综采工作面2.doc
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1、 第一章 概况第一节:工作面位置及井上下关系12021综采工作面结合本矿有关地质资料设计完成.该工作面位于工业广场西南部200m处在+7m水平以上。地面标高约280295m。井下标高约+30.5+41m。该处上部地面为山丘荒地。回采后预计地表下沉量不大,井下相对位置在原二号井五下山上部。该工作面走向长度206m,倾斜长度82m,面积16892m。表一 工作面位置及井上下关系表水平名称+7m水平采区名称12021工作面地面标高/m280295井下标高/m+30.5+41m地面相对位置在本矿工业广场西南200m处,该处上部地面为山丘荒地回采对地面设施的影响地表下沉量不大井下位置及与四邻关系在原二号
2、井五下山上部走向长度/m206倾斜长度/m82面积/m216892 第二节:煤层工作面煤层属二1煤,煤厚46m,煤层倾角58,走向235,倾向325,该煤层结构简单,赋存稳定,无夹矸,煤层层理与节理均属中度发育程度,煤层不易自燃,无煤尘爆炸性危险,低瓦斯,煤种属无烟煤。表二 煤层赋存情况表煤层厚度/m46煤层结构简单瓦斯等级低瓦斯开采煤层二1煤层煤 种无烟煤稳 定 程 度稳定可采指数1.66煤层倾角/()58煤层情况描述该煤层结构简单,赋存稳定,无夹矸,煤层层理与节理均属中度发育程度,煤层不易自燃,无煤尘爆炸性危险,低瓦斯。煤质情况原煤灰分(Ad)14.28%;全硫含量(Std)0.54%;属
3、低硫煤;水分(Mad)2.56%;挥发分(Vdaf)3.86%;发热量(Qgr.Vad)27.35MJ/kg。第三节:煤层顶底板工作面地层综合柱状图第四节:地质构造 本工作面单斜构造,煤岩层呈南高北低之势,走向大致为235,倾向325,倾角58,平均6.第五节:水文地质一、 含水层分析第四系沙砾岩孔隙潜水与岩层风化带裂隙水是该工作面的间接充水水源。上下顺槽在掘进过程中,局部顶板有少量滴水,预计对回采无较大影响。我矿在上下顺槽掘进过程中均已进行钻探与物探,未发现积水现象。二、涌水量最小涌水量:1m /h最大涌水量:2.5 m /h三、 其他水源分析:经过周边小煤矿走访、查阅各矿老矿图,其它矿井老
4、巷道与老井筒对本工作面无威胁。第六节:影响回采的其他因素一、影响回采工作面的其他因素 本矿井为低瓦斯矿井,绝对涌出量为0.76m /min;CO2绝对涌出量为1.15m /min,回采过程中应严格按照瓦斯管理的有关规程加强通风与瓦斯监测监控工作。 该工作面煤无自燃倾向,无地温危害,无冲击地压危害二、冲击地压与应力集中区应力集中区为采空区悬顶地段及工作面上下安全口外20m范围内,因裂隙较发育,顶板不易形成大面积悬顶,冲击地压表现不明显。第七节:储量及服务年限一、 储量工作面工业储量:14.00万t工作面可采储量:13.04万t二、 工作面服务年限:5.2个月 第二章 采煤方法第一节:巷道布置一、
5、 采区设计、采区巷道布置12021综采工作面为济源煤业有限责任公司九矿技术科2012年10月设计,采区设计走向长度206m,倾向长度82m,煤层平均厚度5m,可采储量13.04万T,设计生产能力2.5万T/月,服务年限5.2个月。二、 工作面上、下顺槽及切眼支护形式1、 上顺槽支护形式:3.3*2.5m工钢梯形棚,净断面积8.14m,棚距0.5m.2、 下顺槽支护形式:3.3*2.5m工钢梯形棚,净断面积8.14m,棚距0.5m.三、 巷道断面图 图1四、 巷道布置图 图2第 59 页第二节:采煤工艺一、 采煤工艺12021工作面采用走向长壁后退式采煤法,全部垮落法控制顶板的综合机械化采煤,工
