4221工作面作业规程.doc
编号 新汶矿业集团孙村煤矿 采煤工作面作业规程 采煤工作面名称4221 工 作 面 编 制 人刘灿振、谢成军 区 队 长孔 令 奎 施 工 单 位综 采 一 区 批 准 人莫 技 编 制 日 期 2007年 月 日 执 行 日 期 2007年 月 日 目 录 矿审批意见 3 会审单位及人员签字表 4 作业规程学习和考试记录 5 作业规程复查记录 6 第一章 概况 第一节 工作面位置及井上下关系 7 第二节 煤层 7 第三节 煤层顶底板 8 第四节 地质构造 9 第五节 水文地质 9 第六节 影响回采的其它因素 15 第七节 储量及服务年限 15 第二章 采煤方法 第一节 巷道布置 15 第二节 采煤工艺 16 第三节 设备配置 19 第三章 顶板管理 第一节 支护设计 24 第二节 工作面顶板管理 28 第三节 两巷及端头顶板管理 29 第四节 矿压观测 33 第四章 生产系统 第一节 运输系统 34 第二节 通防与监控系统 36 第三节 排水系统 43 第四节 供电系统 43 第五节 通讯照明系统46 第五章 劳动组织和主要经济技术指标 第一节 劳动组织 48 第二节 主要经济技术指标 53 第三节 支护材料管理技术经济指标 54 第四节 煤质管理 55 第六章 灾害预防及避灾路线 55 第七章 安全技术措施 第一节 一般规定 56 第二节 顶板管理 56 第三节 防治水管理 58 第四节 爆破管理 58 第五节 通防及安全监测62 第六节 运输管理 66 第七节 机电管理 71 第八节 其它 74 矿 审 批 意 见 会审单位及人员签字表 编制人 年 月 日 区 长 年 月 日 审查人 年 月 日 技术部 年 月 日 通防部 年 月 日 地测部 年 月 日 机电部 年 月 日 运 输 年 月 日 调度室 年 月 日 安监处 年 月 日 回采副矿长 年 月 日 生 产 矿 长 年 月 日 回采副总工程师 年 月 日 总 工 程 师 年 月 日 作业规程学习和考试记录 负责人 传达人 班次 贯彻时间 听传达人 贯彻时间 听传达人 年 月 日 姓名 成绩 签字 年 月 日 姓名 成绩 签字 作业规程复查记录 作业规程名称 施工单位 综采一区 复查时间 参加复查人员签字 一、存在主要问题 二、处理意见 第一章 概况 第一节 工作面位置及井上下关系 工作面位于-1050水平二层煤,前四采区第一亚阶段。东界为二层煤柱保护线,西邻F8-2断层,F8-2断层以西F8断层为孙村矿、良庄矿边界;南部受F15断层切割与5218工作面之间相隔离出一三角块段。北面未开采,下伏4421(W)工作面已开采结束。工作面走向540~573米,平均558米,倾斜宽为178~130米,平均倾斜宽165米,倾斜面积92003平方米。工作面标高-783.0~-890米。 工作面对应的地面位置为周泉庄已北的一片农田,地面标高为+194.33米 工作面位置及井上下关系表 表一 水平名称 -1050水平 采区名称 前四采区 地面标高 194.33m 井下标高 -783.0~-890m 地面的相 对位置 工作面对应的地面位置为周泉庄已北的一片农田,地面标高+194.33米。 回采对地面设施的影响 本工作面的回采不会对地面设施产生影响 井下位置及与相邻关系 工作面位于-1050水平二层煤,前四采区第一亚阶段。东界为二层煤柱保护线,西邻F8-2断层,F8-2断层以西F8断层为孙村矿、良庄矿边界;南部受F15断层切割与5218工作面之间相隔离出一三角块段。北面未开采,下伏4421(W)工作面已开采结束。 走向长度 540~573m 倾斜宽 130~178m 面积 92003m2 平均长度 558m 平均长度 165 第二节 煤层 本工作面设计开采煤层为二层煤,通过地质资料分析和相邻采区及其他工作面回采证实,该工作面范围内,二层煤赋存稳定,全区可采,煤层的厚度在1.34~4.22m之间。具体情况如表二所示。 