418智能化综采工作面作业规程（信息办）

时间：2020-10-05 11:47:07 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　陕西黄陵二号煤矿有限公司

　8 418 智能化综采工作面作业规程

　编制单位：综采二队 编制时间：

　2018 年 9 月 10 日

　陕西黄陵二号煤矿有限公司 418 智能化综采工作面 作业规程 批准：

　总工程师：

　审批：

　生产矿长：

　安全矿长：

　机电矿长：

　审核：

　生产技术部：

　安全监察部：

　地质测量部：

　机

　电

　部：

　通

　风

　部：

　信

　息

　部：

　调

　度

　室：

　编制：

　编制单位：二号煤矿综采二队

　 单位主管：

　编制人员：

　编制时间：2018 年 9 月 10 日

　陕西黄陵二号煤矿有限公司 418 智能化综采工作面 作业规程 批准：

　单位主管：

　审批：

　支部书记：

　技术副队长：

　安全副队长：

　生产副队长：

　机电副队长：

　质量副队长：

　编制：

　 编制人员：

　 编制时间：2018 年 9 月 10 日

　作业规程会审纪要 规程名称 418 智能化综采工作面作业规程 会审时间 2018 年

　月

　日 会审地点

　编制单位 综采二队 编制人 肖

　曲 会审人员 主持人：

　参会人员：

　陕西黄陵二号煤矿有限公司 418 智能化综采工作面 作业规程编制说明 一、规程说明 陕西黄陵二号煤矿有限公司隶属于陕西陕煤黄陵矿业公司，矿井位于陕西省黄陵县双龙镇，年设计生产能力 800 万吨，服务年限 70 年。418 工作面位于四盘区右翼。工作面走向长度 2626m、倾向长度 300.5m，预留保护煤柱 300m，可采长度 2326m。工作面煤层平均厚度 5.5m，地质储量=594.6万吨，可采储量=500.3 万吨。

　418智能化综采工作面作业规程主要指导418工作面从初采初放至闭采整个回采过程的安全生产及相关工作，工作面初采初放及闭采作业必须制定专项安全技术措施。

　二、贯彻学习 1、作业规程的贯彻学习必须在工作面开工之前完成，由编制本规程的技术人员负责组织职工学习。

　2、所有施工人员必须参加规程学习，经考试合格后方可上岗作业。

　3、规程的学习和考试记录应注明考试成绩并附于规程后。

　三、作业规程复审要求及后续相关材料附页位置 1、作业规程每月进行一次复审。

　2、作业规程由区队技术员按照相关部室提出的意见进行修改，经相关部室审核无误后签字确认，报总工程师审批。

　3、复审完成后，由技术员组织全体施工人员学习，参与学习人员应在本规程的学习记录表上签名确认，并附于作业规程后。

　目

　录

　第一章

　概况 ....................................................................................................... 1 第一节

　工作面位置及井上下关系 ........................................................... 1 第二节

　煤

　层 ........................................................................................... 1 第三节

　煤层顶底板 ................................................................................... 2 第四节

　地质构造 ....................................................................................... 3 第五节

　水文地质 ....................................................................................... 4 第六节

　影响回采的其它因素 ................................................................... 5 第七节

　储量及服务年限 ........................................................................... 5 第二章

　采煤方法 ............................................................................................... 7 第一节

　巷道布置 ....................................................................................... 7 第二节

　采煤工艺 ....................................................................................... 8 第三节

　设备配置 ..................................................................................... 15 第三章

　顶板控制 ............................................................................................. 30

　 第一节

　支护设计及验算 ......................................................................... 30 第二节

　工作面顶板控制 ......................................................................... 33 第三节

　进风巷、回风巷及端头顶板管理 ............................................. 35 第四节

　矿压观测 ..................................................................................... 39 第四章

　生产系统 ............................................................................................. 42 第一节

　运输系统 ..................................................................................... 32 第二节

　“一通三防”与安全监控系统 ................................................. 43 第三节

　供排水系统 ................................................................................. 57 第四节

　供电系统 ..................................................................................... 58 第五节

　通信照明系统 ............................................................................. 57

　第六节 压风系统 ....................................................................................... 68 第五章

　劳动组织及主要技术经济指标 ......................................................... 59 第一节

　劳动组织 ..................................................................................... 69 第二节

　主要技术经济指标 ..................................................................... 70 第六章

　煤质管理 ............................................................................................. 71 第一节

　煤质指标和要求 ......................................................................... 71 第二节

　提高煤质措施 ............................................................................. 71 第三节

　提高采出率措施 ......................................................................... 73 第七章

　安全技术措施 ..................................................................................... 74 第一节

　一般规定 ..................................................................................... 74 第二节

　顶板管理 ..................................................................................... 76 第三节

　防治水 ....................................................................................... 101 第四节

　一通三防与安全监控 ............................................................... 102 第五节

　运输管理 ................................................................................... 114 第六节

　机电管理 ................................................................................... 119 第七节

　电液控制系统操作安全措施 ................................................... 127

　第六节

　监控中心司机操作安全措施 ................................................... 129 第九节

　工作面巡查安全措施 ............................................................... 130 第十节

　安全与职业卫生 ....................................................................... 121 第十一节

　其它 ....................................................................................... 133 第八章

　灾害应急措施及避灾路线 ............................................................... 143 第一节

　安全避险“六大系统” ........................................................... 143 第二节

　避灾原则及避灾路线 ............................................................... 138 第三节

　应急措施 ................................................................................... 139 第九章

　安全风险辨识 ................................................................................... 155

　第一章

　概况 第一节

　工作面位置及井上下关系

　工作面位置及井上下关系见表 1。

　表 表 1

　工作面位置及井上下关系 盘区名称 四盘区 地面标高/m +1115～+1364 工作面名称 418 井下标高/m +711～+722 走向长度/m 2626 倾向长度/m 300.5 面积（m 2 ）

