崔庄作业规程
更新时间:2023-12-03 13:38:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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第一章 概 况
第一节 工作面位置及井上下关系
23上13工作面是陆地采区东翼开采的第七个工作面,其南面是23上11的采空区,北面尚未开采,西面以陆地轨道下山为界,东面以济微公路保护煤柱为界。具体位置及井上下关系如表一所示。
工作面位置及井上下关系表 表一
水平名称 地面标高 地面的 相对 位置 -250m +33.6m 采区名称 井下标高 陆 地 采 区 -364~-423m 23上13工作面地面为耕地,运输巷的切眼端位于崔庄煤矿的主井北东N1554E188m处。运输巷的停采线端位于崔庄煤矿的主井北西N1623.05 W254.08m处。运输巷以南为23上11工作面采空区塌陷形成的轻微塌陷区。 23上13工作面上部地面南侧为23上11工作面采空区塌陷形成的塌陷区,预计本工作面的回采会增大地面塌陷区范围,塌陷深度预计为2.2m左右。目前在回采区上方为耕地、鱼池和新建建筑物,塌陷可能会造成耕地塌陷致绝产、鱼池深度增加和新建建筑物倒塌。 本工作面西邻陆地轨道下山,南邻23上11工作面采空区,北面尚未开采,东面以济微公路保护煤柱为界。 760.4m 倾斜长度 118.8m 面 积 88846m2 回采对 地面设施的影响 井下位置及与相邻关系 走向长度 第二节 煤层
本工作面回采煤层为3上层煤,通过23上11工作面回采、23上13工作面掘进实际揭露和地质资料分析证实,该工作面范围内,3
上
层煤赋存稳定,全区可
采,煤层的厚度在3.3~4.1m之间。具体情况如表二所示。
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煤层情况表 表二 煤层厚度(m) 3.30~4.10 3.75 煤层结构 较简单 煤层倾角 (度) 稳定程度 1.5~8.5 5 较稳定 开采煤层 3上 硬度 2.0~2.5 煤 种 气肥煤 23上13工作面回采的煤层为山西组3上层煤,煤层厚度3.3~4.1m,平均3.75m,其中西部较厚,东部较薄,煤层结构简单。本工作面煤质稳定、黑色、弱玻璃-玻璃光泽、平坦状、粒状、贝壳状断口、裂隙节煤 层 情 况 描 述 理不发育、性脆多呈线理状,条带状结构,煤岩类型为暗亮--亮暗煤型。有机组分以镜质组为主,含量占煤层有机质的63.50~65.00%,丝炭化物质一般含量为28.6~29.5%。稳定组分含量为7.30~8.90%。工业牌号单一,属中等程度气肥煤。低硫、低磷可作良好的动力用煤和炼焦用煤,本煤层硬度普及系数一般为2.0~2.5,中间硬度较大,顶底板附近硬度较小。 煤层走向为SW-NE,倾向为SE,倾角1.5~8.5°,平均5°左右,多数情况下为4.5°左右。 工作面倾斜方向煤层伪倾角:在切眼附近煤层南倾5.5~14.5°;一般11°左右;B-B剖面处,煤层南倾3~7.5°;一般5°左右;在设计停采线附近的煤层,煤层南倾6~11°;平均8.5°左右。 工作面走向方向煤层伪倾角:轨道巷侧,由车场往东煤层倾角0~16°,一般8°左右,小型波状起伏幅度较小;运输巷巷道停采线往东,煤层倾角0~17°,一般10°左右,小型波状起伏较小。
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第三节 煤层顶底板
煤层顶底板情况表 表三
顶、底板名称 岩石名称 厚度(m) 特 征 砂泥岩互层 14.8 深灰色,泥质为主,性脆。 细砂岩 老顶 泥岩 中砂岩 9.10 2.05 4.40 灰色,石英为主,长石次之,泥硅质胶结,缓波状水文成理,夹粉沙岩条带状互层。 浅灰色,质较出纯见黄铁矿晶粒。 灰色,石英为主,长石次之,泥硅质胶结,缓波壮水文层理,夹粉沙岩条带状互层。 深灰色,下部多泥质,性脆少含炭化植物化石及亮煤透晶体。 直接顶 煤层 直接底 泥质砂岩 10.52 泥质砂岩 3.75 1.85 深灰色,下部多泥质,性脆,少含炭化植物化石。 灰色,主要成分为石英,其次为长石,泥老 底 细砂岩 8.08 硅质胶结,缓波状水文层理,夹粉沙岩条带状互层。
