23130綜放工作麵開采設計
23130綜放工作麵開采設計
編製單位: 躍進煤礦生產技術科
編製日期: 2009年02月01日
目 錄
1.礦井概況 3
2.采區概況 4
2.1采區地質概況 4
2.2采區生產布局 5
3.工作麵概況 6
3.1工作麵位置、周邊關係及開采情況 6
3.2地形地貌 6
3.3工作麵參數、煤層賦存特征及開采技術條件 6
3 . 4儲量計算 8
4.地質構造 9
5.水文地質及水害評價10
6.防水煤(岩)柱的計算與留設 12
7.放頂煤可行性03manbetx
15
7.1煤層賦存狀態與構造 15
7.2 煤層厚度 15
7.3 煤層傾角 15
7.4直接頂的岩性和厚度 16
7.5 煤層的物理機械性質和結構 16
7.6煤層底板的岩性 17
7.7瓦斯、自燃發火對放頂煤的影響 17
8.工作麵巷道布置 19
8.1順槽、切眼、停采線等位置的確定及依據 19
8.2采煤方法、生產工藝、采放比、放煤步距等內容 20
8.3 支護設計與頂板管理23
8.4頂板管理25
8.5工作麵設備總體配套 26
9.生產係統 29
9.1提升係統(煤炭運輸係統、輔助運輸係統) 29
9.2通風係統及風量計算 30
9.3排水係統 32
9.4 供電係統 34
9.5壓風係統 35
9.6 瓦斯防治 36
9.7防滅火係統 40
9.8防治衝擊地壓 48
9.9安全監控係統 54
9.10供水係統 55
9.11避災路線 55
1.礦井概況
躍進煤礦位於河南省西部的義馬市境內,是義煤集團公司主力礦井之一。隴海鐵路橫貫井田, 310國道從礦區北部通過,交通十分便利。井田淺部有澗河自西向東流過,井田麵積約22平方公裏,地表為丘陵山地。開采煤層為中侏羅統下部義馬組2-1煤和2-3煤,煤種屬長焰煤,煤質為中-富灰、低硫-中硫、低磷、中等發熱量,主要用於動力用煤、民用燃料和氣化用煤。礦井地質條件簡單,水文地質類型為中等,正常湧水量約150m3/h。自1958年建礦以來,礦井先後經過1975年和1989年兩次改擴建,設計生產能力為120萬噸/年,2005年核定生產能力為148萬噸/年。2006年生產原煤167萬噸。
躍進煤礦交通位置圖
2.采區概況
2.1采區地質概況
23采區位於-200m水平東翼,西以30勘探線西100m為界,北側和東側為井田邊界,南以F16斷層為界。采區東西走向長1260m,南北傾斜寬1346~1520m。采區地表為丘陵山地,地麵標高為+501~588m , 煤層埋深610~1030m,地表有錢大池村。
23采區煤層走向為210°~215°、傾角為11.5°~12.5°,變化不大,采區整體構造形態為單斜構造。采區內未揭露斷層,采區南部為F16斷層(井田邊界)。
23采區含可采煤層三層,即12煤層、21煤和23煤。其中12煤層在采區東部(勘探線附近)被揭露,平均厚度1.6m,但采區的西部僅有煤線沉積(2103孔揭露),該煤層在23區沉積不穩定,不具開采性。21煤層和23煤層在23采區大部分合並為一層,統稱21煤。合並後21煤厚15.48m,純煤厚7.51m,結構複雜,含夾矸2~8層,屬厚煤層,故對23采區的開掘和回采隻考慮21煤層。
23采區煤種為長焰煤,中等發熱量,中灰中硫。
21煤頂板為I級頂板,直接頂厚16~28m,岩性為泥岩,底板為泥質砂岩,回采時采用全陷落法管理頂板。
23區水文地質條件簡單,區內含水層為頂板礫岩層、砂岩層,隔水層為頂板泥岩,無突水危險,預計此區正常湧水量不超過15m3/h。
23采區瓦斯等級為低沼,21煤層煤塵爆炸指數為49.5%,23煤層煤塵爆炸指數為47.14%,均有爆炸危險性;區內煤種為長焰煤,揮發分高,燃點低且含硫易自燃,發火期為1~3個月,最短15天。
2.2采區生產布局
23采區為單翼采區,采用上、下山開采。該采區下部區段共布置有三條下山巷,其中軌道下山和皮帶下山布置在距煤層頂板以上36m的砂礫岩中,回風下山布置在煤層頂板40m的礫岩中。采區內共布置的9個工作麵。23采區下段采用走向長壁下行采煤法開采,全部垮落法管理頂板。
采區通風方式為邊界抽出式,其中23區軌道下山和23區皮帶下山為進風巷,23區回風下山為專用回風巷。
23軌道下山選用JKY2.5/2.3B型防爆液壓提升絞車,電動機功率250KW。
23皮帶下山選用DSP-1080/1000膠帶運輸機。
目前23采區已回采的有:23010、23030、23050、23090、23110共5個綜采工作麵;23130綜放工作麵(待采);23070綜采麵、23150綜采麵和23170綜放麵未進行采掘施工。
參見23采區采掘工程平麵圖
3.工作麵概況
3.1工作麵位置、周邊關係及開采情況
1、工作麵位置:23130工作麵位於躍進井田東南角,係23區下山區段的第三個工作麵。井下四鄰關係:東為躍進常村井田邊界保護煤柱,西為23采區下山保護煤柱,北為23110綜采工作麵,南為23150綜放工作麵。
2、開采情況:23130工作麵北部的23090綜采工作麵於2008年6月份回采結束,北鄰的23110綜采工作麵於2006年6月份回采結束,東部邊界的常村礦在該區段未進行掘進和回采,南鄰的23150綜放麵尚未掘進。
3.2地形地貌
23130工作麵地表為錢大池村西南部的低山丘陵地帶,地形複雜,衝溝發育,地表高程+510~+552 m;煤層埋深802~860m,地表有錢大池村。
3.3工作麵參數、煤層賦存特征及開采技術條件
1、工作麵參數及煤層賦存特征:
23130工作麵開采煤層為中下侏羅統義馬組21煤,煤層頂板高程-292~- 335m,走向長度1124m,可采長度 1002m,工作麵傾寬度為185m,麵積183705㎡,工業儲量181.6萬噸, 可采儲量143萬噸。
23130工作麵回采煤層為21煤,煤層走向111°~136°,傾向201°~226°,傾角10°~16°,平均11°。煤厚6.6m~9.2m,平均8.1m。煤層結構複雜,煤層中下部含夾矸0~6層,單層厚0.1~0.3m,不穩定,影響煤層的劃分。
2、工作麵煤層賦存特征表現為:沿走向呈由西向東逐漸變厚趨勢,沿傾向呈由北向南逐漸變厚的趨勢。
3 、煤質A : 28.89% M :8.55% Q :18.16MJ/Kg S : 0.75%
(附煤層頂底板綜合柱狀圖 圖一)
(1)頂板: 偽頂為砂質泥岩,厚0.2m,局部含石英砂岩,層狀結構易脫落。直接頂為泥岩,厚25m左右,灰黑色、具隱水平層理,節理裂隙發育。老頂以礫岩為主,夾有薄層砂岩,屬弱含水層。
(2)底板:直接底為泥岩、砂岩,淺灰色,含粉砂岩條帶。
(3)瓦斯絕對湧出量為: 6 m3/min 。
(4)煤塵有爆炸性,爆炸指數為41.76%。
(5)煤的自燃傾向性:容易自燃,發火期為一個月,最短為15天。(6)地溫:係正常區,無熱害。
