采煤工作面设计说明书

第一章概述
一、采煤工作面位置
1111工作面位于该矿第一水平，该工作面上以-140m等高线为界，下以-380m等高线；始采位于右边界保护煤柱左侧，终采位于采区停采线处；工作面长为150m，沿走向方向的推进长度为1200m。

二、采煤工作面与相邻已采采区、煤层的关系
该煤工作面与相邻已采采区间留有20m隔离煤柱，相邻煤层的开采对该采煤工作面的开采无影响，且采空区内无积水和瓦斯，对本工作面采煤没有任何影响。

三、采煤工作面与地面相对位置的关系
采煤工作面开采范围与地面相对位置范围内没有建筑物、水体、铁路，则无需保护地物。

第二章 地质概况
³
一、煤层赋存情况
该采区煤层走向为南—北，开采2号煤层，工作面开采范围内煤层的走向长为1200m ，倾向长为150m ，平均倾角约为7°，煤层平均厚度为3m ，煤的密度为1.5t/ m ³³，煤质中硬。

二、围岩的性质及对采煤的影响
煤层顶板：无伪顶，直接顶为厚6.0m 的粉砂岩，它具有粉砂结构，岩层较稳定；基本顶为厚12m 的石灰岩，其主要成分是方解石，岩层稳定；底板为粗砂岩，硬度较小。

三、地质构造及水文地质情况
该采区右侧以3F 断层为界，采区正常涌水量为h m /1103，采区内无曲、煤陷落柱、岩浆侵入体。

四、瓦斯、煤尘和自然发火情况
采区瓦斯相对涌出量为t m /2.133，煤层自然发火期为6个月，煤尘具有爆炸性，没有煤与瓦斯突出危险。

第三章 可采储量及可采期
一、可采储量计算
Z=Lsmrk=150×1200×3×1.5×0.95=76.95万t 式中Z—一个采煤工作面的可采储量,t万;
L—采煤工作面长度，m；
s—采煤工作面推进长度，m；
m—采高，m；
r—煤层密度，3
t；
/m
k—工作面采出率，95%。

二、可采期计算
T=Z/A=76.95/75=1.026
式中T—采煤工作面可采期，a;
Z—采煤工作面可采储量，t万;
A—采煤工作面生产能力，75万t/d。

第四章巷道布置与生产系统
第一节巷道布置
运输大巷布置在采区下部煤层底板岩石下深20m处，回风大巷布置在采区下部边界保护煤柱上侧，带区一回风斜巷布置在该带区左部边，另一回风斜巷布置在该带区保护煤柱左边，带区运输斜巷布置在带区中部位置，开切眼布置在该采区上部边界保护煤柱下部,如图一所示。

第二节生产系统
一、运输系统
采煤工作面采出的煤→区段溜煤眼→盘区运输上山→盘区煤仓→主要运输大巷→井底煤仓→提到地面
材料及设备→运输大巷→盘区轨道上山→区段材料斜巷→区段轨道平巷→采煤工作面
二、排水系统
采煤工作面涌出的水→区段运输平巷→盘区运输上山→运输大巷→井底水仓→排到地面
三、通风系统
主井、副井→井底车场→轨道大巷→进风斜巷→运输上山→区段进风斜巷→煤层平巷→轨道顺槽→工作面→运输顺槽→轨道上山→回风斜巷→回风大巷→风井排出地面.
第五章 采煤工艺
第一节 采煤工艺的选择
工作面开采范围内煤层的走向长为1200m ，倾向长为150m ，平均倾角约为7°，煤层平均厚度为3m ，采用综合机械化采煤；选用
MGTY-250/600-1.1D 型双滚筒采煤机，采高2～3.5m ，滚筒直径1.8m ，
截深600mm; SGZ —764/630型刮板输送机，输送量1200t/h ，牵引速度1.0m/min; ZY-2800/14/32型掩护式液压支架，支撑高度2.8～3.2m,工作阻力2800kn,初撑力1918kn,支护强度0.53～0.60MPa 。

