资源描述
梁宝寺能源公司技术诊断报告
I综述部分
一、矿井概况
梁宝寺煤矿位于巨野煤田西北部,山东济宁嘉祥县境内,是巨野煤田先期开发建设的第一对现代化矿井, 矿井于2023年7月16日正式开工建设,2023年9月26日,经山东省煤炭工业局批准,实现联合试运转;井田东西宽约9km,南北长约11km,面积约95.27km2,矿井地质储量4.8亿吨,设计生产能力180万吨/年,核定生产能力300万吨/年。矿井开拓方式为立井多水平开 拓,设计第一生产开采水平为-708m水平,第二生产开采水平为-1020m水平,目前生产为第一水平;有主井、副井、风井三个井筒,采用中央并列抽出通风方式。3煤层平均厚度3.36m,是本井田的主采煤层。3上、3下合并后的厚煤层,重要分布于井田的东北部,合并区内煤层厚5.88m~10.23m,平均7.08m。该煤层属较稳定煤层,结构较简朴。煤层顶板多为泥岩、粉砂岩,个别地点为中、细砂岩。底板多为泥岩、粉砂岩,少数为炭质泥岩。煤种为气煤,是低灰、特低硫、特低磷、高发热量的优质动力用煤和炼焦配煤。
矿井的开采上、下限为+40m~-1200m,矿井规划设计十个采区,其中第一水平-708m水平划分为7个采区,东翼为一、三、七采区,西翼为二、四、六、八采区。采区开采顺序为:一采区、二采区、三采区、四采区、六采区、八采区、七采区。第二水平-708m水平划分为3个采区,分别为五采区、九采区、十采区。目前第一生产水平生产采区3个,有2个采煤工作面及7个掘进工作面。工作面采用走向长壁综采、综放开采。掘进工作面采用综掘为主。由于梁宝寺矿井村庄压煤极其严重,全矿井村庄压煤面积达94%,村庄搬迁滞后,矿井采用村下条带开采,条带开采宽度浅部80m、留120m煤柱,深部采宽100m、留120m。通过与与山东科技大学联合攻关,摸清了巨厚冲积层宽条带开采地表岩移规律和建筑物探伤变化规律,可以对地表建筑物不构成威胁,为梁宝寺村下条带开采提供了可靠的理论依据。目前我公司每个采区及工作面都按设计建立了地面岩移观测站,制订了严格的地面岩移观测制度,进行观测,通过观测分析,一、三、四采区条带采工作面下沉值大部分都在0.7m以下,个别地点下沉值在0.9m,地面建筑大都控制在Ⅰ级破坏之内,二采区条带采工作面原下沉也都在0.7m以下,地面村庄搬迁后,复采工作面最大下沉值达成2.0m,说明工作面地表已达成基本充足采动。
二、矿井及各专业核定能力情况
2023年8月由山东省煤炭技术服务有限公司对我公司进行生产能力核定,各系统核定能力情况如下:
主井提高系统核定能力332.3万t/a,副井提高系统核定能力357.3万吨,井下排水系统核定能力327.7万吨,供电系统核定能力441.3万吨,井下运送系统核定能力440万吨,采掘工作面核定能力305.1万吨,通风系统核定能力340万吨,地面生产系统核定能力372万吨,选煤厂核定生产能力348万吨。最终拟定矿井生产能力为300万t/a。
2023年9月山东省煤炭工业局以鲁煤规发字【2023】102号文《关于梁宝寺能源有限责任公司生产能力核定的批复》,核定生产能力为300万t/a。
三、生产经营计划完毕情况
我们认真贯彻贯彻集团公司2023年工作会议精神,结合我公司“用制度助推责任贯彻,靠政策引领效益提高”的管理理念,突出层级管控、责任贯彻,管理闭环,通过开展对标管理、“5F”融合、“双降双提双保”及“抓细节、消死角、提标准、保安全”等活动,保证了安全生产,较好的完毕了集团公司下达的各项生产经营指标。
(一)产量、进尺完毕情况
1.原煤产量
2023年集团公司下达的原煤产量计划为300万吨,1-8月份完毕200.04万吨,全年预计完毕300万吨。
2.精煤产量
2023年集团公司下达的精煤产量计划为157万吨,1-8月份完毕101.7万吨,全年预计完毕157万吨。
3.掘进总进尺
2023年集团公司下达的掘进总进尺计划为25000米,1-8月份完毕16770米,全年预计完毕25280米,超计划280米。
