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42104综放工作面设计说明书

2020-04-28 来源:客趣旅游网
 陕西旬邑青岗坪矿业有限公司青岗坪煤矿

42104综采放顶煤工作面

设计说明书

江苏省矿业工程集团有限公司第四工程处青岗坪煤矿 编 制 二○一三年六月二十日 目 录

第一章 编制依据及工作面地质概况 .................................................................................... 1

第一节 编制依据 ............................................................................................................. 1 第二节 地质概况 ............................................................................................................. 1 第二章 采煤工艺、设备选型及巷道布置 ............................................................................ 4

第一节 采煤工艺 ............................................................................................................. 4 第二节 设备选型 ............................................................................................................. 5 第三节 巷道布置 ............................................................................................................. 6 第三章 设计工程量、工作面储量及服务年限 .................................................................. 14

第一节 工程量 ............................................................................................................... 14 第二节 工作面储量 ....................................................................................................... 14 第三节 工作面月推进度及日循环产量、个数、服务年限 ....................................... 15 第四章 顶板管理 .................................................................................................................. 16

第一节 工作面顶板控制 ............................................................................................... 16 第二节 工作面支护及超前支护 ................................................................................... 16 第五章 劳动组织 .................................................................................................................. 20

第一节 劳动组织 ........................................................................................................... 20 第二节 循环作业 ........................................................................................................... 21 第三节 主要经济技术指标 ........................................................................................... 22 第六章 生产系统 .................................................................................................................. 23

第一节 主运输系统 ....................................................................................................... 23 第二节 辅助运输系统 ................................................................................................... 23 第三节 供水及综合防尘系统 ....................................................................................... 23 第四节 排水系统 ........................................................................................................... 24 第五节 照明系统 ........................................................................................................... 24 第六节 瓦斯抽放系统 ................................................................................................... 24

第七节 矿压观测系统 ................................................................................................... 25 第八节 安全避险“六大系统” ..................................................................................... 26 第七章 通风系统 .................................................................................................................. 28 第八章 供电设计 .................................................................................................................. 32

第一节 供电概况 ........................................................................................................... 32 第二节 动力变压器的选择 ........................................................................................... 33 第三节 系统短路电流计算和保护装置的整定 ........................................................... 35 第九章 防灭火 ...................................................................................................................... 41

第一节 外因火灾预防 ................................................................................................... 41 第二节 内因火灾预防措施 ........................................................................................... 43 第三节 综合防灭火措施 ............................................................................................... 43 第五节 汽雾阻化系统 ................................................................................................... 45 第六节 束管监测系统 ................................................................................................... 45 第十章 防治水 ...................................................................................................................... 46 第十一章 职业卫生设计 ...................................................................................................... 47 第十二章 主要安全技术措施 .............................................................................................. 48

第一节 防治水 ............................................................................................................... 48 第二节 顶板管理 ........................................................................................................... 48 第三节 机电管理 ........................................................................................................... 48 第四节 “一通三防” ................................................................................................... 53 第五节 预防措施 ........................................................................................................... 53 第六节 煤质保障措施 ................................................................................................... 55 第十三章 避灾路线设计 ...................................................................................................... 56

第一节 火灾和瓦斯、煤尘爆炸事故 ........................................................................... 56 第二节 水灾事故 ........................................................................................................... 56

第一章 编制依据及工作面地质概况

第一节 编制依据

42104综采放顶煤工作面设计依据《煤矿安全规程》、《采矿设计手册》、国家煤矿安监局《关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知》(安监总煤行〔2008〕130号)、《42104综放工作面掘进地质说明书》及42104工作面范围内及附近的PK6、PK10、PK17地质钻孔资料编制书。

第二节 地质概况

一、工作面位置

42104综放工作面位于一采区东翼,东为工业广场保护煤柱,西为采区集中巷及保护煤柱,南为42102采空区(区段煤柱宽20m),北为未开采区,地面为中低山森林区,无任何建筑物及设施。

二、工作面地质及水文地质

1、工作面总体形态为单斜构造, 4-2号煤层为黑色,粉色为灰褐色及深棕色。弱沥青光泽,断口阶梯状、参差状;呈条带状、线理状结构;层状构造。内外生裂隙较为发育,并为方解石及黄铁矿薄膜充填。煤层裂隙发育易折帮,煤层夹矸以泥岩为主,局部高角度裂隙发育。

2、与42104综放工作面临近的42102工作面目前老塘涌水量为80-120m³,采空区顶板冒裂带导通洛河砂岩含水层。42104工作面回采期间预计涌水量为50-80 m³。

3、根据3条采区集中巷掘进揭露的地质资料,42104工作面回风顺槽掘进初期可能揭露断层,预计断层落差8-10m,运输顺槽掘进遇见断层的可能性较小。

三、工作面煤层赋存情况

42104综放工作面开采煤层为4-2煤层,煤层结构简单,煤层赋存稳定、平缓,含2-3层夹矸,夹矸厚度0.1-1.5m。工作面内煤层厚度为9.0~15.0m,平均12m,平均倾角4°

四、工作面瓦斯地质

根据煤炭科学研究总院重庆分院2010年10月提交的《陕西旬邑青岗坪煤矿4-2煤

层瓦斯基本参数测定及煤层瓦斯可抽性评价研究报告》,井下共布置两个瓦斯实测钻孔,实测瓦斯涌出量分别为5.02 m3/t和4.27m3/t,揭露煤层后的实测瓦斯含量较地质报告中瓦斯含量有所增加,同时该报告用井下实测煤层瓦斯含量对地勘钻孔瓦斯进行修正,修正后的瓦斯含量在1.38~7.82m3/t之间。本井田属瓦斯矿井。

五、其他开采技术条件 1、煤尘

根据4-2煤层爆炸性试验测试结果,煤尘有爆炸性危险。 2、煤的自燃

本井田4-2煤层自燃倾向试验测试结果:△T1~3℃在16~52℃之间,属不易自燃~容易自燃煤层,变化较大。据邻近矿井资料,4-2号煤层堆放有自燃现象发生,发火期3~6个月。

3、地温

本区未发现地温异常,无热害。 4、煤层顶底板 (1)煤层老顶

岩性为粉砂岩,深灰、黑灰色,泥质胶结,具平行层理,含植物化石及碎片,夹砂岩条带,平均厚度9.5m。

(2)煤层直接顶

煤层直接顶板为泥岩、粉、中粒砂岩互层,浅灰-深灰色,具波状层理,局部夹有紫红色砂质泥岩层,平均厚度10.4m。

(4)煤层底板 煤层直接底

岩性为炭质泥岩,黑色,块状,易碎,局部具有滑面,含碳质,平均厚度2.5m。 煤层老底

岩性为泥岩,灰色、紫杂色块状,易碎,含鲕粒,平均厚度9.5m。 六、工作面接续情况

42104综放工作面是目前正在回采的42101综放工作面的接续面。42104工作面巷道掘进时间为2013年7月至2014年1月,工作面安装时间为2014年2月至2013年4

月,4工作面回采时间为2014年4月至2015年9月,月产量13.3万t。

附:42104综放工作面综合柱状图

42104工作面综合柱状图

42104工作面综合柱状图地层单位代 号统组1:200(m)柱 状厚 度岩石名称岩 性特 征15.0~14.09.5 1、深灰、黑灰色,泥质胶结,具平行节理,含大量植物化石碎片。20~4.03.4中粒砂岩 2、灰、深灰色,具波状层理。粉砂岩 3、黑灰色,薄层状,含植物化石碎屑。侏30~3.53.0罗延40~5.04.0泥 岩 4、灰色、块状、易碎,具滑面,含黄铁矿。纪安J2中组12.0~15.0513.5统煤 5、黑色,块状,沥青光泽条痕褐黑色,参差状及棱角状断口条带状结构,属半暗-半亮型煤。局部含2~3层夹矸,岩性为泥岩,厚度0.1~1.5米。61.2~3.82.5炭质泥岩 6、黑色、块状、易碎、局部具滑面,含碳质。78.0~11.09.5泥 岩 7、灰色、紫杂色、块状、易碎,含鲕粒。

第二章 采煤工艺、设备选型及巷道布置

第一节 采煤工艺

一、采煤工艺流程

采用后退式走向长壁综合机械化放顶煤开采,全部垮落法管理顶板。 为保证综放工作面采煤的合理性,工作时应严格按照循环进尺800mm进行。 二、进刀方式

采用双滚筒采煤机双向割煤,在工作面两端斜切进刀割三角煤进刀方式,机组正常牵引时,前滚筒割顶煤后滚筒割底煤,截深800mm,采高3.0m,最大割煤高度3.2m,最小割煤高度2.8m,利用滚筒螺旋叶片装煤,溜槽上的铲煤板清除浮煤。

生产工艺流程为:采煤机由机头斜切进刀→移机头→由机头向机尾割煤→移架→推移工作面前输送机→移后刮板输送机→机尾斜切进刀→由机尾向机头割煤→移架→推移工作面前输送机→放顶煤→移后刮板输送机。

1、装煤:

利用采煤机滚筒螺旋叶片装煤,溜槽上的铲煤板清除浮煤。 2、运煤:

煤由工作面前部刮板输送机(SGZ-764/800)和后部刮板输送机(SGZ-800/800)→SZZ830/315转载机→DSJ100/80/2*160型胶带输送机→集中皮带机巷→井底煤仓→主斜井胶带输送机→地面原煤仓。

3、移架:

工作面实行追机移架作业, 距采煤机后滚筒3-6m追机移架,同时伸出护帮板护住煤墙,移架方式为单架依次顺序移架(沿采煤机牵引方向依次前移),移架步距0.8米,将支架移成一条直线。

4、推移前部刮板输送机:

推移前部刮板输送机要滞后拉支架点15m后推移,刮板输送机的弯曲度不大于3°,弯曲段长度不小于15米,推移时只能由一头向另一头推移,严禁由两头向中间推移。

5、放顶煤:

(1)放煤步距

工作面采煤机截深为0.8m,确定放煤步距为0.8m,即一采一放。 (2)放煤方式

井田煤层煤质中硬,为提高顶煤采出率,降低含矸率,根据42102、42101综放面放煤工艺及放煤效果,设计确定采用单轮间隔放煤的作业形式。

(3)工作面机采高度3m,放煤高度9.0m,采放比为1∶3,符合《煤矿安全规程》规定:采放比不大于1:3的规定。

(4)初次放顶煤:

初采期间顶煤破碎状况不好,直接顶未垮落,顶煤不易冒落,可采取以下措施:放慢割煤和移架速度,延长空顶时间,连续升降支架,使顶煤和直接顶离层破碎、跨落,但应注意降架幅度不宜过大。为提高回收率,工作面切眼支护锚杆、索及时采取退锚措施。

6、拉后部刮板输送机:

拉后部刮板输送机时,连续渐进操作2-3个千斤顶,使后部溜槽弯曲长度不小于15m,拉后部刮板输送机距放煤点应控制在15m以上,并保证拉移步距0.8米。

7、支护:

工作面采用ZF-6800/18/35型94架轻型低位放顶煤液压支架支护、6架ZFG7200/20/35 过渡支架及一组ZFD10000/18/35型端头架进行支护,工作面两顺槽自工作面煤壁起向外40m,往里至切顶线架设超前支护棚。超前支护架棚采用DW2.8-30/100型或DZ25-30/110X型单体液压支柱、HDJA-1200型金属铰接顶梁和HDJS-1200型双楔顶梁。

8、采空区处理

采用全部垮落法管理顶板。

第二节 设备选型

一、工作面设备

根据矿井设计生产能力及工作面煤层赋存情况,42104工作面所选用的设备明细如下:

42104综放工作面设备配备一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 设备型号 电机功率/kw 电压/V 设备台数 1140 1140 1140 1140 1140 1140 1140 1 1 1 1 1 1 1 前部刮板输送机 SGZ764/400(200) 400(200) 后部刮板输送机 SGZ800/800(400) 800(400) 乳化液泵 采煤机 破碎机 转载机 胶带输送机 LRW400/31.5 MG300/730-WD2 PLM-2000 SZZ-830/315 DSJ100/80/2*160 250 730 160 315(160) 160*2 二、运输设备能力验算

1、前部刮板输送运输能力验算:

采煤机型号:MG300/730-WD2,牵引速度按2m/min计,采高3.0m,截深0.8m。则:Q = 2*60*3.0*0.8*1.43*0.95=391.2t/h。前部刮板输送机型号:SGZ764/400,运输能力800t/h,前部刮板输送机能满足生产的要求。按放煤速度与割煤速度相同进行计算,顶煤产量:2*60*9*0.8*80%*1.43=988.4t/h

2、后部刮板输送机型号:SGZ800/800,运输能力1500t/h,满足生产需要。 3、工作面生产能力:

该工作面选用的SZZ-830/315型转载机、PLM-2000型破碎机,转载、破碎能力均大于1500t/h。可见综采面的所有设备均能满足采煤机割煤、出煤、破煤要求。

第三节 巷道布置

一、工作面巷道布置方式

1、42104综放工作面采用走向长壁布置,单“U”型通风系统。

2、工作面设计运输顺槽与回风顺槽各一条,42104运输顺槽与一采区带式输送机巷贯通,42104运输顺槽联络巷与42102中部车场联通。

42104回风顺槽外部车场与一采区辅助运输巷贯通,42104回风顺槽外段与一采区回风巷联通。42104回风顺槽掘进出煤联络巷与一采区带式输送机巷贯通,用于42104

回风顺槽掘进期间运煤。42104工作面反风路线为:42104回风顺槽→42104工作面→42104运输顺槽→一采区带式输送机巷。

3、为有效控制巷道底鼓,均留底煤掘进,留底煤0.5m。

附图:《42104综采放顶煤工作面平面、剖面、断面图》(1:1000) 二、区段隔离保护煤柱

42104运输顺槽与42102回风顺槽之间煤柱宽20m。 三、巷道断面设计

1、根据《煤矿安全规程》第二十一条:采区内的上山、下山和平巷的净高不得低于2m;第二十二条:生产矿井新掘运输巷的一侧,从巷道道渣面起1.6m的高度内,必须留有宽1m以上的人行道,巷道另一侧的宽度不得小于0.5m;巷道内安设输送机时,输送机与巷帮支护的距离不得小于0.5m;巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分,与巷帮支护的距离不得小于0.3m的规定进行巷道断面设计。

2、42104回风顺槽主要用于工作面回风及辅助运输。安全间隙不低于1m、运输设备最大宽度1.5m及巷道变形量0.5m,因此宽度为1+1.5+1+0.5=4.0m;支架车高度2.4m、安全间隙0.4m、预留巷道变形量0.2m,因此高度为2.5+0.4+0.2=3.0m,巷道有效断面为4.0*3.0=12.0m2,通过第七章计算42104工作面供风1200 m3/min,巷道断面满足通风需要,断面图如下图所示:

3、42104运输顺槽主要用于工作面进风及运输,皮带机架宽1.4m、安全间隙不低于0.5m、平板车宽度1.5m、行人宽度1m,因此宽度为1.4+0.5+0.6+1.5+1.0=5.0m;巷道变形量0.1m及行人高度2.2m,因此高度为2.2+0.7+0.1=3.0m,巷道有效断面为5.0*3.0=15.0m2,通过计算巷道断面也满足通风需要。断面图如下图所示:

4、42104切眼主要用于安装支架,支架对角线长度7.2米,安全间隙0.4米,因此宽度为0.4+7.2+0.4=8.0m;支架车高度2.4m、安全间隙0.4m及巷道变形量0.2m,因此高度为2.4+0.4+0.2=3.0m,切眼有效断面为8.0*3.0=24.0m2,如下图所示。

四、煤柱

工作面区段煤柱为20m。 五、支护

本工作面地质构造简单,为确保安全生产,在该工作面两顺槽、切眼全部采用锚网梁索进行支护。支护的具体原则:以悬吊理论进行验算,参照42102、42101综放工作面巷道支护技术参数,确定巷道支护形式.

支护参数设计及强度验算 (一)按悬吊理论计算锚杆参数 L>L1+L2+L3

式中:L-----锚杆总长,m;

L1----锚杆外露长(钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.01~0.04m,顶帮锚杆均

取0.1m),m;

L2----有效长度(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度c),m;

L3----锚入岩层内深度(顶锚杆取0.8m,帮锚杆取0.6m),m;

普氏免压拱高:

b={B/2+Htan(45°-W帮/2)}/F顶 c=Htan(45°-W帮/2)

式中:B、H-----巷道掘进跨度和高度,m; F顶-----顶板岩石普氏系数,F顶取3;

W帮-----两帮围岩的内摩擦角,W帮取63.43(勘查地质报告)。

以断面较大的42104回风顺槽外部车场来计算,B取5.0,H取4.5 b={2.5+4.5tan(45°-63.43/2)}/3=1.19m c=4.5tan(45°-63.43/2)=1.06m。

依据上述公式计算得出:

顶锚杆的L顶=0.1+1.19+0.8=2.09m; 帮锚杆的L帮=0.1+1.06+0.6=1.76m。 实际顶、帮锚杆长度2.25m,满足支护要求。 (二)按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的间排距 α = Q / KHγ

式中:α—— 锚杆间、排距, m; Q —— 锚杆锚固力或杆体拉断力中的较小值, 5t;

γ—— 软弱岩层平均容重,t/m3; 取2.25; K-----安全系数, 一般取2。 H-----软弱岩层的厚度, 取0.78m。 α=1.4

各断面实际的锚杆间、排距最大为0.85m,0.85m<1.4m,满足支护要求。 (三)悬吊理论校核锚索间排距

根据地质资料,直接顶为坚硬的岩层,为防止巷道顶板岩层发生大面积的整体跨落,用Φ17.8mm、L=8000mm的钢绞线,将锚杆加固的组合梁整体悬吊于坚硬的岩层中,校核锚索间排距,冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆的整体冒落考虑。此时靠巷道两帮的肩窝锚杆和锚索一起发挥悬吊作用,在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下,取垂直

方向力平衡。

以锚索间排距最大的42104运输顺槽为例(锚索间排距为1300mm*2400mm),校验锚索间排距:

L=Nf2/{BHR—(2F1sinα)/L1} 式中: L-------锚索排距,m;

B-------巷道最大冒落宽度,5.1m;

H-------巷道冒落高度,按最严重冒落高度取3.1 m; R-------岩体容重,27KN/m3;

L1-------锚索实际间排距,取大值2.4m; F1-------锚索锚固力,100KN; F2-------锚索极限承载力,取320KN;

α-------肩窝锚杆与巷道顶板的夹角,75°; N-------锚索根数,取3;

L=3×320/{5.1×3.1×27-2×100sin75.°/2.4=2.77m 42104运输锚索间排距小于2.77m,满足支护要求。 支护材料规格见下表

巷道支护材料规格参数

名称 顶部锚杆 规格参数 名称 规格参数 Φ20*2250mm左旋无纵筋顶部锚杆δ10*150*150mm Mn16碟形钢等强螺纹钢锚杆 Φ18*1800mm玻璃钢锚杆 Φ18*1800mm左旋无纵筋托板 板托板 玻璃钢锚杆托盘 帮部锚杆托盘 帮部锚杆 等强螺纹钢锚杆 Φ20*2250mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆 4000*1000mm菱形孔金属金属网 网,网眼60*60mm 2000*1000mm焊接金属网,网眼100*100mm δ10*150*150mm Mn16钢板碟形托板 CK-2370 锚固剂 Z-2380 名称 锚索 钢带 规格参数 Φ17.8*8000mm钢绞线 名称 规格参数 锚索托盘 [20*300mm型钢托盘 双抗型塑料网 Φ12mm圆钢焊制的钢筋梯 塑料网 六、支护参数

1、42104回风顺槽:巷道为矩形断面,顶板每排布置6根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆间排距740mm*800mm;帮部布置8根(每帮4根)Φ18*1800mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,帮锚杆间排距为850mm*800mm。顶板每排布置3根Φ17.8*8000mm的锚索,锚索间排距为1000mm*2400mm,全断面铺设菱形孔金属网,采用钢带压网。

2、42104回风顺槽外段及外部车场小断面段:全断面每排布置15根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆排距800mm*800mm;两帮最下面3根锚杆之间间距为750mm,其余锚杆间距700mm;顶板每排布置3根Φ17.8*8000mm的锚索,锚索间排距为1200mm*1600mm,全断面铺设焊接金属网,采用钢带压网;喷浆厚度100mm,混凝土强度C25。

3、42104回风顺槽外部车场:全断面每排布置15根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间排距800mm*800mm。顶板每排布置5根Φ17.8*8000mm的锚索,锚索间排距为1000mm*1600mm,全断面铺设焊接金属网,采用钢带压网,喷浆厚度100mm,混凝土强度C25。

4、回风顺槽掘进出煤联络巷:每排布置11根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间排距800mm*800mm;顶板每排布置3根Φ17.8*8000mm的锚索,锚索间排距为1000mm*1600mm,全断面铺设焊接金属网,采用钢带压网;喷浆厚度100mm,混凝土强度C25。

5、42104运输顺槽:顶板每排布置7根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆间排距770mm*800mm;帮部布置8根(每帮4根)Φ18*1800mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,帮锚杆间排距为850mm*800mm。顶板每排布置3根Φ17.8*8000mm的锚索,锚索间排距为1200mm*2400mm,全断面铺设菱形孔金属网,采用钢带压网。

6、42104运输顺槽联络巷:巷道为直墙半圆拱断面,全断面每排布置13根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆间排距770mm*800mm。顶板每排布置3根Φ