根据输送机运输能力确定采煤机牵引速度即
min /6.260V 0m rm
BC k Q s
c ==
则 h t rm BC V Q C c /262600==
式中 Q5—采煤机的实际生产能力, h t /;
K —考虑到输送机运转条件差且多变所加的系数,1.15;
B —采煤机的截深,600mm;
Co —工作面采出率,95%;
r —煤层的密度,3/33.1m t ;
m —煤层厚度,3m;
c V Vc —采煤机的牵引速度,min /m 。

第二节 采煤工艺
一、破煤
采煤机从工作面端部斜切割三角煤进刀，往返一次割两刀，当采煤机从端部进刀时，前滚筒升起后滚筒降下斜切进刀，待两滚筒进煤达到截深后停止运行，同时推直输送机移动液压支架，然后采煤机返向割三角煤，同时前滚筒降下后滚筒升起，割煤直到端头后前滚筒升起后滚筒降下，正向割煤直至另一端头。

二、装煤
采煤机在割煤的同时，约90%的煤靠挡煤板及螺旋叶片将煤推
向输送机，完成装煤工序。

其余少量浮煤由安装在输送机上的采煤板在移输送机时铲入输送机内或由人工清理。

三、运煤
煤由刮板输送机运到分带运输斜巷，经转载机转到带式输送机上
运到分带煤仓。

四、支护
1、工作面支护
采煤机割煤后输送机首先逐段移向煤壁，支架随输送机前移，二者移动步距相同，采用单架依次顺序化移架。

2、工作面端头支护
选用支撑掩护式端头支护，用于支护平巷与工作面连接处的顶板，以隔离采空区。

防止矸石进入工作区，并能自动前移和推移转载机及刮板输送机机头，每组两架并列布置。

3、超前支护
选用U形钢和单体液压支柱密集支护，超前支护20m，从而巩固巷道，以防止采空区垮落后矿压对巷道的破坏。

五、采空区处理
随着采煤工作面不断向前推进，顶板悬露面积越来越大，为了保证工作面的安全和正常生产，就需要及时对采空区进行处理，由于煤层顶板直接顶为厚6.0m的粉砂岩易于垮落，所以采用全部垮落法对采空区进行处理。

第六章生产技术管理
一、循环方式
采煤工作面的循环方式为单循环，每完成一个循环向前推进的距离为1.2m，每日循环个数为3个。

二、作业形式
采煤工作面采用三采一准作业形式。

这种作业形式即昼夜四个班中，三个班生产一个班准备，有专门的检修班，准备时间比较充分，可保证工作面支护、机械、电气等设备的正常检修时间，有利于保障支架和机械、电气设备的完好性。

三、工序安排
为了充分利用工作面的空间和作业时间，避免各工序的相互影响，提高工时利用率，保护工作面的均衡生产，最大限度的提高工作面的生产能力，采用平行作业，提高工作效率。

四、劳动组合
根据工作面煤层赋存情况和循环方式的分配选用追击作业，其主要优点是：各工种之间分工明确，工种单一。

便于新工人尽快掌握生产技术；有利于实现工种岗位责任制，各工种工作效果与采煤机工作效能一致；人力集中，在正常条件下可较好的发挥机械采煤的优势，加快采煤机割煤速度，提高采煤工效。

第七章采煤方法图的设计与绘制
一、采煤工作面平面图
如图一所示采煤工作面循环作业图
如图二所示
三、采煤工作面劳动组织表
如表一所示
四、采煤工作面技术经济指标表
如表二所示
图一
图二
表一
表二
第八章安全技术措施
第一节一般措施
1、所有上岗人员必须严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿安全技术操作规程》。

严禁违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。

2、所有上岗人员都必须持证上岗，严格执行岗位责任制,现场交接班制、设备维修制、质量验收制、事故分析制。

各岗点要认真填写运转日志。

3、工作面回采工程质量和顶板管理，要按照国有重点煤矿《生产矿井质量标准化》的各项要求严格执行，做到动态达标、安全生产、文明生产。

4、所有上岗人员上岗前都必须学习本规程,学习后人人签字并进行考试，不合格不得上岗。

5、加强工作面综采设备的管理，要按照设备完好标准进行检修和保养, 保证设备处于完好状态。

6、所有综采设备的安全设施，都必须按照设备的自身安全使用要求进行安装调整,并保证完好可靠,正确使用,任何人不得以任何理由随意撤除,在生产过程中,发现失灵立即更换，更换后再恢复生产。