4.开拓进尺
开拓进尺年度计划为5000米,1-8月份完毕3328米,全年预计完毕5060米,超计划60米。
5.重点采区
重点采区年度计划为1800米,1-8月份完毕2380米,全年预计完毕2980米,超计划1180米。
(二)单产、单进及效率完毕情况
1.回采工作面单产
计划为139394吨/个/月,1-8月份完毕142602吨/个/月,全年预计完毕142681吨/个/月,超计划3287吨/个/月。
2.掘进工作面单进计划为176.4米/个/月,1-8月份完毕219.99米/个/月,全年预计完毕208.6米/个/月,超计划32.2米/个/月。
3.全员效率计划为4.6吨/工,1-8月份完毕4.763吨/工,全年预计完毕4.7吨/工,超计划0.1吨/工。
(三)电耗完毕情况
1.综合电耗
计划31.36度/吨,1~8月份完毕32.95度/吨,全年预计完毕31.33度/吨,比计划减少0.03度/吨。
2.原煤电耗
计划24.7度/吨,1~8月份完毕24.76度/吨,全年预计完毕24.66度/吨,比计划减少0.04度/吨。
(四)采区回采率及三量可采期完毕情况
1.采区回采率
年度计划为80%,1-8月份为90.8%,全年预计为90%,超计划10%。
2.开拓可采期
计划为3.2年,1-8月份3.24年,全年预计3.2023。
3.准备可采期
计划为12.8个月,1-8月份13.82个月,全年预计12.9个月。
4.回采可采期
计划为9个月,1-8月份为9.79个月,全年预计9.25个月。
(五)成本、利润完毕情况
1.单位完全成本
年度计划为446.02元/吨,1-8月份完毕312.06元/吨,全年预计312.94元/吨,比计划减少133.08元/吨。
2.利润
年度计划为49219万元,1-8月份完毕29429万元,全年预计47939万元,欠利1280万元。
四、存在的问题及建议
(一)采场地质条件差,安撤工作量较大,产能将逐步下降
二、三、四采区断层构造较发育,3210面过结核区与0~7m断层WF39及3m断层1条,3418面过3~5m断层3条、过0~14mDF124断层组,3308工作面过落差4m、6m断层2条,过断层期间,顶板破碎,对工作面回采影响较大,制约单产提高。
从采场接续看,2023年全年安撤工作面15次,工作面搬家次数多,初采、末采次数多,给生产带来较大影响。
三采区转入一采区生产后,形成一个综放面两个综采面生产的局面,加上二采区西翼工作面煤层较薄,矿井产能此后将逐步下降。
解决措施:过断层前技术上超前分析,提前切出剖面,加强过断层期间的技术指导;顶帮难于控制时及时注高分子材料进行加固;加强过断层期间的机电设备管理,保证设备正常运转。增长安撤力量,加大设备检查检修力度,保证安装质量。
(二)采掘互相影响,制约单进的提高,导致接续紧张
四采区3418工作面推采期间,3422皮顺距离3418工作面较近,300米影响范围内停止3422皮顺掘进一个多月,给3422工作面的接续导致一定影响。下一步随着工作面向里延深,届时根据防冲需要,也将出现采掘互相影响的情况。
解决措施:及时对采场进行调整,尽量减少采掘的互相影响,保证采场正常接续。
(三)矿井防冲任务重,占用采掘施工力量
由于防冲任务重,而防冲工区施工力量局限性,只能安排三个采煤区队、六个掘进区队协助进行矿井冲击地压防治工作,每个区队每班安排4-6人专门进行卸压孔施工,占用了生产区队部分施工力量,影响产量和进尺的完毕。
采用的措施:进一步充实防冲工区施工力量,加快后部巷道卸压孔的施工;积极开展采掘增产提效活动,保证矿井生产任务的完毕。
(四)深部地压大,巷道失修严重,扩修工作量大
由于矿井深部开采,地压大,导致巷道失修严重。3300西翼轨道、皮带及回风巷;3400轨道大巷;3200采区剩余条带工作面的联络巷及3200皮带回风上山,由于巷道服务时间长,变形明显,都需要进行扩修,以保证生产系统正常运转。此外每个工作面方出后,安装之前均要大规模扩修一遍。目前重要集中力量扩修3400轨道大巷,投入三个掘进头进行集中扩修、落底、翻铺路等工作,力争年终完毕西翼轨道大巷标准化整治,对四采区一条线进行美化亮化等工作。
