采煤工作面設計規(guī)范

采煤工作面設計標準一、范圍1、 本標準規(guī)定了采煤工作面設計的程序、依據(jù)、技術內容、設計說明書編寫的格式。2、 本標準適用于綜采工作面、綜采放頂煤工作面、水采工作面的設計。二、 設計程序1、 采煤工作面設計由礦生產技術部門按采煤工作面銜接安排，確定工作面設計或工程設計負責人。2、 由礦總工程師組織有關科〔部〕室，根據(jù)采區(qū)設計研究確定采煤工作面設計的具體原那么。3、 設計負責人根據(jù)設計指令下達設計通知單，通知有關單位提供相關根底資料或者通知各專業(yè)根據(jù)相關根底資料進展專業(yè)設計。4、 設計負責人或者各專業(yè)根據(jù)確定的設計原那么及收集的相關資料進展采煤工作面設計。5、 編制采煤工作面設計說明書。6、 由礦總工程師組織有關單位負責人對采煤工作面設計進展審查。經修改通過后報送長治公司進展審核備案。三、 設計依據(jù)1、 長治公司批準的采區(qū)設計。2、 礦總工程師批準的掘進地質說明書。3、 采面位置、范圍，井上、下關系及四鄰采面的地質情況。包括煤層賦存情況、水文地質、瓦斯及二氧化碳等有害氣體賦存情況與涌出特征，煤層爆炸傾向，煤層自燃發(fā)火傾向及分類情況。4、 采面內煤層頂?shù)装鍘r性特征、巖移特點及上、下煤層間及夾矸關系；鄰近工作面同一煤層的礦壓觀測資料。5、 鄰近工作面及邊界小窯采空區(qū)、積水情況資料。6、 編制內容必須符合？礦產資源法？、？礦山平安法？、？煤礦平安規(guī)程？、?煤炭工業(yè)礦井設計標準？、？煤炭工業(yè)小型礦井設計標準？等國家有關平安生產的法律法規(guī)、技術標準和標準的要求。7、 采煤工作面設計的編制必須以經集團、公司和政府有關部門批準的設計文件〔礦井設計、礦井改擴建立計、水平延深設計、區(qū)域設計等〕和經審批的采區(qū)地質說明書為依據(jù)。四、工作面設計內容1、 工作面所處位置及編號，所采煤層位置〔編號〕，巷道布置、巷道斷面，支護形式及支護材料的選擇計算，掘進設備。2、 工作面幾何尺寸、位置、邊界、煤柱，鄰近工作面開采情況，采動對地面的影響預測及采取的相應措施，工作面儲量計算及回采率。3、 采煤方法、生產工藝、頂板管理、設備選型、生產能力及其確定的依據(jù)、可采期及工作制度。4、 根據(jù)煤層賦存條件、頂?shù)装鍘r性和礦壓資料，確定液壓支架選型設計和頂板管理方法。5、 通風、運輸、供電、注漿、供排水、綜合防塵、煤層注水、防滅火、瓦斯抽放、鉆場鉆孔、防治水、通訊照明和監(jiān)測監(jiān)控等系統(tǒng)的設施選型、布置和能力配套的設計，并附各種系統(tǒng)圖及相關圖紙。6、綜合防塵、防火、防瓦斯、煤塵爆炸的隔爆設施、措施及灌漿系統(tǒng)確實定。7、防治瓦斯、煤層突出、火災、透水及其它危險現(xiàn)象的平安技術措施。8、 采煤工作面主要技術經濟指標。9、 六大系統(tǒng)〔監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、壓風自救系統(tǒng)、供水施教系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡系統(tǒng)、緊急避險系統(tǒng)包括避難硐室和救生艙〕設計。五、采煤工作面設計說明書的編制設計說明書包括封面、會審簽字表、會審記錄表、章節(jié)目錄、章節(jié)內容及附圖。概述1、 工作面的井上下位置及對地表的影響、蓋山厚度和四鄰關系、主要大巷的關系。2、 工作面周圍開采狀況。3、 工作面所采煤層及開采順序。4、 該工作面方案接替時間及安裝時間。5、 該工作面采用何種方式開采〔加綜采、綜放、高檔普采、地采〕走向長壁、傾向長壁。