1、山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 1 -第一章 概 况第一节 工作面位置及井上下关系 芦南 8#煤 2109 综采工作面位于 525 水平,地面标高 9031033,工作面标高 454m553m,埋藏深度为 480m540m。地面位置位于车道沟及宋家粱以东,芦湖村以南,苇凹村以西,太旧高速及桃河以北的山坡山梁地段。井下位置位于芦南区南翼中部,东为 2108 工作面(已采) ,南为旧街煤矿矿界,西为 2111 工作面(已掘未采) ,北隔采区大巷为2110 工作面(已采) 。本工作面地表无村庄等建筑物,但北部存在一高压线塔,预计回采后对其有一定影响。本工作面走向长 961
2、m,倾斜长 160m,面积 153760m2。见地质附图一:2109 工作面井上下对照图第二节 煤 层本工作面所采 8#煤层赋存稳定,结构简单,一般含 1 层夹石;煤层以镜煤、亮煤为主,内生裂隙发育。本工作面煤层总厚 2.28m2.88m,平均厚度 2.56m;煤层结构为 1.75(0.07)0.74;煤层倾角 2o8 o,平均倾角 6o;可采指数 1;变异系数 5.47%,储存稳定。表 1 煤 质 情 况 表M(%) Ad(%) Vdaf(%) Qb.daf(MJ/Kg) FC St.d(%) Y 工业牌号6.00 27.54 9.60 23.88 0.34 WY3煤质情况本工作面所采 8#
3、煤层煤质好,属中灰、低硫的优质无烟煤。第三节 煤 层 顶 底 板本工作面老顶为 7.38m 的灰白色细粒砂岩,以石英为主,长石次之,夹泥质条带,含云母和黑色矿物硅质胶结。直接顶为 6.73m 的黑色泥岩,含植物化石碎片,中部夹 12 层菱铁矿结核,局部相变为砂质泥岩。山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 2 -直接底为 2.75m 的灰黑色砂质泥岩,富含植物化石和黄铁矿,顶部常相变为泥岩。详见地质附图二:工作面综合柱状图。第四节 水 文 地 质一、含水层的分析本面地表为山坡山梁地段,盖山厚度在 450m 以上,预计地表水对工作面正常掘进无直接影响;仅在雨季,地表水集聚下渗
4、补给 8#煤上部的弱含水层,届时工作面低洼处可能有少量积水。二、其他水源的分析本面上部为 3#煤 71115、71117 工作面采空区,预计局部低洼处可能存在少量残存积水。回采过程中残存积水下渗,可能会出现局部水洇顶板及淋头水现象,届时需加强防排水工作和顶帮管理。见地质附图三:2109 工作面上覆 3#煤层对照图三、工作面涌水量本工作面正常情况下最大涌水量:5.0m 3/h;最小涌水量:1.0m3/h。第五节 地 质 构 造一、地质构造情况表表 2 地质构造情况表二、地质构造情况构造名称 走向 倾向 性质 落差(m) 对 回 采 影 响 程 度F1 N27W SW 正断层 大于 1/2 煤厚
5、预计该坑透预测断层在工作面内延伸 156m。F2 N12W SW 正断层 小于 1/2 煤厚 预计该坑透预测断层在工作面内延伸 75m。F3 N27E NW 正断层 小于 1/2 煤厚 预计该坑透预测断层在工作面内延伸 55m。F4 N10E NW 正断层 小于 1/2 煤厚 预计该坑透预测断层在工作面内延伸 75m。山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 3 -(一)本面北部为一轴向 NW 的背斜构造,两翼煤层倾角在 58之间;中部及南部为一倾向 SE 的单斜构造,煤层倾角在 27 之间。(二)煤层节理:以 N2550W、SW70 一组为主,N3055W、NE5070 一
6、组次之。(三)顶板节理:以 N2050W、SW80 一组为主。第六节 影响回采的其他因素一、影响回采的其它地质情况表 3 影响回采的其他地质情况表瓦 斯 绝对涌出量:22.83m 3/min 相对涌出量:8.22m 3/t煤 尘 具爆炸危险性煤的自燃 无自然发火倾向地 温 正常地 压 正常二、问题及建议1、本工作面北部地表存在一高压线塔,预计回采后对其有一定影响,建议联系相关部门提前做好加固工作。2、本面已进行坑透,资料显示距切巷 850950 m 范围为 E 异常区,分析认定该异常区由一轴向 NWW 的背斜构造和已知陷落柱 X1 影响所致。其中,背斜构造由西向周围断裂构造较发育,且煤层、顶板
