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3401下分层采煤工作面作业规程
2019-10-18  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   人气:0   


(2)运输顺槽采用三排DW28-250/100型单体液压柱配合金属铰接顶梁支护。超前支护中要留设宽度不小于1米行人通道。
(3)顶板条件不好时加密支护,每班巷道内设专人维护,并负责提前将超前支护段内的锚索提前卸载。
附图4:工作面、端头及两巷支护布置示意图
三、支护质量管理
(1)进、回风巷超前支护由超前支护工完成,每班将回出的单体柱按超前支护标准支设,始终保证超前支护距离不少于20米。
梯形金属棚的棚腿采用液压柱升紧钢梁或风镐挖柱窝回取,工字钢梁提前在采煤机割至机头、机尾处回收。
(2)超前支护必须严格按要求打好、打牢,支柱一定要成一条直线;回柱时必须有2人以上配合作业,严禁单人进行操作,回柱时必须有专人看护好顶板、煤帮情况,发现有活煤、矸要及时处理后方可作业,严格执行先支后回的原则。
(3)当机组行至工作面两头距顺槽巷道15米以内时,严禁在两头作业以防甩出大块伤人。当拉动机头、机尾架时,严禁两头作业以防撞倒柱伤人或其它意外伤人。超前支护工作不能与同一地点其它工作平行作业。
(4)带班长必须经常对两巷的煤帮、顶板情况检查,并采用单体柱加强支护部分压力集中巷道,发现不安全隐患及时处理。材料必须提前工作面20m回收,备品备件码放整齐,距工作面30米以外。
(5)两巷超前支护单体柱必须成一条直线,偏差不超过100㎜,柱径100mm液压柱初撑力不低于11.5MPa。
四、支护材料的使用数量及存放管理
回风巷距工作面30—100m范围内必须经常存放有备用材料,其中集控液压支柱10根、单体液压支柱20根、Π型钢梁5根、金属网5卷、填木50根,以备急用,此类材料随用随补,严禁短缺。工作面每日所需的其它消耗材料应根据工作面需要量在当日中班运到,并整齐码放在回风巷内,不得影响行人。
主要材料消耗:
  乳化液:0.077Kg/t             单体液压支柱:1根/万吨        
第四节 矿压观测
一、观测目的
确保回采期间安全。
二、观测内容
每班对工作面支架集控液压柱初撑力、两巷超前支护范围内单体液压柱阻力以及支护质量进行动态监测。根据观测结果对工作面顶板活动规律、来压特征及工作面支架顶板压力影响范围进行资料收集。
五、矿压观测方法
本矿在该工作面两顺槽超前支护范围内分别安设一台KY-82型顶板动态仪对巷道顶板进行实时观测。工作面每10架支架安1个BZY型矿用耐震表对集控液压支柱初撑力检测,另使用液压柱测力计对超前支护单体支柱初撑力进行抽检,抽检率不少于10%。。
附表1-1:回采工作面支架矿压观测记录表
附表1-2回采工作面上下顺槽矿压观测记录表




第四章  生产系统
第一节  通风系统
一、通风
新鲜风流:主斜井、副斜井、安全出口斜井→皮带下山、材料下山→3400集中运输→3401下分层运输顺槽→工作面
乏风:工作面→3401下分层回风顺槽→3400集中回风→回风上山→总回风→回风立井排出地面
二、风量计算
1、按沼气涌出量计算
Q=Kg×Qg×(Cg-Cin)m3/min
式中Kg-该工作面沼气涌出量不均衡系数,机采工作面取1.6;
Qg--工作面沼气的绝对涌出量,根据《3401下分层回采工作面瓦斯抽采评判被告》数据内容,煤的最大可解吸瓦斯量为2.82m3/t。由此计算出在回采过程中绝对瓦斯涌出量为2.77m3/min。
Cg--工作面回风流最高允许瓦斯浓度,Cg=1/100
 Cin--工作面入风流沼气浓度,取Cin为零
Q=1.6×2.77/(1/100-0)= 100×2.77×1.6=443m3/min
2、按二氧化碳涌出量计算
Q采=67×Qco2×K;
Qco2--二氧化碳绝对涌出量,取0.448m3/min;
K--二氧化碳涌出不均衡系数,取1.6;
Q采=67×Qco2×K=67×0.448×1.6=48.03m3/min;
 3、按人数计算
Qw=4Nm3/min
式中4--每人应供给的最小风量m3/min
 N--工作面的最多人数为N,取33人得;
 Qw=4×33=132m3/min
4、按工作面气温计算
Q采=60×V×S×Ki=60×1×10.66×1.0=640m3/min