(7)普氏硬度:(f)煤層1~2,夾矸1~2,直接頂2~3 ,直接底3~4。
(8)地壓:工作麵采深較大,地壓現象明顯,巷道變形較嚴重,下巷掘進期間煤炮頻繁,曾出現過四次衝出地壓現象,根據《躍進 煤礦衝擊地壓防治技術研究報告》顯示,該麵屬中等衝擊區域。
3 . 4儲量計算
工作麵工業儲量:
(170×1002×7.5+15×1002×4.5)×1.35≈181.6萬噸
工作麵可采儲量:
(150×962×7.5+35×962×4.5+40×185×4.5)×1.35×0.83≈143萬噸
工作麵服務年限=(可采推進長度/ 設計月推進長度)
=(1002÷75)=13.4個月
4.地質構造
該麵在距上巷口85m、下巷口50m處揭露了F2306正斷層,其走向為42°~51°、傾向為132°~141°、傾角為40°~45°、落差為1.0~1.3米。該斷層貫穿上、下巷,斷距和牽引現象明顯,頂板岩石破碎,節理發育。該斷層在工作麵設計停采線以外,對回采影響不大。
從整體來看,該麵煤層平緩,地質構造簡單,在接近切眼處煤層有起伏,對回采稍有影響。該麵構造簡單,地壓大,易底鼓、片幫和冒頂,因此衝擊地壓現象會更加明顯。
5.水文地質及水害評價
23130綜放工作麵水文地質條件簡單。現將工作麵頂底板、老空水、斷層水害評價如下:
1、該工作麵直接頂為灰色、深灰色、灰黑色泥岩,致密塊狀,賦存穩定,厚度25m左右,隔水性較好。老頂為中上侏羅係雜色粉砂岩、細砂岩、礫岩組成,以砂礫岩為主,交替出現且有混合性岩層,該層厚度大,達620.6m,砂礫岩層含水性不穩定,本麵整體為弱含水層,但存在局部強含水段,由於工作麵放煤後形成裂隙範圍大,很有可能與上部的砂礫岩弱含水層導通從而出現大量湧水。因此必須保證排水設備完好,防止頂板水湧入工作麵影響生產。
2、底板水:煤層底板自上而下為煤矸互層(厚度0~1.8m)、泥岩(厚0~4.5m)、細砂岩(16.3m)及粉砂岩條帶,波狀層理和礫岩。礫岩具有含水性,但該處礫岩層較薄,有泥岩隔水層,預計在工作麵回采過程中不會有底板水出現。
3、老空水:23130工作麵上巷布置在 23110工作麵下巷北側12m處的二分層中,頂部為老空區。23130工作麵整體呈寬緩背斜構造。工作麵上巷在沿假頂掘進期間,曾對23110工作麵下巷的采空區低窪段,按每隔10m距離進行了打眼探放水施工,先後放出水量約5000m3(該積水是由於23110工作麵回采結束時,采麵通過F2306斷層構造,因裂隙導通形成的)。目前,23110工作麵老空積水已經疏幹,探放水孔現均無水流出。由於采用綜放頂煤技術,回采後導裂高度加大,並波及老空未放低窪積水,所以回采時應加強防排水工作。
4、斷層水:經工作麵上下巷揭露有F2306斷層構造,該斷層貫穿上下巷,牽引明顯,落差1.0m左右。在23110工作麵回采靠近F2306斷層構造時,工作麵下部出現滴淋水現象,湧水量不大於2m3/h,工作麵回采完後,經過長期湧水聚積,在老空區內形成水害(該水害在掘進時已經排除)。23130工作麵靠近停采線附近有1處富水異常區,當工作麵回采接近構造異常區時,頂板來壓,導裂發育,可能仍有出現頂板滴淋水現象,對回采稍有影響。
本工作麵回采期間預計正常湧水量為:0.5~3m3/h,最大湧水量:100m3/h。
6.防水煤(岩)柱的計算與留設
1、常用的防水煤(岩)柱類型:
(1)斷層防水煤(岩)柱:在導水或含水斷層兩側,為防止斷層水潰入井下而留設煤(岩)柱,或當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時,為防止含水層水潰入井下而留設的煤柱。
(2)井田邊界煤柱:相鄰兩井田以技術邊界分隔時,為防止一個礦井淹沒(由突水或礦井報廢引起)後影響另一個礦井的安全生產而留設的煤柱。
(3)上、下水平(或相鄰采區)防水煤(岩)柱:在上、下兩水平(或相鄰兩采區)之間留設的防水煤(岩)柱。 這種煤(岩)柱為暫時性的煤(岩)柱,在上、下兩水平(或相鄰兩采區)開采末期或透水威脅消除後,這部分煤(岩)柱中的煤,仍然可以回收出來。
(4)水淹區防水煤(岩)柱:在水淹區(包括老窯積水區)四周和上、下水平留設的防止水淹區水潰入井下采掘工作麵的煤(岩)柱。
(5)地表水體防水煤(岩)柱:為防止采煤後地表水經塌陷裂縫潰入井下而留設的煤(岩)柱。
(6)衝積層防水煤(岩)柱:為防止采煤後上覆衝積層中的強含水層水潰入井下而留設的煤(岩)柱。
2、防水煤(岩)柱的留設原則:
(1)在有突水威脅但又不宜疏放(疏放會造成成本大大提高時)的地區采掘時,必須留設防水煤(岩)柱。
(2)防水煤柱一般不能再利用,故要在安全可靠的基礎上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度,以提高資源利用率。為了多采煤炭,充分利用資源,也可以用采後充填、疏水降壓、改造含水層(充填岩溶裂隙)等方法,消除突水威脅,創造少留煤柱的條件。
(3)留設的防水煤(岩)柱必須與當地的地質構造、水文地質條件、煤層賦存條件、圍岩的物理力學性質、煤層的組合結構方式等自然因素密切結合,還要與采煤方法、開采強度、支護形式等人為因素互相適應。
(4)、一個井田或一個水文地質單元的防水煤(岩)柱應該在它的總體開采設計中確定,即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設相適應,否則會給以後煤柱的留設造成極大的困難,甚至無法留設。
(5)在多煤層地區,各煤層的防水煤(岩)柱必須統一考慮確定,以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤(岩)柱,致使整個防水煤(岩)柱失效。
(6)在同一地點有兩種或兩種以上留設煤(岩)柱的條件時,所留設的煤(岩)柱必須滿足各個留設煤(岩)柱的條件。
(7)對防水煤(岩)柱的維護要特別嚴格,因為煤(岩)柱的任何一處被破壞,必將造成整個煤(岩)柱無效。防水煤(岩)柱一經留設即不得破壞,巷道必須穿過煤柱時,必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水設施,保護煤(岩)柱的完整性。
(8)留設防水煤(岩)柱所需要的數據必須在本地區取得。鄰區或外地的數據隻能參考,如果需要采用,應適當加大安全係數。
(9)防水岩柱中必須有一定厚度的粘土質隔水岩層或裂隙不發育、含水性極弱的岩層,否則防水岩柱將無隔水作用。
該工作麵水文地質條件簡單,主要水害為老空水,相鄰礦井防水煤柱留設值為50m。符合有關安全技術規定。
7.放頂煤可行性03manbetx
7.1煤層賦存狀態與構造
通過03manbetx
23130工作麵上、下巷掘進地質資料,該工作麵煤層在走向和傾向上呈均勻連續分布,起伏變化不大,賦存穩定;掘進施工中除揭露F2306正斷層外,沒有其它地質構造。
