第一章 工作面概况及地质情况
第一节 工作面位置及井上下关系
表1
| 煤层名称 |
9#煤层 |
水平名称 |
二水平 |
采区名称 |
二采区 |
| 工作面名称 |
9205 |
地面标高(m) |
+1127 |
工作面标高(m) |
983m |
| 埋藏深度(m) |
211~291m |
| 地面位置 |
位于秀寨村北寺山以西,地面为山川、沟谷地带,无建筑物 |
| 井下位置及四邻采掘情况 |
以东为实体煤田,以南为总回风巷,以西为9101工作面,以北为矿界。 |
| 回采对地面设施影响 |
回采过程中会对地面荒山造成下沉。 |
| 走向长(m) |
120 m |
倾斜长(m) |
423m |
面积 |
50760㎡ |
第二节 围岩及煤层赋存情况一、煤层赋存情况根据工作面顺槽已掘巷道资料,9号煤属于稳定可采的复合煤层,9号煤普遍中上部有一层0.5~1.3m的夹石(平均厚度0.9m),夹石上方煤厚0.7m,夹石下方9号煤本身厚度3.0~4.20m之间,平均厚度3.8m。夹石和夹石上方煤层较软、夹石下方有0.4m左右的煤层也比较软,9号煤层顶板为砂质泥岩、泥岩,底板为泥岩、粉砂岩。
煤层特征情况表 表2
| 指标 |
参数 |
备注 |
| 煤层厚度(最大~最小/平均)m |
4.2-3.0/3.8 |
|
| 煤层倾角(最大~最小/平均) |
7°-3°/5° |
|
| 煤层硬度(f) |
3-4 |
|
| 煤层层理(发育程度) |
中等 |
|
| 煤层节理(发育程度) |
中等 |
|
| 自然发火期/d |
80天 |
|
| 绝对瓦斯涌出量m3/min |
10.90m3/min |
|
| 相对瓦斯涌出量/m3/t |
10.19m3/t |
|
| 煤尘爆炸指数/% |
无爆炸性 |
|
| 地温/℃ |
|
|
煤质及用途:9号煤层物理性质和煤岩特征基本相近,颜色为黑色-灰黑色,具有金刚和似金刚光泽,具有梯形棱角状断口,有一定韧性,硬度f_4左右,条带状、线状结构,块状或层状构造。宏观煤岩类型,以半亮型煤为主,少量为光亮型和暗淡型煤,煤岩组分以亮煤为主,夹有镜煤条带和少量暗煤。9号煤层确定为贫煤。为特低灰—中灰、特低硫,高—特高热值之贫煤(PM)
第三节 煤层顶底板 9号煤层直接顶板泥岩的极限抗压强度(湿)为12.2 Mpa~29.5Mpa,(干) 为88.2 Mpa~105.5Mpa,抗拉强度为0.2Mpa~0.4Mpa,平均0.3Mpa,粘聚力0.88Mpa,内摩擦角51.2°,属软弱岩石;直接底板砂岩的极限抗压强度(湿)为39.0Mpa~44.8Mpa,(干) 为95.5Mpa~110.8Mpa,抗拉强度为2.5Mpa~3.3Mpa,平均3.0Mpa,粘聚力4.12Mpa,内摩擦角47.4属半坚硬岩石。
附图:矿井地层综合柱状图
第四节 地质构造根据钻孔控制和井下巷道揭露情况,本工作面为一北高南低的单斜构造,工作面为沿南北倾向的倾斜长壁布置,工作面未发现断层和陷落柱等不良地质构造。9205工作面煤层中有一层0.1~0.2m厚的炭质泥岩伪顶,直接顶为砂质泥岩,平均厚度1.5m,老顶为泥岩—粉砂岩,平均厚度11m。根据资料显示,该层砂质富水性较弱,该工作面上覆9
上#煤层较薄间距较小属不开采煤层。
第五节 水文地质一、本工作面地下水补给主要来源于大气降水入渗补给,上覆岩层节理和裂隙较发育,第四系孔隙水有可能通过裂隙向井下渗水,特别是汛期阶段一定要严加防范。重点做好地面排查工作, 9205综采工作面主要是防范邻近矿井预测越界开采形成的9#煤采空积水,根据现场观测顶板淋水和对工作面进行了9#煤层探放水设计、打钻,发现了西部相邻的山西煤炭运销集团盂县恒泰新胜煤业有限公司疑是采空区,但采空区距离本工作面较远、未发现积水。在采掘过程中为了更好加强防治水工作落实到实处,严格执行“先治后采”的原则。
二、防范措施
矿井建设开采以来,根据钻探揭露上覆8#煤层情况,开采前制定8#煤层积水、集气专项防范措施。随着开采面积的扩大,以及降雨量等自然因素的影响,可能使矿井涌水量增大,必须加强水害防范意识,时刻保证安全生产,并做好以下防范水害的工作。
1.加强地面地质勘查工作,发现地表有采空塌陷裂隙、裂缝、塌陷坑等地质灾害现象,及时对地面裂隙、裂缝、塌陷坑进行充填,对工业广场周围要进行详细检查,清理坑口附近的杂物,疏通排水通道,构筑必要的截洪沟,保证排洪畅通。
2.对井下的开采情况,要做好水文地质情况的调查,严防发生透水事故,必须严格执行探放水原则,“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”。
3.凡井下采掘点发现有透水预兆,必须立即撤人,并专门编排探放水措施,以防发生透水事故。
4.探放水与采掘发生矛盾时,生产必须服从于先探放水,清除水患再生产,严格执行探掘分离制。
5.定期清理井下水仓,并保证设备正常运转,一台备用,一台检修,一台运转。
6.雨季来临时,成立防洪指挥部,并备足防洪物资。
7.同时注意周围邻矿采空区和本井田的关系,严禁越界开采。
8.采掘过程中要加强注意水文情况变化,注意隐伏断层,加强超前探放水工作,在断层两侧留足防水煤柱,并做到有掘必探,以防突水事故的发生。
9、为了确保探放水工作正常有效地开展,必须确保人员稳定,操作人员持证上岗,设备备品备件齐全到位。
10、严格按照探水作业规程,操作规程去认真作业,不能违章作业。
11、有异常情况及时汇报调度室和当班井下跟班领导。
12、如遇断层巷道顶板淋头水大,专门制定探放水专项设计,如安装放水阀门,防水套管等安全技术措施。
13、日常钻探中要及时汇报当班探钻情况向调度室。
14、探钻人员了解避灾路线及报警联络信号。
15、如发现安钻地点探水不安全或稳钻顶板不安全等,应采取加固措施后或另找安全稳钻点探水。
16、巷道或稳钻作业地点如遇通风不畅,必须在保证良好通风情况下方可作业施工。
17、探到采空区时不要撤钻杆,应立即让跟班瓦检员检查有无有害气体后再撤钻封孔。
18、探放水人员必须按照批准的设计施工,不能擅自改变设计。
19、补钻探孔,必须达到设计要求,包括深度、方位、倾角等。
20、必须在形成综采面内及时进行探放水,严禁“先采后探”必须坚持“先治后采”。
21、必须把整个走向长的工作面及顺槽巷探清排放水完成。确保本回采面探放水有始有终,万无一失,绝不能只探放中间或顺槽两头,做到无缺失不留死角。
22、钻机队组织所有作业人员认真学习相关探放水知识并认真学习本回采面的探放水设计及要求说明。
第六节 影响回采的其它因素一、瓦斯根据山西南娄集团阳泉盂县秀南煤业有限公司测定的《矿井瓦斯涌出量测定报告(2016年度)》,2016年7月份瓦斯等级测定,鉴定当年矿井产量50万吨/年,测定结果矿井绝对涌出量15.84 m3/min(其中风排瓦斯11.14m3/min、瓦斯抽放纯量为4.7m3/min),相对涌出量10.69m3/t,矿井属于高瓦斯矿井。全矿井有1个采区(9号煤二采区)。9号煤回采工作面绝对瓦斯涌出总量为5.77m3/min,占全矿井绝对瓦斯涌出量的52%;9205运输顺槽掘进工作面绝对瓦斯涌出总量为1.49m3/min,占全矿井绝对瓦斯涌出量的13%;9205回风顺槽掘进工作面绝对瓦斯涌出总量为1.31m3/min,占全矿井绝对瓦斯涌出量的12%;其它绝对瓦斯涌出量为2.57m3/min,占全矿井绝对瓦斯涌出量的25%。
2、煤尘爆炸危险性
根据2017年7月山西公信安全技术有限公司对秀南煤矿9号煤层煤尘爆炸危险性鉴定报告,9号煤层无煤尘爆炸危险。
3、煤层自燃发火性
根据2017年7月山西公信安全技术有限公司对秀南煤矿9号煤层自燃发火性鉴定报告,9煤层自燃倾向等级Ⅱ级,属自燃煤层。
4、井田内火区情况
根据2017年7月由山西地宝能源有限公司编制的《山西南娄集团阳泉盂县秀南煤业有限公司矿井隐蔽致灾因素—采(古)空积水补充调查报告》,整合前后矿井主要开采8、9、15号煤层,12号煤层未开采。据2010年1月山西地宝能源有限公司提交的《山西南娄集团阳泉盂县秀南煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》显示,整合前煤矿开采8、9、15号煤层时,未发现火区;整合后通过日常对采空区密闭的气体检查,回采新产生的采空区及旧采区的采空区均未发现火区。但本工作面西部存在相邻的山西煤炭运销集团盂县恒泰新胜煤业有限公司9号煤采空区(采空区距离本工作面较远)、北部存在本矿井以往开采15号煤的老空区,这些采空区虽然没有发现有CO等气体,但不可忽视采空区气体的变化。
5、地温、地压
本区未发现地温、地压异常现象,属地温、地压正常区域。
6、煤的风氧化
本井田9号煤层在井田内南部有一定剥蚀,有煤层露头,有风化、氧化现象。
第七节 储量及服务年限一、储量计算 表3
走向长 (m) |
倾斜长(m) |
面积 (m2) |
煤厚 (m) |
容重 (t/m3) |
工业储量 (t) |
回采率 (%) |
可采储量 (t) |
| 120 |
423 |
50760 |
3.80 |
1.40 |
270043 |
95 |
238346 |
工业储量=面积×煤厚×煤的密度
270043=50760×3.80×1.40
可采储量=(工业储量-停采储量)×回采率
238346=(270043-19152)×95%
二、工作面服务年限
工作面设计生产能力,正规循环日割煤4刀,一刀0.8m,日进度3.2m。割一刀产量460吨(120×0.8×3.6×1.40×95%),日产1838吨,按70%正规循环率,月产量38610吨。
工作面的服务年限=可采储量/设计月产量=238346/38610≈6.1月
第二章 采煤方法和回采工艺
第一节 巷道布置 一、工作面巷道布置本工作面位于井田西北部,工作面采用一进一回布置方式,为避开西部相邻的山西煤炭运销集团盂县恒泰新胜煤业有限公司越界开采区域,工作面布置在越界区域与舍利塔保护煤柱之间,东部布置工作面回风顺槽、西部布置工作面运输顺槽,工作面宽度为120m,开切眼布置在井田北部矿界保护煤柱附近,顺槽和开切眼全部沿9#煤层顶板布置。 进风顺槽布置胶带输送机运煤。
第二节 采煤方法 本面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法,一次采全高,全部垮落法处理采空区。
第三节 回采工艺1、本面采用MG300/710-WD型采煤机在端头斜切进刀。即采煤机割至机头(机尾)拉架后,调换采煤机前后滚筒上下位置,机组往返回25m处斜切进刀,把生产溜机头(机尾)顶至煤帮,机组调刀。返回割三角煤,然后空刀返回至25m处正常割煤。
见附图“端头斜切进刀示意图”
2、落煤采煤机沿工作面全长双向穿梭式割煤,并利用滚筒上的螺旋叶片将煤装入生产溜中,煤帮浮煤靠铲煤板装入生产溜,前滚筒割上刀, 后滚筒割下刀,双向割煤,往返一次进两刀,每刀进度0.6米,采煤机牵引速度控制在3-5 m/min,若移架跟不上或煤溜负荷大,采煤机必须减速或停止割煤,等煤溜正常后再恢复原割煤速度;本工作面采用一次采全高沿顶板推进,采煤机司机在割煤过程中,必须站在架间面向煤壁操作。
3、运煤工作面使用SGZ764/2×250型生产溜,把采煤机割下的煤运出工作面,顺槽使用刮板溜、皮带运煤。
4、拉架采煤机割过5m后,开始拉架,移架采用本架操作方式。支架型号为ZY5600/18/38型掩护式液压支架,移架顺序为1(82)、2(81)、3(80)、……81(2)、82(1)。如果工作面顶板破碎、滚帮严重,端面距大于0.34m时,可根据情况伸出前梁;机组前滚筒割过2-3架时,伸出伸缩梁挤紧煤帮; 移架距离机组后滚筒2-4架,降架幅度0.1-0.15m,顶板破碎地段采取带压擦顶移架措施,移架同时要收伸缩梁;底板较软地段使用提架千斤先提架后移架,移架必须达到0.6m的步距;支架拉出后必须成一直线,顶梁必须升平,仰俯角小于7度,支架升起后必须保证接顶严密,立柱达到初撑力; 支架操作完后及时将各手把打回“0”位; 支架工要严格执行《操作规程》中液压支架工移架操作的有关规定。
5、顶溜当机组割过12~15m,且拉过架后,开始顶溜。移溜时,每次操作相邻2~3个支架的推移千斤配合顶溜,溜子弯曲段保持在12~15m,移溜采用渐进式,不得一次将生产溜顶至煤帮;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;移溜工应严格执行《操作规程》中支架工移溜操作的有关内容。
第三章 顶板管理
第一节 支护设计一、确定巷道支护形式
9205综采工作面运输、回风顺槽均采用矩形断面,锚杆+网+锚索+W钢带联合支护;
见附图(三)9205综采工作面运输顺槽、回风顺槽断面图
第二节 工作面顶板管理一、工作面顶板管理:
(一)回采工作面支架选型1、采用类比法计算工作面的合理支护强度
回采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。
Pt=9.81hrk=9.81×3.6m×2.5t/m
3×8=705.6kN/m
2=0.71MPa
式中: Pt—工作面合理的支护强度,kN/m
2;
h—采高,取3.6m;

—顶板岩石容重,t/m
3,一般可取2.5t/m
3;
k—工作面支架上覆岩层厚度与采高之比,一般为4~8,应根据具体情况合理选取。建议取8倍采高计算。
2、支架选型对支架的支护强度、开采时的顶板变化情况作定量分析。因此以预测的顶板压力为依据进行支架强度预测。
(1)本面ZYG6000/18/38型过渡液压支架,中部选用ZY5600/18/38型掩护式液压支架,对回采工作面顶板进行支护。该支架主要技术特征为:
①初撑力:5066KN
②工作阻力:5600KN(34.83 MPa)
③支撑强度:0.88MPa
④泵站压力:31.5MPa
⑤支撑高度:1.8-3.8m
⑥推移步距:800mm
⑦重量:20t
(2)液压支架规格尺寸(最低高度状态下):长×宽×高=5.75×1.5×1.8m
支架实际最大受载强度0.71MPa,小于本架的设计支护强度0.88MPa,故支架选型符合要求。
(3)回采工作面支架布置及强度验算1、控顶距的选择根据支架选型,结合工作面三级配套,该型支架最小控顶距4.2m,最大控顶距5m,端面距0.3m。
2、
回采工作面支架布置及强度验算按最大控顶距计算每架支架支护力为5600KN,每架支架支护面积为5×1.5=7.5m
2,一架支架每平方米的支护力为5600÷7.5=747 KN>705.6 KN。回采工作面顶板管理方式为全部垮落法,循环进度为0.8m,本面使用ZY5600/18/38型掩护式液压支架管理顶板,采用全部垮落法处理采空区。
综上强度验算,回采工作面采用的ZY5600/18/38液压支架,支撑高度1.8~3.8m,支撑强度0.88MPa(88吨),工作阻力5600kN(571吨),支架重量20吨,能够满足支护要求。
(二)基本支架形式附图:工作面支架布置、端头支护及超前支护图
附图:最大、最小控顶距剖面图。
二、端头支护及回、进风顺槽顶板管理(一)端头支护1、回采工作面共布置81架支架,其中中间架76架、过渡架5架(机头2架、机尾3架),工作面宽度为120m,机头和机尾支架各超过进回风顺槽采帮750mm,端头支架距离煤柱帮3.45m,因此需要对两个端头采用DZ42-25/110型单体液压支柱、配3800/3500型π型钢梁组成“过溜抬棚”对回采工作面端头进行维护,按“一梁四柱”支护。
2、进、回风顺槽落山侧采用DZ42-25/110型单体液压支柱、配3800的π型钢梁组成支双排密柱,每根π型钢梁下支设6根单体柱,柱距为300mm,排距不大于500mm。
(二)进、回风顺槽超前顶板支护强度校核 1、静压情况下顶板载荷