　790916 地面相对位置 工作面对应的上部地表位于西沟附近，为中-低山林地带。

　井下位置及与四邻关系 工作面位于四盘区的东南。西北部为未采区，东南紧邻 416 采空区，西南至北二二号辅运大巷，东北至 201 工作面采空区，工作面走向方位 69°。

　回采对地面设施的影响 工作面开采深度为 385-608m。地面为中-低山林，周围无建筑物和其他设施，回采对地表影响很小。

　附：图 1-1-1

　418 工作面井上下对照图

　 第二节

　煤

　层

　工作面开采煤层情况见表 2。

　表 表 2

　工作面煤 层情况一览表 煤层厚度/m 5.0～6.6 煤层 结构 简单 倾角/(°) 0～2 平均 5.5 平均 0.5 可采指数 1 硬度 2～3 煤种 富油煤 稳定程度 稳定 煤层情况 根据工作面回风巷、胶带巷、辅运巷以及工作面切眼揭露的煤层情况,本工作面煤层结构简单，厚度变化较稳定，煤层厚度5.0m至6.6m，平均煤厚5.5m，

　煤层下部含夹矸 1～2 层，在断层附近煤层无压薄或增厚现象。

　煤质情况 A ad /%

　V daf /%

　Q b,ad /(MJ/kg)

　FC ad /%

　S t，ad /%

　Y/mm

　工业牌号

　15 34 27.37 83.22 0.52 8.5 RN32 根据地质勘查报告可知该工作面区域 2 号煤层属特低-低灰煤，特低-低硫，低-中磷，特高-高热值，化学反应性较强，低度结渣，低度结污，低-中等软化度的富油煤。

　注：A ad -灰分；V daf -挥发分；Q b,ad -发热量；FC ad -固定碳；S t，ad -硫分；Y-胶质层厚度。

　第三节

　煤层顶底板

　418 工作面煤层顶底板情况见表 3。

　表 表 3

　煤层顶底板情况一览表 名称 岩石名称 厚度（m）

　岩性特征 老

　顶 粉砂岩 9～14.15 深灰色～灰黑色粉砂岩，中夹薄层细粒砂岩，水平层理～微斜层理，层面富含云母片及植物化石碎片，较坚硬，厚度较稳定，9.0m～14.15m，抗压、抗剪强度较高，岩石普氏硬度 f=6～7。

　直接顶

　细粒砂岩

　1.1～6 深灰色～灰黑色细粒砂岩，岩石成份以石英为主，长石次之，分选性、圆度均中等，泥钙质～沙泥质胶结，缓波状层理，含植物化石及大量黄铁矿薄膜，岩层厚度 1.1～6.0 米，厚度不稳定。

　直接底

　泥岩

　0.8～3.9 4 号联络巷至停采线段为灰黑色泥岩，岩石团块状，易风化，易破碎，含植物根化石，具滑面，含少量黄铁矿结核，厚度 1.1～2.4m，4 号联络巷至切眼段由灰黑色粉砂质泥岩渐变为灰黑色炭质泥岩，具滑面，含植物化石，易碎，易风化，厚度 0.8～3.9m，岩石普氏硬度 f=4～5。

　附：图 1-3-1

　418 工作面地层综合柱状图

　 第四节

　地质构造

　一、地质及构造情况 418 工作面地质构造相对简单，为近水平煤层，倾角 0～2°，平均0.5°，从顺槽揭露的情况看，工作面有小构造，已揭露的断层有 P 4-8 、P 4-9 、P 4-10 、P 4-11 、P 4-12 、P 4-13 ，均为正断层，预计对工作面回采产生一定影响。断层构造情况及对回采的影响见表 4。

　表 表 4

　 断层构造情况表 构造名称 走向（m）

　倾向（m）

　倾角（°）

　性质 落差（m）

　对回采的影响程度 P 4-8

　149 239 70～80 正断层 0.4～0.8 较低 P 4-9

　183 273 45 正断层 0.8～1.0 较低 P 4-10

　180 270 42～50 正断层 1.2～1.5 较低 P 4-11

　234 324 60～70 正断层 1.4～2.15 较低 P 4-12

　270 360 52 正断层 1.9～2.3 较低 P 4-13

　275 5 21 正断层 0.8 较低 二、其它因素对回采的影响

　 工作面掘进过程中巷道揭露冲刷带 2 处，分别位于胶带巷正巷 885m处，回风巷 1584m 处，冲刷带最大深度 1.3m，对回采带来一定影响。

　附：图 1-4-1

　418 工作面巷道写实图

　第五节

　水文地质

　一、工作面水文情况 矿井直接充水含水层为侏罗纪中统延安组（J2y）煤层裂隙水和砂岩裂隙水，含水量较小，间接含水层为直罗组下段弱含水层，418 工作面区域内 2 号煤层距直罗组下段间距在 96 米至 114 米间，根据矿井“三带”发育报告，三带未发育至直罗组下段，因此直罗组下段含水层对 418 工作面正常回采影响较小。根据四盘区其他工作面物探资料，该区域施工的探放水钻孔，单孔出水量均不大，单孔流量均小于 0.5m³/h。

　二、其它水源分析

　 418 工作面揭露的六处小型断裂构造，在掘进过程中均未出现导水，回采过程中，随着顶板冒落，上部岩层松动，工作面上部含水层水可能从断裂处导水，回采至断层段时加强顶板管理及水情观测。

　三、工作面的涌水量预测 依据相邻 416 工作面回采期间涌水量及四盘区其他工作面涌水量情况，利用类比法预计该工作面回采时，正常涌水量：3～5m3 /h，最大涌水量：20m3 /h。

　第六节

　影响回采的其它因素

　影响回采的其它地质情况见表 5。

　表 表 5

　影响回采的其它地质情况表 瓦斯 属高瓦斯工作面，工作面绝对瓦斯涌出量 10～20m³/min，相对瓦斯涌出量 1～3m³/t，应加强工作面瓦斯抽放和通风管理，防止瓦斯积聚。