由於F2306斷層位於23130工作麵設計停采線以外,對采用綜放回采沒有影響。
7.2 煤層厚度
通過對23130工作麵上、下巷探井資料綜合03manbetx
認為:23130工作麵設計停采線(123m)至450m段巷道,偽頂下兩層煤賦存穩定,平均厚度為6.2m,可作為放頂煤主采煤層, 底部為煤矸互迭層,夾矸層數為2~4層,夾矸層厚度在0.2~0.3m間,岩性為砂質泥。從450m處向裏到23130工作麵切眼上口(680m長),該段可采煤層平均厚度為7.5m,賦存穩定,適合於綜放回采。
23130工作麵在沿走向上,可采煤層厚度為6.2m~7.5m ,符合放頂煤工作麵對煤層厚度的技術要求。
7.3 煤層傾角
23130工作麵煤層傾角為10°~16°,平均11°。由於煤層傾角不大,放頂煤過程中頂煤對液壓支架產生的傾向推力,不致於造成支架下滑和失穩。
7.4直接頂的岩性和厚度
23130工作麵煤層直接頂為泥岩,厚25m左右,灰黑色、具隱水平層理,節理、裂隙發育。根據我礦以往普通綜采經驗,25m厚的泥岩直接頂在工作麵回采過程中,是隨偽頂一起冒落的, 沒出現過懸頂現象。而且23130工作麵機尾段15m是在23110工作麵二分層中進行放頂煤回采,其頂板為再生膠結假頂,極易冒落(上巷掘進過程發生過多次冒頂)。
直接頂的厚度計算:
h≥m÷Kp=7.5÷1.24=6.05
20≥6.05
式中:h---直接頂厚度;
m---開采煤層厚度;
Kp---直接頂的碎脹係數。泥岩取1.3
由此計算可知,直接頂冒落後完全能夠充填煤層采出後所形成的空間。
7.5 煤層的物理機械性質和結構
23130工作麵煤種為長焰煤,其普氏硬度係數:f =1~2,煤體硬而脆,節理、裂隙比較發育,加上工作麵超前應力和液壓支架升降的反複作用,頂煤被進一步壓酥適合於放頂煤回采。
從煤層結構上看,21煤和23煤在23采區深部合並為一層煤,煤層結構複雜,在煤層底部含夾矸0~6層,單層厚0.1~0.3m,不穩定,影響煤層的劃分。但由於底部夾矸層處於割煤機截割高度範圍之內,不存在夾矸堵塞支架溜煤口的現象。
7.6煤層底板的岩性
煤層直接底為泥岩、砂岩,淺灰色,含粉砂岩條帶。f =3~4 ,遇水不發生膨脹,不會造成液壓支架在前移過程中出現下陷現象。
7.7瓦斯、自燃發火對放頂煤的影響
1、根據23130工作麵在上、下巷掘進期間對瓦斯濃度的測定,該麵瓦斯絕對湧出量為6m3/min,屬低瓦斯等級。但23130工作麵作為躍進礦的第一個綜放工作麵,為安全期間,在安全出口以外40~50m處安一台瓦斯抽放風機,將上隅角的瓦斯通過柔性風筒直接抽排至23區下山專用回風巷內,另外利用23區專用回風平台瓦斯抽放泵,將23130工作麵上隅角瓦斯抽放至23區下山總回風巷。
2. 23130工作麵所采煤層容易自燃,發火期為一個月,最短為15天;但根據鄰近的千秋礦、常村礦近年來放頂煤成功經驗看,隻要采取嚴密而有效的防滅火措施是不會對工作麵造成威脅的:
(1)控製好推進度,每月回采進度在40米以上,遺留在老塘內的煤炭來不及氧化自燃,已被斷絕氧氣供給。
(2)在工作麵下隅角通過注氮管路向老塘內注入氮氣,使老塘內的氧氣含量大大降低或不含氧氣.
(3)完善工作麵上巷注漿係統,在工作麵回采過程中,通過預埋在上隅角的鐵管向采空區內定期注入粉煤灰漿,以此達到防止采空區遺留煤炭自燃發火的目的。
通過對23130工作麵各種因素分析,認為在23130工作麵進行綜放回采是可行的。
8.工作麵巷道布置
8.1順槽、切眼、停采線等位置的確定及依據
1、順槽的位置
(1)、23130上巷設計全長1124m,巷道方位角為N123°,布置在23110工作麵采二分層中,距23110工作麵下巷13m,並通過聯絡巷與23區專用回風巷構成回風路線;上巷經23130工作麵上巷石門 平台車場與23區軌道下山構成運料路線。
(2)、23130下巷設計全長1111m,巷道方位角為N123°,布置在21煤層中,沿煤層頂板掘進,巷口通過石門改製1m皮帶與23區下山皮帶巷相連構成出煤路線。通過23區軌道和皮帶下山巷並聯進風,向23130下巷和工作麵供給新鮮風流。
2、切眼的位置
23130工作麵切眼全長185m,巷道方位角為N33°
切眼下段165.6m采用沿頂板掘進,其斷麵形狀設計為矩形,巷寬7.1m,巷高2.6m,麵積18.46 m2。支護方式為錨網索+四排π型梁順山抬棚複合支護。
切眼上段20m為二分層巷道,其斷麵形狀設計為梯形,采用4m梁×2.8m腿12#礦工鋼單棚支護,上寬7.5m,下寬8.1m,巷高2.6m。
3、停采線的位置
為保證23區下山中部泵房和變電所不受工作麵的采動影響,並結合23130工作麵外口 F2306正斷層的賦存情況,停采線位置定在距上、下巷口123m處。
參見23130工作麵巷道布置圖
8.2采煤方法、生產工藝、采放比、放煤步距等內容
1、采煤方法
本工作麵采用走向長壁後退式綜采放頂煤采煤法,一次采全高,自然垮落法管理頂板。
2、采煤機進刀方式
附圖:23130綜放工作麵進刀方式示意圖 圖二
3、生產工藝
本工作麵回采以放頂煤工序為主,割煤與放煤平行作業,正規循環工序為:割煤--移架--推前溜--拉後溜--割煤--移架--推前溜--放頂煤--拉後溜。
⑴采高的確定:
本工作麵可采煤厚6.2-7.5m,其中割煤高度2.5±0.1m,放煤高度3.7-5.0m,采放比為1:1.5-1:2.0。
⑵落煤方式:
采用MG-300/700-WD型雙滾筒采煤機割底煤和利用放煤口放頂煤聯合落煤方式,采煤機端頭斜切進刀,雙向割煤,截深0.6m,往返割兩刀,放一排頂煤。
工作麵正規循環生產能力
W=L1Sh1γc+ L2Sh2γc
=150×1.2×7.5×1.35×0.83+35×1.2×4.5×1.35×0.83
=1724t
式中 W —正規循環生產能力;
L1、 L2—工作麵長度,m;
S—正規循環推進長度,m;
h1、 h2—采高(割煤高度+放煤高度),m;
γ—煤的視密度t/m3;
c—工作麵的采出率。
⑶裝煤和運煤方式:
采煤機滾筒旋轉裝底煤,人工收縮尾梁插板和擺動尾梁放頂煤,運煤采用前後兩部溜子平行運煤,集中到下巷橋式轉載機和皮帶機運出。
⑷移架:
采用及時支護方式,移架滯後采煤機追機作業,並及時伸出伸縮梁,必要時可先拉出超前架,移架步距為0.6m。
⑸推前溜:
前刮板輸送機隨移架逐段移向煤壁,滯後采煤機15~25m,依次順序自上而下,或自下而上進行,嚴禁從兩端同時向中間推移,推溜步距為0.6m,溜子彎曲段長度不得小於15m。推溜後,溜子必須保證平直。
⑹放頂煤:
①放煤方式:本麵采用割煤與放煤平行作業,放煤工藝采用多輪間隔順序等量放煤,放煤順序按:1、3、5…號放煤口順序放煤,一次放出煤量的1/4~1/3,然後按2、4、6號放煤口順序放煤,這樣反複進行3~4輪將煤放完,盡量使頂煤保持均勻下降,以減少混矸,提高回采率。
