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    41209采煤工作面作业规程

    2018-05-13 08:52:26    浏览:10    回复:0    点赞:0

    编号:CMGC2018002


     
     

     

     

    山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿

     

    采煤工作面作业规程

     

     

     

     

     

     

     

     

    作面名称:  41209工作面

    编  制  人:      

    施工负责人:      

    施 工单 位:   采一工区

    批  准  人:     

    编 制日 期:  2018045

    执 行日 期:  2018    日


     

    目录

    矿审批意见

    规程贯彻学习考试记录

    复查记录

    编写依据...................................................................................................................................................................... 3

    第一章  概 况...................................................................................................................................................... 4

    第一节 工作面位置及井上下关系............................................................................. 4

    第二节 煤 层............................................................................................................... 4

    第三节 煤层顶底板..................................................................................................... 5

    第四节 地质构造......................................................................................................... 6

    第五节 水文地质......................................................................................................... 6

    第六节 影响回采的其它因素..................................................................................... 7

    第七节 储量及服务年限............................................................................................. 8

    第二章   采煤方法........................................................................................................................................ 9

    第一节 巷道布置......................................................................................................... 9

    第二节 采煤工艺....................................................................................................... 10

    第三节 设备配置....................................................................................................... 11

    第三章  顶板管理........................................................................................................................................ 19

    第一节 支护设计....................................................................................................... 19

    第二节 工作面顶板管理........................................................................................... 21

    第三节 巷超前及端头顶板管理........................................................................... 23

    第四节 矿压观测....................................................................................................... 24

    第四章  生产系统........................................................................................................................................ 27

    第一节 运输系统....................................................................................................... 27

    第二节 通防系统....................................................................................................... 28

    第三节 排水系统....................................................................................................... 36

    第四节 供电系统....................................................................................................... 37

    第五节 通讯照明系统............................................................................................... 48

    第六节 安全监控系统............................................................................................... 49

    第七节 六大系统....................................................................................................... 49

    第五章  劳动组织和主要经济技术指标............................................................................ 54

    第一节 劳动组织....................................................................................................... 54

    第二节 主要经济技术指标....................................................................................... 55

    第六章 灾害预防及避灾路线.......................................................................................................... 56

    第一节 灾害预防和避灾路线................................................................................... 56

    第七章  安全技术措施........................................................................................................................... 58

    第一节 一般规定....................................................................................................... 58

    第二节 顶板管理....................................................................................................... 59

    第三节 防治水........................................................................................................... 62

    第四节 爆破管理....................................................................................................... 62

    第五节 一通三防及安全监测监控........................................................................... 67

    第六节 运输管理....................................................................................................... 70

    第七节 机电管理....................................................................................................... 76

    第八节 职工自救与互救........................................................................................... 88

    第九节 职业病防治................................................................................................... 88

    第十节 ............................................................................................................. 90

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    编写依据

     

    一、采区设计说明书及批准时间

    采区设计说明书为《41209采区设计说明书》,批准文号为峄煤字[2009]23号文。

    二、地质说明书及批准时间

    地质说明书名称为《41209工作面地质说明书》,批准时间2018年3月20日

    三、风险辨识报告及批准时间

    风险辨识报告为《41209工作面专项风险辨识报告》,批准时间2017226

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    第一章  概 况

     

    第一节 工作面位置及井上下关系

    41209上工作面位于-300水平,412采区西部,开采标高-458.1m~-515.6m。地面标高约+32.88~+32.45m,其中41209上面走向平均可采长度1163m,平均面宽143.3m,可采面积约166653m2。41209工作面北部为北徐楼断层;南部为缺失带;西部为41209下工作面,东部为41211工作面。地表为沼泽湿地,41209回采会引起地面下沉。

    具体情况如表1所示:

    水平名称

    -300水平

    采区名称

    412采区

    地面标高

    +32.88~+32.45m

    井下标高

    -458.1m~-515.6m

    地面相对位置

    地表为沼泽湿地。

    回采对地面

    设施的影响

    地表为沼泽湿地,回采会引起地面下沉。

    井下位置及

    与相邻关系

    41209工作面北部为北徐楼断层;南部为缺失带;西部为41209下工作面,东部为41211工作面

    走向长度

    平均143.3m

    倾斜长度

    平均1163m

     面积(m2)

    166653m2









    表1:工作面位置及井上下关系表

     

    第二节  煤 层

     

    41209工作面回采煤层为上石炭统太原组12煤,黑色,以亮煤为主,夹有暗煤条带,中间夹有叶片状炭质泥岩,内生裂隙均发育,一般充填方解石薄膜和呈点状黄铁矿,12煤为中灰分、高挥发分、富硫、中高发热量煤层。工作面掘进期间揭露煤层厚度变化大,上面煤层平均厚度1.6m煤层结构复杂,含夹矸1~2层,倾角2°~10°平均6°

    具体情况如表2所示:        

     

     

    表2:煤层情况表

    煤层

    厚度

    平均1.6m

    煤层结构

    复杂

    煤层倾角

    2°~10°

    (平均6°)

    开采

    煤层

    12

    煤层牌号

    气     煤

    稳定程度

        较稳定

    情况

    描述

    上工作面回采煤层为上石炭统太原组12煤,工作面掘进期间揭露煤层厚度变化大,平均1.60m。煤层结构复杂,含夹矸1~2层,倾角2°~10°,平均6°。

     

    第三节  煤层顶底板

     

    直接顶板为灰黑色泥岩,厚层状,泥质结构,顶板硬度f=2.5,不稳定,顶板裂隙较发育,平均厚7.30m。基本顶以粉砂岩为主,其次为砂质泥岩。

    煤层伪底为灰色泥岩平均厚0.23m,.直接底以八灰为主,局部为细砂岩和砂质泥岩,八灰平均厚2.55m,硬度f=8.2,底板裂隙不发育。

    表3:煤层顶底板情况表

    顶、底板名称

    岩石名称

    厚度(m)

    特       征

       直接顶

    灰黑色泥岩

    7.30

    灰黑色,厚层状,泥质结构,平坦状断口,产植物碎屑化石,局部呈粉砂岩与泥岩互层状。

       伪  底

    灰色泥岩

    0.23

    灰褐色,泥质结构,平坦状断口,局部见裂隙、滑面,性脆,岩石强度低。

       直接底

     八  灰

    2.55

    灰色,下部深灰色,隐晶质结构,局部见裂隙,充填方解石,中部产蜓类及海百合茎化石,底部含泥质。

    附图一:工作面地层综合柱状图

     

     

     

    第四节  地质构造

     

    一、断层情况以及对回采的影响

    工作面地质条件简单,在工作面掘进区域共揭露13条正断层,对工作面回采有影响的断层分别为f09-6、B2012-7孔支1断层、f09-7、f09-11、f09-13共5条断层

    对工作面回采有影响的断层一览表

    断层名称

    走向(°)

    倾向(°)

    倾角(°)

    落差(m)