煤 层 情 况 表 表二 煤层厚度m 2.1m 煤层结构 复杂煤层结构 煤层倾角(度) 25.5 开采煤层 二 煤 种 气煤 稳定程度 基本稳定 煤 层 情 况 描 述 1、煤层稳定,结构复杂,含三层夹矸,第一层夹矸厚3.0米,第二层夹矸由东向西逐渐增大,厚度由0.02米逐渐增大为2.9米。第三层夹矸厚度稳定,厚度0.02米。纯煤厚为1.4~3.38米,平均纯煤厚2.1米。煤层厚度为1.34~4.22米,平均煤层厚度2.3米。根据巷道实际揭露,工作面范围内煤层走向326~352,倾向为56~82,倾角为27~24,平均倾角25.5。 2、工作面夹矸变化及分布情况 第一层夹矸分布在回风巷,在C9以里11米处增大为3.0米。第二层夹矸分布在回风巷和运输巷,在运输巷由E9点处的0.02米向里逐渐增大,在E12点以里3.4米处最大为2.0米;回风巷在C12点以里15米处由0.02米向里逐渐增大,在C15点以里31.6米处最大为2.9米。地压为2443.325~27T/m2 第三节 煤层顶底板 由巷道揭露情况来看,煤2顶板为粉沙岩,灰色,无层理,厚1.0~2.0m。向上为灰白色中粒砂岩,厚5.0~6.0m,后层理,坚硬,抗压强度38.4Mpa。底板为粉砂岩,厚0.4m,抗压强度19.0Mpa。向下渐变为灰白色中粒砂岩,厚4.3m,砂岩的抗压强度71.0Mpa。 煤层顶底板情况表 表三 顶、底板名称 岩石名称 厚度 特征 基本顶 砂岩 5.0~6.0m 灰白色,中厚层理较坚硬 直接顶 粉砂岩 1.0~2.0m 灰色,层理不发育 伪底 粉砂岩 0.4m 灰色层理不发育 直接底 砂岩 2.2m 灰色,中粒,坚硬 老底 粉砂岩 4.3m 灰黑色,向下渐变为泥岩。 后附煤层柱状图(一) 第四节 地质构造 一、断层情况以及对回采的影响 根据巷道实际揭露,该面地质构造较为简单,运输巷揭露一条落差0.4米的断层,对工作面的开采影响不大。; f1 正断层,走向282,倾向12,SE∠45,H0.4m,运输巷E8点以西25m处揭露。 f2 正断层,走向336,倾向246NE∠60,H8.0~11.0m,在工作面以外揭露。 经分析,上述断层f1断层落差较小,对工作面的开采影响不大。f2断层落差大,分布在工作面以外,对工作面的开采无影响 断 层 情 况 表 表 四 断层名称 走向 倾向 倾角 断层性质 断层落差 对回采的影响 f1 282 12 45 正 0.4m 影响小 f2 3360 246 60 正 8.0~11.0m 无影响 二、其他因素对回采的影响 1、4221工作面煤层倾角平均25.5,对回采影响较大,需要上全防倒、防滑、防飞矸措施。 2、工作面原始地温28,在开采中工作面温度较高,应采取加强通风防尘降温。 附图一4221工作面运输巷、轨道巷素描图 附图二4221工作面切眼素描图 第五节 水文地质 一、含水层(顶部和底部)分析 本工作面水文地质条件简单,据工作面巷道掘进过程中揭露,在煤层顶板裂隙发育地段有很少量裂隙水以滴、淋水形式出现。工作面正常涌水量0.061 m3/min,最大0.122m3/min。 二、涌水量工作面正常涌水量0.061 m3/min,最大0.122m3/min。 支护说明表 掘进断面 8.33m2 锚杆 金属全螺纹钢等强锚杆 锚固剂规格 Φ28330mm 净断面 7.68m2 规格 Φ202000mm、Φ202200mm 锚固剂数量 27.5块/m 巷道形状 梯形 菱形网规格 顶板1.13.8m 锚杆用量 13.75套/m 两帮锚盘 球墨铸铁制作 上帮1.11.4m、 下帮1.12.4m M锚带 3.6m 顶板锚盘 Q235A钢材制作 间距 顶板800mm 排距 800mm W钢托板 400280mm 上帮800mm、下帮1100mm 比例 150 支护说明表 掘进断面 9.36m2 锚杆 名称 螺纹钢锚杆 锚固剂规格 Φ28350mm 净断面 8.84m2 锚杆 规格 Φ202000Φ202200 锚固剂数量 30块/米 巷道形状 梯形 菱形网 1.03.8m 1.42.4m 1.12.4m 锚杆用量 15根/米 支护形式 