解决措施:在保证采场接续的前提下,加大修复力量,优化巷道支护参数,保证矿井安全开采。
(五)村庄搬迁严重滞后,影响地面、井下安全
由于村庄搬迁滞后,随着条带开采面积逐年扩大,井下形成大量孤岛,给冲击地压防治带来隐患,地面导致村庄房屋斑裂、农田塌陷日趋严重,补偿费用逐年上升。并且地区水位浅,村庄、农田积水,群众的生产生活受到影响,协调难度加大。
解决措施:严格贯彻各项防冲措施,同时加大村庄搬迁工作力度,按照形象进度表,贯彻专人,克服一切困难,强力推动村庄搬迁工作,保证采场接续正常。同时加强地面巡查观测,建立地表岩移观测站,及时化解地企矛盾,给予农事补偿,及时治理塌陷区。
(六)六大自然灾害威胁严重,安全管理难度大
2023年随着采场不断向矿井深部延深,矿压大,受冲击倾向性越强,防治冲击地压需做大量的工作,以保证回采安全;孤岛开采带来的防灭火、防治水工程相应增长,安全隐患大;由于煤层分叉,煤层变薄、变厚及断层等影响,导致瓦斯涌出异常,瓦斯防治难度不断增大;矿井防灭火工作难度突现;矿井深部矿压显现明显,顶板管理难度不断加大。
解决措施:严格贯彻已制定的各项专项措施,保证矿井安全生产;与大中专院校合作,解决冲击地压、防治瓦斯、防灭火等灾害防治;加大隐患排查力度,加强安全评估和矿井重大危险源控制。
II分专业部分
一、采掘专业
1、矿井储量及分析
⑴储量分析
根据2023年3月3日山东省济宁市国土资源局审查通过的《梁宝寺煤矿资源储量年度报告(2023年)》为计算基础,梁宝寺能源公司2023年终矿井剩余保有资源储量47962.6万吨,其中
储 量:(111):10523.4万t
(122):7413.1万t
基础储量:(111b):14219.5万t
(122b):9884.1万t
资 源 量:(331):4591.6万t
(333):19267.4万t
累计查明资源储量50016.6万吨;
⑵“三个煤量”的拟定
根据《矿井储量管理规程》中“三量”计算办法采用分面记录的方法计算“三个煤量”,详见“三个煤量”一览表:
三个煤量情况表
开拓
煤量
(万吨)
可采期(年)
计算
基础
(万吨/年)
准备
煤量
(万吨)
可采期
(月)
计算
基础
(万吨/月)
回采
煤量
(万吨)
可采期(月)
计算
基础
(万吨/月)
2023
计划
960
3.2
300
320.0
12.8
25
207
9.0
23
2023
预计
972
3.24
300
345.5
13.82
25
225.2
9.79
23
2023
计划
960
3.2
300
320.0
12.8
25
207
9.0
23
村下压煤分析
⑴一采区张赵庄、方道沟、宋庄三个村庄压覆资源储量1334万吨,目前剩余条带储量为304万吨,搬迁后预计采出282.7万吨。
⑵二采区赵庄、邵楼、申庄、阎庄、黄河李、贺庄六个村庄压覆资源储量1825万吨,目前剩余条带储量为576万吨,搬迁后预计采出547.2万吨。
⑶三采区秦王、郝垓、高庄、张董、孙刘庄、北张六个村庄压覆资源储量3139万吨,目前剩余条带储量1255万吨,搬迁后预计采出1426.1万吨。
⑷四采区孙垓、曹垓、桑东、桑西、造纸厂、镇三中、晨光胶带厂七个村庄压覆资源储量3298万吨,目前剩余条带储量1069万吨,搬迁后预计采出838.4万吨。
⑸八采区资源储量1722.4万吨,上部压煤村庄为后靳庄、韦庄、大靳庄、前靳庄和方官屯。方官屯下压煤重要是16煤、17煤,16煤资源储量为129万吨,17煤资源储量112万吨。大靳庄、后靳庄村压覆资源储量185万吨。搬迁后预计多采出64万吨。
2、开拓布局
一号井目前动用四个采区,分别是一采区、二采区、三采区和四采区,其中一采区正在扩修,为后期掘进剩余条带做准备,二采区有一个采煤工作面和两个掘进头生产,三采区有两个备用采煤工作面,四采区有一个采煤工作面和两个掘进头,另有三个开拓头掘进。生产系统安全可靠。