　煤尘 具有爆炸性，煤尘爆炸指数 31.4。

　煤的自燃 煤层具有自燃倾向性，自燃倾向性等级Ⅱ类（自燃），自燃发火期 55d。

　地温 据普查资料本区未出现地温异常，对回采基本无影响。

　地压 大地静力场型。

　冲击地压 无冲击地压危险性。

　普氏硬度 系数 煤层

　夹矸

　直接顶

　直接底

　f=2～3

　f=3～5

　f=6～7

　f=4～5

　第七节

　储量及服务年限

　一、储量

　 418 智能化综采工作面走向长度 2626m，工作面长度 300.5m，留保护煤柱 300m，可采长度 2326m,煤层平均厚度 5.5m，则: 地质储量=工作面走向长度×工作面倾向长度×煤层平均厚度×容重

　 =2626m×300.5m×5.5m×1.37t/m 3

　 =594.6 万 t

　可采储量=（工作面走向长度-保护煤柱长度）×工作面倾向长度×

　 煤层平均厚度×容重×回采率 =（2626m-300m）×300.5m×5.5m×1.37t/m 3 ×95%

　 =500.3 万 t。

　二、工作面服务年限 工作面服务年限=可采长度/月计划推进度=2326m/165.6m/月

　 =14.04 个月

　第二章

　采煤方法 本工作面是四盘区右翼第七个工作面，直接顶有一定厚度，采空区不悬顶，冒落的松散岩石基本上充填采空区。工作面煤质比较松软、破碎。本着安全可靠、高产高效、经济合理的原则，工作面选用智能综合机械化走向长壁后退式一次采全高的采煤法，全部垮落法处理采空区顶板，采煤机自动记忆割煤，支架自动跟机移架支护，集成泵站自动配比和变频智能控制，监控中心设备分机自动控制。

　第一节

　巷道布置

　一、盘区设计、盘区巷道布置概况 四盘区位于矿井井田西北部，盘区内呈西北～东南向平行布置四条盘区准备巷道，间距均为 40m。由左向右依次为北二一号辅运大巷、北二回风大巷、北二胶带大巷、北二二号辅运大巷。

　巷道用途：北二一号辅运大巷、北二二号辅运大巷担负进风、行人及材料运输；北二胶带大巷担负进风及煤炭运输；北二回风大巷担负回风任务。

　二、工作面巷道布置

　 418 工作面西北部为未采区，东北部为 201 工作面采空区，东南紧邻416 采空区，西南至北二二号辅运大巷，工作面走向方位为 69°。

　418 胶带巷为工作面主运输巷，靠外侧为实体煤柱，内侧布置带式输送机，418 辅运巷为工作面辅助运输巷，与 418 胶带巷相邻，418 辅运巷西北侧为未采区；418 工作面胶带巷与辅运巷间留 35m 煤柱，平均每 500m施工一个联络巷；原 416 辅运巷作为 418 工作面回风巷。

　418 工作面巷道几何参数等见表 6。

　表 表 6

　巷道几何参数、支护形式及用途一览表 巷道名称 进、回风 断面 净宽/m 净高/m 净断面/m² 支护形式 工作面回风巷 回风 矩形 4.6 3.8 16.28 锚网索联合支护 工作面胶带巷 进风 矩形 5.4 3.6 18.2 锚网索联合支护 工作面辅运巷 进风 矩形 4.6 3.8 16.28 锚网索联合支护 切眼

　矩形 9.1 3.8 32.93 锚网索联合支护 联络巷 进风 矩形 4.6 3.8 16.28 锚网索联合支护 附：图 2-1-1

　418 工作面巷道布置平面图

　第二节

　采煤工艺

　一、回采方法

　 选用智能综合机械化走向长壁后退式一次采全高的采煤法，全部垮落法处理采空区。采煤机双向自动化记忆割煤，刮板运输机、转载机、可伸缩胶带输送机联合运煤，掩护式液压支架支护顶板。具体工艺流程为：割煤―装煤―移架支护―推移运输机。

　二、采高、循环进度 418 工作面煤层厚度较均匀，煤层平均厚度 5.5m，一次采全高，不留顶底煤，割煤时应根据顶、底板起伏变化情况及时抬刀、落刀，做到不破顶、不破底，保证煤质。工作面循环进度为 900mm。

　三、 工艺说明及要求 工作面选用MG1000/2550-GWD型电牵引采煤机自动记忆落煤、装煤；ZY12000/28/63D型液压支架（机头端头支架ZYT12000/28/55D；机头过渡架ZYG12000/28/55D；机尾端头支架ZYT12000/28/63D；机尾过渡架ZYG1

　2000/28/63D），自动跟机支护顶板。

　 1、割煤

　（1）割煤方式 选用 MG1000/2550-GWD 型电牵引采煤机双向自动记忆割煤，割煤深度（截深）900mm，采煤机前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，一次采全高，不留顶底煤。

