永贵五凤煤业1607工作面回采作业规程
目 录
第一章 工作面概况和地质条件??????????????.2 第二章 巷道布置?????????????????????5 第三章 采煤方法和顶板管理????????????????5 第四章 生产系统.????????????????????14 第五章 正规循环、劳动组织和主要经济技术指标??????.31 第六章 煤质和资源管理?????????????????.33 第七章 设备和油脂管理?????????????????.34 第八章 灾害防治????????????????????.36 第九章 安全和技术措施?????????????????.40
附图
第一章 工作面概况和地质条件 一、工作面概况
1607工作面走向长度800.5m,可采走向长度550m,中对中倾斜长度140m;主采6中煤,水平位于+1488水平,属于中一采区;地面标高为:+1655m—+1794m,工作面标高为:+1552m—+1640m;该工作面地面位于马家大坡以东、马鞍桥以南的山丘地区。
井下位置及四邻采掘情况:井下东起1607切眼,即Y坐标35564369.9线以东,东至总回风巷保护煤柱线处,即Y坐标35565065线以西,北起1607回风顺槽,即X坐标3006268.8线以南,其北部为设计的1605工作面,南至设计中的1609工作面回风顺槽,即X坐标3006123.8线以北。
回采对地面设施的影响:地表为低山地形,种植玉米或林地,该工作面距地表较近,埋深约86m—154m,回采后出现地表沉陷裂缝。本工作面上方地表有农户居住,位于回风顺槽切眼向东约80m—130m,工作面埋深约110米。 煤层情况:6中煤厚度为1m—4.20m平均2.2m;夹矸0.2m—1.7m不稳定;煤层倾角1°--8°平均4°,可采指数100%;较稳定程度为Ⅰ类。6中煤以暗煤、亮煤为主,夹少量镜煤条带、块状、粉粒状,属半暗型—半亮型。单轴抗压强度一般在6.6-7.0 Mpa,6中煤中有一层碳质泥岩厚约0.3m,但极不稳定,只有部分地段有。工作面构造发育,部分地段构造较为集中,对回采影响较大。
煤质概况:A (20%—30%)、 V(7.96%)、Q (35.110MJ/kg)、 S(1.5-2.0%); 二、地质条件
(一)煤层顶底板情况:
1、基本顶:为8—20m的细砂岩、粉砂岩、泥灰岩、泥质粉砂岩。基本顶稳定,主要以细砂岩、粉砂岩及灰岩组成,由于距地表较近,部分都已经风化;
2、直接顶:为5m粉砂质泥岩、泥岩、6上煤。直接顶板为泥质粉砂岩、泥岩、6上煤,灰色、深灰色,薄一中厚层状,水平层里,钙质、泥质胶结。产植物化石,含瘤状黄铁矿结核和菱铁质小团块。
3、直接底:为2m—2.5m泥岩、6下煤、粉砂质泥岩。灰——深灰色,中厚层状,泥岩见水易膨胀,具有可塑性,含碳化植物碎屑,产植物茎叶化石,6下煤不稳定,部分地段缺失。 4、基本底:为7.1m粉砂岩、泥质粉砂岩。深灰色,中厚层状,水平层理,含有大量菱铁矿小团块,产植物茎叶化石。
(二)地质构造情况
工作面煤层呈单斜构造,倾向SE,倾角2°--8°,一般为4°左右。1607工作面断层较发育,且多为逆断层,回风顺槽及运输顺槽揭露的断层多为逆断层组,断层落差一般在1——2.5m之间。逆断层组对回采影响较大。断层集中地段顶板破碎,应加强支护及回采时加强顶板支护,防止漏顶、冒顶事故的发生。现将对回采和煤质有影响的断层分述如下:
三、综合柱状图
1607工作面煤层顶底板综合柱状图,见附图1。 四、1607工作面储量情况
本工作面可采走向长度550m,倾斜长度140m,斜面积77000m2,煤厚2.2m,容重1.56t/m3,回采率95%,工业储量26. 4wt,可采储量25.1wt 。 五、水文情况 (一)水文地质条件 6中煤属二叠系煤系,1607工作面上部有厚约16m的二叠系地层,长兴组(P2C)厚约16m,玉龙山段厚约6 m的灰岩,为岩溶裂隙水含水层,本工作面最大涌水量49.09m3/h,正常涌水量17m3/h;此工作面是首采区的第五个回采工作面,第四个综采工作面,影响1607回采的水源如下: 1、1607工作面地表运输顺槽距切眼约100m左右有一将泉水0.039L/S,且运输顺槽切眼260m左右有一长期流水的沟谷。
2、煤系地层顶板砂岩裂隙水,富水性中等;二叠系岩溶孔隙水,富水性中等;第四系松散层含水层水,涌水量约0.5m3/h;
3、大气降水;年平均降雨量1107.6mm,年最大降水量为1440.2mm(2001年),年最小降水量843.4mm,2007年大方县降雨量为1173.4mm,2008年1——11月分大方县降雨量1221.4mm。
(二)防治水措施
1、由于1607为俯采工作面,大部分水会自流,在上巷安装一趟4寸排水管导流排水。 2、加强防排水措施和水情监测,施工单位在发现出水征兆时要立即停止施工并汇报调度室,待鉴定后方可施工。
六、影响回采的其他地质情况
瓦斯:该段6中煤层瓦斯含量约18毫升/克?可燃质左右; 煤尘:无煤尘爆炸性;
自燃:不易自然;
地温:一般达20°C左右;
