修改后11051工作面作业规程

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1 第一章 采煤工作面概况

序号 项目 内容说明 1 采面位置 该工作面地面标高：+440～+530m， 工作面标高:-80～-31m. 二1-11051工作面可采走向长156m，倾2 采面范围 斜长150m，斜面积23400m2，煤层平均煤厚6m，第一分层开采3.0m，工业储量：10万吨，可采储量9.5万吨。 3 采面与邻近煤层及采区关系 二1-11051工作面位于方山矿二1煤新井轨道下山南翼，采面北临轨道下山保护煤柱；南部为主副井及其保护煤柱；西为二二1-11032采空区，东部未开采实1-11031、体煤柱。 4 采面与地面相对位置 地面为五旗山西麓 地表无村庄、建筑物、河流及集水区，5 采面与地面建筑物关系 对地面无影响。 1

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第二章 采煤工作面地质条件

第一节 工作面地质条件说明 项序内 容 目 号 1 煤层2 赋存3 条件 4 1 2 产状 煤的坚固系数 瓦斯 煤质 可采储量 储量损失 二1说 明 走向 NNE 倾向 EES 倾角 11～18° f=0.12~0.19 相对涌出量 牌号 水分 2.38m3/t 灰份 绝对涌出量 6.2m3/min 自然发火期 不自然 挥发份 贫瘦煤 0.79％ 15.95％ 14.12％ 储量 煤尘爆炸 指数 15.06％ 9.5万吨（采高按3m） 0.5万吨 煤层直接顶板以炭质泥岩，砂质泥岩为主，局部相变为细-中粒砂岩，薄层状，具水平层理，一般厚度3～12m，平均厚5 m，属于较不稳定顶板，不易于管理；其上为大占砂岩老顶，中细粒长石岩屑石英砂岩，厚度一般1～13m平均厚11m，属于稳定顶板，易于管理；局部存在伪顶，随采动垮落。 基本顶初次来压步基本顶周期来压步直接顶跨落步距 距 距 随采随落 15~25m 10~20m 直接顶类别 基本顶级别 Ⅱ类 I级 二１煤层直接底板主要为深灰色炭质泥岩，具薄层状、波状，平均厚5m；老底为太原组上段灰岩，局部变相为粉砂岩、细砂岩。 0.9MPa~2.5MPa 涌水方式 正常涌水量 最大涌水量 120m3/h 无 存在砂岩裂隙水和底板承压水 预计涌水地点 顶板水 水质（PH） 7.8 1 顶板岩性及其关系 顶底2 板特性 3 4 5 顶板跨落步距 顶板分类 底板特性 底板比压 涌水 老空水 钻孔水裂隙水 1 水文 2 3 顶板淋水 60m3/h 2

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第二节 煤岩层综合柱状图

图2-1 煤岩层综合柱状图

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第三节 地质构造

编号 性质 位置 产状 对回采的影响 地 质构造根据周围采面、巷道在掘进、回采期间所掌握的地质资料分析： 1、二1-11051回采工作面上部存在三个采空区，即：二1-11031、二1-11032、二1-11013采面，根据这三个采面掘进及回采期间掌握的地质资料分析，该区域地质构造较简单，属单斜构造，平均坡度14°，没有发现节理、层理发育情况及对工作面回采影响的综合评价 断层、陷落柱等大的地质构造，局部存在煤层变薄现象，对该采面的安全生产不会有大的影响。 2、根据二1-11051回采工作面的机巷及其低抽巷、风巷和切眼掘进期间揭露的地质资料分析，预计二1-11051回采工作面区域内不会遇见断层、陷落柱等大的地质构造带，但会遇见小的褶曲，局部存在煤层变薄现象，对该采面的安全生产不会有大的影响。 4

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0-20-30-4-50263.04-联络巷水仓mm6.82m8.2见底mm6.82m81.2见底mm6.82m82.2见底 仓 水 mm6.824m3见底60m3m.688.32m5-2.3见底mm68.26m3见底mm68.27m2.3见底mm6.82m89.2见底3m5m47.8.62m93-3.3见底mm98.2m081.2见底面图质剖00m8m3m15.12见底101:风巷地mm86.2m251.2见底51比例：10-11二mm86.23m12见底mm66m.142m11见底m651m8m.61.07m68m4.2463-61贯通点1mm7m15m.m.7171.01度071大厚mmm66m.671.01底最671377m.mm岩，破m175113..-108811炭质泥mm682m1揭露底板681顶板mm62.391mm102.3m6.20见底m602m1见底4m2.46m4.103m1-62.1见底切眼0-20-30-40-50000000-60-7-8-9-1-20-30-4-5-60-70-80408.77T-m68.92见水见底2m.5未巷底8机7mT-处01米机5m见3.m0见水底2m8.5未见m见水底0m35.6未见m处6米.2底mm02底4.7见5m见4.4m63.m67底机7.mT-7见05m处6米.2底mm05底6.7见4m见4.mm05底7.7见处m米6.2底m0m87底.5m见7见4.16°mm089.7见底m处6米.250m23底.机47m4底mT-.07见012m见4.m2m21底.18见处mmm28底剖面图米6.2底2.17见0009m见3.140.3机m7T-m见水72m34未见底预计1m3眼地质1:1m6处.米2底mm284m4.1.7见底351切比例：5m见3.mm7m3.553.17见底-110m17面图m0m63m0017见底7二处.米2底76.7m见机巷剖:102m机73T-2.051992-11比例：1.2机17T-二mm6底7m处717见米.2底m见mm658.16见底2.0处m米7.m020见底2m3.4底m见m0见底1.31m28.39m238m时.临27T-处6.见底米2mm底062.23m见0.8m0见底3m26.49m033.2机7T-m0m43处2见底米底m6.m见20.4mm07底5.23见m4mm处.056.米223见底0.2m底破m6m762.1见底m处5米.20.1mmm66底8.231见底9m73破.0机7T-12°mm619.22见底m6.处2米板底mm640.32见底露揭mm631m33见底板底mm36.23见底3口巷露揭切m风1切眼33m633000-60-70-80-9-20-30-40-50-6-7-80-100 表2-1 二

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-11051综采工作面地质构造情况

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第四节 水文地质及其它

一、水文地质情况分析

工作面水文地质类型为中等型，属带压开采工作面，寒灰水最大水头压力在2.3Mpa,为工作面间接充水水源；太原组下段灰岩含水层最大水头压力1.5 Mpa,为工作面间接充水水源;太原组上段灰岩含水层最大水头压力0.4 Mpa, 为工作面直接充水水源；二1煤层顶板山西组砂岩含水层为工作面直接充水水源。 （一）、老空水情况

该工作面上部为二1-11031、二1-11032及二1-11013采空区，二1-11031及二

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-11032采面于2010年10月前回采结束。二1-11013采面为以上两个工作面的残采

工作面，于2013年5月开始，2013年10月回采结束。根据二1-11013工作面掘进期间探放水钻孔及二1-11013采面回采期间揭露情况，且根据二1-11051风巷采空区3个密闭放水管观测，1号、3号密闭均无水，2号密闭受顶板砂岩水影响，约有3m3/h。

综上所述，二1-11051采面回采期间不受上部老空水影响。 （二）、底板含水层情况

由矿井总工程师组织专业技术人员编制了《二1-11051采煤工作面底板注浆加固设计》并报集团公司审批。加固目的为充填导水通道、加固隔水层、改造含水层，从而切断二1煤层底板各含水层之间的水力联系、降低和减弱含水层的富水性，增强隔水层抗水压能力。注浆钻孔落底层位为L1-L3灰岩底界面以下2m（即进入铝土隔水层2m），加固、改造层位为L1-3以上及L7-8以下各隔水层及含水层。2014年6月开始对其底板注浆改造，注浆加固期间矿井地测科设专人对打钻及注浆加固进行监督检查，每一钻孔开孔均由矿井地测科现场标定钻孔参数，以后进行动态管理，钻孔结束时由地测科组织矿井有关业务科室进行联合验收，有效保证了注浆加固质量；历经7个月，于2015年元月底注浆加固工作结束，共施工8个钻场，16个钻孔，累计钻探进尺共计1205.75m，累计注浆量17.6吨。 （三）、工作面突水危险性计算