　（2）进刀方式 采用端部斜切进刀方式，进刀距离不得小于 50m，机头、机尾双向进刀。

　 附：图 2-2-1

　采煤机进刀方式示意图

　（3）装煤方式 使用煤机滚筒及运输机靠煤壁侧铲煤板，借助支架为运输机提供推力自动装煤。

　（4）质量控制标准 割平顶、底板，煤壁平直，且与顶底板垂直。平均采高 5.5m，机头机尾的顶底板必须与巷道顶底板过渡平稳，不得出现明显高低差。

　（5）割煤工序（本工作面为右工作面，右工作面即面向工作面运输机机头在右手边的工作面）

　回采工艺一个循环共分为 14 道工序，具体如下：

　第一工序：煤机右滚筒割顶煤，左滚筒割底煤，由机尾向机头割煤。

　第二工序：采煤机左滚筒升至水平，右滚筒下降，由机头向机尾割底煤，直至右滚筒把采煤机机身的底煤割完。

　第三工序：煤机向机头方向牵引，清理浮煤。

　第四工序：采煤机左滚筒升起割顶煤，右滚筒割底煤，向机尾方向斜

　切进刀。

　第五工序：采煤机右滚筒升起割顶煤，左滚筒降下割底煤，向机头方向割三角煤。

　第六工序：煤机左滚筒升至水平，右滚筒降下向机尾割底煤。

　第七工序：煤机向机头方向清理浮煤。

　第八工序：煤机向机尾方向正常割煤。

　第九至第十四工序与第二至第七工序相对称。

　（6）安全注意事项 割煤时前滚筒前方 4 架和后滚筒后方 20 架范围内除巡查人员外，严禁其他进入作业、行走或逗留。

　2、移架：采用智能化电液控制，对工作面顶板进行自动跟机移架支护，人员跟架干预。

　（1）移架方式和方法 移架在煤机中部进行，局部破碎时，拉超前架及时支护，移架步距900mm。

　移架顺序：收二级护帮板―收一级护帮板―收侧护板―降柱―升起架―拉架―降起架―升柱―伸侧护板―伸一级护帮板―伸二级护帮板。

　（2）支架的移设质量标准 ①初撑力不低于泵站出口压力的 80%（25.2MPa）。

　②支架成一条直线，其偏差不得超过±50mm，跟机移架时工作面安排专人（巡查工）找直。

　③支架中心距为 1750mm，其偏差不得超过±100mm。

　④支架要垂直于顶底板，做到迎山有力，顶梁上无浮矸浮煤，与顶板接触严密，严禁空顶。

　⑤支架顶梁与顶板平行支设，其最大仰俯角小于 7°。

　⑥移架要及时，端面距控制在 700mm。

　⑦相邻支架间不得有明显错茬，错茬不得超过侧护板高的 2/3，支架不挤不咬，架间空隙不超过 200mm。

　⑧遇到顶板破碎时，移架采用带压擦顶移架，移架时让立柱仍保持一定的工作阻力，使顶梁贴着顶板前移，减轻移架时顶板岩层的活动，减少顶板破坏。因顶板破碎，移架工作跟机不及时，应停采煤机，待移架跟上

　后再割煤。

　（3）注意事项 支架自动跟机作业，如有丢架或支架拒动时，由监控中心支架操控员或巡查工及时补架。

　3、推移运输机

　（1）推移运输机在煤机后滚筒过后 12 架外进行，自动跟机推溜，运输机停止运转时，禁止推移（机头、机尾除外）。

　（2）推移后的运输机机头、机尾必须平缓且直，移过的运输机必须成直线，其偏差不超过±100mm。自动化移架时工作面安排专人（巡查工）找直。

　（3）运输机在推移过程中，必须单向顺序推移或中部向两头顺序推移。

　4、胶带输送机机尾移动方式 本工作面选用 DSJ160/3500/2×560+1×560 型胶带输送机，使用DY1600 型自移式机尾，当采煤机割 3 刀煤后，移动胶带输送机机尾 1 次。

　5、回采率:加强工作面的管理，原煤的回采率必须达到 95％以上。

　六、工作面正规循环生产能力

　 工作面倾向长度为 300.5m，每日按 8 个循环组织生产，采煤机双向割煤，循环进尺 0.9m，平均采高 5.5m，则：

　 日产量=L×S×H×R×C×8

　 =300.5×0.9×5.5×1.37×95%×8=15487.6t

　 月产量=15769.1×23=35.62 万 t

　 式中

　L—工作面长度，m；

　 S—正规循环推进步距，m；

　 H—平均采高，m；

　R—煤的密度，t/m 3 ；

　 C—工作面采出率，%。

　附：图 2-2-2

　418 工作面正规作业循环图表

　 第三节

　设备配置

　一、液压支架 选用双柱掩护式支架，共 175 台，其中 ZY12000/28/63D 型中部液压支架 163 台，ZYT12000/28/55D 型机头端头支架 4 台，ZYG12000/28/55D机头过渡架 2 台，ZYT12000/28/63D 机尾端头支架 4 台，ZYG12000/28/63D 机尾过渡架 2 台。

