综采工作面支护设计最终
综采工作面设计
综采设计鹿山优质煤有限责任公司九井第一章工作面概况一、工作面位置右七1#层综采工作面是鹿山九井一采区左七片1#层综采工作面的接替工作面。
其上为右六片采空区。
右侧以F6断层为界,左侧三条大巷。
工作面走向长220,倾斜长110m,回采1#煤层,采用综合机械化采煤方式开采,顶板采用自由垮落方式管理。
工作面底板标高-343.4m——-382.7m。
二、井上下关系工作面地表附近没有建筑,无铁路、河流通过,地表为山地、林地。
三、煤层赋存情况(一)煤层条件1#煤层为采区主要可采煤层位于煤系地层的第二亚段,全区发育,煤层顶板为粉、中粒砂岩,坚硬稳定,底板为粉砂岩。
根据工作面87-3钻孔综合分析,工作面煤层倾角15--28°,平均24°;厚度1.55-3.55m ,平均厚度3.20m,属中厚~厚煤层,以中厚煤层为主。
煤层以中灰煤为主,含少量低灰煤及富灰煤。
煤类为1/3焦煤或焦煤(二)柱状图(另附)四、顶底板情况根据采区资料,工作面工程地质类型顶板均为粉细砂岩及砂岩,煤层顶底板均较稳定,老顶、直接顶均为二级、二类顶板。
煤层顶板为粉砂岩、中粒砂岩,坚硬稳定,底板为粉砂岩。
顶板类型划分方案可划分为直接顶、老顶,底板可划分为老底。
老顶:中粒砂岩为主,砂岩老顶厚度11.7m。
直接顶板:粉砂岩为主,砂岩老顶厚度10.46m。
老底:岩性以粉砂岩为主。
厚度为31m。
五、地质构造与水文地质情况根据采区地质资料,工作面水文地质类型为第二类第一型,即以裂隙充水为主,为水文地质条件简单的矿床。
影响工作面回采的充水含水层有两层:煤层底板灰岩含水层,和煤层顶、底板砂岩裂隙含水层。
顶底板砂岩裂隙含水层是采区矿井充水的直接充水含水层,一般富水性弱。
底板太灰水对工作面开采威胁严重,回采中遇导水性构造,则灰岩水有可能对采区产生突水。
由于灰岩水水压高,易于造成突水灾害,是工作面安全生产的重要隐患之一。
工作面充水的通道主要有:构造裂隙、采动冒落带裂隙、3m以下小断层。
综采工作面设计
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表表1第二节煤层本工作面设计开采煤层为3上层煤,通过地质资料分析和现场巷道、切眼掘进证实,该工作面范围内,煤层赋存稳定,煤厚变化不大,煤层平均厚度为7.2m,煤层以亮煤为主,少量镜煤和暗煤,玻璃光泽,煤岩类型为半亮、半暗型煤。
具体情况如表二所示。
煤层情况表表2第三节煤层顶底板煤层顶底板表表3附图一:3111工作面地层综合柱状图(1:500)第四节地质构造一、断层情况以及对回采影响:该面煤岩层基本构造形态为一小背斜(张庄背斜),背斜西翼走向105°,倾向15°,煤岩层倾角平均10°;背斜东翼走向168°,倾向78°,煤岩层倾角平均10°;根据巷道的实际揭露资料,工作面内构造比较简单,除面北部的巷道揭露断层情况表表4DF12和西部的F29断层外,只在工作面切眼上部揭露一条落差1m的正断层f1,对工作面的正常回采影响不大,另根据物探资料,在工作面中部有一条落差0~3m的正断层,对工作面的正常回采有一定的影响,在回采过程中预计还会揭露个别小断层。
巷道揭露及物探探明的断层情况详见下表:二、褶曲情况及对回采影响根据现有地质资料,本面基本上无褶曲影响。
三、其它因素对回采影响根据现场工作面掘进巷道实际观察,工作面没有陷落柱和火成岩侵入。
附图二:1、3111工作面煤层底板等高线平面图(1:1000)2、3111工作面皮带顺槽下帮、轨道顺槽上帮、切眼西帮巷道素描图(1:500)第五节水文地质情况一、含水层分析影响回采的含水层主要有3煤顶、底板砂岩裂隙含水层和3煤底板三灰岩溶裂隙含水层。
1、3煤顶、底板砂岩裂隙含水层根据副井实测资料,3煤顶板砂岩含水层累计厚度为29.1m,分为两段:第一段位于3煤以上4.6m,厚度为15.6m;第二段位于煤3以上26.15m,厚度为8.9m。
3煤底板砂岩含水层厚36.18m。
综采工作面端头支护管理安全技术措施
农一师塔河矿业科兴公司榆树泉煤矿综采工作面端头支护管理专项安全技术措施编制单位:综采区区长:李开田安全技术措施审批表综采工作面端头支护管理专项安全技术措施东翼综采工作面现回采范围两巷布置原因工作面上、下端头出现变宽,工作面正常回采过程中工作面上端头管理对工作面安全管理带来一定的困难、工作面目前现场端头情况、保证工作面安全生产、对端头管理达到有效的支护效果,制定以下专项安全技术措施。
1、工作面推进中工作面尽量取直推进,上、下两巷前后错差控制在5米内。
(机头超前机尾)2、工作面液压支架侧护板全部打出来,工作面逐步往上调整,尽量缩短上端头宽度。
3、采煤机上端头割煤时端头顶煤尽量小留伞檐,上端头割煤弧形割煤,弧形下端与上巷上帮伞檐控制在3米以内。
4、工作面推进中工作面倾斜长度变长的情况下,采取刮板机加槽子,上端头伞檐确保控制在3米以内。
5、上端头支护方式是单体液压支柱配合“一字”交接粱支护,横向布置4排支护,单体走向排距1米,横向间距不超过0.7米,并且交接粱必须连接。
6、上巷4排支护必须延长到工作面液压支架尾粱过0.5米位置,上侧两排延长连接到上巷超前支护,下侧两排支护机尾上部必须用长钢梁支护,不允许机尾上部顶板空顶。
7、上端头4排支护下侧到45#液压支架之间空间顶板打点柱支护,并且班班认真敲帮稳定,顶板破碎或来压时加密支护。
8、上端头放顶孔排距拉长6~7米,角度调整到往采空方向60度,封孔长度不低于3米,空孔长度不低于1.5米,孔长不低于15米。
9、上端头放顶孔放炮位置在工作面液压支架过尾粱1米的位置。
10、上端头支护回撤位置在液压支架尾粱过0.5米位置,回撤支护要远控操作。
