編號LGCME2104120133鄭煤集團公司蘆溝煤礦采煤工作面作業規程工作面名稱東21041工作面編制人劉洪梅施工隊采煤一隊總工程師薛國學批準日期2013年12月10日采面名稱東21041工作面會審時間2013年12月10日會審地點礦調度室一樓會議室部門職務意見簽字生產科副科長同意李紅朝安質科副科長同意普振華調度室副總同意秦迎通風科科長同意張小旺地測科科長同意張超機電科科長同意閆保善供應科科長同意杜愛軍采一隊隊長同意吳付喜采二隊隊長同意羅仁彬生產礦長同意趙留現安全礦長同意關永龍機電礦長同意王志軍總工程師同意薛國學會審意見表會審意見1、該面局部煤層較厚，應加強瓦斯抽放，回采期間，控制好放煤量和放煤口個數，堅持單口間歇移架作業，嚴防瓦斯超限作業。2、該面下段比上段長出30M，應調斜回采，保證上下頭同時推進至停采線。目錄第一章概況1第一節工作面位置及井上下關系1第二節煤層1第三節煤層頂底板2第四節地質構造2第五節水文地質3第六節影響回采的其他因素4第七節儲量及服務年限5第二章采煤方法6第一節巷道布置6第二節采煤工藝7第三節設備配備13第三章頂板控制14第一節支護設計14第二節工作面頂板控制19第三節上下付巷超前支護及端頭頂板控制21第四節礦壓觀測23第四章生產系統24第一節運輸24第二節“一通三防”與安全監控25第三節排水30第四節供電31第五節通信照明36第五章勞動組織和主要技術經濟指標39第一節勞動組織39第二節作業循環39第三節主要技術經濟指標39第六章煤質管理41第七章安全技術措施43第一節一般規定43第二節頂板45第三節防治水52第四節爆破53第五節“一通三防”及安全監控57第六節運輸60第七節機電67第八節其他73第八章工作面區域安全避險系統77第九章災害應急措施及避災路線80第一章概況第一節工作面位置及井上下關系工作面位置及井上下關系見表11表11工作面位置及井上下關系表第二節煤層工作面煤層情況見表12表12煤層情況表3080522煤層厚度（M）55煤層結構整體結構簡單局部有夾矸煤層傾角（）13開采煤層二1煤層煤種無煙煤穩定程度不穩定煤層硬度系數（F）10絕對瓦斯涌出量（M3/MIN）1535相對瓦斯涌出量M3/T1330煤層情況描述該面煤層賦存不穩定，厚度3080M，呈黑色粉沫鱗片狀，塊狀具玻璃光澤；受地質構造影響，局部小斷層發育，煤層頂底板起伏較大，受F9、F11、F16、F20斷層影響，斷層附近煤厚變化較大。水平名稱150采區名稱東21采區地面標高（M）210225井下標高（M）10211467地面相對位置該面地表為農田，西部為趙寨北溝，溝深1020M；地勢西高東低，呈階梯狀分布。回采對地面影響該面回采后地表會出現沉陷，對農田灌溉有一定的影響。井下位置及與四鄰關系該面東至東21回風上山保護煤柱，西至14補54鉆孔附近，南部有已回采的東21061工作面采空區，北部35M處為李家窩正斷層。155234158178走向長（M）1945傾斜長度（M）168面積（）31988煤質情況見表13表13煤質情況表M（）A（）V（）QDTG（卡/克）FC（）S（）Y工業牌號2623648696089043無煙煤該面在掘進期間揭露F9、F11、F16、F20正斷層，預計在回采期間會出現打頂打底現象，造成外在灰分增加，對煤質有一定的影響。第三節煤層頂底板工作面煤層頂底板情況見表13表13煤層頂底板情況表頂底板名稱巖石名稱厚度（M）巖性特征老頂中粒砂巖150灰白色中、細粒砂巖，以石英、長石為主，具斜層理；中部夾有薄層黑色泥巖，裂隙發育方解石脈。頂板直接頂砂質泥巖64灰黑色，富含植物化石，發育薄層狀砂質泥巖。直接底砂質泥巖124深灰色泥巖，上部發育豐富的植物化石，下部致密堅硬，裂隙內有黃鐵礦結晶。底板老底L78灰巖130灰黑色厚層狀灰巖，含蜓蝌動物化石，層面發育方解石脈，致密堅硬，局部含燧石。圖11工作面地層綜合柱狀圖（附后）第四節地質構造一、斷層情況及其對回采的影響工作面斷層情況見表14表14斷層情況表構造名稱走向（）傾向（）傾角（）性質落差（M）影響程度F9290206036正斷層20打頂打底F112902050正斷層20打頂打底F1626335360正斷層10無影響地質構造情況F2025034075正斷層70打頂打底二、褶曲情況及其對回采的影響無三、其他因素對回采的影響無第五節水文地質一、含水層的分析1、頂板水該面南部的東21061工作面和東部的東21031工作面在回采期間均無頂板水；在掘進該面上中下付巷期間有少量的頂板滴淋水，預計回采期間會有少量的頂板砂巖水，無大的水患威脅。2、底板水根據該面物探資料顯示，工作面整體表現為高阻區，僅在下付巷的淺部有小范圍的低阻區。該面最低標高1467M，依據水1孔資料顯示，L14灰巖水位標高為45M，與煤層底板的層間距為594M，最大水壓值為192MPA，由公式TP/M計算出突水系數為0032MPA/M；依據15水文孔和長觀6孔觀測資料顯示，奧陶紀（O2）水位標高在65M，最大水壓值為21MPA，與煤層底板層間距為904M，同理計算出突水系數為0023MPA/M，兩者均小于臨界突水系數。該面南部的東21061和東21081采空區，有水時會順采空區流走；且東21081流水巷對L78灰巖水長期進行著疏放，水量已由開始的30M/H減小為10M/H，底板L78灰巖水絕大部分已得到疏放，預計回采期間底板水無水患威脅。