采煤规程新.docx
- 文档编号:27351270
- 上传时间:2023-06-29
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:339.62KB
采煤规程新.docx
《采煤规程新.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《采煤规程新.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
采煤规程新
黑龙江科技大学
综合实验
班级:
采矿10-5班
姓名:
郭建龙
指导教师:
金珠鹏
矿业工程学院
2013年12月23日
新安煤矿
采煤工作面作业规程
采煤工作面名称:
6#煤层综采工作面
编制人:
郭建龙
批准:
编制日期:
2013年12月23日
目录
第一章概况1
第一节工作面位置及井上下关系1
第二节煤层1
第三节煤层顶底板2
第四节水文地质2
第五节影响回采的其它因素2
第六节储量及服务年限2
第二章采煤方法4
第一节巷道布置4
第二节采煤工艺4
第三章顶板管理9
第一节支护设计9
第二节工作面顶板管理10
第三节顺槽及端头顶板管理11
第四章生产系统12
第一节运输系统12
第二节通防与监控系统12
第五章劳动组织和主要经济技术指标15
第一节劳动组织15
第二节主要经济技术指标16
第一章概况
第一节工作面位置及井上下关系
该面位于西六采区北部,回采工作面标高-70m~-120m。
左部为未采区,上部为采区边界线,下部是未采区,右部为本层采区边界线。
平均走向长1600m,倾向长1540m。
第二节煤层
一、煤层情况
本煤层为6#煤,煤层发育好,煤层厚度变化稳定,平均厚度为2.7米。
容重为1.4t/m3煤层顶部未出现矸石,煤层顶板为中砂岩,岩层较稳定。
底板为粉砂岩。
本层煤的挥发份30.67-43.39%,属褐煤。
煤层的挥发分为30.67%~43.39%,角质层厚度为0mm~17mm.粘结性指数为0~99%。
显微组分以凝胶化基质体为主,其次为镜煤、木炭、木质结构镜煤占80%~90%,丝炭化物质也较为常见。
尤以上部层为多,占3%~18%,角质化物质一般不超过1%。
表1煤层情况表
煤层厚度
2.7m
煤层结构
未出现矸石
煤层倾角
14°
可采指数
1
变异系数
12.5%
稳定程度
稳定
煤
层
情
况
该工作面回采煤层为新安6#7#煤层群6#煤,厚度2.7m,平均厚度2.7m,煤层厚度较稳定,结构较简单,属褐煤。
6#煤在该工作面上部全部可采,平均厚度为2.7m,基础储量127万吨,6#煤与7#煤平均间距为40m。
第三节煤层顶底板
表2煤层顶底板情况表
顶底板名称
岩石名称
厚度(m)
岩性特征
老顶
中砂岩
4.7
成分有石英花岗岩等,特点为杂色
直接顶
粗砂岩
6.6
主要是陆相石屑,含煤和类磨粒石构造
直接底
细砂岩
3.2
以石英为主颗粒较细
第四节水文地质
新安煤田处于小兴安岭山地与松花江下游合江平原之间的丘陵区,新安井田位于丘陵区最南端。
本区地层无完整的隔水层。
主要含水层为第四系孔隙含水层和白垩系,侏罗系,前古生界地层风化带含水层。
新安矿属于水文地质条件复杂矿井。
主要表现是:
q值为0.77~3.94,矿井涌水量300~500m3/h。
采掘工程受水害威胁,防治水工程量大,难度大,经济技术效果差。
第五节影响回采的其它因素
一、回采的其它地质情况
表3影响回采的其它地质情况表
瓦斯
低瓦斯
煤尘
煤尘具有爆炸危险性,指数为41.15%。
煤的自燃
煤有自燃发火倾向,发火期9-18个月。
地温
属于地温正常区
地压
大地静压力场型
第六节储量及服务年限
一、储量
工业储量:
Q=S×M×d/cos14º
式中:
Q——储量(万吨)
S——煤层面积(m2)
M——煤层厚度(m)
D——煤的视密度(t/m3)
根据采区煤层底板等高线可知:
煤层走向为1600m,斜长为1540m,厚度为2.7m,d=1.4t/m3
所以
万吨
万吨
万吨
可采储量:
Z=(ZC-P)×K
式中:
Z——采区可采储量
ZC——采区工业储量
P——永久煤柱损失
K——采区回采率
K——采区回采率
结合本设计采区的具体情况,按以上方法可计算得到,煤柱损失为410.62万吨。
所以可采储量为:
万吨
二、工作面服务年限
工作面设计年生产能力为90万吨,设计月生产能力为7.8万吨,工作面回采率不低于95%。
工作面每日按6个循环组织生产,循环进尺3,6m,设计采高2,7,则:
日产量=210×2.7×3.78×1.4×0.95≈2850(t)