计算突水系数时分不考虑和考虑工作面采动对煤层底板的破坏两种情况进行。

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1、如不考虑工作面采动对煤层底板的破坏,则采用下式计算：

T=P/M 其中：

T—煤层底板突水系数，MPa/m；

M—隔水层厚度，（垂直煤层底板的法线距离）m； P—隔水层底板承受水压，MPa；

利用上面的公式，通过计算，各钻孔附近寒灰突水系数最大值为0.032Mpa/m； L1-L3灰突水系数最大值为0.030Mpa/m，小于《煤矿防治水规定》中突水系数危险值（0.06MPa/m），说明底板注浆加固和疏放水起到了很好的效果。

2、如考虑工作面采动对煤层底板的破坏，则采用下式计算：

T=P/（M-Cp） 式中：

T—煤层底板突水系数，MPa/m；

M—隔水层厚度，（垂直煤层底板的法线距离）m； Cp--采动对煤层底板的破坏深度，m； P—隔水层底板承受水压，MPa；

考虑采动破坏计算得到各孔附近区域寒灰突水系数最大为0.044Mpa/m；L1-L3灰突水系数最大值为0.045Mpa/m，小于《煤矿防治水规定》中突水系数危险值（0.06MPa/m），说明底板注浆加固和疏放水起到了很好的效果。 二、防治水措施

（一）、加大矿井各放水孔的放水量，将寒灰水位值降低至安全回采值以下。 （二）、针对二1-11051采面L7-L8灰岩含水层进行疏放，异常区L1-L3灰岩进行加固处理。

（三）、加大二1-11051采面排水系统建设，确保排水能力不低于240m3/h,保证排水系统、供电系统完好可靠。

（四）、加强水文预测预报工作，发现异常立即停止生产，采取可靠措施后，方可恢复生产。

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（五）、施工单位每班安排专人负责清挖水沟并检查排水系统，保证排水畅通，采面涌水能够自流至水仓。

（六）、现场施工人员发现有透水预兆等异常情况时，立即停止作业，报告矿调度室。情况紧急的立即停止作业，组织人员撤离到安全地点，然后报告矿调度室，通知受水害威胁区域的人员撤离。

（七）、二1-11051采面回采前，对采面机巷及矿井排水系统进行一次联合排水试验，并对矿井-120及+90主水仓进行清淤。 三、影响回采其它地质情况

（一）、瓦斯：机巷测定瓦斯含量为2.38m3/t，回采期间该区域预计瓦斯涌出量参考11041采面回采期间平均绝对瓦斯涌出量，取7 m3/min，属煤与瓦斯突出区域。

（二）、地压：该回采工作面不受冲击地压影响。

（三）、煤尘爆炸和自燃发火：根据2009年8月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心鉴定；二1煤层煤尘具有爆炸性，爆炸指数为14.89%；二1煤层属不易自燃煤层。但在回采期间必须制定防止煤尘爆炸措施。 四、工作面生产能力分析

根据采面地质条件和运输能力，预计采面每3个小班完成一个打钻、割煤循环进尺，即每3个小班割煤3刀，工作面生产能力Q（t∕d）。计算：Q=n2l2s2h2r2c。

式中：n-日循环个数3个； l-工作面采长，取150m； s-循环进度，取0.6m； h-采高，取3m；

r-煤体容重，取1.4t∕m3； 正规循环率，取95%。

Q=3315030.63331.4395%=1077t∕d 即：工作面日生产能力为1077t∕d

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五、储量及服务年限

（一）、圈定储量 = 长3宽3煤厚3容重

=15631503331.4 ≈ 100000（t） （二）、服务年限：

按照月推进度计算：

可采推进长度/设计月推进度=156m/54m=2.9个月 按照月产量计算：

圈定储量/月产量=100000t/1077t330d≈3个月

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第三章 采煤方法

第一节 采煤工作面巷道布置

该工作面按走向长臂布置，共布置四条巷道：从上至下依次为二1-11051风巷、

二1-11051中间低抽巷、二1-11051机巷、二1-11051机巷低抽巷。

下山带下山下道图 例风 门

图3-1 二1-11051综采工作面巷道布置示意图

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皮回轨风二1-11051综采工作面巷道布置示意图栅栏永久密闭密 闭山《二1-11051综采工作面作业规程》

第二节 采煤工艺及顶板管理

一、采煤方法概述 （一）、采煤方法

采用走向长壁后退式采煤方法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。 （二）、采高的确定

该采面煤层厚度在1.6m-10.8m之间，平均为6m，第一分层开采3.0m，支架适应高度1.8m-3.8m，原则上见顶留底回采，采高不超过3.2±0.2m。 （三）、工艺流程

采面施工瓦斯释放钻孔、联管抽放、煤层注水，经区域验证不超标，允许割煤回采；割煤、装煤→运煤→铺网→移架→推移输送机。 二、回采工艺 （一）落煤

1、落煤机械：采用MG300/730型双滚筒采煤机。 2、割煤方式：双向割煤，前顶后底。 3、进刀方式：端头斜切进刀。 4、进刀工序：（见图3-2）

（1）采煤机运行到下端头时，上部的支架已拉完，输送机已推完，同时落下前滚筒割底煤，后滚筒升起割顶煤，采煤机向上牵引。 （2）采煤机上行切入煤壁，直到后滚筒吃满刀为止。

（3）拉下部支架支护顶板，推移输送机，使采面支架输送机各成一条直线。弯曲段长度不少于15m。

（4）采煤机升后滚筒割顶煤，降前滚筒割底煤，然后采煤机下行割机头三角煤。 （5）割透机头后调换滚筒，并换向上牵引，正常割煤至机尾。 （6）上端头进刀同下端头进刀方式一样，端头进刀长度不小于25m。

5、工作面跟据现场地质条件遇到地质变化情况，局部地段需要打眼爆破时按11051工作面回采期间制定的《爆破专项安全技术措施》执行： （二）装煤

借助采煤机滚筒叶片旋转把煤甩到运输机内，在采煤机运行和采面输送机推移

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《二1-11051综采工作面作业规程》

过程中完成装煤，必要时人工清浮煤，装入输送机。

（三）运煤

采面采用SGZ-764/50型输送机，机巷使用SJB-630/75型转载机和DSJ-80/35/2375型胶带输送机运煤。（见图3-3）

（四）移架

采用本架操作方式，煤机割煤后，支架工分段移架，移架推拉千斤顶借助输送机为支点来完成。

（五）推移输送机

推移输送机由支架推移千斤顶来完成，以支架为支点，推移输送机至煤墙，推输送机与移架距离保持在15m，刮板输送机的弯曲段长度不小于15m。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

二1-11051综采工作面设备布置及斜切进刀示意图机煤MG300/730-WD采巷风械机煤落设备架支压液安装机煤采布置机机送输机载转车列备设关开巷机示意图械采煤（a）起始机进（b）斜切并移输送机落刀设煤（c）割三角煤计说（d）开始正常割煤明装煤采面运煤机巷内机送输到甩煤把转旋片叶筒滚的机煤靠煤的下割机煤采机送输板SGZ-764/500刮机载SJB-630/75转