但L78灰巖段由于加固底板時大部分以套管封閉，預計薄弱段會有少量底板水。3、斷層水該面上付巷緊鄰李家窩正斷層保護煤柱線，經計算已預留35M保護煤柱。在掘進期間揭露了F9、F11、F16、F20斷層。根據物探成果圖顯示，整體表現為高阻區，為了確保安全回采，已針對斷層F9和F20設計了3個鉆場17個孔注漿加固鉆孔，所有鉆孔單孔涌水量水量均小于10M/H，檢驗孔涌水量小于3M/H，經加固改造后，預計斷層水對回采無影響。二、其他水源的分析1、老空水該面下付巷沿空送巷，東21061工作面在回采期間沒有受到底板水的影響，且該面最低標高高于東21061工作面采空區且下付巷口處空區水正常疏放，流量3M/H左右，因此東21061工作面老空水對該面回采無影響；位于該面東部的東21031工作面在回采期間無水，中間有東21上山煤柱作為間隔，對回采也無影響。2、鉆孔水工作面內有14補54水文觀測孔，根據資料顯示為封孔質量良好。三、工作面涌水量綜合上述該面正常涌水量為30M3/H，最大涌水量為10M3/H。第六節影響回采的其他因素一、影響回采的其他地質情況見表15表15影響回采的其他地質情況表瓦斯低瓦斯礦井，絕對瓦斯涌出量1330M3/MIN；相對瓦斯涌出量1535M3/T。CO2低CO2礦井，涌出量較小煤塵爆炸指數無爆炸性煤的自燃傾向性不易自燃地溫危害無沖擊地壓危害無二、地質部門的建議1、要加強對通風設施的檢查維護和煤層瓦斯疏放工作，尤其是中付巷的通風和上付巷、上隅角瓦斯管理，防止瓦斯超限。2、該面煤層賦存不穩定，局部坡度較大，需采取防止矸石滾落的措施。3、該面受斷層影響局部有打頂打底現象，回采到斷層附近時要加強支護及煤質管理，嚴格爆破管理，確保安全回采。4、針對掘進時丟底煤地段要提前采取落巷措施，盡量沿底回采，針對厚煤區要放凈頂煤，清凈浮煤，提高資源回收率。第七節儲量及服務年限一、儲量工作面工業儲量238萬T。工作面可采儲量221萬T。二、工作面服務年限工作面的服務年限工作面可采儲量/月計劃產量221/3563個月。第二章采煤方法根據東21采區煤層賦存條件和地質條件，保證采煤工作面安全高效開采，煤炭回收率達到最大化，依據我礦技術管理和裝備水平的要求，確定東21041工作面采用走向長壁后退式采煤方法。第一節巷道布置一、采區巷道布置概況東21采區位于蘆溝煤礦井田東翼，該采區布置有東21運輸下山、東21回風下山、東21軌道下山、東21運輸上山和東21回風上山。五條上下山均布置在二1煤層中，其中東21運輸下山、東21運輸上山作為采區煤炭運輸和進風主線路；東21回風下山、東21軌道下山、東21回風上山作為采區的總回風巷，其中東21回風上山、東21軌道下山還擔負著材料運輸。二、工作面上付巷上付巷設計長度220M，沿煤層底板布置，高度31M，寬度42M，斷面120，采用U29型鋼金屬支架支護。該巷直接與東21回風上山相連，且又通過上山三聯巷與東21運輸上山相連接，巷內安裝有一部無極繩絞車。回采期間服務于工作面回風及材料運輸。三、工作面中付巷中付巷設計長度200M，沿煤層底板布置，高度31M，寬度42M，斷面120，采用U29型鋼金屬支架支護。該巷直接與東21回風上山相連，且又通過東21上山二聯巷與東21運輸上山相連接，回采期間用于工作面輔助回風。四、工作面下付巷下付巷設計長度320M，沿煤層底板布置，高度31M，寬度42M，斷面120，采用U29型鋼金屬支架支護。該巷直接于東21運輸上山連接，且又通過東21041下車場與東21回風上山相連接，巷內安裝有一部轉載機、一部刮板輸送機和兩部膠帶輸送機。回采期間服務于工作面進風及煤炭運輸。五、工作面開切眼該面地質條件復雜，初始切巷設計分上下兩段，上段切巷長68M、下段切巷長70M，均沿煤層底板布置，高度28M，寬度35M，斷面94，采用29U型鋼金屬支架支護。用于安裝懸移支架、運輸設備及連接上中下付巷形成生產系統。圖21工作面巷道布置示意圖（附后）第二節采煤工藝一、采煤工藝該面采用走向長壁后退式采煤方法，全部垮落法控制頂板，回采工藝為利用交接班期間對工作面進行注水，交班后打眼、裝藥、爆破落煤（手鎬、風鎬落煤），將伸縮梁伸出臨時支護頂板，人工裝煤，工作面使用SGB630/150型刮板輸送機運煤，下付巷采用SZB730/75型轉載機、DSJ80型帶式輸送機運煤至東21運輸上山SDJ80型帶式輸送機上，ZH2000/16/24Z型整體頂梁組合懸移液壓支架支護頂板，采用全部垮落法處理采空區。二、采高1、工作面懸移支架最大支護高度為24M，根據該套支架使用性能和技術要求，確定本工作面采高為22M。2、循環進度08M。三、工藝流程工藝流程破煤裝煤運煤移架放頂煤移托梁推移刮板輸送機采空區處理。分述如下打注水眼、注水打眼、裝藥、爆破落煤手鎬、風鎬落煤臨時護頂（伸出伸縮梁超前護頂）裝運煤（刷幫、挖柱窩）提起四根支柱（脫離浮煤即可）、收伸縮梁、前移支架（同步進行）落四柱支撐頂梁放頂煤移托梁清運浮煤、推移刮板運輸機采空區處理。打眼、注水1、使用風動鉆機打注水孔，注水孔布置在伸縮梁梁頭下方08M位置，間距50M，上仰角3045，深度35M。2、工作面兩端頭第一個注水孔與兩巷幫保持50M間距，必須嚴格觀察兩巷內替棚支架有無變化，發現不安全隱患及時處理。