乌东煤矿+642水平43#煤层综采放顶煤工作面作业规程

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目录第一章概况 (2)第一节工作面位臵及井上下关系 (2)第二节煤层 (3)第三节煤层顶底板 (4)第四节地质构造 (3)第五节水文地质 (4)第六节影响回采的其他因素 (4)第七节储量及服务年限 (5)第二章采煤方法 (7)第一节巷道布臵 (7)第二节采煤工艺 (8)第三节设备配备 (14)第三章生产工序风险评估 (18)第一节生产前危险源辨识及风险评估 (20)第二节工作面设备操作 (23)第三节设备检修的危险源辨识及风险评估 (35)第四节其他的危险源辨识及风险评估 (41)第四章顶板控制 (42)第一节支护设计 (42)第二节工作面顶板控制 (44)第三节运输巷、轨道巷及端头顶板控制 (44)第四节工作面矿压观测 (45)第五章生产系统 (48)第一节运输 (48)第二节“一通三防”及安全监控 (49)第三节排水 (62)第四节供电 (62)第五节通信、照明 (72)第六章劳动组织及主要技术经济指标 (73)第一节劳动组织 (73)第二节作业循环 (73)第七章煤质管理 (76)第八章安全技术措施 (80)第一节一般规定 (79)第二节“一通三防”与安全监控 (79)第三节顶板 (93)第四节爆破 (112)第五节防治水 (129)第六节机电 (131)第七节运输 (164)第八节其他 (173)第九章灾害应急措施及避灾路线 (182)第十章安全六大系统 (189)本工作面作业规程编制依据:1、乌东煤矿+642水平43#煤层综采放顶煤工作面开采设计2、乌东煤矿+642水平43#煤层综采放顶煤工作面回采地质说明书3、综采生产管理手册4、《煤矿安全规程》2010年版5、《生产技术管理制度》《生产技术管理制度附件》6、采煤工作面操作规程第一章概况第一节工作面位臵及井上下关系工作面位臵及井上下关系见表1。

表1 工作面位臵及井上下关系表水平名称+642水平采区名称综采三区地面标高/m 井下标高/ m +642 地面相对位臵主井以东荒山丘陵,无公路、河流及建筑设施回采对地面设施的影响回采对地面设施无影响井下位臵及其与四邻关系+642水平东冀43#煤层工作面由+620水平43#煤层工作面北巷东西、两条轨道上山联通。

工作面上部由西向东分布着6个小煤窑,分别是古牧地乡下沙河村煤矿、铁厂沟天山大队煤矿、羊毛工联营煤矿、铁厂沟公社天山二队煤矿、大草滩煤矿、铁厂沟公社大草滩二队煤矿。

+642水平43#煤层开切巷位于+620水平43#煤层1450米处。

距现+620水平43#煤层工作面700米。

走向长度/ m 1273 倾斜长度/ m 22 面积/㎡28006第二节 煤 层工作面煤层情况见下表2. 第三节 煤层顶底板工作面煤层顶、底板情况见表3。

表3 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 顶粉砂岩 灰色,块状、节理较发育,泥钙质胶结 直接顶粉砂岩 10 深灰色,块状,层理节理发育,泥钙质胶结 伪 顶 炭质泥岩0.2~1 黑色、灰黑色,薄层状,易破碎 直接底 炭质泥岩及泥质粉砂岩2.5~3 灰色、灰白,层理节理发育,泥钙质胶结 老 底 粉砂岩 深灰色,块状,钙质胶结,稳定性好…附图1:工作面煤层综合柱状图‟第四节 地质构造根据地质报告及已揭露煤层情况来看,42-43#煤层地质构造简单,无大的断层及褶曲,预计对回采不会造成影响。

但在煤层底板处有小的褶曲存在,层理、裂隙发育,影响围岩稳定性。

(附:工作面运输巷、回风巷、开切眼素描图)煤层厚度/m 25 煤层结构 简单 煤层倾角/( ° )41~46 开采煤层 43# 煤种 弱粘煤稳定程度 较稳定 煤层情况描述 煤层含42#、43-1、43-2#、43-3#四层煤,走向大致为248°,倾向158°,倾角41—46°,走向上在局部有0—5°的变化。