3、生产接续
采煤接续
梁宝寺矿现有两个采煤区队生产,采一在3200采区生产,采二区在3400采区生产,3300采区作为备用采区,3100采区作为开拓采区。其中3200采区为孤岛回收采区,3400采区为条带开采采区。采场接续合理。
综采一队:
3201外综采面2023.10.012023.10.31
3201外综采面2023.11.012023.11.30
3201外综采面2023.12.012023.12.31
综采二队:
3418综放面2023.10.012023.10.14(过4m断层)
3418综放面2023.10.152023.10.26
3418综放面2023.10.272023.11.21(过0-5m断层)
3418综放面2023.11.222023.12.31
掘进接续
巷道名称
巷道
类型
支护
方式
断面
(m)
设计
长度(m)
月度计划(m)
施工起至日期
备注
综掘一区①3600回风下山
开拓
锚喷
4.6×3.5
2340
80
至20231231
巷道扩修
综掘一区②-708北翼皮带大巷
开拓
锚喷
4.6×3.5
2350
120
20231001至20231031
综掘一区②-708北翼联络巷
开拓
锚喷
4.6×3.5
600
180
20231101至20231231
综掘二区①3214皮带顺槽
回采
锚喷
4.6×3.5
982
180
20231001至20231231
综掘二区②3210改造切眼
回采
锚网
4.6×3.5
110
110
20231001至20231031
综掘二区②3210轨道顺槽
回采
锚喷
4.6×3.5
1300
200
20231101至202312.31
巷道扩修,回撤设备
综掘三区①3422轨道顺槽
回采
锚网
4.6×3.5
2250
180
20231001至20231231
综掘三区②3412外切眼
回采
锚网
4.6×3.5
110
110
20231001至20231031
综掘三区②-708北翼皮带喷浆
回采
锚网
4.6×3.5
2350
200
20231101至20231130
巷道喷浆
综掘三区②3422皮带顺槽
回采
锚网
4.6×3.5
2280
180
20231201至20231231
掘进一区①3200西翼轨道大巷
开拓
锚喷
4.4×3.6
1620
50
20231001至20231231
掘进一区②-708西翼轨道大巷
开拓
锚喷
4.4×3.8
2100
60
20231001至20231031
巷道扩修
掘进一区②-708西翼皮带大巷
开拓
锚喷
4.4×3.2
750
60
20231101至20231130
巷道扩修
掘进二区①-708西翼并联进风巷
开拓
锚喷
4.6×3.9
240
50
20231001至20231231
掘进二区②-708西翼轨道大巷
开拓
锚喷
4.4×3.8
1100
60
20231001至20231231
巷道扩修
掘进三区①3100轨道上山及联络巷
开拓
锚喷
4.0×3.6
1300
60
20231001至20231231
巷道扩修
掘进三区②3100皮带上山及联络巷
开拓
锚喷
4.0×3.0
1500
60
20231001至20231231
巷道扩修
4、矿井及采区设计
梁宝寺矿井由中煤国际工程集团南京设计院进行设计,原煤炭工业部及山东省煤炭工业局对设计及设计变更进行了审批。
采区设计由矿方组织设计人员进行设计,按审批流程报肥矿集团进行审批,审批手续齐全完备。目前通过集团公司审批的采区设计涉及《3100采区设计》,《3300采区设计》,《3400采区设计》,《3600采区设计》,《3800采区设计》。
采区均按条带开采进行设计,其中,3100采区和3200采区均按采80米留120米设计,3300采区、3400采区、3600采区按采100米留120米设计,3800采区按采60米留80米设计。一些受断层影响的块段留宽进行了适当调整。