3、注水時，封孔器應完全插入注水孔，封孔器外端離孔口深度應大于05M，并且封孔器與高壓管連接銷子口向下，防止封孔器因銷子脫落遺留在注水孔。4、每次注水前必須把封孔器背緊，防止封孔器竄出傷人或損壞封孔器，注水時注水孔前方不得站人，工作人員要站在注水孔上側。5、注水時，人員緩慢開啟閥門，并嚴密注視壓力表變化，注水壓力應控制在1525MPA，注水完畢后，要緩慢關閉卸壓閥，使封孔器均勻緩慢卸壓。6、注水時，注水人員巡回檢查注水管路、注水孔，發現有管路或注水孔跑水，應立即停止注水，進行處理；注水期間出現片幫、冒頂時立即停止注水，待處理后方可恢復注水。7、注水必須有獨立的注水系統，不能與支架供液管路共用一趟管路，確保支柱支撐力。8、煤墻及兩巷注水納入工程質量驗收內容，必須堅持不注水、不生產的原則，注水不合格工作面工程為不合格品。9、保證注水效果，確保煤體充分濕潤，粘結良好，注水效果以煤墻和相鄰注水孔出水為宜。10、注水結束后，由工程質量驗收員認真填寫注水記錄。附圖22注水孔布置示意圖（附后）打眼、裝藥、爆交接班后，跟班隊長及班組長負責首先檢查處理工作面隱患，根據回采段煤墻軟硬程度確定是否需要爆破落煤，如煤體堅硬需要爆破時，在瓦斯濃度符合規定的情況下按爆破圖表的要求進行打眼、裝藥、爆破。爆破設計說明如下1、炮眼布置參數炮眼布置為對眼，高眼深10M，底眼深12M，高眼在頂梁以下02M處，底眼距底板03M，高眼垂直于煤壁，底眼下扎角度為1015，與煤墻夾角為7580。附圖23炮眼布置示意圖（附后）2、裝藥量腰眼02KG、底眼04KG，根據煤層松軟程度可適當增減裝藥量。附圖24正向裝藥示意圖（附后）3、爆破器材使用FD200XSA型聯鎖數顯遙控發爆器、煤礦許用三號乳化炸藥，采用合格的15段煤礦許用毫秒電雷管，總延期時間不超過130毫秒。4、聯線方式串聯附圖25炮眼聯線示意圖（附后）5、起爆順序高眼25段，底眼14段，依次起爆。工作面爆破裝藥量表見表21表21工作面爆破裝藥量表名稱眼深（M）眼距（M）長度（M）裝藥量（KG）眼數（個）總裝藥量（KG）高眼10M10M16802158316KG底眼12M10M16804158632KG根據計算，該面炸藥、雷管循環消耗量分別為炸藥948KG/循環、雷管316發/循環；循環產量為168560814939799T/循環，由此可得出炸藥、雷管萬T消耗量分別為炸藥967KG/萬T、雷管3223發/萬T。臨時支護1、扳動操作閥手柄使煤墻支柱緩慢卸載，并將支柱搬至便于煤墻剔頂刷幫的位置，隨后將支柱升起對支架進行臨時支護。2、將煤墻閉幫用的舊皮帶、椽子等材料拆除，并放到老塘側。3、對煤墻及頂板進行檢查，嚴格執行敲幫問頂制度，及時處理活碴、煤塊等，在確保安全的情況下進行下一步工序。4、采煤工站在安全地點用手鎬或風鎬剃頂掏梁窩，剃頂掏梁窩時，要找準梁窩位置，根據工作面實際情況，俯采或落巷時要下扎梁頭，下扎幅度要與上下付巷坡度保持一致；仰采或提巷時要上提梁頭，上提幅度要與上下付巷坡度保持一致。5、采煤工在剃頂掏梁窩時，嚴禁在裸露的頂板下作業，作業時要保持退路暢通。6、剃頂掏梁窩長度達到08M時，及時將伸縮梁伸出進行臨時護頂（如頂煤較為破碎時，可邊剔頂邊伸伸縮梁護頂）。7、剔頂時，如出現片幫、冒頂流煤等現象，將四柱輕輕卸載，直接將支架移到位進行控頂支護（擦頂帶壓移架）。8、剔頂后，如遇長時間停電、停水、停壓等不能將伸縮梁伸出時，要及時用扁木、釬椽進行臨時護頂，嚴禁長時間空頂。裝運煤該面采用SGB630/150型刮板輸送機運煤。1、攉煤工首先觀察工作地點的支架、煤墻、頂板等情況，嚴格執行敲幫問頂制度，發現不安全隱患，處理好后才能進行攉煤工作。2、嚴禁騎跨刮板運輸機攉煤；在工作面刮板輸送機停機期間，不準往刮板輸送機上攉煤，防止設備出現超負荷運行。3、攉煤時要面向工作面刮板輸送機機尾方向，防止從刮板輸送機上部溜下的大塊煤矸傷人。4、攉煤工將煤墻側浮煤攉出后，開始進行刷幫，作業時各眼場從最下一架開始向上逐架進行（工作面傾角20時，由上向下逐架進行），刷幫時采煤工用手鎬、風鎬從煤墻上部向下部逐漸進行，刷幫寬度保證達到08M，煤墻平直，沒有凸凹現象。5、刷幫時，要觀察頂板、煤墻、支架完好情況，有問題及時處理，保證作業安全。6、采煤工根據線位、迎山角大小，確定支柱柱窩位置；挖柱窩時堅持敲幫問頂，并注意安全，防止片幫傷人。7、采煤工找準柱窩位置后，用風鎬進行挖柱窩，柱窩要打在實底上，底板松軟時，要墊好竹笆或皮帶柱鞋。移架1、刷出合適的移架步距后，緩緩收回伸縮梁，同時操作手柄提起四根支柱，使支柱柱鞋脫離底板約100MM距離移架操作前，必須先將后立柱適當收縮，脫離底板，然后將柱根向煤墻方向前移約0304M，防止移相鄰支架時舍幫煤矸將后支柱埋壓造成移架困難。2、操作移架手柄使千斤頂活塞伸出，推動頂梁帶動四根支柱同時向前移動，移動位置以工程質量驗收員劃線為準。3、頂梁到位后，操作手柄落下支柱，落支柱期間由兩人配合作業，一人操作手柄、一人手扶支柱并調整迎山，支柱落下后使頂梁與頂板嚴密接觸約35秒，保證足夠的支柱初撐力。4、支柱站好后，采用皮帶配合椽子閉幫，要求封嚴閉實，椽子打設均勻且與工作面坡度一致。