6、 其它特殊說明〔加小煤礦采空區(qū)及廢I日巷道、硐室等〕第一章工作面概況第一節(jié)工作面情況1、煤層、水平、采區(qū)、工作面名稱，工作面標高；2、地面位置，地面標高；3、 描述回采對地面的影響情況；4、 井下位置及四鄰采掘情況；5、 工作面幾何尺寸：走向長、傾向長、面積；第二節(jié)煤層情況1、 煤層總厚：工作面范圍內煤層的最大、最小、平均厚度及變化情況；2、 煤層產狀：描述工作面范圍內煤層的走向、傾向、傾角、及變化情況。3、 描述煤層的穩(wěn)定性、構造〔夾砰1層理、節(jié)理、硬度等情況，以及對回采的影響。4、 描述煤層的可采指數(shù)、變異系數(shù)；5、 對煤的特性進展描述。第三節(jié)煤質情況描述煤種及煤質的各種指標。第四節(jié)煤層頂?shù)装迩闆r1、 煤層頂板〔偽頂、直接頂、老頂：描述煤層頂板的巖性、硬度、物理力學性質、層理、節(jié)理、厚度、頂板分類等情況及其變化情況。2、 煤層底板：〔直接底、老底〕：描述煤層底板的巖性、硬度、物理力學性質、節(jié)理、層理、厚度、底版分類、底板情況及其變化情況。3、 繪制工作面綜合柱狀圖，能夠直接反映出煤層構造、厚度、夾砰和直接底、老底以及不低于8倍采高的煤層頂板巖性、厚度、間距等。第五節(jié)地質構造情況1、斷層：描述對回采有影響的斷層產狀，在工作面的具體位置及其對回采影響的具體程度。2、 褶曲：描述對回采有影響的褶皺產狀，在工作面的具體位置及對回采的影響程度。3、 其他因素：描述陷落柱、火成巖、沖刷帶等其他因素對回采的影響程度。4、 按比例繪制工作面的運輸巷、回風巷、開切眼的布置圖。第六節(jié)水文地質情況1、 含水層的分析：描述對回采有影響的含水層厚度、涌水量、涌水形式、補給關系及對回采的影響情況。2、 其他水源的分析：描述老空水、地表水、注漿水、鉆孔和構造水等情況及對回采程度的影響。3、 為防止?jié)⑸?、潰泥、透水事故等，開采急傾斜煤層、特厚煤層時，還應對開采后的上部垮落層的情況進展預計、描述。4、 工作面的涌水量：描述采煤工作面的最大與最小涌水量及正常涌水量。第七節(jié)其它地質情況1、 礦井瓦斯等級；2、 工作面瓦斯情況；3、 煤塵爆炸指數(shù)；4、 煤層開采后煤的自燃發(fā)火期及煤層自燃分類；5、 地溫、地壓情況。第八節(jié)儲量計算及效勞年限1、 計算的地質儲量，根據(jù)規(guī)定的采出率計算可采儲量；2、 應用以下的公式之一進展工作面效勞年限的計算：〔1〕工作面的效勞年限=可采推進長度/設計的月推進長度;〔2〕工作面的效勞年限=可采儲量/設計月產量；3、 工作面儲量表〔包括工作面長度、可采長度、回采面積、采高、容重、地質儲量、可采儲量、回采率〕。4、 工作面傾斜、可采走向長度及可采推進長度、采高及其確定依據(jù)。第二章巷道布置第一節(jié)采區(qū)巷道布置采區(qū)軌道巷、膠帶巷、回風巷布置方式及其布置的位置、設施情況，與礦井大巷如何形成的生產系統(tǒng)。第二節(jié)工作面巷道布置1、 工作面巷道布置的原那么及依據(jù)，與鄰近采空區(qū)煤柱情況；斷面規(guī)格、支護形式、長度、掘進方式及其主要用途、掘進設備。設計工程量及支護材料的選擇計算和支護材料消耗情況。2、 切眼布置形式、長度、斷面規(guī)格及支護要求。3、 溜煤眼個數(shù)及設置原那么及用途，溜煤眼位置及與運輸巷道相互關系。4、 聯(lián)絡巷個數(shù)、布置原那么及用途，并說明聯(lián)絡巷的主要技術特征。5、 其它硐室規(guī)格、位置及用途。6、 開采急傾斜煤層時，需要對區(qū)段平巷、溜煤眼、行人眼、運料眼以及聯(lián)絡平巷等巷道的斷面、支護方式、位置、用途進展描述。