②放頂煤步距:初次放頂煤步距15m,即工作麵切眼推進15m時,開始初次放頂煤。正常放頂煤步距為1.2m,每割兩刀底煤放一次頂煤。
③對放煤工藝的要求:
A:放煤時,一人隻能操作一架,並根據煤量大小,適當掌握放煤口大小,防止壓死後部溜子。
B:放煤時,必須先收小插板,待放煤量小或有大塊卡堵時,再擺動尾梁千斤頂,嚴禁不收小插板就擺動放煤千斤頂,防止損壞小插板。
C:機組割煤至中部,若前半部或後半部頂煤沒放完時,停止割煤,等放完頂煤後方可開機割煤。
D:機頭和機尾各4架,不放頂煤。
E:放煤後,小插板及尾梁及時伸出,防止矸石溜入後溜,影響煤質。
⑺拉後溜
滯後放煤10~15m拉後溜,不放煤時,滯後推前溜10~15m進行,使前後部溜子保持平行。
4、采放比
ZF6400-17.5/28放頂煤支架支護高度1.75-2.8m,采煤機MG300/700-WD,采高2.2~3.7m,據此采煤機割煤高度2.4~2.6m,平均2.5m, 最大采放比2.5 :5=1 :2 。符合采放比不大於1:3的要求。
5、放煤步距
放頂煤步距初次放頂煤步距15m,即工作麵切眼推進15m時,開始初次放頂煤。正常放頂煤步距為1.2m,每割兩刀底煤放一次頂煤。
8.3 支護設計與頂板管理
1、根據《Z23130工作麵回采地質說明書》及統配煤礦《頂板管理資料彙編》的定量采場頂板控製方法中直接頂厚度確定方法,直接頂厚度確定為25m,大於采高2.5m的10倍。
2、直接頂和老頂參數
根據礦壓觀測數據,直接頂初次垮落步距為9.1m~13m,老頂初次來壓步距為22m,周期來壓步距為13m。
3、支護強度計算
(1)頂板岩性分析
由於放頂煤工作麵采高較大,待頂板完全壓實後,彎曲下沉帶將涉及底板,正常放煤時,工作麵最大放煤高度為5m,則鬆動橢球體高度H:
H=2.22×h=2.22×5=11.1
說明鬆動橢球體最大高度未到達老頂。
(2)支架工作阻力校核
工作麵機采2.5m的煤厚,放5m的頂煤後,形成高度為11.1m的鬆動橢球體,鬆動橢球體高度以上的岩層暫時不發生離層和斷裂。支架頂梁承受載荷,為其頂部15.6m高的煤岩體重量,則每平方米控頂麵積的平均載荷p為:
p=H1T1+H2T2
式中:H1——煤層的平均厚度,5m
T1——煤層容重,1.35t/m3
H2——鬆動橢球體高度,11.1m
T2——直接頂泥岩體容重γ=2.4t/m3
則正常情況下,每平方米載荷為:
P =5×1.35+11.1×2.4=33.39t=327KN
該支架支護麵積9.75m2,則承受的壓力為:
9.75×327=3188.25KN
該麵所用ZF6400-17.25/28型放頂煤支架初撐力為5000KN,工作阻力6400KN,支架初撐力、工作阻力均符合要求。
(3)底板比壓:
根據省煤研所組織對我礦21煤層底板比壓測定數據,結合我國緩傾斜煤層工作麵底板分類成果表, 21煤層底板容許單向抗壓強度Rc為6.83Mpa,21煤底板比壓為4.36Mpa,而該支架對底板的平均比壓為1.7~2.3Mpa,故支架適合用於該工作麵。
8.4頂板管理
1、頂板管理方法:
采用自然垮落法管理頂板,最大控頂距為4770mm,最小控頂距4270mm,采煤機滾筒截深0.6m,放煤步距為1.2m,移架步距為0.6m。
2、工作麵頂板管理
23130工作麵共安裝124架液壓支架,其中ZF6400-17.5/28型液壓支架118架,上、下端共安裝6架ZTG7200-21/30型過渡支架,上口三架、下口三架,在回采時上口三架和下口三架鋪頂網。
3、 上、下巷超前支護
(1)上巷超前支護:
上巷安全出口向外20m內,使用規格為2.6mπ型鋼梁配合3.5m單體支柱打走向抬棚三排,一梁三柱,對原礦工鋼梯形棚進行加固。三排抬棚分別打在距上下幫梁口0.2m處和巷道正中間。上巷安全距口20~50m段在距上下幫棚口0.2m處各打一道抬棚。
(2)下巷超前支護:
下巷安全出口(溜子頭)安裝兩套梁長7m的自移抬棚(一梁五柱),向外至轉載機頭段25m在36UO形棚拆除後,在巷道上、下幫各打一排順巷抬棚(2.6mπ型鋼梁配合3.5m單體支柱,一梁三柱)配合原錨網索對頂板進行支護。
8.5工作麵設備總體配套
一、 主要機電設備技術參數
1、 采煤機
型號 : MG300/700-WD
采高範圍 : 2.2-3.7m, 截割能力 : 1200t/h
煤質硬度:f≤3 過煤高度: 690mm
機麵高度: 1435mm 臥底量: 380mm:滾筒直徑為Ø1.8m
搖臂擺角: 上擺37°;下擺17°
齧合方式: 擺線輪銷軌式,銷排節距126mm
牽引速度: 0~7.9m/min 牽引力: 500KN
配套滾筒: Φ1.8m×0.63m(要求滾筒帶端麵齒)
滾筒轉速: 40r/min 滅塵方式: 內外噴霧
水量: 320L/min 供電電壓: 1140V
適應煤層傾角: ≤20°
2、 SZZ800/400型轉載機
型號: SZZ800/400 電機功率: 400kw
輸送能力: 2000t/h 圓環鏈: 2-Φ34×126-C
雙中鏈鏈距: 200mm 刮板間距: 756mm
封底版厚度: 30mm 中板厚度: 40mm
訂貨長度: 50mm(含破碎機長度)
3、液壓支架中部架
結構高度: 1.75~2.8m 中心距: 1.5m
工作阻力: 6400KN 支護強度:0.94~0.95Mpa
前端底板比壓: 1.7~2.3Mpa
泵站壓力: 31.5Mpa
操作方式: 本架操作,支架重量18±0.2噸
3、 液壓支架排頭架
結構高度: 2.1~3.0m 中心距: 1.6m
工作阻力: 7200KN 操作方式: 本架操作
支架重量: 25±0.2噸
4、 破碎機
型號: PCM200 破碎能力: 2000t/h
電機功率: 200KW
破碎機皮帶護罩板厚不小於8mm,在不拆卸大護罩的情況下更換傳送帶。
傳動帶漲緊裝置采用液壓漲緊裝置配西北廠單速水冷機,與轉載機共同使用一台組合開關。
5、 前部刮板輸送機
型號: SGZ800/800端卸式
輸送能力: 1500t/h,雙中鏈,鏈距200mm。
中部整體鑄焊結構,訂貨長度200mm,采用鑄造銷軌式。
銷軌節距126mm,中部槽中板厚度為40mm,封底板厚度25mm,
底板采用高強度耐磨板,推移耳結構,為雙耳厚70mm,間距120mm。
刮板間距1008mm,配支撐刮板,間距1008mm。
卸載高度:機頭、機尾卸載高度均為850mm。
6、 後部刮板輸送機
型號: SGZ800/800端卸式。
輸送能力: 4500t/h,雙中鏈,鏈距200mm。
中部整體鑄焊結構,訂貨長度200mm,雙速, 中部整體鑄焊結構。
後部槽采用封底結構,中板40mm,封底厚度25mm(材質HQ550,相當於Q750),采用高強度耐磨板。
機頭、機尾卸載高度均為850mm。