    断层性质

    对回采影响

    f09-6

    91~252

    1~162

    40~58

    0~1.6

    正断层

    贯穿整个工作面影响较大

    B2012-7孔支1断层

    116

    26

    60

    2~8

    正断层

    贯穿整个工作面影响较大

    f09-7

    136

    46

    50~60

    0~1.5

    正断层

    贯穿整个工作面影响较大

    f09-11

    88

    385

    50

    1.2

    正断层

    f09-13

    67

    337

    45

    1.6

    正断层

    较大

    4:断层情况表

    附图二:工作面工程平面图

     

    第五节 水文地质

     

    1、煤层顶底含水层及主要导水构造与工作面的关系

    影响12煤采掘的含水层为上部砂岩含水层及底部八灰:砂岩含水层,富水性弱。八灰为12煤层直接底板,可能在局部相对低洼地段,因少量裂隙渗水形成局部积水,且可逐渐减小,对行人及运输有少量不良影响。

    根据412皮带巷施工过程中揭露的B2012-7孔断层情况分析,断层破碎带胶结程度较好,断层导水、富水性均较弱无水。

    2、工作面老空区范围、涌水量、及突水危险性

    本巷道周围无老空区积水,且无突水危险。本巷道不涉及积水巷道和老空问题,地表为沼泽湿地对回采无影响。

    开采41209工作面的正常涌水量计算:

    本工作面涌水量预算方法选用适合于用该区开采水平的比拟法进行计算。

    计算公式:

    Q=Q0     (1)

    Q0:根据生产矿井地质报告提供,12下煤层预计正常涌水量为13m3/h。

    S:本工作面12下煤层开采水平-300 。

    S0:实际开采标高-507.3。

    以上参数代入公式(1): Q=13×=9.9(m3/h)

    即开采41209工作面的正常涌水量为9.9m3/h。最大涌水量按其2倍计算为19.8m3/h。

    钻孔:

    41209上工作面自切眼推采至约451m处时将从B05-4号钻孔通过,钻孔封孔质量合格。当工作面推采到钻孔附近位置时,施工人员要随时注意观察钻孔附近有无透水预兆,如有透水预兆时,必须立即停止作业,撤出人员,并迅速报告矿生产调度指挥中心值班人员。

    4、工作面突水危险及防隔水煤(岩)柱留设

    根据煤矿生产地质报告提供和相邻工作面实际揭露情况41209工作面上、下部含水层均为弱含水层,并有隔水层相隔,对工作面正常回采不产生影响。经排查41209工作面附近无带压水源,因而工作面无突水危险。

    综上所述,本工作面水文地质类型简单。

     

    第六节   影响回采的其它因素

     

    工作面无地热危害,工作面温度平均在23℃,无地温、冲击地压危害,煤尘爆炸指数为42.73%,煤尘具有爆炸性,属Ⅱ类自燃煤层。

     

     

    表5:影响回采的其它情况表

    瓦斯

    根据2016年度瓦斯等级鉴定结果,我矿为低瓦斯矿井:矿井绝对瓦斯涌出量为1.39m3/min,相对瓦斯涌出量为0.75m3/t12煤绝对涌出量0.16m3/min。

    二氧化碳

    根据2016年度矿井瓦斯鉴定结果,北徐楼煤矿为低二氧化碳矿井,矿井绝对二氧化碳涌出量为2.94m3/min,相对二氧化碳涌出量为1.59m3/t;12下煤二氧化碳绝对涌出量0.25m3/min。

    煤的自燃倾向性

    有自然发火倾向,属Ⅱ类自燃煤层。

    地温危害

    根据对本煤层检测分析,无地温影响。

    煤尘爆炸指数

    煤尘具有爆炸性,爆炸指数为42.73%。

    冲击地压危害

    工作面无强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象,本工作面埋深超过400m,煤层上方100m范围内不存在单层厚度超过10m的坚硬岩层;相邻矿井开采的同一煤层未发生过冲击地压。本工作面无冲击地压危险性

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    第七节  储量及服务年限

     

    一、储量

    动用面积:168380m2

    可采面积:166653m2

    基础储量:363701t

    储量:本矿的12煤工作面参考值回采率为97%,可采储量为359970t。

    二、采煤工作面每日生产能力

    煤层平均采高为1.60m,循环进尺0.6m,日进8个循环,循环率为95%。

    循环产量:143.3×1.60×0.6×1.35×0.97 =180t

    日 产 量:180×8=1440t

    月 产 量:1080×25×0.95=34200t

    三、服务年限

    工作面的服务年限=可采储量÷月产量

    =359970÷34200

    ≈10.5(个月)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    第二章   采煤方法

     

    第一节   巷道布置

     

    一、41209运输顺槽

    (一)巷道形式:本工作面的轨道顺槽沿煤层底板掘进,采用锚杆加强支护。Ⅰ段巷道采用矩形断面,净宽3.3m,净高2.0m,断面积6.6m2,Ⅱ段巷道采用矩形断面,净宽2.8m,净高2.0m,断面积5.6m2

    (二)管线敷设:靠巷道上帮布置一路Φ108mm的防尘管、一路Φ108mm的压风管、一路Φ108mm的排水管。靠下帮敷设动力电缆、信号电缆。

    (三)用途:工作面的运料、行人、回风、运煤。

    二、41209上轨道顺槽:

    (一)巷道形式:本工作面的轨道顺槽沿煤层底板掘进,采用锚杆加强支护。Ⅰ段巷道采用矩形断面,净宽3.3m,净高2.0m,断面积6.6m2,Ⅱ段巷道采用矩形断面,净宽2.8m,净高2.0m,断面积5.6m2

    (二)管线敷设:靠工作面侧布置一路Φ108mm的防尘管、一路Φ108mm的压风管、一路Φ108mm的排水管,另一侧铺设动力、信号电缆。

    (三)用途:工作面的行人、进风、运料。

    三、工作面上切眼:

    上切眼沿煤层顶板掘进,长108m,切眼净宽5.4m,净高1.8m,净断面积9.72m2

    附图三:工作面轨道顺槽、运输顺槽剖面图

     

     

    第二节 采煤工艺

     

    一、采煤工艺

    41209上工作面采用单一煤层走向长壁后退式采煤方法,工作面采用综合机械化采煤工艺,全部垮落法管理顶板。

    ()采煤工艺:割煤→移架→推移刮板输送机。

    (二)落煤:上工作面采用MG200/456-WD1型交流变频电牵引采煤机割煤。采高平均1.60m,割煤深度0.6m。

    (三)装煤:上工作面采煤机螺旋滚筒配合SGZ-730/400刮板输送机装煤。

    (四)运煤:上工作面用SGZ-730/400刮板输送机集中运至一部SZZ-630/110刮板转载机外运。

     (五)上工作面支护:

    上工作面支护采用ZY2800-09/20液压支架支护,共安装液压支架71架,上工作面上端头安装2架ZY3200-10/24型过渡支架支护顶板。

    二、采煤方法

    (一)工作面采煤方法:

    1、工作面煤层平均厚度为1.60m,根据煤机与支架的实际情况,确定工作面循环进尺为0.6m。

    2、双滚筒采煤机双向割煤,往返两刀。

    3、采煤机的进刀及割煤方法

    采煤机的进刀采用端头斜切进刀的方式,斜切进刀段长度为30m,进刀深度0.6m。具体操作如下:采煤机按自上而下(自下而上)顺序端头斜切进刀(附图四A);使得刮板输送机弯曲段不得小于15m,使得采煤机达到正常截割深度,按要求推移工作面刮板输送机至平直状态(附图四B);将两个滚筒的上下位置调换,向下(上)割三角煤至割透端头煤壁(附图四C);割完三角煤后,将两个滚筒的上下位置调换,向上(下)割煤,进入正常割煤状态(附图四D)。当采煤机割到工作面另一端后,重复进刀过程。

    附图四:采煤机进刀示意图

    4、移架

    移架时,采用带压邻架操作。

    三、采煤工作面正规循环生产能力

    工作面回采时平均面长143.3m,生产日进8个循环,循环进尺0.6m,工作面采高1.60m,回采率97%。

    工作面日生产能力为:

    W=L×S×h×r×C =143.3×1.6×3.6×1.35×0.97=1440t

    式中:W—工作面正规生产能力t;   

    L—工作面长度;此工作面长平均取143.3m

          S—工作面循环进尺;0.6m 

          h—工作面采高;1.6m

          r—煤的容重取1.35t/m3       

          c—回采率取97%

     

    第三节  设备配置

     

    本工作面根据生产技术要求共需刮板输送机1部、乳化液泵2台、注水泵1台、采煤机1部、调度绞车10台、排水泵4台、7655风钻4部等设备。

    一、41209上工作面采煤设备选型计算

    1.根据工作面生产率计算结果选择采煤机

    工作面上切眼长143.3m,初步选用MG200/456-WD1型交流电牵引采煤机,校验如下:

    1)采煤机理论生产率

    QT=60HJVqρt/h

    式中H---采煤机的采高, m

    J—滚筒的有效截深,m

    Vq―在所给工作面条件下可能的最大工作牵引速度,m/min

    ρ―煤的实体密度,1.35t/m3

    采煤机采高取1.6m,截深取0.6m,采煤机平均牵引速度为3m/min,则采煤机的理论生产率

    QT=60×1.6×0.60×3×1.35=233t/h

    由以上计算,选用MG200/456-WD1型交流电牵引采煤机满足要求。

    2)采煤机选用MG200/456-WD1型交流电牵引采煤机,主要技术参数如下:

    采高:1.2~2.2m;

    截深:600mm;

    滚筒直径:φ1250mm;

    额定牵引力 :520~270kN;

    额定牵引速度:0~6.0~12/min;

    卧底量:151mm;

    装机功率(KW):456

    喷雾方式:内外喷雾

    额定工作电压:1140V

    牵引方式:机载交流变频调速,齿轮-销轨,无链牵引

    3)采煤机滚筒核算

    采煤机能适应1.2~2.2m 采高变化。要求采煤机能够自开缺口、双向采煤,因此应选用双滚筒式采煤机。由于滚筒直径一般为采高的0.55~0.6倍,取滚筒直径D=1.25m可满足工作面正常生产需要。

    二、工作面刮板输送机选型

    (一)基本参数:

    上工作面长143.3m,倾角6°,采煤机牵引速度v0=3m/min,理论生产率

    Q0=233t/h,截深0.60m

    1.中部槽单位长度装煤量:

    Q=Q/3.6V=233/(3.6×1.0)64.7kg/m

    2.刮板输送机中双链运行,煤在槽内运行阻力系数ω´=0.7,刮板链在槽内运行的阻力系数ω´´=0.35

    重段直线段运行的总阻力:

     Wzh=g(qω´+q0ω´´)Lcosβ+g(q+q0)Lsinβ

    =(57×0.7+36×0.35)×90×9.8×cos10°+(57+36)×90×9.8×sin10°

    =72479N

    空段运行阻力:

    Wk=gq0L(ω´´Lcosβ-sinβ)

      =36×90×9.8×(0.35×cos10°-sin10°)

      =6577N

    刮板输送机总牵引力:

    弯曲线段运行阻力按直线段运行阻力的10%考虑:

    W0=1.1×1.1(Wzh+Wk)=1.1×1.1×(72479+6577)=95658N

    3.刮板机满负荷运行的最大功率:

    Nmax=W0/1000ηV=95658/(1000×0.85×1)=113kW


    电动机功率备用系数按1.2计算

    N=113×1.2=135kW

    根据计算需选用200kW电动机满足需要。

    4.刮板链强度验算:

    牵引链破断拉力为最大静张力与最大动张力之和,动张力按最大静张力20%计算;

    牵引链破断拉力:Smax=1.2W0=1.2×92612.2=114.8kN;Sd=850kN

    安全系数:

    m=2×Sd×λ/(1.2×Smax)=2×850×0.9/(1.2*114.8)=11.1>3.5

    安全系数满足要求。

    上工作面选用SGZ730/400型刮板输送机能满足要求;

    三、绞车及钢丝绳选择计算:

    工作面巷道坡度为6°,提升距离510m计算,选用JD-25绞车缠Φ15.5mm钢丝绳,一次提放二辆车。

    绞车选择计算:

    提升长度:L=470m

    巷道最大倾角:β=6°

    矿车滚动摩擦系数:f1=0.015

    钢丝绳阻力系数:f2=0.35

    矿车重量:m2=600kg

    矿车载物重量:m1=1800kg

    斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5

    (一)钢丝绳与物件连接处承受拉力计算:

    计算钢丝绳与物件连接处承受拉力

    根据公式F=2×(m1+ m2)g(sinα+f1cosα)

    =2×2400×9.8×(sin6°+0.015×cos6°)

    =5618N

    根据计算选用JD-25型调度绞车满足提升要求,绞车牵引力16kN。

    (二)钢丝绳选择计算:

    根据公式Qp/F>6.5得此物件所需钢丝最小破断拉力总和

    Qp>6.5F=6.5×5618=36521N

    根据以上计算结果,通过查表需选用直径为15.5mm的钢丝绳。

    钢丝绳单位质量:P=0.85kg/m

    破断拉力总和为:Qp=163000N

    斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5

    (三)绞车需用最大牵引力计算:

    F=2×(m+m0)(sinβ+f1cosβ)×g+p×L(sinβ+f2cosβ)×g

     =4800×(sin6°+0.015×cos6°)×9.8+0.85×510×(sin6°+0.35×cos6°)×9.8

    =7541N

    根据计算需选用JD-25型调度绞车。

    (四)钢丝绳安全系数验算:

    ma=Qp/F

    =163000/7541

    =21.6>6.5

    所以钢丝绳选用合格。

    结论:通过理论计算确定使用25kW绞车缠Φ15.5mm钢丝绳,坡度不超过6°且提升长度不超过510m时,一次可以提放二辆重车。

    五、工作面设备主要技术参数

    (一)工作面采煤机主要技术参数:

