚度基本稳定,最薄4.3m,最厚5.6m,平均为5.1m。
在断层附近煤层受牵引影响,局部有可能变薄。
煤质情况
W
A
V
Q
S
Y
工业牌号
1.34
10.86
36.15
7184
0.69
16
气煤
本工作面煤质较稳定、煤种较单一。
3上煤的发热量和煤炭熔融性较高,是良好的动力用煤。
由于工作面内断层较为发育,受其影响,在回采过程中可能切割岩石,对煤质有一定影响。
第三节煤层顶底板情况
本工作面煤层顶底板情况。
(见平面图)
第四节地质构造
一、断层情况以及对回采的影响
工作面两巷道及切眼揭露大小断层18条,其中H≥1.0m的断层12条,H≤1.0m的6条,同时面内可能存在隐伏断层及断点,对回采有一定影响。
二、褶曲情况以及对回采的影响
该工作面总体为一单斜构造,煤层产状基本稳定,平均16°左右。
三、其他因素对回采的影响
该工作面内无冲击地压现象,但是由于受3上508工作面采空区影响,采动压力比较明显,对回采有一定影响。
表1.3断层情况表
构造
名称
走向
倾向
倾角
性质
落差
对回采的影响
f1
35°
125°
55°
正
1.0
有一定影响
f2
100°
10°
50°
正
1.0
有一定影响
f3
140°
230°
85°
正
1.5
有一定影响
f4
110°
200°
65°
正
0.5
影响不大
f5
180°
270°
80°
正
2.0
影响较大
f6
30°
120°
60°
正
1.0
影响不大
f7
140°
230°
70°
正
0.8
影响不大
f8
180°~203°
180°~203°
65°
正
2.8~8.7
影响较大
f9
220°
130°
50°
正
0.6
影响不大
f10
50°
320°
60°
正
0.8
影响不大
f11
150°
60°
80°
逆
2.0
影响较大
f12
157°
247°
80°
正
2.0
影响较大
f13
320°
230°
70°
正
1.2
有一定影响
f14
30°
120°
40°
正
2.0
有一定影响
f15
44°
314°
65°
正
0.6
影响不大
f16
180°
90°
65°
正
0.4
影响不大
f17
50°
320°
75°
正
1.8
有一定影响
f18
200°
290°
60°
正
1.0
有一定影响
第五节水文地质
一、水文地质情况
根据周围实际揭露的水文情况以及本工作面的地质结构情况分析,该面的主要充水源为三上煤层顶板砂岩水,在裂隙发育和断层附近富水性较强。
二、涌水量
根据3上508工作面回采过程中的出水情况类比计算,该工作面预计回采过程中的最大涌水量为162m3/h,正常涌水量为45m3/h。
第六节影响回采的其它因素
表1.4影响回采的其它地质情况表
瓦斯
根据地质报告和揭露情况:
该面为低瓦斯面,预计该面瓦斯涌出量为0.4m3/min。
煤尘
煤尘具有爆炸性危险,爆炸指数为:
45.50%。
煤的自燃
煤层具有自然发火倾向,自然发火期为:
39天。
地温
该面处于正常地温,无高温区,地温一般在26°C左右。
地压
该工作面靠近3上508工作面采空区,受采动压力影响,该面回采过程中轨道巷一侧压力较大,回采时应高度重视。
第七节储量及服务年限
一、储量
工业储量:
2150000t;
可采储量:
该综采工作面回采率规定为85%,可采储量为1827500t。
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
=1480/(0.55×6×30)
=14.9(个月)
第二章采煤方法
第一节巷道布置
一、采煤工作面运输巷
沿煤层底板掘进,长度1460m。
主要用于工作面运煤和回风。
巷道断面为矩形,净宽3.8m,净高2.8m,断面积10.64㎡。
采用锚网梯(索)支护。
顶板采用金属网、螺纹锚杆支护,金属网规格:
长×宽=4000×1000mm,采用8#铁丝编织,螺纹锚杆为:
Ø20×2200mm,每根锚杆均用2块树脂锚固剂固定,锚固长度不小于1337mm,锚杆外露长度为30~50mm,托盘为正方形,规格为长×宽=200×200mm,用10mm厚钢板制成。
树脂锚固剂直径为23mm,型号为CK2335(在前)、K2350(在后),每根锚杆锚固力不小于78.4kN。
锚杆均使用配套标准螺母紧固。