6、作面平均煤厚5m,其中割煤高2m,深0.6m,放煤高度3m,采放比:2:3。1、 工艺流程:割煤刮板运输机运煤伸出伸缩梁支护顶板推前部输送机拉架拉后部输送机放顶煤。2、 工艺说明:1) 割煤:采煤机采用双向割煤,往返一刀2) 推移输送机推移前输送机要单向前行,弯曲段不小于15m与移架相协调,保证输送机弯度不要过大,后边输送机的位移也要单向顺序进行(滞后放煤点15m进行)。3) 移架:采煤机割煤后及时伸出伸缩梁护顶、护帮板护帮。移架(滞后采煤机1520m,移架时带压擦顶移架,自下而上,先收回伸缩梁),移架后及时伸出护帮板护帮,煤壁片帮处超前拉架。4) 放顶煤:当割煤机割过1刀后,推移输送机与移架
7、后,按规定的放煤工艺要求,打开支架上的尾梁插板,放出已松碎的煤,当放煤口出现矸石时,及时关闭放煤口,每排架放完后即算完成一个采煤工艺循环。3、 支护形式A、 工作面采用ZF2800/16/24(m)轻型综采液压支架支护B、 工作面端头采用ZFG3200/16/24(m)的过渡液压支架。C、 单体支护规格DW25-250/100二、正规循环生产能力W=LShrc=820.65.01.6693 =379.77t式中:W工作面正规循环生产能力 L工作面长度 S工作面循环进度 h工作面采高 r煤的视密度 c采出率第三节:设备配置(见表)12021综采工作面设备参数表设备名称型号设备台数电机功率(KW)
8、额定电压(V)额定电流(A)启动电流(A)最大负荷(KW)采煤机MG200-W12001140118350200煤墙刮板输送机SGZ630/22012*75114094300150老塘刮板输送机SGB630/15012*75114094300150乳化泵BRW200/31.52125660145365125双速绞车SH-14B118.566023.56318.5带式输送机DTL80022*306606617260水泵5.5246604.611.54 第三章 顶板控制第一节:支护设计本工作面采用ZF2800/16/24(m)四柱支撑掩护式液压支架支护端头支护采用ZFG3200/16/24(m)的
9、过渡液压支架支护。一、支护强度验算P1=9.81hrk=(9.8122.56)KN/m=294.3(KN/m)式中P1工作面合理支护强度KN/mh采高,取最大值2mr直接顶岩石容量,取2.5KN/mk上覆岩层厚度与采高 比,取6二、乳化液泵站:(一)泵站选型、数量泵站安设:副井底西码乳化液型泵型号为BRW200/31.5 数量为2台乳化液箱一台;输液行管选用32-37高压胶管 耐压40Mpa以上;外部用35无缝钢管。主要技术参数如下:乳化泵型号:BRW200/31.5公称流量 :200L/min公称压力 :31.5Mpa电机功率:125KW(二)泵站使用规定:1.卸载阀整定值为31.5Mpa,
10、严禁随意调整安全阀的整定值。2.使用乳化液自动配比装置,乳化液浓度保持在35%之间。3.要加强泵站设备管理的维护维修与保养,保持液压系统完好,杜绝跑、冒、滴、漏、窜液现象。第二节:工作面顶板控制工作面安装ZF2800/16/24(m)型支撑掩护式液压支架60架,端头安装ZFG3200/16/24(m)的过渡液压支架6架,最大控顶距3.76m,最小控顶距3.16m。一、正常生产时期顶板支护方式采用追机移架的方式对顶板进行及时支护,在采煤机割顶煤后,先伸前探梁,然后移输送机,再移架,即割煤伸前探梁移输送机移架;采用带压控顶移架的方式移架,正常移架要滞后采煤机滚筒35架,不得超过6架,顶板破碎时要紧
11、跟前滚筒移架或人工超前支架,即当发现片帮严重时,不等采煤机割煤就进行移架,然后再进行其他操作。移架步距为0.6m。支护要求如下:1.工作面应达到动态的质量标准要求,确保“三直、二平、一净、二畅通”的质量要求。2.加强支架的支护强度,确保支护质量,支架初撑力不得小于24Mpa。3.采煤机割煤后,要及时推移输送机与移架,移架与采煤机的滚筒距离一般不超过6m,防止长时间空顶。4.工作面冒顶时,要及时用木料接顶,并升实移架。5.工作面支架严禁歪斜与咬架、挤架,否则要及时调整。二、特殊时期的顶板控制(一)来压及停采前的顶板控制:1.工作面初次来压前必须编制专门的安全技术措施。2.工作面初次来压与周期来压