第四节 地质构造
一、断层情况以及对回采的影响
本工作面地质构造简单, 预计正断层F13.2穿过本工作面,断层落差为H=2.0m,运输巷端位于停采线外,是影响开采的主要因素,回采过断层时,要做好顶板管理工作和过断层补充措施。在轨道巷的联络巷掘进时揭露断层FL13.1,在回采范围外,对工作面回采产生影响较小。在轨道巷掘进时另揭露四条断层,分别为FL13.3、FL13.4、FL13.5、FL13.6,落差较小,对工作面回采产生影响较小。在运输巷掘进时揭露断层FL13.7,落差较小,对工作面回采产生影响较小。 (详见表四)
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断 层 情 况 表 表四
断层 名称 FL13.1 走向 36° 倾向 306° 108° 117° 129° 95° 210° 285° 倾角 76° 70° 68° 56° 141° 56° 31° 断层 性质 正 正 正 正 正 正 正 断层 落差 0.9~1.8m 2m 0.7m 1m 0.4m 1.3m 1.2m 对回采的影响 较小 较大 较小 较小 较小 较小 较小 FL13.2 18° FL13.3 27° FL13.4 39° FL13.5 51° FL13.6 120° FL13.7 195°
二、褶曲情况以及对回采的影响 23
上
13工作面位于柴里向斜的核部,总体构造受柴里向斜的控制,小型波
状起伏,幅度较小。对正常回采影响不大,但对工作面的泄、排水会带来一定影响。
23上13工作面的最低点:轨道巷位于导6点附近,运输巷位于导8点附近。 三、其他因素对回采的影响 根据23
上
13工作面掘进时揭露,23
上
13工作面范围内,有火成岩YL13.1
侵入,并穿过工作面,会给工作面回采带来一定困难。
第五节 水文地质
一、含水层(顶部和底部)分析
本工作面回采波及的含水层主要是3上煤层顶板砂岩,含水性中等。一般为顶板淋水,水量小于3m3/h,与其它含水层无直接补给关系,对回采的影响较小。底板含水层对本工作面的开采没有影响。
二、其它水源的分析
23上13综放工作面位于23上11工作面采空区的斜上方,水文地质条件比较简单, 经掘进实际揭露,运输巷上方23上11工作面有部分老空水,经多次疏放,已无较大存水,但回采时仍须时刻注意,以防造成突水事故。巷道没有积水,和
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渗水现象。回采过断层时,注意断层有导水性,应加强顶板支护和防水工作。
三、涌水量
预计该面正常涌水量约为5m3/h,最大涌水量约15m3/h。
第六节 影响回采的其它因素
一、影响回采的其它地质情况
影响回采的其它地质情况表 表五
瓦斯 低瓦斯矿井,瓦斯的相对涌出量为0.290m3/t,绝对涌出量0.076 m3/min,采面参考值0.332m3/min。 CO2 低CO2矿井,CO2相对涌出量为0.259m3/t,绝对涌出量0.295 m3/min。采面参考值0.295 m3/min。 煤尘爆炸指数 煤的自燃倾向性 地温危害 冲击地压危害 二、冲击地压和应力集中区
本工作面为3上采煤,陆地采区东翼开采的第七个工作面,预计局部的应力集中对正常回采影响不大。
第七节 储量及服务年限
一、储量
储量:453114.6t;
可采储量:本矿的综放工作面回采率参考值为93%,可采储量421396.6t。
无 无 煤尘具有爆炸性,指数为40%左右。 自然发火煤层,发火期3—6个月。 5
二、采煤工作面服务年限
工作面的服务年限=可采推进长度/月设计推进长度 =760.4/(1.2×3×30)=7个月
附图1:23上13工作面底板等高线图。 附图2:23上13工作面煤岩综合柱状图。
第二章 采煤方法
第一节 巷道布置
一、采区巷道布置概况
陆地采区(二采区)是崔庄煤矿1996年设计,1998年投入生产。该采区为下山采区,共分为15个区段,工作面采用走向长壁布置。采区上部为-250m水平大巷。受向斜构造的影响,采区中部低,布置了采区水仓和泵房。采区分东西两翼开采,中间为平行布置的两条采区下山,一条轨道下山与井底车场绕道相通,供行人、运料、进风用;另一条运输下山与井底煤仓直接相通,供运煤、回风用。后在两条下山之间掘了一条猴车道,专供运输人员用。回采工作面的两巷采用留小煤皮的沿空掘巷方法掘送。