=3.36 kN


=36.6 kN
2、回风超前段顶板载荷
(动压影响一般取静压的2—4倍,这里取4)
Q进、Q回=3×Q顶=3×γ顶(RP—H/2)=4×36.6=146 kN
3、顶板总压力
F顶 =L×a×Q进=20×4.2×146=12264 kN
4、进、回风顺槽锚网支护强度
F锚网= n补×N破η= 38×230×0.92=8040 kN
5、单体柱承载的顶板压力
F单= F顶-F锚网 =12264-8040=4224 KN
Pt= F单/S= F单/(a×L) =4224/(4.2×20)=50 (kN/m2 )
上面1~5式中:
γ顶—顶板岩石平均容重, 取25kN/m3;
η—补强锚索的支护效率,%;
RP—塑性区半径,m;
Q顶—静压情况下顶板载荷,kN/m2 ;
Z—巷道埋藏深度,取210m;
R0—矩形巷道外接圆半径,m;

—内摩擦角,取 45°;
C—粘结系数,取4;
H—巷道高度,3.8m;
a—巷道宽度,4.2m;
L—超前维护距离,取20m;
Q进、Q回—进、回风超前段顶板载荷,kN/m2 ;
n补—补强锚索的根数,超前20m范围内顺槽共有38根锚索;
N破—补强锚索的破断力,φ15.24mm锚索取230kN kN;
F锚网—进、回风顺槽补强锚索承载力, kN;
F单—进、回风顺槽单体柱承载的顶板压力,kN;
Pt—进、回风顺槽顶板载荷,kN;
6、支柱实际支撑能力

=

=190
式中:Rt—支柱实际支撑力,kN;
R—支柱额定工作阻力,kN;
k—支柱阻力影响系数
7、合理的支柱密度

= 50/ 190=0.26
式中:n—支柱密度,根/m2;
Pt—进、辅助进风巷顶板载荷,kN;
Rt—支柱实际支撑能力,kN/根。
8、实际的支柱密度校核
(1)顺槽超前支护布置
进回风顺槽超前工作面20m范围采用DZ42-25/110型单体液压支柱配4000mm的π型钢梁套棚支护,回采期间支设套棚的支设方法为:从煤壁向外π型钢梁垂直巷道布置(与顺槽巷道的W钢带平行、错开W钢带),套棚排距0.8m,每根π型钢梁下在距煤柱帮不超过0.5m处支设一路单体柱、在距采帮不超过0.6m处支设一路单体柱、在巷道中部人行侧靠近转载机处支设一路单体柱;所有单体柱偏差不大于0.1m,π型梁下不少于3根单体柱。若由于巷道超宽,造成支护梁头距煤柱帮(采帮)超过800mm,则在超出位置支打单体帽柱以加强维护。
(2)支柱密度校核

=60/(20×4.2)
=0.71
式中:n实—实际支柱密度,根/m2;
n总—超前实际支柱总数,根;
S—超前支护面积,m2;
因为顺槽实际的单体柱超前支护密度n =0.71 >n=0.26(理论计算的支护密度),所以进回风顺槽超前支护满足要求。
三、乳化液泵站
(一)泵站型号、数量
工作面所配乳化液泵型号为BRW250/31.5,共2台。乳化液泵站到工作面采用Φ40mm的高压液管进液,Φ51mm的高压液管回液。
(二)泵站位置
泵站位于工作面进风顺槽。
(三)泵站使用规定
1、在开机前注意以下几点:
(1)必须检查机器附近有无人员工作;
(2)注意乳化泵有无故障报警;
(3)注意各个检测传感器是否正常。
(4)维修中的乳化液泵站,务必使其处在就地闭锁状态下(按下本地接线盒上的“急停”按钮)。
(5)在对乳化液泵站起保护作用的检测传感器(泵站润滑油油温传感器、泵站润滑油油位传感器、液箱液位传感器等)损坏且暂时无法更换的情况下,操作人员检查后在确认系统正常时,可以适时使这些传感器处于无效设置下,以确保乳化液泵站能正常运行而不影响生产,但必须立即报告队组,在检修班下一班检修时立即进行维修或更换。
(6)泵站控制主要有单控与联控两种模式,本工作面主要使用联控模式,在联控模式下,操作人员要有规律的改变主泵号(每次首先启动的与其对应编号的乳化液泵站),以使各个乳化液站得到均衡使用。
(7)在系统出现紧急情况时,可迅速按下操作台上的急停(红色)按钮,运行中的乳化液泵站即可停止运行,在下次启动时,务必使急停按钮复位。
2、泵站控制系统实现液位检测、自动补液(水)、乳化液自动配比功能。
3、开泵时,要时刻注意泵的声音,若发现异常立即停泵处理。
4、泵站及液压系统完好,不漏液。
5、泵的卸载整定值为31.5 MPa,供液压力不低于30 MPa,严禁随意调整安全阀的整定值。
四、安全技术措施1、超前维护安全措施(1)支设超前维护前,先将所用顶梁、单体柱、构顶材料及工具备在作业地点附近。进、回风顺槽超前单体柱支护必须挂防倒链。
(2)为便于超前支护的平整度,超前维护支设的π型钢梁与顺槽巷道的W钢带平行、错开W钢带布置,并要求至少3人进行,在首先观察好顶板的情况下,找好柱距、排距,竖起单体柱,确定迎山角,然后一人扶梁、一人在梁与顶板间垫放小板皮,一人背楔,最后按照作业规程规定,将柱升紧达到初撑力。
(3)为了保证Л型梁的支护质量,当巷道顶板凹凸不平时,支设Л型梁时要用破板木帽等将支设处的顶板垫平。
(4)巷道高度较大,移支梁人员伸手探不到时,梁的移支作业要踩凳进行。
(5)超前维护的支设,要求梁与顶板间必须用小板皮背实,柱要支在实底上,且必须升紧牢达到初撑力。底板较软时要穿铁鞋(Φ280mm的铸铁鞋),以便支柱升紧后能真正达到实际的支护效果。
(6)顶梁回收可以在生产班落山放顶或机尾移架时进行。顶梁回收时两人配套作业,一人监护顶板,坚持敲帮问顶制度。在确认顶板安全无隐患的情况下,方可回收靠落山的一根顶梁。
(7)进回风巷超前支护的Л型梁或坑木的回收,可以在检修班进行超前维护的支设作业时进行,将回收的梁移支到超前支护的最外端。顶梁回收时两人配套作业,坚持敲帮问顶制度。在确信顶板安全无隐患的情况下,用手把缓慢回掉梁下的单体柱,再一人扶梁,一人卸载梁下卡支的单体柱;坑木回收够一车,则装车运往地面再次利用。
(8)机头机尾跨溜抬棚顶梁移支时间:当机组割透机头或机尾端头,返回进刀处,拉机头或机尾支架前需进行移支顶梁。
(9)顶梁移支到位无问题后,方可进行拉架、移机尾等工作。
2、其它安全技术措施(1)工作人员必须为端头维护工,持证上岗,严格执行“敲帮问顶”和“先支后回”的制度。若顶板压力大,移支困难,须先支设临时的单体帽柱且拴好防倒链管理顶板。
(2)所用单体柱根根合格,保证初撑力不低于90KN
(3)严禁使用折损、弯曲的顶梁。
(4)严禁回收顶梁和拉机尾、支架平行作业。
(5)支设顶梁过程中,严禁工作人员将手的任何部位放于梁的平面上,以防挤伤手指。
(6)任何时候、任何情况下不允许任何人进入落山从事任何作业。
(7)队组在支设钢梁时应将钢梁用铁丝固定在顶网上,并由专人定期检查支护质量,发现卸载的单体柱或Л型钢梁松动时应立即处理,支设的单体柱必须拴防倒链。
(8)本面累计需DZ42-25/110型单体柱共266根。
3、工作面安全出口管理(1)、支护形式
两安全出口,每班设专人对其清理维护,确保巷道高度不低于2m,人行道宽度不小于0.8m。进、回风巷内回收出的木托板、锚杆、金属网等一切杂物都要及时运出工作面超前支护之外,要分类堆放,定期回收。
(2)、工作面支、回柱质量控制标准
A、支柱纵横成线,偏差小于±100mm。
B、支柱支在实底上,并做到迎山有力,单体柱初撑力不小于90KN,不得出现空载支柱。
C、所有单体柱三用阀方向一致,卸载孔顺巷向外。
D、所有单体柱要挂防倒链。
E、不得使用失效的单体柱。
6、工作面日常使用的各种支护材料及常备材料,要分类整齐地码放在规定的材料场内。
7、特殊情况时期的顶板管理
遇地质构造、顶板破碎、以及停采前的顶板管理可根据现场实际另行编制专项措施。
五、进回风顺槽特殊情况的顶板管理1、当工作面支架缩回工作面距离大于0.5m时,采用人工支设走向棚管理顶板,一梁三柱,呈对棚形式交错迈步前移,步距0.6m,对梁中心距0.3m,同排梁距0.7m。梁使用4.0m长的Π型钢梁,并要求落山侧支打双排密柱,柱距0.3m,排距不大于0.5m。
2、如果因支架缩回工作面,造成生产溜机头缩回,转载机影响超前支护时,允许把超前支护支在煤柱帮侧转载机溜边,其它支护形式不变。
3、如果工作面支架占巷距离大于1.0m时,在煤柱帮距帮0.5m 支设一梁三柱单托棚,超前煤壁距离不小于10m,且延至落山切顶线,进行单托切顶柱两排。
4、以上特殊支护只允许短期存在,队组尽快调整巷道,使超前支护恢复正常。
5、如果生产溜机头压力大,必须在转载机溜边(靠煤柱侧)超前工作面煤壁0.3m加支一排一梁三柱单托棚,此单托棚延至落山切顶线。梁用3.5 m长的Π型钢梁。
六、进、回风顺槽支架的回撤1、进风落山的密柱允许滞后工作面支架切顶线4m,回风放顶随采随放,始终与支架切顶线对齐。
2、进、回风放顶前,瓦检员现场检查落山角瓦斯,严禁超限作业。
3、放顶前,必须先在放顶区段支打临时柱,并将放顶地点的杂物清理干净,保证退路畅通。
4、放顶时,必须由两人配合进行,并由一名有经验的老工人观察顶板,同时生产溜和转载机停止运行并闭锁开关,挂停电牌,严格执行“敲帮问顶”制度和“先支后回”的原则。
5、退锚安全措施(1)退锚范围:回采工作面两端头密柱排往内(密柱与超前支护之间)的第一排锚索或锚杆,在回密柱前进行。回风顺槽横贯及前后3m不需要退锚,以保证瓦斯排放。
(2)临时支护:退锚前的临时支护采用梁棚支护,有抬棚的区段不进行支护,无抬棚的区段在原锚杆或锚索前后平行于钢带支设梁棚。梁棚规格为:长1.6~2.2m,柱是单体柱,采用一梁二柱。
(3)退锚:锚索退锚采用TM-50型退锚机,锚杆退锚用套管扳手人工进行退锚。
(4)退锚前,必须由通风科瓦检员检查作业点的瓦斯情况,瓦斯不超限方可作业。
(5)退锚范围临时支护完善后,用退锚机穿入钢绞线后,应使其前端与锁具保持50mm的距离,供给压力,将锁具顶起后,松开锁母,解开索圈,将锁具与托梁回收。回收锁具、托梁时,应在退锚机卸压后,必须两人以上进行。回收锁具时,用退锚机卡住锚索后,所有人员在加压前撤至离所退锚索2m以外,且所退锚索落山侧不得有人。退锚机应用小链与钢带连接,以防掉下伤人。加压时,专人观察锁具及顶板情况。锁具松动至能取出锁具时,立即停止加压,以防压力过大,将锚索拉断。
(6)回收必须遵循“先支后回”的原则,退锚施工必须坚持密柱排往内逐排进行,严禁两排或两排以上同时进行。
(7)如果工作面端头顶板完整,压力小,退锚率应达85%以上。如果端头压力大,顶板破碎,退锚后,端头支护必须增至4~5路交错抬梁加强支护,并在密柱排内支打三花柱,或支打一梁三柱梁管理,规格同前。
(8)回风顺槽严禁剁切锚杆螺母。
(9)使用退锚机的注意事项
①退锚操作人员应受过退锚培训,熟悉退锚机结构和操作方可作业。
②退锚机液压系统应采用N32号或N46号机械油,但不可混合使用。退锚必须采用原配套手动泵。
③快速接头一般不能卸开,以防进入煤粉,退锚机使用期间应定期清理,清洗保养。
④退锚机使用前要对工具锚、液压管路、快速接头等进行检查,确认完好后再空载行走几次,排除液压管路中的空气后,方可使用。
⑤操作要缓慢升压,严禁高压换向,中缸行程不得超过150mm,超过时要多次退锚。
6、回撤进度棚由里向外逐架进行,用回柱机回棚时,用专用绳环(用锚链时,必须使用配套联接环和螺丝,且螺丝要戴满扣)拴好棚腿,紧绳前设好警戒,开动回柱机时用信号联系好,回柱机牵引区域严禁有人。
7、回收密柱时,严禁全回全支,必须先间隔两根柱回撤两根柱,然后开始支设新密柱排,回柱时用长柄工具卸载后拉出来,新密柱排必须留有0.5m以上的出口,待原密柱、梁梁及临时柱全部回出后,再将新密柱排补齐。
8、回收下的梁、钢带必须运至30m以外的指定回收地点堆放整齐。
六、矿压观测(一)支架支护阻力监测1、观测目的
通过此项观测,主要了解本采煤工作面顶板运动规律及顶板对支架产生的压力特征,由此可确定顶板初次来压和周期来压强度,掌握综采工作面的矿压显现规律。
2、观测内容
支架受力;主要是支架立柱受力测定。
3、工作面支护质量监测
工作面支架安装20组支架测压表,对液压支架的初撑力、工作阻力进行监测,确保工作面支护质量,准确及时地预报工作面顶板来压,保证安全生产。
(二)统计观测在工作面及两端头处进行顶板稳定性统计,统计内容有支架接顶、片帮深度、端面顶煤冒落情况、顶煤及顶板垮落情况等。
(三)巷道测区观测1、观测的目的掌握工作面顺槽在回采期间的顶板离层情况及压力变化。
2、观测内容顶板离层情况,两帮移近量,底鼓量等。
3、测区位置利用掘进时期的顶板离层仪观测站(如果没有设置测点,回采前按规定安设齐全),正常情况下每50m一个观测点,如遗留的顶板离层仪发生损坏不能使用时,适当加大观测点的距离,但最大不能超过200m。
二、数据处理1、安全科要认真填写工作面压力动态监测数据表,并根据观测数据绘制出月度工作面压力动态监测数据图。
2、巷道测点数据安全科要认真填写记录表。
三、安全科要有工作面压力动态监测管理、分析责任制度。
第四章 生产系统
第一节 运输系统一、生产系统1、运煤9205综采工作面→9205运输顺槽转载溜→9205运输顺槽皮带机→9#煤井底煤仓→主斜井皮带出井
2、运料副斜井→井底车场→9205运输顺槽→9205综采工作面
附图:巷道布置及生产系统示意图
3、供电系统地面→主斜井→15#煤井底车场→中央变电所→副斜井→9#煤井底车场→移动变电站→运输顺槽→工作面。
附图:供电系统示意图
4、防尘、供水(1)进风顺槽每隔50m,回风顺槽每隔100m,设有防尘三通。
(2)工作面及顺槽内各转载点设喷雾、防尘装置。
(3)工作面出煤期间,喷雾装置必须开启,机组运行必须开启内外喷雾,水压符合规定。
(4)进、回风顺槽定期冲洗巷道,检查防尘管路,保证各防尘点有足够水压。
(5)进、回风顺槽各安设两道全断面喷雾和两道自动喷雾。
5、排水9205综采工作面淋水和积水,通过9205运输顺槽巷自流到9205运输顺槽临时水仓再利用潜水泵、管路排到15#煤主、副水仓,再由矿井主排水泵从副斜井管路排至地面水处理站。
6、通讯与照明通讯:在工作煤溜机头、设备列车处、转载机机头、顺槽皮带机头等处设立信号电铃及防爆电话。
照明:由运输顺槽内综保供电,工作面每隔10 架安设一台防爆照明灯具
第二节 设备配置附表:机电设备配置表
第三节 “一通三防”与安全监控1、瓦斯与煤尘
应坚持“先抽后采”的原则,回采前必须进行高、低负压抽放,采动时需加强通风瓦斯管理。
应定时洒水,冲洗煤帮,不使煤尘积聚,各个环节要做好防尘、抑尘工作。
2、通风方式及方法
9205工作面采用负压通风方式、通风方法为“U”型运输顺槽作为进风巷,回风顺槽为回风巷。
3、配风量的计算
1)矿井风量
(1)矿井总进风量按井下同时工作的最多人数计算。
Q
矿=4·N·K
矿通式中:N——井下同时工作的最多人数,55人。
K
矿通——矿井通风系数,中央分列式通风,取1.20。
则Q
矿=4×55×1.2=264m
3/min=4.4m
3/s。
(2)按采煤、掘进、硐室及其它用风地点实际需要风量的总和计算
Q
矿进=(ΣQ
采+ΣQ
掘+ΣQ
硐+ΣQ
其它)×K
矿通式中:Σ
Q采——采煤工作面实际需要风量的总和,m
3/s。
Σ
Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和,m
3/s。
Σ
Q硐——硐室实际需要风量的总和,m
3/s。
Σ
Q其它——矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和,m
3/s。
①采煤实际需要风量计算
A、采煤工作面所需风量 按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算:
Q
采=100×q
采×K
C式中:Q
采——采煤工作面需风量,m
3/s。
q
采——采煤工作面经瓦斯抽放后风排绝对瓦斯涌出量。
q采=13.7 m