7、为防止重大事故的发生,工作面的各监测系统、通风系统、注浆系统、防尘系统、通讯系统,应时时保证其完好,并坚持正常使用。

8、人员经常跨越的运输设备上方，要安装牢固的人行过桥,并悬挂醒目的标志牌。

9、工区管理人员要认真填写安全信息卡,工区值班人员必须及时组织人员落实整改。

10、严禁人员进入运转的运输机、转载机里侧和上方作业；必须进入作业时，要停机闭锁，维护好顶板与煤帮,并设专人看管闭锁和观察顶帮后方可进行。

11、进入工作面内的所有人员应在支架人行道内行走，片帮掉顶的大块煤矸要及时处理。

12、所有人员在处理各种管子前必须关闭截止阀，严禁带压作业。

13、矿压组要配合采煤区队加强矿压观测工作,掌握工作面顶板活动规律,进行来压预报,正确指导生产,工作面安装观测压力的压力表、圆图仪必须维修、保养好,不得遗失,损坏的要及时更换。

第二节采煤机的下井与安装报产
一、下井前的检查
采煤机下井前，应在地面进行安装和试运转，其目的是清点部件，数量是否齐全，安装连接关系是否正确，机器的操作运转是否灵活，结构性能参数是否符合订购要求以及设备间配套关系是否正确，以便把差错和事故隐患尽量在下井前予以解决。

在清点部件数量并将它们组装成整机后，应进行以下几方面的工作：
1、按照技术要求向有关部位注液压油和润滑油（或润滑脂），通冷却水；
2、启动采煤机。

检查各部分的动作是否正确、灵活、可靠。

内容包括：滚筒转向符合工作要求，摇臂升降灵活，截割部和牵引部离合器手把、牵引换向和调速手把，以及其他手把、按钮、开关灵活、挡煤板翻转灵活，喷雾系统工作正常，各保护装置和显示仪表工作正常，各防爆部位连接牢固等。

3、性能测试：牵引部：正、反向的最大牵引速度，牵引速度回零情况，正、反向的压力过载情况（需进行几次）。

截割：在电动机额定功率的50%和70%的加载实验中，各正反转30min；测定电动机电流，各部位油温和机壳温度，记录噪音漏油部位，测量齿轮的咬合间隙和接触斑点。

加载实验结束后的油温不得高于60℃，壳温不得高于110℃。

此外，还要规定辅助液压系统的压力，摇臂升降时间和调高范围。

二、下井和运输
为了减少采煤机在井下组装工作量，如果提升运输条件许可，应尽量整体下井。

不得已，也可分成电动机和牵引部、固定减速箱和摇臂、滚筒、底托架等几个部分下井。

下井之前，应根据工作面方向和机器的安装顺序安排好各部件的装机顺序和方位，应避免在井下调头。

机器的外伸轴颈要用护罩保护住，摇臂要锁死，液压接头和水管要用塑料帽堵住。

三、井下安装、实验和投产
采煤机在工作面的安装地点一般都在上顺槽，在该处架设起重设备。

为了将底托架放到输送机溜槽上，靠近安装地点的六节中部溜槽的电缆槽和挡煤板先不安装。

各部件的安装顺序是：将底托架先装到输送机上→将各部件放在底托架上→牵引部与底托架固定并与电动机的上口对准→从他们的两端分别安装其他部分，最后安装调高油缸、挡煤板、滚筒、拖缆装置、水管等。

加注液压油和润滑油（脂）。

采煤机安装完毕后，按先后的要求进行动作实验。

挂上牵引链，再进行滚筒、摇臂升降，牵引方向、挡煤板翻转的实验。

采煤机试生产的最初几天，应特别注意牵引链的张紧程度和各部分紧固件是否松动。

试生产正常后，即可正式投产。

投产前，应将机器各部的油放掉更换新油，并清理或更换滤芯。

四采煤机的操作
1、开机前的检查
（1）各手把、按钮均置于“零位”或“停止”位置；
（2）截割部、离合器、手把置于“断开“位置；
（3）截齿应齐全、锐利、牢固，各连接螺栓无松动；
（4）牵引链无扭结现象，齿轨无断裂并联接可靠，紧链装置及其安全阀能正常工作；
（5）电缆及拖缆装置，水管和油管，冷却系统和喷雾系统、水压和水量都完好或正常；
（6）液压油和润滑油(脂)的油量和油质都符合规定要求，各过滤器都无堵塞现象。