　中部液压支架参数见表 7：

　表 表 7 液压支架技术参数表

　序号 项目 参数 1 型号 ZY12000/28/63D 2 架型 两柱掩护式液压支架 3 支架结构高度（mm）

　2800～6300 4 支架宽度（含侧护板掩梁，mm）

　1650～1850 5 支架中心距（mm) 1750 6 重量(t) 43±0.2

　 7 移架步距（mm）

　900 8 推移千斤顶行程（mm）

　960 9 掩护梁与水平面夹角（°）

　7.1～55.2 10 底座宽度（mm）

　1630

　11 工作阻力（P=47.7MPa）（KN）

　1200 12 初撑力（P=31.5MPa）（KN）

　7916 13 支护强度（f=0.2）（MPa）

　1.2～1.3 14 操作方式 电液控隔架操作、本架操作 二、采煤机

　 采煤机选用 MG1000/2550-GWD 型双滚筒电牵引采煤机。其主要技术参数见表 8：

　表 表 8 采煤机技术参数表 序号 项目 参数 1 型号 MG1000/2550-GWD 2 采高范围（mm）

　3800～6400 3 截深（mm）

　900 4 供电电压（V）

　3300 5 滚筒直径（mm) 3000

　 6 过煤高度（mm) 1440 7

　装机功率（KW）

　2550 8 截割电机功率（KW）

　2×1000 9 牵引电机功率（KW）

　2×150 10 操纵方式 中部手动、两端电控、无线遥控 三、煤炭运输设备 （一）工作面刮板输送机

　 工作面刮板输送机选用 SGZ1250/3×855 型中双链刮板输送机，配套调速偶合器。其主要技术参数见表 9：

　 表 表 9

　刮板运输机技术参数表 序号 项目 参数 1 型号 SGZ1250/3×855 2 铺设长度（m）

　308.04 3 电机功率（KW）

　3×855 4 刮板链速（m/s）

　1.35 5 运输能力（t/h）

　3000 6 中间槽结构 整体铸焊封底 7 紧链方式 液压紧链 （二）转载机

　 选用 SZZ1350/525 型桥式转载机一部。其主要技术参数见表 10：

　表 表 10

　转载机技术参数表 序号 项目 参数 1 转载机型号 SZZ1350/525 2 转载机长度（m）

　38.9 3 输送能力（t/h）

　4000 4 电机功率（KW）

　525 （三）破碎机

　 运输巷选用 PLM－4500 型轮式破碎机一部。其主要技术参数见表 11：

　 表 表 11

　破碎机技术参数表 序号 项目 参数 1 破碎机型号 PLM－4500 2 电机功率（KW）

　375

　3 破碎能力（t/h）

　4500 4 破碎粒度（mm）

　300 5 锤头冲击速度（m/s）

　22.8 （四）带式输送机

　1、胶带巷选用 DSJ160/3500/2×560+1×560 型带式输送机一部。其主要技术参数见表 12：

　表 表 12

　带式输送机技术参数表 序号 项目 参数 1 带式输送机型号 DSJ160/3500/2×560+1×560

　2 电机功率（KW）

　2×560+1×560

　3 电机电压（KV）

　10 4 运输能力（t/h）

　3500 5 带宽（m）

　1.6 6 带速（m/s）

　4 7 储带长度（m）

　160 8 铺设长度（m）

　2636 液压卷带装置

　型号 JY1600/15 9 压带机构夹持力（KN）

　60 10 成卷最大直径（mm）

　1500 11 成卷最大质量（kg）

　3000 12 电机功率（KW）

　15 13 额定压力（MPa）

　15

　液压自控张紧装置 14 型号 ZYJ-500/30D 15 最大张紧力（KN）

　500 16 最大张紧行程（m）

　20 17 绞车容绳量（m）

　180 18 电机功率（KW）

　30 19 额定压力（MPa）

　15 自移机尾

　型号 DY1600 20 自移最大推力（KN）

　633 21 拉移行程（mm）

　3100

　 四、超前支护装置 （一）进风超前 进风超前选用 ZQL2×5000/21/40 巷道超前支护装置两组。其主要技术参数见表 13：

　 表 表 13

　进风巷道超前支护装置技术参数表 序号 项目 参数 1 设备型号 ZQL2×5000/21/40 2 支撑高度（m）

　2.7~4 3 宽度（m）

　4.66 4 初撑力（MPa）

　31.5 5 工作阻力（MPa）

　40 6 支护强度（MPa）

　0.15

　7 底板比压 （ MPa）

　2.52 8 移架步距（m）

　0.9 9 操作方式 遥控、电液控 （二）回风超前 回风超前选用 ZQL2×5000/21/40 巷道超前支护液压支架三组。其主要技术参数见表 14：

　 表 表 14

　回风巷道超前支护液压支架技术参数表 序号 项目 参数 1 设备型号 ZQL2×5000/21/40 2 形式 四连杆支撑掩护式 3 支撑高度（m）

　2.1~4 4 宽度（m）

　0.8（底座）

　5 初撑力（MPa）

　31.5 6 工作阻力（KN）

　2×5000 7 支护强度（MPa）

　0.27 8 移架步距（m）

　0.9 9 操作方式 遥控、电液控 五、418 工作面设备布置 附：图 2-3-1

　418 工作面设备布置平面图

　六、智能化控制系统 工作面选用 SAM 自动化控制系统，对工作面综采设备进行智能化控制，智能化控制系统主要设备配备见表 15：

　 表 表 15

　418 工作面智能化控制系统主要设备配备表

　序号 名

　 称 型

　 号 数量 备注 1 工作面监控中心 TMDJKZX 1

　2 矿用隔爆兼本安型监控主机 TMDFBZ(ZDYZ-127Z/NUC) 2

　3 矿用本安型显示器 TMDXSQ(XH12)[XH12] 6

　4 矿用本安型云台摄像仪 TMDSXY(KBA12(A)) 33

　5 矿用本安型云台摄像仪 TMDSXY(KBA12(A)) 66

　6 矿用本质安全型综采综合接入 TMDJRQ(KJJ18(B)) [KJJ18(B)] 35

　7 矿用隔爆兼本质安全型稳压电 TMDFBD(KDW127/12/JRQ)

　35

　8 液压支架电液控制装置控制器 TMDPMC(ZDYZ-Z/K2.0) [ZDYZ-Z] 175

　9 电磁阀驱动器 TMDSRSC(ZDYZ26-Q/14) 175

　10 矿用本安型红外线发送器 TMDHWT(GUH5-F) [GUH5-F] 1

　11 矿用本安型红外线接收器 TMDHWT(GUH5-S/D)C [GUH5-S] 175

　七、工作面机械设备配备 （一）418 工作面机电设备配备情况详见表 15。

　表 表 15

　418 工作面机电设备配备表 序号 名

　 称 型

　 号 数量 备

　 注 1 电牵引采煤机 MG1000/2550-GWD 型 1 台

　2 机头端头支架 ZYT12000/28/55D 4 台

　3 机头过渡支架 ZYG12000/28/55D 2 台

　4 机尾端头支架 ZYT12000/28/63D 4 台

　5 机尾过渡支架 ZYG12000/28/63D 2 台

　6 中部液压支架 ZY12000/28/63D 163 台

　7 刮板运输机 SGZ-1250/3×855型 1 部 308.04m 8 进风超前支护装置 ZQL2×5000/21/40 型 2 组 29.5m 9 回风超前支护液压支架 ZQL2×5000/21/40 型 3 组 49.7m 10 桥式转载机 SZZ-1350/525 型 1 台 38.9m 11 胶带运输机 DSJ160/3500/2×560+1×560 1 部

　12 轮式破碎机 PLM－4500 型 1 台

　13 乳化泵 BRW630/37.5 4 台 回液箱、混合箱各一台 14 喷雾泵 BPW-500/10 4 台 TMXQ 清水箱 3 台 15 高压过滤站 TMGLZ(2500/37.5/25）D 1 台