5、嚴禁將作業段煤墻一次刷通，刷幫長度達到3架長度后，要及時移架站柱，煤墻松軟、片幫、壓力大地段，要刷好一架、移一架，并及時用皮帶、椽子閉幫。6、如工作面煤層較厚，瓦斯濃度偏高，要求必須堅持單口間歇移架作業；當刮板輸送機停止運轉時，嚴禁進行移架作業。放頂煤1、工作面平均煤厚55M，采高22M，放煤厚度33M，即采放比為115。2、工作面每推進08M，進行一次放頂煤，即放煤步距為08M。3、工作面采用多輪次循環間隔放煤法，放煤口位置在老塘側支架擋矸板下方，在每眼場內自機頭向機尾將支架依次編號為1、2、3并實施單雙號間隔放煤，即先在1、3、5等架放煤，然后在2、4、6等架放煤；每眼場只設一個放煤口，工作面最多同時允許24個放煤口，嚴禁多開口。放煤口間距1520M，同時開啟放煤口在不同的作業段，第一輪次放煤量為頂煤總量的1/32/3，然后擋門，待放煤口全部放完一遍后，再進行第二輪次放煤，第二輪仍然是單雙號間隔放煤，直到把煤放凈為止。4、初次放頂煤，在初次來壓以后開始放頂煤，即工作面推進1015M以后開始；工作面推進距停采線剩余810M時，停止放頂煤。推移刮板輸送機1、頂煤放完后，開始清理工作面煤墻側浮煤，清落高度達到20M開始推移刮板輸送機。2、推移刮板輸送機必須從機尾向機頭或從機頭向機尾進行，嚴禁從中間向兩頭推移或從兩頭向中間推移；推移后，要保證刮板輸送機做到平、直、穩、正、牢，機尾處蓋好蓋板，否則嚴禁開機試運轉。試運轉時，要先點動刮板輸送機兩次，嚴禁一次直接啟動刮板輸送機，確認安全后方可正式啟動運轉。移托梁當所有支架移到位后，移架千斤頂活塞收回，使托梁整體前移，恢復到原始位置。采空區處理采用全部垮落法處理采空區，要求采空區冒落高度普遍大于15倍采高，對于局部冒落不充分處要控制放煤，保證老塘煤矸圍實梁頭；若煤層較薄或頂板垮落不充分、不及時時不能完全充填采空區，造成懸頂面積超過25M2時要采取強制放頂措施。二、工作面正規循環生產能力WLSHC168085614939799T式中W正規循環生產能力，T；L工作面長度，M；S正規循環推進長度，M；H采高，M；煤的容重，T/M3；C工作面采出率，。第三節設備配備工作面主要設備ZH2000/16/24Z型整體頂梁組合懸移液壓支架172架，SGB630/150型刮板輸送機兩部，SZB730/75型轉載機一部，DSJ80型膠帶輸送機兩部，XRB200/315型乳化液泵兩臺，一備一用，無極繩絞車一部。圖26工作面設備布置示意圖（附后）第三章頂板控制第一節支護設計一、工作面的支護設計工作面支護該面安裝有172架ZH2000/16/24Z型整體頂梁組合懸移液壓支架,每架4根支柱，支架中心距1000MM，最小控頂距28M，最大控頂距36M，放頂步距08M，采高22M，誤差01M，支柱迎山合理有力。圖31工作面支架布置示意圖（附后）。支架主要技術參數見表31表31支架主要技術參數參數名稱單位普通支架端頭支架備注支架高度MM15002400支架長度MM28004000伸縮梁長度MM800支架寬度MM960伸縮梁行程MM800支架中心距MM1000支柱直徑MM125支柱數量根4移架步距MM800工作阻力KN2000支護強度MPA05510柱鞋直徑MM300泵站壓力MPA20初撐力KN190299工作液M10乳化液濃度35操作方式頂梁為鄰架操作上一架操作下一架，立柱為本架操作支護設計1、頂底板條件及巖性根據地測科提供地質說明書顯示，該面老頂為灰色中粒長石，厚度113M，直接頂為砂質泥巖，厚度99M。依據相鄰采區及東21采區相鄰工作面來壓情況，21采區頂板初次來壓12M，周期來壓步距80M；東21061工作面初次來壓15M，周期來壓步距60M，東21031工作面初次來壓16M，周期來壓步距50M，因此預計本工作面初次來壓為15M，周期來壓為50M。2、采場控制設計工作面的頂板控制設計從支、護、穩三方面考慮。支從頂板壓力經驗公式估算、直接頂初次垮落，老頂初次來壓、周期來壓等進行計算，取其最大值。頂板壓力的大小根據經驗公式來估算，即頂板壓力P為48倍采高的巖重，用公式表示為P1（48）GMR69822253234KN/M2式中P1單位面積的頂板壓力，KN/M2；M工作面采高，M；R頂板平均容重，T/M3；G常數，G98N/KG。直接頂初次垮落期間的合理支護強度P2P2MZYZLZ/（2LK）642515/（228）401KN/M2式中MZ直接頂厚度,MYZ直接頂平均容重,T/M3LZ直接頂初次垮落步距,15M；LK最小控頂距,M。老頂初次來壓期間合理支護強度P3P3AMEYECO/（4KTLK）206152515/（42128）445KN/M2式中A直接頂作用力，T/M2；ME老頂厚度，M；YE老頂平均容重，T/M3；CO老頂初次來壓步距，M；KT巖重分配系數，21；LK最小控頂距，M。其中AMZYZL/LK642536/28206KN式中MZ直接頂厚度，M；YZ直接頂平均容重，T/M3；L最大控頂距，M；LK最小控頂距，M。頂板周期來壓期間的合理支護強度P4P4AMEYEC/（4KTLK）20615255/（42128）286KN/M2式中C周期來壓步距，M；式中其他同上。在P1、P2、P3、P4中取最大值，則合理的支護強度為PPMAX3234、401、445、285MAX3234KN/M2工作面支護密度G（根/M2）GP/FN3234/50085076根/M2式中P工作面合理支護強度，T/M2；F支柱工作阻力，50T/根；N支柱工作阻力利用系數，085。