式中:Q采--工作面配风量,m3/min
   V--工作面断面平均风速,经测定温度为18℃-20℃,V取1m/s
   S--工作面净过风断面面积,m2
   L大--工作面最大控顶距,4.4m
   L小--工作面最小控顶距,3.8m
   H--工作面平均采高,2.6m
   Ki--通风系数,取1.0
通过对沼气涌出量、二氧化碳涌出量、工作面气温和作业人数所需风量进行计算,由工作面气温计算所需风量为最大值,其风量为640m3/min。
 5、风速验算
 按最小断面计算的风速为V小=640÷(2.6×3.8×60)=1.08m/s
 按最大断面计算的风速为V大=640÷(2.6×4.4×60)=0.93m/s
 因为0.25m/s<0.93、1.08<4m/s
所以工作面配风量为640m3/min。
附图5:工作面通风系统示意图
三、防瓦斯
1、瓦斯检查地点:工作面进风巷、回风巷、工作面的风流中、工作面上隅角和顶板冒落空洞、电动机及采煤机附近等固定点,每班检查次数不少于三次,并向通风值班室汇报;采煤机处、上隅角处要加强瓦斯检查。
2、瓦斯检查记录本上必须有本班瓦斯员、班组长签字,检查地点的瓦斯记录,做到班报、牌报、日报三对照,不得空班漏检、假检。
3、采煤机上机载甲烷传感器显示瓦斯达到0.8%时,停止采煤机作业;爆破地点附近20以内风流中瓦斯浓度达到1%时,严禁爆破。
工作面及其进、回风巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时,附近20米内必须停止工作,撤出人员、切断电源,进行处理。
4、工作面风流中电动机或其开关安设地点附近20米以内风流中的瓦斯达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员进行处理。
工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过0.8%(或二氧化碳浓度超过1.5%时),必须停止工作、撤出人员,采取措施进行处理。
因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到0.8%以下时,方可通电启动。
5、在进、回风巷道内设置隔爆水棚,水棚首架棚设置在距工作面切眼60~200m处,随工作面推进及时前移;水棚长度不小于20m,水棚总水量不少于1200L(200L/m2)。水棚给水由消防洒水管路供给。
6、加强上隅角瓦斯的检测和处理,上隅角瓦斯超限时,要立即采取风障导风或抽放的方式进行处理。
四、防突
1、工作面突出危险性预测:
我矿隶属高瓦斯矿井,按照国家煤矿安监局办公室《关于加强煤与瓦斯突出鉴定报告存在问题矿井安全管理的通知》(煤安监司办【2013】11号)的文件精神要求,需要重新组织鉴定,鉴定结果省级煤炭行业管理部门审定批准前,一律按突出矿井进行管理,所以在进行采掘作业时全部按突出煤层进行管理。
2、工作面防突措施:
按照文件精神,我矿对3401下分层回采工作面按煤与瓦斯突出区域进行管理。3401下分层回采面在回采之前,已在其上分层巷道采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯方式进行了煤体瓦斯抽采,经评判抽采达标(详见3401回采面瓦斯抽采达标评判报告)。故不需采取防突措施直接转入工作面效果检验。
3、工作面措施效果检验:
采用实测的残余瓦斯含量指标法对3401下分层回采工作面局部防突措施进行效果检验(检验布置孔如下图如示)。


采煤工作面措施效果检验测点布置示意图
①、在采面的运输、回风顺槽内每隔50米各布置一个测点,孔深50-80米,取样钻孔要求布置在抽采钻孔密度较小的空白带。
②、采用压风取样法采集检测测试点煤样,测定煤层残余瓦斯含量;
③、若所测煤层残余瓦斯含量W残<8m3/t,表明突出危险性已经消除;
④、若某一测试孔煤层残余瓦斯含量W残≥8m3/t,则表明该区域内的煤层仍属突出危险区;此时,需要补充施工一定数量的预抽钻孔,直至经效果检验证明措施有效为止;
⑤、当工作面区段内的全部检验单元均无突出危险性后,才允许转入局部验证环节。
4、工作面验证:
采煤工作面采用钻屑指标法或复合指标法进行局部验证,验证方法为:沿回采工作面每隔15m布置一个直径42mm、孔深10m的验证钻孔(如下图所示),验证钻孔应尽可能布置在软分层中,钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标△h2或q值。
