1、煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固性系数、层间距。
本工作面开采煤层为9+10号煤层,该煤层位于太原组下段的顶部,通过两顺槽、切眼掘进证实,该工作面范围内,煤层赋存稳定,煤厚变化不大,厚度2.3~2.6m,均厚2.
45m,9号和10号煤之间夹一层约0.1m厚的夹矸,9+10#煤为中灰、高硫特低磷、发热量高的贫瘦煤,是较好的动力用煤;主要物理性质:黑色、强玻璃状光泽,条带状结构,层状构造,阶梯状与参差状断口,性脆,裂隙较发育。
#煤层顶板为k2石灰岩,灰色,厚层状,质坚硬,性脆,一般含有燧石层及透镜体。厚度为2.50~10.
00m,平均厚7.05m。抗压强度29.
5~136.6mpa,均值32.2~53.
9 mpa;抗拉强度0.85~4.70 mpa,均值3.
30~4.10 mpa;抗剪强度4.54~12.
35 mpa,均值5.87~10.82 mpa,为难冒落的坚硬顶板。
局部k2石灰岩与煤层之间夹1.0~1.4米的黑色泥岩层(俗称“小青顶”),极不稳定,易垮落。
9+10号煤层上部分布有2号煤层和6号煤层。2号煤层距9+10号煤层60.85~99.
86m,平均80.35m,煤层厚度0.00~1.
18m,平均0.63m,含0~1m夹矸,结构简单。顶板岩性以粉砂岩为主,底板以泥岩、粉砂岩。
6号煤层位距9+10煤层49.05~64.36m,平均58.
18m,煤层厚度0.60~1.68m,平均1.
07m,含0~0.1m夹矸,结构简单,顶板为黑色粉砂岩,底板为泥岩、粉砂岩。
#煤层底板多为泥岩或黑色粉砂岩,有时为细砂岩,厚度为8m。当底板为粉砂岩时,抗压强度为54.5~73.
8 mpa,均值66.5 mpa, 抗拉强度3.04~4.
65 mpa, 均值3.64 mpa;抗剪强度5.366~5.
73 mpa,均值5.50mpa。
附煤岩层综合柱状图(见图一)
二、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘**指数。
根据2024年瓦斯鉴定报告该煤层绝对ch4涌出量为1.25m3/min,绝对co2涌出量为0.59m3/min,鉴定及批复均为瓦斯矿井。
相邻9102掘进工作面绝对ch4涌出量0.33m3/min,绝对co2涌出量为0.25m3/min。
根据2014煤层煤样鉴定报告,9+10#煤层具有煤尘**危险性,自燃倾向性为ⅲ级,属不易自燃煤层。
工作面煤层赋存状况:工作面煤层整体呈近水平状态,倾角平均在±5°之间。
断层分布情况:根据两顺槽出露显现,未发现有断层,但巷道局部地段存在小青顶顶板破碎带,在回采推进过程中必须加强两顺槽内的顶板管理。
陷落柱状况:根据两顺槽煤层揭露情况分析:本工作面内无陷落柱构造。
一、水文地质情况。
本工作面水文地质情况比较简单,主要为顶板k2石灰岩岩溶裂隙淋滴水,积水主要集于运输、回风顺槽各段低凹处的小水仓内,根据防治水科涌水量观测记录,本工作面最大涌水量为1.34m3/h,正常涌水量为1.06 m3/h。
二、防治水措施。
1、建立畅通的排水系统,在运输、回风顺槽内各安装两趟φ76mm排水管,在顺槽内各处低凹处安设bqs50-30-9.2nkw水泵。
2、做好巷道局部积水的疏导工作,设专人及时清理巷道中的淤煤,保证巷道整洁。
3、一旦发生水淹巷道事故,要按既定避灾路线撤人,及时向安全指挥中心汇报。
4、加强矿压观测和水文地质观测,做好**预报。
两顺槽全长1230米,可采长度1200米。工作面长196米,煤层厚度2.45米,容重1.35t/m3,回采率97%,储量计算如下:
可采储量:1200×196×2.45×1.4×97%=78.25(万t)
可采期:1200÷(0.6×6)=333(天)
式中:0.6为循环进度,6为日循环数。
一、采煤方法。
该工作面采用走向长壁综合机械化采煤法,一次采全高。
二、确定依据。
根据工作面煤层赋存情况、顶底板岩性选择zy4000/17/35型液压支架和zyg4800/18/35型过渡支架、mg200/500-wd型采煤机、sgz764/500型刮板输送机、szz764/132型**机、plm110型破碎机、dsj100/80/2×110型伸缩带式输送机及其它配套综采设备。
三、工作面推进方式。
采用走向长壁后退式回采。
四、采高确定。
1、正常情况下,煤层厚度平均为2.45m,使用支架最大、最小允许支撑高度为3500-1700㎜。推进过程中必须将采高控制在最大不得超过3.
4m;特殊地段最小不得低于1.9m。
2、经过地质变化地段时:根据支架最大支撑高度3500㎜与最小支撑高度1700㎜的界限,超过3.4米的地段割煤时必须适当留设底煤,支架擦顶推移作业,严禁割煤超过3.
4米造成支架不接顶作业;经过地质构造带时最低不小于1.9米,否则必须采取挑顶或拉底措施。
一、工作面巷道布置及支护特征。
运输顺槽:沿煤层布置,螺纹钢锚杆、钢筋网片护顶,玻璃钢锚杆与塑料网护帮,巷道为矩形断面,净宽4.5m,净高平均2.