7、节理发育,易造成瓦斯含量增大,对回采有一定影响;已知陷落柱 X1,预计延伸进工作面 27m 左右,对回采有一定影响。异常区内预测构造附近瓦斯含量可能增大,回采应注意观测。此外,工作面内还存在预测断层F1、F2、F3、F4。其中,预测断层 F1 断距大于 1/2 煤厚,预测断层F2、F3、F4 断距小于 1/2 煤厚,均对回采有一定影响。3、根据坑透资料、本煤层打钻资料、三维地震资料以及掘进期间巷道实际资料综合分析,工作面在掘进过程中回风巷(距切巷899924m 处)揭露一陷落柱,对回采有一定影响,届时需采取专项过陷落柱措施,并加强顶帮管理及瓦斯监测工作。在工作面内分别圈出4 处预测高瓦斯区域,
8、区内可能存在预测断层,且构造软煤发育,瓦斯含量可能增大,回采期间需制定专项措施,并加强顶板管理、瓦斯监测工作。山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 4 -4、工作面进风巷,切巷540m 范围整巷后,局部巷高超过 5m,回采期间应加强该区段巷道内顶帮管理支护工作。见地质附图四:2109 工作面煤层底板等高线图第七节 储量及服务年限一、储量计算表 4 工作面储量表走向长(m)倾斜长(m)面 积(m 2)煤 厚(m)容 重(t/m 3)工业储量(t)回采率(%)可采储量(t)961 160 153760 2.49 1.52 581951 95 552853工业可采储量=工作面可
9、采走向采长煤厚煤的密度Q 工 =9611602.491.52=581951t实际可采储量=工业可采储量回采率Q 可 =55050295%=552853t二、工作面服务年限工作面的服务年限=可采走向长度月设计推进长度=961(0.880.9030)=5.5 个月第二章 采 煤 方 法采煤方法本面采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤方法,顶板管理采用全部垮落法处理采空区,双滚筒采煤机落煤装煤,液压支架维护顶板,工作面采用一部工作溜运煤。第一节 巷 道 布 置一、工作面巷道布置及井下位置情况(一)本工作面布置一条进风巷、一条回风巷和一条专用尾巷。(二)本工作面井下位于芦南区南翼中部,东为 2108 工作
10、面(已山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 5 -采) ,南为旧街煤矿矿界,西为 2111 工作面(已掘未采) ,北隔采区大巷为 2110 工作面(已采) 。 (具体详见生产系统示意图一) 。二、工作面回进风巷、尾巷等巷道及支护情况(一)工作面进风巷2109 工作面进风巷为矩形断面,净宽 4.4m,净高 2.6m,巷长1040m,沿 8#煤层顶底板掘进。进风巷采用锚杆+锚索+W 钢带+金属菱形网支护。因本巷道为二次动压巷道,经整巷后,顶板多处存在高冒区实际采用锚杆锚索钢筋网支护。(二)工作面回风巷2109 工作面回风巷为矩形断面,净宽 4.0m,净高 2.6m,巷长104
11、0m,沿 8#煤层顶底板掘进。回风巷采用锚索+锚杆钢筋钢带金属菱形网支护。(三)工作面尾巷2109 工作面尾巷为矩形断面,净宽 4.4m,净高 2.6m,巷长1040m,沿 8#煤层顶底板掘进。尾巷采用锚杆锚索W 钢带金属菱形网支护。第二节 采 煤 工 艺一、采煤工艺2109 工作面采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤工艺,工作面安装一部 SGZ-764/630 型刮板输送机,107 组 ZY5000 型支架,采用 MGTY-300/700-1.1D 型采煤机落煤和装煤,前滚筒割上刀后滚筒割下刀,双向割煤,煤炭由生产溜运出。二、工作面采高及循环进度要求工作面采高控制在 2.5m 左右。割一刀煤、移