    上工作面采煤机主要技术参数:

    型号:                   MG200/456-WD1

    采高:                   1.15~2.4m;

    装机功率:               456kW;

    截深:                   0.6m;

    牵引速度:               0~6~10m/min;

    牵引方式:                无链电牵引。

    (二)液压支架主要技术特征:

    1、上液压支架型号为ZY2800-09/20。

    支架型式:                  两柱掩护式液压支架

    支架高度:                  900-2000mm

    中心距:                    1500mm

    支撑高度:                  0.9~2.0m

    支撑宽度:                  1.43~1.60m

    初撑力:                   2180kN

    工作阻力:                  2800kN

    支护强度:                  0.45~0.48MPa

    对底板平均比压:           1.05MPa

    最小外形尺寸:             4200×1430×900mm

    推刮板输送机力/拉架力:    120/264kN

    支架操纵方式:              邻架手动操纵

    最大移架步距:               730mm

    适应倾角:                  ≤15°    

    2、过渡支架型号为ZY3200-10/24。

    支撑高度:                  1.0~2.4m

    支撑宽度:                  1.43~1.60m

    初撑力:                   2680kN

    工作阻力:                  3200kN

    支护强度:                  0.46~0.49MPa

    对底板平均比压:           1.05MPa

    最小外形尺寸:             4600×1430×1200mm

    推刮板输送机力/拉架力:    120/264kN

    (三)运输设备主要技术参数:

    1、上工作面刮板输送机

    型 号:                    SGZ-730/400

    电机功率:                  200kW

    运输能力:                  700t/h

    链速:                     1.1m/s

    中间槽尺寸:                1500×730×270mm

    3、转载机一部,型号为SZZ-630/110,其它技术参数为

    电机功率:                 110kW

    运输能力:                 630t/h

    链速:                     1.34m/s

    中部槽尺寸:               150O×870×800mm

    见表6机电设备技术参数表:

     

    表6:机电设备技术参数表

     

    序号

    设备名称

    型号规格

    功率(kW)

    电压(V)

    台数

    备注

    1

    采煤机

    MG200/456-WD1

    456

    1140

    1

    上工作面

    2

    刮板输送机

    SGZ-730/400

    200

    1140

    1

    上工作面

    3

    转载机

    SZZ-630/110

    110

    1140

    1


    4

    乳化液泵

    BRW-200/31.5

    125

    1140

    2

    1台备用

    6

    排水泵

    QBK-20/50-7.5

    20

    660

    4


    8

    调度绞车

    JD-25

    25

    660

    10


    9

    注水泵

    BRW-80/20

    37

    1140

    1


    10

    风钻

    7655风钻



    4


     

     

     

     

     

     

      顶板管理

     

    第一节  支护设计

     

    一、工作面的支护设计

    采用类比法进行设计,参考本煤矿同煤层矿压观测资料,选择本工作面矿压参数(见表7)

    表7: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

    基本顶厚度

    m

    7.3

    7.3

    直接顶厚度

    m

    2.7

    7.30

    直接底厚度

    m

    3.3

    2.55

    2

    直接顶初次垮落步距

    m

    3~6

    5

    3

    来压步距

    m

    26~32

    32

    最大平均支护强度

    kN/m2

    281.84

    313.92

    最大平均顶底板移近量

    mm

    20

    20

    来压显现程度


    明显

    明显

    4

    来压步距

    m

    20~25

    20~25

    最大平均支护强度

    kN/m2

    281.84

    281.84

    最大平均顶底板移近量

    mm

    15

    15

    来压显现程度


    明显

    明显

    5

    最大平均支护强度

    kN/m2

    274.68

    313.92

    最大平均顶底板移近量

    mm

    10

    10

    6

    直接顶悬顶情况

    m

    3

    3

    7

    底板容许比压

    MPa

    39.3

    39.3

    8

    直接顶类型

    9

    基本顶级别

    10

    巷道超前影响范围

    m

    20

    20

     

     

    (一)工作面液压支架支护强度验算

    1.经验公式计算支护强度:

    pt=8×9.81×h×γ=(8×9.81×1.6×2.5)kN/m2=313.92kN/m2

    Pt合理支护密度;

    K —工作面支架应支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般取6至8,这取8;

    h —实际采高取1.6m;

    γ—岩石容重取2.5t/m3

    2.参考同煤层矿压观测资料,最大平均支护强度为281.84kN/m2

    3.选择工作面支护强度:

    313.92kN/m2>281.84kN/m2,因此工作面选用支护强度应大于313.92kN/m2

    4.支护设备选择

    (1)上工作面支架选择:

    41209上工作面支护选用ZY2800-09/20型掩护式支架。根据工作面条件与支架适应条件对照表8-2可以看出,选用ZY2800-09/20型支架,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要求。

    表8-2: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

    倾角

    6°

    ≤15°

    煤厚

    平均1.6m

        工作面支架0.9~2.0m

        过渡支架 1.0~2.4m

    煤硬度

    f=0.99


    底板比压

    39.3MPa

    1.05MPa

    支护强度

    313.92(kN/m2

    410~460(kN/m2

    顶板种类

    级二类


    通过对比、验算,证明选用ZY2800-09/20型及ZY3200-10/24型支架能满足要求。

     

    三、乳化液泵站

    (一)泵站及管路选型、数量

    乳化泵选用BRW-200/31.5型,两泵一箱。输液管路选用:高压直径φ32mm,低压直径φ32 mm,高压胶管耐压35MPa以上。

    主要技术参数如下:

    型号:                   BRW-200/31.5

    流量:                  200L/min

    公称压力:              31.5MPa

    电机功率:              125kW 

    (二)泵站设置位置

    泵站安设在41209上轨道顺槽内。

    (三)泵站使用规定

    1.定值为30MPa,严禁随意调整安全阀的整定值。

    2.乳化液实行自动配比,乳化液浓度保持在3%~5%之间,每班不少于3次使用折射仪检查配比浓度并填写记录。

    3.维修和保养好泵站设备、管路,保持液压系统完好,杜绝跑、冒、滴、漏、窜液现象。

     

    第二节  工作面顶板管理

     

    一、工作面顶板支护方式

    上工作面安装ZY2800-09/20型掩护式支架对顶板进行支护,全部垮落法管理顶板。最小控顶距3.74m,最大控顶距4.34m。

    采用随机移架的方式对顶板进行及时支护。在采煤机割煤后,先移支架,再推移输送机,即割煤→移架→移输送机。正常移架要滞后采煤机滚筒3~5架,不得超过6架。

    支护要求:

    1、工作面应达到动态的标准化要求,确保“三直、一平、两净、两畅通”要求。

    2、加强支架的支护强度,确保支架支护质量,支架初撑力不得小于24MPa。

    3、支架要排成一条直线,其偏差±50mm。中心距偏差±100mm。

    4、支架要垂直顶底板,偏差<5°。

    5、采煤机割煤后,要及时移架,防止长时间空顶。端面距最大值不大于340mm。

    6、支架顶梁与顶板平行支设,其最大仰俯角<7°。

    7、支架完好,不漏液,不窜液,不失效。

    8、支架实行编号管理。

    9、支架内无浮煤、浮矸堆积。活柱、柱缸上端平台和阀体无煤尘。

    10、相邻支架不能有明显错茬(不超过顶梁侧护板高的2/3)。支架不挤、不咬,架间空隙不超过100mm。

    11.工作面不准留伞檐,伞檐规定:工作面伞檐长度大于1m时,其最大突出部分,中厚以上煤层煤层不超过200mm;伞檐长度在1m及以下时,最突出部分薄煤层不超过200mm,中厚煤层不超过250mm。

    12.支架前梁梁端至煤壁顶板垮落高度不大于300mm。

    (二)特殊时期的顶板管理

    1、来压及停采前的顶板管理

    (1)工作面初次来压前必须编制专门安全技术措施。

    (2)工作面初次来压和周期来压期间,进行顶板观察,搞清楚初次来压和周期来压步距,加强顶板管理。

    (3)工作面支架初撑力不低于24MPa,两巷所有单体支柱初撑力不低于12MPa。

    (4)加强端头顶板管理,打好关门柱,柱距不大于300mm,并使用铁丝将支柱上端与顶梁固定作好防倒,关门柱挂金属网挡矸。

    2、过断层、底鼓及顶板破碎时的顶板管理

    根据地质资料分析,本工作面共揭露5条断层,必须加强过断层回采时的顶板控制工作,要控制好采高,断层处的支架要确保达到初撑力(不得小于24MPa)。当工作面局部地段片帮超过0.6m时,超前采煤机移架,及时支护顶板,在顶板破碎的地段,为了有效地防止顶板冒落,控制煤壁片帮,要带压移架。

    3、工作面局部冒顶区及特殊构造处的处理

    (1)先在冒顶区的周围加强支护,防止冒顶范围扩大。

    在冒顶区的支架上方串矿用11#工字钢梁,上方铺设木料和金属网,工字钢梁的另一侧打上单体液压支柱,确保支护完好不漏顶的情况下,对积压的煤矸石进行清理,需继续向煤帮清理时,必须往煤帮窜工字钢梁,窜梁的距离不能大于0.5m,工字钢梁另一侧打上单体液压支柱。

    (2)人员必须在支护完好情况下作业,严禁空顶作业;单体液压支柱必须连上防倒铁丝,防止二次冒落滑落伤人。

    (3)清理煤矸石采煤机及刮板输送机必须停电闭锁,断开上一级的电源,设专人值守。

    (4)人员清理时,时刻注意顶板的来压状况,发现异常立刻停止工作,马上撤离,只有压力稳定后,经班组长及安全员确认安全后,方可恢复工作。

    (5)清理完毕后,及时移架,推移刮板输送机,前移单体液压支柱,重复铺设木料与金属网,清理煤矸石,重复以上过程,直至煤矸石清理完毕后,回撤单体液压支柱。

    1.    回单体液压支柱时,必须使用带长手把链的手把进行回柱,手把链长度不能低于800mm。

    2.    回单体液压支柱时,必须缓慢卸载,卸载后,迅速拉出单体液压支柱,码放在指定的位置。

    (6)工作面遇断层等特殊地质构造时,找净悬矸危岩,顺平刮板输送机(刮板输送机上沿距顶板不低于0.5m)。当断层落差大于采高时,另行提报过断层措施。

    (7)加强工作面顺槽顶板及两帮的检查,特别是超前支护内的顶板及两帮,每班必须有班长进行检查,发现问题及时处理并汇报调度室。

     

    第三节 巷超前及端头顶板管理

     

    一、工作面上轨道顺槽、运输顺槽的超前支护

    支护要求:

    运输顺槽的超前支护采用三排DZ25(22、28)-250/100单体液压支柱与双楔调角定位顶梁配套支护,支护距离不小于20m,排距1.2m±0.1m,转载机道1.4m±0.1m,人行道侧1.1m±0.1m。

    上轨道顺槽超前支护采用三排DZ25(22、28)-250/100单体液压支柱与双楔调角定位顶梁配套支护,支护距离不小于20m,排距1.2m±0.1m,柱距1.2m±0.1m。

    1、两巷单体液压支柱要打成一条直线,其直线偏差±100mm,用铁丝将支柱上端与顶梁绑好防倒,以防倒柱伤人。

    2、支柱应支到实底上,做到迎山有力,支柱初撑力不小于90kN。铰接顶梁之间要用圆销联好,并保持平直,单体液压支柱钻底超过100mm时,必须穿鞋。

    3、支柱注液阀方向与工作面方向平行,支柱手把方向朝向煤壁。

    4、上轨道顺槽及运输顺槽高度不得低于1.8m,行人道宽度不得小于1.0m,单体支柱活柱伸出量不得小于200mm。严禁支柱超高使用。

    二、工作面端头的管理

    (一)正常工作面生产期间端头的支护形式:

    1、若端头支架进入巷道,造成支架超高时,应在支架下方用木料垫好,使支架达到初撑力。

    2、工作面上端头采用两架ZY3200-10/24型支架支护顶板。

    (二)与其他工序之间的关系

    1、移架期间应注意好支架周围是否与相邻支架咬、挤,应将支架调正避免挤碰超前棚支柱和工作面支架。

    2、工作面端头处支架距离巷道支护的距离大于0.5m时,在端头处支架与巷道支护间使用双楔铰调角定位铰接顶梁配合单体液压支柱支护,柱距0.5m,排距1.2m。

    三、支护材料的使用数量和存放管理

    (一)支柱、顶梁要建帐统一管理,现场牌板与实物相符。

    (二)支柱、顶梁码放整齐,损坏的柱、梁不得使用,及时更换。

    (三)按工作面正常使用量的10%准备备用支护材料,备用支护材料存放于轨道顺槽及运输顺槽距工作面50~80m处,距轨道距离不少于0.5m,顶板完整无积水的地方分类码放,注意回收复用,并挂好标志牌。

    附图五:工作面顶板支护示意图

     

     

     

     

     

    第四节  矿压观测

     

    一、矿压观测内容

    (一)工作面支架安装综采压力表及矿压电子检测仪,利用综采压力表及矿压电子监测仪器对工作面压力情况进行监控和数据分析,便于及时掌握分析工作面实施情况和矿压规律。根据观测结果对工作面顶板活动规律、来压特征,工作面支架受力特点分析。

    (二)顺槽超前观测内容有支撑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。

    二、观测点布置

    (一)工作面综采压力观测

    1.工作面每架安装一组综采压力表及矿压电子检测仪,对工作面压力监测。每班由一名专职观测人员专门负责观测支架前后柱工作阻力的变化情况,在观测时必须做好记录。

    2.支架活柱缩量观测

    现场选取10个点,用钢卷尺分别在移架前、移架后测量立柱缩量变化。

    (二)顺槽的矿压观测

    每班由专职人员观测顺槽超前支护范围内单体液压支柱阻力,必须做好记录。

    (三)支护质量监测

    1.工作面初次来压及过断层期间,验收员进行现场观测,根据观测数据,技术员分析工作面初次来压规律。

    2.每班由验收员对工作面和顺槽支护质量动态检查,对存在的问题要立即整改。监测内容要包括支架初撑力、煤壁片帮情况、梁端距、采高及端面顶板冒落情况、两巷单体支柱初撑力、超前支护质量等。