3/min-6.86 m
3/min =6.84 m
3/min。
K
C——工作面因瓦斯涌出不均匀的综采风量系数,取1.4
Q
采=100×6.84×1.4=957.6m
3/min=15.9m
3/s。
B、按工作面适宜温度计算
Q
采=60V
C·S
C·K
i式中:V
C——回采工作面适宜风速,取1.5m/s。
S
C——回采工作面有效断面积,4×3×70%=8.4m
2。
K
i——工作面长度系数,取1.1。
Q采=60×1.5×8.4×1.1=831.6m
3/min=13.9m
3/s。
C、按工作人员数量计算
Q
采=4N
式中:N—回采工作面同时工作最多人数,30人。
Q
采=4×30=120m
3/min=2.0m
3/s。
设计选取按以上三种方法计算结果中的最大值15.9m
3/s。
D、按风速验算
按最低风速
Q
采≥15S
C=15×8.4=126m
3/min=2.1m
3/s。
按最高风速
Q
采≤240S
C=240×8.4=2016m
3/min=33.6m
3/s。
经验算:2.1<Q
采=15.9m
3/s<33.6 m
3/s满足风速要求。
根据上述计算,按工作面瓦斯涌出量计算的风量最大,矿井一个综采工作面需要风量取957.6m
3/min。
9205综采工作面风量严格按照上述计算风量进行配风,确保综采工作面能够正常通风、排水以及检查有害气体。
4.瓦斯监测系统(见图瓦斯监控系统图)
1)、在回采工作面设置甲烷传感器(1个),尽量在靠近工作面的回风巷设置(小于等于10m);在回采工作面上隅角设置甲烷传感器(1个);甲烷传感器布置在巷道的上方,并不影响人、车通行,安装维护方便。甲烷传感器垂直悬挂,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm;在回采工作面的回风流中10-15米范围之内设有甲烷传感器(1个)。
2)、回采工作面上隅角甲烷传感器的报警浓度为≥0.8%CH
4,断电浓度为≥1.2% CH
4,复电浓度为 <0.7%CH
4。
3)、断电范围:工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。
4)、回采工作面甲烷传感器的报警浓度为≥0.8%CH
4,断电浓度为≥1.2% CH
4,复电浓度为 <0.7%CH
4。
5)、断电范围:工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。
6)、回采工作面回风流中甲烷传感器的报警浓度为≥0.8%CH
4,断电浓度为≥0.8% CH
4,复电浓度为 <0.7%CH
4。断电范围:工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。
7)、监测系统完善后,由通风科派监控维护工联系机电科给监测系统接电源,机电科派专职电工用万用表测量引出的电源为36V无误后,方可把电源接入监控站电源箱,36V电源必须取自专供电源。电工负责工作面的所有被控制非本安电气设备的联锁连接。待电源和联锁接完后,监控维护工和电工同时在现场试验监测断电功能,监测系统功能正常工作后,监控维护工与电工互相签字。
8)、与所有监测设备外接的联锁线,联锁三通及联锁继电器由电工负责维护,如需要对监测设备移动时,要提前联系通风科处理。
9)、监测设备投入使用后,严禁队组擅自打开、改动或损坏监测设备装置及传输电缆,队组要避免污物、水、煤尘等损坏监测设备装置。
10)、监控维护工负责日常监测设备装置及线路的维护,综采工作面所有传感器由通风科派专职监测工进行维护,监测工每三
天对该综采工作面各测点传感器的报警值、断电值、断电功能进行一次校样并进行记录。
11)、监控维护工每班必须不少于一次对监测装置及线路的外观检查,如发现问题及时汇报通风调度。
12)、综采工作面的上隅角和机尾探头随综采进度后撤,由瓦斯员负责探头的移动,移动探头时不得损坏探头的任何部件,轻拿轻放,认真维护。
13)、当工作面回风监控分站由于人为因素在瓦斯超限时无法切断工作面动力电源时,必须先启用二级断电,再汇报矿调,报请矿总工程师和矿当日值班长。
14)、凡因瓦斯浓度超限而断电的设备,送电前,必须有瓦检员检查,确认工作面瓦斯浓度降至规定值以内,方可人工恢复送电,所有被控开关严禁自动复电。
15)、其它严格按照《煤矿安全规程》有关规定执行。
5、防尘、防灭火系统
(1)、9205综采工作面防尘(防灭火)管路由机轨合一巷、运输顺槽接到工作面,为工作面及运输、回风顺槽提供防尘(防灭火)用水。
(2)、回风顺槽的防尘(防灭火)水管上每隔100m安装一个三通。运输顺槽的防尘水管上每隔50m安装一个三通,并设置阀门。
(3)、9205综采工作面运输顺槽各转载点安设能覆盖转载点的自动喷雾及手动洒水喷头;分别在距工作面10~50m处及距进、回风口20~50m处安设一道全断面喷雾;并以里向工作面方向每间隔200m设置1道全断面手动喷雾
(4)、在运输顺槽皮带机头处,备不少于0.4m
3的沙箱一个,灭火器两个。
(5)采煤机必须安装内、外喷雾装置。
(6)采煤工作面配备煤层注水设备,对煤层进行采前预注水,可有效减少工作面煤尘。
6、隔爆设施布置
(1)隔爆设施采用隔爆水袋棚,分别在距工作面60—160m的进、回风顺槽各安装一组。每组隔爆水袋的数量根据巷道断面按主隔爆水袋400 L/m
2辅助隔爆水袋200L/m
2设置由通风队安装。
(2)主隔爆水棚选用GBSD-60型水袋,辅助隔爆水棚选用GBSD-40型水袋。
(3)隔爆水袋棚的安装为吊挂式。当受爆炸冲击力时,水容易泼出。
(4)水袋之间的间隙与水袋同支架或巷道壁之间的间隙之和不得大于1.5m,两个水袋之间的间隙不得大于1.2m。水袋边与巷壁、支架、顶板、构物架之间的距离不得小于0.1m、水袋底部至顶梁的距离不得大于1.6m,如顶梁大于1.6m,则必须在该水袋的上方增设一个水袋。
(5)水棚距巷道轨面不小于1.8m,应保持统一高度,需要挑顶时,水棚区内巷道断面与其前后各20m长的巷道断面一致。
(6)吊挂水袋,挂勾位置要对正,相向布置。挂勾为直径4~8mm的圆钢,挂勾角度为60°±5°,弯勾长度25mm。
(7)在一组隔爆水袋棚中必须使用相同规格的水袋,实行编号管理。
7、压风、供水自救系统
(1)运输、回风顺槽内均每隔100m设置一套三通阀门供水装置及压风管连接装置;
(2)要求供水管道阀门和压风连接装置手动操作球阀安装高度为距巷道底板1.5m处;管路水平,牢固可靠;压风、供水装置部件齐全完好,阀门手柄方向一致;压风、供水点前后2m范围内无杂物,积水现象。
(3)压风自救装置每组安装3个接头;供水自救装置每组安装3个接头。
第四节 瓦斯抽放系统一、9205综采工作面瓦斯参数:
煤层瓦斯含量6.47m³/t,视密度1.32t/m³,煤层瓦斯压力0.4Mpa,透气性系数为1.46m³/MPa²d和钻孔瓦斯流量衰减系数0.042d
-1以及煤层坚固性系数0.7和煤样工业分析等参数进行测定。
按造《矿井瓦斯抽放工程设计规范》、《矿井瓦斯抽放管理规范》的规定,以及《煤矿安全规程》第181条的规定,9205综采工作面有效通风断面为14.4m
2,按工作面最大风速4m/s计算,工作面最大配风量1250m
3/min。因此可以抽放。
二、9205综采工作面本煤层瓦斯抽放系统
9205综采工作面平均采厚为3.5m,工作面采长120m,走向长度423m,设计孔间距3m。工作面钻孔数为142个,钻孔水平角为90度垂直于顺槽巷道。每个钻孔米数计划为105米,遇特殊情况时可根据现场调节米数。
9205综采工作面本煤层抽放第一个孔设计从回风顺槽保安煤柱30m开始按巷道高度1.2m进行施工,角度垂直巷道成90度,钻孔深度设计105m,开口使用∮75mm钻头,钻杆使用∮73mm,扩孔使用∮94mm钻头进行;封孔方式为水泥砂浆封孔,封孔长度:必须保证不小于8m的长度。剩余钻孔严格按造瓦斯抽采专项设计要求的各种参数进行施工。
1、钻孔位置:回风顺槽巷道内,距离巷道底板1.2m;
2、钻孔角度:垂直巷道中线、平行于工作面、水平下俯-3°~-5°;
3、扩孔直径:∮94mm;
4、终孔直径:∮75mm;
5、钻孔长度:105m;
6、钻孔间距为3m一个:特殊情况下,孔间距为1m或2m,深度不达要求的,在1m范围内补孔,成孔间距必须全部符合设计要求。;
7、封孔方式:水泥砂浆
8、封孔长度:不小于8m。
三、9205综采工作面邻近层瓦斯抽放
9205综采工作面在回风巷每隔30米设置一个钻场,每个钻场布置三个上覆邻近层瓦斯钻孔,每个钻角度距离能够使工作面上隅角瓦斯得到很好的抽放。
四、抽采系统安全措施
1、瓦斯管路采取防腐、防锈蚀措施;瓦斯管路采用红色防锈漆(或者黑色沥青漆)进行防腐、防锈蚀处理。
2、管路底部安装支架,支架高度不低于30cm,以防止底鼓损坏管路。
3、倾斜巷道的瓦斯管路,应用卡子将管道固定在巷道支护上,以免下滑。
4、管路敷设要求平、直,避免急弯。
5、主要运输巷道中的瓦斯管路架设高度不小于1.8m。
6、管路敷设时,要考虑流水坡度,要求坡度尽量一致,避免高低起伏,低洼处需安设放水器。
7、新敷设的管路要进行漏气试验。
8、瓦斯管路不允许与动力电缆、照明电缆和电话线等同敷设于一个地沟内。
9、瓦斯主管与其它建筑物相交时,其垂直距离大于0.15m,与动力、照明电缆及电话线大于0.5m,且距相交构筑物2m范围内,管路不准有接头和布置管件。
10、瓦斯主管距建筑物大于5m,距动力电缆大于1m,距水管和排水沟大于1.5m。
11、瓦斯管不准穿过其它管路,确需穿过,应加钢套管。
五、钻孔施工时防治瓦斯危害的措施
钻孔施工前,必须按造施工作业规程,打钻时要配备专职瓦斯检查员,严格执行《煤矿安全规程》的有关规定,杜绝无水钻进、瓦斯超限作业等违章作业。打钻过程中如遇喷孔、喷水、压力突然增大等异常现象,必须立刻停钻,不准拉出钻杆,采取措施进行处理,并向调度室报告。
六、管路防漏气、防砸坏、防带电、防底鼓措施
1、抽放系统必须设置负压测定装置和截止阀门,新敷设的
管路要进行气密性检查,每1000m漏气量不得超过3m
3/min;负压不低于30000Pa。
2、正常抽放的管路亦应定期进行气密性检查。
3、敷设抽放管路的巷道要悬挂警示牌,管路外部涂红色以示区别,提醒注意,并要每3天巡回检查一次,发现问题及时更换。管道在巷道分叉处要跨越并吊挂,吊挂高度不小于1.8m,为防止底鼓折损管路,管道垫起高度不小于0.3m。井下管应尽量避免与通讯、动力电缆敷设在一起,以防管路带电。敷设瓦斯抽放管路的巷道必须定期检查,保证支护完整,以防止管路被砸。瓦斯抽放管路必须有可靠的接地装置,以防止静电积聚。
七、倾斜巷道的瓦斯管路防滑措施
在9#-15#暗斜井布置管道时,应用半圆形铁卡子将管道与砌碹巷道两帮固定,以免瓦斯管路下滑,管路敷设采用沿巷道侧邦敷设,并预留1‰的流水坡度。
以上各项措施必须严格执行,本措施未提之项严格按照煤矿安全规程执行,确保本措施的安全性、可靠性和合理性。
第五章 作业形式及劳动组织一、循环方式日循环6次,循环进度0.8m,循环作业图(附图)。
二、劳动组织形式及劳动组织表1、劳动组织形式:采用“三八”制,即二班生产,一班检修。
2、劳动组织表(附表)
三、主要经济技术指标:(附表)第六章 安全技术措施第一节 一般规定 1、所有上岗人员必须严格执行《煤矿安全规程》、《操作规程》和《9205综采工作面回采作业规程》,严格执行各项规章制度,严禁“三违”。
2、所有岗位工都必须持证上岗,严格执行岗位责任制、班前会制度、现场交接班制度、设备检修制度、质量标准化验收制度和事故分析制度。
3、工作面回采工作质量和顶板管理要严格按照《煤矿回采安全质量标准化》的各项要求执行,做到动态达标、安全生产、文明生产。
4、所有上岗人员上岗前都必须学习本规程,学习后签字,进行考试,考试不合格不准上岗。
5、开采过程中,一旦发现瓦斯超限或有风流变化,一切人员要听从瓦检员的指挥,及时断电撤人。
6、进入胶带输送机非行人侧作业的人员,必须走行人过桥,严禁跨越皮带。
7、所有人员严禁扒、蹬、跳矿车、皮带机。
8、工作面输送机机头打大块煤矸石时,必须停止转载机和工作面输送机。
9、工作面开采过程中,严格执行交接班制度,班班有带班长或队长跟班组织生产并签字。
10、由队长负责组织全队职工严格按《9205综采工作面回采作业规程》要求进行生产。
11、全队职工必须严格执行三大规程的规定,熟悉本工作面的避灾路线,不断提高工作面工程质量,提高职工的自保、互保、联保能力。
12、加强工作面综采设备的管理,认真进行检修和记录,保证设备能正常运转。
13、所有综采设备的安全设施,都必须按照设备的自身安全使用要求安装调整,并完好可靠,正常使用,任何人不得以任何理由随意拆除。在生产过程中,发现失灵立即处理再恢复生产。
14、为防止重大事故发生,工作面及两巷的各种监测系统、通风系统、洒水、防尘系统、通讯系统及其它设施,应及时保证其完整状态,并正常使用。
15、在人员经常跨越的运输设备上要安装牢固的行人过桥。
16、人员进入输送机、转载机内进行作业时,必须停电闭锁开关。
17、进入工作面内的所有人员应在支架人行道内行走,严禁在输送机内行走。
18、所有人员在处理液压管前必须关上截止阀或者停止液压泵,并进行卸压,确保无压作业,严禁带压作业。
20、检修时必须停机闭锁开关,停电挂牌,如需运转时,控制台司机必须听清号令,落实好号令,再发出警告,确保无误后再开机。
21、严格执行专人停送电、验电措施,停电作业时必须挂停电牌,并有专人看守。
22、严禁任何人乘坐运行中的皮带。
23、任何进入作业场所的工作人员,首先应观察作业场所的周围环境,确保安全后再作业。
24、维护人员应配齐防护用品作业。
25、设备列车、库房、带式输送机机头等处应配备足够的灭火器、沙箱、铁锹灭火用具。
第二节 顶板安全技术措施首先是工作面每次移架时都要保证支架初撑力不小于工作阻力的85%。
一、架前冒落及煤壁片帮的安全措施1、采煤机司机在割煤时要将煤壁割直、割齐,不准留伞檐,同时注意煤壁的动静。考虑工作面采高较高的片帮问题,工作面支架设置有护帮板,机组割过后要及时拉架、伸出前探梁和护帮板。
2、人员在采面行走必须走支架内的人行道,禁止走煤壁侧,行走时要注意煤壁的动静。
3、进入煤壁作业时,要进行敲帮问顶,打掉伞檐或松动的煤块,对帮顶不实、煤体松动、有片帮危险的必须先采取护帮、护顶措施,然后进入工作。
4、正常情况下,支架随工作面推移,立即支护新暴露的顶板,且支架端面距不大于300mm,由于滚帮煤造成端面距在0.3-0.9m时,采取提前拉架的办法管理顶板。由于煤帮片帮造成端面距大于0.9m地段采用在支架上挑板梁的办法维护煤顶,但支架必须保持良好的支撑状态,前俯后仰不得大于7度。挑梁时,先在煤帮支设带帽单体柱,然后降架在支架上方垂直煤帮挑支两根1.6-2.0m板木,构好破板,然后升紧支架,挑住煤帮板梁,人员进入煤帮工作时,必须停机停溜,执行敲帮问顶制度,周围各5架支架严禁有人操作,在有专人监护顶板的情况下,方可进入煤帮作业。
5、为防止煤壁片帮,要严格控制工作面采高不超过3.8m,正常情况下要在3.6m。
6、巷道维修人员每天必须对巷道进行检查,发现两帮片帮或松动必须及时处理。
7、人员通过机头、机尾三角区时,要观察三角区处的煤壁情况,发现不安全隐患要先处理后通过。
8、发生冒顶后的安全措施
(1)迅速查出冒顶区范围和被埋住、堵塞人数及位置,积极组织抢救。
(2)积极恢复冒顶区的正常通风,如短时间内不能恢复,可利用水管、压风管等设施对被埋压、堵塞人员输送新鲜空气。
(3)在处理事故时,必须始终坚持由外向里加强支护,防止二次冒顶,必要时可开掘通向遇难人员的专用巷道。
(4)遇有大块矸石威胁井下人员时,可使用千斤顶等工具移动石块,但应尽量避免破坏冒落矸石的堆积状态。