11、端头支护和回撤支护时区队跟班干部、安全员必须在现场指挥。
12、端头支护单体该回撤的单体回撤完后,其他单体必须及时补液。
13、上端头放顶孔放完炮后上端头必须进行一次敲帮问顶,并且单体支护必须进行补液。
14、下端头变宽时运输巷超前支护下帮侧支护延长到工作面支架尾粱位置再回撤,宽度每增加0.7米时增加一排支护。
综采工作面端头及超前支护
3、单体柱上方绞顶实在,单体柱初 撑力不小于12Mpa,绞顶区域不小于 8Mpa,单体柱测力计完好。
4、底板松软时,单体柱必须穿鞋保 证钻底量小于100mm。
5、单体柱明柱必须预留不少于 200mm活柱伸缩量,严禁超高使用或压 死支柱。
6、超前支柱一般布置为一梁三柱, 支柱迎山角在斜巷中支护时每6°~ 8°,支柱垂直顶底板向上山方向退一 度。即:迎山角等于巷道自然倾角的 1/6~1/8。
综采工作面端头及超前支护
相关知识
综采工作面端头与超前支护
❖
综采工作面端头是指工作面与两巷的交接处;两巷超前极端头特点
为悬顶面积大,机械设备多、设备和人员出入频繁,特别是工作面端头
处的顶板受采动影响压力集中,维护困难,是影响采煤面消费的主要环
节之一。
皮顺超前
转载溜 π型钢棚
单体柱
副架
综采工作面端头及超前支护示意图
注:1、1305工作面两巷超前棚距0.5米, 皮顺长度90米、轨顺长度120米;
2、3305工作面两巷超前 棚距0.8米, 长度均为40米。
轨顺超前
戗柱
戗柱
综采工作面端头支护及要求
一、端头支护方式及要求
端头采用π型钢梁加单体柱一梁二柱 配副架管理端头。
1、退锚范围为支架前梁端至支架后 立柱之间,严禁人员进入支架后立柱 前方退锚。
2、下隅角悬顶长度不超过5米,切顶 线处戗柱打设不少与三排四柱,即: 第一排2根,第二排及第三排各一根, 戗柱角度与铅垂线成30°夹角。
3、前移1#架时,副架支护π钢,π 钢与副架间不得有间隙,移架完成后 副架接顶但不承压。
4、前移副架时,端头π钢必须保证 与1#架搭接不少于300mm,副架与1# 架间距不大于500mm,否则必须在副 架与1#架间打设辅助支护π钢,加强端 头支护。
综采工作面回采巷道支护设计
( )切眼 : 3 布置在工作面东侧 , 与轨 道巷及皮 带巷垂直 , 长 全
14 。 5 m
( )尾 巷 及 风 贯 : 4
尾巷布置在皮带巷 的南侧 , 间距为 2 m, 巷和皮 5 尾 带巷之间每隔 6 m掘进一个风贯。尾巷全 长 73 风 0 6 m,
贯全长 2 5×1 35 m) 3= 2 ( 。
煤层 倾 角 3—1 。 平 均 6 。直 接 顶 为 细 粒 砂 岩 , 1, 。 厚 2 1 m, .8 灰色 , 黑 色 矿 物 及 煤 线 。老 顶 为 页 岩 , 含 厚 3 8m, 色 , .8 黑 含植物化石碎片。直接底为砂质页岩 , 厚 59 m, .7 黑灰色 , 含植物化石碎 片。
21年 期 00 第6
鸯 差 技 纠.
4 1
综 采 工 作 面 回 采 巷 道 支 护 设 Байду номын сангаас
郭
摘 要
璋
07 0 ) 10 0
( 内蒙古伊泰集 团有限公 司大地精煤矿 , 内蒙 鄂 尔多斯
为了 确定综采工作面巷道支护合理参数, 分析 了采面情况, 照满足运输、 按 通风 、 人等安全 生产需要选择 了 行 巷道 断面和高度 ; 巷道 支
1 5 m 锚 杆 , 5X40 m 树 脂 药 卷 端 头锚 8 2 0m x2 ∞ 0 m 固, 间排距 60x 0 , 5 9 0 与锚梁锚 杆交错 施 打 , 梁 间距 锚 为 90 m, 用 q m 钢 筋焊 接 网 ; 帮采 用 1 0r 使 a 5 m 6 两 4× 10 r 9 0 m锚杆 , 5× 5 m a 20 m水泥药卷 , 头锚 固, 端 问排 距 60× 5 r 使用  ̄ r 冷拔钢 筋 网。此 外 , 5 60 m, a ,n 4m 对于 受断层或涌水影响地段 , 增加料石反底拱 支护措施 , 形 成全 断面封 闭式支护方式 。 4 3 煤 4回采巷道 支护 方案 的实践 应用 . 根据上述支护理论进行选 型的支 护方案 在 4 l、 l6 4 1 、14回采工作面顺槽 巷道成 功应用 , l0 4 1 效果 较好 ,
综采工作面设计
.陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业公司30201综采工作面设计编制单位:生产技术部编制:二〇一六年四月十日.目录第一节工作面概况 (6)第二节地貌概况 (7)第三节煤层与围岩性质 (7)一、煤层性质 (7)二、围岩性质 (7)第四节水文地质 (8)一、水文地质条件 (8)二、回采期间涌水量预计方法及预计涌水量 (9)第五节影响采掘的其它地质因素 (10)一、瓦斯 (10)二、煤尘 (10)三、煤的自燃性 (10)第六节巷道布置及掘进安排 (10)第七节工作面布置及参数要求 (11)一、工作面的几何参数 (11)二、巷道的布置 (12)第八节工作面支护及设备选型 (14)一、工作面的支护 (14)二、输送机 (16).三、转载机 (16)四、破碎机 (17)五、液压支架 (17)六、超前支架 (19)七、顺槽输送机 (20)八、自移装置 (21)九、阻化多用泵 (21)十、隔爆型潜污水电泵 (22)第九节容量计算 (23)一、工作面负荷统计 (23)二、变压器容量选定 (23)三、将胶带输送机和牵引绞车用一台变压器,编号为3#,其计算容量为: (24)第十节供电方式、供电设备及电缆选型配备 (24)一、供电方式及供电设备的确定 (24)二、工作面设备的电压等级 (25)三、综采工作面主要低压电缆的选择 (25)第十一节生产系统 (26)一、回采运煤路线 (26)二、掘进运煤路线 (27)三、辅助运输 (27).