12、一次架、推移一次生产溜、回柱放顶为一个正规循环,循环进度为 0.8m。三、落煤、装煤、运煤及顶板控制方式(一)落煤和装煤:采用 MGTY-300/700-1.1D 型采煤机落煤和装煤,前滚筒割上刀,后滚筒割下刀,双向割煤,煤炭由生产溜运出。(二)运煤:工作面落煤由生产溜、转载机、顺槽皮带机、8 #煤仓、南上皮带、主斜井 2#煤仓、主斜井皮带运至选煤厂。山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 6 -(三)工作面顶板控制:采用液压支架及时支护方式管理顶板,架间空顶由侧护板伸出支护。支架的移架距离滞后采煤机后滚筒 35 架,顶板破碎地带要提前拉架或伸出支架伸缩梁控制好顶板,严格控
13、制端面距。四、进刀方式(一)机组进刀采用割三角煤端头斜切进刀法,进刀距离不小于25m。(二)机组割透机头(尾)后,调换滚筒上下位置,改变牵引方向,随弯曲段逐步切入煤体,下滚筒全部进刀后,机组割煤到 25m 处,生产溜推移到位后,机组返回割三角煤,割透机头(尾)后,调换滚筒上下位置,换向牵引,割空刀到进刀处停机过机头(尾) ,然后正常割煤。(三)机组割至距机头(尾)10.0m 处时,必须放慢牵引速度,并通知机头(尾)人员撤到 10m 以外的安全地点。(四)工作面机头(尾)人员要时刻注意两端头顶板及各种管线,发现问题及时通知机组司机停止割煤,待处理问题后再开机。 (附端头斜切进刀示意图三)五、工艺
14、流程及要求采煤机斜切进刀割煤装煤运煤移架移溜过机头(尾)回柱放顶。(一)斜切进刀(上已叙述)(二)割煤和装煤1、采用 MGTY-300/700-1.1D 型采煤机落煤和装煤,前滚筒割上刀,后滚筒割下刀,双向割煤,往返一次进 2 刀,每刀进度 0.8m,采高控制在 2.5m 左右。 (机组在割煤时机组回风侧严禁有人进行任何作业)2、正常情况下采煤机牵引速度控制在 2.5m/min,过构造期间机组速度不得超过 1m/min。严禁机组超速、割顶、割底及空顶作业。3、正常情况下必须沿工作面顶底板割煤,不得留底煤及抓顶煤,严禁割顶。如遇过构造为防止割底,可根据工作面实际情况适当调整坡度丢底煤,待构造过完
15、后必须沿底板割煤。需丢底煤作业时另报专项措施。4、生产过程中为防止窜溜,在回采过程中要根据回、进风高差大山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 7 -小随时调整回、进风的推进度。5、采煤机司机严格按回采操作规程第七章“回采机电设备操作”中第一节的有关要求执行。割煤、移架、移溜距离示意图(见附图四)(三)运煤工作面落煤由生产溜、转载机、皮带机运至 8#煤仓。(四)移架1、工作面支架采用本架操作,支架型号 ZY5000-16/35 型。2、移架距离滞后机组后滚筒 35 架,降架幅度 0.10.15m,顶板破碎地段采取带压擦顶移架措施;移架必须达到 0.8m 的步距。3、支架拉出
16、后必须成一直线,顶梁必须升平,仰俯角小于 7,支架升起后必须保证接顶严密,立柱支撑强度达到初撑力。4、调整控制端面距不大于 0.34m,如超过必须提前移架或伸出前探梁。若仍大于规定则必须在前梁上挑支板梁。5、支架操作完后及时将各手把打回“0”位。6、支架工要严格执行回采操作规程有关要求执行。(五)移生产溜1、推生产溜滞后移架 35 架。2、推生产溜应按顺序渐近式操作 23 台千斤,弯曲段不小于21m,每节槽分三次均匀移彻。3、如遇推不动,不得强行硬推,手把回“0”位,应通知机组司机停止割煤,待检查处理后方可开机。4、移溜工应严格执行回采操作规程有关要求执行。(六)过机头(尾)1、过机头(尾)工
17、作面人员必须提前替移单体柱,清理杂物,往外拖拉管线。超前 1.6m 回收煤帮侧托板。2、在割透两端头时,利用机组松动锚杆,人工取出,禁止强行硬割,取帮锚杆时,必须停机停溜,并拉掉工作面急停闭锁。人员进入煤帮取锚杆等作业时,严格执行“敲帮问顶”制度,并设专人监护顶板。3、当机组割透两端头,将机组开回 25m 处,待中间架全部拉出后,开始移机头(尾) 。山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 8 -4、推移机头(尾)或移机头(尾)架时,落山侧及煤帮附近严禁有人作业,人员撤离至距机头(尾)支架 10 架外,回、进风巷工作人员撤至距机头(尾)10m 以外。5、推移机头(尾)及机头(