    三、观测时间要求

    (一)工作面:早班12点。

    (二)顺槽及端头:早班12点。

    (三)支护质量监测:整个生产期间。

    四、巷道变形量观测制度

    (一)工作面顺槽的巷道变形观测点距工作面200m范围内,由巷道维护工每天观测一次,200m范围以外由验收员每周观测一次。包括顶底板移近量、两帮巷道变形移近量、端头处采空区冒落情况。

    (二)必须建立台账,所有记录台账必须做到数据真实有效,严禁弄虚作假。

    (三)技术员对数据要及时分析总结,指导好生产。

    五、顶板离层仪管理规定:

    1、巷道每200m安设一台顶板离层仪,顶板离层仪安装在巷道正中位置,误差不超0.3m。

    2、工作面顺槽的顶板离层仪距工作面200m范围内,每天一次,200m范围以外,每周一次。

    3、顶板离层仪的深、浅部刻度读数等于移动量减去初始数据。

    4、当浅部基点顶板下沉时,深部、浅部基点读数将都随之变化。

    5、当深部基点顶板下沉时,只有深部基点读数发生变化。

    6、若深部基点、浅部基点的顶板同时下沉时,顶板离层仪深、浅部基点的刻度都有变化,而深部基点的刻度的变化量即为顶板下沉量的总和。

    7、顶板离层仪管理单位要注意观测数据的变化情况,当顶板离层仪的深度基点任一点的离层值大于10mm小于100mm、浅度基点任一点的离层值大于10mm小于120mm时,必须补打支柱加强顶板支护,及时向生产技术科、生产调度室及分管副总进行汇报,管理单位技术员写出分析报告报生产技术科及分管副总。当顶板离层仪的深度基点任一点的离层值大于100mm、浅度基点任一点的离层值大于120mm时由分管副总主持分析,制定措施并组织落实,并报总工程师。

    8、发现顶板离层仪失效或损坏时,及时向生产技术科汇报,并通知管理单位维修或者在附近重新打眼安装。

    9、对距工作面较近易被炮崩或易被钢丝绳抽打的离层仪,要采取措施保护,凡未进行保护并造成损坏的,追究跟班班长和相关人员的责任。由现场跟班安全员监督执行。 

     

     

     

     

      生产系统

     

    第一节  运输系统

     

    一、运输设备及运输方式

    (一)运煤设备及装、转载方式

    工作面采用刮板输送机运煤。工作面经过面内刮板输送机运输顺槽刮板输送机,然后经过胶带输送机至412皮带巷、12煤中转煤仓、西翼皮带巷、南翼皮带巷运输至16煤集皮到主井煤仓到地面。

    工作面刮板输送机机头、机尾溢出的浮煤可通过人工清理至刮板输送机上。

    (二)辅助运输设备及运输方式

    工作面需用或回收的材料、设备等物资,采用1.0t矿车、调度绞车,通过上轨道顺槽和运输顺槽运进、运出工作面。

    二、移刮板输送机方式

    工作面采用支架推移工作面输送机,推移步距 0.6m,弯曲段长度不小于15m,推移方向为自下(上)而上(下)顺序进行。

    1、采煤机向下(上)端正常割煤时, 按照自上(下)而下(上)的顺序,依次推移刮板输送机。

    2、在采煤机向上(下)部进刀切入煤壁规定截深后(斜切进刀距离不能小于30m),将工作面输送机按自下(上)而上(下)的顺序推向煤壁,成一条直线。

    三、运煤路线: 41209上工作面→41209运输顺槽→412皮带巷→12煤中转煤仓→西翼皮带巷→南翼皮带巷→16煤集皮→主井煤仓→地面。

    四、辅助运输系统路线:

    地面→副井→西石门→南大巷→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→412联络巷→412轨道巷→41209运输顺槽→41209上工作面。

    地面→副井→西石门→南大巷→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→412联络巷→412轨道巷→412-5#联络巷→41209上轨道顺槽→41209上工作面。

    附图六:工作面运输系统图

     

    第二节   通防系统

     

    一、通风系统:

    据2016年度瓦斯鉴定情况和已采工作面实测情况预计41209上工作面瓦斯相对涌出量0.75m3/t,绝对涌出量0.16m3/min;二氧化碳相对涌出量 1.59m3/t,绝对涌出量0.25m3/min:

    (一)需风量计算

    1.按气象条件计算

    1.按气象条件计算

    Q=60×70%×v×S×k采高×k采长,m3/min

       =60×70%×1.5×(1.6×4.04)×1.0×1.0

       =408m3/min

    式中:  Q—采煤工作面实际需要的风量,m3/min;

    v—采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度23℃从表4中选取,取1.5m/s;

    S—采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,m2

    k采高—采煤工作面采高调整系数,工作面平均高1.6m,取值1.0,具体见表2;

    k采长—采煤工作面长度调整系数,切眼长度108m,取值1.0,具体见表3;

    70%—有效通风断面系数;

    60—为单位换算产生的系数。

     

    表9: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10:k采长i—采煤工作面长度调整系数

    采煤工作面长度(m)

    m

    长度风量调整系数(k采长)

    kcl

    <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

    表11:采煤工作面进风流气温与对应风速

    回采工作面空气温度(℃)

    采煤工作面风速(m/s)

    <20

    1.0

    20~23

    1.0~1.5

    23~26

    1.5~1.8

    26~28

    1.8~2.5

    28~30

    2.5~3.0

    2.按瓦斯涌出量计算

    Q=100×q瓦采×K瓦采通,m3/min

       =100×0.16×1.6

       =26m3/min

    式中:

    q瓦采  —41209上工作面的瓦斯绝对涌出量,取值0.16m3/min;

     K瓦采通—41209上工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值。取K瓦采通=1.6。

    100—按采煤工作面回风流中甲烷的浓度不应超过1%的换算系数。

    3.按照二氧化碳涌出量计算

    Q=67×q碳采×k碳采通,m3/min

       =67×0.25×1.6

    =27m3/min

    式中:

    q碳采—41209工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,取值为0.25m3/min;

    k碳采通—41209工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值。取K碳采通=1.6;

    67—按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

    4.按风速进行验算

    (1)按最低风速验算

    Q≥60×0.25×S采大,m3/min

    S上采大=l采大×h采高×70%

     =4.34×1.6×70%

     =4.87m2

    工作面Q≥60×0.25×4.87=73.1m3/min

    式中:

    S采大—41209上工作面的最大控顶有效断面积,m2

    l采大—41209上工作面的最大控顶距,m;

    h采高—41209上工作面的实际采高,m;