锚网带 顶板 排距 800 间距 800 单位 mm 铁托盘 Mw形托盘球形托盘 上帮 下帮 800 间距 900 900 比例 150 第六节 影响回采的其它因素 一、 回采的其它地质情况 (见表五) 回采的其它地质情况表 表五 瓦斯 工作面瓦斯级别为低级 二氧化碳 煤尘爆炸指数 煤尘具有爆炸性,爆炸指数为37.67 煤的自燃倾向性 有自燃倾向,发火期57天 冲击地压危害 本工作面为二层煤工作面,二层煤具有冲击倾向性,且下覆四层煤4421工作面已开采, 工作面全部布置在4421采空区免压区内,按非冲击地压面管理 地温危害 预计原始地温为28C。 第七节 储量及服务年限 一、储量 工作面斜面积92003m2,煤2容重1.38t/m3,平均煤厚 2.3m,回采率95。 Q工业储量920032.31.3829.2(万吨) Q可采煤量26.67.09527.74(万吨) Q损失煤量1.46(万吨) 二、采煤工作面服务年限工作面服务年限可采推进长度/月设计推进长度; 558/(0.61028)3.3个月,工作面随采需要延长运输机、增加支架,预计开采5个月。 第二章 采煤方法 第一节 巷道布置 一、采区设计、采区巷道布置概况 1、4221工作面位于-1050水平二层煤前四采区第Ⅰ亚阶段。东为二层煤柱保护线,西邻F8-2断层与良庄矿为界,南部为f2断层与5218工作面相临,北部未开采。工作面轨道巷与前四轨道巷和前四西回风巷连接,运输巷与4221运煤下山连接。 2、工作面倾斜平均长165米,走向长平均558米;运输巷揭露1条落差0.4断层,对工作面开采影响不大,4221工作面,设计切眼81米,一次性安装支架50架,回风斜盘预计长365米,采取上头延长运输机,增加支架的方式开采;工作面最长可达201米,工作面共需134个支架。工作面安装前,需要对切眼刷大,规格为刷大后切眼高度不小于2.2米,宽度不小于5.5米。 二、采煤工作面回风巷 4221工作面上平巷为轨道顺槽,沿煤层底板布置,局部托夹矸,靠巷道中间敷设轨道。轨道顺槽采用锚网带支护,锚杆为φ202000mm金属全螺纹等强锚杆,排距间距800800mm。巷道采用梯形断面,净宽3.2m,净高2.4m,断面积8.33m2,净断面积7.68m2。主要用于该工作面的回风和运料。 三、采煤工作面运输巷 4221综采工作面运输巷沿煤层顶板布置。 4221工作面下平巷为运输顺槽,沿煤层底板布置,局部托夹矸,靠巷道上帮敷设皮带。运输顺槽采用锚带网支护,锚杆为φ202000mm(φ202200mm)金属全螺纹等强锚杆,排距间距800800mm。巷道采用梯形断面,净宽3.4m,净高2.6m,断面积8.84m2。主要用于该工作面的进风和运煤 四、采煤工作面切眼 切眼沿煤层布置,采用锚网带加锚索支护,锚杆为φ20200Omm金属全螺纹等强锚杆,排距间距800800mm;锚索沿倾向在切眼中间布置两排,间距3.2 m,排距2.4m。巷道采用矩形断面,净宽5.5m,净高2.2m,断面积12.1m2。主要用于该工作面的进风、行人和运煤、安装。 附图三4221工作面位置及巷道布置图 第二节 采煤工艺 一、采煤工艺 综采工作面依据采区设计,采用走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理顶板。 采用综合机械化采煤,采煤机割煤、装煤,刮板运输机运煤、液压支架支护顶板,主要工序全部实现机械化,为综采工艺。 二、采煤方法 1、进刀方式双滚筒采煤机自开缺口,煤机采用端头斜切进刀方式,双向割煤。吃刀距离不小于20m。 (1)溜头进刀及割煤 A煤机下行割煤至溜头时,推移煤机进刀处以上溜槽。 B下滚筒下降沿底,上滚筒上升沿顶上行割煤反向斜切两个机身长的距离,当斜切至足够截深时,停止割煤。 C将煤机以下的溜子推靠至煤壁。煤机下滚筒上升沿顶,上滚筒下降沿底下行切割。 D煤机切割至溜头,下滚筒下降沿底,上滚筒上升沿顶,再次上行。 E煤机上行至吃刀茬处,推移煤机下部溜子及溜头至煤壁。