设计支护以锚网索(喷)为主,其中,全岩开拓巷道支护方式为锚喷,全煤开拓巷道支护方式为锚网索喷浆,回采巷道支护方式为锚网索联合支护。
矿井现布置2个回采工作面,为二采区的3201外综采工作面,四采区的3418综放工作面,备用工作面为三采区的3312中综放工作面。3个回采工作面均采用走向长壁后退式采煤法,所有冒落法管理顶板。
3201外工作面:3201外工作面位于3200采区上部,以南为3201综采工作面、以北为3202综采工作面,该两个工作面已回采完毕,致使3201外工作面形成孤岛工作面。3201外工作面,走向长918m,倾斜长140m,平均煤厚2.73m,采高2.8m,可采储量47.3万吨。
3418综放工作面是西翼3400采区第六个3煤层综采放顶煤工作面。该面走向长2113m,倾斜长100m,采高3m,平均煤厚6.35m,可采储量185.4万吨。
5、生产工艺
采用综合机械化采煤工艺。根据各采区的煤层厚度情况,其中3200采区采用一次采全高综采工艺,3400采区采用综采放顶煤工艺。可以适应本公司的产量与生产规定。
6、顶底板控制
顶底板岩性
(1)、煤层顶板岩性
煤层顶板稳定性重要取决于岩性、抗压强度、硬度、地质构造及节理裂隙发育限度、层厚、胶结类型、层理等因素,不同区域其决定因素不同,除地质构造外重要取决于岩性和抗压强度。
3(3上)煤层顶板多为泥岩、粉砂岩岩组,部分块段为中、细砂岩组。其抗压强度值,测井计算为25.8~58.2MPa,岩样测试为17.6~67.4MPa,变化较大,平均值偏低,岩石的完整限度差(RQD值8~46),故多为较稳定至不稳定顶板。
(2)、煤层底板岩性
3煤底板岩性重要为泥岩、粉砂岩岩组,仅局部块段为中、细砂岩岩组,其抗压强度值,测井计算为13.3~42.9MPa,岩样测试结果为37.79~75.4MPa,数值偏低,岩石的完整限度较差(RQD值16.5~58),所以3煤底板应为较稳定~不稳定底板。
控顶方式
采用综采(综放)液压支架所有支护法控制顶板,采煤割煤后及时移架支护顶板。
超前支护方式
采用单体液压支柱配合π型钢进行支护。孤岛工作面超前支护距离不低于150m,条带工作面超前支护距离不低于100m, π型钢间距均为0.8m,巷道特殊超高地段采用打顶垛的方式进行支护。
端头支护
各回采工作面上下端头各采用三个端头架配合单体支柱及π钢支护。
矿压观测
对采煤、掘进工作面,公共巷道进行全面矿压观测。采煤工作面重要观测采煤工作面初压、周压情况,工作面支架工作阻力情况,工作面端面顶板破碎度,轨皮顺超前范围内顶、帮表面位移情况,后部巷道离层情况;掘进工作面、公共巷道及特殊区域重要观测顶帮变形规律,采动影响情况。通过现场观测,分析压力分布情况,为顶底板控制提供压力显现资料。
通过观测矿压测点变形量,分析支架圆图自记仪压力曲线,观测支架工作阻力情况,运用顶板动态仪观测顶板下沉情况,结合应力在线、微震系统以及现场初压观测,综合分析采煤工作面初压、周压来压情况,进行预测预报;通过观测矿压观测点,观测现场顶板下沉,底板鼓起、顶帮断锚杆、锚索,网开裂情况,分析两顺槽超前范围顶帮变形规律,运用顶板离层仪及观测矿压测点对后部巷道离层情况进行观测,对停采回撤期间及停采后周边巷道变形情况进行观测。
通过观测矿压观测点及结合现场顶板下沉,底板鼓起、顶帮断锚杆、锚索,网开裂情况,分析顶帮变形规律,运用顶板离层仪及矿压测点观测对后部巷道离层情况进行观测。
根据现场情况对公共巷道及特殊区域进行重点观测,设立矿压观测点。
矿压观测存在问题
①矿井地质构造复杂,上覆岩层运动规律研究分析难度大。
②矿井较深,压力大,受采动影响巷道变形量较大,新支护方式选择,减少巷道变形量,目前存在困难。
③矿压理论原理与现场实际结合存在差距。
冲击地压防治
⑴我公司受冲击地压灾害威胁储量情况