钢筋梯规格为3400×900mm,5个眼,两端头距眼预留150mm,采用16#钢筋焊接而成。
锚索为7股Ø5mm的高强度钢绞线,托盘采用12#槽钢加工,长度250mm,垫板为8mm厚钢板,规格50×50mm。
锚索采用三花布置,即隔一排钢筋梯,在左边第二个梯眼内打第一根锚索,再隔一排钢筋梯,在右边第二个梯眼内打一根锚索,打锚索处锚索可以代替螺纹锚杆,锚索用三块树脂锚固剂锚固(一块CK2335药卷在前,两块中K2350药卷在后),锚索锚入煤层顶板稳定岩石不少于2000mm。
两帮采用菱形金属网、普通金属锚杆支护,菱形网规格3000×1000mm,普通金属锚杆规格为Ø16×1650mm,间排距为800×800mm,靠近采空区侧每根锚杆用三块普通快硬水泥锚固剂实行全锚,采煤侧每根锚杆用两块普通快硬水泥锚固剂实行端锚,托盘为配套的普通金属锚杆托盘,规格为200×200mm。
每根锚杆锚固力不小于49kN。
锚杆均使用配套标准螺母紧固,锚杆外露长度为30~60mm。
所有金属菱形网的搭茬处均用直径12#铁丝连接,扣距200mm。
巷道内敷设束管、瓦斯(甲烷)传感器、一氧化碳监测仪等管线。
巷道上帮侧布置4寸防尘供水管路、压风管路和排水管路各一趟,并在靠上帮侧布置转载机和胶带输送机;紧贴下帮侧底板铺设规格为:
长×宽×深=1.0×0.3×0.2m型流水溜槽一趟排放老塘涌水。
二、采煤工作面轨道巷
沿煤层底板掘进,长度1500m,主要用于工作面的运料和进风。
巷道断面为矩形,净宽3.6m,净高2.8m,断面积10.08㎡。
采用锚网梯(索)支护。
顶板采用金属网、螺纹锚杆支护,金属网规格:
长×宽=4000×1000mm,采用8#铁丝编织,螺纹锚杆为:
Ø20×2200mm,每根锚杆均用2块树脂锚固剂固定,锚固长度不小于1337mm,锚杆外露长度为30~50mm,托盘为正方形,规格为长×宽=200×200mm,用10mm钢板制成。
树脂锚固剂直径为23mm,型号为CK2335(在前)、K2350(在后),每根锚杆锚固力不小于78.4kN。
锚杆均使用配套标准螺母紧固。
钢筋梯规格为3400×900mm,5个眼,两端头距眼预留150mm,采用16#钢筋焊接而成。
锚索为7股Ø5mm的高强度钢绞线,托盘采用12#槽钢加工,长度250mm,垫板为8mm钢板,规格50×50mm。
锚索采用三花布置,即隔一排钢筋梯,在左边第二个梯眼内打第一根锚索,再隔一排钢筋梯,在右边第二个梯眼内打一根锚索,打锚索处锚索可以代替螺纹锚杆,锚索用三块树脂锚固剂锚固(一块CK2335药卷在前,两块中K2350药卷在后),锚索锚入煤层顶板稳定岩石不少于2000mm。
两帮采用菱形金属网、普通金属锚杆支护,菱形网规格3000×1000mm,普通金属锚杆规格为Ø16×1650mm,间排距为800×800mm,靠近采空区侧每根锚杆用三块普通快硬水泥锚固剂实行全锚,采煤侧每根锚杆用两块普通快硬水泥锚固剂实行端锚,托盘为配套的普通金属锚杆托盘,规格为200×200mm。
每根锚杆锚固力不小于49kN。
锚杆均使用配套标准螺母紧固,锚杆外露长度为30~60mm。
所有金属菱形网的搭茬处均用直径12#铁丝连接,扣距200mm。
巷道下帮侧布置4寸防尘供水管路、压风管路和排水管路各一趟;下帮侧敷设高低压电缆、信号线、电话线路;距工作面煤壁80m以外设有移动设备列车。
三、采煤面切眼
采用锚网梯支护。
顶板锚杆采用螺纹钢锚杆,规格为Φ20×2200mm,间排距为800×800mm,钢筋梯规格为:
长×宽=4200×90mm,钢筋直径Φ16mm,钢筋梯间距为800mm,顶部金属菱形网规格为:
长×宽=5000×1000mm;帮部采用竹锚杆挂塑编网支护,间排距800×800mm,塑编网规格长×宽=2400×1000mm,竹锚杆长度1650mm。
每孔树脂锚固剂两块。
金属菱形网及塑编网的搭茬处均用直径12#铁丝连接,扣距200mm。
切眼净宽6.8m,高2.6m,断面积17.68m2。
(见图2.1)
四、溜煤眼
运输巷皮带头的溜煤眼直径为5m,上下口砌碹,中部锚喷支护,净深13m,储量300吨。
第二节采煤工艺
一、采煤工艺
采用走向长壁后退式采煤法,液压支架支护顶板,前后部刮板输送机运煤,全部垮落法处理采空区顶板,为综采放顶煤工艺。
回采工艺为:
煤机上(下)行割煤,追机移架,顺序放煤。
即:
割煤→移架→推移前部运输机→放煤→拉后部运输机。
二、采煤方法
(一)本工作面煤层赋存厚度为4.3~5.6m,平均5.1m;煤机可采高度为2.0~3.5m;支架有效支护高度为1.7~3.3m;煤机滚筒直径为1.8m,运行所允许的最小高度为2.0m,煤机滚筒截深为0.63m;因此确定:
工作面采高为2.6m,放煤高度为2.5m,采放比为1:
0.96,循环进尺为0.55m,移架放顶步距为0.55m。
(二)放煤步距由经验公式:
L=(0.13~0.21)h=0.52~0.84
L―放煤步距
h―放煤口至煤层顶板垂高,取4.0米
确定循环放煤步距0.55米,一采一放。
(三)采用双滚筒采煤机双向割煤,在工作面端部斜切进刀,往返一次进两刀。
煤机螺旋式滚筒配合工作面刮板输送机铲煤板自动装煤,工作面刮板输送机、桥式转载机及胶带运输机运煤,液压支架支护顶板,全部垮落法管理采空区顶板。
(四)采煤机的进刀:
采用端部自开缺口、斜切进刀的方式,斜切进刀段长度为30m,进刀深度0.55m。
(见图2.2)
具体操作如下:
1、采煤机向下(上)行割透端头煤壁后,自上(下)而下(上)推移刮板运输机,当刮板运输机弯曲段为20m时,将两个滚筒的上下位置调换,上(下)行割煤进刀,通过20m的弯曲段至30m处,采煤机达到正常截割深度(即0.6m),同时,按要求推移刮板运输机至平直状态。
2、将两个滚筒的上下位置调换,下(上)行割三角煤至割透端头煤壁。
3、割完三角煤以后,将两个滚筒的上下位置调换,采煤机空机返回,进入正常割煤状态。
4、采煤机正常切割
采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式。
以3.0m/min左右的速度向上(下)割煤,直至割透上(下)端头煤壁。
5、工作面出现断层、坚硬夹矸时,应采取松动爆破措施处理。
具体措施根据现场实际情况另行编写。
三、工作面正规循环生产能力
每天完成6个循环,每循环进尺0.55m,煤层平均厚度5.1m,回采率为85%,则工作面正规循环生产能力:
W=L×S×H×R×C=211×0.55×5.1×1.35×85%=679(吨)
日产量=W×6=679×6=4074(吨)
月产量=4074×30×90%=109998(吨)
式中:
W-工作面正规循环生产能力,t;
L-工作面平均斜长,m;
S-工作面循环进尺,m;
H-工作面煤层平均厚度,m;
R-煤的容重,t/m3;
C-回采率,85%;
90%-为月循环率。
第三节设备配置
一、采煤机
选用MG—250/600WD双滚筒采煤机一部,其主要技术参数如下:
采高:
2.0~3.5m
电机功率:
2×250+2×40+18.5kW
截深:
0.63m
牵引速度:
0~6.0m/min
牵引力:
689~413kN
二、液压支架的主要技术参数
(一)液压支架型号为:
端头支架ZTF5500-18/325架
基本支架ZFS5200-17/33B140架
(二)液压支架参数:
支撑高度:
1.7~3.3m
支撑宽度:
1.42~1.58m
支护面积:
7.2m2
额定供液压力:
31.5MPa
初撑力:
4360kN
工作阻力:
5200kN
支护强度:
0.6~0.79MPa
对底板平均比压:
1.7MPa
支架工作阻力为5200kN,梁端距≤340mm,顶梁长4410mm,架间距1500mm。
当取最大控顶距5300mm时,支护强度P1为:
P1=5200÷(5300×1500)÷106=0.65MPa
当取最小控顶距4750mm时,支护强度P2为:
P2=5200÷(4750×1500)÷106=0.73MPa
三、运输设备
(一)工作面配备前、后部刮板运输机各一部
1、前部刮板运输机
型号:
SGZ-764/500
电机功率:
2×250
运输能力:
900t/h
链速:
0.93m/s
中部槽尺寸:
1500×764×222mm
2、后部刮板运输机
型号:
SGZ-800/800
电机功率:
2×400/200kW
运输能力:
1200t/h
链速:
1.18m/s
中部槽尺寸:
1500×830×315mm
(二)桥式转载机一部
型号:
SZZ-1000/400
电机功率:
400/200kW
运输能力:
2600t/h
链速:
1.59m/s
悬空段中部槽尺寸:
1750×1420×738mm