然后下滚筒下降沿底,上滚筒上升沿顶,上行割煤移溜。 (2)溜尾进刀及割煤 A煤机上行割煤至溜尾时,推移煤机以下溜子。 B下滚筒上升沿顶,上滚筒下降沿底,反向斜切15-20m,当斜切至足够截深时,停止割煤。 C将煤机至溜尾的溜子推靠至煤壁。煤机上滚筒上升沿顶,下滚筒下降沿底上行切割。 D煤机切割至溜尾,上滚筒下降沿底,下滚筒上升沿顶,再次下行。 E煤机下行至吃刀茬处,推移煤机以上溜子及溜尾至煤壁,完成进刀。然后下滚筒上升沿顶,上滚筒下降沿底,下行割煤移溜。 附图四采煤机进刀示意图。 92 2、工艺过程 综采段割煤→移架→推溜 3、工艺要求 1割煤沿顶底板双向割煤,往返一次进两刀,煤机进刀深度为0.6米,煤机牵引速度为0-6m/min米,在割煤过程中,煤机速度要适宜,且保证顶底板平整,煤壁齐直,不得随意割底或留伞檐,见顶见底,一次采全高。 2移架采用及时移架支护方式,由于工作面倾角为25.5,移架滞后采煤机后滚筒6-9米,应分段停机拉架,移架步距0.6米。若顶板破碎,端面距过大应拉移超前架及时支护顶板。正常移架操作顺序为 ①收回护帮板、侧护板; ②降柱使顶梁略离顶板; ③当支架可移动时,立即停止降柱,使支架移至规定步距0.6m; ④调架使推移千斤顶与刮板输送机保持垂直,支架不歪斜,中心线符合规定,全工作面支架排成直线; ⑤升柱同时调整平衡千斤顶,使顶梁与顶板严密接触约3-5秒,以保证达到要求初撑力(24MPa); ⑥伸出护帮板顶住煤壁,伸出侧护板使其紧靠下方支架; ⑦将各操作手把扳到“零”位。 3推溜推溜子时严禁相向操作,滞后移架12~15米,弯曲段长度不小于15 米,且要均匀过渡,推移步距0.6米,并保持平、直。 三、工作面正规循环生产能力 1、工作面平均长度为165米,每天按照10个循环组织生产,每循环进尺0.6m,割煤时回收率不得低于0.95,则 日产量1652.30.6101.380.952985.15吨; 月产量2985.152883584.2吨 第三节 设备配置 一、采煤机 选型原则 1、选用的采煤机要有足够的生产能力。 2、煤层倾角25度,采煤机要有可靠的制动防滑能力。 3、适应采高及与支架动输机的配套要求。 根据以上原则选用MG300/700-WD型采煤机,其主要技术参数 采煤机型号MG300/700-WD 采高1.8~4.2m 截 深630 m 适用倾角≤450 牵 引 力500kN 滚筒直径φ1800; 滚筒转速36r/min 牵引速度0~11m/min 机面高度1726mm 牵引型式齿轮-销轨 最小卧底量265 mm 灭尘 方式内外喷雾 装机 功率700KW 电压1140V 机重41T 二、液压支架的主要技术特征 ZY3200/15/36液压支架的主要技术参数 型号ZY3200/15/36 高度1500-3600 mm 宽度1420-1590 mm 中心距1500 mm 初撑力 2238-2617KN 工作阻力3200KN 支护强度大于0.47~0.60 Mpa 对底板比压(f0.2)前尖端1.2-1.8Mpa 操纵方式本架控制 由于工作面合理支护强度为0.49MPa,ZY3200/15/36型支架的支护强度为0.47-0.60MPa0.49 MPa,因此所选支架满足要求。建议采用ZY3200/15/36型支架,预防机道片帮、掉伪顶,支架超高使用现象的出现。 三、运输设备 1、选型原则 1具有足够的运输能力。 2煤层平均倾角25.5度,输送机要具有可靠的防下滑装置。 3满足与综采支架、煤机间的三机配套要求。 选用SGD-730/400W型中单链刮板输送机作为工作面运输机。 2、SGD-730/400W中单链刮板机技术规格 1.主机 设计长度200m 出厂长度180m 输送量700t/h 垂直方向弯曲正负20 水平方向弯曲正负10 中部槽规格1500730275 哑铃销连接强度2000KN 2.刮板链 型式中双链 规格2-2692mm 刮板链速1m/s 刮板间距1104mm 圆环链破断接力≥850KN 3.电动机 型号YBKYS-200 转速1485rpm 电压1140/660V 功率2*200KW 4.