3105工作面作业规程

鹤壁煤电股份有限公司三矿3105工作面作业规程

编号: 3105

单位: 炮一队

队长: 胡合林

技术主管: 胡志军

编制: 胡志军

编制时间: 二00五年十月二十五日

规程编、审人员签字盖章表

审批意见:

第一部分地质概况

一、工作面位置:

1、矿井中的位置：3105工作面位于三水平南艺下部，上部是3103工作面采空区，下部是未开拓区。

2、地面位置及地面设施：3105工作面位于三矿南艺风井正北450米，地面标高+220—+250米，由西向东倾斜。

3、井下位置及四临采掘情况：3105工作面位于三水平南艺下部，切割与上、下顺槽对接，下顺槽与3105运煤巷相接，上顺槽与3105运煤巷相接。

二、工作面煤层情况

1、赋存情况:工作面走向长297米,倾斜长150米。面积44550米2，煤层产状变化大，走向方位为N30°W，N50°E，倾角15—22度，根据85—8，86—1钻孔柱状与工作面上、下顺槽所实测的资料综合整理，该工作面煤厚8.28—7.59米，平均煤厚7.9米，工作面煤层倾角在15°—25°之间，切割局部坡度较陡，切割下部50米坡度在30°—45°，该地区煤层结构不稳定，二1煤内的夹矸局部没有。

储量计算表

3、顶底板情况: 伪顶局部发育为黑色泥岩，呈块状，含大量植物、

化石，易塌落，厚0.2米，直接顶为砂质泥岩，呈现灰黑色，较致密，含少量植物根部化石碎片，水平层理发育，局部砂质较高，裂隙充填，钙质胶结及黄铁矿，厚度在7.04—6.79米，平均厚度11.92米，根部化石厚度在1.97—2.03米之间，平均厚度2米。

三、地质构造

1、3105工作面受南艺背斜构造的影响，又在矿区的深度，工作面内断层较多，工作面的上、下顺槽有5条断层，断层的落差一般在2—7.5米之间，断层的走向N30°—50°，倾角在45°—80°之间，根据上、下顺槽所揭露的断层，将会给工作面开采带来困难，从整个工作面来看，3105工作面地质构造复杂，会给生产带来一系列影响。

2、对水文地质描述：二1煤上13米有一层中细粒砂岩裂隙含水层，平均厚度5.8米，根据邻区资料，该含水层渗透系数K=0.0177—0.0415M/天，水质HCO3——CaMg，硬化度为0.491，PH=8.7属于裂隙微弱承压含水层，是二1煤的顶板直接充水岩层，二1煤下25米有一层灰岩溶裂隙，含水层（C3L8）平均厚5米，有溶蚀裂隙发育，含水比较充沛，该含水层与二1煤底板之间主要为砂岩，砂质泥岩岩层，对C3L8灰岩水具有一定的缓冲作用。C3L8灰岩为二1煤底板直接充水岩层，渗透系数K=12.90ｍ/ｄ，水质HCO3——CaMg型矿化度0.32g，PH=8.1，属于富水性中等的岩溶裂隙承压含水层，3105工作面上方是3103工作面采空区积水区。

3、煤层瓦斯：该工作面处于三水平南艺一采区的中部工作面，工作面的断层较多，瓦斯含量较大，瓦斯相对涌出量8—10立方米/T。煤尘爆炸性指数为10.25—17.25%，煤的自然期一般在4.5—12个月。

第二部分采煤方法及回采工艺

一、工作面布置平面示意图：见附图

二、采煤方法：

1、名称：走向长壁后退式∏型梁网下全层炮采放顶煤。

2、采高确定：根据工作面煤层厚度,液压支柱的有效支护高度及人员操作的便捷性，工作面采高定为1.8±0.1.米。

3、放煤高度为6米，采放比例为1:3。

三、回采工艺:

1、工艺流程：采缺口→打眼→装药、准备→放炮→导主梁支护→清煤→导副梁支护、改柱→打顶板眼→顶板眼装药→顶板眼放炮→放顶煤→清煤→移槽、打柱。

2、落煤方式：煤墙爆破落煤，老塘网下放顶煤。

①炮眼布置: 采用双排眼，齐眼布置见附图。

顶板眼单排眼见附图。

爆破说明表：见表2-1

爆破说明：

(1) 装药人员根据工作面顶板情况及煤体硬度适当增减装药量，以增

强爆破效果，并采用正向起爆。

(2) 采用串联方式连线，顶底眼一次齐拉。

(3) 煤墙采煤工艺完成后，放炮拉顶板眼炮。

(4) 有关放炮的安全技术措施详见第六部分放炮安全技术措施。

3、装煤方式：采用人工装煤

①放炮落煤后，必须进行敲帮问顶及时铺设金属菱形网，联严联密金属网接口，前导主梁护好顶板，然后方可进行清煤工作。

②工作面清煤，装煤时应做好洒水降尘工作。

③清煤人员必须在支架保护下进行工作，清煤前首先检查支架，支柱稳定性，牢固性，严禁空顶作业。

④清煤装煤做到从老塘到煤墙清到底板不得留有底煤。

4、放煤方式

①放煤采用三轮间隔放煤法，即：放煤时先放1、3、5……然后放

2、4、6……依次再放1、

3、5……然后2、

4、6……棚内顶煤依次循环。

②放煤步距1.0米，放煤口间距700MM。

③采用U型网口形式，网口规格400X400MM2，网口最低点距离槽沿100mm，网口采用断丝钳剪开，禁止超高，超大剪口，避免顶煤突出伤人。

④放煤时分段自下而上放煤，每组段距不小于20米，两个放煤口同时放煤不少于15米。

⑤放煤每组两人工作，一人观察顶板，一人放煤，放煤人员必须站在支架完好的放煤口上方，严禁进入无支护地点放煤也不得将身体伸入放煤口掏煤。

⑥放煤口若出现大块煤堵口,应用长把工具进行处理,严禁直接用手掏煤。

⑦放煤过程中，若出现支架松动、变形、煤壁片帮，应停止放煤，进行处理。

⑧每一放煤口，均必须将煤放净，当老塘出现大量矸石时，停止放煤。

⑨放煤完毕后，用绳子将放煤口补好，联放煤口时联严联密，避免老塘冲矸推棚伤人。

⑩放煤后，若支架出现歪扭，支柱有迎、退山过大现象时，应及时改正。

5、运煤方式：

①运煤方式：采用SGW—40T刮板输送机和皮带输送机运煤。

②工作面铺设一部刮板输送机，下顺槽铺设二部刮板输送机，顺槽输送机的启动，停止以信号为准。

③运输信号：使用电传信号，信号规定：一下停机，二下开机，三下倒转。

④煤墙装炮时，不准开槽，清煤或放顶煤时必须开槽。

⑤各部槽头必须有洒水喷雾，开槽开水停槽停水，做到湿煤不洒水，洒水必须喷雾。

⑥各部输送机之间搭接合理，搭接高度不低于300mm，顺槽固定节后设回煤坑，规格为400×500×500mm3，，回煤坑内及时清煤，保证底链不拉回头煤。

6、支护形式：工作面使用DZ-2200型单体柱，2.4米∏型梁组成的基本支架。基本支护为对棚五柱，主梁一梁三柱，副梁一梁二柱。棚距700mm，梁间距200mm，齐梁布置，每对棚二根贴帮柱，打到梁头，工作面三排支柱，排距：人行道1000mm，机道1000mm，工作面支柱直线，偏差不超过±100mm。

7、移溜方式：利用短单体柱(800㎜)人工推槽。

8、放顶方法：采用人工回柱放顶，倒滞后梁放顶。

放顶工序与其它工序的配合：

工作面浮煤清净后，落滞后梁老塘侧支柱并移到前导梁煤墙侧打好、再落滞后梁煤墙侧支柱，老塘侧的槽边柱，前移该梁放顶，然后升中间柱，在升两侧支柱，由于放顶时，顶板压力较大，所以，放顶前对先导到煤墙的主梁支柱进行二次注液，并挂好防倒小链。