煤层结构较复杂,含有3层水平厚度在2米以上的夹矸,夹矸厚度不稳定,42#与43-1#煤层之间的夹矸越往西越厚,而43-1#与43-2#煤层之间的夹较薄。

第五节水文地质+642水平43#煤层工作面顺煤层走向布臵,煤层及顶板基岩均为弱含水层,巷道内涌水来自于基岩裂隙水,围岩的裂隙发育程度及巷道深度影响涌水量大小,预计工作面正常涌水量为15m3/h左右。

工作面水文地质情况较复杂,正常涌水水源主要为基岩裂隙水,集中在裂隙发育处,涌水量不大,但由于上部有6个小煤窑采空区存在,采空仓内有积水,顺煤层裂隙下渗至工作面,增大了巷道涌水量,预计涌水量为10-12m3/小时。

煤层中夹矸较多,岩性为泥质粉砂岩、粉砂岩及炭质泥岩,泥质胶结,层理、裂隙发育,遇水易变软垮落,因此回采时要注意加强两个端头的有效支护,及两巷的超前支护,防止冒顶事故的发生。

工作面由东向西回采,其上部有铁厂沟公社大草滩二队煤矿采空区、大草滩煤矿平采空区、铁厂沟公社天山二队煤矿采空区、羊毛工联营煤矿采空区、铁厂沟天山大队煤矿采空区,古牧地下沙河煤矿采空区。

上述煤矿为地方乡镇煤矿,提供的资料可靠性较低,所有煤矿均在1988年以前关停,现已无法进行详细调查。

矿于2010年元月开始就编制了探放水设计并实施,除铁厂沟公社天山二队煤矿采空区未探通外,其余小煤窑均已探通,并放出老窑水10.2万方。

现探放水工作仍在继续进行,要求探明回采工作面上部采空区实际开采水平,并放干老窑积水,确保回采过程中不发生突水、溃浆事故。

第六节影响回采的其他因素一、影响回采的其他地质情况影响回采的其他地质情况1、瓦斯:相对瓦斯涌出量为1.63m3/t,绝对瓦斯涌出量为5.19m3/min,属低瓦斯矿。

2、煤尘:根据煤尘爆炸危险性测定, 煤尘具有爆炸危险性,爆炸指数为38.4%。

3、煤层自然发火:42—43#煤层均属弱粘煤,其着火点为297.8—329.7℃,当温度升到310℃时,煤便自燃,发火期为3—6个月。

4、地温变化平均变化梯度为1.3℃/百米,地热增值为1℃/77米,区内地温变化不大,遇采空区时地温有变化。

43#煤层为复合煤层,煤层间的夹矸层数多,其中二层夹矸厚度大于2米,主要由泥质粉砂岩、粉砂岩夹薄层炭质泥岩组成,层理、节理发育,泥质胶结,尤其是43-2与43-3#煤层间的夹矸均为泥岩,稳定性极差易冒落,给回采带来安全隐患;在北巷掘进过程中揭露的43-2#煤层较软,且含泥岩夹矸较多,夹矸厚度不稳定,造成巷道底臌、帮臌、局部冒落。