每月按29天计:
月进尺=6×0.63×29=109.62(m)
月产量=2850×29×10-4≈8.3(万t)>7.8万t
由上述计算知,每天按6个循环组织生产可满足设计要求。
可采期=可推进长度/月设计进尺=1600÷109.62≈15个月)
第二章采煤方法
第一节巷道布置
一、采区布置
该采区为上采区,主要上山布置在采区储量边缘,单翼开采,主要巷道为倾向布置。
二、工作面巷道布置
上下巷沿倾向布置。
三、工作面
该面位于块段边界,工作面长210米,支护形式ZZ4400/15/32支架支护,顶板完整稳定。
四、切眼
该面位于块段边界,切眼长213米,宽3米,断面尺寸为3×2.5米,支护形式为锚杆+锚索支护,顶板完整,层理不发育,节理较发育,底板较硬,倾角较大。
五、巷道的几何参数及支护形式
工作面上巷轨道顺槽宽4.5米,中高3.6米,支护为锚杆+锚索+喷浆。
下巷运输顺槽宽3.5米,中高3.6米,支护为锚杆+锚索+喷浆。
第二节采煤工艺
一、采煤方法
表4设计主要内容表
采煤方法
倾向长壁后退式
工作面长
210米
落煤方式
机组落煤
倾角
14度
一次循环进度
0.63米
采高
2.7米
作业方式
四六工作制
采煤机
4MG200-W
顶板管理
全部垮落法
工作面
SGB630/220
支护形式
液压支架
运输机顺槽
转载机:
SZZ-730/22
三、回采工艺
1、工艺过程
割煤——拉架——移溜——落煤--扫浮煤;采煤机采用双向割煤,即采煤机端头斜切进刀,反向割三角煤,然后上行(或下行)割煤,割透后同理斜切进刀进行下一个循环割煤;随采煤机上行(或下行)拉架、移溜距采煤机后滚筒分别不大于25米和不小于30米,拉架顺序为间隔接力拉架;移溜弯曲段不小于30米,移工作面头、尾时采煤机停止运转。
作缺口距采煤机不小于35米。
2、工序质量及要求
采煤机割煤时,要求前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤,不留伞檐,煤壁割平直,移溜时要移直,弯曲段距离不小于30米,拉架时保证拉直,架直±50mm。
1、落煤方式:
采用双滚筒电牵引煤机割煤。
2、进刀方式:
方案比较
(1)直接推入法进刀:
分析:
其过程与单滚筒采煤机直接推入法进刀相同。
因该方式需提前开出工作面端部切口,而且大功率采煤机和重型输送机头(尾)叠加在一起,推移困难,固而很少采用。
(2)综采面中部斜切进刀
分析:
中部斜切进刀方式可以提高开机率,适用于较短的综采面,采煤机具有较高的空牵引速度;工作面端头空间狭小,不便于采煤机在端头停留并维修保养;采煤机装煤效果较差的综采面。
但是采用该方法,工作面工程规程质量不易保证。
(3)滚筒钻入法进刀
分析:
钻入法进刀要求采煤机滚筒端面必须布置截齿和出煤口,滚筒不用挡板,若用门式挡煤板,钻入前需将其找开,并对输送机机槽,推移千斤顶,采煤机强度和稳定性都有特殊要求,采高较大时不宜采用。
(4)工作面端部斜切进刀
分析:
综采面斜切进刀,要求运输及回风平巷有足够宽度工作面输送机机头(尾)尽量伸向平巷内,以保证采煤机滚筒能割至平巷的内侧帮,并尽量采用侧卸式机头,若平巷过窄需要人工开切口。
综合考虑:
本采区工作面的采煤机进刀应采用工作面端部斜切进刀。
3、采煤机正常切割:
采煤机正常割煤采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式。
4、装煤及运煤方式:
采煤机截割装煤和刮板运输机前移配合装底煤,刮板运输机运煤到桥式转载机经皮带机运出。
5、移架:
采用跟机拉架支护方式。
先降后移,带压擦顶移架支护顶板。
移架滞后煤机后滚筒3~5组支架追机作业。
顶板不好处可紧跟前滚筒后停机移架或拉超前架及时支护顶板。
移架步距0.8m。
6、推刮板输送机:
在移架后,依次进行。
滞后移架15~20m开始推移,其弯曲段不得小于15m,推移步距0.6m。
推溜时必须单向顺序进行,严禁相向操作;推溜后,必须保证溜子的平、直、稳。
第三节设备配置
一、主要设备配置
1、液压支架
表5液压支架参数表
型号
ZZ-4000/15/32
支架高度
1500~3200mm
中心距
1500mm
宽度
1430mm
工作阻力
4400kN
初撑力
3946kN
支护强度
0.805Mpa
对底板比压
1.43Mpa
2、采煤机
表6采煤机参数表
型号
4MG200-W
采高
3.0m<
滚筒直径
1600mm
滚筒截深
630mm
牵引速度
0~5.5
总重
20t
电压
1140V
总功率
