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象山矿井12301综采工作面回采作业规程

采煤掘进 煤客网 2019-12-040
第一章   概  况

第一节 工作面位置及井上下关系
12301综采工作面位于北二采区东部南侧, 工作面切眼东部以31m煤柱与已开采原12301工作面采空区相邻,南部以46m煤柱与12301原运输巷相邻,西部以80m煤柱(停采线)与北二3#煤回风大巷相邻,北部为12302工作面采空区。工作面坐标为:x:39313360-393153.0, y:19443740-19444950,工作面倾向长度1214m,走向宽170m,面积为206380m2,回采面积187110m2。工作面煤层底板高程+224.0-+285.0m,高差61m。工作面对应地表西部有牛家沟村,东部有贾家疙崂村(已搬迁),地表高程+670.2—+795.5m,盖山厚度+385.2m—+571.5m。其余为山梁沟壑地带,再无其他水体及建筑物。
第二节   煤层煤质特征
    3#煤煤岩层类型为半亮型,煤层以亮煤为主,中夹镜、暗煤细条带。煤层结构简单,无夹矸,底部有0.2-0.3m厚的粉末煤层,煤层厚度受地质构造影响局部变薄。在运、回两巷、切眼煤层厚度分布情况,煤层厚度在1.2m—2.4m之间,平均厚度1.5m ,煤厚变异系数29.6%,可采性指数1.0。其中在新回风巷受F02断层影响,3#测点前73m-97m,巷道全岩。受F09断层影响,13#测点前37m-62m煤层变薄,煤层厚0-0.9m。在10#测点前56-65m受F10#断层影响,煤层厚度变薄,煤层厚度0.8-1.20,11#测点前98-108m受F10断层影响,煤层厚度变薄,煤层厚度0.2-1.40,其余断层对煤层厚度影响不大;运输巷(原回风巷)受F01#断层影响4#点前7m-31m,巷道全岩。受F02#断层影响,4#测点前46m-98m,巷道全岩,其中2.0以上断层对工作面回采影响较大。从总体上看,现运输巷煤厚比新回风巷煤厚稍厚,煤层厚度变化不大,属稳定的中厚煤层。
   3#煤层煤种为贫煤,根据煤层揭露情况和钻孔资料得知,整个工作面煤层灰分在15%以下,工作面硫分线之间硫分大于0.5%,其余范围内均小于0.5%。
第三节  煤层顶底板岩性特征
  1、伪顶:岩性为黑色泥岩、块状、破碎、随煤层开采垮落。伪顶在工作面发育不稳定,厚度0.10m—0.26m之间。
   2、直接顶:为灰色细砂岩,厚层状、泥质胶结, 含云母星点。厚度1.0m—2.6m,一般厚度2.0m ,层面上伏0.05m—0.08m的煤线,北东向节理较发育每米3—4条,北西向节理较发育每米1—2条。直接顶单向抗压强度39.4MPa,岩层强度指数3.84MPa。
   3、老顶:灰色中—细、粉砂岩,厚层状、钙泥质胶结、致密坚硬。厚度3.5m—10m之间,一般厚度8.0m 。
   4、直接底: 煤层直接底为灰色粉砂岩或泥质粉砂岩,泥质胶结,中厚层状,含有植物根茎化石。厚度1.0m—2.6m之间,一般2.50m左右,直接底板单向抗压强度在52.4MPa。