采用钻屑指标法或复合指标法验证煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值如下表所示。
表:3401下分层回采工作面验证指标参考临界值

复合指标法    钻屑指标法    瓦斯突出危险性
瓦斯初速度qm(L/min)    最大钻屑量
(kg/m)    钻屑解吸值△h2(Pa)    最大钻屑量
(kg/m)    
≥5    ≥6    ≥200    ≥6    突出危险工作面
<5    <6    <200    <6    无突出危险工作面
如果实测得到的S、△h2(q)的所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面验证为无突出危险工作面;否则,为突出危险工作面。

  回采工作面验证钻孔布置示意图
当工作面验证为无突出危险时,应当采取安全防护措施后进行掘进作业。只要有一次工作面验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆,则该区域以后的回采作业均应当执行工作面防突措施。
采煤工作面每8m进行一次验证。
5、局部防突措施
当回采工作面经效果检验或验证后有瓦斯突出危险性时,设计采用小直径密集超前排放钻孔作为工作面消突措施。
小直径超前抽采钻孔分3排布置:孔深10m,孔径42mm,孔间距1.0m,排间距0.5m,布置方式如下图所示。
3401下分层回采工作面小直径密集超前抽采钻孔布置图
 6、其它安全管理组织措施
(1)、进入工作面的所有人员必须接受防突专业知识培训,熟悉突出预兆、安全防护措施及避灾路线,方可上岗。
(2)、进入工作面的所有人员都必须随身携带隔离式自救器,并会正确使用。
(3)、通风科必须在该面配备专职瓦斯员,经常检查工作面及其回风流的瓦斯情况,发现瓦斯浓度异常变化或有明显突出预兆时,必须立即通知工作面施工人员停止作业并向上级领导汇报。跟班班长安排人员切断巷道内所有非本安型电器设备电源。
(4)、监控组必须对3401回采工作面瓦斯探头按规程规定要求进行闭锁,确保断电范围及其灵敏可靠。
(5)、工作面及其回风流流经巷道的电气设备必须完好,且有专人负责检查维护,杜绝失爆。安全科严格进行监督检查。
(6)、回采作业过程中,应随时观察突出预兆,若发现煤结构发生变化、煤壁发冷、外鼓、响煤(岩)炮、顶板来压、支架变形、瓦斯忽大忽小、打孔(眼)喷孔、顶钻严重等突出征兆时,工作面所有人员应立即按《3401回采工作面作业规程》规定的避灾方法和路线撤到新鲜风流中,向矿调度室汇报,听候处理,情况危急时,应立即撤出到地面。
(7)、工作面遇顶板破碎时,应及时进行拉架超前支护,防止片帮、冒顶事故。  
(8)、工作面必须严格工程质量管理,杜绝空帮空顶。遇地质构造前,施工单位必须编制专门的过断层和加强支护管理的措施。
五、综合防尘
一、防尘管路系统
工作面防尘、喷雾(指喷雾装置,下同)系统如下:
1、地面200m3水池→主斜井→行人绕道→皮带下山→3400集中回风巷→3401下分层回风顺槽→3401下分层工作面。
2、地面200m3水池→主斜井→行人绕道→皮带下山→联络巷→材料下山→3400集中运输巷→3401下分层运输顺槽内沿途各转载点→3401下分层工作面
二、灭尘方法
1、运输顺槽3寸供水管路上,每隔50米间隔安设一个支管和喷雾,并在距工作面不超过30米处安设两组净化水幕,以净化风流。
2、回风顺槽3寸供水管路上,每隔50米安设一个支管,并在距工作面不超过30米处安设两组净化水幕,以净化风流。
3、因上分层工作面回采前注水工作已将下分层考虑在内,故下分层工作面不再进行煤层注水。
三、隔爆水棚安设要求
1、隔爆水棚的排间距为1.3—2.0米,工作面进、风回顺槽内隔爆水棚的棚区长度不小于20米,根据巷道断面计算,每平方米不少于200升。
2、安设时要避开电气设备,首排水棚距工作面的距离,必须保持60-200米范围内。
3、水袋外边缘距巷道两帮、顶梁之间的垂直距离≮100mm,水袋底部至顶板(梁)的垂直距离≯1.0米,水袋底部至巷道轨面的垂直距离,不得低于巷道高度的1/2,且不得小于1.6米。
4、棚区内的各排水棚的安设高度必须保持一致;棚区处的巷道需要挑顶时,其断面和形状应与其前后各20米长度的巷道保持一致。