图3-2 二1-11051综采工作面设备布置及斜切进刀示意图

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《二1-11051综采工作面作业规程》

图3-3 二1-11051综采工作面设备布置图

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三、顶板管理 （一）顶板分类

二1煤层直接顶板以炭质泥岩，砂质泥岩为主，局部相变为细-中粒砂岩，薄层状，具水平层理，厚度3～12m，平均厚5m，属于较不稳定顶板，不易于管理；其上为大占砂岩老顶，中细粒长石岩屑石英砂岩，厚度一般1～13m平均厚11m，属于稳定顶板，易于管理；局部存在伪顶，随采动垮落。直接顶为中等稳定Ⅱ类，老顶为I级，周期来压明显。伪顶炭质泥岩，最厚0.1-0.2m，属典型的复合顶板。按8倍采高顶板岩层为直接顶和基本顶，根据砌体梁理论分析，老顶已进入裂隙带，因此老顶对采面构成的威胁不大。综上所述，支架主要支护直接顶岩石重量。 （二）支架选择及验算

1、每组支架工作时顶板载荷

Q=KHFY=833.03632.539.83103=3440KN

式中：Q--顶板载荷，KN；

K--岩石厚度系数，K=8； H--采高 取最大采高，H=3.0m； F--顶梁面积，F=6m2；

Y--岩石平均容重，Y=2.539.83103N/m3。

根据我矿现有设备，选取ZY5000-18/38型支架，根据该支架的设计技术特征可知支架的工作阻力P为5000KN。

由于P＞Q，所以该支架满足顶板载荷要求。

2、根据质量标准化要求和结合我矿二1煤层的实际情况，液压支架的初撑力P1

不低于规定值的80%，所以支架的初撑力为P0。

P0=P1380%=3866380%=3093KN

3、底板比压验算

二1煤层底板允许比压为0.9～2.5MPa，ZY5000-18/38型支架对底板的比压为1.493MPa。

支架工作时产生的底板比压小于等于底板容许比压，即

qc?Pm?qzST=1.493 MPa

式中：qc—支架达到额定工作阻力时对底板产生的底板比压，MPa；

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《二1-11051综采工作面作业规程》

Pm—支架额定工作阻力，MN；5.6MN ST—支架底座面积，㎡；3.75㎡； 故支架对二1煤层底板适应。 （三）支护形式及管理

1、支护形式：采面采用ZY5000-18/38型液压支架101组支护顶板，如图3-4所示。

2、局部巷道支护形式：风巷和机巷局部断面示意图分别如图3-5和图3-6所示。 3、采面顶板管理方法：采面采用全部陷落法管理顶板，最大控顶距为4600mm，最小控顶距为4m，放顶步距为0.6m，移架后，顶板自行垮落充填采空区，如图3-7所示。

（四）顶板状况对生产的影响

工作面伪顶为砂质泥岩，伪顶厚0.1-0.2m，割煤和拉架时易垮落，对回采有一定的影响，必须及时打开护帮板支护和带压移架。 （五）超前缺口与端头支护

1、超前缺口：由于上下端头是锚网索或U型钢棚子支护，顶板较好，煤机可以直接割透，所以暂且不做上下超前缺口。如若采面随倾角的变化而导致采长变化或顶板破碎需要做超前缺口时，再另行编制专项安全技术措施。 2、上下端头支护

（1）工作面下端头：用DW-2.8或DW-3.15m单体柱配一对长4mπ型钢大梁，保证机头两边都有单体柱支撑，迈步前移，迈步距为1.2m，过机头时要保持一梁两柱，过后及时补齐柱，保证大梁一梁四柱，大梁与第一组支架顶梁下侧 的距离保持在300mm-500mm，两根大梁相距100mm（倾向）并排架设，单体柱初撑力不低于90KN 。 （2）工作面上端头：用DW-2.8或DW-3.15m单体柱配至少一对长4mπ型钢大梁，安全保证上端头支护，具体操作要求同下端头支护相同（根据采长变化增加端头支护）。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

图3-4 二1-11051综采工作面支护示意图

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《二1-11051综采工作面作业规程》

监测线照明线电话线抽放管巷中抽放管下信号电缆低压电缆上帮轨中供水管风 管帮轨 道排水沟监测线照明线巷中抽放管下电话线抽放管信号电缆低压电缆上帮轨中供水管风 管帮

图3-5 二1-11051综采工作面风巷局部断面示意图

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1800mm轨 道排水沟风巷局部断面示意图《二1-11051综采工作面作业规程》

监测线照明线电话线信号电缆低压电缆巷抽放管下动力电缆上中进液管帮回液管帮轨压风管中供水管皮 带 车轨 道排水沟巷监测线照明线电话线信号电缆低压电缆动力电缆下中抽放管上上帮1800mm进液管帮帮回液管轨压风管中供水管皮 带 车轨 道排水沟机巷局部断面示意图

图3-6 二1-11051综采工作面机巷局部断面示意图

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《二1-11051综采工作面作业规程》

4.6m4.0m0.6m最大控顶距示意图单位：m4.0m最小控顶距示意图单位：mZY5000-18/38型液压支架

图3-7 二1-11051综采工作面控顶距示意图

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《二1-11051综采工作面作业规程》

四、两巷超前支护 （一）、机巷

1、巷道采用锚网支护段：用DW－2.8或DW－3.15m单体柱配合HDJA－1200型铰接顶梁架双排走向超前支护，下帮打设一排，距转载机机身不小于0.2-0.3m，上帮打设一排紧靠上帮和转载机机身之间留有不小于0.8m的行人通道，自煤壁向外超前支护长度10m内双排，10m-20m内单排。

2、巷道在锚网支护的基础上加套拱型棚支护段：距工作面煤壁5-10m范围内替棚，替棚范围内先在相邻两架拱形棚中间用3m圆木或（两根2m长U型钢）配合DW－2.8或DW－3.15m单体柱加套梯形棚子（一梁两柱），然后回撤出原拱形棚。替棚向外用DW－2.8或DW－3.15m单体柱沿走向在拱形棚靠上帮打好点柱，替棚范围内双排超前支护长度不少于10m，自替棚向外单排超前支护长度不少于10m。 （二）、风巷

1、巷道采用锚网支护段：用DW－2.8或DW－3.15m单体柱配合HDJA－1200型铰接顶梁架双排走向超前支护，上帮打设一排，下帮打设一排，自煤壁向外超前支护长度10m内双排，10m-20m内单排。施工现场遇顶板破碎时，自煤壁向外10m范围内再架设中排超前支护，中排超前支护和上帮一排超前支护之间留有不小于0.8m的行人通道。

2、巷道采用拱型棚支护段：距工作面煤壁5-10m范围内替棚，替棚范围内先在相邻两架拱形棚中间用3m圆木或（两根2m长U型钢）配合DW－2.8或DW－3.15m单体柱打设梯形棚子（一梁两柱），然后回撤出原拱形棚。替棚向外用DW－2.8或DW－3.15m单体柱沿走向在拱形棚下帮打好点柱，替棚范围内双排超前支护长度不少于10m，自替棚向外单排超前支护长度不少于10m。

3、在风机巷切顶线处打一排密集柱，柱间距为500mm。上下出口老塘侧回柱放顶班班和切顶线回齐，上下出口高度保持在1.8m以上，行人侧宽度不少于800mm，保证上下出口安全畅通。

4、锚网支护段架设超前支护安全注意事项：

（1）架设超前支护时，至少三人配合作业。较高处使用好梯子。架设好的单体柱要及时拴结防倒绳或防倒铁链。

（2）架设前要认真执行敲帮问顶制度，有片帮掉碴或冒顶危险处要采取背顶、打点柱、打戗棚等措施进行处理。冒顶漏空处要用木料刹实背严，严禁空顶作业。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

在顶板破碎处、离层处、凹凸不平处，在圆木或（U型钢）梁上用大板等木料背实。

5、锚网支护的基础上加套拱型棚支护段或拱型棚支护段架设超前支护方法及安全注意事项：

（1）替棚前要备足所用支护材料及锹、镐等工具。

（2）认真执行敲帮问顶制度，挑掉浮矸活石，有片帮掉碴或冒顶危险处要根据现场情况采取背顶、打点柱、打戗棚等措施将顶帮维护好，防止在作业过程中发生冒顶、片帮、掉碴伤人事故。