17.8*8000mm的锚索,锚索间排距为1000mm*2400mm,全断面铺设焊接金属网,采用钢带压网;喷浆厚度100mm,混凝土强度C20。

7、42104工作面切眼

(a)首次施工:巷道为矩形断面,顶板每排布置6根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢

锚杆,锚杆间排距740mm*800mm;老塘侧帮部布置4根Φ18*1800mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间排距为850mm*800mm;煤壁侧帮部布置3根Φ18*1800mm玻璃钢锚杆,间排距为1000mm*1200mm;顶板及老塘侧帮部铺设菱形孔金属网,采用钢带压网,顶板钢带与帮部钢带必须使用帮部肩窝锚杆进行压茬搭接,煤壁侧帮部铺设塑料网。

(b)刷扩施工:巷道为矩形断面,顶板每排布置5根Φ20*2250mm左旋无纵筋螺纹钢

锚杆,锚杆间排距800mm*800mm;煤壁侧帮部布置3根Φ18*1800mm玻璃钢锚杆,间排距为1000mm*1200mm;顶板每排布置3根Φ17.8*8000mm的锚索,锚索间排距为1100mm*2400mm,顶板铺设菱形孔金属网,采用钢带压网,顶板钢带与帮部钢带必须使用帮部肩窝锚杆进行压茬搭接,煤壁侧帮部铺设塑料网。

第三章 设计工程量、工作面储量及服务年限

第一节 工程量

根据采区保护煤柱线及工业广场保护煤柱、巷道布置情况确定42104开切眼位置及两道长度如下表所示:

工程量、规格明细表

序号 巷道名称 断 面 规格宽*掘进断净断工程形 状 高(m) 面(m2) 面(m2) 量(m) 4.8*4.1 18.32 17.21 99 支护形式 直墙42104回风顺槽外部1 半圆车场(采区中部车场) 拱 2 42104回风顺槽掘进出煤联络巷 直墙半圆拱 直墙半圆拱 锚梁网索喷 3.4*3.0 9.77 13.02 13.65 16.12 25.42 - 8.96 24 锚梁网索喷 3 42104回风顺槽 42104运输顺槽联络4 巷 矩形 4.0*3.0 4.0*3.6 12.00 1280 锚梁网索喷 12.68 33 锚梁网索喷 5 42104运输顺槽 矩形 5.0*3.0 6 42104切眼 7 各类硐室 合计 矩形 8.0*3.0 - - 15.00 1363 锚梁网索喷 24.00 - 150 82 3031 锚网索、单体、∏型梁 锚梁网索 第二节 工作面储量

Z = LBHRQ 式中:

Z —— 工作面可采储量, 万t; L —— 工作面可采走向长度, 1196m; B —— 工作面倾斜长度, 150m; H —— 平均煤厚, 12.0m; R —— 煤的容重, 1.43t/m3;

Q 1—— 综合回收率 80%; 循环进尺 0.8m; 代入算得:Z =1196*150*12*1.43*80%=246.28万t 循环产量:B*H*R* Q 1 *0.8=1647t

第三节 工作面月推进度及日循环产量、个数、服务年限

循环进尺0.8m,循环个数3.0,正规循环率90%,月推进64.8米。 日生产能力:1647*3.0*90%=4447t 月生产能力:4447*30=13.3万t 服务年限:246.28/13.3=18.5个月

第四章 顶板管理 第一节 工作面顶板控制

一、控顶方法

采用一次采全高放顶煤开采,全部垮落法管理顶板。 二、控顶距离

工作面最大控顶距为5390mm,最小控顶距为4590mm;放顶步距800mm。 三、正常时顶板支护方式 1、移架顺序

(1)煤机向下(上)端正常割煤时,滞后煤机后滚筒3~5架移架(顶板破碎时可紧跟前滚筒移架)。

(2)煤机割煤并移架后,及时将支架的伸缩梁伸出护顶。

(3)煤机进刀,向上(下)正常割煤时,自下(上)而上(下)滞后煤机后滚筒3~5架移架(顶板破碎时可紧跟前滚筒移架)。

(4)在煤机割煤时,超前煤机前滚筒3架将护帮板收回,并滞后煤机前滚筒3架,将护帮板伸出紧贴煤壁。

2、支护要求

(1)工作面应达到动态的质量标准化要求,确保“三直、两平、一净、两畅通”的质量要求。

(2)加强支架的支护强度,确保支护质量,支架的初撑力达到24MPa。

第二节 工作面支护及超前支护

一、支架选型

矿井4-2煤层基本顶以砂岩为主,饱和单轴抗压强度平均10.3MPa,为软弱的易冒落顶板。煤层直接顶板以泥岩为主,部分为粉砂岩。细粒砂岩饱和单轴抗压强度16.00MPa,属软弱的不稳定顶板。4-2号煤层底板,以泥岩为主,遇水易膨胀。饱和单轴抗压强度20.8MPa,为软弱岩石。

综上所述,根据本矿井4-2煤层顶、底板条件设计选用ZF6800/18/35型放顶煤支架,

主要技术参数如下:

支架高度:1.8~3.5m; 支架中心距:1.5m; 工作阻力:6800kN; 初撑力:6181kN;

支护强度:0.96~1.02MPa; 对底板比压:2.43-2.59MPa; 支架重量:23t。

1、根据42104综放工作面综合柱状图,初步选用支撑掩护式液压支架。支架的支护强度≥1000kpa,取支架支护强度为1000Kpa。

2、支架工作阻力的确定:

支架工作阻力: Q=Z b(l+c) (KN) 式中: Z——选定支护强度,取1000kpa; b——支架中心距,取1.5m;

c——顶梁前端至煤壁距离,取0.2m; l——顶梁长度,取4.25m。

Q=Zb(l+c)=1000×1.5×(4.25+0.2)=6675KN 3、支架初撑力的确定

由于42104工作面顶板煤层直接顶板以泥岩为主,部分为粉砂岩为主,故确定支架的初撑力不小于工作阻力的80%,即为5340 KN。

4、液压支架的高度计算 (1)支架的最大支撑高度

考虑到顶板有伪顶冒落或局部冒落,支架的最大支撑高度应是煤层最大开采厚度再加200mm,即:

hmax=Hmax+200mm=3000+200=3200 mm Hmax——煤层开采的最大高度,mm。 (2)支架的最小支撑高度

支架的最小支撑高度为最小开采高度减去200mm。 hmin=Hmin-200mm =2000-200=1800 mm

Hmin——煤层开采的最小高度,mm。

根据以上参数,选用ZF6800/18/35型支撑掩护式低位放顶煤液压支架及ZFG7200/20/35型放顶煤过渡液压支架。

5、42104综放工作面安装ZF6800/18/35型掩护式低位放顶煤液压支架94架和ZFG7200/20/35型过渡液压支架6架。

二、端头支护、超前支护形式 端头支护与出口超前支护

1、支护方法:工作面上、下端头采用ZFG7200/20/35型过渡支架支护,两端头各安装过渡支架3架,下出口支护以ZFD10000/18/35型端头支架为主,上、下出口超前支护均采用单体液压支柱、铰接顶梁架设走向架棚。

2、布置方式:

(1) 工作面下出口布置2趟超前架棚,偏巷道下帮布设,距巷道中心线分别为中—中500mm、1700mm;上出口布置3趟超前架棚,与巷道中心线的距离分别为中—中400mm、900mm和1400mm。

(2)超前架棚支护范围:两顺槽自工作面煤壁起往外40m,往里至切顶线(下出口靠巷中的1趟架棚从端头支架外端起往外布置)。遇到出口压力大、顶板下沉等情况时,支护范围扩大至覆盖压力影响区,或者采取局部增棚、增柱等措施加强支护。下出口端头支架至巷帮的距离小于1.2m时,其间的走向架棚可以取消。

(3) 超前架棚支护材料采用DW2.8-30/100型或DZ35-30/110X型单体液压支柱、HDJA-1200型金属铰接顶梁和HDJS-1200型双楔顶梁,组合形式为一梁一柱一鞋,支柱支设在顶梁距老塘端300~400mm的牙口内。回风顺槽靠下帮的1趟超前架棚使用双楔顶梁,其他均用普通铰接顶梁。

(4)工作面下出口端头支架与过渡支架之间的间隙控制在500 mm之内,上出口过渡支架与超前架棚的间隙不超过500mm。

(5) 运输顺槽转载机机头处以托棚代替超前架棚,托棚采用4m长Π型钢梁和单体液压支柱架设,一梁二柱,随转载机拉移而挪移,转载机拉移后及时补充超前架棚。

3、备用支护材料

工作面备用支护材料见下表。

工作面备用支护材料表 材料名称(单位) 1.单体液压支柱 2.单体液压支柱 3.铰接顶梁 4.双楔顶梁 5.水平楔和调角楔 6.钢化塑料鞋 7.半圆木 8.圆木 9.板枇或条棍 规 格 DW2.8-30/100 DZ25-30/110X HDJA-1200 HDJS-1000 (带链) Φ280mm 长度2 m 长度2~4 m 长度0.8~1.6 m 数 量 50根 20根 30根 20根 10对 30个 50根 10根 100根 备 注 1.所有备用材料均存放在回风顺槽距工作面150~200m范围内,分类上料架,码放整齐,挂牌标识,料架距轨道不小于1m。 2.备用材料由专人管理,根据备用量要求及时补充。 自切顶线至煤壁区域,在两排走向架棚中间加扶3棚走向架棚支护,其排距中-中0.7m;自煤壁向外扶30m走向超前架棚支护。矿压较大地点可适当加密支护。

第五章 劳动组织 第一节 劳动组织

一、作业方式

1、作业方式:专业工种追机作业,综合工种分段作业,专业工种和综合工种分工协作。

2、作业制度:工作面采用“三八”工作制,早班检修,中夜班生产。 二、劳动组织

劳动组织和配备表

劳 动 组 织 序号 工 种 夜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 合计 煤机司机 支架工(移架、推前溜) 放煤工(放煤、拉后溜) 出口维护工 机电维护工 支架维护工 控制站工 防尘工 清理工 运输司机 排水工 验收员(兼铁管员) 班长 队长 工区干部 2 2 2 4 1 1 1 1 5 2 1 1 1 1 25 班 次 早 2 2 1 4 5 3 1 0 0 5 2 1 1 1 3 31 中 2 2 2 4 1 1 1 2 5 2 1 1 1 1 26 总计 6 6 5 12 7 3 3 2 3 15 6 3 3 3 5 82 在册 9 9 7 17 11 5 5 3 5 21 9 4 3 3 5 116 第二节 循环作业

一、42104工作面循环作业图表(见下表)

第三节 主要经济技术指标

工作面主要技术经济指标(参见下表)。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

名 称 工作面倾斜长度 工作面走向长度 可 采 储 量 煤 层 厚 度 机 采 高 度 机 采 回 收 率 放 顶 煤 高 度 顶 煤 回 收 率 循 环 进 度 日 循 环 个 数 循 环 产 量 正 规 循 环 率 平 均 日 产 量 月 产 量 月 推 进 度 工作面服务年限 单 位 m m 万t m m % m % m 个 t % t 万t m 月 数 量 150 1195 246.28 9~15/12 3.0 95 9.0 75 0.8 3.0 1647 90 4447 13.3 72 18.5 备 注 可采 极小~极大/平均