减速机 速比36.7381 冷却形式水冷 5.开关DQZBH-300/1140V 6.卸载方式端卸 7.传动布置方式平行 8.紧链方式闸盘紧链 2. 转载机 选用SGD 630/110中单链刮板转载机,技术规格 1.主机 设计长度35米 订货长度45米 输送量500吨/小时 中部槽规格1500630222mm 2.刮板链 刮板链型式中单链 刮板间距648毫米 刮板链速1.34米/秒 圆环链规格φ30108-C 圆环链破断负荷≥1130KN 3.减速机 型号JS-110圆锥、圆柱减速机(9J系列) 速比26.5651 冷却形式水冷 4.电动机 型号DSB-110 转速1475转/分 电压660/1140V 功率110KW 5.开关DQZBH-2001140V 6.紧链方式闸盘紧链 3、乳化液泵 选用DRB-200/31.5乳化液泵及RX-200/16泵箱 1、乳化液泵技术参数 公称压力31.5MPa 公称流量200L/min 电机功率132kw 电机电压1140V 电机转速1475r/min 2、乳化液箱技术参数 型号RX-200/16 有效容积1600L 额定卸载压力31.5 MPa 3、泵站使用规定 要保证泵站压力不低于30MPa,使用乳化液自动配比器,乳化液浓度3--5,使用糖量计进行乳化液浓度监测。要加强支架与泵站的维修,杜绝系统的窜漏液。 工作面设备配置表 机械名称 型号 规格 单位 数量 用途 采煤机 MG300/700-WD 700KW 部 1 落煤、装煤 运输机 SGD-730/400W 400KW 部 1 运煤 转载机 SGD630/110 55KW 部 1 运煤 乳化液泵 DRB-200/31.5 125KW 台 2 供液 液压支架 (ZY3200/15/36) 架 134 支护顶板 附图五4221综采工作面设备布置示意图 第三章 顶板管理 第一节 支护设计 一、工作面基本情况 1、工作面主要参数 (表3-1) 煤层厚(m) 采高(m) 倾角 面长(m) 走向(m) 煤层号 1.4~3.38 2.1 24~27 165 558 二 2、工作面基本支护材料(表3-2) 型号 最大高度 最小 高度 工作阻力 初撑力 三用阀流量 液压支架 ZY3200/15/36 3.6m 1.5m 2735-3188KN 2238-2617KN 3、顶板管理方法 采用全部跨落法管理顶板。根据3219工作面矿压观测,老顶的初次来压步距为35m,周期来压步距为14.4m。 二、同煤层观测面生产条件及矿压观测参数 1、 生产条件 工作面编号3219;采高1.68m;煤层倾角17;距地表垂高766.4m;柱梁型号DZ20、22-30/100单体液压支柱、HDJB-800金属铰接顶梁;支护方式排距0.8m,柱距0.6m;最大控顶距;3.7m;最小控顶距2.9m;支护密度2.08根/ m2;支护强度38.2t/ m2;切顶方式临时密集;支回方式见四回一;放顶步距0.8m。 矿压参数 (表3-3) 序号 项目 单位 数值 序号 项目 单位 数值 1 顶板 分类 直接顶类别 类 1 6 周期来压 来压步距 m 14.4 基本顶分级 级 II 支柱载荷 平均值 KN 116.3 最大平均值 236.2 2 底板 分类 底板类别 类 IV 顶板下沉量 平均值 mm 342.8 底板比压 MPa 30.5 最大平均值 357.5 3 直接顶初次垮落步距 m 8 顶板下沉速度 平均值 mm/h 7.41 最大平均值 7.71 4 初次来压 来压步距 m 35 7 全部观测段 支柱载荷 平均值 KN 124 支柱载荷 平均值 KN 117.7 最大平均值 242 最大平均值 244.9 顶板下沉量 平均值 mm 216.9 顶板下沉量 平钧值 mm 321.7 最大平均值 233.6 最大平均值 343.8 顶板下沉速度 平均值 mm/h 5.23 顶板下沉速度 平均值 mm/h 8.67 最大平均值 5.61 最大平均值 9.27 离散系数 0.27 5 超前压力影响范围 上平巷 m 26 下平巷 m 23 三、选取支护参数的可行性分析 一本面与观测面顶底板岩性对比分析 本面与3219工作面属相邻采区同一煤层, 煤层结构、赋存条件及顶底板岩性基本相同。