根据2023年6月10日煤科总院北京开采研究所对3305工作面的煤样测定数据,鉴定我公司3煤层属于3类,为强冲击倾向性煤层;顶板属于2类,为弱冲击倾向性岩层;底板属于3类,属强冲击倾向性岩层。因此我矿目前回采或掘进的三层煤炭储量均受冲击地压灾害威胁。
⑵冲击地压防治情况
综合运用多种手段,规范防冲监测
①工作面回采前,聘请北京科技大学专家对各工作面进行冲击危险性评价及防治技术研究,划定冲击危险区。根据评价内容及时编制各工作面防冲设计,经集团公司组织专家评估后,根据防冲设计的相关规定编制防冲措施,经总工程师审批合格后,严格按照措施进行现场贯彻,并不断修改完善。
②公司配备有地应力在线及微震监测设备,分别安设在井下各回采、待采及停采半年内的工作面,始终超前工作面300m进行24小时不间断监测,出现预警立即进行现场限时解危。两顺槽根据划定冲击危险性区域定期进行煤粉检测(工作面处在高度危险区、见方区域前后20m及初压期间;地应力在线监测8m应力计应力值超过9MPa、14m应力计应力值超过11MPa并有连续上升趋势时;工作面300m范围内煤炮频繁发生、出现连续断锚杆锚索、两帮或顶底板移近量大等动力现象时)。出现煤粉值超标,立即组织人员通过施工卸压孔、放卸压炮或高压注水进行解危。
③工作面回撤期间及特殊地点(断层、褶曲、相变区、硐室群等)定期进行煤粉检测。
④掘进工作面迎头无论当班有无进尺,只要有施工人员,迎头必须进行煤粉检测(孔深16m),退后迎头5m两帮进行煤粉检测(孔深11m)。
⑤掘进巷道及采煤工作面两顺槽适时进行电磁辐射监测;应力集中区域安设了单孔应力计,进行重点监测。
⑥综合运用巷道表面位移观测、顶底板动态仪、圆图自记仪等手段定期对巷道及工作面进行矿压观测,对顶底板、两帮移近量忽然增大的地段及时段施工煤粉孔进行检测;建立了地面岩移观测网络,定期对各采空区进行地面沉降观测,根据观测结果及时分析研究制定专项防冲措施。
加强卸压力度,特殊地点反复卸压
①采煤工作面始终超前300m施工卸压孔卸压。施工间距按照冲击危险性评价制定:高度危险区间距1m,中度危险区间距2m,一般危险区及非危险区间距3m;孔径不小于φ110 mm;受残余构造应力及硐群应力综合影响的特殊地点施工φ150mm大直径卸压钻孔。对坚硬不易垮落顶板,实行断顶解决;
②始终超前工作面100m进行高压预注水,在工作面轨道顺槽及皮带顺槽自切眼10-100m处进行长钻孔静压注水,软化煤层。
③掘进巷道全煤段所有施工卸压孔卸压(间距不大于3m,孔径不小于φ110mm,孔深不小于18m);特殊地点(孤岛煤柱、煤岩交界处、特殊构造、应力集中区)加密或反复卸压;对煤粉超标及地应力在线预警地段及时施工大直径卸压孔卸压;掘进迎头及帮部必要时采用放炮卸压;
④排查所有留底煤巷道,所有施工断底孔进行多次卸压,并及时注水、封孔;
加强顶板支护及个体防护
①回采工作面两顺槽超前支护距离不少于100m,孤岛开采的回采工作面两顺槽超前支护距离不少于150m。对排查的高应力区域实行封闭管理;冲击危险区严格执行“防冲限员禁入制度”。
②划定的工作面冲击危险区及巷道交叉门口处人员严禁随意逗留。
③工作面两巷300m范围内严禁存放闲杂物料,所有备用设备生根固定。
④工作面300m范围锚杆盘、锚索盘所有用10#铁丝捆绑。
⑤超前工作面300m位置两巷安设封闭铁门,悬挂警示牌;生产期间除岗位司机外两巷不得有人,且必须佩戴防护用品。
⑶重大隐患排查治理情况
3201下工作面由于条件特殊(不规则孤岛且构造发育),冲击危险性强,列为省内煤矿安全生产A级隐患,鉴于此,公司高度重视该工作面的防冲管理工作,严格按照专家评估意见进行防冲措施的现场贯彻,保证了工作面的安全生产,采用的措施重要涉及以下几个方面:
强监测
该工作面综合运用煤粉、地应力在线、微震、巷道矿压观测、岩移观测等多种手段进行监测,并互相验证。
①超前工作面20-80m轨、皮顺定期进行煤粉监测,出现超标立即施工大直径卸压孔或进行放炮卸压。
②工作面安设微震及应力在线监测系统,满足超前工作面300m监测规定,出现预警立即解危。