5、水棚应设置在巷道的直线段内;悬挂隔爆水袋的挂钩,其角度要大于75°,以便受爆炸冲击波作用时能够顺利脱钩,使水倾洒弥漫于巷道中。
6、每周对水棚检查一次,发现损坏要及时更换,发现水量不足要及时加水,袋内积有杂物5%时要及时清理。
四、综合防尘措施
1、防尘设施要按设计要求安装齐全、可靠,并坚持正常使用,损坏失效的要及时维修更换。
2、坚持综合防尘制度,工作面运输、回风顺槽每班必须洒水灭尘一次;工作面必须每班洒水灭尘二次,局部煤尘要有人清扫,保证整个工作面系统无煤尘堆积。
3、工作面运输顺槽各机头处和回风巷距切眼不超过30米处必须设置喷雾装置。所有喷雾必须达到雾化效果,并覆盖全断面;否则由采煤队及时联系通风队及时更换。运输系统内各转载点喷雾装置由刮板输送机司机在开启时打开,停止时关闭。
4、工作面风速要控制在规定值内,且作业人员必须戴好防尘口罩,搞好自我保护。
5、工作面进、回风巷内必须按规程规定安设好隔爆水袋,并经常检查,如有缺水及时补充。
6、测尘采样点定期测尘,工作面及回风巷有煤尘堆积现象及防尘设施使用和维修不正常时应及时处理。
7、采煤工作面必须采取喷雾、洒水和煤层注水等其它防尘措施。
8、采煤机捕尘措施:工作面的MG160/375-WD型电牵引采煤机设内、外喷雾装置,必须要求雾化程度要好,做到喷头无堵塞及短缺现象;要加强管理,每天维护一次。坚持“开机开水,停机停水”,外喷雾必须罩住滚筒。
9、整体支架移架或降架时应同步喷雾除尘。
10、搞好个体防护工作,采煤机司机、移架工、联网工、清煤工等工作人员都要佩戴好防尘口罩。
11、供水压力、水量必须符合有关规定。
附图6:工作面防尘系统示意图
五、防灭火
1、带式输送机巷道中每隔50米设置洒水支管、三通阀门,阀门出口设置快速接头,备用洒水胶管。
2、巷道内带式输送机前后两端各20米范围内,都必须采用不燃性材料支护。
3、井下使用的柴油、变压器油必须装入盖严的铁桶内,由专人运送至使用地点,剩余的油必须运回地面,严禁在井下存放。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等,也必须存放在盖严的铁桶内。由专人定期送到地面处理,不得乱扔乱放。严禁将剩油、废油泼洒在巷道或硐室内。
4、为防止发生意外火灾事故,在距胶带机头、机尾及机电设备点5—10m处按规定配备灭火器材。沙子要干燥无杂物,灭火器必须不过期。(具体见消防器材配备表)
表4:消防器材配备表
地点    名称    数量    地点    名称    数量
3401下分层运输顺槽煤溜机头    CO2灭火器    1个    3401下分层运输顺槽煤溜机头    CO2灭火器    1个
    干粉灭火器    2个        干粉灭火器    2个
    消防锹    2张        消防锹    2张
    消防桶    2个        消防筒    2个
    消防沙    ≮0.3m3        消防沙    ≮0.3m3
3401下分层运输顺槽皮带机头    CO2灭火器    1个    3401下分层回风顺槽调度绞车处(后期)    CO2灭火器    1个
    干粉灭火器    2个        干粉灭火器    2个
    消防锹    2张        消防锹    2张
    消防筒    2个        消防筒    2个
    消防沙    ≮0.3m3        消防沙    ≮0.3m3
干粉灭火器型号为:MFZ8G型, CO2灭火器型号为:FT/2型
附图7:工作面隔爆水袋棚布置示意图
附图8:工作面防灭火系统示意图
六、抽排
1、抽排路线
工作面→3401下分层回风顺槽→3400集中回风巷→回风上山→总回风→回风立井→地面抽放泵房。
2、瓦斯抽放管路布置及规格
根据工作面上隅角及机尾20架附近瓦斯浓度变化情况,采用下列方法进行抽排:
(1)在3401下分层回风顺槽内布置Φ315mm聚氯乙烯管至工作面上隅角处,随工作面推进及时拆接管路,专抽上隅角处瓦斯。
(2)视瓦斯变化情况,在回风顺槽距工作面10—15m处布置抽放钻孔,或与上分层旧巷贯通埋管抽放等措施,且要求不少于两处钻场,交替抽放,专抽采空区瓦斯。
3、抽排安全技术措施

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