（3）清理附近杂物，找好退路，在替棚段内按超前支护要求由里向外逐架进行作业，圆木或（U型钢）梁和单体柱与巷道顶帮之间用木料刹实背严，单体柱要升紧打牢，距圆木或（U型钢）梁端100mm，并用10#铁丝进行防倒。

（4）架设2m长U型钢梁时，根据施工现场，先架设上层一根，一梁二柱，再架设下层一根，一梁二柱。中间重叠处使用2-3副配套的卡缆进行固定牢固，最后去掉中间两根单体柱使U型钢棚成为一梁二柱。

（5）在原拱形棚梁上打上适合高度的临时支柱，拆掉拱形棚，拆卸前可提前用松动剂对卡缆螺栓进行润滑松动，拆卸卡缆时，作业人员必须站在安全处，身体严禁正对卡缆，以防卡缆受压崩出伤人，然后对拱形棚棚腿进行松动、回撤，接着去掉拱形棚棚梁所打临时支柱回撤棚梁，回撤梁腿时作业人员应站在支架完整牢固处。回撤棚梁时，必须2-3人扶好拱形棚梁，一人慢慢卸载临时支柱，将棚梁落下。棚梁及棚腿回出后及时运到指定地点码放整齐。

（6）回撤棚腿时，采用人工软回或回柱绞车拉移的方法。 （7）替棚过程中，严禁与替棚作业无关人员通过作业地点。 （8）替棚段内巷道高度不低于1.8m，通风断面要满足相关要求。

（9）替棚时，应坚持先支后拆的原则，保证巷道支护安全的情况下，进行替棚，及时检查作业地点附近支架的完好情况，对原有棚子进行加固，严禁空顶作业。 （10）替棚工作必须由专人负责，不得少于3-4人协同作业，较高处必须架设作业平台，作业平台必须牢靠稳当。

（11）替棚后，按两巷超前支护要求架设走向托棚。

（12）替棚后，替棚段内拱形棚下帮和工作面最后一架上帮之间形成的三角区内必须根据现场情况采取打点柱或打托棚等措施将帮顶刹实背严。 （13）替棚过程中，严禁拉移机尾10架支架。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

（14）架设超前支护过程中，必须采取有效措施对作业区域内拱形棚卡缆进行防护，严防卡缆受压崩出伤人。

（15）替棚回出的U型棚梁和棚腿必须2-3人以上协调配合，人工抬运到指定地点码放整齐。

（16）使用回柱绞车要求：

a 回撤前，必须检查绞车、钢丝绳、钩头是否完好，压戗柱是否齐全牢靠，发现隐患必须及时处理完毕。

b 回撤前，班组长要对回撤地点附近支架的完好情况进行检查，对隐患支架先进行加固，再进行回撤。

c 回撤前，必须将原拱形棚下面的电缆、水管等设备设施及时外移或吊挂，进行妥善处理。

d 绞车司机、把钩工、信号工必须固定上岗。

e 绞车司机、把钩工、信号工必须分工明确，并由班组长统一协调指挥，传递信号必须用打点，信号设定为“一停、二开、三倒车”，严禁使用晃灯、喊话代替打点。

f 绞车开动前，把钩工必须清理绳道人员，严禁绳道及断绳甩钩范围内有人员停留，然后躲到安全处。钩头用40T链条，链条用40T链环及M20375mm螺栓联接，螺丝必须上紧，钩头必须拴设牢固，钩头与U型钢接触处必须加垫木料或皮子，防止打滑或摩擦产生火花，拴钩头时必须设专人观山。

g 绳道障碍物应清理干净，防止钢丝绳摩擦周围物体，需要变向时要使用导向平轮，导向平轮必须挂设牢靠。

h 绞车司机开车前必须检查压戗柱情况，先处理隐患再开车，操作时精力要集中，听准信号，等拴好钩头后，先蹬紧绳，人员躲至安全处再开车，绞车负荷异常增大时，应立即停车，查明原因进行处理，防止断绳甩钩，棚腿钻底严重时，要先挖腿窝，然后再进行回撤，严禁强拉硬拽。

6、风机巷超前支护质量要求：

（1）两巷超前支护长度自工作面煤壁以外符合上述支护要求，高度不低于1.8m，留有不少于0.8m以上的人行道，支柱初撑力不少于50KN（6.4Mpa),巷道内无浮矸和杂物，对多余的物料和柱梁及时外运到指定地点码放整齐，并对压破和撕烂的顶网和帮网及时用10#铁丝连接牢靠。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

（2）两巷超前支护采用拉线打柱，其偏差不超过±100mm。柱阀朝工作面推进方向，注液孔朝采空区，手提把朝工作面推进方向。

（3）单体柱打在金属铰接顶梁中前方采用正悬臂方法，打设一致，单体柱必须穿铁柱鞋，单体柱打设迎山有力，初撑力不低于50KN，并及时拴绑防倒链,铰接顶梁必须全部铰接，严禁断开，顶梁与圆木或（U型钢）接触处加垫木料或皮子防滑。如果长度不够架设铰接顶梁，要采取打点柱或打托棚控制顶板。 （4）顶帮必须刹实背严。

（5）巷道断面和压力发生变化时，套棚和替棚所用单体柱和梁规格必须满足顶板支护强度要求。

（6）顶板破碎、压力大或者空顶面积较大，上述超前支护不能满足支护要求时，要及时采取打点柱或架棚等措施加强支护。 五、支护质量与顶板动态监测 （一）、液压支架支护质量标准

1、支架必须编号管理，移架时必须拉线移架，确保支架成一直线，其直线偏差不超过±50mm。

2、支架垂直于顶底板，歪斜小于±5°。

3、支架顶梁与顶板平行支设，最大仰俯角小于7°。

4、相邻支架间不能有明显错茬，不超过相邻支架顶梁的侧护板高度的三分之二，支架不挤不咬，不歪不倒，架间空隙小于200mm。

5、支架的初撑力不低于3093KN，端面距≤340mm。 （二）、单体液压支柱支护质量标准

1、支柱初撑力：不低于50KN（6.4Mpa)。

2、支柱要打成直线，其偏差不超过±100mm，三用阀注液孔朝向采空区侧，手提把朝向工作面推进方向，并有防倒措施。 （三）、顶板动态监测

1、工作面采用YHY60型液压支架压力表对采面顶板压力进行监测。

2、采面压力表安装及监测方法：每10架安装一块压力表，共计11块，分别为支架号：1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、101，安装压力表的支架的上下立柱高压腔用φ10mm高压油管与压力表进行连接，用于监测支架工作阻力。

3、监测质量及要求：

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《二1-11051综采工作面作业规程》

（1）有支架检修工负责维护监测系统。

（2）监测数据由验收员采集，然后交地面进行人工分析处理。 （3) 数据采集时间为每天一次，初采初放期间可每班取一次数据。 （4）所有人员要爱护压力表，发现问题及时有支架检修工处理。 六、采面所需支护材料及备用物料的数量 （一）、备用材料数量见表3-1。

序号 1 2 3 名称 半圆木 圆木 柱鞋 表3-1 备用材料数量 规格(型号)mm 1/2?18032400 ?18033000 30033003300 数量 200块 100根 300块 （二）、支护材料见表3-2。 表3-2 支护材料数量

序号 1 2 3 4 5 6 名称 液压支架 单体液压支柱 单体液压支柱 单体液压支柱 单体液压支柱 铰接顶梁(双销) 规格(型号)mm ZY5000-18/38 DZ-2.2 DZ-2.5 DW -2.8 DW-3.15 HDJA-1200 数量 101架 20棵 50棵（含10%备用） 100棵（含10%备用） 50棵（含10%备用） 100棵（含10%备用） 1、备用材料位置：风巷距采面位置50-100m外一侧（不准设在人行道）巷道较宽的地方。