實際支護密度G實4/GLK07628188根/M2經驗算G實G,故工作面支護強度可滿足安全生產需要。護護幫頂ZH2000/16/24Z型整體頂梁組合懸移液壓支架前后各2根支柱，支架老塘側有左右擋矸板，每架4根擋矸鏈，頂梁為整體箱式結構，支架頂梁長28M,寬096M,正常生產時,支架中心距10M，能夠全面掩護頂板，可以滿足護幫頂要求。護底要求支柱對底板的壓強小于底板的比壓，否則支柱下要穿鐵柱鞋，該面支架支柱鉆底量大于200MM時，支柱底部穿用300MM的鐵鞋護底，可滿足護底要求。穩P初HR（COSSIN/F）/G實式中P初支柱初撐力,KN/根；H復合巖層厚度,214M；R復合巖層密度,14T/M3；煤層傾角,13；G實支護密度,225根/M2；F軟硬巖層之間摩擦系數取05。P初21425COS13SIN13/05/188405T/根工作面實際支護密度為118根/M2，則P初405T/根405KN/根。根據集團公司規定懸移支架支柱初撐力參考值為190299KN，故支柱初撐力為405KN足以防止推垮型冒頂事故的發生。二、乳化液泵站乳化液泵站型號及參數東21041工作面使用XRB200/315乳化液泵提供高壓供液，兩泵一箱，可滿足二臺泵并聯交替使用的功能。乳化泵的具體技術參數如下單泵公稱流量200L/MIN額定工作壓力315MPA柱塞直徑50MM柱塞行程61MM柱塞數目3個曲軸轉速621R/MIN單泵電機功率125KW額定電壓660/1140V單泵外形尺寸23801300684MM重量2530KG液箱容積1500L配置二泵一箱為一套乳化液泵站安放位置東21041下車場泵站硐室內。乳化液泵站使用規定1、乳化液泵司機必須經過專門培訓，并持證上崗，按操作規程進行操作。2、使用前應檢查各部位的機件情況潤滑油油位是否符合規定、各連接管路是否有滲漏現象、吸液管是否折疊、各部位的螺釘是否松動、泵箱是否帶電；當所有問題排除后方可開泵。3、乳化泵使用時，應注意以下情況各種儀表顯示情況、機器聲音是否正常、機器溫度是否超限、乳化液箱中的液位是否保持在規定范圍內、柱塞是否潤滑，密封是否完好。發現問題，應及時與工作面聯系，停泵處理。4、停泵后要把各控制閥打到非工作位置，清擦開關、電動機、泵體和乳化液箱上的粉塵。5、乳化液泵在使用時必須保證乳化液濃度在35范圍間，泵站壓力不低于20MPA。6、在使用過程中，不得私自停泵，若必須停泵，需和工作面聯系，待工作面允許后，方可停止；待乳化泵問題解決后及時聯系開機供液。7、乳化液泵必須每天安排專人進行檢修、檢查，發現問題及時進行處理，以保證乳化液泵始終在良好的狀態下運行。第二節工作面頂板控制一、正常回采期間頂板控制1、加強對煤層注水，保證注水時間和效果，確保煤層充分濕潤，粘結良好，減少片幫、冒頂發生的幾率。2、加強支護，堅持對支柱進行二次注液，掌控好支柱迎山，保證支護穩固有力，初撐力符合要求。3、移架后及時將伸縮梁伸出進行臨時支護或前移支架，減少頂板裸露時間，防止長時間空頂造成冒頂事故。4、移架后及時用竹笆或皮帶配合椽子閉幫，保證閉幫嚴實。5、煤體破碎時，盡量減少裝藥量或不裝藥、不爆破，人工落煤，減少爆破對煤體的擾動。二、特殊時期頂板控制工作面初采初放、過地質構造帶、過巷、應力集中區、收尾期間的頂板管理，需提前制定專項安全技術措施，保證安全回采。來壓期間頂板控制工作面初次來壓及周期來壓期間，頂板下沉量增大，煤壁片幫嚴重，容易發生冒頂和片幫傷人事故，因此，在工作面來壓期間，要加強頂板管理，防止發生冒頂事故。1、保證泵站壓力不小于20MPA，以保證支架有足夠的初撐力，所有支架頂梁必須接頂有力。2、保證支架完好、平直，防止架前漏矸。3、加強對上中下付巷超前支護管理，單體柱初撐力、支護密度及超前支護長度要達到規定要求。4、支架接頂必須嚴密，端面距不超過300MM，頂板破碎及出現片幫時，要及時將伸縮梁伸出及時支護暴露的頂板，同時要站好貼幫柱閉幫；片冒嚴重無法進行臨時支護時，使用15M扁木（20M小徑木）、竹笆配合單體柱作超前棚護頂，之后再進行移架作業。5、周期來壓期間加快工作面推進速度。6、工作面推進一段距離后，如出現采空區頂板大面積不垮落現象時（懸頂面積大于25M2），必須采取人工放頂措施（另行下發）。7、如工作面出現大面積來壓，應立即停止工作，加強支護（打戧柱或加強柱），情況緊急時立即撤出所有作業人員并向調度室值班人員匯報。停采前頂板控制距離停采線10M時準備鋪網上繩，為懸移支架回收創造條件；回采期間，嚴格工程質量管理，保證采高不低于22M，并制定專項回收安全技術措施。過斷層及頂板破碎段頂板管理1、過斷層時應加強對支架、刮板輸送機、轉載機的檢修，嚴禁“帶病”運轉。2、斷層上下兩盤以少破巖石、不留頂煤為原則，使工作面在斷層面兩側平整過渡，防止相鄰支架錯開，工作面高度嚴格控制，斷層影響段采高范圍控制在2022M。3、如果頂板破碎時，及時對頂板進行臨時支護或采取擦頂帶壓移架，防止煤墻側出現流煤。頂板破碎得不到有效控制時，使用15M扁木配合單體柱作超前棚護頂。4、過斷層期間需爆破施工時，制定專項放炮安全技術措施。