第四节  地质构造
该工作面煤岩层总体呈一宽缓的单斜构,地层倾向SWW ,倾角-3°—-8°,一般 -4°左右。地层在走向及倾向上有明显的起伏变化,地质构造比较复杂,工作面运回两巷共揭露正断层16条,其中落差大于2m的断层有4条,落差在1.0m—2.0m之间的有6条,1m以下的断层有6条。
    根据运回两巷掘进地质资料分析;运输巷(原回风巷)F运01,F运02两条正断层,落差大,延伸距离长,根据断层产状要素,预测断层延伸至新回风巷(详见平面图);运输巷F04断层,落差2.6m;新回风巷F回01断层,落差2.8m,以上断层落差大,延伸距离长;对工作面开采影响大。其于落差在1.0m—2.0m之间的断层,对工作面开采有一定困难。工作面开采期间过断层时应提前编制过断层方案措施,保证安全生产。
根据无线电坑透资料,切眼向西362m范围为一号坑透异常区;12301新运输巷4#测点向东1m-7#测点向东35m,12301新回风巷6#测点向西1m-7#测点向东32m为二号坑透异常区。一号异常区异常范围大,异常明显,加之两巷、切眼均揭露有多条断层及薄煤带,推断该范围异常是由构造及薄煤带造成。二号异常区内两顺均发现有煤层局部顶板破碎,有滴水、淋水现象,推测异常为煤层构造引起。断层产状及影响程度见(断层产状要素技术参数表)

第五节  水文地质
    3#煤层顶板及其上覆地层为砂岩裂隙孔隙弱含水层,以静态为主。工作面南部相邻北一3#、5#煤采空区。根据北一采区采掘生产实际情况,3#、5#煤层已回采完毕。其顶板含水层水已基本得到释放。工作面切眼区域煤层未回采。由于地层倾向上呈东高西低,走向上为北高南低,顶板水由高向低流动。工作面过程中,因受地质构造断层的影响,地层起伏变化较大,加之工作面负坡回采涌水将汇入工作面 低凹处,预计一般涌水量为3-10m3/h,最大涌水量为20-30m3/h.在工作面开采阶段,应提前施工水仓,拉水沟、配备管路水泵,做好抽排水工作,以防涌水淹工作面,影响安全生产。
第六节  瓦斯地质
    根据掘进期间通风瓦斯测定资料计算,工作面在推采期间预计绝对瓦斯涌出量在7.42m3/min左右。相对瓦斯涌出量在5.42m3/t。3#煤层煤尘有爆炸危险性,爆炸指数为22.6%。3#煤层为不易自燃发火类型属Ⅲ类。
第七节  储量计算
储量计算(计算范围:切眼至停采线)
地质储量:工作面长度×切眼宽度×煤层容重×煤厚=1134m×165m×1.36×1.5m=38.17万吨
可采储量:38.17万吨×95%=36.26万吨
第二章   采煤方法
第一节  巷道布置
    工作面采用倾向长壁式布置,设计运、回两巷各长1214米,回风巷宽3米,高2.6米;运巷宽4.4米,高2.8米;切眼长度170米,高2.5米,宽6米,全部采用锚网梁支护。
第二节  采煤工艺
一、采煤方法
1、根据工作面巷道布置及机械设备配备情况,12301工作面采用倾向长壁后退式一次采全高综合机械化采煤方法,全部垮落法管理顶板。
2、采用MG2×160/710-AWD型电牵引双滚筒采煤机双向割煤,(前滚筒割上部煤,后滚筒割下部煤并装煤),余煤在推溜过程中由铲煤板铲入工作面SGZ-730/400(200)型中双链刮板输送机上,顶板在矿山压力作用下,沿支架切顶线破碎冒落。
二、回采工艺
回采工艺说明:
①机头(机尾)斜切进刀方式:
a.采煤机由机头20—30米处进刀,滚筒按照前顶后底方向斜切进入煤墙。
b.推机头溜子。
c.调整采煤机上、下滚筒割煤割机头三角煤。
d.机头割透后采煤机返空刀至斜切进刀处,再次调整上、下滚筒开始割机尾方向煤,然后跟机拉架移溜。
e.机尾割透后采煤机返空刀至溜子弯曲段(距机尾20—30米处)滚筒按照前顶后底方向斜切进入煤墙,至采煤机两滚筒完全进入煤墙。
f.推机尾溜子
g.调整采煤机上、下滚筒割煤割机头三角煤。
h.机尾割透后,采煤机返空刀至斜切进刀处,再次调整上、下滚筒开始割机头方向煤,然后跟机拉架移溜。
②落煤方式:
    工作面使用煤机双向割煤,滚筒截深0.63米,往返一次进二刀,煤机司机应随时调整滚筒,当工作面煤厚小于1.3m时,采高为1.3m,破底回采;煤厚在1.3—1.5m时,全煤推采,不得破顶、割底;煤厚大于1.5m时,采高为1.5m,留底煤回采。工作面机头、机尾20m范围内,为方便设备检修,采高控制在1.5-1.9m之间。并且不留伞檐、不割顶板。
③装煤方式:
采煤机螺旋滚筒割煤并将大部分煤装入工作面溜子,余煤在推工作面溜子过程中挤入工作面溜子。
④运煤方式:
工作面煤由工作面刮板输送机经运巷转载机,到运巷皮带输送机,再到12301运顺溜煤眼运走。
⑤移架支护:
移架在煤机滚筒过后3-5架进行,采用本架操作作业方式,移架步距630mm。
⑥移溜:
滞后采煤机后滚筒12—15米开始移溜,移溜时一次推移到位,并使溜子的弯曲段不小于15米,溜子弯曲角度不大于3°。
⑦清理浮煤:
移溜后要将工作面溜子至支架之间的浮煤攉入工作面溜子,清理干净框架内浮煤,为拉架做好准备。
⑧转载机的拉移:
工作面每割两刀,运顺的转载机必须用推移大油缸拉移一次,拉移进度按实际需要的可拉移距离决定。
⑨移工作面机头、机尾:
煤机割透端头煤壁后,退出机头(机尾)15~20米,必须保证机头工作地点顶板和帮部支护完好,才能派人清理机头(机尾)和过渡槽的浮煤,用机头(机尾)架推移千斤顶推移机头(机尾),推移点5米范围里不得有其他作业人员。