9、设备及工具配备一览表（表2—1）

表2—2

10、备用材料：

材料数量及规格：

荆背或旧坑木200根，钎子：长2米，100根

菱形网1.3×1.5㎡，小笆0.8×0.5㎡，100块

单体柱：50根，∏型梁2.4米20根，3.6米6根铰接顶梁：20根

第三部分生产系统

一、概述

3105工作面上下顺槽长297米，切割长度150米，上下顺槽支护形式工字钢对棚，棚距500㎜,，巷道断面6.24㎡。

二、生产系统

1、运煤系统：

①运煤路线：3105工作面运煤系统从工作面→下顺槽→3105顶板巷（皮带巷）→31采区皮带巷→三水平主皮带。

②运输设备型号：SGW—40T，运输能力120T/H，三台，工作面一部，下顺槽两部。

③技术安全规定（见第六部分机电安全技术措施）

2、运料系统：

①运料路线：主轨道→独立回风上平台→独立回风五车场→上顺槽。

②材料管理：所有备用材料均码放整齐，且挂牌管理。备用材料数量及规格：

荆背或旧坑木200根，穿钎：长2米，100根：

金属网1.3×1.5㎡，200卷，小笆：长0.8米，宽0.5米，100。

大笆：200×800mm 50块，半木：￠180mm×2m 50根。

单体柱：50根，∏型梁2.4米20根，3.6米∏型梁6根。

3、通风系统:

①通风线路: 三水平主皮带→31采区皮带巷→3105顶板巷（皮带巷）→下顺槽→工作面→上顺槽→31采区专用回风巷。

②通风系统图(见附图)

③风量计算

(1)按瓦斯最大涌出量计算

Q=100K×C=100×6×1.2=720m3/分

式中：K—通风系数取1.2

C—瓦斯绝对涌出量

(2) 按回采工作面最多人数计算

Q=4NK=4×100×1.2=480m3/分

式中：

Q—工作面所需风量

N—工作面同时工作最多人数

K—通风系数取1.2

(3) 按炸药量计算

Q=25A=25×15=375m3/分

(4) 按良好的气候条件下计算

Q=60V采S采=60×1.2×1.9×2.4=328.32m2/分

式中：

V采—良好气候条件下风速取1.2m/秒

S采—回采工作面平均断面积(1.9×2.4)

通过上述计算工作面风量取最大值720m3/分

(5) 风速计算

V=Q/S=720/1.8(2.4—3.4)×60=1.97—2.78M/S

符合0.25

④通风、瓦斯管理措施：

(1)工作面上下顺槽断面符合规定，设备材料存放整齐，保证通风畅通。通风区保证风量达到设计要求。

⑵工作面下机尾最多落后一排，上隅角超前放顶一排，减少上、下两端压差，提高通风效果。

(3)瓦斯聚积时，要设置风帐吹散瓦斯，严禁瓦斯超限作业。

(4) 跟班干部、班长、机电维修工下井时必须携带便携式瓦检仪。

⑤瓦斯监控设施的安装和管理：

瓦斯自动检测断电仪，加强瓦斯监测，在距上隅角切顶线，顶板下帮200—300㎜处悬挂探头，报警浓度1%，当瓦斯浓度达到1.5%时，

必须停止工作,进行处理,上顺槽距工作面小于10米处安装一个断电探头，报警浓度1%，断电浓度1.5%，上顺槽回风巷距出口10—15米处安装一个断电探头，报警浓度1%，断电浓度1%，所有探头复电均小于1%，断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备。

4、防尘系统

①供水灭尘系统示意图（见附图）

②防尘设施及措施

(1)工作面上、下顺槽距工作面50米之内布置两道水幕灭尘，各转载点设机头喷雾，开槽即开喷雾。

(2)放炮前后要洒水灭尘，放炮时使用水炮泥。

(3)工作面沿煤壁每隔5米与水平成45度角，向顶板倾斜打8米深注水眼，距顶板800㎜用高压泵隔排注水灭尘。

(4)上、下顺槽安装隔爆水袋，按巷道断面计算水量不得小于400升/㎡。

5、灌浆系统：

①灌浆系统：31采区专用回风巷→3103工作面回风巷→上顺槽→工作面。

②灌浆方式：采用埋管方式。

③灌浆系数：浆液水土比不超过5:1。

④防灭火措施:

1)提高放煤回收率同时加强采空区注浆工作，防止煤炭自燃。

2)工作面上、下机窝每推进15米，垛一次煤袋，倾斜长6米，走向长度5米煤袋接顶煤底。

3)机尾15米必须沿倾斜吊挂风帐，风帐接顶接底，严防向老塘漏风。加强对采空区温度检查,通风区定期抽样化验。

6、供电系统：

①供电系统图（见附图）

②安全技术管理规定：

1）井下电气维修工工作期间，应佩带电工常用工具及与电压等级

相符的验电笔。

2）停电后须验电，放电，使用仪器仪表经瓦斯检查员允许后方可进行，瓦斯浓度不得超过1%，并悬挂“有人工作，禁止送电”警示牌。

3）运行中馈电开关的短路，过负荷，漏电保护应保持完整，不得随意更改整定值。检漏继电器跳闸后，应查明原因和故障性质及时排除才能送电，禁止在甩掉检漏继电器的情况下，对供电系统强行送电。停送电应安排熟悉供电系统的人员操作。