落地段中部槽尺寸:
1750×1310×1100mm
(三)轮式破碎机一部
型号:
PLM-3000
破碎能力:
3000t/h
电机功率:
200kW
(四)可伸缩胶带输送机一部
型号:
SSJ-1200/2×280
电机功率:
2×280kW
运输能力:
1300t/h
胶带宽:
1200mm(见图2.3)
(五)辅助运输设备选用1吨矿车、花车或专用平板车,牵引设备选用JD-25型绞车及卡轨车。
(六)3上510工作面轨道巷绞车和绞车绳的选用与验算
1、3上510工作面轨道巷入口(原3上508运输巷段)
3上510工作面材料巷门口正对原3上508运输巷安设一部JD—25KW绞车,选用Φ21.5mm的钢丝绳、Φ18.5mm的保险绳及相应绳蹼提升,提升总重量13T,绞车静拉力2.6T,钢丝破断力总和29.2T,Pt=0.00166T/m,巷道最大坡度10о,长度100m。
Tmax=13×(sin10о+0.015cos10о)+100×0.00166×(sin10о
+0.15cos10о)
=2.49T
因为F绞车=2.6>Tmax=2.49,所以选用绞车合格。
安全系数B=29.2÷2.49=11.7(倍)>6.5,所以选用钢丝绳合格。
2、3上510工作面轨道巷
根据设计要求,3上510材料巷采用KWGP-90/600J型卡轨车进行设备、物料运输。
3、轨道巷设备列车前后各安设一部JM-14回柱绞车,选用Φ24.5mm的钢丝绳、提升总重量8t,绞车静拉力14t,钢丝绳破断力总和35.5t,
Pt=0.00217t/m,最大坡度140,长度100m;
Tmax=8×(sin140+0.015cos140)+100×0.00217×(sin140+0.15cos14º)
=1.21t
因为14>1.21,所以选用绞车合格。
安全系数B=35.5÷1.21=35(倍)>6.5,所以选用钢丝绳合格。
3上510工作面运输巷不再安置调度绞车。
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、液压支架支护强度验算
(一)经验计算支护强度
Pt=8×9.81×h×r=8×9.81×2.6×2.5=510(kN/m2)
式中:
Pt-工作面合理的支护强度,kN/m2;
H-工作面采高,m;
r-顶板岩石容重,t/m3;一般可取2.5。
(二)参考同煤层矿压观测资料,选择本工作面最大平均支护强度PC=400(kN/m2)
(三)选择工作面支护强度
因Pt>Pc,故工作面支护强度应取510kN/m2。
(四)工作面支护设备的选择
3上510工作面选用ZFG5500/18/32型和ZFS5200/17/33B型液压支架,共145架,从工作面运输巷到轨道巷依次编号为1~145号。
表3.1工作面条件与支架适应条件对照表
工作面条件
支架适应条件
采高
2.6m
1.9~3.1m
倾角
14°~20°
≤22°
煤厚
4.3~5.6m
1.9~3.1m
煤硬度
1.5~2.0
1.5~2.0
底板比压
20MPa
1.87MPa
支护强度
510(kN/m2)
600~790(kN/m2)
顶板种类
Π级二类
Π级二类
由工作面条件与支架适应条件对照表可以看出,选用ZFG5500/18/32型和ZFS5200/17/33B型液压支架,在满足顶板管理支护强度需要的同时,也能满足底板比压值的要求。
表3.2同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数参考表
序号
项目
单位
同煤层实测
本面选取或预计
1
顶底板条件
直接顶厚度
m
6.9
6.9
基本顶厚度
m
62
62
直接底厚度
m
6.28
6.28
2
直接顶初次垮落步距
m
13
15
3
初
次
来
压
来压步距
m
48
48
最大平均支护强度
kN/m2
400
510
最大平均顶底板
移近量
mm
110
110
来压显现程度
不明显
不明显
4
周
期
来
压
来压步距
m
13~15
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- 关 键 词:
- 高庄矿综采 规程
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