23上13工作面是该采区东翼开采的第7个工作面。 二、工作面轨道巷
23上13工作面北侧顺槽为轨道巷(上顺槽),沿3上煤层底板布置。沿巷道敷设轨道,局部地段敷设双道。
轨道巷采用11#矿用工字钢架棚支护,棚间距0.8米;梯形断面,上净宽3.0m,下净宽3.8m,净高2.2m,断面积7.48m2。巷道走向长度784m。主要用于该工作面的运料和进风;同时在距工作面100米处安设设备列车,设备列车包括变电站车、开关车、电缆车、泵站车,前后各有一台回柱绞车牵引;随着工作面的向外推进,设备列车每班也随着向外牵引。
轨道巷内布置有一趟Φ2.5吋的供水管路、一趟Φ3.0吋的排水管路,并在
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靠近工作面的地点设有回柱绞车等设备。
三、工作面运输巷
23上13工作面南侧为运输巷(下顺槽),沿3上煤层底板布置。与已开采的23上11工作面运输巷相距3.0米,沿巷道上帮敷设轨道和下帮敷设胶带输送机。
运输巷采用11#矿用工字钢架棚支护,棚间距0.8米;梯形断面,上净宽3.0m,下净宽3.8m,净高2.2m,断面积7.48m2。巷道走向长度868m。主要用于该工作面的运煤和回风。
运输巷内布置有一趟Φ2.0吋的供水管路、一趟Φ3.0吋的排水管路,并在靠近工作面的地点设有回柱绞车等设备。
四、工作面切眼
因受断层的影响,本工作面形成两个切眼,切眼一位于23上07工作面的最东部,沿3上煤层的底板布置。切眼二位于切眼一的西部124m处,沿3上煤层的底板布置。初掘时为梯形断面,上净宽3.0m,下净宽3.6m,净高2.2m,断面积7.26m2。采用11#矿用工字钢架棚支护,棚间距0.8米。后期扩大,上净宽增为4.6m,扩大部分为单体液压支柱配合木板梁进行支护。
五、车场
车场是工作面运输巷与采区轨道下山之间相联系的巷道,其支护方式与工作面运输巷的支护方式相同,通过车场使工作面构成各生产系统。
六、硐室
在轨道巷内布置躲避硐室,锚网支护,深1.5m,宽2.0m,高2.2m,外口采用不少于5架棚的联锁支护。
第二节 采煤工艺
一、采煤方法 1、采煤方法的选择
根据3上煤层的赋存条件和工作面巷道的布置方式,结合我矿现有的综采设备的装备情况,选用合适的低位放顶煤液压支架,根据支架的支撑高度,选择确定了采煤方法为:走向长壁后退式轻型支架综采放顶煤一次采全高采煤法。
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2、采高和放煤高度的确定
根据煤层厚度3.3~4.1米,平均3.75米,所选轻型放顶煤液压支架的支撑高度(1.6~2.4米),结合采煤机的滚筒直径1.4米,确定割煤高度为2.2米。则放煤高度为1.1~1.9米,平均1.5米;采放比为1∶0.7。
二、回采工艺 1、主要工艺流程
割煤→移架→推前溜→放顶煤→拉后溜。 2、工艺说明 (1)破煤方法
工作面煤壁采用MWG160/375--W型双滚筒液压无链牵引采煤机进行截割;顶煤在矿山压力和支架反复支撑顶板的作用下在支架后方破碎,利用支架尾梁摆动、插板伸缩放出;一次采全高,一刀一个循环。初次放顶煤为工作面推进1.2m处,距停采线8m时停止放顶煤。为了保证工作面上下端头的顶板完好,工作面两端头过渡架不放顶煤,并铺设金属网。
?采煤机进刀方式采用中部斜切进刀,采取单向割煤方法,往返一次割一刀煤。割煤和进刀方法为:
①开始:采煤机在工作面中部,前溜靠近煤壁成一条直线。
②采煤机下(上)行割煤,割透下(上)端头后,调整前(后)滚筒位置,清扫浮煤上(下)行至开始位置,前溜滞后采煤机15米推移0.6米至规定位置。
③调整好前后滚筒上下位置,上(下)行割煤,割透上(下)端头后,调整后(前)滚筒位置,清扫浮煤下(上)行至弯曲段。
④进刀:采煤机沿着弯曲段下(上)行割三角煤,至采煤机全部进入直线段达到0.6米截深时停止。
⑤从弯曲段上(下)行推移前溜0.6米到溜尾(头),使前溜成直线。 附图3:采煤机中部斜切进刀单向割煤示意图。 ?割煤质量要求:
①严格控制采高。生产过程中,要求采煤机司机精心操作,加强观察,保持采高均匀稳定,符合2.2m要求,出现偏差及时调整,偏差不得大于±100mm。
②顶底板要割平。割煤时要按照规定的采高要求和煤层倾角,沿煤层底板将
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煤顶板割平,不应留底煤,相邻两刀之间不出现50mm的台阶或伞檐。若遇到断层、底鼓、褶曲等地质构造时,一般情况下,按照煤层整体顶底板的坡度,进行破底(顶)或留顶(底)煤回采,将工作面顶底板顺成一个平缓的坡度,防止出现局部坡度过大而造成支架歪斜、顶梁接顶不实、端面距加大、设备移设困难、顶板破碎冒落等现象。
③煤壁要割直。采煤机割煤时,将煤壁采直割齐,不留伞檐,达到600mm的循环进尺要求。
(2)装煤方法
机组割煤主要依靠采煤机的螺旋滚筒在截割过程中自行装煤入前溜;剩余割煤量在移溜时由铲煤板装煤或人工清理浮煤。
破碎的顶煤通过放煤口靠自重直接装入后溜。 (3)运煤方法
机组割煤由前溜运输,顶煤由后溜运输,前后溜的煤炭集中到运输巷转载机,经运输巷内的带式输送机,再经转载机,到达二采区运输下山胶带输送机,最后运入井底煤仓。
(4)支护方法
采用及时移架支护方式进行支护。 (5)推前溜
推前溜工作在机组清扫浮煤时,滞后煤机15m依次进行,本架操作。输送机弯曲段长度不小于15m。推移步距为600mm,分2~3次推移到位。除输送机弯曲过渡段,其它要保持齐直,偏差≤±50mm;水平弯曲角度<1°;输送机要平,上下弯曲度<3°;输送机头与转载机搭接合理:底链不拉回头煤,链轮中心线距转载机中板高为500mm。停溜时严禁推溜,防止卡死溜子。为保证溜子不致发生飘底、啃底现象,移溜时应按顺序同时使用连续3架以上推移千斤顶操作。移机头、机尾时必须停溜进行。
(6)拉后溜
拉后溜必须单向进行,严禁从两端同时或从中间开始拉后溜,并且滞后放煤支架15米,本架操作,其操作技术要求及质量标准与移前溜相同。
(7)放顶煤
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顶煤在顶板压力、支架反复支撑、尾梁上下摆动等综合作用下被破碎。破碎的顶煤由支架收缩插板、下摆尾梁放出。放顶煤是综放工艺的关键工序,放煤多少和煤炭质量直接关系着工作面单产和效益。
放顶煤工作从放煤口见煤即可开始,循环放煤,当工作面推进到距停采线8米处时,停止放煤。放顶煤过程中,中间架放煤,上下端头支架不放顶煤。
根据我矿几年来的开采实践,确定放煤参数为: ①放煤步距
采用一刀一放,即放煤步距为0.6米。 ②放煤口位置
根据液压支架结构特征,为低位放煤。 ③放煤方法
采用双轮间隔顺序均匀放煤法。
即:第一轮首先依次打开双号放煤口(4、6、8、??)进行放煤,间隔一段时间后,再依次打开单号放煤口(5、7、9、??)进行放煤。首先抽动尾梁插板,将放煤口上方的破碎顶煤放出,煤量小时再活动尾梁继续放煤,最后收缩尾梁加大放煤口,将上部的大块煤放出,见矸30%或矸石大量流出时方可停止放煤。然后升起尾梁伸出插板,尾梁要略高于掩护梁,保证后部有足够的过煤空间。
对第一轮放煤效果不好的进行第二轮补放。
一般情况下,支架放煤口不能全部打开,以防止大块煤矸突然涌出而卡住放煤口,或者进入输送机卡断链子等。对于大块煤要用插板或尾梁将其挤碎再放出,大块的矸石进入放煤口时,要用插板将其推入采空区,然后再将上部的顶煤放出。若大块煤成拱或块度较大时,一般采取同时打开 2~3 个放煤口、多人操作的方法,使顶煤垮落而放出,必要时可活动掩护梁使顶煤垮落(破坏成拱条件)。
放煤时要掌握好放煤速度,上部的放煤口要做到均匀稳定适量放煤,下部放煤口可根据输送机中的煤量大小来决定放煤速度,并在上部放煤工换架或后期放煤少的间隙大量放煤,使输送机处于稳定运输中。
三、工作面正规循环生产能力
工作面对接前长度较短,每天按9个循环;对接后工作面长度增加,按6个循环;循环进尺为0.6米,故每日进尺分别为5.4米、3.6米。回采率按93%。
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