(5)在处理事故过程中,要及时检查事故地点的有害气体浓度及风量,防止瓦斯爆炸。
(6)煤帮侧发生漏顶时,先从漏顶两端支设2~3米板梁,平行煤帮贴帮支起,一梁不少于3柱,然后在支架前梁下垂直煤帮挂两根18cm以上圆木柱并顶死煤帮,在圆木柱上必须用锚链连接环栓牢,连接环要带螺丝拧满扣悬挂在支架前梁下铁环上。作业时,必须清理出畅通的退路,班长必须现场指挥,专人观察顶板,派有经验老工人进行蓬顶,专人递送材料,其余人员撤至漏顶区10m以外安全区域。处理冒顶人员站在支架下有支护的安全地方向冒顶后支架在煤帮支设挑梁上方扔构木,严禁人员上支架上方构顶。作业时要停溜并闭锁。
二、遇煤壁滚帮较大、顶板破碎、两巷提前维护等特殊情况需要注胶时,在该区域及附近5架区域采取注马丽散加固顶帮,提高煤帮、顶板的整体性。操作程序如下: (一)管路、泵的连接由厂家人员指导完成,注马丽散过程中的配比、换孔、发生跑冒滴漏的封堵由厂家人员亲自操作。
(二)凿眼及钻孔,根据顶板及煤帮情况,在注马丽散段及两侧2m范围打贴帮单体柱来维护顶帮,间距不超过0.8m,保证煤帮安全后,向顶板破碎处倾斜布置深度为6m的钻孔,视岩性软硬,分别采用锚索钻机或40型风煤钻机打眼,保证好注马丽散眼的角度,注马丽散时提前埋设注马丽散管,然后循环进行。
(三)注马丽散时每孔间距暂定2m左右,依次注好每一个孔眼所在范围顶板,然后按照上述步骤依次进行下一步注马丽散工作,注马丽散孔也可以根据井下实际情况确定其孔距。
(四)注马丽散时,可视现场情况调整注马丽散孔的角度。
(五)注马丽散安全技术措施:
1、打孔人员应保证孔深、孔间距,保证加固工作顺利进行。
2、注马丽散施工力求一次注好,对注马丽散量较大部位连续灌注,设备的压力和流量达到施工设计要求。
3、注马丽散过程中要始终注意观察注马丽散压力和输浆管的变化,当泵压骤增、注马丽散量减少,多为管路堵塞或被注物不畅,当泵压升不上去,进浆量较大时,应立即检查浆液粘度和凝固时间。
4、注马丽散人员在施工中,应注意查看注马丽散量、注马丽散比例及扩散范围,准备好棉纱、木楔以封堵漏液区域,减少材料浪费保证加固效果。当注马丽散过程中出现少量反料情况时,应降低注马丽散速度或进行间歇性注马丽散,直至不再出现反料;当注马丽散过程中出现大量反料时,应用棉纱、木楔进行封堵,如仍无法封堵时,应停止注马丽散。
5、注马丽散过程中出现跑浆、冒浆,多属封闭不严导致,当出现此种情况应停止注马丽散,重做封闭工作。
三、初采、末采安全技术措施工作面在初末采阶段要指定专项安全技术措施,本设计只对初采、末采阶段的一般措施作简要说明,具体要以专项措施为准。
(一)初采安全技术措施初采期间指从开始回采至老顶初次来压结束。根据本煤层已经开采的工作面矿压观测资料显示,初次来压步距约30m,周期来压步距约15—20m。最后根据现场实测确定工作面初次来压步距与周期来压步距。
1、施工前准备(1)通风部门及时调整通风系统并核定工作面的风量,保证工作面风量达到规程要求。
(2)工作面所有设备安装调试正常。
(3)由生产技术科牵头组织机电、通风、安监等部门对工作面进行初验,验收合格后,向集团公司提交验收报告,待集团公司验收合格后方可开机生产。
(4)初采前,各工种详细检查各设备安装是否正确、合理,是否完善,如有缺失及时补齐,发现问题尽快处理;各种保护、闭锁、信号是否灵敏可靠,不完好的及时检修,严禁带病运行。检查合格以后分别进行逐台试运转和联动试机,合格后方准开机生产。
(5)检查生产溜、支架管路线路是否连接好,溜槽搭接有无间隙错槽等,检查机道、齿轨等处螺栓及联接销等是否到位。检查转载机连接螺丝是否有松动,转载机桥下必须用千斤支设好或支设木垛。
(6)初采前,先将采帮木托板、铁垫片等支护,提前取掉回收,避免托板、垫片甩出伤人。
(7)工作面试刀前保证设备空载运行10分钟无任何故障,方可允许开始割煤。
(8)按照规程要求支设好超前支护方可试机。
2、施工工艺(1)采煤机割第一刀煤
①工作面初采第一刀,调整好机头、机尾方向的滚筒,使采煤机由机尾缺口扫浮煤至工作面机头,追机将工作面支架,生产溜调整成一直线,将未联接的销轴全部补齐,采煤机从机头返刀后进行正常割煤移架、推溜。
②采煤机割煤时要慢速行走,割煤后支架拉移必须到位。
(2)工作面推进
①工作面第一刀将支架和生产溜调整成一直线后,按规程规定进行割煤、移架、顶溜工序。
②处理掉采帮锚杆以后,把生产溜顶直后开机割煤,初采期间采煤机割煤时一定要缓慢前行,速度控制在1m/min,开机过程中发现问题及时停机处理。
③初采期间,人员进入煤帮作业时,必须由有经验的老工人监护顶帮情况,切断电源打开采煤机离合器,闭锁生产溜、采煤机。同时,严格执行敲帮问顶制度,先处理掉煤帮伞檐、探头、活煤、活矸等,及时支打临时柱,贴帮单体柱,间距不大于0.75m,并用板皮背紧背实,确保支护完好,防止滚帮煤及顶板掉矸伤人,否则不允许进入煤帮。
④采煤机割煤时必须注意滚筒带上锚杆、垫片等杂物乱甩现象,看前滚筒司机必须在截割电机以来的行走部旁边,看后滚筒司机必须在距离滚筒8米以外的地方,采煤机每割过40米后,停机闭锁机组和生产溜,把采帮割过的托板、垫片取掉,避免锚杆掉入生产溜里面。机组司机发现滚筒缠绕上铁质杂物时,必须停机闭锁机组和生产溜将其去掉后方可再开机,避免采煤机割煤时产生火花。
⑤开机过程中拉出托板、垫片、网等杂物,要及时停机停溜,并闭锁机组和生产溜以后取出。
3、安全技术措施(1)初采期间,采空区顶板未冒落留有一定空间时,任何人严禁进入空顶区。
(2)初采期间,由于采帮有铁质杂物,采煤机每割过40米后,停机闭锁机组和生产溜,支架拉出维护好顶板后,先由有经验的老工人执行敲帮问顶确认后,人员进入煤帮把能取出的铁质杂物全部取掉,避免掉入生产溜里面。
(3)初采期间,当采煤机司机发现滚筒缠绕上铁质等杂物时,必须停机闭锁生产溜和机组,将滚筒上缠绕的杂物取掉后方可再开机,避免采煤机割煤时产生火花。
(4)加强初采期间进风巷落山顶板的退锚工作,保证安全的前提下,做到进风巷的锚杆和锚索必须全部退尽。
(5)进风巷、回风巷单体柱必须全部升紧,严禁使用损坏和失效的单体柱,并要及时更换失效柱,柱要支设在实底上,底板软时必须穿鞋。
(6)进风巷落山顶板出现悬顶超过5m时,必须根据现场情况增加切顶密柱和戗棚戗柱的数量。同时,必须每隔5m在进风巷道中部用板皮披井字木垛,以防顶板一次性大面积垮落对工作面造成冲击。
(7)初采期间,工作面进风巷、回风巷必须备有足够数量的各种半圆木。工作面局部区域顶板破碎、压力大、片帮严重时,必须将此段支架提前拉出,及时伸出前探梁,维护顶板、煤帮,如提前拉架伸出前探梁后,支架梁头与煤帮的距离仍大于0.5m时,则在支架上挑长短合适的板梁,呈悬壁状,然后升起支架支护顶板,如果木板外露长度超过1/3,则在木板梁靠煤帮梁头下支设单体柱。支架升起不接顶时,要用破板或板梁勾打罗架木接实顶板。
(8)初采期间,工作面超前支护要根据现场情况增大支护强度。
(9)初采开始前,出现支架不接顶或支架顶溜时后退现象,及时在支架上方批设罗架木,保证支架充分接顶。批设罗架木时,必须逐架进行,施工完成一架再进行下一架,严禁同时相邻两架支架同时降架施工。施工过程中,必须有专人看护,周围10m范围内无动作,方可进行作业。
4、其 它(1)初采期间,队干必须跟班上岗现场指挥,安监员现场监督,如遇异常应立即汇报调度组织处理。
(2)初采期间,支架安装良好,不得有跑、冒、滴、漏现象,保证支架充分接顶,及时带压移架,前探梁打开保护煤帮,液压支架移支必须及时,接顶平整严密、达到额定的初撑力、端面距不得超过340mm,立柱伸缩量不得小于600mm,保证工作面的高度不得小于2.7m,严禁支架顶梁成“射箭”状态。泵站压力要求恒压保证达到规定的30Mpa。生产溜机头(尾)处必须支设跨溜抬棚,要求一梁不少于3根柱。棚梁支设符合质量标准化要求。
(3)当工作面煤层厚度大于支架最大支撑高度时,要采取留底煤的方式保证采高不超过3.8m,以利于支架充分接顶;工作面采高超过3.8m或滚、片帮严重时,必须在采帮注胶并有效使用支架前探梁、护帮板,人员要贴近支架立柱行走,并随时观察煤壁情况。清浮煤及其他作业人员需在人行道作业时,必须有专人监护。
(4)人员在正常开采及未停机情况下,严禁进入机道及煤帮作业。人员在煤帮作业时,严禁操作附近的支架、采煤机及顶溜等。
(5)遇特殊情况,如:检修采煤机、煤溜,更换刀齿等部件、维护顶板、打眼等,需进入电缆槽以里作业时,必须由有经验的老工人监护顶帮情况,切断电源打开采煤机离合器,闭锁生产溜、采煤机。同时,严格执行敲帮问顶制度,先处理掉煤帮伞檐、探头、活煤、活矸等,及时支打临时柱,贴帮单体柱,间距不大于0.75m,并用板皮背紧背实,确保支护完好,防止滚帮煤及顶板掉矸伤人,否则不允许进入煤帮,检修完毕后无关人员严禁在煤帮逗留。
(6)使用风煤钻钻眼时,操作人员穿戴整齐利落,扎紧袖口,一人两手把稳风煤钻,另一人把钻杆,把钻杆人员不得戴手套。
(7)人员行走要走人行道,严禁跨越皮带、煤溜等。人员跨越皮带、煤溜地点要设置过桥。
(8)工作面因事故停产前,必须将支架移至最小控顶距,并采取有效的防止支架自降措施。端面距超规定时,要支设贴帮柱,并安排专人巡回检查,发现顶板隐患及时处理。
(9)初采期间必须加强通风瓦斯管理,严格按照通风部通风瓦斯管理措施执行。
(10)初采期间是指从开始回采到老顶初次来压结束。在初采期间,必须每班设专人观测矿压数据,做到记录及时分析,发现数值增大趋势时须立即汇报,并立即将全工作面支架升紧,减少顶板初次垮落对工作面的冲击。
(二)末采安全技术措施1、工作面拉架巷规格工作面拉架巷净高3.5m,净宽(支架顶梁前端至停采线)3m。末采拉架巷采用锚杆网锚索联合支护工艺。即在支架顶梁上方布置两排钢筋钢带锚索;支架顶梁前端与停采线之间布置四排钢筋钢带锚索。其中支架顶梁上方锚索间距1.5m,排距1.2m,锚索呈三花布置。支架前探梁与煤帮间四排为Φ15.24×8300mm锚索,加钢筋钢带,间距为1.5m,排距为0.8m。停采线位置煤帮打三排帮锚杆并挂金属网,排距0.9m,间距1m(若在滚帮大的地方可缩小间排距),最上一排距顶0.4m,最下一排距底0.7m,托板沿竖直方向布置。在末采过程中,可根据顶板实际情况增加锚索数量。
2、末采支护材料、规格柔性网:井下用聚稀纤维增强塑料用假顶(以下简称柔性网)
JDPEP400×600MS 124m×12 m (1张)
帮金属网:10×1.0m的经纬网(14#铅丝)
顶、帮锚杆:Φ20×2000mm右旋锚杆
帮锚杆药卷:Φ23×800mm中速树脂药卷
帮锚杆木托板:600×150×80mm,中孔Φ24mm
帮锚杆铁垫片:100×100×8mm,中孔Φ22mm
顶锚杆垫片:140×120×10mm的槽型铁垫片,中孔Φ22mm
锚索:Φ15.24×8300mm
锚索托梁:14#B槽钢长700mm,中孔Φ20mm
锚索托板:200×95×12mm的铁托板
锚索药卷:Φ23×1200mm双速树脂药卷
钢筋钢带:Φ12钢筋,3000×80mm
单体柱:2.5m、2.8m、3.5m、4.2m
Φ180×1500mm的一面平优质板梁,Φ220×3500m、Φ220×4000mm优质圆木,Φ220×2000mm的半木。
3、施工顺序及注意事项(1)严格掌握末采距离,当工作面距停采线20m时开始做末采准备,调整采高到3.5m,原则上必要时丢底煤将煤层夹石和上方的煤层一起割掉,保持9号煤顶板的完整性,工作面距停采线12m时开始铺柔性网,铺网位置为工作面第一架-最后一架。
(2)挂网前,在煤层较软、滚帮严重的地方,提前及时注胶维护顶帮,以防止冒顶。将机组从机尾向机头割煤,不顶溜,拉出支架维护顶板,并割透机头。在滚帮大和顶板不好的地方,支设临时点柱和贴帮柱维护顶帮(每架2根,间距0.75m,柱与煤帮用半木背实)。从机头到机尾在支架梁头与煤帮之间打一排钢筋钢带用于柔性网的固定,钢筋钢带要保证成一条直线,锚杆间距1.5m。将机组停在机头处,并将生产溜开空。
(3)柔性网从回风巷运到生产溜机尾处。在回风抹角处打四根单体柱,距煤帮20cm,间距1.0m,以防止拖移柔性网的过程中煤体以及帮锚杆将网撕破。确认维护好机尾处的顶帮后,开始将柔性网人工拖至生产溜内,将柔性网的前端15m向后折叠并用锚链捆紧,最后与生产溜相连接,并保证柔性网顺序摆放后,闭锁生产溜高速档开关,启动生产溜将柔性网缓慢拖至工作面,保证整个托移过程中都用生产溜的低速档进行拖移。拖移柔性网过程中全程派专人看护,若发现柔性网出现卡拌现象,须闭锁控制按钮,处理正常后方可继续拖移柔性网。将生产溜从机尾向机头方向顶至煤帮。
(4)待柔性网全部拖移至工作面后,将先前用锚链捆绑的柔性网展开,并展开折叠部分,将柔性网的捆绑绳解掉,利用导链进行吊网工作,网的长边平行工作面布置。导链与网的连接位置与网的长边保持至少0.8m的宽度以利于网与钢带固定。在支架立柱上每两架安装一个用钢丝绳、手动摇盘和固定滑轮组成的上网装置,用于柔性网的起吊。上网装置安装好后,将绳的一端与锚杆相连接。
(5)网全部吊起在顶板上以后,将柔性网与顶板上已经打好的钢筋钢带连接,连接用14#铁丝,双股对折,每20cm连接一道,联网用专用联网钩。联网前,首先敲帮问顶,确保没问题后,人员站在专用梯子架上操作。梯子架必须有专人扶稳,并观察顶帮情况。人员在煤帮联网时,严禁操作相邻的五架支架。
(6)网全部连结以后,操作支架顺次拉架,然后把机组后方的溜顶过煤帮。
(7)操作手动摇盘将网吊起至距机组滚筒50cm处,机组由机头向机尾开始割煤。机组割煤后顺次顶溜,割过20架后,停机并闭锁开关,把网放下,在距煤帮20cm处利用单体柱配合半木将网贴在顶板上(每架2根柱,间距0.75m),然后拉架顶溜,操作支架顺次拉架,将网整体挑入支架顶梁上方。依次循环割煤。
(8)当网边距离落山下底板1m左右时,打第一排锚索,位置为工作面第一架~最后一架。机组由机头向机尾方向进行割煤,割过20架后,停机,闭锁生产溜以及机组开关并将柔性网放下,首先将1-20架内最两端支架的伸缩梁伸出,在距离煤帮20cm处利用单体柱和半木将柔性网顶至顶板(每架2根柱,间距0.75m),随即打锚索,锚索布置在机道正中央,垂直顶板,锚索托平钢筋钢带,上好托板、托梁。锚索跟进机组后,再开机割煤20架,此时停机,并将机组向前开直至已打锚索区域,将柔性网放下,重复1-20架内打锚索的操作,锚索跟进机组后,再开机割煤20架,如此反复循环割煤并始终保持上网、打锚索时机组和人员在有支护的区域内。
(9)如此循环割三刀煤,打两排后,支架停止前移,准备做拆架巷,在回风顺槽切顶线处披好四方木垛。
(10)当第一架~最后一架上方打好两排钢筋钢带锚索后,将工作面第一架~最后一架的推溜头摘开,打拆架巷内第一排钢筋钢带锚索,锚索呈三花布置,间距1.5m,位置为第一架~最后一架,在此之前,将工作面支架串液的立柱、千斤及时更换。
(11)支架利用推溜装置顶溜,顶溜距离为0.6m。操作手动摇盘将网吊起至距机组滚筒50cm处,机组由机头向机尾开始割煤。机组割煤后顺次顶溜,割过20架后,停机,把网放下,在距煤帮20cm处利用单体柱配合半木将网贴在顶板上(每架2根柱,间距0.75m),依次循环割煤。然后在工作面打第二排钢筋钢带锚索,间距1.5m。
如此往复,直至打完第四排钢筋钢带锚索,必须保证每茬进度0.6m,同时保证生产溜的平直。(支架位置见附图)
(12)割最后一刀煤时,机组前后滚筒先割上刀顶煤,再割下刀底煤。具体循环为:割顶煤—打锚索眼—上锚索—铺连网—打帮锚杆固定网—割底煤—清煤—挂连网—打帮锚杆固定网。帮上共打三排锚杆,间距1m,排距0.9m,用木托板和垫片将金属网压紧,托板垂直顶底板布置。
(13)拆架巷做好以后,把机组停至机头,将所有浮煤清理干净,保证拆架巷净宽不低于2.8m,净高不低于2.8m。