第六章 生产系统 第一节 主运输系统

运煤路线:工作面前后部刮板输送机→42104运顺转载机→42104运顺皮带→集中皮带→井底煤仓→主斜井皮带→地面选洗系统。 42104运顺使用DSJ100/80/2×160胶带运输机。

第二节 辅助运输系统

一、运料路线

1、地面→副斜井→井底车场→一采区辅助运输巷→42102中部车场→42104运顺联络巷→42104运顺→42104工作面。

2、地面→副斜井→井底车场→一采区辅助运输巷→42104中部车场→42104回顺→42104工作面。

二、主要运输设备

1、副斜井使用2JK-4/30绞车。

2、一采区辅助运输巷使用蓄电瓶机车运输支架及支护材料。 3、42104回顺使用SQ-80(110B)型无极绳绞车。 4、42104运顺使用JD-1.6调度绞车。 5、轨道型号均为30Kg/m。

第三节 供水及综合防尘系统

一、42104工作面综合防尘系统 1、系统管路为DN100钢管 2、供水路线

消防水池→副斜井→井底车场→一采区辅助运输巷→42102中部车场→42104运输顺槽;

消防水池→副斜井→井底车场→一采区辅助运输巷→42104回风顺槽。

二、供水量计算

1、注氮需水量:10m/h。 2、支架喷雾需水量:4m3/h。 3、乳化液补水需水量:1m3/h。

4、巷道冲洗、水幕、转载点喷雾需水量:3m3/h。 5、煤机及各部电机冷却水需水量:4m3/h。 总需水量合计为:22m3/h。

经实测从地面至工作面静压供水水压达2.8MPa以上,流量150m3/h,满足工作面要求。

3

第四节 排水系统

一、概述

根据水文地质报告及42102综放工作面实际涌水量,预计1111综放工作面正常涌水量为50m3/h,最大涌水量为80m3/h。

二、运输顺槽排水系统

在运输顺槽巷道低洼处挖设临时水仓,规格:长×宽×深=3.0m×3.0m×2.0m,按需设置三台15kw(BQS60-30-15,排量60m3,扬程30m)潜水泵潜水泵排水,经Φ159mm管路排出。

三、回风顺槽排水系统

42104回风顺槽根据巷道的高低起伏在低洼处,按需设置三台7.5kw(BQS50-25-7.5,排量50m3,扬程25m)潜水泵,敷设Φ108mm排水管排至一采区辅助运输巷水沟。

四、排水线路:

42104综放工作面运顺→一采区辅助运输巷→井底水仓→地面污水处理厂 42104综放工作面回顺→一采区辅助运输巷→井底水仓→地面污水处理厂

第五节 照明系统

各转载点及设备列车处安装防爆照明日光灯,支架每隔10架装一盏防爆日光灯。

第六节 瓦斯抽放系统

一、 本矿建立井下瓦斯抽放站

抽采设备为井下移动式瓦斯抽放泵站,集中安装在一采区瓦斯抽放泵站硐室内,共布置4套,其中ZWY-230/280-G型和ZWY150/200-G型各2套;瓦斯抽放主管路采用Φ355mmPE管1趟,由一采区瓦斯抽放泵站硐室经一采区回风巷铺设至42104回风顺槽,其中一趟延接至工作面回风隅角,用于回风隅角埋管抽放及插管抽放。

二、管路敷设路线

42104回风顺槽(工作面回风隅角)→一采区回风巷→一采区瓦斯抽放泵站硐室→瓦斯抽放泵站→一采区回风巷→回风斜井

三、当瓦斯浓度≥0.8%时,可以立即投入使用。

第七节 矿压观测系统

一、工作面的矿压观测

工作面支架液压载荷工作阻力测定,在工作面支架前后立柱上下分别安装支架压力防震表(型号:YHY -60),每天专人对其测试的数据进行观测记录,分析记录工作面周期来压步距,并在超前支护醒目位置挂设牌版,标识周期来压步距,指导生产。

二、顺槽的矿压观测

巷道围岩变形观测:在采煤工作面两顺槽设置巷道变形观测点及顶板离层仪,通过对两顺槽巷道顶底板、两帮移近量,掌握巷道顶板稳定情况及回采工作面对超前巷道的变形影响。

三、周期来压

1、矿压组和综采工区加强矿压观察预报工作,掌握顶板周期来压规律。

2、老顶来压期,采高控制在2.8m~3.0m。

3、周期来压期间,顶板破碎时移架做到少降快移,分组移架,确保顶板完好。 4、顶板破碎段控制煤机割煤速度1m/min。 5、加快回采进度。

6、班中每2h进行一次加压补液,支架工必须确保支架的初撑力≥24MPa。 7、工作面移架、推溜使用单体液压支柱助推时,单体液压支柱必须支设牢固,操作人员采取远距离供液,其他人员躲在5m以外安全地点。

8、施工人员严防煤壁片帮、顶板漏矸伤人,进入煤壁前必须使用长把工具(≥2m)

进行找掉,同时打开护帮板,必要时扶好背帮柱。人员严禁进入无支护区或不安全地点作业。

第八节 安全避险“六大系统”

一、监测监控系统

1、42104综放工作面安装监控分站1台、瓦斯传感器3台、CO传感器1台、温度传感器1台、风速传感器1台。

2、3台瓦斯传感器安装位置分别在工作面(距上出口外10~15m)、回风隅角、回风顺槽。瓦斯传感器报警点设置为瓦斯浓度≥0.8%、断电点设置为瓦斯浓度≥0.8%、复电点设置为瓦斯浓度<0.8%;CO传感器和温度传感器安装在距42104回风顺槽回风出口以里10~15m 处,CO传感器的报警点设置为24PPm;温度传感器的报警点设置为26℃; 风速传感器的报警值设置为≥4m/s和<0.25m/s。安装在42104回风顺槽巷道前后10m断面无变化,无障碍,能准确计量风速的地点。

3、安全监控系统路线

地面中心机房→副斜井→井底车场→一采区辅助运输巷→42104工作面各监测点。 二、通讯联络系统

1、工作面通讯系统采用KTT103.1通讯设备,每15m装一组扩音电话。

2、42104综放工作面上下出口、运顺皮带机尾、机头、开关列车位置分别安装调度电话,与矿内部调度电话并网。

三、供水施救系统

供水施救系统与矿井防尘洒水系统合用,供水施救终端安装位置在皮带机头1套(6个供水施救嘴),开关列车2套, 42104回风顺槽距离工作面50米1套,运顺紧急避难硐室4套,回顺每个紧急避难硐室4套,总计供水施救终端12套。

四、压风自救系统

分别在42104综放工作面运顺、回顺各布置一趟Φ108mm无缝钢管压风管路,并与矿井压风系统相连,增加压风自救终端,确保在42104综放工作面工作的全体人员每人一个压风嘴,与供水施救终端联合布置。终端安装位置在皮带机头1套(6个压风自救嘴),开关列车2套, 1111回风顺槽距离工作面50米1套,运顺紧急避难硐室4套,

回顺每个紧急避难硐室4套,总计压风自救终端12套。

五、人员定位系统

在进入42104工作面两道的必经之路安装人员定位系统分站,实现定位信息的实时收集、处理、存储、统计、显示及上传通讯等功能。

六、紧急避险系统

在42104综放工作面两道距切眼900m处施工紧急避难硐室,共计2个,规格(宽*高*深):4m*3m*6m,出口2m处安装一道防爆密闭门,有效面积:16m2,用于工作面在发生灾害时供人员躲避。避难硐室接入压风、供水、通讯联络、人员定位、监测监控、照明系统。配备的食品发热量不少于每人5000KJ/d,饮用水不少于1.5L/d。1111综放工作面运顺避难硐室按避难人数20人,回顺按照避难人数20人,储备不少于4天的食物与饮用水。配备的自救器为隔绝式,有效防护时间不低于45min,数量不低于额定人数的1.2倍。采用压风管路进行通风,确保巷道内风的流通,以防止瓦斯等有害气体积聚。

第七章 通风系统

42104综放工作面设计为运输顺槽进风、回风顺槽回风的 “U”型通风系统。

一、 风量计算 通风

1、工作面需要风量计算

根据《矿井风量计算细则》,每个采煤工作面的需要风量,应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量和爆破后有害气体产生量以及工作面气温、风速和同时作业人数等规定分别进行计算,然后取其最大值。

(1)按气象条件确定需要风量

Q采1=Q基本×K采高×K采面长×K温 (m3/min)

式中:Q采1—采煤工作面需要风量,m3/min;

Q基本—不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/min; K采高—采煤工作面采高调整系数,放顶煤工作面取1.5; K采面长—采煤工作面倾斜长度调整系数,面长为150m,取1;

K温—采煤工作面温度与对应风速调整系数,工作面温度18℃,取1。

Q基本=60×V采1×S采max×70% (m3/min)

式中:V采1——采煤工作面适宜风速,V采1取1m/s;

S采max——采煤工作面最大控顶时净断面积,m2。

S采max=采煤工作面最大控顶距×工作面实际采高-输送机、支架(支柱)、梁子等所占的面积,m2。

工作面最大控顶距为5.39m,工作面实际采高为3.0m,1部输送机所占面积为0.4 m2,支架所占面积为5.5 m2。则:

S采max=5.39×3.0-0.4-5.5=10.27 (m2) Q基本=60×1×10.27×70%=431.34 (m3/min) Q采1=431.34×1.5×1×1=647(m3/min)

工作面最小控顶距4.59m,最大控顶距为5.39m,工作面实际采高3.0m,1部输送机所占面积为0.4 m2,支架所占面积为5.5 m2,后尾梁上部所占面积为0.5 m2,故

S采max=5.39×3.0-0.4-5.5-0.5=9.77m S采min=4.59×3.0-0.4-5.5-0.5=7.37 m2 S采平均=(9.77+7.37)/2=8.57m2 Q基本=60×V采1×S采max×70% =60×1×9.77×70% =410.34 m³/min

Q采1=Q基本×K采高×K采面长×K温 =410.34×1.5×1×1 =553.96 m³/min

表1 K采高——采煤工作面采高调整系数 采 高(m) 系 数(K采1.0 高) 表2 K采面长——采煤工作面倾斜长度调整系数 采煤工作面倾斜长度<150 (m) 调整系数(K长) 1.0 1.0~1.3 1.3~1.5 150~200 >200 1.1 1.5 <2.0 2.0~2.5 ≥2.5及放顶煤工作面 2

表3 K温——采煤工作面温度与对应风速调整系数 采煤工作面空气温度(℃) <18 18~20 20~23 23~26 26~28 28~30 (2)按瓦斯涌出量计算

Q采2=100×q采CH4×KCH4

采煤工作面风速(m/s) 0.3~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 1.8~2.5 2.5~3.0 配风调整系数K温 0.90 1.00 1.00~1.10 1.10~1.25 1.25~1.4 1.4~1.6 =100×6.0×2.0=1200 (m/min)

式中:Q采2——采煤工作面实际需要风量,m3/min;

q采CH4——采煤工作面回风巷风流中日平均绝对瓦斯涌出量,本工作面采取本煤层预抽、采空区高位抽放、隅角埋管抽放等措施抽采瓦斯,工作面回采期间将绝对瓦斯涌出量中的风排部分控制在6.0 m3/min以下;