7、 采用水力采煤時，應對多水力運輸石門、回風石門、回采垛的尺寸、快段巷道〔采煤頭、溜煤道〕以及煤水硐室的布置進展描述。8、 高瓦斯、煤與瓦斯突出的條件下采用排放瓦斯的專用巷道、抽放瓦斯的專用巷道，需要對排放瓦斯尾巷、抽放瓦斯尾巷專用巷道進展描述。9、 按比例繪制工作面及巷道布置的平、剖面圖，能夠反映出井上下的對照情況，構造情況，工作面周邊的巷道、工程情況。10、 制定“巷道斷面特征表”。第三章采煤方法及生產工藝第一節(jié)采煤方法根據(jù)煤層賦存情況及地質條件確定工作面的采煤方法。第二節(jié)生產工藝1、 描述生產工藝。2、 描述采高、循環(huán)進度等。3、 描述落、裝、運煤、頂板控制方式。4、 采用放頂煤工藝，應對采放比、放煤步距、放煤方式、端頭頂煤回收方式、初次放〔頂〕煤及收頂?shù)姆彭敼に嚨葍热葸M展描述。5、 采用分層開采工藝的，應確定分層厚度等內容。6、 采用上下面同時回采〔對拉、順拉〕工藝的、應明確上下面的位置關系和錯距。7、 采用柔性掩護支架開采急傾斜煤層時，需明確：〔1〕支架的角度構造、組成、寬度，支架墊層數(shù)和厚度，點柱等；〔2〕工作面平安出口及兩巷的管理要求；〔3〕擴巷方法、擴巷支護要求；〔4〕支架的安裝和管理要求(點柱的之設角度、排列方式和支護密度)；回柱放頂?shù)木唧w規(guī)定；支架下放的方式和要求;落煤方式和架內爆破規(guī)定；架外?煤方式；支架的撤除方式；收做。8、 采用倒臺階方式開采急傾斜煤層時，需要對各臺階長度、相互之間的錯距等做出明確規(guī)定。9、 采用水力采煤應注意以下幾點：〔1〕明確落煤方式〔開式、閉式、半閉式〕；〔2〕根據(jù)煤層頂板的穩(wěn)定程度選擇落垛方式及煤垛參數(shù)；〔3〕根據(jù)煤的硬度選擇合理的水壓；〔4〕明確水槍的安設位置、安設要求、水壓要求等內容以及水槍的撤出方式、線路等。10、 采煤機制煤，應表達采煤機的進刀方式、進刀長度、進刀深度、制煤方式、牽弓1方式、牽弓1速度、繪制進刀方式示意圖。11、 采用爆破落煤的應做到以下要求：〔1〕進展地眼布置設計。描述地眼布置的具體要求，繪制地眼布置三視圖〔正、平、剖〕；〔2〕應填寫爆破說明書。包括工作面的采高、打眼范圍，每個循環(huán)地眼的名稱、編號、個數(shù)、位置、深度、角度，實用炸藥、雷管品種，裝藥量、裝藥方式、封泥長度、水地泥個數(shù)、連線方法、起爆順序、地眼總長度、循環(huán)用藥、雷管量等內容。12、 描述采煤工作面III藝流程，簡要說明從準備、采、運、支、回到整理流程。必要時繪制工藝流程圖。13、用以下公式進展工作面正規(guī)循環(huán)生產能力的計算：W=LSHRC式中：W—工作面正規(guī)循環(huán)生產能力，噸；L一工作面長度，米；S一工作面循環(huán)進尺，米；H—I作面設計采高，米；R一煤的實體密度，噸/立方米C—I作面采出率，％。第三節(jié)頂板管理一、I作面頂板控制方式〔1〕確定工作面回采時頂板控制方式。描述控制方法、控制距離、放頂要求、支柱支設要求、傘檐規(guī)定、鋪網要求、護頂方式及要求等?！?〕確定工作面正?；夭蓵r特殊支護形式。描述密集支柱、抬棚、戧柱〔棚〕、從柱、木垛、貼幫支柱的支設及臨時支護、擋矸等要求?！?〕確定各工序之間平行作業(yè)的順序和平安距離，回柱放頂?shù)姆椒ǎ彭攨^(qū)內支柱〔架〕、特殊支護等的回撤方式。〔4〕描述頂?shù)装遄兓?、地質構、應力集中區(qū)等特殊地段以及其他因素時的頂板控制方法和要求?！?〕采用水砂充填或矸石充填控制頂板時，需要明確充填的工藝要求、材料來源、材質要求、I序銜接等內容?！?〕采用放頂煤工藝或采煤工作面傾角較大時，需要描述增加支架〔柱〕穩(wěn)定性、防止倒架〔柱〕的方式?！?