　16 回柱绞车 JDHB-30/3.5 2 台

　17 移动变电站 KBSGZY 2 -T-315/10 2 台

　18 移动变电站 KBSGZY 2 -T-3150/10 2 台

　19 移动变电站 KBSGZY 2 -T-630/10 1 台

　20 移动变电站 KBSGZY 2 -T-1000/10 1 台

　21 真空隔爆起动器 QBZ-80ND/660 6 台

　22 隔爆磁力起动器 QJZ-80/660 4 台

　23 泵站主控系统 TMBZZK 1 台

　24 矿用交流变频器 BPJ-315/1140 1 台

　25 胶带自移机尾 DY1600 1 台

　26 组合开关 QJZ1-1600/3300-6-450 1 台

　27 防爆馈电开关 KBZ-400/1140 4 台

　28 组合开关 QJZ1-1600/3300-8-450 1 台

　29 信号照明综合保护装置 XZB-10 1 台

　30 组合开关 QJZ1-2400/1140-12-400 1 台

　31 潜水泵 37KW 1 台

　32 18.5KW 2 台

　33 7.5KW 2 台

　第三章

　顶板控制 第一节

　支护设计及验算 一、支护设备选择

　 根据工作面顶底板岩性及煤层厚度、采高等条件，并且参照 408、410、412、414、416 工作面的经验，选用双柱掩护式支架及其相配套的端头、过渡支架共 175 台。支架最大工作阻力为 12000KN，初撑力为 7916KN。

　同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数参考见表 17。

　表 表 17

　同煤层矿压观测选择或预计本工作面矿压参数参考表 序号 项目 单位 同煤层实测 本面选取或预计 1

　顶底板条件

　直接顶厚度

　m

　1.2～2.9 1.7 直接底厚度

　m

　0.9-4.7

　3.2 2

　直接顶初次垮落步距

　m

　10～14 12 3

　初次来压

　来压步距

　m

　35～40 35 最大平均支护强度

　MPa

　0.61 0.61 最大平均顶板移近量

　mm

　120 120 4

　周期来压

　来压步距

　m

　20～25 20 最大平均支护强度

　MPa

　0.47 0.47 最大平均顶板移近量

　mm

　100 100 来压显现强度

　 不明显

　不明显

　5

　平时

　最大平均支护强度

　MPa

　0.42 0.42 最大平均顶板移近量

　mm

　80 80 6

　直接顶悬顶情况

　m

　随采随垮 随采随垮 7

　顶板容许比压

　MPa

　35 35 8

　直接顶类型

　类

　基本稳定

　基本稳定

　9

　巷道超前影响范围

　m

　80-150

　150

　二、液压支架支护强度验算

　 顶板载荷的计算（估算法）：

　 Q=9.81×K×h×ρ=9.81×7×5.5×2.7=1019.7KN/m 2 ，

　 式中

　Q—支护强度，KN/m 2 ；

　 k—顶板岩石厚度因数，中厚煤层 k=6～8；

　 H—平均采高，5.5m；

　 ρ—顶板岩石密度，2.7t/m 3 。

　F Z =Q×A/η=1019.7×1.75×4.62/0.8=10305.3KN＜12000KN

　 式中

　F Z —支架的工作阻力，KN；

　 Q—支护强度，KN/m 2 ；

　 A—支架的支护面积，m 2 ；

　 η—支架的支撑效率，取 80%。

　该支架支护强度能够满足支护要求。

　三、工作面控顶距

　 最大控顶距：L max

　=L 1 +L 2 +S

　=4625+700+900

　=6225mm

　 最小控顶距：L min

　=L 1 +L 2

　 =4625+700

　=5325mm

　 式中

　L 1 —顶梁长度；

　 L 2 —端面距；

　 S—截深。

　四、乳化泵站 （一）泵站选型和数量

　 乳化液泵选用 BRW630/31.5 型4台，装备四泵两箱；喷雾泵 BPW500/10型 4 台，装备四泵三箱。乳化液供液选用φ63mm 高压胶管，回液管路选用φ675mm 高压胶管，三进三回。泵站各设备主要技术参数如下：

　 1、乳化泵技术参数：

　 型号：BRW500/31.5；

　 额定流量：630L/min；

　 公称压力：31.5MPa；

　 电机功率：400KW。

　 2、喷雾泵技术参数：

　 型号：BPW500/10；

　 公称流量：500L/min；

　 公称压力：10MPa； 电机功率：110KW。

　 （二）泵站位置

　乳化液泵站位于进风巷设备列车上，随设备列车一起拉移。

　（三）泵站使用规定

　 1、乳化液泵站压力不低于 31.5MPa，供支架喷雾和采煤机外喷雾的清水泵压力不低于 4MPa，采煤机内喷雾的清水泵压力不低于 2MPa。

　 2、乳化液无析油、析皂、沉淀、变色、变味等现象，每班用折射仪检查 2 次乳液配比浓度是否符合规定（3%～5%）。

　 3、高压过滤站的进、出口压力差小于 1MPa。

　4、要尽量采用同一牌号，同一厂家生产的乳化油配制乳化液，并用折

　光仪检查浓度，不合规定要进行调配，要定期化验水质，其 PH 值、氯酸、硫酸根和机械杂质不得超过规定。

　 第二节

　工作面顶板控制

　一、工作面回采时的控顶方式 （一）管理办法

　 1、本工作面采用全部垮落法管理顶板。

　 2、本工作面安装 175 台液压支架，对工作面进行全支护管理。

　（二）正常工作时期顶板支护方式

　 采用追机及时移架支护，即采煤机割机身中部及时移架，移架步距0.9m。

　（三）移架顺序（智能化控制）

　 1、采煤机正常割煤时，采煤机机身中部顺序移架。

　 2、在采煤机割煤时，超前采煤机前滚筒 2 架将护帮板收回。

　 3、采煤机割煤并移架后，滞后采煤机后滚筒 3 架打出护帮板，保证护帮板紧贴煤壁。

　 （四）管理要求及标准 1、液压支架初撑力不应低于额定值的 80%(25.2MPa)。

　2、工作面支架的中心距误差不超过 100mm，侧护板正常使用，架间间隙不超过 200mm。

　3、液压支架接顶严实，相邻支架顶梁平整，不应有明显错茬，不超过顶梁侧护板高的 2/3，支架不挤不咬。

　4、工作面液压支架端面距保持在 700±20mm，工作面“三直两平”，液压支架排成一条直线，其偏差不超过±50mm。

　5、工作面伞檐长度大于 1m 时，其最大突出部分不超过 200mm；伞檐长度在 1m 及以下时，最突出部分不超过 250mm。

　6、工作面采空区局部悬顶或冒落不充分（落山角面积大于 10 ㎡）时应采取措施，超过时应进行强制放顶，特殊情况下不能强制放顶时，应有加强支护的可靠措施和矿压监测手段。