9.生產係統
9.1提升係統(煤炭運輸係統、輔助運輸係統)
1、運輸設備和運輸方式:
2、運煤路線:
23130工作麵SGZ800/800型刮板機→下巷SZZ800/400轉載機→下巷DSP-1080/1000膠帶運輸機→下巷石門SPJ-1000型皮帶機→23區皮帶下山→23區入倉皮帶→23區煤倉→ -200m水平東翼大巷強力皮帶→ -200m煤倉→暗主斜井皮帶→中轉倉→主斜井皮帶→地麵。
3、運料路線:
地麵→副井→+170m水平井底車場→1#暗副井→ -200m水平井底車場→ -200m水平東翼大巷→23區車場→23區軌道下山→23130上(下)巷石門→23130上巷(四個車場)、23130下巷→工作麵
參見23130工作麵生產係統圖
9.2通風係統及風量計算
1、通風係統
23130工作麵回采期間采用U型通風係統即下巷進風上巷回風。
(1)進風路線(新鮮風流):地麵→副斜井→1#暗副斜井→ -200m水平井底車場→ -200m水平東翼大巷→23區車場→23區皮帶下山→23130工作麵下巷→23130工作麵。
(2)回風線路(乏風流):23130工作麵上巷→23區回風下山→23區回風石門→ -200m水平東翼回風巷→2#暗副斜井→+170m水平回風巷→14區中軌道上山→東風井→地麵。
2、綜放工作麵風量計算
(1)按瓦斯湧出量計算
Q采=100qK =100×6×1.5
=900 m3/min
式中:Q采-采煤工作麵所需風量,m3/min;
q-采煤工作麵絕對瓦斯湧出量,m3/min,根據躍進煤礦23、25采區采煤工作麵絕對瓦斯湧出量的預測結果和瓦斯梯度,預計回風風井投運後所開采工作麵的絕對瓦斯湧出量為4~6m3/min,取6 m3/min;
K-采煤工作麵瓦斯湧出不均衡係數,根據躍進煤礦23、25采區下部綜采工作麵的預測結果,並結合已探明煤層賦存狀況和瓦斯含量,選取1.5。
(2)按工作麵溫度計算
Q采=60•VC•SC•K=60×1.8×9×1.2=1166m3/min
式中:Q采-采煤工作麵需風量,m3/min;
VC-采煤工作麵適宜風速,取1.8 m/s ;
SC-采煤工作麵平均有效通風斷麵 m2 ;按照綜放工作麵的平均控頂距計算後,結合現場實測數據,取SC =9;
K-工作麵長度係數,取1.2。
(3)、按回采工作麵同時作業人數(考慮交接班時人數)計算:
Q采>4nc(m3/min)
式中:4-每人每分鍾應供給的最低風量 m3/min;
nc -采煤工作麵同時工作的最多人數。
則:Q采>4×(47+44)=364(m3/min)
(4)按風速進行驗算
根據《煤礦安全01manbetx
》規定,回采工作麵最低風速為0.25m/s,最高風速為4m/s的要求進行驗算。即回采工作麵風量應滿足;
15Sc<Q采<240Sc(m3/min)
式中:Sc-工作麵平均斷麵積,m2,s=10
則:135( m3/min)=15×9<Q采<240×9=2160(m3/min)
綜上,確定綜采工作麵所需風量為1296m3/min;綜放工作麵所需風量為1166m3/min。設計時取Q采=1296m3/min。
參見23130工作麵通風係統圖
9.3排水係統
1、23130上巷:
23130上巷泵坑安裝兩台(一台使用,一台備用)型號為BQW100-50,功率為30kw立式潛水泵,泵坑規格: 8m長×1.4m寬×1.5m深。鋪設一趟Φ100排水管路,
23130工作麵上巷泵坑→上巷軌道石門→聯絡巷→23區軌道下山排至23區下山中部水倉。
2、23130下巷:
在距23130下巷口50m處,建立排水站,安裝3台BQW100-50立式潛水泵,總排水量為300 m3/h。泵坑規格: 20m長×1.6m寬×1.5m深;鋪設2趟排水管路,1趟Φ150,另1趟Φ100。
23130工作麵下巷排水站→下巷皮帶石門→平台車場→23區軌道下山→23區中部水倉
23130工作麵正常湧水量為0.2-3m3/h,最大湧水量為100m3/h,排水能力(200m3/h)能夠滿足要求。
附 23130排水係統示意圖 圖三
9.4 供電係統
工作麵供電係統:
1、23130 綜放工作麵高壓雙電源(6000V)從23區二所引出,經 23區下山皮帶巷,接到23130下巷斜石門皮帶頭1#、2#、3#移動變電站高爆頭上 (1#、2#移變型號為KBSGZY1600/6/1.2、3#移變型號為KBSGZY800/6/1.2) 。
2、從1#移動變電站低爆頭輸出1140v電壓,用電纜95mm2長度1200m,經23130下巷皮帶石門、23130下巷輸送到下巷尾外配電點(轉載機處),然後分別通往工作麵下列用電設備:200KW破碎機一台、400/200KW轉載機一台、400/200KW雙電機前刮板輸送機一台,
3、從2#移動變電站低爆頭輸出1140v電壓,用電纜95mm2長度1200m,經23130下巷皮帶石門、23130下巷輸送到下巷尾外配電點(轉載機處),然後分別通往工作麵下列用電設備:700KW采煤機一台、400/200KW雙電機後刮板輸送機一台。
4、從3#移動變電站低爆頭輸出1140v電壓,用50mm2長度30m電纜,經23130下巷皮帶石門接至回風巷內的 250KW乳化液泵站一套(兩台250KW乳化液泵)。
參見23130工作麵供電係統圖、23130工作麵負荷表
9.5壓風係統
1、工作麵壓風設備
(1)地麵工業廣場壓風機站:
1#3#4#壓風機型號:OGD-42.8/8;
2#壓風機型號:SA250-6K
(2)井下-200m水平大巷壓風機房:
5#壓風機型號:SM5185W
6#壓風機型號:SM-15322
7#壓風機型號:MLG-30.4/8-185G
2、工作麵壓風路線
(1)一趟由地麵壓風機房接出φ150壓風管依次經主斜井、+170m水平大巷車場、2#暗副斜井後變為φ100壓風管,至-200m水平東翼總回風巷、23區軌道上山底車場;
(2)另一趟由-200m水平壓風機房接出的φ150壓風管經-200m水平東翼總回風巷、23區軌道上山底車場;
兩趟供風管在23區上山底車場合二為一,後改用φ100壓風管依次經23區大巷車場、23區軌道下山、分別通往23130工作麵上、下巷。
3、工作麵壓風自救係統
在23130工作麵下巷口至下安全出口外40m段,按間距隔50~100m安裝一套壓風自救器。壓風自救器型號:ZY-M;
參見23130工作麵壓風係統圖
9.6 瓦斯防治
23130工作麵生產期間瓦斯防治措施:
1、防衝監測科必須按規定設計傳感器懸掛位置,並保證傳感器正常工作,杜絕誤報警。監測科負責在23130上巷各安裝三台瓦斯傳感器,一台安設在上隅角,距上隅角煤袋牆不大於0.8m,距上幫不大於0.8m,距頂不大於0.3m,報警點為0.8%、斷電點濃度為1%,複電點為0.79%;一台安設在上巷,距工作麵煤壁10m內,報警、斷電濃度為0.8%,複電點為0.79%;一台安設在上巷斜石門以裏距回風口10~15m處,報警濃度均為0.8%,斷電濃度均為0.8%,複電點為0.79%。斷電範圍:23130工作麵及上巷全部非本質安全型電器設備。