第三節上下付巷超前支護及端頭頂板控制一、超前支護根據煤礦安全規程第50條規定，采煤工作面上下安全出口與巷道連接處超前壓力影響范圍內必須加強支護，且加強支護的巷道長度不得小于20M。結合2013年12月26日鄭煤集團召開的生產例會精神，要求采面兩行超前加強支護不能低于70M。1、靠近工作面的兩巷超前支護要進行超前替換U型鋼梁，上下付巷替棚均采用36M型鋼配合25M單體柱單棚支護，長度510M，棚距06M，高度不低于18M，根據巷道壓力情況可對巷道進行超前加固。10M范圍內打雙抬棚加固，1070M范圍內使用伸縮梁（液壓抬棚或點柱）進行超前加固。中付巷替棚采用30M（36M）型鋼配合25M單體柱單棚支護，為防止替棚梁受超前壓力影響出現下沉，確保懸移支架安全過巷，要求中付巷替棚長度保持50M，替棚以外范圍使用伸縮梁（液壓抬棚或點柱）加固。2、替棚后在巷道兩幫打好一梁三柱型鋼單體柱抬棚進行加固，抬棚要站成直線，抬棚支柱下穿好尼龍柱鞋，接頂不實處用木楔背緊背實，棚棚有力，手把及三用閥方向一致。3、當巷道高度超過25M時,替棚時棚梁要盡量下壓，高度保持20M，頂空部分用廢舊坑木或煤袋進行接頂，嚴防頂空。4、替棚范圍內巷道高度不低于18M，并預留07M寬的人行道，支柱初撐力50KN，以減小支柱鉆底量。5、型鋼嚴禁側向使用，變形或斷裂的型鋼要及時更換，超前支護段所有支柱必須使用防倒鏈進行連鎖加固，防止倒柱傷人。6、超前支護范圍內嚴禁堆放閑置設備及雜物。二、安全出口及端頭支護1、工作面上下安全出口均使用3架長28M懸移支架支護，支架必須超前于煤墻一排巷，安全出口規格長30M，寬08M，高不低于18M。2、工作面上下切巷推至一條直線后，工作面需進行調斜回采，上安全出口仍然使用28M懸移支架支護，要求機尾3架懸移支架超前工作面懸移支架一排巷回采推進（或將伸縮梁伸出向煤墻超前作一排巷，使用單體柱對伸縮梁進行加強支護，防止伸縮梁彎曲變形）；下安全出口隨工作面調斜回采安全出口逐漸延長，延長段及時使用單體柱型鋼對棚支護，支護長度達到15M20M后安裝一架懸移支架；上下安全出口規格同上。3、上下端十頭處分別使用兩對長44M型鋼配合單體柱對棚加固，每對棚8根柱。隨工作面推進交替邁步前移，邁步距離10M。三、支護材料的使用數量和存放管理上付巷距工作面3050M范圍內必須存放有充足的防冒支護材料，其中包括雙向柱20根，單體柱30根，坑木10根，椽子50根，小徑木50根，竹笆10捆，以備急用；日常所需支護材料隨用隨補，滿足工作面生產需要。所有支護材料必須存放在頂板完整、通風良好、無淋水的地方，統一規整，捆綁牢固，不能影響行人及運輸安全，并有材料管理牌，設專人管理。第四節礦壓觀測一、礦壓觀測內容東21041工作面為我礦東21采區最后一個正規回采工作面，回采過程中進行礦壓觀測對東21采區煤柱面的支護設計和頂板管理具有總要的參考價值。主要的觀測內容工作面支架下沉量變化情況，兩巷超前支護范圍內單體柱初撐力檢測及支護質量動態觀測。根據觀測結果對工作面頂板活動規律、來壓特征、工作面支架受力特點、超前支承壓力影響范圍和分布特點，頂板、煤層穩定性，工作面支護質量等進行定期分析，并進一步采取可行的頂板管理措施和加強支護的手段，保證安全回采。二、礦壓觀測方法施工隊每班安排專人對工作面單體柱初撐力進行不定時檢測并認真填寫記錄，礦主管部門隨時抽查單體柱初撐力情況，對于初撐力達不到要求的，必須立即對支柱進行多次注液，保證初撐力符合要求；另外由本隊工程技術人員負責整理初撐力及頂板觀測情況并認真填寫記錄，每月定期向生產技術科進行匯報。第四章生產系統第一節運輸一、運輸設備及運輸方式運煤設備及裝、轉載方式工作面采用爆破落煤或人工裝煤，落煤由工作面SGB630/150型刮板輸送機轉運到下付巷SZB730/75型轉載機，經下付巷兩部DSJ80型膠帶輸送機、東21運輸上山一部DSJ80膠帶輸送機、東21運輸下山三部DSJ80膠帶輸送機、21運輸下山四部DSJ80膠帶輸送機、15大巷三部DSJ80膠帶輸送機運送至主井煤倉，通過主井底箕斗提升至地面。輔助運輸設備及運輸方式工作面需用的設備、材料等使用上付巷安裝的一部無極繩絞車運輸二、推移刮板輸送機、拉轉載機推移工作面刮板輸送機1、在工作面刮板輸送機舍幫側每隔10M安裝一套液壓推溜器，工作面全部采通并將舍幫煤回收干凈，煤墻側清落出03M深度的槽溝，之后便可推移刮板輸送機。2、推移刮板輸送機要由上向下或由下向上進行，嚴禁由兩頭向中間或中間向兩頭推移。3、推移刮板輸送機最長彎曲距離12M，最大彎曲度不得超過25。拉轉載機1、將專用油缸固定在轉載機兩幫，使用鏈條進行連鎖并將鏈條另一頭固定在巷道兩幫牢固支架的棚腿上（固定鏈條的支架棚腿必須進行連鎖加固或打上牢固的戧柱，防止將支架損壞或將支架拉倒）。2、將專用油缸的活塞桿緩慢縮回拉動轉載機向前移動。三、運煤路線工作面東21041下付巷東21運輸上山東21運輸下山21運輸下山21煤倉15運輸大巷主井煤倉地面。四、運料路線平地料場副井底井底車場中央軌道下山上車場中央軌道下山中央軌道下山下車場150大巷東21軌道下山東21回風上山東21041上付巷工作面。第二節“一通三防”與安全監控一、工作面下車場、東21上山二聯巷和三聯巷分別安裝有兩組正反向風門，可自動連鎖關閉，風門質量完好、牢固，不漏風。