2、备用材料管理

（1）使用的单体柱备用不少于30棵，型号分别为DW–2.2、DW–2.5、DW–2.8、DW–3.15m；两根3.6mπ型梁。

（2）所有单体柱、铰接梁在备用地点分别码放整齐；金属铰接梁码放成方形；单体柱沿巷道下帮立放，长度不得超过5m，单体柱手提环内用旧钢丝绳串联拴结，各类型号分类码放，并悬挂标识牌，不准混放。 （3）其他备用物料必须分类码放，并悬挂标识牌。

（4）每班清点各种物料数量（分类），写清型号、位置、数量，填写在验收单上；及时汇报到队值班人员。

（5）备用材料使用后要及时补齐，保证材料的数量符合要求。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

第四章 安全生产系统

第一节 运输系统

一、运煤系统

工作面运输机→机巷转载机→机巷胶带输送机→溜煤眼→皮带下山→上仓皮带→主井底煤仓→地面，如图4-1所示。 二、运料系统

地面→副井→+90大巷→-轨道下山→ 二1-11051风片→二1-11051风巷→采煤工作面，如图4-1所示。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

下带下山下图 例山皮回风轨道山风门

图4-1 二1-11051综采工作面运输系统示意图

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二1-11051综采工作面运输系统示意图《二1-11051综采工作面作业规程》

第二节 通风系统

一、通风系统路线（见图4-2-1、4-2-2） （一）、初采初放前:

1、二1-11051机巷低抽巷通风路线

主副井→轨道下山→二1-11051机片→二1-11051机巷低抽巷→二1-11051风巷 2、二1-11051采面通风路线

新鲜风→主副井→+90平台→轨道下山、皮带下山→二1-11051机巷（机片）→二1-11051采面→二1-11051风巷→二1-11051风巷专回→回风下山→回风井→地面 （二）、回采期间：

1、二1-11051采面新鲜风流路线：

新鲜风→主副井→+90平台→轨道下山、皮带下山→二1-11051机巷→二1-11051采面

二1-11051采面乏风风流路线：

二1-11051风巷→二1-11051风巷专回→回风下山→回风井→地面

2、回采期间在二1-11051切眼低抽巷与二1-11051采面层间距≥5m处构筑一道永久密闭墙，在切眼底抽巷上口用煤粉进行充填，在机巷低抽巷口处打设一道栅栏。 二、风量计算

二1-1105工作面实际需风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、同时作业人数以及爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

（一）采煤工作面按气象条件确定需风量，其计算公式为： Q采= 60370%2S2V采2k采高2k采面长 (m3／min) =60370%212.0421.121.221.1 =735 m3/min

式中:

Q采— 采煤工作面需风量,m3／min；

S— 采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；

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《二1-11051综采工作面作业规程》

采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；采面最大控顶距有效宽度4.6m，最小控顶距有效宽度4m，采面有效高度2.8m。平均断面积（4.6+4）32.8÷2＝12.04m2。取12.04 m2；

V采— 采煤工作面的风速，按采煤工作面风流的温度从表3 中选取，m/s；取1.1 k采高— 采煤工作面采高调整系数，具体取值见表1； 取1.2 k采面长— 采煤工作面长度调整系数，具体取值见表2； 取1.1 70% — 有效通风断面系数； 60 — 为单位换算产生的系数。

表1 K采高—回采工作面采高调整系数

采 高（m） 系数(K采高) 表2 K采面长 —回采工作面长度调整系数

回采工作面长度(m) <80 80～120 120～150 150～180 >180 1.1 1.2 1.3～1.4 <2.0 1.0 2.0～2.5 1.1 2.5以上或放顶煤 1.2 长度调整系数(K采面长) 0.9 1.0 表3 V采—回采工作面气温与对应适宜风速

回采工作面空气温度/0C <20 20～23 23～26 26～28 28～30 采煤工作面风速 V采（m/s） 1.0 1.0～1.5 1.5～1.8 1.8～2.5 2.5～3.0 备注：采煤工作面温度测点，应选择在工作面距回风巷15m处的风流中。

（二）、按照瓦斯涌出量计算需风量（抽采瓦斯的矿井，应按抽采瓦斯后煤层的瓦斯涌出量计算风量）

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《二1-11051综采工作面作业规程》

Q采 = 1252q采2KCH4(m3/min) =1252721.5 =1313 m3/min

式中：

Q采 — 回采工作面实际需风量，m3/min；

q采— 回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，m3/min；参考11041采面回采期间平均绝对瓦斯涌出量， 取7 m3/min；

KCH4 — 采面瓦斯涌出不均衡通风系数(正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。取1.5；

125 — 回采工作面回风流中的瓦斯浓度不应超过0.8%的换算系数。 （三）、按照二氧化碳涌出量计算需风量

Q采 = 672q采2KCO2(m3/min) = 6720.821.5 = 81m3/min

式中：

q采— 采煤工作面回风巷风流中绝对二氧化碳涌出平均量，m3/min；取0.8； KCO2— 采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1 个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；取1.5； 67— 按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5％的换算系数。 （四）、按炸药量计算

Q采≥ 10A

1313m3/min＞300m3/min

A— 采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；取30 kg 10— 每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min。 （五）、按工作人员数量验算： Q采≥ 4N (m3／min)

1313m3/min＞116m3/min 式中：

N— 采煤工作面同时工作的最多人数，人；取29；（因4点生产班风巷有运料工）。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

4— 每人需风量，m3/min。 （六）、按风速验算：

6O30.25S

181m3／min <1313m3／min <2890m3／min式中： S——工作面平均断面积，12.04m2。 应验算风量符合要求

因此，二1-11051采面需风量为1313m3/min，实际配风量在1313m3/min以上。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

下带下山下图 例山皮回风轨道山永久风门二1-11051综采工作面初采初放前 通风系统示意图

图4-2-1 二1-11051综采工作面初采初放前通风系统示意图

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《二1-11051综采工作面作业规程》

下带下山下图 例山皮回风轨道山永久风门

图4-2-2 二1-11051综采工作面回采期间通风系统示意图

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二1-11051综采工作面回采期间 通风系统示意图《二1-11051综采工作面作业规程》

第三节 供电系统

一、电源及负荷情况

本次设计二1-11051综采设备列车布置在机巷运输轨道上，电源拟从-60采区变电所引一趟高压电缆至二1-11051机巷高压配电点，经移动变电站向各综采设备供电（见供电系统图和设备配置表图4-3、表4-1）。 （一）、主要设备技术特征：

1、采煤机： MG300/730-WD

截割电机： 23300KW 工作电压 1140V 额定电流： 23177A

牵引电机： 2350KW 工作电压 380V 调高电机： 30KW 工作电压 1140V 2、工作面运输机： SGZ-764/500 配套电机： 23250KW 工作电压： 1140V 额定电流： 23150A 3、机巷转载机： SGB-630/75 驱动电机： 75KW 工作电压： 660V 额定电流： 86A

4、胶带输送机： DSJ-80/20/2375 配套电机： 2375KW 工作电压： 660V 额定电流： 2386A 5、乳化液泵型号：BRW-400/31.5 配套电机： 250KW 工作电压： 1140V 额定电流： 150A 6、乳化液泵型号：BRW-125/31.5 配套电机：125KW 工作电压：1140V 额定电流：88A

7、照明信号综合保护装置：ZBZ-4（2.5）/1140V 额定容量：4KVA 工作面照明采用LED型防爆照明灯。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

二、供电系统设计

（一）、工作面负荷分组：

采煤机及2台BRW-400/31.5型乳化泵（一用一备）由1#移动变电站供电。2#移动变电站供运输机、2台BRW-400/31.5型乳化泵（一用一备）、1台BRW-125/31.5型乳化泵、采面照明等。转载机采用机巷660V供电系统。 （二）、变压器的选择： 1、1#移动变电站选型计算： ST=Kde3∑PN/Cosφ可得： 式中ST——变压器计算容量，KVA； Kde——用电设备需用系数；