2、开机顺序
（1）解除各紧急停车按钮；
（2）打开各部位的冷却水截止阀；
（3）接通断路器；
（4）合上截割部和破碎机构的离合器；
（5）根据采煤机的工作方向、采高，升降摇臂和翻转倒霉版；
（6）发出警告信号，档确认机器周围特别是滚筒周围无人妨碍采煤机的正常工作时，启动电动机，进行空载试机，这时应检查滚筒转向，各部声响是否正常或正确，对于初次开机或停止时间较长的采煤机，应在只给电动机供冷却水的情况下打开离合器空转10～15分钟，使油温升至40℃，并按要求混入液压系统中的空气排净；
（7）启动输送机，打开供水阀；
（8）启动采煤机，先使滚筒旋转，后给牵引速度。

3、停机顺序
（1）停止牵引；
（2）待滚筒中煤排净后停止电动机；
（3）关闭喷雾系统截止阀。

若司机离机或要长时间停机时，应脱开离合器，断开隔离开关，关闭总供水阀。

4、紧急停机遇下列情况之一紧急停机
（1）电动机闷死；
（2）严重片帮或冒顶；
（3）机内发出异常响声；
（4）电缆拖移装置卡住或出槽时；
（5）出现人身或其他重大事故时。

5、操作注意事项
（1）未经培训的人员不得开机；
（2）不得带负荷启动；
（3）一般情况下不允许用隔离开关或断路器断开电停机；
（4）喷雾系统工作不正常时不准割煤；
（5）滚筒截齿必须齐全；
（6）严禁滚筒割顶梁和铲煤板；
（7）拖揽装置在电缆槽内不许有挂卡现象；
（8）在电动机即将停转时才能操作离合器；
（9）更换截齿或滚筒附近有人时，必须脱开离合器；
（10）开机前必须发出信号或高声喊话，确认机旁无人时方准开机；
（11）翻转挡煤板时要正确操作，避免其变形；
（12）不允许输送机上的大块异物带动采煤机强迫运行，一旦发现，应立即排除；
（13）随时调节调高调斜装置，避免工作面出现弯曲和台阶；
（14）采煤机司机掌握好采煤机牵引速度，尽可能保证采煤机匀速运转，煤流均匀，并时刻注意采煤机的负荷情况，当遇到硬煤或局部夹矸时，应及时适当降低牵引速度，不得强行牵引采煤机；
（15）在采煤机割煤时，采煤机司机要注意顶底板层位变化，随
时调整滚筒高度，严格控制采高，抓好层位，防止采煤机飘刀，啃底；
（16）工作中必须及时停机处理溜道上的大块煤或其他物料，防止采煤机掉到；
（17）未遇特殊情况，司机不准使用紧急停机按钮；
（18）采煤机割煤时严禁任何人在煤壁侧及刮板输送机上作业或停留；
（19）采煤机司机在上截齿，检查采煤机摇臂及截盘时，应将截盘将到适当高度，并切断溜子、采煤机电源，打开离合器，设专人监护采煤机控制按钮；
（20）严格控制输送机弯曲段在规定的角度和长度内，遇有弯曲过大、过急的地方应停机调平、调直溜子，在输送机弯曲段，采煤机应适当降低牵引速度；
（21）如需要改变采煤机牵引方向时，有两种方式：
①按与牵引方向相反的牵引按钮，牵引速度逐渐减小，当速度为零时，按<复位>按钮，在按此按钮，采煤机则反方向运行。