7、瓦斯抽排系统

①抽排管路布置图（见附图）

②抽排系统：3105工作面上顺槽→31采区专用回风巷→南翼瓦斯泵站→南翼总回风→地面。

3105工作面下顺槽→31采区皮带巷→三水平主皮带→二水平主轨道→付井→地面。

③抽排方法:采用本煤层钻孔抽放和高位裂隙钻孔抽放技术。

④抽排管理、瓦斯抽放率24%抽放设计见通防科设计。

第四部分顶板管理

1、工作面支护设备型号及主要技术参数见表4－1

乳化液泵：XRB2B－80/350，额定工作压力35MP a，额定流量80L/min。

2、工作面支护密度计算

①工作面顶板压力计算

P=6MVK=6×1.9×2.5×1.4=39.9(T/㎡)

式中:

` P—顶板压力

M—采高,按最大值1.9M

V—上覆岩石比重，2.5T/M3

K—安全系数，取1.4

②支柱实际支撑力

R=R1×R2×R3=0.9×0.9×30=24.3(T/根)

式中:

P—支柱实际支撑力

R1—支柱增阻系数

R2—支柱不均衡系数

R3—支柱额定工作阻力

③棚距的确定:

S=N/HL=5/1.64×3.4=896( mm)

式中:

S—棚距N—对棚所配单体柱

H—支护密度L—最大控顶距

④特殊地点支护强度验收

上机头大棚与安全口：

R.N－P.S1=24.3×24—39.9(3.6×2)=295.5>0

式中:

R—支柱的实际支撑力

N—上机头大棚及安全口内支柱数

P—顶板压力

S1—上安全口与机头大棚的面积

对于下机头大棚及安全口

K.N－P.S2=24.3(24+12)－39.9×[(3.6+1.5)×2]=467.82>0

式中:

R—支柱实际支撑力

N－下机头大棚及安全口内的支柱数

P－顶板压力

S2－下安全口与机头大棚的面积

根据以上计算，对棚二梁五柱时，棚距不应超过896㎜，本工作面棚距规定为700mm，可满足工作面支护要求。

3、工作面顶板管理：

①工作面支架布置示意图(见附图)

⑴工作面基本支护采用2.4米∏型梁配单体柱支护，对棚五拄。

⑵主梁一梁三柱，副梁一梁二柱，棚距700mm，梁间距200±50mm。

⑶工作面最大控顶距3.4米，最小控顶距2.4米，工作面支护高度

1.8±0.1米，放顶步距为1.0米。

②支架工序进行顺序及与其它工序配合

⑴工作面顶板维修好后，进行改柱工作，即将主梁老塘侧柱改到付梁槽边升紧。

⑵放炮后，立即进行铺网，铺联网时人员站在支护完整的地方进行，

然后导主梁超前支护、清煤，并将原付梁老塘柱打到前导梁煤墙侧升紧。

⑶前导原付梁打柱并将原主梁中间柱改到原付梁煤墙边升紧，到此完成整套支架工序。

⑷采缺口时将机头大棚先导至煤墙，齐梁布置，一梁三柱。然后开始采缺口。

⑸采上缺口时，放炮后前导机头大棚至煤墙，齐梁并进。

⑹采下缺口时，放炮后前导2.4米∏型梁，一梁三柱支护。

⑺放顶时二人一组，一人落柱，一人观察顶板及周围情况，并进行保护。

⑻升柱、落柱时注意慢升慢降，随时注意顶板活动，并采取相应措施。

4、工作面上下安全出口与端头管理

①支护方式:

上机头大棚采用3.6米∏型梁配单体柱支护，五对十根(含一对机头抬棚)棚距600mm，梁间距200±50mm，上安全口沿顺山方向倾斜铺设两块长2米的板料，板料间距500±50mm，抬棚与第一对机头棚棚距不超过700mm，上机头大棚与上安全口联合支护，最大控顶距4.6米，最小控顶距3.6米，支护高度1.8米。

下机头大棚采用3.6米∏型梁配单体柱支护，五对十根(含一对机头抬棚)棚距600mm，梁间距200±50mm，下安全口与上安全口支护形式相同，即沿顺山方向倾斜背两块长2米的板料，板料间距500±50mm，用四根2.4米的∏型梁配单体柱支护一梁三柱，棚距500±50mm，最大控顶距4.6米，最小控顶距3.6米，支护高度1.8米。