∑PN——由变压器供电的用电设备额定功率之和，KW； Cosφ——加权平均功率因数，取0.7； 由∑PN＝730+250=980KW

需用系数按一定顺序起动的机械化采煤工作面按： Kde=0.4+0.6PN.max/∑PN Kde＝0.4＋0.63730/980＝0.84

代入公式： ST=Kde3∑PN/Cosφ ＝0.843980/0.7 ＝1176KVA

因此选用一台KbSgZY-1250/6型移动变电站满足要求。 2、2#移动变电站选型计算（公式中的字母含义同上）： ST=Kde3∑PN/Cosφ可得： 已知Cosφ＝0.7，

∑PN＝23250＋250+250+125＝1125KW

需用系数按一定顺序起动的机械化采煤工作面按： Kde=0.4+0.6PN.max/∑PN Kde＝0.4＋0.63500/1125＝0.67 代入公式：

ST=Kde3∑PN/Cosφ ＝0.6731125/0.7 ＝1076KVA

因此选用一台KBSGZY-1250/6型移动变电站能满足要求。 （三）、开关选择：

1、根据工作电压等级选开关型号：

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《二1-11051综采工作面作业规程》

采煤机、采面运输机额定工作电压为1140V，开关分别选用QJZ-500/1140矿用真空电磁启动器。

乳化泵额定工作电压1140V，可选QBZ-200/1140矿用真空电磁启动器。 分别在1#、2#移动变电站低压侧设置KBZ-630/1140型馈电开关作为各支路分断开关。

分别在各支路乳化泵开关前设置KBZ-400型馈电开关作为乳化泵开关的分断开关。

2、根据设备工作电流进行开关容量及开关整定校验： 开关的额定电流应大于电机长时工作电流，即Ie≥Ig 工作面采煤机、运输机、乳化泵的工作电压为1140V，则： 采煤机截割电机、调高泵电机工作电流： Ie＝Pe31000/√33Ue3Cosφ

＝（300+300+30）31000/√33114030.7 =455.8A

可选QJR-500真空软启动器，过载整定为480A。 运输机工作电流：

Ie＝Pe31000/√33Ue3Cosφ ＝50031000/√33114030.7 =361.75A

可选QJZ-500真空软启动器，过载整定为365A。 BRW-400/31.5型乳化液泵工作电流： Ie＝Pe31000/√33Ue3Cosφ ＝25031000/√33114030.7 =180.87A 过载整定为182A

BRW-125/31.5型乳化液泵工作电流： Ie＝Pe31000/√33Ue3Cosφ ＝12531000/√33114030.7 =90.4A 过载整定为92A （四）、电缆选择： 1、电缆长度的确定：

-60水平变电所至11051机巷移动变电站MYPTJ-3.6/6型矿用高压移动屏蔽监视型橡套软电缆长度为

L=KinLto=1.053（180+370-20-150）=350m

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《二1-11051综采工作面作业规程》

其中：-60水平变电所至11051机巷口的距离为180m，11051机巷全长370m，1#、2#移动变电站至工作面的距离为150m 2、高压电缆截面的确定 设备总负荷最大长时工作电流为 Ica=Kde∑PN3103/√3Uecos￠ =0.683173031000/√33600030.7 =161.7A

查表知50mm2载流量173A，所以选用一趟MYPTJ-3.6/6-50+3335/3+332.5型 矿用高压移动屏蔽监视型橡套软电缆由-60水平变电所向1#、2#移动变电站供电。 3、低压干线电缆的选择： 1#移动变电站负方线选择： Ica=Kde∑PN3103/√3Uecos￠

=0.83(730+250)31000/√33114030.7 =567.2A

选MYP-3395+1335 mm2电缆两趟去煤机机开关供电，查表载流量260A（两趟载流量为520A），选MYP-3370+1335 mm2电缆一趟去乳化泵开关供电，查表载流量215A，满足要求。

2#移动变电站负方线选择： Ica=Kde∑PN3103/√3Uecos￠

=0.83(500+250)3103/√33114030.7 =434.1A

选MYP-3395+1335mm2型电缆两趟供电满足要求，查表载流量351A，选MYP-3370+1335 mm2电缆一趟去乳化泵开关供电，查表载流量215A，满足要求。 机巷运输设备电缆选择: a 机巷一部皮带机

Ica=Kde∑PN3103/√3Uecos￠ =0.8323753103/√3366030.7 =150A

查表知50mm2电缆长时允许载流量173A，满足要求。 b机巷干线电缆

Ica=Kde∑PN3103/√3Uecos￠

=0.83(55+75+75+75)3103/√3366030.7 =259.94A

选用MY3395+1335mm2电缆载流量260A，满足要求。 （五）、-60采区变电所高低压开关整定计算

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《二1-11051综采工作面作业规程》

1、-60采区变电所机巷KBZ-400低压总馈电过载及短路电流的计算 过载整定

Izg≥1.1Ica=Kde3∑Pe/√33Ue 3Cosφ =1.130.83259.94/1.73230.6630.7 =286A

式中1.1---考虑线路最大长时工作电流Ica计算误差的可靠系数

已知馈电开关额定电流为400A，可将过载倍数调至300A位置，所以馈电开关过载保护实际整定电流为300A。 短路整定

Izd = Ist2N2m+∑IN2re =7531.1538+(259.94-75)31.15 = 892.68A

已知馈电开关过载整定电流为300A，可将短路倍数调至过载整定电流的3倍位置，所以馈电开关短路保护实际整定电流为900A.

式中Ist2N2m ---线路负荷中启动电流最大一台（或同时启动的多台）笼式电动机的额定（或实际）启动电流，A。

∑IN2re---负荷中除启动电流最大一台（或同时启动的多台）笼式电动机外，其他 用电设备的额定电流之和，A。 a采用查表法对灵敏度效验 Kr=I(2)s2min/Id≥1.5 =1825/900 =2.02＞1.5 满足要求

2、1-6-3#控制1#变压器高爆整定 b过负荷保护整定计算： Izg =I1N.T

式中I1N.T---变压器一次侧额定电流，A。

由供电系统图可知变压器型号为KBSG -1000/6R, 一次侧额定电流为96.2A Izg =96.2A

高压配电箱额定电流为100A，将保护范围整定在1倍的位置，此时过负荷实际 整定电流为

Izg =10031=100A c短路保护整定计算：

Izd≥(1.4/KT)3(Ist2N2m+∑IN2re) ={1.4/(6/0.69)} 3892.68

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《二1-11051综采工作面作业规程》

=143.81A

式中：KT---变压器变比；

1.4---可靠系数，可取1.2～1.4；

将短路保护整定在1.6倍的位置，此时短路保护的实际整定值为 Izd =10031.6=160A （六）、电缆的检验：

1、按长时允许电流检验，各电气设备额定工作电流均小于选用电缆长时允许电流。

2、按电压损失校验(以采煤机为例) 1140V配电线路允许电压损失取10％，则： △UY＝1140310％＝114V 长期最大负荷电流Ig为： Ig＝Pe31000/√33Ue3Cosφ3n ＝25631000/√33114030.730.95 =195.19A

线路电压损失为：

△ U＝√33Ig3L/D3S3Cosφ ＝1.7323195.193750/67.237030.7 =77V＜114V

所以电压损失满足要求。

其余线路电缆的检验计算方式同上，计算略。

3、低压支线电缆选择：由于使用地点为综采工作面，所以采煤机电缆选用千伏级橡套屏蔽电缆，型号为MZP-0.66/1.14.。其余设备选择MYP-0.66/1.14橡套电缆。 按长时允许工作电流选择低压电缆截面：Iy≥Ig

查表：95mm2电缆长时允许载流量260A，70mm2电缆长时允许载流量215A，50 mm2电缆长时允许载流量173A，35mm2电缆长时允许载流量138A，16mm2电缆长时允许载流量85A。