　7、工作面控顶范围内顶底板移近量按采高不大于 80mm/m，支架钻底小于 80mm，工作面顶板不应出现台阶下沉。

　 8、保证支架工况，支架接顶严实。

　 9、加强支架、泵站和液压管路的维修，及时处理液压系统中的窜漏问题、更换受损部件。

　 10、采煤机过后要及时跟机移架、打出护帮板。

　 11、当液压系统压力不足，影响移架时，要及时停止割煤和移架，等查明原因且处理正常后方可继续割煤。

　 12、严格执行“敲帮问顶及围岩观测”、“先支后回”制度，严禁空顶作业，严防片帮伤人。

　 13、支架最大支撑高度应小于支架设计最大高度 100mm，支架最小支撑高度应大于支架设计最小支撑高度 200mm。

　二、特殊时期顶板控制 （一）来压及停采前的顶板控制

　 1、工作面老顶初次来压前必须编制专门安全技术措施。

　 2、工作面老顶初次来压、周期来压期间，加强来压的预测预报工作。

　 3、工作面支架以及进回风巷超前支架必须达到初撑力，切顶单体迎山有力，挡矸有效。

　 4、严格控制采高，适当缩小端面距，支架接顶严实。

　5、在顶板离层的情况下，应采用带压、擦顶移架方式。

　 6、来压时加强工作面支架维护，严防“跑冒滴漏”。

　 7、检修班加强检修，保证设备安全正常运行。

　 8、来压时要适当加快推进速度。

　9、工作面停采时要编制停采措施，加强工作面顶板管理。

　10、工作面遇到顶底板松软、过断层、过冒顶区，以及托伪顶、托夹矸、留底煤开采时必须编制专项安全技术措施。

　（二）过断层及顶板破碎时的顶板管理

　 1、如果工作面顶板破碎、切顶掉矸、煤壁片帮达到 900mm 以上，为防止顶板冒落、控制煤壁片帮，在满足采高要求的情况下，应及时超前采煤机移架支护顶板，打好护帮板及时支护煤壁。

　 2、移架应采用超前拉架方式。

　 3、支架必须达到初撑力，预防冒顶。

　 4、过构造带前另行编制专项措施。

　（三）应力集中区的顶板管理

　 1、工作面顶板管理：带压擦顶移架，支架接顶严实、达到初撑力。

　2、端头顶板管理：保证端头支架接顶严实，端头支架接顶不实处在顶梁上背坑木。

　第三节

　进风巷、回风巷及端头顶板管理

　一、进风巷、回风巷超前顶板管理 （一）超前支护方式及距离

　 1、进风超前支护：采用 2 组框架交错式 ZQL2×5000/21/40 型巷道超前支护装置支护顶板，支护长度 28.77m，移架步距 0.9m。

　2、回风巷超前支护：采用 3 组 ZQL2×5000/21/40 型巷道超前支护液压支架支护顶板，支护长度 49.33m，移架步距 0.9m。

　 3、回采期间，根据顶板及两帮压力显现情况，使用单体及时加强支护。

　 4、超前外的巷道出现顶板下沉量较大、开裂、离层、锚杆托盘崩坏、锚杆撸丝等异常现象时，应及时补打锚杆、锚索、戴帽点柱等加强支护，同时设置警示牌，防止人员靠近，严防锚杆、锚索崩出伤及人员。

　 附：图 3-3-1

　418 工作面支护示意图 （二）

　支护标准及要求

　 1、超前支架采用遥控的方式进行操作，原则上不得使用手动操作，当遥控无法正常工作时可采用手动操作的方式进行操作。

　 2、采煤机割煤至距刮板运输机机头、机尾 5m 前，须先将超前支架移到位，严禁提前、超步距移架。

　 3、严禁多组超前支架同时操作前移。

　 4、超前支护支架初撑力不应低于 25.2MPa。

　 5、超前最大支撑高度应小于支架设计最大高度的 100mm，最小支撑

　高度应大于支架设计最小高度的 200mm，立柱活柱行程确保支架不被“压架”。

　 6、支架组拉移到位后，及时使用千斤顶或用单体液压支柱调整支架状态，确保支架顶梁平直，接顶严实，支架支撑有力，垂直顶底板支护。

　 7、由于支架顶梁较长，遇顶板不平整，接顶不实时必须使用道木、道木头、木托盘背顶，保证接顶严实。

　 8、遇超前顶板破碎，两帮有切顶、掉矸现象时，适当降低支架压力，防止支架反复支撑顶板造成漏顶，同时使用单体戴帽点柱在支架顶梁缝隙中进行补强支护。

　 9、端头支架移设到位后，必须打出端头架护帮板及护壁板支护顶帮，

　以防空顶距过大。

　 10、根据刮板输送机“上窜下滑”情况，调整工作面伪斜，防止影响超前支架支护。

　 11、支架立柱必须成线，垂直支设，偏差不大于 100mm；顶梁最大错差不得超过 300mm。进风超前第一组支架前柱沿巷道方向滞后转载机驱动电机 200mm，第二组支架后柱沿巷道方向超前运输机一驱电机 200mm。