因此在对工作面进行支护设计时,其重要数据及资料均来源于3219工作面。 二支护材料对比分析 3219面使用DZ22-25/100、DZ22-30/100 单体液压支柱配HDJB-800金属铰接顶梁支护顶板,4221面使用ZY3200/15/36 掩护式液压支架和局部使用DZ28-25/100、DZ31.5-30/100单体液压支柱配HDJB-800金属铰接顶梁支护顶板,支护材料部分相同. 三支护强度对比 两工作面顶底板岩性,煤层结构.赋存条件基本相同, 支护方式不同,支护强度不同,3219工作面支护密度为2.08根/ m2,支护强度为38.2t/ m2(0.382 Mpa);4221工作面使用ZY3200/15/36 掩护式液压支架支护顶板,支护强度为0.47~0.60 Mpa。 四采煤工艺对比 3219工作面采用DY-150型单滚筒采煤机割煤、装煤。单向割煤,往返进一刀,工作面局部过断层时,采用打眼爆破法通过;4221工作面采用MG300/700-WD型双滚筒采煤机落煤,采用双向割煤,往返一次进两刀,两面采煤工艺不同。 五合理支护参数的计算 1、确定合理的支护强度 ①回归分析法 Ps CK(39hm2.4Lf-6.9N134) 1.4(392.32.435-6.93.5134) 396.97KN/m20.40MPa 其中 Ps支护强度,KN/m2 CK备用系数,一般取1.2~1.4 Lf初次来压步距,35; N采空区充填系数,2.80; 式中Nhi/hm8/2.33.5 hi直接顶厚度,8m hm煤层采高, 2.3 ②位态方程法.Ps AKO△hO/△hT Ahiγ 82.5 20t/m2 200KN/m2 KOPO-A244.9-20044.9 Ps20044.90.3438/0.23 267.1KN/m20.267MPa 其中 hi直接顶厚度,8. m γ直接顶岩石容重,2.5t/m3 KO位态常数 PO顶板来压时的载荷平均值244.9 hO来压时顶板下沉量的平均最大值,343.8 mm hT要求控制的顶板下沉量,230mm ③周期来压时支架的最大载荷平均值计算法. a、防止直接顶初垮时沿煤壁子切顶的支护强度 P1(MzγL0)/2Lr (82.58)/(24.5) 17.77t/m2177.7KN/m20.1777MPa 其中 Mz直接顶厚度,8 m γ直接顶岩石容重,2.5t/m3 L0直接顶初垮步距,8 m Lr最大控顶距, 4.5m b、7倍采高的岩石重应力对支架造成的载荷强度 P27hmγ 72.32.5 40.25t/m2400.25 KN/m20.41MPa 其中 hm煤层采高,2.3 m γ顶板岩石容重,2.5t/m3 c、基本顶初次来压时的支架载荷强度 P3APe A KO△hO/△ha AMZγ82.520 t/m2200KN/m2 K1pn 117.72.08244.8 KO K1-A244.8-20044.8 P3 A KO△hO/△hT 20044.80.3575/0.285 256.2KN/m20.26MPa 其中 A直接顶给定载荷; Pe基本顶对支架的动压强度; KO实测支架对基本顶的作用力; hO参照面顶板的最大下沉量;357.5mm ha控制顶板的下沉量285mm 经以上计算,确定工作面合理支护强度为0.41 MPa,所选用支架的支护强度应大于0.41MPa,支架工作阻力应大于3200KN。建议选取支撑高度最大不低于3.6米,最小支撑高度不超过1.5米的轻型掩护式支架。 支架的主要技术参数 型号ZY3200/15/36 工作阻力2735-3188KN 初撑力2238-2617KN 支架高度1500-3600 mm 支架宽度1410-1580 mm 支护强度0.47-0.60 MPa 对底板比压(前端值)0.5-1.35MPa 由于工作面合理支护强度为0.41 MPa,而ZY3200/15/3600型支架的支护强度为0.47MPa >0.41 MPa,因此所选架型满足要求。 