200kw
3、刮板输送机
表7刮板输送机参数表
型号
SGD-630/220
运输能力
450t/h
电机功率
2×110kW
刮板链速度
1.07m/s
二、设备布置
1、支架布置:
工作面从溜子头起逐次安装131部支架,分别编号为1-131号。
2、工作面运输机:
运输机铺设215米,机头、机尾各安装一台电机,其功率分别为110KW,沿工作面倾向布置。
3、顺槽转载机、破碎机、皮带运输机均布置在下巷靠上帮侧,行人在下帮侧。
如下图:
图1运输平巷断面图(1:
50)
胶带输送机顺槽靠近工作面侧铺设SDJ-150型胶带机一部,布置总长度约为1600m。
胶带机后配用SZZ-730/22型转载机和LPS-4000型破碎机各一部。
三、设备检修
工作面检修工作及要求按如下要求进行:
1、每天八点班8——12点必须检修设备,严禁生产。
2、每旬检修必须有一次6小时检修时间,每月有一次8小时检修时间,由采煤机电和机电科落实好检修项目,并做好记录。
3、各台设备维修(机组、溜子、转载、破碎、支架、泵站、串车、供电系统、皮带)必须落实专人包机,采煤、机电科必须明确日检修项目,并做好检修记录。
4、采煤机各种螺丝和连接装置当班司机必须认真检查并紧固,截齿必须检查并上齐,油位认真观察并注好;电机温度必须掌握好,并检查好冷却水使用情况,各部位认真分析,采煤机维修用各种工具必须配齐(小班配齐)。
5、工作面溜子冷却水必须可靠,转载机和工作面溜子不得少耙,少耙必须上好。
6、运输皮带严禁缺滚或不转。
7、乳化泵三台必须完好,两台使用、一台备用,有一台坏后必须立即处理,乳化泵必须使用乳化液,并设专人看管。
8、串车、变电站必须完好,各种保护齐全完好,备用开关完好。
9、各台设备使用必须固定专职司机,司机必须培训后持证上岗。
10、支架必须完好,不缺件、无漏液,每班由支架维修工进行检查,漏液阀组、坏管及时更换。
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、支护强度和工作阻力的估算:
支护强度的估算:
式中:
K——作用于支架上的顶板岩石系数,一般取5~8,当顶板条件较好,周期来压明显时,取下限,否则取上限;
H——平均采高;
——顶板岩石的密度,取
/m3
=0.6MPa
(2)支架工作阻力P应满足顶板支护强度:
Kg/m3
式中:
F——支架支护的面积;F的计算如下:
L——支架的顶梁长度,取2.0m;
C——梁端距,取300mm;
B——支架的顶梁宽度,取1.5m;
K——支架的间距取0.15m;则:
所以:
对于支撑掩护式支架,由于受到立柱倾角的影响,支架工作阻力小于支架立柱的总阻力,工作阻力与支架立柱的总工作阻力的比值,称为支架的工作效率
。
所以支架立柱的总的工作阻力
为
对于支撑掩护式和掩护式支架取
=80%左右。
P总=1310/0.8=1637.5KN
(1)初撑力
初撑力的大小是对于支架的工作阻力而言,并与顶板的性质有关。
对于不稳定和中等稳定的顶板,为了维护机道上方的顶板,应取较高的初撑力,约为工作阻力的80%;对于稳定的顶板,初撑力不易过大,一般不低于工作阻力的60%左右。
即
KN
(2)支架的调高范围
支架最大结构高度
支架最小结构高度
式中:
——煤层最大、最小采高,m;
——伪顶冒落得最大厚度,一般取0.2~0.3m;
_____顶板周期来压时的最大下沉量,移架势支架的下降量和顶梁上、底座下的浮矸、浮煤厚度之和,一般取0.25~0.35m;
设计采区最大采高为3.1m,最小采高为1.9m,所以选用支架的高度必须计算范围内,即
=3.1+0.2=3.3m;
=1.9-0.3=1.6m。
根据以上计算可知,选用型号ZZ4400/15/32
二、乳化液泵站
泵站安设在辅顺距离工作面约100m的位置。
泵站压力不得低于30Mpa,乳化液浓度保持在3~5%,每班至少一次使用糖量仪检测乳化液浓度;加强泵站及支架供液系统的维修,杜绝系统的窜漏液现象,以保证工作面的支护效果。
第二节工作面顶板管理
一、工作面支护
本工作面支护为ZZ4400/15/32支架,工作面长210米,共安装131部架子。
二、工作面备用料管理:
1、两面光(或大半):
上巷距超前头30米处应备有3800×180×120mm,30块。
2、下巷距超前头50~70米处应备有3200×180×120mm、50块。
3、板帽:
距上、下巷超前头50米处存放规格为600×180×120mm或旧道木,上巷50块,下巷20块。
4、刹杆:
距上巷超前头40米处存放3m³。
5、单体:
上巷距超前头20米处,2.8米,3.0米,各不少于10根。
其它备件应放到距超前头不少于40米处。
第三节顺槽及端头顶板管理
一、工作面两顺槽超前支护
1、超前支护
⑴上巷超前支护为单体打带帽点柱,支护排、柱距为1.4×1.0米,顶板压力大或破碎时挑倾向棚子,棚距为1米。
⑵下巷超前支护为单体配木板帽,支护排、柱距为1.6×1.0米,当顶板压力大或破碎时,挑倾向棚子支护,棚距1米,排距1.6米。
⑶两巷超前支护均为双排,超前支护距离从工作面硬帮煤壁算起不小于20米。
二、支护材料使用数量、备用数量
表8支护材料使用数量、备用数量一览表
序号
名称
规格
单位
正常使
用量
最少备
用量
存放
地点
1
液压单体支柱
棵
DZ220-120/80QK
120
30
辅顺
2
一字梁
根
2.6m
40
10
辅顺
3
经纬网
块
1.2×10m
20
辅顺
4
坑木
m3
3
辅顺
备用材料的存放辅顺料场,材料分类摆放整齐,实行挂牌管理,并由专人负责。
材料存放地点必须保证有0.7m以上宽度的人行道和必需的运输通道。
第四章生产系统
第一节运输系统
一、运输设备及运输方式
1、运煤设备及装、转载方式
采煤机割装煤和刮板输送机前移配合装运煤;刮板输送机运煤到桥式转载机、破碎机和胶带输送机上运出。
二、移溜方式
采用推移刮板输送机的方式,推移步距600mm,弯曲段长度不小于15m,推移方向为单向推移。
1、采煤机向下(上)端正常割煤时,按照自上(下)而下(上)的顺序,依次推移刮板运输机,至距离采煤机后滚筒20m处。
2、在采煤机向上(下)斜切进刀切入煤壁规定截深后,将前部运输机按自下(上)而上(下)的顺序推向煤壁,成一条直线。
三、煤流运输路线
煤机割煤→刮板输送机→转载机→破碎机→可伸缩胶带输送机→采区煤仓。
第二节通防与监控系统
一、回采工作面风量
(1)按瓦斯涌出量计算
式中:
——采煤工作面需要的风量,m3/min;
——采煤工作面瓦斯绝对涌出量,m3/min;
——采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。
生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时,至少进行5昼夜的观测,得出5个比值,取其最大值。
通常采煤工作面取
=1.2~1.6。
由上式Q采=100×20.17×1.5=3025.5m³/min
(2)按工作面进风流温度计算
采煤工作面应有良好的气候条,其气温与风速应符合表13的要求。
表8采煤工作面空气的温度与风速对应表
采煤工作面进风流气温/°C
采煤工作面风速/m·s-1
<15
0.3~0.5
15~18
0.5~0.8
18~20
0.8~1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
采煤工作面的需风量按下式计算:
式中:
——采煤工作面的风速,按其进风流温度从表中选取,m/s;
——采煤工作面有效通风断面,取最大和最小控顶时的有效断面的平均值,m2;
——采煤工作面的长度系数,可按表14选取。
表10采煤工作面长度风量系数表
采煤工作面长度/m
工作面长度风量系数
<15
0.8
50~80
0.9
80~120
1.0
120~150
1.1
150~180
1.2
>180
1.30~1.40
由上式得
Q采=60×1.5×15×1.2=1620m³/min。
(3)按工作面人员数量计算
式中:
4——每人每分钟应供给的最低风量,m3/min;
——采煤工作面同时工作的最多人数,个。
由上式得
=4×20=80m3/min。
根据《煤矿安全规程》的有关规定,工作面需风量应从多个因素计算中取最大值,则工作面需风量确定Q=3025.5m³/min。
(4)按风速验算
根据《煤矿安全规程》的规定,回采工作面的最低风速为0.25m∕s,最大风速为4m∕s的要求进行验算,即回采工作面的风量应满足:
Q采≥60×0.25×Sai
Q采≤60×4×Sa
25m3/min≤Q采≤3600m³/min
经验证符合要求。
第五章劳动组织和主要经济技术指标
第一节劳动组织
一、作业方式
生产制度采用四六制,既“三采一准”,即:
第一班,第二班,第三班推输送机,割灯、移架,每班割两刀,第四班检修。
表11回采作业循环图表
二、回采工作面劳动组织表
表12工作面劳动组织表
第二节主要经济技术指标
表13技术经济指标表
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 采煤 规程