二、冲击地压:冲击地压是指井巷或工作面周围岩体,由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象。

该工作面无冲击地压危险性,但在回采过程中要严格控制好后方采空区顶板,严禁大面积悬顶,要作好矿压观测工作。

三、地质部门的建议工作面轨道巷靠煤层底板较近,煤层相对较软,直接底为泥岩、炭质泥岩及煤线互层,层理、节理发育,遇水稳定性变差,故回采时要加强底板处的超前支护。

回采过程中应进行进一步的探放工作,探明上部小井的水、火、瓦斯等有害气体情况。

第七节储量及服务年限一、采区储量储量:工作面走向长度〓平均煤层倾向宽度〓采高〓容重400米—1273米段:=873〓27.4〓25〓1.26=75.3万吨0—400米段:=400〓22〓25〓1.26=27.7万吨合计工作面动用储量:103万吨二、开采损失量计算石门保护煤柱: 保护煤柱长度〓煤层倾向宽度〓采高〓容重=50〓22〓25〓1.26= 3.47万吨机采损失:工作面煤层倾向宽度〓工作面采高〓容重〓机割丢失率400米—1273米段:=19.2〓3.5〓873〓1.26〓5%=0.37万吨0米—400米段:=13.8〓3.5〓400〓1.26〓5%=0.122万吨式中:19.2、13.8—工作面煤层机割煤长度5%—机割丢失率,取5%机采损失0.492万吨放顶煤损失:煤层倾向宽度〓巷道走向长度〓放顶高度〓容重〓放顶损失率400米—1273米段:=27.4〓22〓873〓1.26〓20%=13.3万吨0米—400米段:=22〓22〓400〓1.26〓20%=4.88万吨放顶煤损失17.98万吨20%—放顶损失率开切巷损失:煤层倾向宽度〓开切巷走向长度〓放顶高度〓容重=27.4〓8〓22〓1.26=0.61万吨式中:27.4—开切巷长度22—水平分层高度三、采区可采出量工作面可采出量=Q工作面动用-机采损失-开切巷损失-放顶煤损失=103-0.492-0.61-17.98=84万吨采区可采出量=Q工作面动用-机采损失-开切巷损失-放顶煤损失—石门保护煤柱=103-0.492-0.61-17.98-3.47=80.45万吨四、回采率计算采区回采率=采区可采出量/采区动用储量=78.2%工作面回采率=工作面可采出量/工作面动用储量=81.6%五、工作面生产能力按照煤层倾向宽度,工作面进度及采高计算400米—1273米段:A0= LLMγG= 27.4〓4.2〓25〓1.26〓81.6%=2958吨0米—400米段A0= LLMγG= 22〓4.2〓25〓1.26〓81.6%=2375吨A0--工作面日产L—工作面水平煤层长度:27.4m、22mL--日推进,实际循环进度4.2m/dM—分层高度25mγ--煤容重,取1.26G—工作面回采率, 81.6%每月按29工作日计算, 400米—1273米段工作面平均月产8.6万吨,0米—400米段工作面平均月产6.9万吨。

服务年限:(400米—1273米段)75.3*81.6%〔8.6=7.5(月)(0米—400米段)27.7*81.6%〔6.9=3.3(月)工作面服务年限11个月。

第二章采煤方法工作面采煤方法的确定:根据国家关于煤炭安全生产的方针政策和对矿井采煤机械化程度的要求;以及集团公司整体装备水平,各矿采煤实践经验,结合我矿的实际情况确定+642水平43#煤层采煤工作面采用水平分层综采放顶煤采煤方法。

第一节巷道布臵一、+642水平43#煤层工作面几何尺寸:工作面走向长度:1273米两巷中心距: 18米阶段高度:25米设计保护煤柱走向长度:50米工作面设计回采长度:1223米二、+642水平43#煤层工作面巷道布臵方式及用途:+642水平43#煤层工作面巷道位于+642水平43#煤层运输煤门东翼,南、北两巷分别布臵在42#煤层顶板及43-1#煤层底板,与煤层走向大致平行; +642水平42#及43#—1煤层真厚度为14.1米、42#及43-3#煤层真厚为17.1米,煤层走向局部有0-2°的变化,为了确保巷道平行布臵,减少岩巷掘进,因此南巷顶板巷开口位臵选择在距煤层顶板13.14米处,北巷开口在43-1#煤层底板线处。

南巷:为轨道、皮带运输巷和进风巷,用于安装中双链刮板转载机、破碎机和可伸缩胶带运输机及照明设施、串车巷,铺设正规轨道,用于移动变电站、泵站等设备的运行,也作为供电电缆及供水管路的安装巷道等。