　 12、若巷道不平，必须提前将巷道底板顺平，保证立柱不出现悬空，顶梁使用道木背平，保证接顶严实。

　 13、支架移动时须提前将立柱前移路线的煤清理干净，确保立柱支撑在实底上，保证支架支撑有力、不歪斜。

　 14、支架在前移时，操作及辅助人员要关注支架的行走路线，尽可能保证支架沿直线前移，并且不破坏顶帮锚杆、锚索支护。

　 15、支架所用的立柱、千斤顶，均严禁在井下拆检，可整体更换，更换前尽可能将缸体缩到最短，接头处要做好防尘措施。

　 16、备用的各种液压软管、阀组、液压缸，管接头等必须用堵头堵塞，更换时用浓缩液清洗干净。

　 17、更换胶管、阀组和液压件时，必须在“无压”状态下进行，且严禁将高压出口对向人员。

　 18、严禁用金属件、工具等物碰撞液压及电器元件，尤其要注意防止碰伤立柱、千斤顶活塞杆的镀层。

　 19、在操作超前支架时要遵守少降快移的原则，降架高度在 50~200mm之间，最大不得超过 200mm。

　 20、超前支护范围内严禁堆放闲置设备及杂物。

　 二、端头顶板管理

　（一）端头顶板支护方式

　 418 工作面进风端头采用四台 ZYT12000/28/55D 型端头液压支架支撑顶板，回风端头采用四台 ZYT12000/28/63D 型端头液压支架支撑顶板，其滞后工作面支架一个循环。机尾最后一架外侧距煤柱 1.7m，机头第一架外侧距煤柱帮 1.4m，支架侧护板与煤帮之间打密集切顶柱维护顶板。同时在切顶柱和超前支架间的控顶范围内，采用液压单体支柱配合铰接顶梁支撑顶板。

　（二）支护标准及要求

　 1、两端头的 8 台端头支架接顶严实，初撑力达到 25.2MPa 以上。

　 2、两端头处的端头支架顶梁支设平稳，出现歪、咬架及时调整。

　 3、拉端头架应坚持少降快移，减少空顶时间。

　4、因机头、机尾端头顶板压力大，检修维护端头支架要认真仔细，支架侧护板与煤帮之间必须打密集切顶柱维护顶板。

　 5、端头支架底座严禁下扎，以防压住推移杆使转载机和工作面刮板输送机机头推移困难，损坏设备，出现底座下扎时应垫道木进行调整。

　6、密集切顶支柱采用切顶柱、挡矸柱、戗柱交替支设方式，柱距不大于 400mm，排距 500mm，每排切顶柱上方必须架设木料，穿好柱鞋，挂好防倒绳，确保挡矸严实。

　 7、切顶柱必须和工作面支架的切顶线平齐，两端头切顶支柱、挡矸柱垂直顶底板；戗柱迎山有力，与顶板呈 3°～7°夹角。

　 8、切顶柱距端头支架、副帮空顶距离不得超过 800mm，切顶柱必须“穿鞋戴帽”，挂牢防倒绳。

　 9、两端头人行通道根据通道宽度合理支设贴帮单体护顶护帮，贴帮单体间距 0.8m，排距 1.2m，外侧距端头支架、副帮空顶距离不得超过 800mm，

　单体上挂铰接顶梁，并“穿鞋戴帽”，挂牢防倒绳。

　 10、单体支柱初撑力不得低于 90KN。

　三、工作面安全出口管理

　 两超前安全出口必须畅通无阻，高度不低于 1.8m，宽度不小于 0.8m，不足时要及时扩帮落底。

　四、支护材料的使用数量和存放管理

　 1、工作面必须存放备用支护材料，材料放置在超前 200m 范围内，不符合使用条件的备用支护材料必须及时更换，支护材料的使用数量和存放管理情况详见表 18。

　表 表 18

　支护材料使用数量和备用数量表 名称 3.8m 单体 （进/回）

　1.2m 铰接顶梁 （进/回）

　道木、半圆木、柱鞋 （进/回）

　数量 28/24 根 3/24 根 道木

　28/24 根 半圆木

　28/24 根 柱鞋

　28/24 根 备用存放 4/4 根 1/4 根 道木

　12/10 根 半圆木

　12/10 根 柱鞋

　12/10 根

　2. 管理办法

　 （1）工作面严禁使用损坏的半圆木、铰接顶梁、液压单体等支护材料。

　 （2）液压单体在回采结束后或使用时间超过 8 个月后，必须升井进行检修。

　 第四节

　矿压观测

　一、矿压观测内容

　 1、工作面支架载荷的观测。

　2、顶板活动规律的观测。

　 3、巷道变形的观测。

　4、工作面支护质量的监测。

　418 工作面的矿压监测内容主要有：支架工作阻力监测、两巷超前支护范围内超前支架的工作阻力监测、两顺槽顶板离层监测以及顶板压力监测。根据观测结果对工作面顶板活动规律、来压特征，工作面支架受力特点，超前压力影响范围和分布特点，顶板、煤层稳定性，工作面支护质量等进行定期分析，进一步了解煤、岩体力学参数等基础数据。

　 回采期间严格按照《综采二队支护质量和顶板动态监测、分析、处理制度》对工作面矿压进行记录、分析。

　二、矿压观测方法及工具 （一）测点布置

　 1、工作面支架阻力监测使用每台支架安装的机械压力表和自带压力传感器及配套监控设施进行支架压力监测，每次随机抽查 10 架进行记录。

　 2、在胶带巷、回风巷、辅运巷每 100m 安设一个 GUW300W 型顶板位移传感器，每 100m 安设一个 GMY400W 型锚杆应力传感器，顶板位移传感器与锚杆应力传感器交错布置。

　（二）观测方法 1、工作面矿压观测 （1）动态监测：生产期间，418 工作面矿压监测采用支架自带压力监测系统，监控平台采用配套的监控软件，可以从监控中心显示屏上直接观察每架支架的工作压力。同时，在工作面可以直接观察支架人机界面上的压力读数来判断每架支架工作阻力情况。另外当班验收员每班至少检查一次机械压力表数据，对顶板压力进行现场...