    0.25—采煤工作面允许的最小风速,m/s;

    70%—有效通风断面系数。

    (2)综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后,按最高风速验算

    Q≤60×5.0S采小,m3/min

    S采小=l采小×h采高×70%

        =3.74×1.6×70%

    =4.2m2

    工作面Q≤60×5×4.2=1260m3/min

    式中:

    5.0—采煤工作面允许的最大风速,m/s。

    上工作面实际需要风量408m3/min。

    (二)通风路线

    地面→副井→西石门配风巷→南翼配风巷→西翼配风巷→216轨道巷→216辅助轨道巷→212辅助轨道巷→412轨道巷→41209上轨道顺槽→41209上工作面→41209运输顺槽→412皮带巷→412回风行人通道→西风井进仓皮带机道→西风井→地面。

    附图七:工作面通风系统图。

    二、瓦斯防治

    (一)瓦斯检查

    工作面设瓦斯检查员巡回检查,每隔3~5小时检查一次,每班检查两次,检查结果要及时填写在牌板及瓦检手册上,并告知现场作业人员,现场班长必须签字。

    (二)瓦斯监测

    加强工作面瓦斯监测, 在41209运输顺槽距离煤壁不大于10m处安设一台甲烷传感器,在距离采煤工作面运煤通道不大于10m-15处设置甲烷传感器、温度传感器、一氧化碳传感器及粉尘传感器各一台,垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。粉尘传感器悬挂高度为1.8m-2.2m,距帮距离不得小于200mm。回风隅角必须悬挂一台甲烷传感器,采煤机上安设一台便携式甲烷传感器。煤机运行时,必须正常使用,保持清洁卫生。

    采煤工作面甲烷传感器设置报警浓度≥0.8%,断电浓度≥1.5%;回风侧甲烷传感器设置报警浓度≥0.8%,断电浓度≥0.8%;移变甲烷传感器断电浓度≥0.5%。断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电器设备,复电浓度应<0.8%。一氧化碳传感器报警浓度应为≥0.0024%,解除报警浓度为<0.0024%;温度传感器报警值为≥26℃,解除报警值为<26℃。

    传感器由调度室每15天调校一次。监测系统分站以上由调度室专人进行维护,分站以下由跟班管理人员负责日常管理,确保系统的灵敏可靠。同时和光学瓦检仪进行数值比较,当瓦斯超限或监控系统报警时,要按规定撤人,并及时查明原因,进行处理。

    矿长、矿总工程师、爆破工、采煤班组长、通风科长、工程技术人员、采煤机司机、流动电钳工等下井时必须携带便携式甲烷检测仪。当发现瓦斯超限,班组长、瓦斯检查员、调度员有权组织立即撤人。

    三、综合防尘系统

    (一)防尘供水系统

    41209上工作面的防尘用水:

    地面→副井→西石门→南大巷→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→412联络巷→412轨道巷→41209运输顺槽→41209上工作面各用水点。

    地面→副井→西石门→南大巷→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→412联络巷→412轨道巷→41209上轨道顺槽→41209上工作面各用水点。

    上轨道顺槽供水管路选用φ108mm的水管,每隔100m设一个三通阀门(带φ16mm消防支管,长50m),在水管进入轨道顺槽处安装闸门,给泵站、防尘水幕供水及工作面架间喷雾、煤机内外喷雾供水。

    运输顺槽供水管路选用φ108mm的水管(带φ16mm消防支管,长25m),每隔50m设一个三通阀门,在水管进入41209上工作面运输顺槽开门点处安装闸门,给各转载点供水。

    附图八(1):工作面防尘系统图

    (二)防尘措施:

    1.采煤机内外喷雾:

    要求内外喷雾器齐全,内喷雾压力不小于2MPa,外喷雾压力不小于4MPa,无水或喷雾装置损坏时必须停机。

    2.转载点的喷雾:

    工作面输送机机头及各转载点各设一道喷雾,喷雾雾流覆盖整个转载点煤流。

    3.工作面架间喷雾:

    (1)工作面供水主管路采用φ25mm的高压胶管。

    (2)每10架安置一道架间手动喷雾,喷嘴迎风向下45°角,工作面煤机割煤时,位于采煤机下风侧开启架间手动喷雾,确保雾化效果良好,覆盖全断面。

    (3)每个支架前梁下方设一组喷嘴,实现降架自动喷雾降尘。

    4.工作面两巷防尘水幕:

    在工作面运输顺槽距工作面煤壁10~15m处及向外10m范围内各安设一道全断面喷雾;喷头出水口迎风向下15°~45°角布置。每道水幕的喷雾距顶板、距帮不大于0.2m,喷雾的喷头间距为0.4m,且雾化良好,覆盖全断面。水幕均随工作面的推进而向外移动。上轨道顺槽开门点及距工作面20m处各安设一道净化风流防尘水雾。在皮带机尾20m及70m范围内各安设一道全断面自动喷雾。

    5.顺槽煤尘冲刷:

    对工作面转载机道每班冲刷一次;机尾超前每班冲刷一次,工作面、支架阀组及其它部位每班交接班时冲刷一次,轨道顺槽每旬全面冲刷一次。

    6.个体防护:

    生产期间,进入工作面和回风侧工作的所有人员必须佩戴防尘口罩。

    7.对该工作面煤层采取短臂注水,水源来自专用注水泵。具体措施如下:

    (1)工作面安设不得少于2台ZAF-16型煤层注水器,每班必须安设不少于2名注水工,进行煤层注水作业。

    (2)工作面安设一路Φ25mm×1000mm的高压胶管作为煤层注水主管路(兼作面内防尘管路),分水管规格为Φ10mm×7000mm的高压胶管,其额定耐压强度均不得小于40MPa,保证煤层注水水压不得低于8MPa。

    (3)由于12煤煤层注水扩散半径为1.5m,煤厚平均1.6m,故确定工作面煤层注水眼距工作面底板0.6m处打设,注水眼为1.8m,眼距2.2m。

    (4)ZAF-16型煤层注水器与分水管相连接,注水器插入注水孔后,先关闭卸载阀,然后慢慢开启截止阀。待注水孔附近煤壁、顶板出现渗水后,先关闭截止阀,然后缓慢打开卸载阀,卸载后,取出注水器。

    (5)卸载时,卸载口不得对人,且要拿稳拿牢,防止卸载液体伤人及注水管路弹动伤人。

    (6)注水钻孔采用7655风钻进行打眼,打眼及煤层注水时,工作面刮板输送机不得运转,工作面煤机及刮板输送机必须停电闭锁。

    (7)高压胶管之间的连接必须使用与高压胶管型号相符合的U型卡和直通,连接必须牢固可靠,严禁使用铁丝代替U型卡。

    (8)短臂注水必须确保风、水正常完好,不得出现漏风、漏水现象,一旦出现,必须及时更换。

    (9)注水参数:

    注水压力:采用注水泵动压注水,水压在8~10MPa左右。

    1、单孔注水量:

    Q =kMLjLρδ

    式中:Q--单孔注水量,m3

    k--钻孔前方煤体湿润系数,取值1.1;

    M--煤层厚度

    Lj--钻孔间距,m;

    L--钻孔长度,m;

    ρ--煤的密度,t/m3

    δ--吨煤注水量,m3/t (应为0.02~0.04m3/t),取值0.03 m3/t。

    Q=1.1×1.6×2.2×1.8×1.35×0.03=0.28m3

    2、注水时间:

    T=Q / V =0.28/5≈0.056h,即 3.4 min;

    式中:T--注水时间,h;

    Q--单孔需注水量,m3

    V—注水流量,静压(3mpa)注水时,V=3m3/h;动压(10mpa)注水时,V=5m3/h;

    C--同时注水钻孔数量;

    附图八(2):煤层注水器安装示意图;附图八(3):煤层注水眼布置图

     (三)隔绝瓦斯、煤尘爆炸安设措施

    1.距工作面150m范围,上轨道顺槽及运输顺槽各安装一组隔爆水棚。之后每隔200m建一组隔爆水棚。

    2.隔爆水棚安装质量要符合《煤矿安全规程》和质量标准的要求。

    3.棚区长度不小于20m,每棚间距1.5m,水量6OL/个。

    4.每处隔爆水棚做到经常清刷,保证水量。

    四、防治煤层发火系统

    (一)供水系统:

    工作面防火水源来自地面静压水池,供水路线具体如下:

    经地面静压水池→副井井筒→西石门→南大巷→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→412联络巷→412轨道巷→41209运输顺槽各用水地点。

    经地面静压水池→副井井筒→副井→西石门→南大巷→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→412联络巷→412轨道巷→41209上轨道顺槽→41209上工作面各用水点。

     (二)监测系统

    充分利用安全监测系统,进行预测预报工作。工作面生产期间,始终在工作面运输顺槽内安装甲烷传感器。在运输顺槽开门点向里10~15m处,安装甲烷、一氧化碳、温度、粉尘传感器进行环境监测,加强灾害的预测预报能力。

    五、防灭火系统

    1、41209上轨道顺槽开门点前5m位置及41209运输顺槽开门点以里10m范围内分别施工1道防火门,墙体厚度600mm。

    2、防火门墙的构筑应符合下列要求:

    (1)防火门门墙,必须用砖、沙、水泥等不燃性材料建筑。

    (2)墙体厚度不得小于600mm。

    (3)墙体四周应与巷壁接实,其插槽深度不得小于200mm。

    (4)墙体无重缝、无干缝,灰浆饱满,不漏风。

    (5)防火门门口断面符合行人、通风和运输需求。

    (6)运输顺槽防灭火门尺寸为宽×高=3300×2000mm,上轨道顺槽防灭火尺寸为宽×高=3300mm×2000mm,。

    3、防火门墙管理维护应符合下列要求:

    (1)封闭防火门所用的防火板要放置在距离墙体较近的位置并摆放整齐,定期安排人员负责检查,发现问题及时更换和补充,并上报有关部门。

    (2)在采煤工作面正常回采期间,防火门必须处于常开状态。只有当工作面发生火灾火势较大时,采取直接灭火措施后无效时,则迅速撤离人员,快速上齐防灭火门门板,用黄泥浆将门板与凹槽封严,隔绝氧气,然后在砌筑一道防火墙。

     

    第三节  排水系统

     

    一、含水层分析

    煤层顶底板富水性:

    本工作面顶板泥岩为隔水层,上部砂岩含水层为弱含水层,因此工作面不会受上部砂岩含水层的影响;底板八灰局部裂隙发育内部充填方解石,富水性弱且底部为泥质结构,不会有水患威胁。

    二、排水系统路线

    排水路线一:41209运输顺槽→6#联络巷→412皮带巷→412皮带巷→412回风行人通道→-488大巷→-488水仓→-488泵房排水泵→-300水平7#联络巷蓄水池→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→南大巷→西石门→中央水仓→地面。

    排水路线二:41209上轨道顺槽→5#联络巷→412皮带巷→412皮带巷→412回风行人通道→-488大巷→-488水仓→-488泵房排水泵→-300水平7#联络巷蓄水池→西翼轨道巷→西翼辅助轨道巷→西翼轨道巷→南大巷→西石门→中央水仓→地面。

    附图九:工作面排水系统图。

    三、防治水措施

    (一)涌水量

    开采41209工作面的正常涌水量为9.9m3/h。最大涌水量按其2倍计算为19.8m3/h。

    (二)水泵选型

    排水距离为700m,落差20m。

    根据公式计算:h损=4/d×s=4÷100×700=28m

    H需=H净+ h损=20+28=48m

    通过以上计算,选用水泵型号为QBK-20/50-7.5,水泵功率为7.5kW,流量20m3/h,扬程50m,工作面的低洼处配备一台QBK-20/50-7.5排水泵及相同规格型号的备用泵。要认真观察涌水情况,水量增加要及时采取有效措施。

     

    第四节  供电系统

     

    一、采区工作面概况及供电方式

    41209上工作面是412采区的采煤工作面,上工作面采用MG200/456-WD1煤机割煤,SGZ-730/400刮板输送机运煤,经SZZ-630/110转载机外运。在上轨道顺槽安装移动变电站,安装一台KBSGZY-500/6/1.2型移变和一台KBSGZY-630/6/1.2型移变,供上工作面煤机、刮板输送机、乳化泵、上轨道顺槽绞车、胶带输送机、水泵等电源。

    二、41209上工作面

    序号

    设备名称

    型号规格

    功率(kW)

    电压(V)

    台数

    备注

    1

    刮板输送机

    SGZ-730/400

    2×200

    1140

    1


    2

    采煤机

    MG-200/456-WD1

    456

    1140

    1


    3

    刮板转载机

    SZZ-630/110

    110

    1140

    1


    4

    乳化泵

    BRW-200/31.5

    125

    1140

    2

    1用1备

    合计:ΣPN=1091kW

    1

    带式输送机

    DSJ-800/2×55

    2×55

    660

    2


    2

    带式输送机

    DSJ-800/2×55

    55

    660

    1


    3

    煤层注水泵

    BR80/20

    37

    660

    1


    4

    调度绞车

    JD-40

    40

    660

    1


    5

    调度绞车

    JD-25

    25

    660

    9


    6

    排水泵

    QBK-20/50-7.5

    7.5

    660

    4


    合计:ΣPN=392kW

    一、选择变压器

    1、变压器的选择(1140V)

    (1)综采工作面需用系数:0.6

    视在功率计算:=498 (KVA)

    (2)综采工作面需用系数:0.618

    视在功率计算:=485.57 (KVA)

    根据计算选用一台KBSGZY-500/6/1.2型移变和一台KBSGZY-630/6/1.2型移变即可满足使用要求,在41209上轨道顺槽设置配电点。

    2、变压器的选择(660V)

    负荷额定总功率:392(KW);   最大电机功率:55 (KW);

    需用系数:0.6;

    视在功率计算:

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