〕采用水采工藝時，需要描述護槍方式和撤退路線的維護；傾角超過15°時還要描述采空區(qū)擋矸點柱的支設方式?！?〕采用人工頂板分層開采工藝時，需要描述造假頂方式、要求、材料以及在回采中防止頂板冒漏的方法等內容?！?〕采用強制放頂工藝的，應進展人工強制放頂設計?！?0〕采用放頂煤工藝需要對頂煤進展弱化的，應描述頂煤弱化的措施?！?1〕如果工作面有偽頂、復合頂板時，應確定其控制方式。1、 支架的布置和間距說明并附圖2、 最大、最小控頂距和放頂步距3、 支架規(guī)格質量要求二、運輸順槽、回風順槽及端頭頂板控制1、 描述工作面運輸巷、回風巷超前支護的方式、距離。2、 描述端頭支護方式、支護質量要求，以及與其他工序之間的銜接關系。3、 描述平安出口的幾何尺寸等。4、 確定各類支護材料的正常使用數(shù)量、規(guī)格、確定各類備用支護材料的數(shù)量、規(guī)格、存放地點、管理方法。5、 繪制工作面開切眼、運輸巷、回風巷及端頭支護示意圖〔平面、剖面圖〕,反映出工作面、超前、端頭支護和工作面運輸巷、回風巷正常支護等情況。第四節(jié)煤質管理嚴格按照長治公司及礦下發(fā)的關于加強煤質管理方面的文件精神進展煤質管理工作，并做好以下各項工作：工作面過斷層時，要制定專項措施，確保煤質符合有關要求；加強對雜物的管理，嚴禁棉紗、鐵機、木版、皮帶等各種雜物進入煤流，采煤機制到兩端頭前必須提前清理干凈雜物；對工作面涌水量較大時，采取綜合措施，確保煤流水分不超限；工作面過斷層時要嚴格控制采高，盡量減少出矸量；及時移架、護幫，杜絕面前漏矸、冒頂。第四章工作面設備選型與設備布置第一節(jié)工作面設備選型及技術特征1、液壓支架選型原那么：綜采工作面選擇的液壓支架架型，必須與工作面直接頂?shù)念悇e、老頂?shù)募墑e、底板巖石的擠壓強度適應，與工作面生產工藝特點相適應，與工作面采高及通風要求相適應。選型依據(jù)：采區(qū)、工作面地質說明書，必須將所選工作面的煤層、頂?shù)装寮安蓞^(qū)、工作面的地質條件全面查清、探明。驗算工作阻力、支護強度、底版比壓，確定支架類型：〔1〕工作阻力驗算P=NxHxFxZxQx9.8式中：P-要求的支架工作阻力，kN；N-采高的倍數(shù)，一般取6-8,這里取8；H-I作面采高，m；F-支架的支護面積，m2；Z-煤層頂板巖石容重，t/m3；Q-動載系數(shù)，1.3?！?〕支護強度驗算P=8xZxHx9.8x10-3O式中：P—要求的支架I作阻力，kN；H一工作面采高，m；Z一煤層頂板巖石容重，t/m3?！?〕支架底板比壓驗算〔4〕支架類型支架類型主要分為三類：掩護式、支撐掩護式、支撐式。2、 液壓支架〔單體液壓支柱〕、端頭支架、過渡支架技術特征;3、 采煤機技術特征；4、 I作面運輸機〔綜放I作面包括后運輸機〕技術特征；5、 順槽轉載機〔綜放I作面包括破碎機〕技術特征；6、 順槽膠帶運輸機技術特征；7、 乳化液泵站技術特征；8、 噴霧泵站技術特征。9、超前支護支架技術特征。第二節(jié)設備布置1、 液壓支架〔單體液壓支柱〕布置方式及數(shù)量、支護長度及配合布置尺寸〔單體液壓支柱間排距、兀梁的配合尺寸，端頭及兩巷超前支護長度、間排距及要求〕。2、 工作面運輸機鋪設總長度及配合尺寸。3、 運輸巷內設備布置、設備型號、數(shù)量及運輸長度和設備安裝要求。4、 軌道巷設備布置、設備型號及設備主要技術參數(shù)。5、 供電站及設備列車布置。第五章工作面生產系統(tǒng)第一節(jié)運輸系統(tǒng)1、 煤炭運輸系統(tǒng)。2、 輔助運輸系統(tǒng)。進架〔梁、柱1出架〔梁、柱〕和材料運輸及設備、人員運輸路線、設施及運輸能力。第二節(jié)供水系統(tǒng)供水設備、管路及設施選擇和布置，描述供水路線。繪制供水系統(tǒng)圖。