K采CH4——采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数,取2.0。

3

(3)按采煤工作面温度选择适宜的风速计算

Q采3=60×V采3×S平均

=60×1.0×14.97=898.2(m3/min)

式中:V采3—采煤工作面风速,温度20℃,取1.0m/s;

S平均—采煤工作面最大和最小控顶距净断面积的平均值,经计算为14.97m2。 (4)按采煤工作面同时作业人数计算 每人供风量≮4m3/min:

Q采4>4N (m3/min)

式中:N——工作面同时工作的最多人数,取35。

Q采4=4×35=140(m3/min)

取经上述计算结果的最大值得:Q采=1200 m3/min。 (5)按采煤工作面风速进行验算

15 S采平均≤Q采≤240 S采平均 (m3/min)

式中:S采平均—工作面平均断面积,为14.97 m2。

(15×14.97≈225)<(Q采=1200)<(240×14.97≈3593) 故工作面风速符合要求。

因此,42104工作面所需风量为1200 m3/min。 2、通风路线

主(副)斜井→井底车场→一采区辅助运输巷、一采区皮带输送机巷→42104运输顺槽→42104工作面→42104回风顺槽→一采区回风巷→回风斜井→地面。

3、通风设施

控制影响42104工作面的通风设施主要有42104回风顺槽外段的2道风门和42104

回风道的调节风墙。

二、通风设施及路线 1、通风设施及管理:

根据该地区通风系统分析,控制影响该面的通风设施主要有: 42104回风顺槽外段的2道风门和42104回风道的调节风墙。以上通风设施对保证该面系统稳定极为重要,任何人都不得随意损坏或将两道风门同时打开,以防风流短路,威胁工作面安全。 2、通风路线如下:

主(副)斜井→井底车场→一采区辅助运输巷、一采区带式输送机巷→42104运输顺槽→42104工作面→42104回风顺槽→一采区回风巷→回风斜井→地面。

第八章 供电设计 第一节 供电概况

42104综放工作面位于一采区东翼,南为42102综放工作面采空区。其余三面皆为未采区。工作面设计采用综采放顶煤工艺,其设计原则按照最大供电负荷计算。运输道顺槽皮带由一台KBSJZY-1250/10变压器供电,工作面电气设备由两台KBSJZY-2000/10移动变压器供电,两道660V低压供电系统由一台KBSJZY-1250/10变压器供电,三台移变高压侧电源均来自一采区变电所。移动变电站和控制站距切眼约100m。

2、电压等级:

高压系统电压等级为10KV,工作面电气设备的电压等级为1140V,工作面材料道、运输道电气设备电压为660V,照明信号电压为127V ,42V及36V为控制电压。

表5-1负荷统计表: 电电机 实际使使用 机设备设备名称 设备型号 用功率 备注 地点 电压 功率台台数 (KW) (V) (KW) 数 采煤机 MG300/730-WD2 工作面 1140 730 5 1 730 SGZ764/400400(20前部溜子 工作面 1140 2 1 400 (200) 0) SGZ800/800(40800(40后部溜子 工作面 1140 2 1 800 0) 0) 315(16315(16转载机 SZZ830/315 工作面 1140 1 1 0) 0) 一用两乳化泵 LRW400/31.5 工作面 1140 250 3 3 750 备 一用一防尘泵 WPZ320/6.3 工作面 1140 45 2 2 90 备 破碎机 PLM2000 工作面 1140 0.09 1 160 忽略不通讯信号 KTC2 工作面 127 0.09 1 计 合 计 3245 胶带输送DSJ100皮带 运输道 1140 160×2 4 2 640 机 不常使张紧绞车 JH-14 运输道 1140 18.5 2 2 37 用 回柱绞车 JH-30T 运输道 660 45 1 1 45 调度绞车 排水泵 排砂泵 合 计 排砂泵 JD-25 QSK-22 QSK-7.5 QSK-7.5 运输道 660 运输道 660 运输道 660 材料道 660 25 22 7.5 7.5 22 110 25 55 4 2 2 3 1 1 2 1 4 2 2 3 1 1 2 1 100 44 15 881 22.5 22 110 50 55 259.5 4385.5 排砂泵 QSK-22 材料道 660 无极绳绞SQ-80(110B) 材料道 660 车 调度绞车 JD-25 材料道 660 乳化泵 合 计 总 计 BRW80 材料道 660 3、供电方式:

工作面照明采用DJC18/127L(A)型矿用防爆多功能支架灯,通讯信号采用KTC2型控制设备,支架灯、通讯电话站的安装间隔为15米,总数为10只,照明、信号的127V电源由控制站的ZBZ-4.0综保提供的127V电源供电。

第二节 动力变压器的选择

(按需用系数法计算变压器容量和台数)

1、工作面1140V系统:

PMAX =400×2(后部溜子两台400KW电机同时起动)=800KW ΣPN =3245KW KX =0.4+0.6×800/3245=0.55 取KX = 0.6 加权平均功率因数COSΦPJ =0.7

选用两台KBSJZY-2000/10型移动变电站分别供电。

1#移变:工作面煤机、1#乳化泵、工作面前部刮板输送机、破碎机,负荷为: ΣP1=730+250+400+160=1585KW

Sj= KX×ΣP1/ COSΦPJ =0.6×1585/0.7=1359KVA β1= Sj /Se=1359/2000=0.68

2#移变:工作面后部刮板输送机、转载机、2#乳化泵及两台防尘泵,负荷为: ΣP2=800+315+250+90=1455KW

Sj= KX×ΣP2/ COSΦPJ =0.6×1365/0.7=1247KVA

β2= Sj /Se=1247/2000=0.6 2、运输道皮带输送机1140V系统:

PMAX =160×2(两台160KW电机同时起动)=320KW ΣPN =677KW KX=0.4+0.6×320/677=0.68 取KX = 0.7 加权平均功率因数COSΦPJ =0.7

选用一台KBSJZY-1250/10型移动变电站供电,负荷具体分配见供电系统图。 Sj= KX×ΣPe/ COSΦPJ =0.7×677/0.7=677KVA β= Sj /Se=677/1250=0.54 材料道及运输道660V系统:

PMAX =110KW(无极绳绞车110KW电机起动功率最大) ΣPN =463.5KW KX=0.4+0.6×110/463.5=0.54 取KX = 0.6 加权平均功率因数COSΦPJ =0.7 (1)材料道:ΣPe=259.5KW

Sj= KX×ΣPe/ COSΦPJ =0.6×259.5/0.7=222.4KVA (2)运输道: ΣPe=204KW

Sj= KX×ΣPe/ COSΦPJ =0.6×204/0.7=174.9KVA β= Sj /Se=(174.9+222.4)/630=0.63

矿用橡套电缆的长时允许载流值:

主芯线截面(mm2) 长时允许载流值(A) 1、电缆型号确定

根据采区供电电压、工作条件、敷设地点及电缆型号确定原则,本采区电缆型号确定如下:

从一采区变电所到移动变电站采用MYPTJ-3×95+3×50+3×2.5-1750m矿用监视型屏蔽电缆,从移动变电站向采煤工作面电气设备供电采用MCP系列屏蔽橡套电缆,工作面控制电缆采用MYQ-3×4+1×2.5型,通讯电缆采用MHYV-4×2.5型,从采区变电所到材料道、运输道的干线电缆及从起动开关到电动机电缆均采用MY系列矿用橡套软

4 36 6 46 10 64 16 25 35 50 70 95 85 113 138 173 215 260 电缆。

2、长度的选择:

高压电缆长度按L实=1.05L巷来选择;1140V和660V系统橡套电缆按L实=1.1L巷来选择。

3、电缆截面的选择及校验:

(1)从采区变电所到移动变电站采用MYPTJ-8.7/10KV 3×95+3×50/3+3×2.5,其长期允许载流量为260A。电缆的持续工作电流为:

Sp3245Ia187<260A3UN310,合格。

(2)煤机是工作面负荷最大、供电距离最远的设备,电缆选用MCP-3×95+1×50型两根,其长期允许载流量为260A,使用两根长期允许载流量为520A。对其电流校验:

KdePN1030.6730103ICA248A<520A3UNCOSwm312000.85 ,合格。 (3)考虑到长时间允许载流量电压损失、短路保护灵敏度等因素,对660V 系统主干线均选用MYP-3×70+1×25的橡套电缆。其长期允许载流量为215A,具体长度和截面见供电系统图。

以供电负荷最大的运输道第二线路校验:

IcaKdePN1033UNCOSwm0.6260103186.5A215A36900.7合格。

其它线路经校验均合格,计算略。

第三节 系统短路电流计算和保护装置的整定

1、运输道两部顺槽皮带1140V供电系统 一部皮带机电机为160*2KW, 根据公式:I=KfPn/η

cosΦ=0.75×320/3×0.95×1.14×0.75=172A(其中3U

Kf取0.75、CosΦ取0.75)。

二部皮带机开关电源、负荷电缆截面及开关选择:

根据公式:I=Kx∑Pn/3UcosΦ 式中:I-------该线路最大长时工作电流, A ΣPn---该线路用电负荷总功率, KW Kx—需用系数,取0.75 U--额定电压等级,KV

CosΦ—加权平均功率因数,取0.75 I=0.75×320/3×1.14×0.75=210A。

根据计算结果到二部1米皮带机开关电源电缆选用1根MYP0.66/1.14-3×95+1×25橡套电缆(电缆长时载流量260A),对应的开关整定值190A。短路整定值:IZ=190*8=1520A。

2、 材料道、运输道660V系统

(1)回风巷的无极绳绞车负荷电缆截面的选择:

回风巷的无极绳绞车电机为110KW, 根据公式:I=KfPn/η

3U cosΦ=0.75×110/3×0.95×0.66×0.75=71A(其中Kf

取0.75、CosΦ取0.75)。

根据计算结果,回风巷的无极绳绞车电机负荷电缆选取MYP--0.66/1.14--3×25+1×16橡套电缆1根,对应的开关整定值70A。短路整定值:IZ=70*8=560A。 (2)回风巷最远电缆换算长度=600*1.91=1146M

查表得Id1(2)=1043A,

回风巷KBZ-400馈电开关整定:Iz=IQe+Kx*∑Ie=73*7=511A 灵敏度系数校验:Id(2)/IZ=1043/511=2>1.5,符合要求。 (3)、运输巷最远电缆换算长度=40*0.53=21M 查表得Id2(2)=4658A,

运输巷KBZ-400馈电开关整定: IZ=Iz=IQe+Kx*∑Ie=192*7=1344A

灵敏度系数校验:Id(2)/IZ=4658/1344=3.5>1.5,符合要求。

因两道660V供电系统均采用干线式供电,各起动开关的负荷线较短,计算时忽略不记。同理整定和校验其它各开关整定值均合格,计算从略。

(4)带两道660V系统的轨道大巷变压器低压侧馈电开关的保护整定:

变压器低压侧选用BXBD-630/1140型矿用隔爆型低压保护箱,采用PLC综合保护器。 其过载整定值按实际负载电流值整定: ΣPN=463.5KW

IZ1= Kde×ΣPN×1.15= 0.4×463.5×1.15=213A 取IZ1=220A 其短路整定原则按IZ2= 8IZ1整定: 取 IZ2= 8IZ1=1704A

灵敏度校验为:ID1(2)/ IZ2=8701/1704=5.1> 4.3 合格。 3、工作面1140V系统:

(1)1#变压器所带负荷采煤机、前部刮板机、破碎机与乳化液泵站组合控制开关电源、负荷电缆截面及开关选择:

根据公式:I=Kx∑Pn/3UcosΦ 式中:I-------该线路最大长时工作电流, A ΣPn---该线路用电负荷总功率, KW Kx—需用系数,取0.75 U--额定电压等级,KV

CosΦ—加权平均功率因数,取0.75 I=0.75×1540/3×1.14×0.75=780A。

根据计算结果带采煤机、前部刮板机、破碎机与乳化液泵站移动变电站到组合开关的电源电缆选用4根MYP0.66/1.14-3×95+1×25橡套电缆(电缆长时载流量260A),控制开关选用QJZ-2000/1140(660)-9组合开关,能够满足要求。

采煤机截割电机负荷电缆截面及开关的选择: 根据公式:I=KfPn/η

3U cosΦ

其中 I------设备长时工作电流,A Kf----设备负荷系数,取0.7 Pn---设备的额定功率,KW η-----设备的效率,取0.95 U-----设备的额定电压等级,KV

CosΦ—用电设备的功率因数,取0.75 I=0.70×730/0.95×3×1.14×0.75=363A

根据计算结果选取MCP0.66/1.14--3×95+1×25橡套电缆2根作为采煤机主副电源线,开关选用组合开关,对应的开关整定值350A。短路整定值:IZ=350*8=2800A

前刮板机负荷电缆截面及开关的选择: 前部刮板机电机高速为200KW,低速为100KW。 根据公式:I高速=KfPn/η I低速=KfPn/η

3U cosΦ=0.75×200/3×0.95×1.14×0.75=107A; cosΦ=0.75×100/3×0.95×1.14×0.75=54A(其中3U

Kf取0.75、CosΦ取0.75)。

根据计算结果,由于前部刮板机双电机,前刮板机电缆选取MCP--0.66/1.14--3×50+1×25(高速用)及MCP--0.66/1.14--3×35+1×16(低速用)橡套电缆各2根,开关选用组合开关,对应的开关整定值100(50)A。短路整定值:IZ=100*8=800A(400A)。

乳化液泵站负荷电缆截面及开关的选择: 乳化液泵站电机为250KW, 根据公式:I=KfPn/η

cosΦ=0.75×250/3×0.95×1.14×0.75=134A(其中3U

Kf取0.75、CosΦ取0.75)。

由于是2台乳化液泵站,根据计算结果,乳化液泵站电缆选取MYP--0.66/1.14--3×50+1×25橡套电缆两根,开关选用组合开关,对应的开关整定值140A。短路整定值:IZ=140*8=1120A。

破碎机负荷电缆截面及开关的选择: 破碎机电机为160KW, 根据公式:I=KfPn/η

3U cosΦ=0.75×160/3×0.95×1.14×0.75=85A(其中

Kf取0.75、CosΦ取0.75)。

根据计算结果,破碎机电缆选取MYP--0.66/1.14--3×35+1×16橡套电缆,开关选用组合开关,对应的开关整定值80A。短路整定值:IZ=80*8=640A。

(2)2#变压器所带负荷工作面后部刮板输送机、转载机、2#乳化泵及两台防尘泵组合控制开关电源、负荷电缆截面及开关选择:

根据公式:I=Kx∑Pn/3UcosΦ

式中:I-------该线路最大长时工作电流, A ΣPn---该线路用电负荷总功率, KW Kx—需用系数,取0.75 U--额定电压等级,KV

CosΦ—加权平均功率因数,取0.75 I=0.75×1365/3×1.14×0.75=691A。

根据计算结果带工作面后部刮板输送机、转载机、2#乳化泵及两台防尘泵移动变电站到组合开关的电源电缆选用4根MYP0.66/1.14-3×95+1×25橡套电缆(电缆长时载流量260A),控制开关选用QJZ-2000/1140(660)-9组合开关,能够满足要求。

后部刮板机负荷电缆截面及开关的选择: 后部刮板机电机高速为400KW,低速为200KW, 根据公式:I高速=KfPn/η I

低速

3U cosΦ=0.75×400/3×0.95×1.14×0.75=214A; 3U cosΦ=0.75×200/3×0.95×1.14×0.75=107A;

=KfPn/η

(其中Kf取0.75、CosΦ取0.75)。

由于是双电机机,根据计算结果,后刮板机电缆选取MCP--0.66/1.14--3×95+1×25(高速)及MCP--0.66/1.14--3×50+1×25(低速)橡套电缆各2根,开关选用组合开关,对应的开关整定值200(100)A。短路整定值:IZ=200*8=1600A(800A)。

转载机负荷电缆截面及开关的选择: 转载机电机为315KW,低速为160KW‘ 根据公式:I高速=KfPn/η I低速=KfPn/η

3U cosΦ=0.75×315/3×0.95×1.14×0.75=168A; 3U cosΦ=0.75×160/3×0.95×1.14×0.75=85A(其

中Kf取0.75、CosΦ取0.75)。

根据计算结果,转载机负荷电缆选取MYP--0.66/1.14--3×70+1×25及MYP--0.66/1.14--3×50+1×25橡套电缆各1根,开关选用组合开关,对应的开关整定值160(80)A。短路整定值:IZ=160*8=1280A(640A)。

防尘泵负荷电缆截面及开关的选择: 防尘泵电机为45KW, 根据公式:I=KfPn/η

cosΦ=0.75×45/3×0.95×1.14×0.75=24A(其中Kf3U

取0.75、CosΦ取0.75)。

根据设计控制站准备两台防尘泵,根据计算结果,防尘泵负荷电缆选取MYP--0.66/1.14--3×25+1×16橡套电缆2趟,开关选用QBZ-80N开关,对应的开关整定值20A。短路整定值:IZ=20*8=160A。

第九章 防灭火

本矿井4-2煤层属不易自燃~容易自燃煤层,变化较大。为做好工作面防火工作,主

要采取以下措施。

第一节 外因火灾预防

一、一般性防火措施

1、不准存放汽油、煤油和变压器油。使用过的润滑油、棉纱、布头和纸屑等,必须存放在带盖的铁桶内,并由专人定期送至地面处理,不准乱扔乱放,严禁将剩油和废油泼洒在井巷和硐室内。

2、各机电硐室、变配电点、车场、皮带机转载点应备有足够数量的灭火沙箱和灭火器。

3、消防管路系统应每隔50m设置一个三通阀门。

4、皮带运输机要有完好的综合保护装置,并设专人维护,要清理干净浮煤,保证托辊的正常运转,防止皮带跑偏、托辊损坏产生摩擦发热起火,严禁皮带重载启动和托运大块煤。

5、所用皮带必须使用阻燃皮带。

6、井下供电必须做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”的原则。三无:无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头;四有:有过电流和漏电保护、有螺丝和弹簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置;两齐:电缆悬挂整齐、设备硐室清洁整齐;三全:防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全;三坚持:坚持使用漏电继电器、坚持使用煤电钻信号照明综合保护、坚持使用局部扇风机风电闭锁和瓦斯电闭锁、坚持使用漏电保护器和煤电钻综合保护装置,严格执行停、送电制度。机电设备检修、停送电前必须检查线路及设备是否完好,并认真跟踪检查瓦斯,只有在绝缘符合要求,瓦斯不超1%时,方可送电。

7、机电设备,必须使用安全隔爆型机电设备。

8、油脂存放地点,环境保持清洁并定期进行清理,油污不得污染巷道。 9、生产技术科对投入使用的工作面设备、通风设备及所有消防设施进行验收。 10、每月由安全矿长组织安全、保卫、通防等有关单位,对消防器材的配备情况进

行一次全面检查。

二、机电硐室的防火措施

应用不燃性材料支护,硐室内存放足够数量的干粉灭火器及不少于0.2m3沙箱。硐室内严禁存放各类油脂及易燃品。

三、工作面的防火措施

1、工作面电气设备必须有专人负责管理。高压设备、移变、电缆入井前必须经机电工区进行防爆性能检查,耐压试验,绝缘电阻测定,不合格严禁入井。

2、新安装的电缆、电气设备,安装完毕后,由机电工区组织有关单位进行验收,合格后方可送电运行,严禁带电移动、搬运电气设备和电缆。

3、严禁使用失爆电器。发现失爆,必须落实专人进行处理,并追究使用单位管理人员的责任。

4、工作面配电点均应配备一定数量的消防器材、体积不少于0.2m3的灭火沙箱、消防工具等。

5、电气设备防爆性能受到损坏的严禁继续使用,必须立即处理或更换。加强对机电设备的检查和管理,发现的问题立即汇报解决,不处理完不得生产。

6、非专职人员或非值班人员不得擅自操作电气设备。

7、工作面的照明必须使用综合保护装置,皮带、溜子等机械严禁超负荷运行。 8、做好工作面采空区的防灭火管理工作,及时封闭与采空区相通的老硐,防止采空区自燃发火。

9、加强对高冒及采空区漏风的管理和工作面隅角、回风风流中CO气体的观测,做好防火的预测预报工作。

10、一律采用直径不小于50mm的防尘管路,并按规定配置“三通”阀门,既作防尘用,又作消防用。所有防火墙前10m范围内必须配有“三通”阀门,并正常供水。

11、工作面必须配足完好的消防器材。 四、机械摩擦火灾事故的预防

1、所有机械设备轴承、减速箱,严禁缺油运行。

2、斜巷有完好的“一坡三挡”(即:阻车器和上、下挡车栏),严禁放飞车。 3、皮带必须有防跑偏、烟雾、撕裂、断带、堆煤、温度等保护装置及转载点喷雾、

洒水装置,托辊、滚筒转动灵活,皮带不跑偏,不打滑。

4、皮带机头、机尾落实专人,清理干净,否则不能开动皮带。

5、皮带机头、机尾、设备硐室、油脂库等配足常规灭火器材(灭火器2台,沙箱内沙子不少于0.2m3)。皮带机头必须配备长度不小于25m的消防软管,并定期进行检查,确保齐全完好,水量、水压符合规定要求。

第二节 内因火灾预防措施

一、工作面上、下顺槽、转载点、推采线、停采线、联络巷处的浮煤必须随时清理干净。浮煤厚度超过规定,安全检查人员或瓦安员有权停止工作,责令进行处理。

二、回采工作面坚持正规循环作业,采空区禁止留顶煤,上下顺槽及时退锚。 三、喷洒阻化剂严格按《作业规程》规定,杜绝漏喷现象。由于特殊原因造成漏喷的,必须当日补喷。工作面防火设施不到位不得生产。