(14)施工要求及安全注意事项
①人员铺、连网时,只能站在网的落山侧方向,严禁站在煤帮与网之间进行铺、连网作业。
②铺网时,两端头要至少留出1.0m的网在进回风顺槽内,然后顺巷打一排钢筋钢带把网压住,锚杆间距0.8m。留出的网边与原巷道网相联,连接宽度不小于0.2m。
③机组截割20架后,停机之前,将滚筒摇起,接触顶板,这样既支护顶板又支护煤帮。闭锁机组、生产溜,并专人看护。
④在机组三角煤地段,要紧贴煤帮支棚维护顶板,梁使用Φ220×2200mm长的板梁,梁下使用单体柱,一梁三柱,柱与煤帮用半木背实。
⑤拉架时要注意网的位置,严禁搓网。如出现搓网、挂网现象,则操作降下支架,用2.0m的长柄工具将挂网的地方处理掉,用单体柱配合半木的方法将网贴在顶板上。在邻近顶板完好处支一根单体柱,柱头戴φ200×1600mm的半开木板皮,板皮一头支在柱上,将网紧贴顶板岩面,将挂网区域弄平,再拉架。
⑥降架时,由专人观察顶板情况,一人负责操作降架,其他无关人员撤至安全距离。
⑦在机组调刀斜茬地段,要紧贴煤帮支棚维护顶板,梁使用Φ220×2200mm长的板梁,梁下使用单体柱,一梁三柱,柱与煤帮用半木背实,然后方可打锚杆。
⑧钢筋钢带托平柔性网并紧贴岩面,顶煤要处理干净,严禁在有网包的情况下直接上锚杆,钢筋钢带要上平上展。
⑨一次割煤不得超过20架。在顶板不好的区段作业时,机组截割3架就要开始打锚杆、锚索。
⑩如果顶板破碎不平整,钢筋钢带接顶不好的情况下,及时先打单体锚杆或锚索作为临时支护,单体锚杆上木托板、锚索上槽钢托梁,木托板、槽钢托梁要紧贴岩面。特殊情况下,遇顶板冒落,必须在顶板和柔性网间用木板梁等将该处顶板勾紧盘实,然后再打锚索托住木板梁,如果大范围的顶板破碎或冒落高度大于1m无法打锚杆和锚索时,则采用在支架上挑木棚的方式做拆架巷。
拉架巷断面图
第三节 通风安全技术措施一、减少工作面漏风措施1、提高通风构筑物的质量,加强通风构筑物的严密性,并应经常检修护,以防漏风。
2、所有人员进出回风巷时,严禁将两道风门同时打开,防止风流短路造成工作面瓦斯超限,要求风门要采取闭锁装置(一个风门打开时另一个风门不能打开),若风门关闭不严或其他通风设施受损要及时通知通风维护组修复。
3、工作面顺槽与相邻采空区横贯按规定砌筑闭墙,要保证闭墙不漏风,防止采空区瓦斯涌出。
二、工作面通风设施及保证风流稳定可靠的措施1、工作面通风设施
在工作面顺槽中适宜的地点,安设必要的通风构筑物,引导、隔断和控制风流,保证风流按照需要,定向、定量地流动。
主要的通风构筑物有:
(1)风门
该矿井有人、车通行,但需隔断风流的巷道中均安设有齐全的风门。风门均安装有联锁装置,使两道风门不能同时打开,以防风流短路。为防止漏风,风门设置主要采取如下措施:
A、安设风门地点前后5m内支护完好,无空帮空顶。
B、门垛四周掏槽,槽深在煤中不小于0.3m,在岩石中见实体岩;门垛厚不小于0.45m。门垛上的电缆和管道孔要封堵严密。如有水沟,要在水沟中设反水弯。风门木板厚不小于30mm,门板要错口接缝。
C、风门迎风开启,使门扇与门框紧密贴合。门扇与门框接触处应做成沿口,并设衬垫。门扇向关门方向倾斜80~85度。
D、风门至少设两道,风门之间的距离在人工推车时不小于5m,在绞车运输时不小于一串车长度,而且车辆的出入不能影响风门的开关。
F、避免在弯道或倾斜巷道中设置风门,如果必须设置,应安设自动风门或设专人管理,并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。
本工作面在回风顺槽的联络巷内设两道双向风门。
(2)密闭墙
在不允许风流通过,也不需要行人行车的巷道中设置密闭墙,将风流截断。为防止瓦斯自采空区向工作区扩散也须设置密闭墙。按密闭墙的结构及服务年限不同,分为临时性密闭墙和永久性密闭墙。永久密闭墙用混凝土、料石等建筑,砂浆抹缝,在进风巷一侧墙面抹上砂浆;临时密闭墙用木板及黄泥建筑。
本工作面在拉架巷与工作面顺槽相接处各设一道临时密闭墙,进风顺槽与相邻工作面采空区相连的横贯两端各设一道永久性密闭墙。
永久性密闭墙要求:
A、密闭墙两帮、顶、底需掏槽,槽深在煤中不得小于0.3m,岩石中见实体岩。
B、用不燃性材料建筑,墙无裂缝、无漏风。
C、墙内外5m内支架良好。
D、永久性密闭墙装设U型放水管。
(3)调节风窗
用增加局部阻力的方式来调节井下风量。
(4)测风站
用以测量工作面进风量和回风量。在回采工作面运输顺槽和回风顺槽设置测风站。
要求:
A、测风站须设在直线巷道中。
B、测风站本身长度不得小于4m,附近至少要有10~15m断面没有变化。
C、测风站不得设在风流汇合处附近,站内不得有障碍。
D、侧风站断面应为光滑的断面。
2、保证风流稳定可靠的措施
(1)各进、回风联络巷中的风门、风帘、调节风门及风桥等通风设施要经常维护,保持完好,经常检查风门的关闭情况。
(2)尽量减少局部阻力,巷道内不得随意停放车辆,堆积木料等,巷内堆积物要及时清除或排列整齐,尽量少堵塞井巷断面。
(3)为保证9205综采工作面的风量,应配备技术力量强的通风管理人员加强通风管理,根据9205综采工作面位置及时调整风量,以确保9205综采工作面的实际需要风量。
(4)在主要风巷中,要建立相应的测风站,以便正确测定各用风地点的风量。
(5)在进回风巷道尽头的联络巷中,设置调节风门,以控制通风风量。
(6)杜绝回采工作面串联通风,防止瓦斯事故的发生。
(7)加强顺槽及工作面的顶板管理工作,保证有足够通风断面。
三、工作面回风顺槽的通风管理采煤工作面回风顺槽瓦斯浓度不超过1%的标准,且应低于最高风速4m/s。每班巡回检查三次,时间间隔2~3h,检查结果通知当班采煤班长。并把检查结果记录在检查地点瓦斯牌上,并及时必须按照《煤矿安全规程》第136~139条规定处理。
四、工作面风流和工作面回风顺槽瓦斯管理1、工作面(含上隅角)风流中瓦斯浓度达到0.8%时,必须停止作业,撤出人员,切断电源,报通风科和调度室处理。
2、工作面回风顺槽风流中瓦斯达到1%或CO
2浓度达到1.5%时,必须停止工作,撤出人员,汇报调度处理。
3、工作面风流中的CO
2浓度达到1.5%时,必须停止运转,撤出人员,查明原因,制订措施,报矿总工程师批准,处理后方可恢复生产。
4、电器设备附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止运转,撤出人员,切断电源进行处理。
5、工作面以内体积大于0.5m
3的局部空间积聚瓦斯浓度达到2%时,附近20m内必须停止作业,撤出人员,切断电源进行处理。
五、工作面上隅角瓦斯管理措施工作面的回采方式、巷道支护形式、端头维护形式、工作面配风量、风速等都对上隅角瓦斯影响较大。工作面采用综采工艺,上隅角的瓦斯浓度可能超限,所以上隅角的瓦斯治理是综采工作面瓦斯管理的重点和难点。为避免工作面上隅角瓦斯超限特采取如下措施:
1、加强通风系统的监控,瓦斯便携仪按规定吊挂规范,瓦斯员每班要按规定检测工作面瓦斯浓度不少于3次,并填好牌板,严禁空、漏、假检。
2、工作面上隅角安设1个瓦斯传感器,当上隅角瓦斯浓度超过0.8%但尚未形成瓦斯积聚时必须采用挂风障或风动扇进行处理,以防造成瓦斯积聚。达到0.8%时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
3、工作面必须配备专职的瓦斯管理员。按照要求对工作面和上隅角瓦斯进行检查,并分地点挂牌,说明检测的结果和检测的时间。
4、对回风巷端头要加强支护,确保在顶板来压时,回风巷上隅角段不被压垮堵塞,以便更好的解决上隅角瓦斯问题。
5、回采工作面上隅角设置甲烷传感器,甲烷传感器报警点:≥0.8%CH
4;断电点:≥1.2%CH
4;复电点:<0.8%CH
4。断电范围:工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备。
6、机尾工作人员必须经常注意上隅角甲烷传感器的示数,当示数接近规定值时,要采取防范措施。
7、按矿规定必须佩戴便携式瓦斯监测仪的人员,必须携带瓦斯检测仪入井,到采煤工作面后必须先检查上隅角瓦斯情况;发现瓦斯超限时,立即停止工作,并通告当班组长,班组长采取措施。
六、减少工作面采空区瓦斯积聚措施1、加大通风,工作面配风量不低于1250m
3/min,形成独立通风系统,无短路、旁路风流。工作面采取“U”型负压通风方式。
2、严格现场交接班,即瓦斯检查员、安全员、采煤班长、电工等必须现场交接班,瓦检员及时向通防调度、瓦检队值班汇报检查结果,由安全调度监督执行,严禁空班、漏检、弄虚作假。
3、采煤期间,瓦检员认真检查各地点瓦斯浓度,出现问题及向调度室、通风科汇报。
4、严格按规定悬挂瓦斯传感器,随时监测工作面及回风流中的瓦斯浓度,断电仪的安装位置、预警、断电、复电浓度要符合《煤矿安全规定》及执行说明的规定。
5、工作面上隅角安设一部便携仪,当上隅角瓦斯浓度超过0.8%但尚未形成瓦斯积聚时必须停止回采活动、采取措施、进行处理,以防造成瓦斯积聚。
6、严格执行瓦斯检查制度,严禁空班、漏检,发现异常情况要及时进行处理,并向调度室汇报。
7、强化职工瓦斯管理意识,爱护通风设施和瓦斯监测仪表。
8、工作面作业时,班长应随身携带便携仪,经常对工作面风流中的瓦斯浓度进行检查。
9、采煤机上必须悬挂瓦斯传感器,并实现闭锁断电。
10、工作面各种电器设备及线路要每天检查一次,杜绝失爆。
11、加强对工作面和两巷瓦斯浓度的管理,严禁超限作业。
12、断电仪要定期检查维修、调校、确保 灵敏可靠,因瓦斯超限而切断电源,只有当瓦斯浓度降至浮点浓度以下时,方可人工复电,严禁强行复电。
第四节 粉尘防治一、煤层的煤尘爆炸危险性根据2017年7月山西公信安全技术有限公司对秀南煤矿9号煤层煤尘爆炸危险性鉴定报告,9号煤层无煤尘爆炸危险。
二、工作面消防洒水系统1、工作面消防洒水系统水源
井下消防洒水供水由井下排水提升至地面井下水处理站经混凝、沉淀、过滤、消毒后,进入井下水处理站储水池,静压供给井下防尘供水点。消防洒水系统水源主井工业场地内消防水池静压供给,管路水量不小于7.5L/s。
2、井下消防洒水供水系统
井下消防、洒水采用合用的给水管道。从工业场地的储水池中引出一趟Φ108mm管道沿着主副斜井井筒下至井底;主要的胶带大巷、轨道大巷、回风大巷均采用Φ108mm供水管路。工作面运输顺槽和回风顺槽铺设Φ108mm型消防、洒水管路。并在运输顺槽管路上每隔50m设置一个带阀门的三通、回风顺槽管路上每隔100m设置一个带阀门的三通,每个三通阀门后装快速接头,并设置一个DN25的给水栓供冲洗巷道用。两顺槽供水管路齐全,悬挂平直、接头严密不漏水、水压充足。
供水管路:主斜井(DN108mm)→大巷主水管(DN108mm)→工作面运输、回风顺槽支水管(DN108mm)→工作面
3、喷雾防尘装置
在下列部位设置喷雾装置:
(1)在工作面前后刮板输送机、转载机转载点设置圆锥洒水降尘装置,装载点处的洒水降尘装置采用手动开启;
(2)胶带输送机上设置KG-3009型自动洒水灭火装置;
(3)在采煤机、破碎机上设内、外喷雾装置。
(4)在工作面液压支架安设架间喷雾装置,采煤机截割至支架位置时喷雾自动开启,机组割过或自动关闭。
4、风流净化水幕的设置
(1)在下列地点设置风流净化水幕:
①运输顺槽距离工作面50m内应设置一道自动控制风流净化水幕;
②回风顺槽内距工作面50m、170m处各设置一道风流净化水幕。并实现自动控制风流净化水幕;
(2)风流净化水幕设置要求
①井下采煤工作面随采煤过程不断移动,水幕移动方便才能适应工作,故工作面水幕应做到移动灵活方便。
②水幕应由多个喷雾喷嘴组成。为使空气净化效果好,必须做到水雾颗粒细小、均匀、充满整个巷道断面,没有死角,水幕喷嘴的位置及喷射方向应满足下列规定:
a.喷射方向为迎风45°角;
b.在有效射程内应使巷道整个断面被水雾充满;
c.在2/3有效射程内不同喷嘴喷出的密实雾锥不发生交叉;
d.喷嘴及管道的位置均不得妨碍运输。
③煤矿防尘用喷嘴符合MT/T240的规定。
三、工作面回采过程中的防尘措施回采工作面采煤机设有内外喷雾,液压支架梁前设置喷雾洒水装置,采煤机要作到“先开喷雾后割煤、先停机后停喷雾”,支架喷雾要作到“移架先开喷雾后移架,先停架后停喷雾”,喷雾在生产中应经常进行维护,确保喷雾洒水装置的完好性和正常工作。对于损坏的内外喷雾要及时修理。无水或喷雾装置损坏时必须停机。
1、采煤机内外喷雾降尘。在喷雾泵站上设过滤,保证喷雾水质,确保水压在3~5Mpa左右,采煤机必须安装内外喷雾装置,截煤时必须喷雾降尘。采煤机截煤时内喷雾压力不小于4MPa,外喷雾压力不小于8 MPa,喷雾流量应与机型相匹配。如内喷雾不能正常喷雾,外喷雾压力不小于8 MPa,无水或喷雾装置损坏时必须停机。喷雾系统应与采煤机联动,工作面的高压胶管应有安全防护措施。高压胶管的耐压强度应大于喷雾泵站额定压力的1.5倍。
2、各转载点安装喷雾设施,要求喷组距落煤点0.5m内。喷雾装置必须齐全到位,操作灵活可靠,使用正常,雾化效果好。
3、液压支架的喷雾装置必须完好,水压必须达到规定压力,并保持恒压,坚持无水不割煤。安设向相邻支架之间进行喷雾的泵嘴与向落煤窗口方向喷雾的泵嘴,喷雾压力均不得小于4Mpa,移架时能自动开启,喷雾除尘。
4、检修班必须对喷雾降尘系统进行全面检修,保证正常使用,在生产过程中,必须随时更换损坏的喷雾设施和疏通被堵塞的喷雾,加强对喷雾系统的管理和维护。
5、所有接尘人员必须佩戴防尘口罩。
6、通风队要定期对巷道进行冲洗。
7、加强工作面通风设施的管理和使用,加强防尘设施的管理和使用,确保工作面和各巷道粉尘浓度不超标。
四、工作面煤层注水虽然9号煤层无煤尘爆炸危险性,但回采工作面采用煤层注水措施,实践证明,煤层注水是减少煤尘的有效手段。
1、注水工艺选择
根据采区巷道布置和采煤方法,结合煤层特征,回采工作面煤层注水选用工作面超前动压注水工艺、设计选用较先进的长孔煤层注水方式,即在回采面回风顺槽超前工作面推进度一个月,垂直煤壁打长钻孔的注水方式。
2、注水参数的确定
回采工作面煤层本煤层预抽钻孔“一孔两用”,即工作面利用进风顺槽每隔3m布置一个φ75mm的顺层平行钻孔,钻孔角度与煤层角度基本一致。在工作面预抽之后,一般工作面前方10m范围内的预抽钻孔受采动裂隙影响已无法继续抽放,随着工作面的推进始终保持工作面前方3个钻孔的抽放高压胶管从抽放管路连接装置上解开,并每隔3个钻孔在第3个钻孔与注水泵连接进行长孔动压注水,由于注水钻孔与预抽钻孔为同一钻孔,且预抽在前注水在后,因此回采工作面不再配备注水钻机。
3、封孔方式的选择及封孔长度的确定
封孔方式分为水泥砂浆封孔和封孔器封孔两种,根据确定的注水方式和煤层特征,设计选用水泥砂浆封孔方式。为防止注水过程中高压水从邻孔喷出,将注水范围内除注水孔外的其它预抽钻孔全部用水泥沙浆封孔,封孔长度同注水孔。
封孔深度一般通过实验和生产实践确定,封孔深度不小于6m,生产实中可进行适当调整。
4、注水系统的选择
注水系统分为静压注水系统和动压注水系统两类,鉴于本矿井煤层注水钻孔较长、注水压力较大,设计选用动压注水系统。注水泵型号为7BZ-3/80、10kW,注水泵流量3m
3/h,压力8MPa。钻孔注水的水必须是无杂质的清水,对于动压注水,更应保证水的质量,不得有木屑和泥砂。
5、注水的压力、速度、单孔注水量、时间的确定
(1)注水压力
由于煤层的透水性尚未测定,矿方应以实测煤层注水压力为准,根据我国注水经验,一般动压注水一般可达到4.90~19.60Mpa。
(2)单孔注水量
钻孔注水量按下式计算:
Q=B·L·M·γ·(W
1-W
2)·K
式中:
Q——一个钻孔注水量,m
3;
B——孔间距6m;
L——工作面长度,120m;