根据上面计算的各设备额定电流：

采煤机切割部工作电流185.22A,行走部工作电流144.7A, 选用MZP-3370mm2电缆供电满足要求。 运输机工作电流180.88A，

选用MYP-3370mm2电缆供电满足要求。 乳化液泵工作电流90.4A，

选用MYP-3335mm2电缆供电满足要求。 转载刮板机工作电流100A。

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《二1-11051综采工作面作业规程》

选用MY-3335mm2电缆供电满足要求。 （七）、短路整定及短路电流的计算

1、因变压器容量较大，又因采煤机处于千伏级电网变压比较小，因此高压系统阻抗并不宜忽略。

中央变电所母线前系统的电抗为 X1=U2av/Ss

=6.32/100=0.3969Ω 输电线路阻抗计算：

Rw=RoL Xw=XoL

式中：Rw———输电线路的电阻，Ω Xw———输电线路的电抗，Ω L————输电线路的长度，Km

Ro———输电线路每千m的电阻，Ω/Km Xo———输电线路每千m的电抗，Ω/Km 中央变电所至-60变电所高压电缆的阻抗为 R2=0.01631.2 =0.0192Ω X2=0.0631.2

-60变电所至一号移动变电站高压电缆的阻抗为 R3=0.3831.1831.5 =0.6726Ω X3=0.06331.5 =0.0945Ω

1#变电站至2#变电站高压电缆的阻抗为 R4=0.3831.1830.05 =0.02242Ω X4=0.06330.05 =0.00315Ω 高压系统总阻抗为

R=R1+R2+R2+R3+R4=0.71422Ω X=X1+X2+X2+X3+X4=0.50175Ω 折算到移动变电站二次侧后的阻抗为

R’=R/K2T=0.71422/（6.32/1.22）=0.026Ω X’=X/K2T=0.50175/（6.32/1.22）=0.018Ω

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《二1-11051综采工作面作业规程》

机巷2#移动变电站的电阻和电抗值： 已知：KBSGZY—1250/6型变压器技术参数 SN.T=1250KVA

Ur%=0.54 Ux%=3.963

U2N.T—平均电源（1140V时） Up=1190V 变压器的抗阻计算： Rw=Ur%3U22N.T/1003SN.T Xw=Ux%3U22N.T/1003SN.T

式中：Ur%—变压器电阻电压辩分数，可由变压器技术数据查的。 Ux%—变压器电抗电压百分数，可由变压器技术数据查的。 U2N.T—变压器二次侧额定电压，KV; SN.T——变压器的额定容量，MVA。 变压器阻抗值

R5=Ur%3U22N.T/1003SN.T=0.5431.22/10031=0.007776Ω X5=Ux%3U22N.T/1003SN.T=3.96331.22/10031=0.0570672Ω 2、低压侧干线电缆的阻抗为：MYP-3395mm2-100m R6=0.19531.1830.1 =0.02301Ω X6=0.07630.1 =0.0076Ω

3、采煤机支线电缆阻抗为：MYP-3395mm2-350m R7=0.19531.1830.35=0.0805Ω X7=0.07630.35=0.0266Ω MYO-3395mm2-150m

R8=0.19531.1830.15=0.0345Ω X8=0.08130.15=0.012Ω MYP-3370mm2-300m

R9=0.26731.1830.3=0.0945Ω X9=0.08130.3=0.0243Ω MYP-3370mm2-300m

R10=0.26731.1830.3=0.0945Ω X10=0.08130.3=0.0243Ω

4、短路回路总阻抗（考虑电弧电阻Rea=0.01Ω）； ΣR=R’+R5+R6+R7

=0.026+0.007776+0.02301+0.0266

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《二1-11051综采工作面作业规程》

=0.083386Ω ΣX=X’+X5+X6+X7

=0.018+0.0570672+0.0076+0.0266 =0.1092672Ω

采煤机最小两相短路电流为： Id=U2N.T/23√（ΣR）2+（ΣX）2 =1200/23√（0.084）2+（0.109）2 =4360A

不同时启动的多台电动机的短路电流整定值为：2170A Idz≥Iqax+ΣIe=25034+25032+147.6=1642.8

Iqmax-启动电流最大的一台（或同时启动的多台）电动机的额定（或实际）启动电流。

ΣIe-其他电动机的额定电流之和。 校验：灵敏度校验

K=Id/Idz=4360/1642.8=2.65＞1.5 满足灵敏度要求。最大电机启动满足要求 其他设备短路整定效验安查表法进行效验略。 （八）、保护装置的整定计算 1、采煤机启动器的整定

（1）过载保护整定值按电气设备的额定工作电流整定，其整定电流Iop.o应为 Iop.o=Ie=23177+94.1=448.1A

QJZ-500/1140型启动器的过载保护装置可整定到480A

（2）2#移动变电站低压检测保护箱采用BXB-800/1140型隔爆低压保护箱： 过载保护的动作电流为 Iop.o=1.1Ica=1.13380=418A

式中：1.1———考虑线路长时运行电流Ica计算误差可靠系数。

2#移动变电站低压侧保护箱额定电流为800A，所以过载整定在0..6倍及为480A。

短路保护的动作电流应躲过电动机的启动电流，其动作电流为 Iop＞Ist.N=17736+177+94.1=1333.1A 灵敏度效验 K=Id/Idz =4360/1333.1 =3.3＞1.5

式中：Ist.N—干线负荷中启动电流最大的一台（或同时启动的多台）电动机的

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《二1-11051综采工作面作业规程》

额定（或实际）启动电流：

ΣIN.re—干线负荷中储琪东电流最大的一台（或同时启动的多台）电动机外， 其他用电设备的额定电流之和：

由此类型开关短路保护整定的范围，取短路保护的实际整定为1600A。 灵敏度效验 K=Id/Idz =4360/1600 =2.7＞1.5

（2）2#移动变电站高压侧开关箱的整定

过载保护装置按保护变压器的过载来整定，其动作电流为 Iop=IIN.T=SNT/√3UIN.T =1250/√336 =120.3A

所以高压测过载保护实际整定为125A。

短路保护的动作电流应躲过的变压器的尖峰负荷电流，其动作电流应为 Iop≥1.2（Ist.N.m+ΣIN.re）/KT =1.231333.1/(6/1.2) =3.19.9A

式中 KT——变压器变化

1.2——可靠系数，可取1.2—1.4

高压侧开关箱短路保护的整定范围为1—10倍，此时短路保护的实际整定值为1.4 倍及为350A 灵敏度效验 K=Id/KT3Iop

=4360/{（6.3/1.2）3350}=2.5＞1.5 （3）1#移动变电站低压侧馈电开关整定： 过载保护的动作电流为

Iop.o=1.1Ica=1.13455.8=501.38A

所以2#移动变电站低压侧馈电开关过载整定为510A 短路保护的整定 Iop≥Ist.N+ΣIN.re =1503532+147.6 =1647.6A

式中：Ist.N——干线负荷中启动电流最大的一台（或同时启动的多台）动机的额定（或实际）启动电流；

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《二1-11051综采工作面作业规程》

ΣIN.re——干线负荷中除启动电流最大的一台（或同时启动的多台）电动机外，其他用电设备的额定电流之和； 所以短路保护的实际整定值为1800A。 灵敏度效验 K=Id/Iop

=3200/1800=1.8＞1.5

1#移动变电站高压侧开关箱的整定

过载保护装置按保护变压器的过载来整定，其动作电流为 Iop=IIN.T=SN.T/√3UIN.T =1250/√336 =120.3A

所以高压侧过载保护整定为150A

短路保护的动作电流应躲过变压器的尖峰负荷电流，其动作电流应为 Iop≥1.2（Ist.N.m+ΣIN.re）/KT =1.231647.6/（6/1.2） =395.4A