12、期间,应加强来压的预测预报。3.工作面支架初撑力不低于24Mpa,上下顺槽所有单体支柱初撑力不低于12Mpa;特别注意工作面外部,两端头支架的初撑力及支架状态,确保整体支护强度,预防冒顶。4.加强上下端头顶板控制,打好双排关门柱(抬棚柱),柱距为0.5m,排距为0.4m,并穿防倒绳。5.工作面停采时,要编制停采措施,加强顶板控制。(二)过断层及顶板破碎时的顶板控制工作面过断层回采时要加强顶板控制工作,要控制好采高,断层处的支架要确保初撑力不小于24Mpa,届时应编写针对性补充措施。当工作面局部地段片帮超过0.6m时,可超前采煤机移架,及时支护顶板;在顶板破碎地段,为了有效的防止顶板冒落,控制煤
13、壁片帮,要带压移架。第三节:上下顺槽及端头顶板控制一、工作面上下顺槽的顶板控制1.上下顺槽超前20m范围内支护要求: 工作面上下顺槽的超前支护均采用单体液压支柱组合型梁支护,支护距离不少于20m,双排抬棚不少于10m。具体要求如下:10m范围内,用型梁单体柱替换原工钢支护,一梁两柱,梁下打双抬棚,双抬棚用4m型梁单体柱组合,抬棚一梁三柱。1020m范围内打单抬棚,一梁三柱。上下顺槽超前煤壁20m范围内,支架必须完整无缺,运行畅通。人行道高度不低于1.8m,宽度不小于0.8m,支架呈直线布置,顶板压力大时,打加强柱支护。2.支护质量标准:1)两巷单体液压支柱要打成一条线,其偏差不得超过正负100
14、mm。2)支柱应支到实底上,并做到迎山有力,支柱初撑力不小于90Mpa。3)两巷道的高度不得低于1.8M,单体支柱活柱行程不得小于20mm,超前支柱范围内严禁堆放闲置设备及杂物。二、工作面端头及安全出口的管理(一)正常工作面生产期间两端头支护形式上、下工作面端头支护采用ZFG3200/16/24(m)的过渡液压支架进行支护,随着工作面的推进而前移。加强上、下端头的管理,保证人行巷畅通。(二)与其他工序的衔接关系 端头支护的前移,支设应在端头支架完成并达到初撑力后方可进行。三、支护材料的使用数量与存放管理 工作面上顺槽超前20m,需要110根单体柱,60根型梁。 工作面下顺槽超前20m,所需材料
15、同上。1)支柱、顶梁要建账统一管理,现场牌板与实物相符合。2)支柱、顶梁要码放整齐,损坏的柱、梁不得使用,及时更换升井。3)按工作面正常使用的10%准备备用支护材料,支护材料存放于上顺槽,距工作面距离不小于5m,有1m以上宽度的人行道与必需的运输通道,专人负责并挂好标志牌。四、支架规格图:1、工作面支架布置平面示意图: 图32、巷道超前处理支架剖面图 图43、巷道超前处理支架断面图 图54、控顶距、放顶距支架规格图:工作面支架最大控顶距状态示意图 图6工作面支架最小控顶距状态示意图 图71、工作面支架、端头支护平面示意图 图 3 4、巷道超前处理支架剖面图 图4 5、巷道超前处理支架断面图 图
16、 5 2、工作面最大控顶距示意图 图 63、工作面最小控顶距示意图 图 7 第四章 生产系统 第一节:运输一、运输设备及运输方式(一)运输设备及装载方式工作面采用滚筒采煤机,其螺旋滚筒配合工作面运输机前移配合装煤,落煤由工作面输送机转送到下顺槽刮板输送机,至下顺槽DTL-800/40型带式输送机后,经上山皮带巷到上仓皮带斜巷进入主井煤仓,由主井提升至地面。工作面机头、机尾溢出的浮煤可通过人工将其装入输送机中。(二)辅助运输设备及运输方式工作面需要的材料、设备等物质,采用1吨矿车与料车、JSDB-10绞车,通过下顺槽运进、运出工作面。二、推移刮板输送机方式采用支架推拉千斤顶推移工作面输送机,推移