2、 确定特殊支护 根据3219工作面矿压观测资料结果,上平巷超前压力影响26米,下平巷超前压力23米,根据超前压力影响,工作面前方50米的巷道必须进行加强支护,本面选取50米,两头三角切顶排各支设2排密集支柱加强支护。 3、通过上述比较分析,确定4221工作面支护方式如下 液压支架ZY3200/15/36 放顶步距0.6m 最大控顶距 3.91m, 最小控顶距3.31m 采空区处理方式全部垮落法 第二节 工作面顶板管理 本工作面采用全部垮落法管理顶板。 一、正常工作时期顶板支护方式 工作面采用110架ZY3200/15/36轻型掩护式液压支架支护顶板,具体要求如下 (表3-4) 型号 最大高度mm 最小高度mm 额定工作阻力 初撑力 ZY3200/15/36 3600 1500 2735-3188KN 24MPa 支架采取本架方式操作,采用及时移架支护方式,移架滞后采煤机后滚筒6~9米,应分段停机拉架作业,移架步距0.6米。若顶板破碎,端面距超过规定应移超前架及时支护顶板,并打开护帮板顶住煤帮。 二、正常工作时期的特殊支护形式 正常工作时期,检修煤机、溜子、过断层及顶板破碎时,需要进机道时,拉超前架维护好顶板,打开护帮板顶住煤壁,并关闭施工范围4架支架的截止阀,保证端面距不大于340mm,片帮严重拉超前架后端面距仍大于340mm的,按1.5m柱距支设带木挑头的临时贴帮柱。 三、特殊时期的顶板管理 (一)来压及停采前的顶板管理 1、本工作面初采时,必须认真做好矿压观测预报工作。 2、工作面支架要有足够初撑力,不低于24 MPa,泵站压力不低于30MPa,乳化液浓度在3~5%范围内。 3、支架支护状态完好,不渗不漏,安全阀满足要求。 4、来压时,要及时拉超前架。 5、工作面严格控制好采高并保持顶板平整,以免压死支架或防止支架顶梁与顶板点接触或线接触。 6、加强上、下端头顶板管理,要提高支护质量,坚持当班二次注液,确保支架初撑力 ,防止出现端头冒顶。 7、工作面停采时要编制停采措施,加强顶板管理。 第三节 两巷及端头顶板管理 一、两巷的顶板管理 (一)上、下两巷超前支护 1.超前支护基本形式为双排单体液压支柱配HDJB-800型金属铰接顶梁走向铰接。柱距0.8米。上、下两巷超前支护长度不少于50m,切顶排支设两棵关门支柱或两排柱梁。 2.工作面上、下平巷超前支护范围内高度不低于1.8m,上平巷超前支护段行人侧宽度不小于1.2m,下平巷行人侧宽度不小于0.8m。 3.上平巷超前支护段巷道宽度不少于2.0m。 4.两巷断面不得小于原巷道断面的80 (二)支护要求 1.顶梁从切顶排向外沿走向全部铰接使用,支柱支在顶梁与锚带(或铁棚)十字交叉点下,顶板不平处用方木或托板穿实升紧,超前支柱拴全防倒绳,并全部穿铁鞋,支柱初撑力不低于50KN。 2.支设方法 支设超前支柱时,不少于两人操作,先将顶梁托起,贯满圆销,由下而上插设水平销,然后一人扶柱,将手把体和注液阀调整至正确位置,一人用注液枪清洗注液阀嘴,均匀注液升柱接触顶梁,接顶后持续注液3~5秒。升柱做到一人操作一人监护。 3、支设质量 ①支设超前支护时要拉线支设,其偏差不大于100mm。 ②支柱要支到硬底,并做到迎山有劲,单体液压支柱初撑力不小于50KN。 ③铰接顶梁圆销要打到位,并保持顶梁平直。 ④所有单体支柱的三用阀的卸载阀方向一致,朝向工作面推进方向。 ⑤两巷单体支柱全部穿全铁鞋(φ320mm)。 (三)回撤方法 1.两巷支架、超前支护、平巷转载机不得滞后工作面放顶线。切顶排支护不得滞后支架掩护梁,不得超过支架顶梁后端,并保持支架立柱以后2排柱梁。 2.回撤时不少于两人一组,配齐下述工具专用水平销、注液枪、锤(锤把长度不小于1.0m)、镐、钎子(长度不小于1.2m)、手把(绳长不少于1.5m)、手钩(长度不小于1.5m)。 3.回撤切顶排锚带时先