四、回采工艺 (27)五、工作面工序安排 (27)六、回采方式 (27)第十二节通风系统 (28)一、通风 (28)第十三节安全技术措施 (31)一、一般规定 (31)二、预防破碎性顶板安全技术措施 (34)三、“一通三防”及安全监测安全技术措施 (34)四、机电运输管理安全技术措施 (36)五、工作面处理大块煤(矸)安全措施 (38)六、工作面、上下端头出口防片帮、冒顶安全技术措施 (39)七、综采工作面使用3.3KV供电安全技术措施 (42)二、作业前的准备 (44)三、设备操作及检修作业的安全技术措施 (44)四、大型设备起吊安全技术措施 (45)五、控制刮板输送机上下窜动时行人安全技术措施 (46)六、扶倒架、处理咬架安全技术措施 (48)七、工作面机头(尾)拉底、飘溜、起桥安全技术措施 (49)八、联巷、尾巷管理措施 (50)九、防止液管崩裂等设备误伤人措施 (50).十、拉设备列车安全技术措施 (51)二、设备安全 (52)三、人员安全 (53)四、拉列车后续工作 (55)五、防跑车措施 (55)六、设备列车文明生产管理措施 (56)七、高空作业安全技术措施 (56)八、个人防护安全技术措施 (57)九、其它安全管理技术措施 (58)第十三节灾害预防及应急预案 (61)一、灾害预防 (61)二、火灾防治 (62)三、瓦斯防治 (65)四、煤尘防治 (66)五、顶板灾害防治 (66)六、灾害预防措施 (67).第一节工作面概况矿井30201工作面位于302盘区东部,为302盘区首采工作面,工作面地表高程范围为+1155m~+1215m,工作面标高为+1085m~+1103m,煤层埋深厚度52~130m,平均埋深89m。
综采工作面的支护方式与相应的回采工艺
科技 目向导
21年第3 期 01 3
综采工作面的支护方式与相应的回采工艺
张杰文 李怀怡 ( 神华 宁夏煤业集 团责任有限公司 宁夏
【 摘
银, 7 0 0 ) l l 5 0 1 l
要】 通过分析综采工作面液压支架和采煤机、 刮板机的两种不 同配套方式 , 并讨论 了两种 不同配套方式下的生产工序 , 为综采工作面
设 备 选 型 和 配套 提 供 了依 据 。
【 关键词 】 液压 支架; 支护方式 ; 回采工 艺
综采工 作面主要 的生 产工序有采煤 、 移架和推 溜 . 三个工序 的不 同顺序 , 可形成液压支架 的两种支护方式 , 从而决定工作 面液压 支架 、 采煤机 、 刮板机 的不 同配套关系 。
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1即 时支 护 方式 .
即时支 护方式下采煤 工艺 的一般循 环方式为 :割煤一移架一 推 溜. 设备的配套关系如图 1 所示
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图 1宁煤集团清水营煤矿 1 2 3综采工作面用郑州煤机公司 0 2 Z 7 0 - 24 Y 8 0 2 ,5两柱双伸缩掩护式液压支架即时式支护的设备配套图
图 2宁煤集团梅花 井煤矿 1 2 3综采工作面用波兰柯派克斯公司 0 2 F Z ¥ 6 0 2 ,5两柱 双伸缩掩护式液压支架滞后式支护 的设备 A O 8 0 — 24 配套图 滞后支护配套支架采煤工艺 图( 超前 一个步距 ) 见图 3 滞后支护 , 设备配套与 即时支护的设备配 套不同点就是滚筒在 支架伸缩梁未伸 出及 支架最小端面前 端配套 . 而即时支护配套是滚筒在支架顶梁下 配 套( 其端距未将 伸缩梁利用上 , 这样造成开采时易割顶梁)
综采工作面支护
2.割煤过程注意事项
(1)采煤机启动前,司机必须巡视采煤机周围,通知 其他人员撤离到安全地点,确认在采煤机滚筒转动范围 10m内无人员和障碍物后,方可起动采煤机: (2)要经常注意观察顶底板、煤层、煤质变化和刮板 输送机载荷的情况,随时调整牵引速度及截割高度,保 证顶底板割平,符合安全质量标准化要求,遇到特殊情 况及时停机处理。 (3)要与工作面支架工、移刮板输送机工及顺槽转载 机司机、胶带输送机司机等密切合作,按规定顺序开机、 停机。 (4)当工作面遇到顶板破碎时,采煤机必须先割底刀,再 割顶刀;当工作面过地质构造时(断层、夹石、冲刷等)采 煤机的速度必须放慢。需留三角底煤时,采煤机必须逐 渐往起爬坡。
⑹保证工作面支架的初撑力。
①泵站压力必须达到规定值。一般不小
于30MPa,有特殊情况达不到的向集团 公司生产技术部打报告并说明理由,批 准后方可执行。
②液压系统不得有跑冒滴漏现象。要
做好支架的检修工作保证支架的完好率。
③支架接顶严密,不得有浮煤(矸)。
采煤机司机割平顶板,支架工应及时清 理顶梁上的浮煤(矸)。 ④支架工操作熟练,升架时间达到要求。 严格按正确的操作程序降、移、升支架, 升架时间达到4~5秒。 ⑤每个支架必须安装压力表,支架工升 架时看表使初撑力达到规定值的80%以 上。
⑷液压支架工注意事项:
①液压支架工必须熟悉液压支架的性
能及构造原理和液压控制系统,通晓本 操作规程,能够按完好标准维护保养液 压支架,懂得顶板管理方法和本工作面 作业规程,经培训考试合格并持证上岗。 ②液压支架工要与采煤机司机密切合作。 移架时如支架与采煤机距离超过作业规 程规定,应要求停止采煤机。
在井下拆检,可整体更换。更换前尽可能将 缸体缩到最短,接头处要及时装上防尘帽。 ⑤备用的各种液压软管、阀组、液压缸、管 接头等必须用专用堵头堵塞,更换时用乳化 液清洗干净。
大采高综采工作面过空巷支护设计研究