17、步距0.6m,推移刮板输送机距采煤机15m20m。输送机弯曲度不得超过35,推移刮板输送机时最小不得小于15m,推移方向自下而上顺序进行。1、采煤机向下端正常割煤时,按照自上而下的顺序,依次推移刮板输送机,距离至采煤机后滚筒20m。三、运煤线路:12021工作面下顺槽上山皮带巷上仓皮带巷主井煤仓主井地面四、辅助运输路线:副井井底车场轨道上山12021下顺槽工作面工作面运输系统图附图8第二节 “一通三防”与安全监控一、通风系统:(一)风量计算:1.按瓦斯涌出量计算:Q采=100Q瓦K采通=1000.481.3=62.4m/min式中:Q采采煤工作面实际需要风量m/minQ瓦采煤工作面回风巷流中瓦
18、斯的平均绝对涌出量。K采通瓦斯涌出不均衡通风系数2.按使用炸药量计算:Q采=25A=251.225=30.625m/min式中:25使用1kg炸药的需风量A采煤工作面一次爆破使用的最大药量kg。3.按工作面温度计算Q采=60V采S采K采=600.87.80.9=336.96m/min式中:V采采面温度取1820C时风速取0.8m/sS采采面平均断面积取6.35mK采配风调整系数取0.94.按工作面每班同时作业最多人数计算:Q采4N=450=200m/min式中:每人供风标准取4m/minN工作面最多作业人数取50人5.按风速进行验算:1)按最低风速验算:Q采=60V采S采=600.257.8=
19、117.0m/min336.96 m/min式中:V采采面最低风速取0.25m/sS采采面最大断面取7.8mQ采=60V采S采=600.256.3=94.5 m/min336.96m/min式中:S采采面最小断面取6.3 m2)按最高风速验算:Q采=60V采S采=6047.8=1872m/min336.96 m/min式中:V采采面最高风速取4m/sQ采=60V采S采=6046.3=1512m/min336.96m/min6. 确定工作面实际用风量:由此可知工作面实际需风量确定为336.96m/min符合通风要求。(二)通风路线:副井井底车场轨道上山12021下顺槽工作面12021上顺槽运输上
20、山上仓斜巷回风井。(参见12021工作面通风示意图 图9)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35h检查一次,每班至少2次。瓦斯检查点设在工作面上隅角与回风口以外15m处与进风巷内。瓦斯检查牌设在瓦斯检查点附近,检查结果要及时填写。(二)瓦斯监测:加强对工作面瓦斯的监测,安装安全检测系统的甲烷传感器的数量为回采工作面3个,上隅角1个,回风巷1个,进风巷1个。采煤机上设置便携式甲烷检测报警仪。甲烷传感器布置在巷道的上方,垂直悬挂,距顶板不得大于300mm,距巷帮不得小于200mm。瓦斯报警浓度1%,断电浓度1.5%,复电浓度1.0%,断电范围为工作面及其回风巷内的全部非
21、本质安全型电气设备,传感器每七天调校一 次。监控系统必须由专人进行维护,确保系统的灵敏可靠。当瓦斯超限或监控系统报警时,要按照规定停止工作,并及时查明原因,进行处理。三、综合防尘系统:(一)防尘供水系统:12021工作面的防尘用水:地面静压水池主井运输上山下顺槽工作面地面静压水池主井运输上山上顺槽工作面上述供水管路分别用1084mm、573.5mm寸无缝钢管与2寸高压软管分别接入工作面,给除尘水幕、喷雾、泵站等各转载点供水。(二) 防尘措施 1、采煤机内外喷雾:要求喷雾嘴完好不堵塞,内喷雾压力不小于2Mpa,外喷雾压力不小于1.5Mpa;雾化程度高,特别外喷雾要能够封闭截割产尘部位。2、转载点
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