8m,净断面平均12.6m2。用于进风、运煤、进出物料、行人。
回风顺槽:沿煤层布置,螺纹钢锚杆、钢筋网片护顶,玻璃钢锚杆与塑料网护帮,巷道为矩形断面,净宽4.0m,净高平均2.
8m,净断面平均11.2m2。用于回风、进出物料、行人。
切眼:沿煤层布置,巷道为矩形断面,断面6.5×2.8=18.2m2。
附图2:工作面巷道布置示意图。
二、工作面设备布置。
运输顺槽布置:**机、破碎机、皮带机、电气列车、水泵、慢速绞车、调度绞车、防尘供水管路两趟、压风管路一趟、排水管路一趟、机电线路。
回风顺槽布置:调度绞车、瓦斯监控线路、信号线、水泵、排水管路一趟、防尘供水管路两趟、压风管路一趟。
工作面布置:液压支架、采煤机组、大溜。
附图3:工作面设备布置示意图。
一、工艺流程。
采煤机落煤─装煤─运煤─移架(端头与超前支护)─移大溜─顶板自然垮落。
二、工艺详细说明及要求。
1、落煤方式。
采煤机割煤:采用双滚筒采煤机割煤,滚筒直径1.8m,截深0.63m,牵引方式为交流变频调速、齿轮一销轨式牵引系统。
2、进刀与割煤方法。
割煤方式:双向往返一次割两刀煤。
进刀方式:端部割三角煤斜切进刀,进刀距离为30米。
附图4:端部割三角煤斜切进刀示意图。
进刀过程:(以端尾为例)
斜切进刀:采煤机从大溜机尾处向上牵引,利用大溜弯曲段牵引切入煤壁,直至后滚筒全部进入煤壁为止。
移机尾部分:采煤机后滚筒完全进入煤壁后,将采煤机后滚筒至机尾段的大溜推至煤壁,使大溜呈一条直线。
返刀:大溜移直后,将两个滚筒的上下位置调换,往后返,向下割三角煤至割透端尾煤壁。
进行割煤:割完三角煤以后,将两个滚筒的上下位置调换,采煤机空机返回,进入正常割煤状态。
顺序移架:在向前割煤时,滞后采煤机滚筒一定距离顺序拉架、移架。
割煤要求:割煤时要求不留顶、底煤,一次采全高,保证采高在2.6-2.4m,割煤后煤墙成一直线。
采煤机牵引速度要均匀,不得过载运行,不得强行牵引,不得频繁启动,并注意观察大溜运**况,严防压溜事故。
司机要随时观察顶底板情况,及时调整工作面采高。严防漂刀、啃底,保证大溜平整度。
仰、俯采时,司机要根据底板变化情况及时调整采高,防止采高过低造成机组无法通行,或采高过高,支架接顶不实,造成架前漏顶事故,并注意及时打出护帮板,防止煤墙片帮。
3、装煤。主要由采煤机螺旋叶片装入大溜,少量煤在顶溜时被铲煤板装入大溜内,极少数散落在支架与大溜之间的浮煤,由人工装入大溜内。
4、运煤。工作面采煤机割下的煤:由刮板运输机运入**机后再转入顺槽胶带运输机分段**运出。
5、移架。移架滞后采煤机后滚筒3架(4.5m)进行(顶板破碎时可紧跟前滚筒移架),移架步距0.
63m。操作顺序为:收护帮板、侧护板、收顶梁→落柱→移架。
支架移到位后,立即升紧立柱,然后升出顶梁,最后打出护帮板、侧护板,最后把各手把复零位。
移架要求:正常作业,顶板完好时,支架滞后采煤机后滚筒4.5米前移,顶板破碎时,要在前滚筒割煤后立即移架。
移架后要及时升架,并保证足够的送液时间,同时要注意防止垛架、倒架,保证架与架的中心距为1.50m,偏差不超过100mm,支架间间隙不超过200mm。
移架后,要求支架成一条直线,立柱前后偏差不超过±50mm。
支架操作完毕后,各手把必须复零位。
坡度增大时,移架过程中要注意调架、摆架、严防倒架。
6、顶溜。顶溜滞后采煤机后滚筒10架(15m)进行。顶溜时要用相邻几组支架千斤顶交替前移,严禁输送机出现急弯(其斜段长度不得小于15米)。
顶溜完毕后,支架手把要及时回零。严禁停机时进行顶溜,防止大溜带回煤、发生压溜、卡溜、飘链事故。严禁由两头向中间顶溜,以防损坏设备。
7、采空区管理。
采空区采用自然垮落法管理顶板。
一、支架强度校验。
1、支架的最大高度。
hmax= hmax+a =2.6+0.2=2.82m
式中:hmax—煤层开采的最大高度,取2.6m,a—考虑伪顶,煤顶接触薄皮层冒落后,支架仍有可靠初撑力所需要的支撑高度的补偿量;按:
中厚煤层可取200mm,厚煤层可取300mm,薄煤层适当减小。取200mm。
2、支架的最小高度。
hmin=hmin-s-g-e=2.2-0.2-0.1-0.1=1.8m
式中:hmin—煤层开采的最小厚度;取2.2m。
s—顶板最大下沉量(一般取支架后排立柱处顶板的下沉量,可借鉴邻近工作面的观测资料选取,若无这方面资料,可按100-200毫米选取,i级老顶取大值,ⅳ级老顶取小值。
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