M——煤层厚度,厚度3.8m;
γ——煤的容重, 1.4t/m
3;
W
1——注水后要求达到的水分,取4%;
W
2——煤层原有水分, 0.34%;
K——考虑围岩吸收水分、水的漏失和注水不均匀系数,取1.5。
经计算,注水量约155m
3。
(3)矿井日注水量
矿井日注水量按下式计算:
Q
日=K
1·G·(W
1-W
2)
式中:
Q
日──矿井日注水量,m
3;
K
1──注水系数,取1.5;
G──矿井计划注水回采工作面日产量, 9号煤为1608t。
经计算,日注水量126m
3。
则Q
日=1.5×1608×(4%-0.34%)=88m
3(4)注水流量(或注水速度)与注水时间
采用动压注水系统。进风顺槽设7BZ-76/16 型注水泵两台,注水压力为14~16MPa,注水流量达到8m
3/h。经计算单孔注水量398m
3。工作面日注水时间在14小时左右,单孔注水时间在50小时左右。注水要使煤体普遍达到湿润、邻孔出水、煤壁挂汗为止。
6、注水设备及仪器
设计根据《矿井通风装备标准》(GB/T50518-2010)进行配置。
煤层注水泵:7BZ-76/16型,1台;
等量分流器:DF-3型, 2个;
夹布压力胶管:(与泵配套),20m;
冷拔无缝钢管:(与泵配套)120m;
高压钢丝编织胶管(与泵配套)100m;
弹簧式压力表:10个;
高压闸阀:JBH-160Ⅲ,4个;
快速接头:K型,4个;
安全阀:4个;
煤层注水表:DC-2/160型;2个;
内螺纹升降止回阀:H41H-160型,2个;
钢制三通:4个。
7、煤层注水水源
煤层注水水源取自井下消防洒水管网。从回采工作面顺槽给水管网中接水管至注水泵站,将水注入1辆容量为2m
3的移动储水箱中,注水泵从储水箱中吸水加压向煤层注水。
8、施工方法
①、注水钻孔的连接
每个钻孔经中压钢丝编织胶管、快速接头、截止阀并入冷拔无缝钢管。冷拔无缝钢管上安装注水压力表、等量分流器和注水流量表经过三通截止阀并入供水干管。
②、注水
打开三通截止阀、注水钻孔截止阀进行注水。当压力表稳定、注水水表流量读数稳定或煤壁有“出汗”现象(煤壁大面积渗出水珠),即可关闭本组注水孔截止阀,进行下一循环注水。考虑抽放钻孔间距仅1m,为防止注水过程中高压水从邻孔喷出,将注水范围内除注水孔外的其它预抽钻孔全部用水泥沙浆封孔,封孔长度同注水孔。
③、拆除
随着回采工作面的推进,回采工作面回风顺槽以超前工作面10m拆除本煤层抽放钻孔设备,并及时进行动压注水。注水钻孔在注水量满足单孔注水量时可提前拆除。注完水后及时用黄土将钻孔封实,封孔深度不得低于1.0m。
5、煤层注水安全技术措施
①、连接注水钻孔时,首先在供水干路上接三通截止阀、注水压力表和注水流量表。供水支路由三通截止阀、高压液管和中压钢丝编织胶管通过快速接头连接而成。在供水支管上安装截止阀,防止注满水后水往外溢。
②、注水钻孔连接好后,安排专人每班对注水流量和注水压力进行观测二次并检查注水区的连接、注水情况,做好记录,发现有钻孔注水管脱落或溢水等情况时,及时进行处理。
③、每个注水钻孔孔口必须悬挂钻孔参数说明牌板。
五、工作面及顺槽积尘的清洗工作面支架和设备表面上的煤尘,两巷超前支护范围内的煤尘及转载点处的浮煤要每班至少冲洗一次,杜绝煤尘堆积。并定期清理顺槽超前支护以外巷道,减少巷道中的浮尘,喷洒石灰水。定期在转载点等产尘地点撒岩粉中和生产过程中产生的煤尘。
六、隔爆设施布置1、水棚结构与选型
隔爆水棚的结构采用水槽和水袋两种型式。工作面辅助隔爆棚采用水袋,其型号为GBSD-40,规格为40L,结构参数为600mm×400mm×250mm。
2、水棚的布置与计算
1)水棚的布置方式及架设要求
(1)水棚在巷道设置位置
①水袋棚设置在直线巷道内;
②水袋棚与巷道交叉口,转弯处的距离保持50~75m;与风门的距离须大于25m;
③第一排集中水棚与工作面的距离必须保持60~200m;
④在设辅助隔爆水棚的巷道设多组水棚,每组间距不大于200m。
(2)水棚排间距离与水棚的棚区长度:
①集中式水棚间距离为1.2m~3.0m;
②集中式主要水棚的棚区长度不小于30m,集中式辅助棚区长度不小于20m。
(3)安装方式:
①隔爆水袋棚的安装方式:吊挂式。原则是:当受爆炸冲击力时,水容易泼出。布置符合以下规定:
断面S<10m
2时,nB/L×l00>35%
断面10<S<12m
2时,nB/L×l00>60%
断面S>12m
2时,nB/L×l00>65%
式中:
n—一排棚上水袋个数;
B—水棚迎风断面宽度;
L—水棚所在水平巷道宽度。
②水袋之间的间隙与水袋同支架或巷道壁之间的间隙之和不得大于1.50m,特殊情况下不超过1.80m,两个水袋之间的间隙不得大于1.20m。水袋边与巷壁、支架、顶板、构物架之间的距离不得小于0.10m、水袋底部至顶梁的距离不得大于1.60m,如顶梁大于1.60m,则必须在该水袋的上方增设一个水袋。
③水棚距巷道轨面不小于1.80m,保持统一高度,需要挑顶时,水棚区内巷道断面与其前后各20m长的巷道断面一致。
④吊挂水袋,挂勾位置要对正,相向布置。挂勾为直径4~8mm的圆钢,挂勾角度为75°,弯勾长度25mm。
(4)水袋棚的管理及注意事项
①要经常保持水袋的完好和规定的水量;上边缘需成水平状态,达到设计要求;
②每月检查一次。
2)水棚的设置地点
在运输顺槽和回风顺槽与工作面切眼连接处140米处设置第一组隔爆水棚,在工作面推进方向距第一组水棚140m位置再安装一组隔爆水袋棚,并在顺槽口处安设第三组隔爆水棚。
3)水棚计算:
总水量:G=gS
G——总水量,L;
g——每平方米巷道所需水量, L/m
2,辅助水棚按200L/m
2;
s——巷道断面积,运输、回风顺槽15.96m
2;
经计算回采工作面每组辅助水棚总水量:
运输、回风顺槽为G=200×15.96=3192L,
采用GBSD-40型水袋,设计水量40L。
回采工作面运输顺槽和回风顺槽:每架水棚设水袋5个,则单架水棚的水量:40×6=240L,水棚架数N=G/Gn=3192/240=14架,水棚区长度: L=14×2.0=28m。
结论:运输顺槽和回风顺槽单组辅助隔爆水棚区总长度28m,每2.0m一架,共14架,每架6个水袋,隔爆水袋容水量40L,总水量3360L,每条顺槽共设三组隔爆水棚。
2、水棚的管理及注意事项
(1)水棚的水槽或水袋必须符合MT157的规定。
(2)生产期间,矿井通风图上须标明准确位置,注明棚区长度,水棚装置形式、总水量。
(3)水棚区布置有上水管接头,备有上水软管。损坏的水棚必须及时更换,随时补充水槽内的水,40L水槽的实际盛水量不得小于35L。
(4)水袋水面有沉积的煤尘要及时清除。
(5)水袋应每半个月检查一次。
(6)水袋利用顺槽内就近的给水管路上安装的三通供水。应定期检查水棚中水袋的水量,及时补给。
七、压风、供水自救系统1、在回采工作面进回风顺槽的压风管路每间隔100m安装一组三通及阀门。进回风顺槽距离回采工作面35m设置第一组压风自救装置,第二组距离第一组200m,第三组设置在顺槽口50m处。回风顺槽有人固定作业地点安装一组。
2、在有压风自救装置地点设有供水施救装置,进风顺槽每间隔50m安装一组三通及阀门,回风顺槽的供水管路每隔100m设置一套三通阀门供水装置。在特殊情况或特殊需要时,按要求的地点及数量进行安装。
3、要求供水管道阀门和压风连接装置手动操作球阀安装高度为距巷道底板1.5m处;管路水平,牢固可靠;压风、供水装置部件齐全完好,阀门手柄方向一致;压风、供水点前后2m范围内无杂物,积水现象。
4、压风自救装置每组安装3个接头;供水自救装置每组安装3个接头。
第五节 火灾防治一、防灭火措施9205综采工作面防灭火措施必须落实到位,每班必须对9205综采工作面各个地点的有害气体瓦斯、一氧化碳等进行日常检查,确保有害气体能够及时有效的处理,杜绝火灾事故的发生,加强喷雾、洒水,定期清理工作面堆积的浮煤,重点监测煤尘指数,防止一切火灾事故的发生。
二、防灭火方法9205综采工作面防灭火措施严格按照矿井《安全专篇》要求,对工作面进行黄泥灌浆。
三、灌浆防灭火系统1、根据已采工作面经验对9205工作面灌浆材料确定必须满足以下要求:
(1)不含可燃物或助燃物;
(2)粒径直径小于2mm,细小粒子(粒径直径小于1mm)占75%;
(3)主要物理性能指标:比重2.4~2.8,塑性指数9~14,胶体混合物25~30%,含砂量25~30%;
(4)易脱水,又具有一定的稳定性;
(5)具有能与较少的水混合成浆液的能力,运输时不堵塞管路或泥浆池;
(6)便于开采、运输和制备,来源广,成本低。
2、灌浆参数计算
1) 灌浆系数
灌浆系数指泥浆的固体材料体积与需要灌浆的采空区空间容积之比,对于预防性灌浆根据经验取7%,并根据实际灌浆效果实时调整。
2)土水比
防灭火注浆浆液的土水比为1:2~1:5。在回采工作面洒浆防火时,土水比应为1:2~1:3。
根据回采工作面灌浆的输送距离、煤层倾角、灌浆方式及灌浆材料,泥浆土水比定为1:5,并在此基础上根据实际效果进行调整。
3)灌浆站工作制度
灌浆站与矿井工作制度相配合,矿井年工作330天,正常生产时,纯灌浆时间为8小时;若出现停产、CO超限等异常情况,采用三班灌浆,纯灌浆时间为12小时。
4)灌浆量计算
(1)日灌浆所需灌浆材料量
按日灌浆所需土量计算

式中:Q
t1——灌浆所需土量,m
3;
m——煤层采高,取工作面平均采高3.6m;
L——工作面日推进度, 5.4m;
H——灌浆区的倾斜长度, 120m;
C——采煤回收率,取95%;
K——灌浆系数,取5%。
经计算:Q
t1=110m
3/d。
(2)日灌浆所需材料量
Qt
2=αQt
1式中:
Qt
2——日灌浆所需实际开采土量,m
3/d;
α——取土系数(考虑土中杂质和开采运输损失,取α=1.1);
Qt
1——意义同上。
Qt
2=1.1×Qt
1=1.1×110=121(m
3/d)
(3)每日制浆用水量
Qs
1=Qt
1δ
式中:
Qs
1——制备泥浆用水量,m
3/d;
δ——泥水比的倒数,取5;
Qs
1=Qt
1δ=921×5=605(m
3/d)
(4)每日灌浆用水量
Qs
2=KsQ s
1式中:
Qs
2——灌浆用水量,m
3/d;
Ks——用于冲洗管路防止堵塞的水量综采系数,取1.10;
Qs
2=KsQ s
1=605×1.1=666(m
3/d)
(5)每日灌浆量
Q
j1=(Qs
1+Qt
1)M
式中:
Q
j1——日灌浆量,m
3/d;
M——泥浆制成率,取0.9;
Q
j1=(605+110)×0.9=698(m
3/d)
(6)每小时灌浆量
Qj
2=

式中:
Qj
2——每小时灌浆量,m
3/h;
n——每日灌浆班数,班/d;n=1班/d;
t——班纯灌浆时间;h/班,t=8h/班;
Qj
2=698/(3×3)=77m
3/h
黄泥灌浆系统的、泥水比等各项参数是在实际生产中,根据煤层发火参数、输送距离、煤层倾角、灌浆方式及灌浆材料和季节等因素确定,以确保灌浆效果和生产的安全。
3、灌浆方法
由于开采的煤层自然发火危险性较大,采空区遗煤较多、漏风较大,为保证回风顺槽、停采线等遗煤集中区域有充足的灌浆量,确定采用随采随灌结合采后灌浆的方法。
4、灌浆管路
1)灌浆管路布置
灌浆主管路主要针对9号煤综采工作面进行铺设。
管路铺设为:
地面灌浆站→副斜井→井底车场→机轨合一巷→9205回风顺槽→工作面。
2)灌浆管路管径
管道规格
工作面灌浆管道选用无缝钢管,其干管直径及壁厚为114×6mm;工作面管道直径为50mm胶管。
5、注浆前后安全措施
1)注浆区排水措施
灌浆前后要严密观测采空区涌水量大小情况,注入采空区的浆液的脱水时间一般为7~15d,浆液中脱出的水一部分被围岩吸收,一部分滞留在灌浆区的下部空间。
2)灌浆后防止溃浆、透水事故的措施
(1)严格控制灌浆比例和灌浆量。严格控制浆液泥水比,并控制灌浆量不能过大。
(2)工作面顺槽内设有水沟和集水坑,并配备小水泵,能够满足工作面开采时的涌水和浆液析水的排放要求。
(3)设置滤浆密闭。在灌浆区下部巷道中必须用滤浆密闭将灌浆区和工作区隔开,而且要求滤浆密闭有一定的强度,防止溃浆事故发生。
(4)加强水情观测,对采空区的灌浆量与排水量进行观测记录。若排水量过少,灌浆区内可能有泥浆水积存,应停止灌浆,采取放水措施;排水中含泥量增大,说明采空区中可能形成了泥浆通道,使泥浆不能均匀充填空隙,而直接流到采空区下部被排出,处理方法有:
A、采用间断灌浆;
B、在泥浆中加入砂子填塞通路;
C、提高泥浆浓度;
D、移动灌浆管口位置,改变浆液流动路线。
四、第二种阻化剂防灭火系统1、阻化剂防火原理
阻化剂是吸水性很强的溶液,当它们附着在易被氧化的煤体表面时,吸收了空气中的水分,在煤体表面形成了含水液膜,从而阻止了煤与氧的接触,起到了隔氧阻化作用;同时水在蒸发时吸收热量,使煤体降温,从而抑制煤的自热和自燃,延长自然发火期的作用。
2、阻化剂
①原料价格便宜,制备使用方便;
②对人、设备及正常生产无影响;
③具有较好的渗透性和附着性;
④阻化率高,阻化寿命长。
3、阻化剂防火系统
工作面第二种防灭火系统采用移动式阻化剂喷洒压注系统,在采煤工作面向采空区的遗煤喷洒阻化液防止煤炭自燃。
4、阻化剂防火装备
液压泵设备,BH-40/2.5型煤矿用液压泵。
5、阻化剂防火工艺
在工作面运输顺槽适当位置(尽量靠近工作面)放置两辆矿车作为阻化剂药箱,交换使用,按需浓度(20%)将工业CaCl
2倒入1吨矿车内,用临时供水管路按比例加足清水,配成溶液搅拌均匀后,用BH-40/2.5型煤矿用液压泵(置于平板车上)将阻化液沿顺槽和刮板电缆槽下方铺设(每20m安一三通接一截止阀)的φ25mm高压胶管压至工作面,与φ13mm的胶管和喷枪相连。一台泵配一支喷枪,由专人手持喷枪,从支架间隙向采空区喷洒,每间隔5组支架喷一次,每次喷洒至少6min,流量不小于35L/min。正常回采期间每班喷洒一次,安排在检修班工作面回采后进行,如遇停产、收尾等情况时,必须对采空区加大喷洒频率。
五、井下外因火灾防治1、井下机电设备硐室防火措施
本矿井井下主要机电设备硐室有主变电所及主排水泵房,采取的防火措施如下:
1)机电设备硐室采用混凝土或料石支护,无可燃性材料。
2)在主配电室两侧设置了2道防火栅栏两用门。排水泵房两侧设置了2道防火栅栏两用门及2道密闭门。
3)在井底车场内设置有消防材料库,在机电设备硐室内按规定配备了消防器材。
4)在输送机机头设置火灾报警装置和自动洒水灭火系统。
5)当井下发生火灾事故时,为减少灾害损失,矿井建立了完善的反风系统。根据发火地点灭火的需要,该系统可实现全矿井反风。
6)一旦硐室内发生了明火火灾,现场人员应立即用灭火器材尽力进行灭火,并及时报告调度室,根据实际情况,按照预先制定的灾害防治计划进行救灾。
7)应加强管理,及时清理机电设备硐室内的可燃物,消灭事故隐患。硐室内不准存放汽油、煤油,严禁将剩油和废油洒在硐室内外;井下使用的润滑油、棉纱和布头等,必须存放在封闭严密的铁桶内;用过的棉纱、布头和纸也必须放在铁桶内,并由专人定期送地面处理,不得乱放乱扔。
8)要正确选择、安装和使用井下电气设备,采用阻燃抗静电电缆,并按规定悬挂好;硐室内应存放一定数量的砂、灭火器等灭火器材;主要硐室设置防火铁门;通风系统保证有一定的风量通过硐室等。
9)硐室发生火灾应立即关闭防火门,防止火势漫延。
(4)移动变电站、皮带机头、机尾各配备一个沙箱、两个灭火器。
C、皮带机头支设20m不燃性支护,并设体积大于0.3m
3的灭火砂箱,两个灭火器以及20m灭火水管。