第三節(jié)排水系統(tǒng)根據(jù)地質條件，預計工作面正常涌水量和最大涌水量，排水設備、管路及設施選擇和布置，描述排水路線。設計工作面小水倉及排水溝。繪制排水系統(tǒng)圖。第六章工作面一通三防第一節(jié)通風系統(tǒng)1、風量計算原那么及風量確定；2、通風路線，包括工作面進、回風路線;3、主要的通風設施；第二節(jié)防治瓦斯1、 瓦斯檢查。明確瓦斯檢查有關規(guī)定，描述與工作面有直接關系的瓦斯檢查地點的設置、每班檢查次數(shù)，檢查、匯報簽字規(guī)定，以及瓦斯超限處理、撤入、回復生產的規(guī)定內容。2、 明確瓦斯監(jiān)測的有關規(guī)定，描述與工作面有直接關系的瓦斯監(jiān)測設備安置地點、斷電瓦斯?jié)舛?、復電瓦斯?jié)舛取嚯姺秶?、以及瓦斯報警和恢復生產的規(guī)定內容。3、 瓦斯監(jiān)測。描述監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)，瓦斯、一氧化碳、風速、溫度等傳感器的安裝位置及數(shù)量。4、 描述瓦斯抽放系統(tǒng)，鉆場、鉆孔參數(shù)確實定，采取的抽放形式、設備，抽放系統(tǒng)路線圖。第三節(jié)防治自燃發(fā)火1、 描述回采期間綜合的滅火方式〔注漿、注氮、阻化劑、凝膠、均壓〕并確定相關參數(shù)和工藝。2、 確定檢測系統(tǒng)，描述檢測儀器的安裝、傳感器的安設地點、檢測要求、自燃發(fā)火期的標志氣體、預報制度、以及超限氣體撤入等內容。3、 明確特殊期間的防滅火要求，包括工作面臨近完畢、停頓正常生產，以及其他意外情況下的防滅火規(guī)定及措施。第四節(jié)綜合防塵確定綜合防塵系統(tǒng)，描述防塵供水管路系統(tǒng)，除塵方式，隔絕瓦斯、煤塵爆炸方式等內容。1、 明確除塵供水系統(tǒng)，包括除塵管路系統(tǒng)設置、供水參數(shù)、除塵設施設置位置等內容。2、 明確除塵方式，包括工作面范圍內各類除塵方式〔煤塵注水、采煤機內外噴霧、支架間噴霧、轉載點噴霧、濕式打眼、裝煤灑水、個體防護、工作面運輸巷、回風巷凈化水霧和沖刷工作面運輸巷和回風巷等方式〕。3、 明確隔絕瓦斯、煤塵爆炸方式、包括隔爆設施安設、水量、管理要求。第五節(jié)一通三防系統(tǒng)相關圖紙繪制通風系統(tǒng)圖、瓦斯抽放圖、綜合防塵圖、注漿系統(tǒng)圖、注氮系統(tǒng)圖、消防管路圖、平安檢測監(jiān)控系統(tǒng)布置圖，有的可以合并繪制或單獨繪制。第七章工作面供電設計第一節(jié)工作面供電系統(tǒng)設計1、 選擇供電方式、電壓等級、電器設備、計算電力負荷。2、 進展電纜選型計算和電器保護整定計算等。3、 繪制供電系統(tǒng)示意圖。明確供、用電設備情況，電纜種類、長度、截面和“三大保護'’等情況。第二節(jié)通訊、照明系統(tǒng)1、 描述工作面與地面調度室及井下車場、變電所、硐室等要害場所直接聯(lián)系的通信設施、位置。2、 描述工作面、轉載點等主要場所的照明系統(tǒng)設置情況。繪制通信照明系統(tǒng)圖。第八章勞動組織及主要技術經濟指標第一節(jié)勞動組織1、 描述作業(yè)方式。根據(jù)工藝流程和勞動組織，合理安排各個工序、盡量做到平行作業(yè)、提高工時利用率。2、 描述勞動組織作業(yè)，說明勞動力配備情況，編制勞動組織表。第二節(jié)作業(yè)循環(huán)繪制正規(guī)作業(yè)循環(huán)圖。第三節(jié)主要技術經濟指標填寫經濟指標表，應明確相關的平安、生產、經濟指標。第九章礦壓觀測1、 確定礦壓觀測內容。應包括日常支柱〔架〕支護質量動態(tài)監(jiān)測、巷