二、風量計算1、按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算根據地質資料顯示，該面在回采過程中預計最大瓦斯絕對涌出量為35M3/MIN。Q100QK700M3/MIN式中Q工作面所需風量，M3/MIN；Q工作面瓦斯絕對涌出量，35M3/MIN；K工作面瓦斯涌出不均衡系數，取20。由此求得Q700M3/MIN2、按工作面溫度計算Q60VSK式中V工作面平均風速，15M/S；S工作面平均斷面，40M2；K放頂煤工作面長度調整系數，取10。由此求得Q360M3/MIN3、按工作面每班工作最多人數計算Q4N；式中N工作面最多工作人數，75人；由此求得Q300M3/MIN。4、按炸藥用量計算；Q25A式中A工作面一次爆破的最大炸藥用量，取24KG。由此求得Q60M3/MIN根據以上計算，工作面風量最大值為700M3/MIN，依據集團公司放頂煤工作面風量規定放頂煤工作面風量不低于700M3/MIN，為此確定該面風量為700M3/MIN可滿足生產要求，在回采過程中可根據工作面瓦斯涌出量變化情況及時對配風量進行增減。二、風速驗算1、按工作面最低風速驗算VMAXQ/60S1700/60493237M/SVMINQ/60S2700/60634184M/S式中；S1工作面最小斷面S2工作面最大斷面934802HK1KL663M2式中LK最小控頂距，28M；LM最大控頂距，36M；H工作面采高，22M；K有效斷面系數，取08。2、順槽風速VMAXQ/60S3700/6040292M/SVMINQ/60S4700/60120097M/S式中S3巷道最小允許斷面，40；S4巷道最大斷面，120。參照煤礦安全規程第101條的規定，025V40M/S，與計算結果相比較，符合規定要求，故確定工作面風量為700M3/MIN。三、通風路線副井井底車場中央軌道下山上車場中央軌道下山中央軌道下山下車場150大巷東21運輸下山東21運輸上山東21041下付巷工作面東21041上付巷（東21041中付巷）東21回風上山（東21軌道下山）21回風下山東風井地面。四、瓦斯防治瓦斯檢查（設點、次數）1、瓦斯檢查地點工作面、上隅角及上付巷回風流每班檢查3次并向調度室匯報，上中下付巷機電設備處、水倉及鉆場內等固定地點瓦斯每班至少檢查一次并向通風調度匯報。2、瓦斯檢查班報表必須有上班、本班、下班瓦斯檢查員簽字，檢查地點的瓦斯記錄。做到班報、牌報、日報三對照，不得空班、漏檢、假檢。3、工作面及其他作業地點風流中瓦斯濃度達到10時，必須停止用風鉆打眼；爆破地點附近20M內風流中瓦斯濃度達到10時，嚴禁爆破。工作面及其他作業地點風流中、電動機或其開關安設地點附近20M以內風流中的瓦斯濃度達到10時，必須停止工作，切斷電源，進行處理。4、工作面及其他巷道內，體積大于05M3的空間內積聚的瓦斯濃度達到20時，附近20M內必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進行處理。對因瓦斯濃度超出規定被切斷電源的電氣設備，必須在瓦斯濃度降到05以下時，方可通電開動。5、工作面風流中CO2濃度達到15時，必須停止工作，撤出人員，查明原因，制定措施，進行處理。6、工作面瓦斯濃度偏高時，采煤隊要加強工作面管理，嚴格正規循環作業，控制放煤口個數和放煤量，加強對煤層注水，堅持單口間歇移架作業等措施，防止瓦斯超限。瓦斯監測工作面安裝有四種安全監控設備，分別是1個瓦斯監測分站（S），1個瓦斯電閉鎖裝置，2個一氧化碳傳感器，5個甲烷傳感器（T1、T2、T3、T4、T5）。1、監測分站安裝在東21運輸上山，與地面瓦斯監測系統聯網；甲烷傳感器T1安裝在工作面上切口以外510M處甲烷傳感器T2和一氧化碳（CO）傳感器安裝在工作面上付巷回風口以里1015M處甲烷傳感器T3安裝在工作面上隅角，位置距工作面放頂線05M處，距巷頂不大于300MM，距巷幫不小于200MM；甲烷傳感器T4安裝在工作面中切口以外510M處甲烷傳感器T5和一氧化碳（CO）傳感器安裝在工作面中付巷回風口以里1015M處工作面上隅角位置懸掛一臺便攜式瓦斯檢測報警儀，另外班組長隨身攜帶一臺瓦斯檢測報警儀隨時監測風流中的瓦斯濃度。2、甲烷傳感器的報警濃度、斷電濃度、復電濃度報警濃度06；斷電濃度08；復電濃度06。3、斷電范圍工作面及上（中）付巷全部非本質安全型電氣設備。五、綜合防塵系統防塵管路1、供水系統向上中下付巷防塵設施及其他用水地點供水，如凈化水幕、運煤轉載點噴霧、隔爆水袋、沖塵、乳化泵站等。2、上中下付巷各敷設一趟直徑2寸供水管路，每隔50M裝一個三通閥門。防塵措施1、上中下付巷防塵利用供水管路向各用水點供水。2、上中下付巷距工作面不超過40M，按規定各安設兩道風流凈化水幕，要求噴霧設施要固定在金屬支架頂梁上，噴霧位置合理，噴霧閥件齊全，水幕應封閉全斷面，靈敏可靠，霧化效果好，使用正常，并能封閉全斷面。3、各轉載點均安設一道降塵裝置，做到開機時開水，停機時停水。4、上中下付巷供水管路每隔50M距離安設有閥門及三通，設專門人員定期沖刷積塵，上中下付巷距工作面50M范圍內每天沖刷一次，50M以外每7天沖刷一次，機尾附近班班沖洗，有積塵的地方及時進行沖洗，并做好沖塵記錄。