第六节 水害防治一、工作面水文地质条件本工作面地下水补给主要来源于大气降水入渗补给,上覆岩层节理和裂隙较发育,第四系孔隙水有可能通过裂隙向井下渗水,特别是汛期阶段一定要严加防范。工作面不存在带压开采的隐患。重点做好地面排查工作, 9205综采工作面主要是防范8#煤采空积水,根据现场观测顶板淋水和对工作面进行了上覆8#煤层探放水设计、打钻,未发现疑是采空区,未发现积水。在回采过程中为了更好加强防治水工作落实到实处,严格执行“先治后采”的原则。
1、工作面导通采空区积水的可能性分析
按照国家安全生产监督总局2009年9月颁发的《煤矿防治水规定释义》,井田内9号煤层顶板为中等坚硬岩石,其导水裂隙带采用下列公式计算:
①9号煤层
采用公式:H=

式中:H——导水裂隙带高度m;
M—— 煤层厚度m。
9号煤层现
采厚度为3.8m,9号煤层导水裂隙带水计算高度为9.42~15.42m。
通过计算,9号煤层开采后导水裂隙带不会延伸到地表。地表水一般不会通过导水裂隙带进入井下影响生产。
所以地表水对本矿安全生产的危害较小。但不应对此掉以轻心,应在日常生产中不断对地表水监控做好防范工作,使其对开采影响降到最小。
本着“安全第一”的思想,为保证工作面安全生产,对回采工作面两顺槽装备排水泵和排水管路。
综上所述工作面水文地质条件为简单类型。
二、工作面导通采空区积水的分析及探放水设计根据前述分析,回采工作面均配备有完善的排水设备和排水管路。对西部相邻工作面采空区积水留设33米的防水保护煤柱。
三、工作面排水系统设计1、工作面概况及涌水量预测
工作面运回两巷总体趋势为外高里低,根据相邻工作面涌水量观测,回采工作面主要是顶板淋头水。
2、排水系统设计
本次设计考虑工作面如有积水情况下,工作面积水可以顺利排出,设计为工作面配备两台WQ20-15小水泵。
工作面整体是进风顺槽侧高,回风顺槽侧低,排水系统主要以回风顺槽为主。
正常回采期间采空积水自流至运输顺槽排水坑,运输顺槽和回风顺槽内部分积水通过在两巷内分别设置排水坑,由WQ20-15水泵排至采区水仓内。
3、排水路线
运输顺槽→机轨合一巷→采区水仓
回风顺槽→机轨合一巷→采区水仓
四、工作面探放水及防水害措施矿井必须做好水害防治的基础工作,运用先进的水害预测预报理论知识和方法,对水害作出科学的分析和评价。采掘工作面在施工前必须根据地质报告(生产矿井地质报告、水文地质报告等)、矿井采(古)空及老窑积水情况、周边相邻矿井的采掘及积水情况等相关资料和实地调查情况,进行水害综合分析预测预报,在采掘作业规程中编制专项防治水措施。建立灾害性天气预警预报机制,及时掌握暴雨洪水灾害信息、汛情水情,采取安全防范措施,发现异常情况及时立即进行预警;建立暴雨洪水可能引发淹井事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,当发现暴雨洪水灾害严重可能引发淹井时,立即撤出作业人员到安全地点,经确认隐患消除后方可恢复生产。机电部门在每年雨季前对水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路全面检修1次,并对全部工作水泵、备用水泵进行1次联合排水试验。
矿井工作面回采前,应采用物探、钻探、巷探和化探等方法查清工作面内断层、陷落柱和含水层(体)富水性等情况。地测部门要提出专门水文地质情况报告,经煤矿总工程师组织生产、安监和地测等有关部门审查后,方可进行回采。发现断层、裂隙和陷落柱等构造充水时,必须采取注浆加固或留设防隔水煤(岩)柱等安全措施,否则,不得开采。
对于探明的水体,在工作面采掘前,必须编制探放水设计,确定探水警戒线,并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。探放水钻孔的布置和超前距离,应根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度等确定。探放水设计由地测部门提出,煤矿总工程师组织审定,严格按设计进行探放水。
煤矿成立以总工程师为首的防治水管理体系,设立地测防治水科,配备专职地测防治水副总工程师,专业机构设置以及地测防治水副总工程师必须下正式公文确认,必须配备不少于3人的专业技术人员。
矿井必须成立由地测防治水科直接管理的、独立于采掘队组的专业探放水队伍。探放水作业人员按规定经培训合格后持证上岗,探放水期间每台钻机每班不得少于4人。
(1)、“物探先行、化探跟进、钻探验证”原则
凡采掘工作面受水害影响的巷道掘进之前,应采用钻探、物探和化探等方法查清水文地质条件。
对采掘工作面受水害影响及水害影响情况不明时,在巷道掘进前对巷道掘进前方煤体进行物探探测,如物探探测出存在异常区域;再进行钻探探测该异常区域是否存在危害水源,如钻探探测出存在危害水源;再进行化探分析该水源为何种水源。对于化探分析出的水源结果,再进行有针对性的防治措施,如水源为采空积水,在论证其探放可行性后,如可以探放该采空积水后,在进行巷探探放该采空区积水。
(2)防水害措施
1、进入本工作面人员必须提前学习并熟练掌握工作面水灾避灾路线。
2、矿上要定期对工作面上部附近地表进行观测,特别是雨季之前要及时封堵地表的导水裂隙,并及时把地面可能汇水的低洼处及时填平,地面修建必要的引水沟渠,把地面水引到对工作面无危害的汇水区域,并加强防范雨季地面降水的监测工作,并制定相应的应急预案。
3、矿上要备有一定的地面导水裂隙封堵材料,防范紧急情况下封堵地面导水通道之用。
3、对两巷低洼处的积水要根据水量选择、安设水泵进行排水,并准备好备用水泵、水管,以保证积水能及时排除。
4、工作面正常推进过程中,若发现工作面和其它地点煤壁有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板压力增大、底鼓、产生裂隙、出现渗水、水色发浑、有臭味等透水预兆时,必须立即停止作业,撤出人员,并立即汇报矿调度所。
5、工作面推进过程中,若涌水增大应立即撤人,并汇报矿调度室。
6、遇地质构造需打眼放炮时,要观察顶板淋水及底板出水情况,发现异常及时组织人员按避灾路线撤出,并及时汇报矿调度所和区值班人员。
7、本着“安全第一”的思想,为保证工作面顺利回收,矿方在今后的生产过程中不能掉以轻心,对采空区积水仍要及时监测,为矿井安全生产创造条件。另外,对该工作面顶部及周边采空区积水先探放后开采。
8、采掘期间,应进一步加强采空、古空区水文地质调查。对于可能对9号煤突水的上部及周边采空区必须坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则,发现有出水预兆时,及时停止作业,并采取措施,探放采空区水体。探放后还要对探放后采空区进行定期监测。
9、生产中,矿方应根据实际情况,对保安煤柱的留设宽度进一步核实,以确保矿井安全生产。
(3)探放水工作1、探放水原则
根据地质报告提供的资料工作面上部存在大量的采空区,且采空区与地面水体有导水联系。虽现未发现工作面上部附近采空区内有采空积水,但根据地质报告在工作面北部9号煤采空区内有积水,采空区与地面有很好的导水联系,一旦采掘工作面接近或揭露它们时,常常造成突水淹井及人身伤亡事故,故必须预先进行探放。
①积极探放
当老窑区不在河沟或重要建筑物下面、排放老窑区内积水不会过分加重矿井排水负担、积水区之下又有大量的煤炭资源亟待开采时,这部分积水应千方百计的放出来,以彻底解除水患。
②先隔离后探放
对于与地表水有密切联系且雨季可能接受大量补给的老窑水,以及老窑的积水量较大,水质不好(酸性大)时,为避免负担长期排水费用,应先设法隔断或减少其补给水量,然后再进行探水。若隔断水源有困难,无法进行有效的探放,则应留设煤岩柱与生产区隔开,待到矿井生产后期再进行处理。
③先降压后探放
对水量大、水压高的积水区,应先从顶、底板岩层打穿层防水孔,把水压降下来,然后再沿煤层打探水钻孔。
④先堵后探放
当老窑区为强含水层或其它水源水所淹没,出水点有很大的补给量时,一般应先封堵出水点,而后再探放水。
⑤探水前应注意的事项
ⅰ、检查排水系统
准备号水沟、水仓及排水管路;检查排水泵及电动机,使之正常运转,达到设计的最大排水能力。
ⅱ、准备堵水材料
在探水地点应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯、斧等,以便出水或来压时及时处理。
ⅲ、检查瓦斯
瓦斯浓度超过超过安全规定时应停止工作,及时加强通风。
ⅳ、检查支架情况
有松动或破损的支架要及时修整或更换,帮顶是否背好,都要仔细检查。
ⅴ、检查煤壁
煤壁有松软或膨胀等现象时,要及时处理,闭紧填实,必要时可打上木垛,防止水流冲垮煤壁,造成事故。
ⅵ、检查水沟
对巷道水沟中的浮煤、碎石等杂物,应随时清理干净,若水沟被冒顶或片帮杜塞时,应立即修复。
ⅶ、检查安全退路
避灾路线内不许有煤炭、木料、矿车等阻塞,要时刻保证畅通无阻。
2、探放水设备
井下探放水钻机型号为ZYJ-1000/180(二台) ZDY1300(二台)电动机功率22KW,钻进深度270米。
3、超前探放水措施
1)超前钻孔的布置
根据对积水区情况掌握的准确度来确定积水线、探水线、警戒线。
探水线应根据积水区的位置、范围、地质、水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定。具体确定如下:
(1)在煤层掘进头的掘进过程中采用瞬变电磁探测方法进行连续超前探测,以查清迎头本煤层及顶板方向与煤层成30°至底板15°夹角区域在180°方位100m距离空间范围内的富水区分布情况,为巷道掘进提供物探成果资料和结论。巷道每掘进60-80米进行下次探测工作,依次循环进行。
(2)对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区,其边界准确,当水压不超过1MPa时,探水线至积水区的最小距离,煤层中不得少于30m,岩层中不得少于20m。
(3)对虽有图纸,但不能确定积水区边界位置的积水区,探水线至积水区边界的最小距离不得小于60m。
(4)掘进巷道附近有断层或陷落柱时,探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60m。
(5)探水钻孔的直径大小根据钻机的规格确定,一般为75mm。孔数通常不少于5个。钻孔布置呈扇形,其方向应在工作面前向的中心和上下左右都能起到探水作用。探水钻孔至少有一个中心孔。其他孔与中心孔成一定角度。
警戒线:沿探水线外推50—150m(在上山掘进时指倾斜距离)即为警戒线。
2)超前距、允许掘进距离、帮距和钻孔间距的确定
(1)超前距
探放老空水的过程中,一般情况下从探水线起钻,超前探查孔一次性揭露老空水的情况很少,根据以往经验,探查老空水是探水——掘进——探水循环进行的过程;而钻探的终孔位置应该始终保持超前掘进头一段安全距离,该距离称为超前距。超前距的选择与煤层厚度、老空水压力以及煤层强度有关,根据其他矿区经验,探放老空水的过程中应该保持30m以上的超前距。
(2)允许掘进距离
经探水后,证实无水害威胁,可以安全掘进的长度称为允许掘进距离,允许掘进距离主要决定于探水范围(即探水孔终孔位置)和超前距。
(3)帮距
为使巷道两帮与可能存在的老空积水间保持一定的安全距离,即扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道侧帮之间的距离。帮距的取值一般情况下与超前距相同。
(4)钻孔间距
指允许掘进距离的终点横剖面上,探水钻孔之间的距离。一般情况下该值不得超过3m,以防漏掉老空巷道。
钻孔布置方式图
3)放水孔口管安设要求
为了防止孔口被水冲坏,用水泥和套管加固孔口。如水压较大时,可加设防喷装置,防止钻进时喷水。由于探水钻眼布置方法可分为垂直、倾斜和水平的,则防喷装置的结构也有所不同。垂直钻眼用防喷帽和防喷接头;水平和倾斜钻眼,采用盘根密封器。在水压过大时,为了安全钻眼,还可以设反压装置和防压控制装置。
探放有承压水钻孔应安设孔口安全装置。孔口安全装置由钻孔孔口控水装置、固结套管、安装闸阀,钻机反压和有防喷装置及止水套管。还要设堰板、安装水压、流量传感器等仪器、仪表等组成。
(1)、孔口管的安装与固定:
A、开孔孔径应大于孔口管直径1~2级,钻至10.5m深度,将孔内冲洗干净。下入Φ108mm地下套管10m,注浆使孔口管与孔壁间充满水泥浆。待孔口管周围水泥浆凝固72h后扫孔至孔底。
B、扫孔后对孔口管进行耐压试验。试验压力为预计水压1.5倍并稳定30min,孔口管不松动、周围不漏水时为合格,否则重新再注浆固管打压,再做耐压试验直至合格。
C、节理裂隙发育,岩石松软或破碎,无条件另选放水地点时,应注浆加固后,再安设孔口管。
(2)、必须在孔口管上安装高压闸阀后方可继续钻进。
(3)、 需要收集放水时的水量、水压等资料时,应在孔口管上安装水压表、汇水短管等。
(4)、 对水压高于1 MPa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时,孔口应安设防喷逆止阀。
4、探放水安全措施
针对本矿的水害情况,本次设计制定如下探放水安全措施:
1)探水钻孔应成组布置,并在巷道前方的水平和竖直面内呈扇形。钻孔终孔位置以满足平距3m为准。探放断裂构造和岩溶水等,探水钻孔沿掘进方向的前方下方布置,底板方向的钻孔不得少于2个。
2)煤层内原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等,如确实需要,可以先建筑防水闸墙,并在闸墙外向内探放水。
3)要加强钻孔附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。
4)清理巷道,挖好排水沟,探水钻机位于巷道低洼处时,配备与探放水量相适应的排水设备。
5)清理巷道内物品,底板清理干净,保证安全路线畅通无阻,挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探放水量相适应的排水设备。
6)在打钻地点或其附近安设专用电话。
7)探水时必须依据探放水设计,确定主要探水孔位置时,应由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员必须亲临现场,共同确定钻孔方位、倾角和钻孔布置数目以及钻进的深度。
8)在预计水压大于0.1MPa的地点探水时,应预先固结套管,套管口应安装闸阀,套管深度必须在探放水设计中规定;应预先开掘安全躲避硐,制定包括撤人的避灾路线等安全措施,要使施工人员人人皆知。
9)打钻过程中,如发现煤、岩变松或沿钻杆向外流水超过正常打钻供水量,必须立即停钻(但不得移动或拔出钻杆),派人监视水情,并报告矿调度室,如果情况紧急,必须立即通知所有受水威胁地点撤人,并采取应急措施。
10)探到水时,孔口要用套管加固,使钻杆通过套管钻进,并在套管上安设有水压表和阀门,探到水源后,即利用套管放水。
11)在预计水压大于1MPa的地点探水时,预先固结套管,套管口安装闸阀,预先开掘安全躲避硐,制定包括撤人的避灾路线等安全措施,并使每个作业人员了解和掌握。
12)探水钻孔处兼作堵水或者疏水用的钻孔外,终孔孔径一般不得大于75mm。
13)钻孔防水前,应当估计积水量,并根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水流量,防止淹井;放水时,应当设有专人监测钻孔出水情况,测定水量和水压,做好记录,如果水量突然变化,应当及时处理,并立即报告矿调度室。
5、放水
1)钻孔放水前,必须估计积水量,根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水眼的流量,还必须观测水压。钻孔放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量,做好记录,遇有水量突然变化时,必须进行处理,并立即报告矿调度室。在排水过程中,有被水所封住的沼气或其它有害气体突然涌出的可能,必须制订安全措施,报矿总工程师批准。