式中KT——变压器变化 1.2——可靠系数，可取1.2~1.4

高压侧开关箱短路保护的实际整定值为400A 主保护灵敏度效验 K=Id/KT3Iop =1550/400=3.88＞1.5

-60变电所向综采工作面供电总高压配电箱的整定 高压配电箱过载保护动作电流的整定 Iop.o≥1.1Ica =1.13142 =156.2A

配电箱额定电流为300A，过载保护实际整定为180A 短路保护动作电流为

Iop≥1.2Iw.max=1.2{Ica+（Ist.N.m-Ica.m）/KT} =1.23{142+（1773532-0.8317732）/（6/1.2）} =390.9A

Iw.max——线路最大工作电流

Ica.m——线路负荷中启动电流最大电动机的最大时工作电流。 此时保护的实际整定为400A

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《二1-11051综采工作面作业规程》

灵密度效验 K=Id/Iop

=1420/400=3.55＞1.5 满足要求

其它设备短路整定见供电系统图，效验按查表法进行效验略。 （九）、工作面保护接地系统 1、井下保护接地装置的装设原则

（1）36V以上的由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳，架构等，都必须有保护接地装置。橡套电缆的接地芯线均须接地。

（2）所有需要接地的电气设备，均应通过其专用的连接导线直接与接地网相连接，禁止将几台设备串联接地，也禁止将几个接地部分串联。

（3）所有必须接地的设备和局部接地装置，都应同井下接地极接地一个总接地网。

（4）每个装有电气设备的配电点应设置辅助接地母线。 （5）每个单独装设的高压电气设备设置一个局部接地极。

（6）电缆的接地芯线，除用作检测接地回路外，不能用作其它用途。 （7）辅助接地极与主接地极相距不得小于5m。 2、保护接地装置的安装地点和要求

（1）工作面两个配电点，皮带机头硐室以及移动变电站各装设1组局部接地极，同一地点3台电气设备及其以上集中安装1组局部接地极。 （2）接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过2Ω。

（3）所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。

（4）局部接地极组成部件的材质和几何参数不得低于《煤矿安全规程》第四百八十六条的要求。禁止采用铝导体作为接地极、接地母线、接地导线和连接导线。 3、保护接地装置的安装

（1）局部接地极应平放于水沟深处（或潮湿的地方，必要时盐化处理）钻眼钢管必须垂直埋入潮湿的地下，地下部分不小于1.5m,地表部分应留有100mm以上的焊接长度。

（2）接地导线与接地母线的连接用焊接或用不小于M10的镀锌螺栓压接。 （3）固定电气设备与连接导线采用螺栓连接。

（4）电缆接线盒的接地，应将接线盒上的接地螺栓直接用接地导线与局部接地极相连。

（5）保护接地装置所使用的钢材应镀锌或采取其它防腐蚀措施。

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0733P-MY0733P-MY0733P-MY 图4-3 二1-11051综采工作面供电系统图

1-6-7300AIzd:200AIzg:60AIzg=165AIzd=495A机巷水泵30KW转载机75KW机巷水泵30KW（730KW）采煤机Izg=15AIzg=9AIzg=25AIzg=9AIzg=36AMY3350+1316第1部调度绞车11.4KW第2部调度绞车25KW照明综保7.5KW潜水泵备用潜水泵7.5KW第4部双速稳车37KW5933P-MZ 47

1#移动变电站75KW皮带75KW皮带张紧电机7.5KW机巷照明1.2KWIzg=70AIzg=36AIzg=100AIzg=500AIzd=8倍1#液压泵（250KW）0733P-MY2#液压泵（250KW）3#液压泵4#液压泵（250KW）（250KW）5#液压泵（125KW）0733P-MY

2#移动变电站Izg=500AIzd=3倍 1-6-3100AIzd=8倍Izg:460AKBZ-630Izg=480AIzd=6倍Izg=182AIzg=182AIzg=100AIzd=7倍Izg=365AIzd=7倍Izg=480A《二1-11051综采工作面作业规程》

Izg=182AIzg=182AIzg=144AIzg=365AIzd=2190AIzg=182AIzd=910AIzg=100AIzg=100AIzg=9AM（250KW）机尾M电机（250KW）机头电机Izg=480A《二1-11051综采工作面作业规程》

表4-1 主要设备配置表

主要参数 设备名称 规格型号 数量 参数名称 液压支架 乳化液泵 乳化液箱 刮板运输机 转载机 采煤机 移动变压器 回柱绞车 调度绞车 调度绞车 ZY5000-18/38 BRW-400(125)/31.5 RX-200/16A SGZ-764/500 SGB-630/75 MG300/730-WD KBSGZY-1250/6 JSDB-16 JH-25 JD-1 QJZ-500/1140 QBZ-200/1140 QBZ-120/660 QBZ-80/660 ZBZ-4 DST-80/20/2*75 BQS60-2.5-7.5 BQS120-40-30 101架 5台 2个 1部 1部 1部 2台 1部 1部 1部 2台 4台 5台 7台 2台 1部 两台 两台 支架高度 功率 公称容量 功率 功率 功率 额定容量 功率 功率 功率 额定电流 额定电流 额定电流 额定电流 功率 功率 功率 功率 量值 18-38m 43250kw（125kw) 1600L 23250kw 75kw 980kw 1250KA 序号 使用 地点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工作面 机巷 机巷 工作面 机巷 工作面 机巷 机巷 风巷 风巷 机巷(移) 机巷 机巷 风机巷 风机巷 机巷 风巷 机巷 37kw 25kw 11.4kw 500A 200A 120A 80A 231.25kw 2375kw 7.5kw 30kw 11 真空电磁启动器 12 真空电磁启动器 13 真空电磁启动器 14 真空电磁启动器 15 16 17 18 采面照明综保 皮带运输机 潜水泵 潜水泵 48

《二1-11051综采工作面作业规程》

第四节 供排水系统

一、供水系统（如图4-4-1所示） （一）供水线路

+90大巷→轨道下山→11051机（风）片→11051（机）风巷→采面，通过机巷供水管路供给液压泵站、转载机喷雾及冷却系统、采面灭尘系统，风巷供水管路供给及洒水、煤机内外喷雾及冷却系统、输送机、风巷灭尘系统等用水点。

（二）供水设计 1、采面主要用水点：

（1）风巷净化水雾、洒水灭尘 Q1=500L/h （2）泵站用水量 Q2=1000L/h （3）转载点、架间喷雾 Q3=1200L/h （4）煤机冷却、喷雾 Q4=8000L/h （5）转载机、输送机冷却水 Q5=3000L/h

Q =（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）2K=1370031.2=16440L/h=16.44m3/h

式中：K—水量备用系数，取1.2。 2、供水管径

Dp=√4Q/（π33600Vp）=√4315.12/（3.143360032）=0.047m=47mm 式中：Vp—水速，取2m/s。

故在风机巷各铺设一趟二寸供水管即可满足供水需求。 二、排水系统（如图4-4-2所示）

（一）、二1-11051风巷自切眼上口至风巷口铺设0.3m*0.3m铁制水槽，水能自流至风巷口处水窝，储水能力达50m3，安装两台BQS60-2.5-7.5潜水泵，水仓外铺设一趟四寸地埋排水管道排至轨道下山水沟流入-120水仓。

（二）、二1-11051机巷外段铺设0.3m*0.3m铁制水槽110m，中段落底后埋设Φ200㎜无缝钢管125 m，里段铺设0.3m*0.3m铁制水槽80m，自里向外水能自流，自流至二1-11051机巷低抽巷（机巷低抽巷作为水仓）或机巷临时泵窝，机巷低抽巷口安装两台BQS120-40-30潜水泵，排水能力达240m3/h，排水经两趟Φ159㎜无缝钢管排至回风下山，再自流至-120水仓。 （三）、排水线路

二1-11051风巷→二1-11051风巷水仓→二1-11051风巷→轨道下山→ -120水仓

二1-11051机巷→二1-11051机巷低抽巷水仓→二1-11051皮带巷→回风下山→-120水仓

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《二1-11051综采工作面作业规程》

下带下山下图 例山皮回风轨道山风门

图4-4-1 二1-11051综采工作面供水系统示意图

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二1-11051综采工作面供水系统示意图

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