图 1 空巷 1顶底板 移近量 变化 曲线图
() 2 顶板离层 。
2条 全长空 巷原 支 护 均为锚 杆支 护 , 格 为 @1 规 6
在 空巷 1内联巷 口部 位 安装 6台顶 板 离层 检 测
×10 m 间排距为 10×10 每排支 护 4根 锚杆 。 80 m, . .m,
在此基础上 , 2条 空巷 采 取加 固支 护 。其 中空巷 l 对 顶板 以锚 索 和钢 带 支 护 为主, 索 为 q 5 2 × 锚 b .4 l
80 m 每排 5根 , 0 0 m, 排距 8 5 m; 7 m 另外 , 内布置 了 4 巷 8
仪 , 曲线如图 2 离层 所示 。
3 2 空巷 2 . () 1 顶底 板移 近。
在 空巷 2内对应 空巷 1 位置 同样安装 3台顶底板 移近检 测仪 , 底板移 近量曲线如图 3所示 。 顶 () 2 顶板 离层 。
台 100 N的 4柱垛式 支架 。空巷 2顶板以锚索和钢 20 k 带支护 为 主 , 锚索 为 c1 . 4×80 m 每排 5根 , I5 2 , 0 0 m, 排 距 8 5 m; 7 8×80 m 7 m 1 . 0 0 m锚索 , 间距 3 0 无支架 。 .m;
Du Ke e ,W u S i a g ,C u Ya p n k hl n i h n eg
( eore& E vrn e t oeeS a dn nvr t o cec R suc ni m n l g ,hn ogU iesy f i e&T cn l y Qndo6 5 0 C a o Cl i S n eh o g , iga2 6 1 , ̄n ) o
1 哈拉 沟煤 矿 0 2 9工作 面及 空巷 概况 20
11-105综采工作面支护设计(最终)
第一节巷道布置和工作面基本参数一、巷道布置本工作面正、付巷沿煤层走向方向布置,正巷长度为1228m,付巷长度为1168m,切巷长度为240m。
附图一:巷道布置图二、巷道支护形式和断面特征:第二节支架设计选型计算一、液压支架选型原则1、支护强度应与工作面矿压相适应。
支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力,将空顶区的顶底板移近量控制到最小程度。
2、支架结构应与煤层赋存条件相适应。
3、支护断面应与通风要求相适应,保证有足够的风量通过,而且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定。
4、液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配。
支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度相一致,推移千斤顶的行程应较采煤机截深大100-200mm,支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速,移架速度还应满足生产指标的要求,支架的梁端距应为340mm 左右。
二、液压支架选型依据及内容1、选型依据:支架选型前必须将工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全面查清、探明,编出综采采区、综采工作面地质说明书。
2、选型内容:选择支架时,要确定下述内容:支架类型,如支撑掩护式或掩护式;立柱根数;支护阻力,包括初撑力、额定工作阻力;支架结构高度,包括最大和最小高度;顶梁和底座的结构形式、尺寸及其相对位置;对防滑、防倒、防片帮、调架、移架、端面维护等装置的要求;操作方式、阀组性能等。
三、基本支架初步设计1、基本支架主要技术参数的确定⑴支护强度(工作阻力)从理论上分析,合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。
支护强度过大,不仅增加支架重量和设备投资,而且给搬运、安装带来困难;过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落,使顶板破碎,造成顶板维护困难。
因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。
但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算,目前主要以经验法或实测数据,来确定支架的支护强度。
①采用经验公式计算支架的支护强度:510,q KH Mpa γ-=⨯=8×3.3m ×2.5×103×10-5kg/m 3=66×10-2Mpa=0.66Mpa式中:q —支护强度;K —作用于支架上的顶板岩石系数,一般取5-8。
综采工作面末采期间支护方案及回撤通道安全技术措施
综采工作面末采期间支护方案及回撤通道安全技术措施摘要本文旨在探讨综采工作面末采期间的支护方案以及回撤通道的安全技术措施。
综采工作面是矿山生产中重要的工作区域,末采期间的支护方案和回撤通道的安全是保障矿山生产顺利进行的关键环节。
通过合理的支护方案和安全的回撤通道,可以降低事故发生的概率,保护工人的生命安全和矿山设备的完整性。
1. 引言综采工作面是矿山生产中重要的区域之一,它直接影响着矿山生产的稳定性和安全性。
末采期间是指矿石全部开采完毕,支护体系开始解体的阶段。
在综采工作面末采期间,合理的支护方案和安全的回撤通道对保障矿山生产顺利进行至关重要。
因此,本文将重点探讨综采工作面末采期间的支护方案以及回撤通道的安全技术措施。
2. 支护方案支护方案是指在综采工作面末采期间采取的支护措施和方法。