2、綜采隊負責在工作麵上拐頭、采煤機吊掛便攜式瓦檢儀,跟班隊幹、電鉗工要攜帶便攜式瓦檢儀,並會正確使用。
3、23130工作麵回采前,在23130上巷、23專回下山鋪設Φ250mm瓦斯抽放管,利用23區安設的Sk-60瓦斯抽放泵進行瓦斯抽放。
附:瓦斯抽放係統圖 圖四
圖四
4、綜采隊負責,瓦斯抽放管末端插入上隅角隔離煤牆裏三角懸空區域3~5m,設置濾網(10~10mm),並隨著工作麵推進及時前移。
5、通風隊負責,在瓦斯抽放管最低處(23130上巷軌道石門底部)設置放水器,並完善瓦斯泵01manbetx
01manbetx
、填寫各種記錄。
6、綜采隊負責在23130上巷工作麵外100-150米處安設一台2×18.5kW抽出式風機,風機距地麵不小於300mm,抽出端安設Ф600mm彈簧風筒,抽出端風筒伸入上隅角隔離煤牆外吊掛風障內,彈簧風筒必須逢環吊掛,保證風筒伸展;排出端安設Ф600mm軟質風筒,排出端風布用軟質風筒,逢環吊掛,風筒一直接23區專用回風巷,使瓦斯排入回風流中。在抽出式風機風筒出風口與上巷風流混合處,必須安裝一部瓦斯探頭,風筒出風口處巷道風流中探頭斷電濃度為1.0%,複電濃度為小於0.79%,斷電範圍:23130工作麵專用回風巷,23130上巷及23區專用回風巷內所有非本質安全型電器設備。采煤隊負責抽出式風機的日常管理。吸風口處瓦斯不得大於2.5%,否則將風筒吸風口外移,確保風筒吸入瓦斯濃度大於1%而小於2.5%。
7、通風隊安排專人負責柔性風筒管理、綜采隊安排專人負責彈簧風筒管理,彈簧風筒末端設濾網(網眼10~10mm)避免吸入煤渣,並及時移動,確保抽排效果。通風隊配合,綜采隊隨著工作麵推進及時前移風機。
8、通風隊每班派通風工及時維護好風筒,及時修補破損處,避免瓦斯漏入上巷風流中。
9、通風隊每班安排專職瓦檢員加強對工作麵氣體檢查,認真執行瓦斯巡回檢查、班中彙報請示製度和現場電話對口交接班製度,主要測點每班檢查彙報不少於2次,工作麵進風輔助測點檢查彙報一次,上巷輔助測點檢查彙報兩次,特殊情況及時彙報,通風調度要認真執行反調度。嚴格交接班製度,交接地點分別在上拐頭,檢查內容:CO、CO2、CH4、溫度等,測點位置:工作麵進風、回風、上、下拐頭,上拐頭排頭架前梁,工作麵後尾梁,後機尾等,並對局部冒頂、空洞、支架頂梁等局部地點檢查,不留死角。
10、工作麵回風流瓦斯濃度超過0.8%,二氧化碳濃度超過1.5%或主扇停風時必須停止工作時,應切斷電源,撤出人員,采取措施進行處理。
11、生產過程中,綜采隊負責用煤袋牆將工作麵上隅角或頂梁有空間的地方充填滿,要填滿填實,不留空間,防止瓦斯積聚。袋牆間隔距離按《防滅火措施規定》執行。
12、23130工作麵回風流中電機或其它開關安設地點附近20m以內風流中,瓦斯濃度達到0.8%時必須停止工作,切斷電源,撤出人員進行處理。
13、23130工作麵內體積大於0.5m3的空間內積聚的瓦斯濃度達到2.0%時,附近20m內必須停止工作,撤出人員,切斷電源,進行處理。
14、23130工作麵生產時,井下抽放係統必須保證運轉穩定可靠、安全運行。
9.7防滅火係統
一、工作麵回采期間防滅火:
1、工作麵防滅火設計:
(1)綜采隊每天檢修班,用編織袋裝碎煤在上、下隅角各建一道隔離煤牆,封閉上、下隅角,煤袋牆厚度不小於1米。袋牆接頂、接幫,袋牆堆垛整齊、嚴密不漏風。嚴禁築建外邊隔離煤牆時,拆除裏邊煤袋牆。
(2)拆除下巷 “O”型棚時,必須製定嚴密的措施,並嚴格執行。
(3)每天在工作麵上、下巷利用所打防火鑽孔進行注漿,保持煤體保持濕潤,發現有高溫點,加大防火鑽孔密度,進行注漿或充填防滅火材料。
(4)瓦檢員每班對工作麵及上下巷進行兩次全麵檢查,查找可疑高溫煤體,如果發現高溫煤體及時安排人員進行打眼、注水、注漿降溫,直至高溫煤體徹底消除。嚴禁將高溫煤體遺入老塘。
(5)回采期間下隅角隔離煤牆外由通風隊負責掛風障,隔斷采空區的漏風通道。綜采隊必須每天在下端頭開切口,保證工作麵入風斷麵,減少向采空區漏風。
(6)回采期間,加強工作麵上、下端頭支護,嚴格控製冒頂。如遇冒頂要用編織袋裝煤沫對漏風通道進行堵塞。
(7)通風隊對上巷頂板破碎地段打防火鑽孔進行充填防滅火材料如粉煤灰、黃土,進行預防性注漿降溫,嚴禁將高溫煤體遺留在采空區。
(8)利用23區平台注漿泵站對工作麵上巷上隅角進行注漿,注漿管為Φ100mm無縫鋼管,壓入采空區不低於6m,正常情況下,工作麵每推進30m,向采空區注膠1次。 附23130工作麵注漿係統圖 圖五
圖五
(9)工作麵上、下巷供水管路、注漿管路以及下巷注氮管路必須保持暢通,距工作麵老塘側距離不能超過20米。確保隨時能投入使用。
(10)加強電氣設備的檢查、維護、修理和調整,避免超負荷運轉和帶病作業。
(11)機電三隊負責規定配備各膠帶運輸機機頭滅火器及沙箱,及時清理底皮帶浮煤,防止皮帶與底板煤摩檫發生火災02manbetx.com
。
2、安裝束管監測係統:
(1)在23130上隅角安裝束管監測係統,對工作麵內自然發火指標氣體進行分析,根據預測預報結果采取相應防火措施。
(2)利用礦井火災束管監測係統每天分析一次氣體成分,包括一氧化碳、二氧化碳、瓦斯、乙烯、乙炔、氧氣、氮氣等。若發現有自然發火標誌性氣體,及時縮短分析周期,並采取相應防火措施。
(3)束管監測係統每天要和一氧化碳在線監測、光瓦檢定器、便攜式瓦斯檢定儀、瓦斯傳感器進行對比調校,誤差超過規定及時進行調校。
(4)束管所經巷道支護必須完好,通風隊和施工單位加強維護,如有砸壞漏氣通風隊必須及時更換處理。
3、工作麵下拐頭埋壓注氮管注氮:
(1)機修廠負責將井下移動製氮機安設於23110下巷石門車場,機電三隊負責接通電源。
(2)通風隊在下拐頭煤袋牆內預埋注氮管,注氮管埋入深度不低於4m,交替邁步埋管,根據束管監測係統開展采空區自燃火災預測預報,發現有自燃征兆時,向采空區注氮,注氮量不低於600m³/h,氮氣濃度不得小於97%。
(3)根據束管監測係統抽樣分析,發現有自燃發火征兆後,通知機電三隊加大23130工作麵注氮量,並根據現場情況通風隊在上拐頭老塘內補注凝膠防止自燃發火。
(4)按23130工作麵注氮量600m3/h,工作麵風量1000m3/min計算,即使工作麵氮氣全部(因故)泄漏,工作麵風流中O2也隻降低1%,工作麵風流中O2也保持在20%左右,不會對人體構成傷害。
附23130工作麵注氮係統圖圖六
(6)機電三隊注氮機司機要加強對注氮機監控、巡查工作,確保製氮機製氮濃度不小於97%,否則要停止注氮,進行檢查處理。