②按停牵引，采煤机停止牵引，按<复位>按钮，这时按所需要牵引方向的牵引按钮到合适速度即可；
（22）工作面输送机停止时，必须停止割煤并停水，严禁用采煤机托运物件；
（23）工作面顶板条件差时，必须适当控制采煤机牵引速度，与移架工作密切配合，以便使新暴露的顶板及时得到支护；
（24）采煤机司机要做到先给水，后开机，先停机，后停水，以防止喷嘴堵塞固化；
（25）采煤机司机要时刻注意采煤机机身及摇臂上的大块煤，一旦发现立即停机妥善处理。

第三节液压支架的使用与检测
一、液压支架使用注意事项
1、操作者必须经过培训，熟悉支架性能，构造及各元件的性能和作用，熟练准确的按操作规程进行各种操作。

2、移架前，要认真清理架前、架内的浮煤和碎矸，以免影响移架。

3、认真检查管路有无被砸、被挤情况，防止胶管和接头损坏。

4、认真检查顶梁与掩护梁、掩护梁与连杆、连杆与底座、立柱、千斤顶与架体间的连接销子有无脱落、窜出、弯曲现象，并及时处理。

5、爱护设备，不允许用金属件、工具等硬物质碰撞液压元件，尤其要避免碰伤立杆、千斤顶、活塞杆的镀层。

6、液压支架工作面，一般不允许放炮，如遇特殊情况必须放炮
时，应对放炮区域内的支架、立柱、千斤顶、软管等采取可靠的保护措施，并经支架工严格、认真检查同意后方可放炮。

放炮后，要加大通风量，尽快排除有害气体和煤尘。

7、操作动作完了，将手柄放回原位，以免发生误动作。

8、支架的各种阀类以及各种液压缸，均不允许在井下调整和解体修理。

若有故障时，只能用合格的同类组件更换。

9、井下更换零部件时，要关闭截止阀，使受检支架与主供、回液管路断开，严禁带压作业。

10、备用的各种软管、阀类、液压缸等都必须用堵头封好油口，只允许在使用地点打开。

使用前，接头部分必须用乳化液清洗干净。

11、如果工作面支架较长时间不需供液时，应关闭泵站。

12、当底板出现台阶时，支架工必须采取措施，把台阶的坡度减缓。

若底板松软，支架下陷到输送机的水平以下时，要用木楔垫好底座，或用抬价机构调整底座。

13、若顶板出现冒落空洞，应及时用坑木或板皮塞顶，使支架顶梁能较好的支撑顶板。

14、应根据不同水质，选用适当牌号的乳化油，按5%：95%的油水比例调配乳化液，在使用过程中经常检查其性能。

15、当需要用支架起吊输送机中部槽时，必须将该架和左右相
邻的几架支架的推移千斤顶与输送机的连接销脱开，以免在起吊过程中将千斤顶的活塞杆蹩弯。

16、应经常保持底板上有没浮煤、浮矸，以保持支架的实际支撑能力，有利于管理顶板。

17、要注意及时清除掉支架顶梁上冒落的坚硬石块，使支架保持良好接顶状况，防止支架顶梁遭到破坏。

18、调架时，要注意保持支架顶梁和底座相对位置正确，特别是支撑高度较大的支架，严防顶梁和底座产生相对横向移位，以免支架受力状态恶化。

19、使用液压支架时，要随时注意采高的变化，防止支架“压死”事故。

支架被“压死”就是活柱完全被压缩，而没有行程，支架无法降柱，也不可能前移。

使用中要及早采取措施，进行强制放顶或加强无立柱空间的维护。

在顶板冒落处，必须木垛填实，浮煤、浮矸要清理干净，使支架处于正常工作状态。

一旦出现“压死”支架情况，有以下三种处理方法：
（1）利用一根辅助千斤顶（推移千斤顶或备用的立柱）与被“压死”的立柱串联，当给辅助千斤顶供液时，则被“压死”的立柱下腔压力增大。

这样反复升柱，待顶板稍有松动、活柱稍有小量行程时，就可拉架前移。

（2）放炮挑顶。

在用上法仍不能拉架时，如果顶板条件允许，则采用放小炮挑顶的办法处理。

放炮要分次进行，每次装药量不宜过多。

只要能使顶板松动，立柱稍微升起，就可拉架前移。

（3）放炮拉底。

在顶板条件不好，不适于挑顶时，可采用拉底的办法，它是在底座前的底板处打浅炮眼，装小药量进行放炮，将崩碎的底板岩石块掏出，使底座下降，当立柱有小量行程时，就可拉架前移。