合理的支护方案可以有效地保护工作面的安全,避免因为支护体系的失效导致工作面坍塌等事故的发生。
以下是一些常见的支护方案:2.1 钢支柱支护钢支柱是一种常用的支护材料,它具有强度高、稳定性好等优点。
在综采工作面末采期间,可以采用钢支柱来支撑工作面,保持工作面的稳定性。
2.2 锚杆支护锚杆是一种常用的地下支护材料,它可以通过锚固作用来固定工作面。
在综采工作面末采期间,可以采用锚杆来支护工作面,增加其稳定性。
2.3 预应力锚索支护预应力锚索是一种具有预应力作用的支护材料,它可以通过锚固作用来增强工作面的稳定性。
在综采工作面末采期间,可以采用预应力锚索支护工作面,提高其承载能力。
3. 回撤通道的安全技术措施回撤通道是指在综采工作面末采期间,为保障工作人员安全撤离而设立的通道。
合理的回撤通道设计及安全技术措施的采取,可以保障工作人员在紧急情况下的安全撤离。
以下是一些常见的回撤通道安全技术措施:3.1 确保通道畅通回撤通道应保持畅通,不得被杂物堵塞。
在末采期间,矿石残渣和支护材料可能会堆积在通道中,需要及时清理和处理,以确保通道的畅通。
大采高综采工作面辅运顺槽支护方案设计与应用
大采高综采工作面辅运顺槽支护方案设计与应用□ 姚艳良 大同煤矿集团有限责任公司晋华宫矿 山西大同 037016大采高采煤工艺与普通采煤工艺相比较存在很多的不同点。
比如工作面的矿压显现规律、液压支架的选取原则以及工作面巷道顶板围岩的稳定性等均存在差异。
大采高综采工作面辅运顺槽同样如此,为保障采煤过程的安全和可靠,必须对辅运顺槽的支护方案进行合理设计。
通过对辅运顺槽支护方案的科学设计,能够在很大程度上降低巷道出现冒顶、片帮的概率。
1 工作面辅运顺槽情况概述某煤矿综采工作面的推进长度和走向长度分别为4 412 m和277 m,在前期勘察的基础上,对煤层采高进行了设计,最终确定的数值为8.6 m,属于大采高煤层。
工作面直接顶围岩以细粒砂岩为主,抗压强度在13.5~16.5 MPa范围内,强度虽然较高,但稳定性却较差。
基本顶围岩属性以泥岩为主,围岩强度大小在11.3~13.3 MPa范围内,围岩总体上比较软弱,且稳定性相对较差。
工作面直接底和老底分别以泥岩和沙岩为主,其抗压强度则分别在13.3~35.4 MPa和145.4~37.6 MPa 范围内,不管是强度值还是稳定性均相对较好。
工作面辅运顺槽的断面为矩形,宽度和高度分别为5.4 m和4.7 m,断面面积为25.38 m2。
由于工作面顶板围岩属性不是非常稳定,并且辅运顺槽跨度相对较大,这对支护技术提出了较高的要求。
2 工作面辅运顺槽支护方案设计前文已对工作面顶板的围岩属性进行了简要介绍,可知顶板围岩的强度和稳定性都不是非常理想,因此必须对支护方案进行科学合理设计,以确保辅运顺槽的安全。
在充分结合辅运顺槽围岩属性的基础上,最终选择的支护方案为“锚杆+锚索+金属网”。
(1)顶板支护技术参数。
顶板锚杆采用的是左旋纵筋螺纹钢锚杆,锚杆的直径为20 mm,长度为2.1 m。
同一排中锚杆的间距设置为1 m,相邻两排锚杆之间的距离同样设置为1 m,与两帮靠近的锚杆,其与巷帮之间的距离为0.2 m。
综采工作面回撤通道支护设计与应用
综采工作面回撤通道支护设计与应用发表时间:2019-01-08T10:36:27.543Z 来源:《电力设备》2018年第24期作者:秦伟[导读] 摘要西山煤电集团屯兰矿8104综采工作面回撤时,针对工作面顶板空顶面积大,顶板相对破碎,出现局部冒顶现象,通过研究决定对工作面回撤通道采用锚索吊棚、锚栓、组合锚索联合支护方式,在实际应用中取得了良好的支护效果。
(西山煤电集团屯兰矿山西古交 030206)摘要西山煤电集团屯兰矿8104综采工作面回撤时,针对工作面顶板空顶面积大,顶板相对破碎,出现局部冒顶现象,通过研究决定对工作面回撤通道采用锚索吊棚、锚栓、组合锚索联合支护方式,在实际应用中取得了良好的支护效果。
关键词综采工作面;回撤通道;支护设计Design and application of the supporting design and application of the full mechanized mining face Qin—wei(Xishan Coal and electricity group TunLan mine, Shanxi Gujiao,030206,china)1 概述屯兰矿可采煤层为山2#、4#层,属于石炭二叠纪组,8104工作面位于扩区东翼,工作面煤层平均厚度为2.7m,工作面顶板以深灰色砂质泥岩为主,局部赋存黑色炭质泥岩、灰褐色泥岩。
8104工作面开采距停采线3m处停止移架,机组继续割煤施工回撤通道,由于回撤通道空顶距较大,顶板相对破碎,出现局部冒顶现象,在回撤通道处采用传统的锚网联合支护工艺不能满足施工需求,经过研究与实践,在8104工作面回撤通道处采用锚索吊棚配合锚栓(索)网支护方式,安全可靠,取得了良好的效果。
2 回撤通道支护设计与应用8104工作面倾向长度205m,走向长度1900m,工作面共稳装ZTZ7990/17/28端头支架2副,ZGF4400/17/26ZD型过渡支架4副,ZF2400/17/24ZD型常规支架106副。
综采工作面上下出口支护标准
综采工作面上下出口支护标准Ⅰ、锚网巷道:1.上风、下运距工作面煤壁10m范围内在钢带下打双排双轴梁配合单体柱进行支护,一梁不少于一柱;10-20m打单排双轴梁配合单体柱进行支护,一梁不少于一柱。
上风道双排单体液压柱均匀布置,下运道双排单体液压水柱打在转载机两侧,单排单体液压水柱打在转载机上帮。
因巷道变窄,破碎机传动带罩前所打超前柱影响过转载机打好临时支护后及时摘掉,转载机过后,在破碎机传动带罩后及时补好。