四、发现高温点,通防工区要组织力量,全力以赴,按有关措施尽快将其消除。 五、加强井下烧焊措施的现场落实兑现工作,加强采掘现场的放炮管理,装药放炮严格按爆破图表执行,严格执行放炮制度,水炮泥和封泥长度要符合《煤矿安全规程》规定。

第三节 综合防灭火措施

一、防火除进行封、堵、灌的基础外,还要结合通风管理,加强风压调整、减少漏风量。

二、要做到预防为主,精查细验,发现发火征兆及时采用局部封闭、注水、注阻化剂或掺阻化剂灌浆等措施进行处理。

第四节 注氮防灭火

一、注氮系统

注氮设备:PSA98-600型变压吸附制氮机组2套,每套制氮机组氮气生产量为600m3/h,一用一备,安装在风井工业场地的制氮机房内。

注氮管路敷设:地面注氮机站→回风斜井→一采区回风巷→42104运输顺槽→42104工作面采空区。其中地面注氮机站→一采区回风巷采用Φ159钢管,42104运输顺槽采用Φ108钢管,至工作面下出口位置改用Φ57钢管。

二、注氮方法

采用埋管40m方式随采随注的注氮方法。

三、计算回采所需的注氮量 1、按产量计算:

QN = [A/(24pTh1 h2)]×(c1/c2 -1)

=[1330000/(24×1.43×330×0.9×0.8)]×(0.2/0.07-1) = 303.37(m3/h)

式中:

QN —注氮流量,m3/h

A —年产量,133万 t;(13.3万t/月) T —年工作日,330d P —煤的密度,1.43t/m3; h1 —管路输氮效率,90% h2 —采空区注氮效率,80 %

c1 —空气中氧含量,20%; c2 —采空区防火惰化指标,7%。 2、按吨煤注氮量计算 QN = 5×Ak/(330×24)

= 5×1330000×0.80/(330×24) = 672(m3/h)

式中:

Qn —注氮流量 m3/h; A —年产量 t; K —工作面综合回采率 80%。

经计算最大注氮量为672m³/h,矿井制氮装备能力为1200m3/h,满足注氮防灭火需求。

第五节 汽雾阻化系统

一、在42104工作面运输顺槽设备控制站安装汽雾阻化装置, 沿进风顺槽铺设汽雾管路(Φ19)至工作面喷雾点,在喷雾点安设汽雾发生器进行喷雾。 二、汽雾发生器安装数量及位置

根据我矿实际,结合工作面漏风情况,沿工作面支架布置管路,每隔10架甩出一个汽雾发生器,同时在工作面上、下隅角老塘侧各安装一个汽雾发生器,通过漏风将雾化液带到采空区,起到防灭火作用。 三、汽雾阻化工艺过程

将氯化镁按质量比20%的比例加入储液搅拌箱中溶解后(溶剂为水),经过滤进入喷雾泵,加压后进入各喷雾点,经汽雾发生器将药液转化为汽雾,随漏风带入采空区。

第六节 束管监测系统

一、本矿井安装JSG-8束管监测系统一套,用来监测采空区气体含量变化趋势以

便及时做出分析,对工作面防灭火有着重要意义。

二、系统敷设路线

束管监测系统中心机房设在地面,主干系统敷设1100m到一采区三角门处,1趟单芯束管敷设至42104回风隅角。定期对工作面回风隅角的气体进行抽取或人工取样进行分析。

副斜井→井底车场→一采区辅助运输巷→42104回风顺槽外部车场→42104回风顺槽→42104工作面采空区(回风隅角)。

三、束管监测要求

1、束管监测系统每天正常运行,专人进行分析、整理记录,发现问题及时报告、处理。

2、时刻注意设备运转情况,当设备运转出现异常时,要立即停机,进行检查处理。

第十章 防治水

一、工作面运顺掘进从42102采空区积水区通过期间严格按照“有疑必探,先探后掘”的防治水原则进行施工,坚决做到不安全不生产,事故隐患不处理不生产。

二、加强生产期间水文地质收集、分析及工作面出水后涌水量的观测,及时分析预测出水动态,采取相应处理措施。

三、预计本面回采期间正常涌水量50m3/h,最大涌水量80m3/h。为此在42104运输顺槽低洼处施工一个临时水仓,容积不小于50m3,排水设备采用扬程40m 、流量120m3/h 的30KW水泵, 2用1备;排水管路为φ150mm无缝钢管。

四、工作面过钻孔(PK6、PK10)期间,应制定过钻孔措施并严格按措施施工。

第十一章 职业卫生设计

一、青岗坪煤矿职业卫生防治主要有三方面:1、粉尘防治。2、有毒有害气体防治。3、噪音防治。

二、粉尘防治的主要措施有七项:1、湿式作业。2、洒水防尘。3、安装除尘风机。4、安装捕尘网。5、为职工发放合格防护用品,并监督其正常使用。6、每年组织职工进行职业病体检,并建立健康档案。7、加强通风管理工作,合理分配风量。 三、有毒有害气体防治措施主要有六项:1、加强通风管理工作,优化通风系统,合理分配风量。2、对有毒有害气体加强监测监控。3、为职工佩发压缩氧隔离式自救器。4、维修和保养好防毒装置,使它们发挥作用,降低有毒有害气体带来的危害。5、积极探索和利用新工艺、新设备,降低有毒有害气体的危害。6、加强管理,坚持正常使用防毒装置,确保防护效果。

四、噪音防治主要措施有三项:1、维修和保养好防噪音装置,使它们发挥作用,降低噪音带来的危害。2、积极探索和利用新工艺、新设备,减少噪音的危害。3、加强管理,坚持正常使用防噪音装置,确保防护效果。

第十二章 主要安全技术措施

第一节 防治水

一、加强现场水文地质资料的收集,发现异常,立即采取措施处理。

二、作业规程中必须有防治水措施,回顺、运顺掘进期间,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则。

三、控制各洒水点用水量,禁止用成股水防尘,坚持有水就排,严禁巷道积水。 四、加强掘进、回采期间排水设施的检修维护工作,确保设备正常运行。

第二节 顶板管理

一、加强顶板安全管理,坚持“敲帮问顶”制度,及时处理活矸危石,锚、网、梁、索支护巷道一次成巷,杜绝顶板事故。

二、及时支护,严禁空顶作业。

三、加强矿压观测及资料分析,做好预报工作。

第三节 机电管理

一、一般安全技术措施

1、严禁带电搬迁、检修电气设备。

2、各种带电设备严禁出现“鸡爪子、羊尾巴、明接头”,杜绝井下防爆电气设备失爆,设备保持完好。

3、不得随意停、送电,停、送电要有措施;停、送电作业,必须严格按操作规程操作,在停电开关上悬挂“有人工作,禁止合闸”标志牌。

4、井下供电系统的设计、安装、验收、运输、检修、调试等工作必须符合《煤矿安全规程》及《电业作业安全规程》规定。

5、防爆电气设备必须经检修、验收合格,持下井合格证后方可下井。

安装完成后必须验收,设备完好,电缆吊挂合格,防爆率100%方可投入使用,防爆性能受到破坏后必须立即更换。

6、所有电气设备必须有可靠的防爆性能和接地装置。

7、安装、改线、增容、减容必须有经审批的增减容报告,严禁擅自增减负荷。 8、电气设备不得超额定值运行。

9、检修或处理电气事故必须按规定,由专职维护员处理,整定值必须根据计算进行整定,不得随意调整。

10、维修、保养电气设备按文件规定的强制检修时间进行。

11、开关上架管理,电机不得被埋压,耐热良好,不能连续点动操作,保护严禁甩掉不用。

12、信号照明必须使用具有捡漏、短路、过负荷保护的综合保护装置 。信号、照明综保的综合保护装置在每班使用前必须进行一次跳闸试验。漏电保护装置每天做一次跳闸试验,并记录。

13、做到持证上岗,控制台值班电工启、停设备操作时,必须与工作面相关人员联系,确认无误后,方可操作。

14、其他未尽事宜严格按照《煤矿安全规程》执行。

二、高压安全技术措施

1、高压电气设备的主回路必须通过低压控制器进行控制,严禁用控制主回路的通、断来控制设备的起、停。

2、所有高压电气设备必须保护齐全,保护不完好严禁使用。

3、所有高压电气设备必须挂设备标志牌,注明型号、容量、电压、电流及其他技术参数。

4、根据负荷情况,调整好各种保护的整定值,每月校验一次。

5、所有高压电气设备的外壳,必须装设可靠的保护接地,并与局部接地极可靠连接,局部接地极应采用截面不小于25mm2的铜线或截面不小于50mm2的镀锌铁线,或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁钢。

6、非专职或非值班的电气人员不得擅自操作电气设备。所有操作高压电气设备的电工,必须进行专业培训,培训合格方准上岗操作。

7、操作高压电气设备主回路时,操作人员必须戴绝缘手套,并穿电工绝缘靴。 8、维护员必须每天清理电气设备上的灰尘,保证其清洁,并不得在电气设备上堆

放任何杂物。

9、所有电气设备不得带电检修。停电检修时,必须严格按停送电操作规程操作,做到谁停电谁送电。

10、检修时必须停上一级电源,先停带负荷的设备开关再将上一级电气设备的开关打到停电位,并闭锁挂停电牌,派专人看护。

11、停电后必须做好以下工作:

(1)验、放电:必须用与电源电压相适应的验电器验电,确认无电后,方可进行导体放电。

(2)挂牌:当切断供电电源后,必须在其隔离开关手把上悬挂“有人工作,不准送电”字样的警示牌,只有切断电源的人员才有权取下停电牌送电。

(3)安排专人看管停电的隔离开关直到检修工作结束,防止有人擅自操作误送电。 (4)在电气设备检修地点,检查瓦斯浓度<1%方可验电、放电,确定无电后方可检修,检修过程中摇测电缆绝缘时,瓦斯浓度必须<1%。

(5)设备检修完,必须由检修负责人检查验收合格后方可合盖。 (6)所有设备检修完毕,经反复检查无误后,方准安排专人送电。

三、采煤机检修

1、一般规定

(1)检修人员必须具备一定的钳工基本操作及液压基本知识,经过技术培训并考试合格后,方能持证上岗。

(2)检修工作必须按设计要求及部颁检修质量标准进行,保持正常的检修时间。 (3)控制液压系统不得在井下进行检修,如特殊情况需在井下检修时,必须提出书面报告并经矿机电总工程师批准后方可执行。

(4)检修地点必须安全宽敞。 (5)液压件入井前应有防污染措施。

(6)检修工作(含周检、月检)必须有检修计划,并有检修纪录。 2、检修前的准备

(1)检修人员应配齐需用的工具、仪器、仪表、绸布、海棉、棕刷、清洗油等用品,日检修所需的材料、备件数量要充足。

(2)检修负责人应向全体检修人员讲清检修内容、人员分工及安全注意事项。 (3)检修前要将采煤机及相关设备停电、闭锁、挂停电牌,并与相关设备的司机及相关环节的人员进行联系。