2)探到水源后,水量不大时可利用探水孔放水,水量很大时需要另打放水钻孔。
3)正式放水前,应进行水量、水压和煤层透水性试验,如发现管壁露水和放水效果不好等情况,应及时处理。
4)应事先安规定人员撤退路线,保证路线畅通,沿涂应有良好照明。
6、探放水施工
1)坚持“预测预报、有掘(采)必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则和“物探先行,化探跟进,钻探验证”的工作流程,在巷道掘进前对前方导水构造进行探查与治理。
2)在探放水过程中必须加强瓦斯监测,在打钻地点下风侧配置一个便携式瓦检仪(应悬挂钻孔下风侧1.0~1.5m,距离煤帮0.2~0.5m,与钻孔同高的位置),当瓦斯浓度达到1%时停止打钻,切断电源,撤出打钻地点至前方工作面全风压新鲜风流中,采取措施,使瓦斯浓度降到1%以下时,方可恢复作业。
3)钻进操作中,要做好“三看,两听,一及时”,仔细判断孔内情况,“三看”即看给进压力及进尺速度,看泵压表和孔口返水情况,看水接头情况;“两听”即听机器运转声音,听孔内震动声;“一及时”即发现异常情况及时处理。
4)若发现工作面有煤岩松软、片帮、透水、来压或钻孔中水压水量突然增大、顶钻等异常情况时,必须立即停止钻进,切断电源,但不得拔出钻杆;人员按避灾路线撤出,并向调度室和有关单位汇报,待方案确定后方可进行处理。
5)严格按照施工图纸所规定的钻孔位置、方位角、倾角和深度进行施工,确保各参数在允许误差范围内。
6)作业过程中,若发现煤层发潮、煤壁挂汗、巷道发冷或出现雾气、有顶板来压和底鼓现象、工作面有害气体增加等水灾事故预兆时,必须立即停止钻进,切断电源,人员按避灾路线撤出,并向调度室和有关单位汇报,待方案确定后方可进行处理。
7)作业人员必须严格遵守《煤矿安全规程》有关规定及操作规程、作业规程,熟悉井下避灾路线。
第八节 避灾路线
一、工作面安全避险“六大系统”(一)工作面安全监控系统为确保工作面安全生产,提高劳动效率,利用矿井现有的KJ70型煤矿安全生产监测监控系统。在综采变电站安装KJ70N-F监控分站,在工作面、上隅角和进回风顺槽按规定安装各种传感器。对工作面瓦斯情况进行连续监测,并传入计算机系统。
在回采工作面上隅角设置甲烷传感器T0,回风顺槽距工作面≤10m范围设置甲烷传感器T1,回风顺槽距离回风大巷10m~15m处设置甲烷传感器T2,回风顺槽内拐角处及机电设备的上风侧设置甲烷传感器Tn。回采工作面动力开关负荷侧设置馈电传感器,动力开关设置断电器。
回采工作面甲烷传感器设置及断电范围表 表4
| 设置地点 |
编号 |
报警浓度 % CH4 |
断电浓度 % CH4 |
复电浓度 % CH4 |
断电范围 |
| 工作面上隅角 |
T0 |
≥0.8 |
≥1.2 |
<0.8 |
工作面及其回风顺槽内全部非本质安全型电气设备 |
| 回采工作面 |
T1 |
≥0.8 |
≥1.2 |
<0.8 |
工作面及其回风顺槽内全部非本质安全型电气设备 |
| 回风顺槽 |
T2 |
≥0.8 |
≥0.8 |
<0.8 |
工作面及其回风顺槽内全部非本质安全型电气设备 |
| 回风顺槽拐角处 |
Tn |
≥0.8 |
≥0.8 |
<0.8 |
工作面及其回风顺槽内全部非本质安全型电气设备 |
(二)人员定位系统矿井配置有KJ128型人员定位系统一套,在工作面设置对工作面作业人员的分布情况进行动态跟踪,能实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。工作面顺槽口成对设置读卡器用于监测重点区域的人数,以确定人员的行走线路。
(三)井下紧急避险系统本工作面紧急避险系统主要依托9号煤大巷西侧布置的避难峒室,该避难峒室距离本工作面距离900米,工作面作业人员携带45min的自救器,共同构成工作面的二级紧急避险系统。
(四)矿井压风自救系统工作面压风自救系统为矿井现有压风自救系统延伸,从运输大巷压风管路(干管)接89×4.5支管沿工作面运输、回风顺槽布置至开切眼,顺槽管路每隔100米布置一个三通阀门。进回风顺槽距离回采工作面35m设置第一组压风自救装置,第二组距离第一组200m,第三组设置在顺槽口50m处。在两顺槽压风自救装置处各设1组供水施救装置,供水、压风自救装置随工作面的推进及时后撤,保证距工作面距离为25~40m范围内。
(五)矿井供水施救系统 工作面供水施救系统利用井下消防洒水水管,工作面管路引自运输大巷的消防洒水干管。运输顺槽每隔50m设一三通及闸阀,回风顺槽每隔100m设一三通及闸阀,在每组压风自救装置处设一组供水施救装置,在灾变期间提供应急供水,供水水质符合生活饮用水卫生标准。供水、压风自救装置随工作面的推进及时后撤,保证距工作面距离为25~40m范围内。
(六)井下通信联络系统综采工作面布置有多部电话,进风顺槽皮带机头和转载机处各设有一部电话,电话采用KTH104本安矿用电子电话机,通信线路采用MHYV 10×2/0.8和MHYV5×2/0.8型通信电缆,敷设在巷道帮部。
本工作面安设的电话能够直接和移动变电站、变电所、绞车房、井下中央变电所、地面通风机房、队值班室、矿调度值班室等地点相互联系。
(七)矿山救护本矿与阳泉市军事化矿山救护队签定救护协议,该救护队距本矿48km处,矿井发生灾害时能在60分钟之内到达。矿井发生灾害时由其负责救护。阳泉市军事化矿山救护队与本矿之间设矿山救护直通电话,也可利用当地移动通信网用手机直拔矿山救护电话。
二、灾害应急措施工作面在掘进、回采期间,严格执行《煤矿安全规程》中对顶板、运输、“一通三防”、防治水等部分的要求,发现安全隐患要及时处理。若工作面发生事故时,现场人员应根据实际情况,积极组织人员抢救,并汇报矿调度,将事故发生的时间、地点、状况、可能受害范围说明清楚,同时采取一切有效的措施,将灾
害控制在最小范围内,若情况危急,工作面人员快速按避灾路线撤离。
(一)发生瓦斯和煤尘爆炸事故时1、迅速组织灾区和受灾区威胁人员的撤退,现场的队干在通风、安监人员的配合下撤人到安全地点,设好警戒,切断电源,并立即向矿调度汇报灾情,听从指挥并安排撤离。
2、发生事故时,直接受灾区影响的人员要沉着、冷静,处于上风侧的人员应迎着风流撤退;处于下风流的人员,应佩戴好自救器,尽快按避灾路线撤至新鲜风流中。在撤退过程中,如遇爆炸冲击或火焰袭来时,应立即背向冲击波,俯卧底板上或水沟内,设法避灾或等待援救。灾区附近工作人员闻声后,按避灾路线向上风侧撤退。
3、如果撤退过程中遇到因事故造成巷道堵塞无法通过时,由跟班队干部班长负责集中人员统一行动,选择安全的新鲜风流地点,并经常敲击水管传递救援信息,等待救援。
(二)发生火灾事故时严格按《煤矿安全规程》规定进行处理,工作面发生火灾后,初期火源较小,现场作业人员应立即采取一切可能的方法直接灭火,利用洒水管、灭火器等灭火材料灭火,另外及时报告调度室。
当火势过猛不能扑灭时,立即通知工作面、回风巷以及受火灾威胁的作业人员,迎着新鲜风流方向,有序撤离危险区域,同时注意风流的变化。
当发生火灾、瓦斯煤尘爆炸时,位于事故地点的进风侧人员,逆风流撤退;位于回风侧的人员可佩带自救器或用湿毛巾捂住口、鼻,快速绕到进风巷道中,再逆风流撤退。
(三)当发生水灾事故时当发生水灾事故时,应先撤退到水平较高的巷道中,再进行撤退。发生水灾时现场工作人员除立即向矿调度汇报外,应立即采取抢救措施,设法堵住出水处,防止事故扩大。如水势过大,无法救灾,应点清人数,组织人员按避灾路线撤出。来不及撤出时,设法在安全地点躲避,等待救援。
(四)发生冒顶事故时要求所有人员迅速撤到支护完好地点。查明冒顶区范围和被埋压、堵截的人数及所处位置,立即汇报矿调度,同时现场工作人员应组织抢救人员和处理冒顶。在避灾路线破坏后不能撤退时,要躲避至最近临时避难硐室或移动救生舱等待救援,并击打风水管与外面保持联系。
三、避灾路线设计1、工作面冒顶时的避灾路线
当工作面出现冒顶工伤时,班长根据现场人员受伤部位制定出紧急措施,采取合理的方法遵循先逃生后避险的原则并及时汇报矿调度室,使受伤人员在最短的时间内得到治疗和救治。
工作面路线为:工作面→运输顺槽(回风顺槽)→运输大巷→主斜井(副斜井)→地面
2、工作面发生水灾时的避灾路线
当工作面遇水灾事故时,要就近高处避灾。
工作面路线为:工作面→运输顺槽(回风顺槽)→运输大巷→主斜井(副斜井)→地面
3、工作面发生火灾和瓦斯爆炸时的避灾路线
当遇火灾、瓦斯、煤尘事故时,在组长和通风人员的带领下,迅速判断事故方向、地点及位置,逆新鲜风流方向撤离。
工作面路线为:工作面→运输顺槽→运输大巷→主斜井(副斜井)→地面。
四、其它措施1、工作面要保持“三直一平两畅通”,安全完好无浮煤,保持工作面高标准。
2、攉煤工要站在支架下攉煤,并经常敲帮问顶,防止片帮伤人,人员操作要面朝机尾,随时注意刮板输送机中的大块煤矸伤人。
3、在移架过程中,不准停电、停泵,并设专人看护,防止有人通过。
4、工作面人行道要畅通,溜头靠煤帮侧必须保持不小于0.7m宽,1.6m高的人行道,人员通过机头必须与煤溜司机取得联系,停机后方可通过。
5、所有工作人员必须站在有可靠支护的地点,严禁空顶作业。人员进入煤帮作业之前必须严格执行敲帮问顶制度。
6、待工作面推进到距停采线30m时,要根据实际情况制定工作面末采和回收工作面安全技术措施。
7、各岗位必须在现场进行交接班,做到“口对口,手接手,你不来,我不走”,在现场把工作任务、工程质量和安全中存在问题、隐患、要求、方法及措施等交待清楚。
8、设备维护要做到班检、日检和定检,实行包机责任制,并做好“五定”管理,所有检修要做好记录。
9、任何人不得以任何理由乘坐刮板输送机或在其上面行走。
10、进出工作面必须坚持“停机过人”。
11、打炭工不准在减速器上或骑在刮板输送机上打炭。
12、支架手把操作完毕后,手把必须打到“0”位,更换管路时,必须释放残余压力,谨防高压液体伤人事故。
13、所有机电设备必须符合完好防爆的标准,外露部分要加安全护罩。
14、机电设备的各种保护要齐全,严禁甩保护作业。
9、任何人不得以任何理由乘坐刮板输送机或在其上面行走。
10、进出工作面必须坚持“停机过人”。
11、打炭工不准在减速器上或骑在刮板输送机上打炭。
12、支架手把操作完毕后,手把必须打到“0”位,更换管路时,必须释放残余压力,谨防高压液体伤人事故。
13、所有机电设备必须符合完好防爆的标准,外露部分要加安全护罩。
14、机电设备的各种保护要齐全,严禁甩保护作业。
劳动组织表 表5
| 序号 |
工 种 |
一班 |
二班 |
检修班 |
合 计 |
| 1 |
跟班矿长 |
1 |
1 |
1 |
3 |
| 2 |
队长 |
1 |
1 |
1 |
3 |
| 3 |
安全员 |
2 |
2 |
2 |
6 |
| 4 |
机组司机 |
2 |
2 |
1 |
5 |
| 5 |
煤溜工 |
3 |
3 |
1 |
7 |
| 6 |
支架工 |
6 |
6 |
4 |
16 |
| 7 |
清煤工 |
5 |
5 |
|
10 |
| 8 |
泵站司机 |
1 |
1 |
1 |
3 |
| 9 |
端头支护工 |
5 |
5 |
4 |
14 |
| 10 |
电工 |
2 |
2 |
2 |
6 |
| 11 |
备件工 |
1 |
1 |
1 |
3 |
| 12 |
背药工 |
1 |
1 |
|
2 |
| 13 |
打块工 |
2 |
2 |
|
4 |
| 14 |
皮带工 |
1 |
1 |
1 |
3 |
| 15 |
注水工 |
1 |
1 |
1 |
3 |
| 16 |
钻眼工 |
2 |
2 |
|
4 |
| 17 |
下料工 |
5 |
5 |
5 |
15 |
| 18 |
合计 |
41 |
41 |
25 |
107 |
主要经济技术指标表 表6
| 序号 |
项 目 |
单 位 |
数 量 |
| 1 |
工作面可采走向长 |
米 |
423 |
| 2 |
工作面采长 |
米 |
120 |
| 3 |
循环进度 |
米 |
0.8 |
| 4 |
采 高 |
米 |
3.6 |
| 5 |
日循环个数 |
次 |
4 |
| 6 |
日进度 |
米 |
3.2 |
| 7 |
循环产量 |
吨 |
460 |
| 8 |
日产量 |
吨 |
1840 |
| 9 |
在册人数 |
人 |
107 |
| 10 |
生产效率 |
吨\工 |
17.2 |
| 11 |
月产量 |
吨 |
38640 |
| 12 |
可采期 |
月 |
6.1 |
| 13 |
坑木消耗 |
立方米/万吨 |
4 |
| 14 |
截齿消耗 |
个/万吨 |
10 |
| 15 |
乳化液消耗 |
公斤 |
400 |
| 16 |
油脂消耗 |
公斤 |
200 |
| 17 |
火药消耗 |
公斤 |
|
| 18 |
雷管消耗 |
枚 |
|
| 19 |
回采率 |
% |
95 |
| 20 |
月循环率 |
% |
93 |
| 21 |
含矸率 |
% |
12 |
| 22 |
面 积 |
平方米 |
46800 |
| 23 |
倾 角 |
度 |
3°-7° |
目 录
第一章 工作面概况及地质情况 1第一节 工作面位置及井上下关系 1第二节 煤层特征 1第三节 煤层顶底板 2第四节 地质构造 3第五节 水文地质 3第六节 影响回采的其它因素 5第七节 储量及服务年限 7第二章 采煤方法和回采工艺 7第一节 巷道布置 7第二节 采煤方法 8第三节 回采工艺 8第三章 顶板管理 9第一节 支护设计 10第二节 工作面顶板管理 10第四章 生产系统 21第一节 运输系统 21第二节 设备配置 23第三节 “一通三防”与安全监控 23第四节 瓦斯抽放系统 28第五章 作业形式及劳动组织 31第六章 安全技术措施 错误!未定义书签。第一节 一般规定 错误!未定义书签。第二节 顶 板 错误!未定义书签。第三节 一通三防
错误!未定义书签。第四节 机 电 44
秀南煤业煤矸石库存明细 2018年3月10日
| 地 点 |
形 状 |
规 格(米) |
体积(m3) |
数 量(吨) |
备 注 |
秀 南 煤 场 |
长方体 |
30*2.5*1.2 |
90 |
162 |
比重1.8 |
| 长方体 |
14*2.5*1.2 |
42 |
76 |
比重1.8 |
| 长方体 |
57*40*3.5 |
7980 |
14364 |
比重1.8 |
| 长方体 |
75*45*8.3 |
28012 |
50422 |
比重1.8 |
| 长方体 |
48*21*7 |
7056 |
12700 |
比重1.8 |
| 合 计 |
77724 |
|
山西南娄集团阳泉盂县秀南煤业有限公司 9205综采工作面 作业规程会审要求 为进一步规范煤矿安全管理,促进煤矿和谐稳定发展,坚持“安全第一、预防为主”的指导方针,防止煤矿各类事故的发生,现编制《9205综采工作面作业规程》,望各参会人员及各部门认真审阅,提出相应的宝贵意见。 矿生技科二0一八年元月 9205综采工作面作业规程审批表
| 施工队组 |
综采一、二队 |
会审时间 |
|
| 名 称 |
9205综采工作面作业规程 |
| 参审单位 |
签 名 |
会审意见 |
| 总 工 |
|
|
| 安全经理 |
|
| 生产经理 |
|
| 机电经理 |
|
| 防治水副总 |
|
| 坑口主任 |
|
| 调度主任 |
|
| 通风科长 |
|
| 生技科长 |
|
| 机电科长 |
|
| 安全科长 |
|
| 防治水办公室 |
|
| 总经理批示意见: |