(7)機電三隊要加強對注氮機維修和保養,確保注氮機能24小時正常運轉,注氮量保持在600m3/h,如工作麵采空區內有自然發火征兆,根據防火工作需要適當加大注氮量。
(8)機電三隊每周對注氮機附近至23130上下巷石門管路檢查一遍,通風隊每天對注氮上下巷路每班檢查一次,發現有氮氣泄漏,應立即處理,否則應停止注氮。
4、監測傳感器設置:
通風隊在23130上巷安裝兩台CO傳感器,一台位於切眼外8~10米處,一台位於上巷口以裏15米處,隨時檢測工作麵回風流中CO濃度變化情況,CO設定報警值均為10ppm。
二、 安全措施:
1、加強通風管理,供風量在滿足衝淡瓦斯和適應風速的前提下,盡量降低供風量,選配最合理的風量。
2、及時清修井下巷道,清淨工作麵及各類巷道的浮煤雜物,保證巷道的淨高、寬符合規定,支架完好,以減少通風阻力。
3、采取有效的組織措施和 技術措施,加強采麵技術管理,提高工作麵的回采率,加快回采麵的推進速度,不低於45m/月,減少自燃發火因素。
4、打鑽注水、注漿時,必須製定 安全技術措施。
5、工作麵必須有可靠的防止漏風和防止有害氣體泄露的措施,並建立完善的火災監測係統。
6、采掘工作麵的人員發現高溫煤體,及時彙報,並通知通風隊采取措施進行處理,嚴防自燃發火。
7、合理進行調節抽放,平衡解決好防治自燃發火與瓦斯抽放關係,嚴防采空區自燃發火,發現抽放鑽孔內的一氧化碳濃度在10ppm以上時,應及時關閉。
8、23130工作麵回采期間通風隊每班安排專職瓦檢員加強對該工作麵CH4、CO2、CO、溫度等檢查,每班必須至少檢查兩次,工作麵上半部60架以上每隔3架、下半部每隔5架檢查一次CO氣體情況,測點統一規定在後尾梁架縫,每班檢查不少於兩次及時向通風調度彙報。
9、綜采隊加強對23130工作麵上、下巷排水工作的管理,不得影響通風隊正常防火、注漿(注粉煤灰)工作。
10、所有在23130工作麵施工人員必須隨身攜帶完好自救器,並會正確使用。
11、通風隊對防火鑽孔進行注水或注漿時,要經常觀察流下的水溫情況,發現水溫異常,要及時采取補充打防火鑽孔或直接放頂清除熱源的措施,進行根治,嚴禁將高溫煤體移入老塘。
12、對不用的鑽孔,必須及時封堵。
13、通風隊瓦檢員每班必須檢查二次注氮管路中的O2濃度,發現O2濃度大於2%時,及時彙報。通風隊埋入下拐頭采空區內的注氮管路不得低於4m,並保證注氮管路暢通。
14、通風隊每天必須有一名隊長或班長到該工作麵跟班,現場檢查一次防火鑽孔施工及注漿情況,組織防火作業。
15、相關單位加強注氮主管路的巡回檢查,發現問題及時處理,並與礦調度室聯係。
16、防火作業現場管線吊掛整齊,材料堆放整齊,杜絕電氣設備失爆。
17、通風隊利用23130工作麵上、下巷防火鑽孔,進行注漿降溫,每天注漿時間不低於1小時。
18、上巷第二車場附近至少安裝一部電話。
三、應急防滅火措施:
一旦發現工作麵出現自燃發火征兆,並呈繼續惡化趨勢時,應采取以下措施:
1、控製采空區漏風:通風隊在工作麵老塘側從下拐頭向上吊掛風障,風障長度不少於30米。
2、加快工作麵推進速度:綜采隊加強工作麵工程質量管理,加快工作麵推進速度。
3、上下隅角充填化學凝膠:通風隊每天安排檢修班對工作麵上、下拐頭進行注凝膠,每次注膠時間不低於30分鍾,嚴格按比例對化肥和泡化堿,管路連接牢固,嚴防泡化堿噴出傷眼,如果濺入眼內用大量清水進行衝洗,嚴重者到醫院進行處理。
4、生產科、通風隊設專職領導到現場跟班。
5、最先發現火災的人員,盡可能進行直接滅火,將火災消滅在初期,同時派人向調度室彙報,說明 02manbetx.com 地點、性質、範圍等情況,若火災威脅職工生命,跟班隊長或 班組長要組織職工撤離災區。
6、利用火點附近的消防管路直接滅火時,水射流應由外圍向火源靠近,不能直射火源中心,以免產生的大量水蒸氣灼傷人員和引起水、煤塵爆炸,但在油類發生火災時,不能用水撲滅。
7、礦調度室接到火災 02manbetx.com 報告後,立即報告礦長、總工並迅速召集救災指揮部人員到調度室投入工作,同時報公司救護隊及公司領導,並命令輔助救護隊投入工作。
8、救災人員到達 02manbetx.com 現場後,若火災仍未得到有效控製,應先與事故地點的采掘隊長或跟 班組長聯係,問清災區人員撤離情況,若人員未撤離時,部分救災人員從回風流營救人員,另一部分從火源進風側滅火。
9.8防治衝擊地壓
23130工作麵采深802m~880m之間,地壓現象明顯,巷道變形較嚴重,下巷掘進期間煤炮頻繁,曾出現過四次衝出地壓現象,根據《躍進煤礦衝擊地壓防治技術研究報告》顯示,該麵屬中等衝擊區域。
受采動影響、集中應力和構造應力影響的原生煤體,23130上巷前140米由於在護巷煤柱中掘進,且受23090工作麵采動壓力的影響,按強衝擊等級進行管理;140米以裏的巷道由於處在23110卸壓區內,可按照弱衝擊等級進行管理。下巷埋深近900米,應按強衝擊危險區域進行管理,因此在采掘過程中必須采取防治衝擊地壓措施。
由於23130工作麵上巷布置在23110工作麵下巷的二分層內,屬無衝擊危險區域。因此隻對23130上巷外口煤柱段和23130下巷、切眼進行防衝擊地壓設計。
(一)、預測預報措施
1、電磁輻射監測
利用KBD-5型流動電磁輻射儀對工作麵進行電磁輻射監測。
①利用KBD-5型流動電磁輻射儀對工作麵上巷切眼外100米,煤柱段140米、下巷切眼外200米範圍進行監測。測點布置在上巷下幫、下巷上、下幫,測點間距20m,每點監測2min,每天監測一遍。
②利用KBD-7型電磁輻射儀對工作麵切眼前方50~100m範圍下巷上幫進行電磁輻射監測。根據強度和脈衝值大小變化趨勢對工作麵進行預測預報。
2、工作麵礦壓監測
工作麵安裝KJ216頂板壓力動態監測係統,對工作麵支架均勻布置12個點進行支架阻力觀測,以便掌握全麵支架受力情況,及時對工作麵頂板來壓情況進行全麵預報分析,為工作麵安全推采提供可靠的頂板來壓預報。
3、微震監測
采用微震監測定位係統,監測記錄微震次數及釋放的能量,利用微震次數及釋放的能量預測預報衝擊地壓發生的趨勢及應力釋放情況。對發生的微震信號及時進行準確定位,為衝擊地壓預測預報及綜合治理提出有效方案。
(二)防範措施: 1、對下巷煤層超前150m進行靜壓注水
(1)使用ZL-380鑽機,φ42鑽杆配φ50鑽頭鑽孔。
(2)鑽孔深度30m。鑽機穩於巷道上或下幫,孔口高度距底板1~1.5m左右,便於施工。
(3)從下拐頭20m開始,上、下幫每隔18m施工一個鑽孔。
(4)鑽孔沿煤層傾向方向定位施工,鑽孔垂直煤層走向。
(5)用封孔器或馬利散封孔,長度不小於8m。
(6)每個鑽孔安設流量計、壓力表,使用防塵管靜壓注水。
(7)注水量
注水量根據注水孔承擔的濕潤煤量計算:
Q=K•T•W/100 q=175t
式中 Q——一個注水孔的注水量,m3;
q——水的密度,g=1t/m3;
K——富餘係數,一般為1.0-1.55;(取1.0)