上下顺槽10米超前替棚顺山铰接三梁三柱，替棚内靠上下邦打设10米双抬棚，上顺槽下帮、下顺槽上帮在双抬棚外打设10米单抬棚，单抬棚外20米打加强点柱，支护高度安全口外20米不低于1.6米，20米以外不低于1.8米。

1 、回采支护形式表4—2

表4—2

备注：

①随着工作面长度不断增加，工作面及时加梁、加柱。

②下顺槽运煤巷及料场必须有备用料，并且挂牌管理，码放整齐。

③支柱迎山角度根据底板现场坡度＜250每60—80迎10，＞250，每

20－30迎山10。

5、上、下顺槽替棚措施：

①工作面向外，上下顺槽10米之内用单体柱配铰接顶梁进行替棚，替棚时两人配合作业，应先在原顺槽两工字钢棚沿倾斜加上单体液压支柱配铰接梁，三梁三柱，倾斜铰接，棚距600㎜，然后去掉原工字钢棚。

②去工字钢棚时，必须在掘进梁两端各打一根单体液压替柱，然后去掉两邦柱腿，最后回柱降梁，替下的工字钢及时运到指定地点，码放整齐。

③替棚时，顺槽的假顶铺设方法同工作面铺设方法，要背好帮顶，避免帮顶流煤，替棚范围内，上下帮打好双抬棚，抬棚用单体柱配铰接梁，一梁一柱。

④上顺槽下帮、下顺槽上帮距安全口10—20米范围内打10米单抬棚，其支护方式同双抬棚。

⑤替棚后要清好浮煤杂物，保证安全口外20米范围内高度不低于

1.6米。

⑥工作面支架需要量见表2—3

6、顶板管理措施

⑴严格执行敲帮问顶制度，班组长进班后对工作面安全情况进行全面检查，发现问题及时处理，确认安全后，方可安排各项工作。

⑵工作人员随时注意顶板采空区，支架变化情况，有问题处理要果断及时。

⑶煤墙梁端到煤壁顶板冒落高度不大于200mm，梁端距不大于100mm，否则必须在煤壁侧挂金属网或打好顺山抬棚护好顶板。

⑷当上一排顶板为空冒顶地段时，必须架好顺山抬棚，增加支架的

整体支护能力，当排顶板为空冒顶时，要用板料或背木填充接实顶板，将顶板维修好后，方可继续生产。

⑸放炮前，放炮地点的支柱进行二次注液，保证初撑力不小于

90KN,并挂好防倒小链。放炮后有崩翻的柱子要及时扶正、打牢。

⑹严禁空顶作业。

⑺工作面不得存在歪扭棚，丁字棚及其它不正规支护方式。

⑻支柱迎山合理，禁止出现迎山或退山过大现象。支柱迎山角度根据底板现场坡度＜25°每6°—8°迎1°，＞25°，每2°－3°迎山1°。

⑼工作面控顶范围内按采高每米顶、底板移近量≤100mm。

⑽工作面不能出现台阶下沉。

⑾工作面所有支柱严禁超高支护。

⑿工作面禁止拉大炮，有片邦空顶地段采煤时，原则上用手镐落煤。

⒀采煤或架棚时，严格控制顶板流煤，避免出现大面积空顶，否则要用木料绞架接顶。

⒁工作面所有支柱编号管理，不得出现卸载柱，失效柱。

⒂需要挑顶、卧底处理时，一次挑卧高度不得大于200mm，如果出现高射炮棚，需根据现场情况由班组长、验收员负责指导打设有效临时支护。

⒃工作面假顶铺设采用12#金属菱形网，网边联接采用14#冷拔丝，网边要联严联密联实，禁止隔扣相连。

⒄工作面安全口假顶与上下顺槽假顶要搭接，严密严实。

⒅人工分段放顶段距不得小于15米，回柱放顶时至少二人方可作业，一人回柱，一人观察，严格按自下而上原则进行,并且在分段处打好收尾柱。

⒆上安全口采动范围为1×2㎡，下安全口采动范围为1.5×2㎡，严禁超宽超大开采。

⒇安全口出现不正规棚和高射炮棚或梁端片邦，空顶时，需根据情况及时打设各种有效临时支护，如走向抬棚，顺山抬棚，戗柱等。