2. 两巷单体液压支柱要打成一条直线,其偏差不得超过±100mm,拴好柱绳。
3.支柱要打的迎山有劲,初撑力不小于90KN(11.5Mpa)。
软岩或者不见底要穿好柱鞋。
4.两巷的高度不低于2m,行人道宽度不得小于0.7m。
5.超前支护范围内严禁堆放闲置设备及杂物。
6.超前支护范围内单体柱注液嘴统一朝向老塘侧,手把方向统一(上帮柱子手把朝向下帮,下帮柱子手把朝向上帮);Ⅱ、金属拱形支架支护巷道:1.20m范围内均采取大板配合单体柱支护顶板,在棚梁空打3.0m大板,一板不少于两柱的支护形式加强支护;支护长度不够时,10米以内在棚梁下打双柱,10--20米在每架棚子下打单柱.回棚子过程中当回撤距离够1.2米时,在上下帮各打一排1.2米梁,将倾向3.0米板托住,一梁不少于1柱,回棚后不够挂梁距离时,必须在超前板下补打中柱。
2. 两巷单体液压支柱要打成一条直线,其偏差不得超过±100mm,拴好柱绳。
3.支柱要打的迎山有劲,初撑力不小于90KN(11.5Mpa)。
软岩或者不见底要穿好柱鞋。
4.两巷的高度不低于2m,行人道宽度不得小于0.7m。
5.超前支护范围内严禁堆放闲置设备及杂物。
6.超前支护范围内单体柱注液嘴统一朝向老塘侧,手把方向统一(上帮柱子手把朝向下帮,下帮柱子手把朝向上帮);Ⅲ:上下出口范围管路吊挂。
(一)吊挂方法:1、上出口:风管、水管、高压管的吊挂为超前10米范围内为隔一水柱一吊挂,10-20米范围为一水柱一吊挂;过机头时沿面溜上机头上帮贴帮吊挂,吊挂间距为1000mm,并且要保证管路吊挂高度不防碍行人通过。
综采工作面端头支护措施2011年12月19日
S309综采工作面支护措施雄山振义煤矿S309工作面长139米,工作面设备出现上窜现象,导致下端头支护与1号过渡支架之间出现2米的空顶区域,顶板出现脱层现象,为了确保S309工作面上下端头的支护强度,确保安全出口的畅通无阻,确保作业人员的人身安全,确保工作面的安全生产,特制定以下措施,采区作业人员必须严格按照以下措施作业施工,确保施工质量。
一、端头、端尾支护1、采用排钢梁2对4梁、一梁三柱支设,末端与过渡架的后插板平行,工字钢梁上部必须有横梁,金属网的连接宽度必须超过第一架过渡支架,拉后溜后再放端头的顶炮,排钢梁迈步前进。
2、空顶区域宽度小于0.3米时,在空顶处必须支设单体支柱,加强支护。
3、空顶区域大于0.3米时必须架设排钢梁,排钢梁必须为双梁,一梁三柱架设,末端与过渡架的后插板平行,排钢梁上部必须有金属网。
4、端头金属网连接宽度必须超过1号架过渡支架, 金属网搭接长度不小于10cm,压于过渡架下,且压宽不低于0.8m。
金属网可作为采空区挡矸帘,防止空区内的大块矸石及大块煤窜入工作面。
5、空顶区域的排钢梁前移时,先挂好金属网后,在靠采空区侧支设点柱,点柱支设好后,排钢梁迈步前移。
6、排钢梁无法完全接顶时,在工字钢梁上部连接金属网,确保排钢梁能够完全接顶。
7、逐步的降低前部刮板机机头,为端头支护创造良好条件,确保下端头支护强度及安全出口的畅通。
8、工作面在推进过程,逐步调整工作面设备,防止工作面设备上窜。
9、逐步更换支架与前部刮板机的硬链接,将所有硬链接更换为软连接,在支架迁移过程中逐步的调整支架角度。
10、加强工作面及两端头顶眼管理工作,两端头及工作面布置顶眼时必须设专人进行监护。
11、支架与前溜软连接更换完后,支架在前移过程中逐步的将支架向下端头推移,在推架过程必须先将相邻两组支架打紧后在进行推架工作;支架推开后空顶宽度大于0.3米时必须架设排钢梁,排钢梁一梁三柱支设;在推架过程中严格禁止相邻两组支架同时动作;推架时作业人员必须采用远距离供液法进行操作,并固定好单体支柱,以免支柱弹起;推架时必须设专人在现场进行监护。
综采工作面设计技术标准
采煤工作面设计技术标准一、设计程序1、回采工作面设计由矿生产设计部门按回采工作面衔接安排,确定工作面设计及项目设计负责人。
2、由矿总工程师组织有关科室根据采区设计研究确定回采工作面设计的具体原则。
3、项目设计负责人根据设计指令下达设计通知单,通知有关单位提供相关基础资料。
4、项目负责人根据确定的设计原则及收集的相关资料进行采煤工作面图纸设计。
5、编制回采工作面设计说明书。
6、由矿总工程师组织有关单位负责人对回采工作面设计进行审查。
经修改通过后报送上级及矿有关单位。
二、设计依据1、集团公司批准的采区设计。
2、矿总工程师批准的该分阶段的地质说明书。
3、采煤工作面位置、范围、井上、下关系及相邻采煤工作面(边界)的地质情况。
包括煤层储存情况、水文地质、瓦斯及二氧化碳储存情况与涌出特征,煤尘爆炸倾向,煤层发火倾向。
4、采煤工作面内煤层顶底板岩性特征、岩移特点及上、下煤层间及夹矸关系;邻近工作面同一煤层的矿压观测资料。
5、邻近工作面及边界小窑采空、积水情况资料。
6、研究确定的工作面设计的具体原则。
三、工作面设计(包括)内容1、工作面(阶段)所处位置及编号,所采煤层位置(编号),巷道断面及支护形式、掘进设备,采掘比例关系。
2、工作面几何尺寸、位置、边界、煤柱,邻近工作面开采情况,采动对地面的影响预测及采取的相应措施,工作面储量计算及回收率。
3、回采工艺、顶板管理、采煤方法、设备选型、生产能力、可采期及工作制度。
4、工作面绝对及相对瓦斯及二氧化碳涌出量的预测,通风系统、设施、风量计算及风量的验算。
5、工作面煤、材料、设备、人员运输设施及能力,并附系统图(示意)。
6、供电系统设计及能力核定。
7、供排水系统设计(包括供水系统、涌水量的确定、排水方法的确定、排水设备及能力的选择、小水仓的设置)。
8、通风及照明系统设计。
9、监测系统设计。