三、工作面正规循环生产能力
W=Lshrc=(170×0.63×1.4×1.36×95%)
=193.72吨
式中:W——工作面正规生产能力,t;
L——工作面长度,170米;
     S——工作面循环进尺,0.63米
     H——工作面采高1.4米
R——煤的视密度,1.36t/m2
C——采出率,95%
  第三节  设备配置
12301工作面机械化设备明细、技术参数及布置
一、MG2×160/710-AWD型电牵引采煤机
本机是一种多电机驱动,电机横向布置,交流变频调速无链双驱动电牵引采煤机。总装机功率707.5kW,机面高度853mm,适用于最大采高2.56m(φ1250mm滚筒),煤层倾角≤40°的薄煤层工作面,要求煤层顶板中等稳定,底板起伏不大,不过于松软,煤质硬或中硬,能截割一定的矸石夹层。工作面长度以150~200m为宜。
    该采煤机的电气设备符合矿用防爆规程的要求,可在有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中使用,并可在海拔不超过2000m、周围介质温度不超过40℃,空气湿度不大于95%(在+25℃时)的情况下可靠地工作。主要技术特征如下:
设备名称    主要技术参数
MG2×160/710-AWD型双滚筒电牵引采煤机    操纵方式    手动、电动、遥控
    煤层倾角     ≤40°
    煤质硬度     硬或中硬
    机面高度     853mm
    滚筒直径     Φ1250mm        Φ1400mm
    最大采高     2569mm         2720mm
    下 切 量     346mm             421mm
    过煤高度    310mm
    装机功率    2×160+2×30+7.5kW
    截   深    630mm
    冷却喷雾供水水压    3.0MPa
        
二、ZY3600/07/15型液压支架
1、使用条件:
1)用于一次采全高工作面;
2)适用工作面采高正常范围为0.85~1.35m;
3)支架适应Ⅱ级老顶,直接顶中等稳定,底板中硬;
4)适应煤层倾角:小于15°。
2、主要技术参数:
设备名称    主要技术参数
ZY3600/07/15型液压支架    型式     两柱掩护式
    最大高度     1500 mm
    最小高度    700mm
    中心距     1500 mm
    宽度     1430~1600 mm
    初撑力  P=31.5MPa    3092 kN
    工作阻力  P=36.7MPa    3600 kN
    支护强度     0.48~0.65 MPa
    底板比压     1.97~2.0 MPa
    泵站压力     31.5 MPa
    操纵方式     电液控制
    推力/拉力(P=31.5MPa)    485×2/306×2 kN

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