(4)清理采煤机壳上的煤尘,工作地点周围应洒水灭尘。

(5)检修部位上方及进风侧的工作帐篷、检修人员工作服、工具及零件要清洁。 (6)检修前除原有装置外,还要设临时可靠的防滑安全固定装置。 3、操作

(1)在煤壁侧、机身上或机身两端检修时,应设专人进行监护,不准单人检修。 (2)对常用工具无法或难以拆除的部位和零部件要使用专用工具,严禁破坏性拆除。

(3)拆下的零部件及使用的工具应放在专用箱内,不准随地乱放,以防污染、丢失或落入机体内部。

(4)更换的零部件必须是合格产品,不准代用。 (5)安装骨架密封时应使用导向装置,防止翻唇。

(6)主要紧固件应使用力矩扳手。重要结合面及禁固螺栓应按要求使用防松胶。 (7)检修后必须清洗油池,注入油池的油必须经过过滤。 (8)试车前,检修人员不得将手伸入机体内部触摸可转动部位。 (9)采煤机电气部分的检修按电气设备检修操作规程进行。

(10)恢复送电前,检修人员必须撤离运转部位,并向相关人员发出送电开机的通知及开车信号后,方可送电,并由采煤司机按规定开机。

4、收尾工作

(1)检修完毕,必须经全面检查后方可撤去临时防滑安全固定装置。 (2)进行全面试车,观察是否有异常。

(3)清点工具及剩余的材料、备件、更换下来的零部件并升井,做好详细记录 四、液压支架检修 1、一般规定

(1)检修人员必须具备一定的钳工基本操作及液压基础知识,经过技术培训并考试合格后,方可上岗。

(2)检修人员必须熟知液压支架的结构、性能及完好标准。 (3)综采工作面所有支架要编号管理,要分架建立检修档案。 2、检修前的准备

(1)检修人员入井前,要向有关人员了解支架运转情况。

(2)准备足够的备件、材料及检修工具;凡需专用工具拆装的部件必须使用专用工具。

(3)检修负责人应向检修人员讲清检修内容、人员分工及安全注意事项。 3、 检修操作

(1)检修时,各工种要密切配合;必要时采煤机和刮板输送机要停电、闭锁、挂停电牌,以防发生意外。

(2)在拆卸或更换安全阀、测压阀及高压软管时,应在各有关液压缸卸载后进行。 (3)在更换管、阀、缸体、销轴等需要支架承载件卸载时,必须对该部位采取防降落、冒顶、片帮的安全措施。

(4)向工作地点运送的各种软管、阀、液压缸等液压部件管路件的管路连接部分,都必须用专用堵头堵塞,只允许在使用地点打开。

(5)液压件装配时,必须用乳化液冲洗干净,并注意有关零部件相互配合的密封面,防止因碰伤或损坏而影响使用。

(6)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。

(7)组装密封件时,应注意检查密封圈唇口是否完好,加工件上有无锐角或毛刺,并注意密封圈与挡圈的安装方向必须正确。

(8)管路快速接头使用U型卡的规格、质量必须合格,严禁单孔使用或用其它物件代替。

4、收尾工作

(1)检修工作完毕后,必须将液压支架认真动作几次,确认无问题后方可使用。 (2)检修时卸载的立柱、千斤顶要重新承载。 (3)检修完工后,各液压操作手把要打到零位。 (4)认真清点工具及剩余的材料、备件。

(5)向下班次支架工交接。

第四节 “一通三防”

一、加强矿井通风管理,确保通风系统安全、稳定、可靠。

二、抓好瓦斯的防治和现场管理工作。

三、每半月对作业场所进行一次粉尘测定,发现粉尘超标地点及时采取措施进行处理。

四、注氮时,首先关闭注氮阀门,打开排气阀门,将管道内空气排净,经测定管道内氧气浓度不大于3%时,方可打开注氮阀门,开始向采空区注氮,严禁将空气注入采空区。

五、注氮工作人员,必须认真负责并详细检查,管路开始排气、停止排气时间、气体浓度、温度、注氮开始及停止时间、压力变化等均需记录清楚,注氮期间若发现异常情况,必须及时汇报通风调度室,以便立即采取相应措施。

六、回采期间,汽雾阻化必须班班进行喷洒,喷头分别设在20#、40#、60#、80#、100#架间并喷向采空区,做到雾化良好。

第五节 预防措施

一、井下水灾预防

1、矿井正常涌水量155m3/h,最大涌水量657.3m3/h进行排水设计。矿井一旦发生水灾事故,立即启动“青岗坪煤矿矿井水灾事故应急救援预案”。

2、加强矿井、采区、工作面排水设备检修,确保设备运正常行。

3、加强采空区、回采工作面涌水动态监测,发现异常及时查明原因,采取相应处理措施。

二、井下火灾预防

防火重点是预防煤炭自燃,同时应加强工作面明火、电流短路、磨擦等原因引起的火灾,具体措施如下:

1、在火灾隐患严重的地点布置消防三通,并配备有关的消防器材。 2、在巷道中铺设消防洒水系统,每隔50m设有消防三通。

3、采用阻燃和防静电胶带、阻燃电缆、风筒,在胶带输送机机头和主要机电硐室

配备灭火装置(沙箱及配套工具、灭火器)。

4、井下擦抹机械用过的棉纱和布头等放在盖严的桶内,定期送往地面处理。 5、设计采取以黄泥注浆为主,注氮防灭火、喷洒阻化剂的综合防灭火措施,同时建立束管监测系统,并确保各防灭火系统正常运行。

三、瓦斯爆炸事故预防

1、确保工作面具有安全、可靠的通风系统,配备合理风量。

2、工作面回采时,每班设专职瓦安员一名,严格按照瓦斯检查点设置计划,每班巡回检查不得少于三次。发现瓦斯超限严格按《煤矿安全规程》规定执行,瓦斯检查做到记录本、瓦斯牌板和日报表三对口,严禁空班、漏检和假检。

3、瓦安员要严格执行现场交接班制度,该面现场交接班地点设在工作面上隅角附近,对现场存在的“一通三防”问题必须交清接明;工作面回风隅角建立“压风喷雾稀释瓦斯系统”,以降低局部区域的瓦斯浓度。

4、工作面切顶线里段若出现较大范围的悬顶,采煤单位必须采取切实可行的放顶措施。顶板放不下来时,必须使用不燃材料砌墙,确保无瓦斯积存空间。

5、加强初次来压时瓦斯检查和安全防护,初次来压时为防止采空区大量气体涌出造成事故,要根据瓦安员检查的情况做好随时断电、撤人的工作。

6、为使工作面悬顶及时垮落,工作面两道必须根据规程措施要求将锚杆托盘及锚索托盘、锁具全部超前拆除,由现场瓦安员监督此项工作的执行。

7、按《煤矿安全规程》规定选用井下电气设备,严禁不防爆设备进入井下。

四、 煤尘爆炸事故预防

1、减少生产、运输过程中煤尘在空气中的浮尘量:

(1)加强通风管理,严格控制工作面的风速;

(2)采煤机割煤时开启内、外喷雾,各转载点在运煤时开启转载点喷雾及上、下两道净化水幕,移架时开启支架喷雾;

(3)每班对工作面进行防尘洒水,定期对上、下两道进行防尘洒水。

(4)每半月对作业场所进行一次粉尘测定,发现粉尘超标地点及时采取措施进行处理。

2、防止引爆煤尘:

井下所有电气设备必须防爆,各种电气设备要保持完好状态,严格执行《煤矿安全规程》的规定,预防井下火灾发生。

3、限制煤尘爆炸范围扩大: 按有关规定设置隔爆水棚。

五、顶板事故预防

1、长壁综采放顶煤工作面选用支撑掩护式液压支架,采用全部垮落法管理顶板。 2、工作面运输巷和回风巷距工作面40m范围内必须加强支护,并有专人维护,发生支架断梁折柱、巷道底鼓变形时,必须及时更换、清挖;对金属顶梁和单体液压支柱入井时间8个月后,必须上井进行检修。检修好的支柱,必须进行压力试验,合格后方可使用。

3、加强工作面顶板管理,移架时要及时迅速,片帮严重端面距±340mm时,及时移超前架支护。顶板破碎时,要紧跟煤机前滚筒立即移架,保证顶板完整,防止支架前梁漏、冒顶,必要时采取使用半圆木或铺网措施处理。相邻支架顶梁要升平,不得出现明显的高低差,空顶处及时接顶并达到规定要求。支架工与煤机手要配合好,不得出现煤机滚筒割支架前梁或护帮板等现象。

4、采煤机采煤时必须及时移架。采煤和移架之间的悬顶距离,应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定;超过规定距离或发生冒顶、片帮时,必须停止采煤。

5、处理倒架、歪架、压架以及更换支架和拆修顶梁、支柱、座箱等大型部件时,必须有安全措施。

第六节 煤质保障措施

一、割煤时严禁割底。 二、放煤原则“见矸关门”。

三、按规定防尘喷雾,严禁工作面无节制用水。 四、严禁将杂物混入煤流,已混入的及时拣出。

第十三章 避灾路线设计

当工作面在回采期间发生灾害时,现场人员要沉着冷静并且根据现场情况佩戴自救器,在当班班组长、跟班区长的带领下,有条不紊的撤离工作面。

第一节 火灾和瓦斯、煤尘爆炸事故

一、现场处置原则

爆炸事故初发瞬间,现场人员应背对声源方向就地卧倒,屏住呼吸,待冲击波过后,立即佩戴好自救器,按照避灾路线撤离危险地点,撤离过程中,力所能及地携助伤者共同撤离灾区。

工作面发生火灾后,初期火源较小,现场作业人员应立即采取一切可行的方法直接灭火,利用洒水管、灭火器等灭火材料灭火,另外及时报告调度室。当火势过猛不能扑灭时,立即通知工作面、回风巷以及受火灾威胁的作业人员,尽可能迎着新鲜风流方向,有序撤离危险区域,同时注意风流的变化。

当发生火灾、瓦斯煤尘爆炸时,位于事故地点的进风侧人员,逆风流撤退;位于下风侧的人员必须迅速佩戴自救器,迅速撤离到进风巷道中,再逆风流撤退。

二、避灾路线

(1)位于火源或爆源上风侧的人员:

42104回风顺槽→42104工作面→42104运输顺槽→一采区辅助运输巷→井底车场→副斜井→地面

(2)位于火源或爆源下风侧的人员:

应迅速佩戴好自救器,尽可能穿过火源或爆源点到达上风侧,然后按照上述避灾路线撤退;如果无法穿越火源或爆源点,则按以下路线撤离受灾区:

42104运输顺槽→42104工作面→42104回风顺槽→一采区辅助运输巷→井底车场→副斜井→地面

第二节 水灾事故

一、现场处置原则

当发生水灾事故时,应先撤离到水平较高的巷道中,再进行撤退。

二、避灾路线

42104工作面→42104回风顺槽→一采区辅助运输巷→井底车场→副斜井→地面 三、如若无法及时通过避灾路线逃生,应本着就近躲避的原则,及时进入工作面两顺槽避险硐室中,进行联系或等待救援。

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