10、综合防尘、防火、防瓦斯及煤尘爆炸的隔爆设施、措施及灌浆系统的确定。
11、防治瓦斯、煤层突出,火灾、透水及其它危险现象的安全技术措施。
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-综采工作面支护设计(最终)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第一节 巷道布置和工作面基本参数一、巷道布置本工作面正、付巷沿煤层走向方向布置,正巷长度为1228m ,付巷长度为1168m ,切巷长度为240m 。
附图一:巷道布置图二、巷道支护形式和断面特征:第二节 支架设计选型计算一、液压支架选型原则1、支护强度应与工作面矿压相适应。
支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力,将空顶区的顶底板移近量控制到最小程度。
2、支架结构应与煤层赋存条件相适应。
3、支护断面应与通风要求相适应,保证有足够的风量通过,而且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定。
4、液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配。
支架的宽巷道名称 断面形状 净宽 (mm) 净高 (m m) 毛宽 (mm )毛高 (mm) 支护形式 11-1051巷 矩形 44 300 锚网梁、锚索、架棚 11-1052巷 矩形 44 300 锚网梁、锚索、架棚 11-105切巷矩形65300锚网梁、锚索度应与刮板输送机中部槽长度相一致,推移千斤顶的行程应较采煤机截深大100-200mm,支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速,移架速度还应满足生产指标的要求,支架的梁端距应为340mm左右。
二、液压支架选型依据及内容1、选型依据:支架选型前必须将工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全面查清、探明,编出综采采区、综采工作面地质说明书。
2、选型内容:选择支架时,要确定下述内容:支架类型,如支撑掩护式或掩护式;立柱根数;支护阻力,包括初撑力、额定工作阻力;支架结构高度,包括最大和最小高度;顶梁和底座的结构形式、尺寸及其相对位置;对防滑、防倒、防片帮、调架、移架、端面维护等装置的要求;操作方式、阀组性能等。
三、基本支架初步设计1、基本支架主要技术参数的确定⑴支护强度(工作阻力)从理论上分析,合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。
支护强度过大,不仅增加支架重量和设备投资,而且给搬运、安装带来困难;过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落,使顶板破碎,造成顶板维护困难。
因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。
但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算,目前主要以经验法或实测数据,来确定支架的支护强度。
①采用经验公式计算支架的支护强度:510,q KH Mpa γ-=⨯=8×3.3m ×2.5×103×10-5kg/m3=66×10-2Mpa=0.66M pa式中:q —支护强度;K —作用于支架上的顶板岩石系数,一般取5-8。
顶板条件好、周期来压不明显时取下限,否则取上限; H —采高,3.3m;γ—顶板岩石密度,一般取2.5×103kg /m 3。
经过经验公式计算可知,工作面支架支护强度0.66Mpa 。
②采用载荷估算法计算支架工作阻力:支架立柱的工作阻力P 应满足顶板支护强度要求,即支架立柱的工作阻力由支护强度和支护面积所决定。
P=200+8L o,KN/m 2式中:P —液压支架工作阻力,KN ;L o—老顶初次来压步距,根据11-103工作面老顶来压步距为22.6m 。
可按下式计算P=200+8Lo =200+8×22.6=380.8,KN /m 2 支架的支护面积,m 2。
可按下式计算 F=(L+C)(B+K 1),㎡=(3.675+0.34)×(1.65+0.1)=7.02625㎡式中:F —支架的支护面积,m 2L —支架顶梁长度,3.675m;C —端面距,0.34m;B —支架顶梁宽度,1.65m ;1K —架间距,0.1m ;通过公式P=200+8Lo,KN /m 2可知,P=380.8×7.02625=2675.596KN经过经验公式计算可知,计算的支架立柱工作阻力为2675.596KN 。
⑵采用经验公式计算支架高度支架高度一般系指支架的最大和最小结构高度,它必须适应煤层采厚变化所要求的最大和最小支撑高度。
最小高度过大,可能会出现压架现象;最大支撑高度过小,可能会造成丢煤浪费资源,或支架顶空现象。
支架的最大和最小支撑高度,应根据煤层厚度的变化合理选择, 支架高度可由下式计算: max H =max M +a=3.4+0.2=3.6mm in H =m in M -S -b -c =3.2-0.1-0.2-0.1=2.8m 式中:max H —支架最大结构高度,〔m 〕; m in H —支架最小结构高度,〔m 〕; max M —煤层最大采高,〔m〕取3.4m ;m in M —煤层最小采高,〔m 〕取3.2m;a —考虑伪顶冒落后,支架仍有可靠初撑力所需要的支撑高度的补偿量;中厚煤层可取0.2m ,厚煤层可取0.3m;薄煤层应适当减小;〔m 〕取0.2m;S —顶板最大下沉量,(一般取支架后排立柱处顶板的下沉量,可借鉴邻近工作面的观测资料选取,Ⅰ级老顶取最大值,Ⅳ级老顶取最小值;若无这方面资料,可按0.1m选取);根据相邻工作面11-103工作面观测资料取0.1m ;b —支架卸载前移时,立柱伸缩余量,取0.2m;c —支架顶梁上存留的浮煤和碎矸厚度,一般取0.05-0.1m,取0.1m;根据一些生产的实际经验,为防止伪顶冒落而引起支架顶空现象和一些难于预见的因素,最大结构高度max H ,要在计算的基础上,再考虑增加0.1~0.4m 的富裕量。