5、工作面實現煤層注水，嚴格按照注水設計要求進行注水，保證注水效果和質量，確保煤層充分濕潤，粘結良好，從根源上控制煤塵產生量。6、工作面及上中下付巷所有作業人員一律佩帶防塵口罩進行個體防塵。7、每班對工作面支架進行灑水洗塵，每天清理各設備及電纜管線上的煤塵。六、防治火災措施該面煤層為不易自燃煤層，故井下發生煤層自燃的可能性不大，只可能發生外因火災。為此特制定如下防治火災措施1、嚴格杜絕火源，嚴禁攜帶煙火及點火用品入井。2、井下不得從事電氣焊作業，如果必須在井下進行電焊、氣焊等工作，每次必須制定安全措施，報礦長批準。3、工作面需爆破時，必須制定專項安全措施。4、防止電氣火花引起火災，機電設備選用合格的熔斷絲（片），電氣整定值要合適。正確使用好檢漏繼電器，在電流短路、過載或接地時能及時迅速切斷電源；杜絕電氣失爆現象的發生，嚴禁出現雞爪子、羊尾巴、明接頭；連接螺絲必須上緊并有防松措施，以免接觸電阻過大引起發熱著火。5、液壓泵站、膠帶輸送機機頭分別設置一個沙箱、兩個4公斤的干粉滅火器、2把消防锨、2個消防桶、6個以上的沙袋以備防滅火使用，沙箱容積不小于02M3。6、油桶存放在工作面下車場口處，附近嚴禁進行電氣焊作業，嚴禁放置開關；抽過油后，必須及時蓋上油桶蓋。7、用過的棉紗等易燃物品嚴禁隨意亂放，要集中收集，埋入煤柱側的底板中。8、上中下付巷每隔50M設一個三通及閥門，以備消防滅塵用。9、凡首先發現火災的人員都應采取措施快速、直接滅火，并立即報告礦調度室，說明事故發生地點、原因、性質、范圍等情況。10、凡發生電氣火災應先切斷電源再滅火。第三節排水一、設備選型該面水文地質條件簡單，正常涌水量為3M3/H，最大涌水量為10M3/H，因此在上付巷、中付巷和下付巷最低點施工有水倉（臨時水池），水倉規格深30M；水池規格長30M，寬15M,深12M，水倉（水池）內安裝有2臺37KW水泵（一臺一用），排水管路為直徑4寸鋼管，排水能力80M3/H，可滿足排水需要。二、排水路線工作面東21041下付巷東21運輸上山東21運輸下山東21環倉東21軌道下山150水平環倉中央軌道下山15水平環倉地面。三、日常排水管理1、必須配備專職排水人員及設備維修人員，經常檢查、維修排水設備及管路，確保正常設備運行完好；及時清理水溝及水倉內淤煤、雜物，確保水路暢通無阻，流水順利外排。2、要求排水人員必須配齊，切實負責責任，不允許工作中脫崗、漏崗，能夠滿足排水需要，有水既排，巷道低洼處不能出現積水。3、一旦發現工作面頂板淋水增大、底板鼓起或裂隙涌水等突水征兆時，應立即采取措施，進行處理，并迅速向礦調度室匯報。若不能處理，無法控制水勢時，立即組織現場人員，按照水災避災路線撤離危險區域至安全地點。圖41生產系統示意圖（附后）第四節供電一、供電簡述工作面所有用電全部由東21采區變電所供給，從東21采區變電所引出五條供電線路，分別引至上付巷、中付巷、下付巷各用電地點，滿足生產需要。其供電設備、電壓等級、電纜種類、電纜斷面，饋電開關額定值，安全系數“三大保護”都符合供電系統的安全要求。二、機電設備的安裝與驗收所有機電設備的安裝一律按照機電完好標準和鄭煤集團公司機電運輸管理制度匯編要求執行，特別是接線盒、按鈕等經常移動的設備堅決不能失爆，帶式輸送機要謹慎安裝，跑偏裝置隨機安裝，煙霧傳感器要始終靈敏可靠。機頭處必須配有滅火器，機頭前后20M使用不可燃性材料支護。各種機電設備必須經機電科驗收后，方可投運。三、供電方式1、根據設備布置圖和變電所位置，以及供電距離和設備負荷，我們將選擇以下供電方式，東21041上中下付巷均由東21采區變電所供電。2、負荷統計東21041上付巷SGB40T型刮板輸送機一部，電機40KW，無極繩絞車電機55KW，兩臺37KW水泵（一備一用），一部調度絞車電機25KW。因此，P上40553725157KW。東21041中付巷SGB150刮板輸送機機尾電機75KW，SGB40T型刮板輸送機一部，電機40KW。因此，P中7540115KW。東21041下付巷SGB150溜子機頭電機75KW，SZB730/752型轉載機一部，電機75KW，DSJ65皮帶兩部電機24080KW，皮帶張緊絞車電機75KW，乳化泵站電機2132264KW，一用一備。因此，下757540401321327575509KW。考慮到東21041下付巷負荷較大，為了使供電系統更加可靠，以及根據現場實際情況，下付巷分為三路電供電，一路供一部J皮帶電機和乳化液泵站電源，另一路供工作面溜子和轉載機，剩余一回路供其他負荷。P上157KWP下17575150KW；P下213240172KW；P下340KW；P中4075115KW；P總15715017240115634KW。四、干式變壓器選擇由公式SKXP/COS計算，KX04,COS06P總634KW代入公式S04634/06422KVA東21采區變電所兩臺KBSG500/6/069型干式變壓器，能滿足工作面要求。五、高壓電纜選擇按電纜長時允許工作電流大于長時工作電流來選擇電纜截面即IYIGIG為工作面長時工作電流，其中COS06,代入公式IGKXP/UECOS04634。3查取MYJV226KV350高壓電纜長時允許電流185A，大于4067A的長時允許工作電流，因此可選用MYJV226KV350高壓電纜。六、