T——一個注水孔承擔的濕潤煤量,t;
W——預計含水率增值,%。(取3)
一個注水孔承擔的濕潤煤量計算:
T=L•S•M•γ=4374t
式中 L——待注水煤體在鑽孔軸向方向的尺寸,m;(取30m)
S——注水孔間距,m;(取18m)
M——注水孔附近煤層平均厚度,m;(取6m)
γ——煤的密度,t/m3。(1.35)
(8)注水時間:根據需要注水量與實際注水流量確定,超前注水距離為切眼150m以外。
(9)按技術要求進行打鑽,封孔,注水工作。
(10)通風隊對鑽孔的位置、深度、角度及注水情況進行記錄,建立台帳,注水孔掛牌管理。
注水鑽孔布置圖 圖七
2、卸壓爆破
當監測到衝擊危險後,應立即對工作麵衝擊危險區域實施爆破卸壓。
鑽孔布置方式: ⑴鑽孔布置在下巷下幫時,鑽孔俯角沿煤層傾斜向下布置,孔口距底板0.5~1.0m。⑵鑽孔布置在下巷上幫時,鑽孔仰角沿煤層傾斜向上布置,孔口距底板0.8~1.0m;卸壓孔深10米,間距5米。炸藥用礦用乳化炸藥,每孔裝藥量為4Kg,用2發同段毫秒延期電雷管,正向裝藥,每孔用三隻水炮泥,其餘用黃泥封實,串聯連炮。每次引爆4-5個卸壓孔,以提高卸壓效果。
(三)、防護措施
1、控製好推采速度,
正常生產後按工作麵推進度為4刀/天。工作麵推進速度控製在70米/月左右。
2、必須對23130工作麵下巷超前300米範圍內實行封閉管理,控製工作麵下巷生產人數。生產班嚴禁任何人員進入(轉載機、破碎機、運輸機司機共三人除外),工作麵停止割煤、移架、放煤30分鍾以後方可進人,檢修班除在下巷的施工人員外,其他人員一律不得通過或進入。
3、上、下巷支護要可靠,有失效棚現象應及時處理。支柱要拴全防倒繩,並固定在頂梁或掛在頂網上。
4、上、下巷超前100m範圍內:人行道寬度不低於1.2m,巷道高度不低於1.8m。
5、下巷超前100m範圍內,所有棚子必須用木點柱或單體支柱加固。皮帶頭40米範圍必須用垛式支架加固。
6、超前200m範圍內不準存放閑置物料,必須存放的物料和設備必須按要求捆綁。
7、工作麵生產實行遠距離供電、供液。
8、監測到有衝擊危險時要立即彙報調度室及有關領導,通知現場人員撤離危險區,並安排針對性的卸壓工作。 9、個體防護措施:
(1)不得坐在巷道底板或物料上休息。
(2)不得在以下地點逗留:巷道高度不夠處,人行道安全間隙不夠處;錨杆失錨或其它支護薄弱地點;錨索下方,設備或物料附近,靠近鐵質管路處。
(3)嚴禁摘掉安全帽,必須穿齊個人防護用品。
10、放卸壓炮時,躲炮半徑為距放炮地點300m以外,放炮時人員必須躲至安全地點,嚴禁在交岔點、頂板破碎處,並由班組長進行安排,躲炮時間大於30分鍾。 11、加強工作麵支護質量管理及頂板動態監測,及時預報工作麵周期來壓。
12、注水期間,所有管子接頭都要連接牢固,防止管子崩人。注水要保證打孔深度及封孔質量,防止瀉水、漏水。達到設計注水量後要及時換注水孔。 13、23130工作麵下巷超前300m以外要懸掛“衝擊地壓危險區始點 無關人員禁止通行”、“衝擊地壓危險區終點”標誌牌,標誌牌要醒目。 14、23130工作麵應盡量采成直線, 應避免傾斜開采,防止煤體形成應力集中區。
9.9安全監控係統
1、瓦斯傳感器設置:
(1)工作麵上隅角瓦斯傳感器:位置距巷幫和老塘側充填帶均不大於800mm,距頂板不大於300mm。報警點:0.6%CH4,斷電點:0.8%CH4,斷電範圍:23130工作麵及回風巷中所有本質安全型電器設備。
(2)工作麵風流瓦斯傳感器:離切眼煤壁不大於10m,距頂板不大於300mm,距巷道側壁不得小於200mm,報警點:0.6%CH4,斷電點:0.6%CH4。斷電範圍與上隅角傳感器相同。
(3)工作麵回風流瓦斯傳感器:離工作麵上巷回風口10~15m,報警點:0.6%CH4,斷電點:0.6%CH4。斷電範圍與上隅角傳感器相同。
(4)工作麵上巷中部瓦斯傳感器:23130上巷中部,報警點:0.6%CH4,斷電點:0.6%CH4。斷電範圍與上隅角傳感器相同。
2、一氧化碳傳感器設置:
在工作麵、工作麵中部、工作麵回風巷和工作麵下巷中部設置四個一氧化碳傳感器,報警濃度為≥0.0024%CO。
3、風速傳感器設置:
在工作麵上巷測風站處設置風速傳感器一個。
4、溫度傳感器設置:
在工作麵上巷回風流中設置溫度傳感器一個,位置同工作回風流瓦斯傳感器,溫度傳感器的報警值為30℃。
參見23130工作麵監測係統圖
9.10供水係統
利用+170m水平采空區水作為23130工作麵上下巷消防和機電設備冷卻用水。由14042工作麵下巷口消防水池(水池容量為60~70m3 /h)接Φ100mm管路,依次通過+170m水平大巷、2#暗副斜井及減壓水池、-200m水平東翼回風巷、23區皮帶下山分別送至23130綜放工作麵上、下巷防塵係統供水,並通過上巷Φ100mm向工作麵機電設備和防塵係統供水,經計算靜水壓為4Mpa,水壓及水量能夠滿足工作麵生產需要。
參見23130工作麵供水係統圖
9.11避災路線
1、工作麵發生水災時人員撤退路線:
23130工作麵→23130上巷→23130上巷軌道石門→23采區皮帶下山(向上)→23采區車場 → -200m水平東翼大巷→ -200m水平井底車場→暗主斜井→主斜井→地麵。
2、工作麵發生火災時人員撤退路線:
(1)位於火災發生地點以上新鮮風流內的人員
23130工作麵下巷→23130下巷皮帶石門→23采區皮帶下山(向上)→23采區車場→ -200m水平東翼大巷→ -200m水平井底車場→暗主斜井→主斜井→地麵。
(2)位於火災發生地點以下乏風流內的人員要根據火災情況選擇撤退線路:若火勢小且人員距發火地點近時,要佩戴好自救器迅速繞過火區,經23130工作麵下巷→23130下巷皮帶石門→23采區皮帶下山(向上)→23采區車場→ -200m水平東翼大巷→ -200m水平井底車場→暗主斜井→主斜井→地麵。
(3)、若火勢大或人員距發火地點遠可佩載好自救器迅速經:23130工作麵→23130上巷→23130上巷軌道斜石門→23采區皮帶下山(向上)→23采區車場 → -200m水平東翼大巷→ -200m水平井底車場→暗主斜井→主斜井→地麵。
3、工作麵或下巷發生衝擊地壓災害時人員撤退路線:
(1)、位於下巷衝擊地壓發生地點以裏人員經 23130下巷→23130工作麵→23130上巷→23130上巷軌道石門→上巷小平台車場→23區軌道下山(向上)→23采區車場→ -200m東翼大巷→ -200m水平井底車場→暗主斜井→主斜井→地麵。
(2)、位於下巷衝擊地壓發生地點以外人員經:23130下巷→23130下巷皮帶石門→下巷小平台車場→23區軌道下山(向上)→23采區車場→ -200m水平東大翼巷→ -200m水平井底車場→暗主斜井→主斜井→地麵。
參見23130工作麵發生自燃災害時人員撤退線路圖