确定支架的最低高度时还应考虑到井下的允许运输高度。
支架的伸缩比maxminS H K Hs K 值的大小反映了支架对煤层厚度变化的适应能力,其值越大,说明支架适应煤层厚度变化的能力越强。
采用单伸缩立柱,s K 值一般为1.6左右。
经过经验公式计算可知,支架的最小支撑高度为2.8m,最大支撑高度为3.6m 。
2、确定支架型号根据本工作面顶底板岩性、煤厚、矿压、通风断面等因素,确定本工作面选用 ZY 8600—18/38型两柱掩护式液压支架,支架特征为:支撑高度:1800—3800mm支架宽度:1650mmﻩ支架中心距:1750mm支架顶梁长度:3675mm支架初撑力:6410KN支架工作阻力:8600KN支护强度:1.04-1.11Mpa底座比压:2.46-2.54Mpa卸载压力:42.26Mpa质量:29.2t额定供液压力:31.5MPa立柱最小伸缩量:106mm立柱最大伸缩量:1894mm经过以上各公式计算可知,ZY8600—18/38型两柱掩护式液压支架支护强度为1.04—1.11Mpa,能够满足工作面工作面支架支护强度0.66Mpa;ZY8600—18/38型两柱掩护式液压支架支护强度为8600KN,能够满足工作面工作面支架立柱工作阻力为2675.596KN;ZY8600—18/38型两柱掩护式液压支架支撑高度:1800—3800mm,能够满足支架的最小支撑高度为2.8m,最大支撑高度为3.6m;故确定本工作面选用 ZY8600—18/38型两柱掩护式液压支架。
四、确定过渡支架型号过渡支架布置在工作面与回采巷道的交汇处,与基本支架一样,应有足够的工作阻力、拉架力、推移力,走得动,还要有合理的结构形式,以保证维护的空间。
过渡支架与工作面基本支架相比不同点在于,其一是工作面两端是运输机的机头和机尾,它们位置较高,横向尺寸较大,要求支架立柱前方空间较大,同时又要保证足够支护强度;其二是两侧过渡是工作面与正、付巷的交叉口,空顶面积较大,顶板比较难以维护,要求支架的稳定性好;其三是支架架型不易过于复杂,应考虑与基本支架的适应性,因此过渡支架选用与基本支架相同的架型,即两柱掩护式支架,确定工作面过渡支架选用ZYG8600-18/38型两柱掩护式液压支架,支架特征为:支撑高度:1800—3800mm支架宽度:1650mm支架中心距:1750mm支架顶梁长度:4075mm支架初撑力:6410KN支架工作阻力:8600KN支护强度:1.04-1.11Mpa底座比压:2.46-2.54Mpa卸载压力:42.26Mpa质量:30.4t额定供液压力:31.5MPa立柱最小伸缩量:106mm立柱最大伸缩量:1894mm 五、性能验算 1、底板比压顶板压力是通过顶梁、支柱传到底板的,如底板的抗压如强度小于支架所要求的抗压强度,则支架底座会被压入底板。
因此,合理的选择支架对底板的最大比压(支架技术特征表中可查),是支架选型中一个很重要的指标,特别对于底板松软的工作面更为重要,必要时应进行测定和计算。
计算公式如下:q >⋅m q ⋅1K 2K =1.23×1×1.6=1.97即:2.46~2.54>1.97式中:q —实测底板的最小抗压入强度;⋅1K —底板载荷集中系数,一般取1;2K —洒水影响系数,一般取1.2~1.6;⋅m q —支架对底板的最大比压,可由支架特征表查得,取1.23根据公式q >⋅m q ⋅1K 2K 可知,2.46~2.54>1.97,能够满足要求。
2、顶板覆盖率支架顶梁对支护面积的覆盖率为1100%()()BLL C B K δ=⨯++=1.65×3.675/(3.675+0.34)×(1.65+0.1)×100% =86%式中:δ—覆盖率;B—顶梁宽度,〔m〕;取1.65mK—支架间距,〔m〕;取0.1m1L—顶梁长度,〔m〕;取3.675mC—端面距,〔m〕;取0.34mK:有侧护板的支架取0.1m,无侧护板的支架取0.1~0.2m。
1:覆盖率应符合顶板性质的要求,一般不稳定顶板不小于87%—95%;中等稳定顶板不小于75%—86%;稳定顶板不小于60%—70%。
根据公式计算可知,覆盖率为86%,属于中等稳定顶板,满足现场实际情况。
六、性能校核1、按承压校核Pc=72.3Hm+4.5Lp+78.9Bc-10.24N-62.1其中:Pc—额定支护强度下限,KN/m²;Hm—工作面采高取3.3m;Lp—基本顶周期来压步距取14.9m;(取上层11-103综采工作面周期来压步距14.9m)Bc—控顶宽度(其值为梁端距+顶梁长度=0.34+3.675+0.6= 4.615m)N—充填系数(N=Hi/Hm=直接厚度/采高=3.3/3.3=1m)则:Pc=72.3×3.3+4.5×14.9+78.9×4.615-10.24×1-62.1=238.59+67.05+364.1235-10.24-62.1=597.4235 KN/m2 ≈0.60Mpa1.04MPa>0.60MPa综上所述,支架额定支护强度为0.60Mpa,小于支架支护强度下限1.04MPa,因此所选用ZY8600-18/38两柱掩护式支架满足支护要求。