在顶板破碎的情况下，用拉底的方法处理压架时，为了防止局部冒顶，可在支架两侧设临时抬棚。

20、液压支架使用时要注意解决初撑力偏低的问题。

初撑力偏低的主要原因是液泵站压力低，系统漏液，操作时充液时间短。

所以操作者要随时检查调整泵站供液压力，防止系统漏液。

操作时要特别注意掌握充液时间，达到初撑力后方可把手柄拉到中位。

使用初撑力保持阀，在技术上比较好的解决了初撑力大小的控制问题。

二、液压支架检测
1、液压支架的完好标准
（1）支架的零部件齐全、完好、连接可靠合理。

（2）立柱和各种千斤顶的活塞杆与缸体动作可靠、无损坏、无
严重变形、密封良好。

（3）金属结构无影响正常使用的严重变形，焊缝无影响支架安全使用的裂纹。

（4）各种阀密封良好，不窜液、漏液，动作灵活可靠。

安全阀的压力符合规定数值，过滤器完好，操作时无异常声音。

（5）软管与接头完好无缺、无漏液、排列整齐、连接正确、不受挤压、U形销完好无缺。

（6）泵站供液压力符合要求，所用液体符合标准。

2、液压支架五检内容和要求
液压支架五检：班随检、日小检、周中检、月大检、总检。

（1）班随检生产班维修工跟班随检，着重维修保养支架和处理一般故障。

（2）日小检检修班维护和检修支架上可能已发生的故障部位和零件，基本上能保证三个班能正常生产。

日小检的内容和要求：
①液压支架系统有无漏液、窜液现象，发现立柱和前梁有自动下降现象时，应寻找原因并及时处理
②检查所有的千斤顶和立柱用的连接销，看其有无松脱，并要及时紧固。

③检查所有软管，如有堵塞、卡扭、压埋和损坏，要及时整理更换。

④检查立柱和千斤顶，如有弯曲变形和伤痕要及时处理，影响伸缩时要修理或更换。

⑤推溜千斤顶要垂直于工作面输送机，其连接部分要完好无缺，如有损坏要及时处理。

⑥当支架动作缓慢时，应检查其原因，及时更换赌赛的过滤器。

（3）周中检对设备进行全面维护和检修，对损害、变形较大的零部件和漏、堵得液压件进行“强制”更换。

（4）月大检在周检的基础上每月对设备进行一次全面检修，统计处其完好率，找出故障规律，采取预防措施。

（5）总检一般在设备换岗时进行，主要是统计设备完好率，验证故障规律，找出经验教训，特别要处理好在井下不便处理的故障，使设备处于完好状态。

3、液压支架的保养
（1）组建维修队伍，配备与维修量相适应的设备和必须的试验设备。

（2）建立健全设备维护检修制度，并认真贯彻执行。

（3）分台建立设备技术档案，以便掌握设备质量状况，积累经
验，为科学管理综采设备提供依据。

（4）液压系统维修原则是：井下更换，井上检查。

（5）任何人不得随意调整安全阀工作压力，不允许随意更改管路连接系统。

（6）没有合格证书或检修后未经调压实验的安全阀，不允许使用。

（7）处理单架故障时，要关闭本架的截止阀，处理总管路故障时，要停止泵站，不允许带压作业。

（8）液压件配件时必须清洗干净，相互配合的密封面要严防碰伤。

（9）组装密封件时应注意检查密封圈唇口是否完好，密封圈与挡圈的安装方向是否正确，密封件通过的加工件上应无锐角和毛刺。

（10）准备足够的安装工具，凡需要专用工具拆除的部位必须使用专用工具。

（11）井下检修设备要各工种密切配合，注意安全，检修后要动作几次，确认无误之后方可使用。

（12）检修人员必须经过培训，考试合格后才能上岗。

（13）检修完的部件未经检查合格的不许投产使用。