18、尾)架时,要闭锁生产溜和转载机,严禁开溜作业。6、每次过机头尾后移机头(尾)架前,及时在跨溜抬棚下支柱,在跨溜抬棚完好不缺柱的前提下方可移机头(尾)架。7、其它未提之处严格执行回采操作规程有关规定内容。(七)回柱放顶进、回风顺槽正常放顶方式实行小班随采随放,放顶步距 0.8m。(详见第八章第二节第九)六、工作面正规循环生产能力(一)循环产量W=LSH cW1600.82.491.5295460t式中:W工作面正规循环生产能力(t) ; L工作面长度(m) ;S采煤机截深(m) ;H煤层高度(m) ;煤的密度(t/m 3) ;C工作面煤炭采出率() 。(二)日循环数根据正规循环作业图表,确定循环
19、数为 8 个。(三)日产量:46083680t(四)月产量:36813090%99360t详见附图十七:正规循环作业图。第三章 设 备 配 备一、机电设备技术参数 附综采工作面设备布置示意图(五)表 5 机电设备配备表山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 9 -使用地点 设备名称 规格型号 数量 单位 备注采煤机 MGTY-300/700-1.1D 1 台液压支架 ZY5000-16/35 107 架工作面生产溜 SGZ764/630Q 型 1 部转载机 SZZ764/200 型 1 台破碎机 PCM110 型 1 台乳 泵 WRB200/31.5 型 2 台 带液箱一个
20、个顺槽皮带 SSJ1000/1602 型 1 部 双机移 变 KBSGZY-1250/6 2 台 1140V移 变 KBSGZY-800/6 1 台 660V喷雾泵 BPW-31.5/16 1 台 P=110kW加压泵 BPW-31.5/16 1 台 P=110kW排水泵 D85-453 1 台进风巷回柱机 JM-14 1 台绞 车 JD-11.4 1 部绞 车 JD-25 1 部绞 车 JD-40 3 部注水泵 BPW-80/31.5 2 台 带水箱一个回风巷排水泵 D85-453 1 台二、液压支架技术参数表 6 支架参数表支架型号 初撑力/kN 工作阻力/kN 高度/m 支护面积 m2
21、数量ZY5000-16/35 4000 5000 1.63.5 5.486.14 107三、主要设备布置(一)进风巷: 配备 SSJ-1000/1602 型带式输送机一部,铺设山西新景矿煤业有限责任公司 2109 综采工作面作业规程- 10 -长度 1000m;SZZ-764/200 型转载机一部,PCM-110 型锤式破碎机一部。KBSGTY-1250/6 移变二台,KBSGZY-800/6 移变一台,WRB-200/31.5 乳泵两台,BPW-31.6/16 型 110kW 喷雾泵一台,BPW-31.5/16 型加压泵一台,各种高低压开关及设备平台一个,D85-453 排水泵 1 台。(二
22、)回风巷:D85-453 排水泵 1 台,JD-11.4、JD-25、JD-40型调度绞车共 5 部。(三)工作面:MGTY-300/700-1.1D 型采煤机一台;ZY500016/35支撑掩护式液压支架 107 架, SGZ-764/630 型刮板输送机一部。第四章 顶 板 控 制顶板管理方法本工作面用液压支架控制顶板,回、进风巷及两端头采用 4.4m 型钢梁跨溜抬棚、单体柱维护顶板。采用全部垮落法处理采空区。第一节 支 护 设 计一、支护设计本工作面选用 ZY5000-16/35 型支架控制工作面顶板。两端头采用一对(两趟)4.4m 型钢梁跨溜抬棚,正常情况下,一梁不少于 4 柱,柱距不
23、大于 1.0m,过机头尾瞬间不少于三柱。进风超前从采线向外 100m 范围内采用 2 趟 型钢梁支护顶板(采帮侧和煤柱帮侧各 1 趟) ,进风超前支护总距离始终不小于 100m。要求柱距 0.8m,一梁五柱。回风超前从采线向外 20m 范围内采用 2 趟 型钢梁支护顶板(采帮侧和煤柱帮侧各 1 趟) ,回风超前支护总距离始终不小于 20m。要求柱距 0.8m,一梁五柱。二、工作面及两巷支护设计(一)采用类比法计算工作面的合理支护强度1、按采煤工作面质量标准规定,2109 工作面支架需要承受的荷载取 8 倍采高的岩柱重量计算工作面合理支护强度 Pt。=9.812.56m2.5t/m38=502.27kNm 2=0.50MPakPth.9式中: Pt工作面合理的支护强度,kNm 2;