地压:构造密集处应力集中,顶板压力较大;
抗压强度:煤层6.6-7.0Mpa,直接顶平均44.5 Mpa直接底平均32.24 Mpa 七、编制依据 (一)、经过审批的设计及批准时间
经过审批的设计是《掘一队掘进风顺槽作业规程》,批准时间为2009年1月19日。 (二)、地质说明书
该地质资料的依据五凤井田精查地质报告和《1607工作面回采地质说明书》。 (三)、编制作业规程的依据 1、《1607工作面顺槽平、断面图》和《1607工作面顺槽开工联系单》; 2、《1607工作面掘进地质说明书》; 3、《煤矿技术操作规程》; 4、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》; 5、《煤矿安全规程》(2006年版)有关安全法律、法规及补充规定; 6、永贵五凤煤业有限责任公司及五凤矿有关制度、规定。 第二章 巷道布置
1607工作面上下两巷沿煤层东西走向布置,工作面切眼垂直于上下两巷。1607回风顺槽在主平硐东侧通过1608第一中部车场与副平硐联通,1607运输顺槽通过与副第二中部车场与副平硐相联通,通过4#溜煤眼与主平硐皮带下山联接。 1607回风顺槽和1607运输顺槽都是梯形巷道,上宽2.6m,下宽3.8m,中宽3.2m,净高2.6m。主要为金属支架加钢筋网支护,回风顺槽中开口段有部分地段为金属支架+锚网联合支护。 1607工作面巷道布置平面图,见附图2。 1607工作面上下顺槽支护断面图,见附图3。 第三章 采煤方法和顶板管理 一、采煤方法 1、回采工艺
根据本工作面煤层赋存、顶底板状况、水文地质条件以及巷道布置情况,决定采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法,一次采全高。为了提高块煤率和减少人工清煤量,本工作面采取单向割煤。整套回采工艺为:采煤机破煤、装煤,工作面刮板输送机运煤,液压支架支护顶板,辅以液压单体支柱配合π型梁支护工作面两端头和两巷超前段,采用全部垮落法处理采空区顶板。 2、采高控制
根据支架的支护高度1.3~3.0m、煤层实际厚度的变化、工作面煤壁片帮程度和采煤机适应煤厚1.6~3.2m以及采面尺寸配套关系,确定工作面的最大采高为3.2m,最小采高为1.6m。当工作面局部煤厚超过3.2m时,留底沿顶回采,严禁液压支架超高使用;当煤层厚度低于1.6m时,要根据实际情况进行破底,必要时采用放炮方法推进。正常情况下要沿顶沿底回采,不准留浮煤。
3、循环进尺及循环产量
一个正规循环进尺为600mm。 一个正规循环产量369.5t。 4、进刀方式
本工作面进刀方式为端部斜切进刀,在机尾进刀。 5、工序间距
一般移架距采煤机后滚筒不小于6m(4架宽),但是如果顶板破碎则要紧跟采煤机前滚筒移架。采煤机前滚筒割顶煤时,必须及时收回前方3~5架范围内支架的伸缩梁。推溜距采煤机后滚筒不小于15m(10架宽)。 二、顶板管理 1、顶板支护设计 (1)支护形式
工作面顶板支护选用ZY3200-13/30型掩护式液压支架。上下端头和两巷超前支护采用液压单体支柱配合π型梁架棚支护,超前支护距离均不得小于20m。 1607工作面顶板支护示意图,见附图4。 (2)支护阻力验算 根据容重计算公式: P1=(n+1)?∑h?γ?S?g?cosα
式中:P1 —— 工作面顶板支护需要支架的工作阻力,kN;
n —— 动载系数1.5~2.0,周期来压明显时取大值,周期来压不明显时取小值。根据1607工作面顶板实际情况,这里取1.5;
∑h —— 采空区顶板垮落高度,∑h =M /(K-1); 式中:M — 最大采高,取2.9m; K — 岩石碎胀系数,取1.35;
代入数据得:H = 2.9 /(1.35-1)= 8.29(m) γ —— 顶板岩石容重,取2.5 t / m3;
S —— 支架最大控顶距时支护面积,根据实测计算取6.13m2; g —— 重力加速度,约9.8N/kg;
α —— 煤层倾角,取平均值5.15°。 代入数据得:
P1 =(1.5+1)×8.29×2.5×6.13×9.8×cos5.15° = 3100.02kN
ZY3200-13/30型液压支架工作阻力为3200kN > 3100.02kN
因此该型号的液压液压支架能够满足本工作面工作阻力的要求。 (3)支护强度验算 根据采高计算公式: P2 = n?M?γ?9.8
式中:P2 —— 工作面顶板支护需要的支护强度,MPa;
n —— 顶板垮落高度为采高的倍数,一般为4~8倍。这里取大值8倍 M —— 工作面采高,取2.9m;
γ —— 顶板岩石容重,取2.5t/m3; 9.8 —— 重力加速度,9.8N/kg。 代入数据得:
P2 = 8×2.9×2.5×9.8
= 568.4(N/m2)≈ 0.57MPa
ZY3800-15/33型液压支架支护强度为0.62 MPa ~0.67MPa > 0.57MPa 因此该型号的液压支架能够满足本工作面支护强度要求。 2、顶板支护管理 (1)液压支架布置
本工作面共安装ZY3800-15/33型液压支架84架。