③现场保证两部完好的防冲钻机,以便及时解危,同时准备好炮杆,必要时进行放炮卸压。定期对工作面防冲监测设备检查维护,保证设备运营正常。
④加强对巷道的矿压观测,对出现巷道变形量加大的地段进行煤粉监测,并由防冲专业及时组织现场会审。
⑤天天巡查两顺槽超前300m卸压孔塌孔现象,出现连续五个以上塌孔,立即加密施工卸压孔。
强卸压
①两巷施工的卸压孔始终保持超前工作面300m,严格按照危险区划分施工。
②在工作面两顺槽自切眼10~100m处进行长钻孔静压注水,软化煤体。
③对于不易垮落的坚硬顶板采用断顶措施,防止上覆岩层忽然来压导致冲击。
④对两巷留底煤区域反复施工底板卸压孔,进行二次断底。
强支护
①工作面超前支护始终保持150m,轨道顺槽使用悬浮式单体支柱进行支护,皮带顺槽单体支柱使用拉杆形成整体框架结构加强支护。
②工作面选用ZZ6200/17/38型支架,加强支护,保证支架初撑力。
③定期巡查两巷断锚杆、锚索现象,发现后及时补打。
(4)强防护
①两巷超前300m设立封闭门,工作面生产期间,工作面外300m范围内轨道顺槽、皮带顺槽人员不得进入。
②工作面泵站列车超前工作面300m,自工作面煤壁向外150m范围内,严禁存放刚性材料,正在使用的设备所有生根固定,巷道支护锚杆、锚索必须采用放崩措施。
③采煤机推采至两端头20组支架割煤时,轨皮两巷300m范围内除必须的岗位司机、支架工外不得有人,岗位司机、支架工所在的位置要保证巷道断面、支护可靠,并佩戴好个体防护用品(防护服及防护头盔),安监员锁闭铁门。
⑷存在的重要问题
①开拓布局受到条带式开采的影响,短时间内难以调整。
②缺少冲击地压防治机理的深层次探究,不能针对不同的应力场条件形成针对性、有效性的预测及防治方案。
③矿井较深,地质构造复杂,压力大,受采动影响巷道变形量较大,压力分布规律研究困难。
④对于建立全矿井范围的震动场及应力场缺少宏观的整体概念,特别针对我公司特殊的开拓布局和条带布置方式;对条带工作面大埋深强冲击类型上覆岩层移动规律及防冲击对策研究不够。
7、设备配套
掘进工作面设备配备表
岩巷普掘
设备名称
型号
台数
备注
耙装机
P60B
1
凿岩机
YT28
4
锚杆机
MQT-130
4
风煤钻
ZQS-50/1.6S
2
湿式喷浆机
CP-5
1
局部通风机
FBD5.6/2×15
2
除尘风机
1
煤巷综掘
设备名称
型号
台数
备注
掘进机
EBJ-150
1
转载机
JZP-100A
1
胶带输送机
DSJ80
2
锚杆机
MQT-130
4
风煤钻
ZQS-50/1.6S
2
凿岩机
YT28
4
备用
调度绞车
JD25
4
无极绳绞车
SQ-80/75B
1
局部通风机
FBD5.6/2×30
2
除尘风机
1
风动水泵
FWQB
4
回采工作面的设备配套能满足工作面的支护运送规定,设备配套合理。
3201外综采工作面
(1)、采煤机:1部
选用MGTY400/930-3.3D型双滚筒电牵引采煤机一部。重要技术参数:
截 深:800mm
采 高:2200mm~3500mm
牵引速度:0~7.7~12.8m/min
总装机功率:930kw
额定电压:3300V
总 重 量:52.535t
截割速度:3.1m/min
滚筒直径:1800mm
(2)、基本液压支架:91组
型 号:ZZ6200/17/38型支架 91组
支撑高度:1700mm-3800mm
工作阻力:6200KN
移架步距:800mm
伸缩前梁伸缩量:800mm
支护强度:0.8-0.86MPa
初 撑 力:5036-5274KN
操纵方式:本架操作
(3)、端头支架:6组
型 号:ZZG6800/23/35型支架
支撑高度:2300mm-3500mm
工作阻力:6800KN
移架步距:800mm
伸缩前梁伸缩量:800mm
支护强度: 0.95MPa
初 撑 力:5036-5274KN
操纵方式:本架操作
(4)、运送设备
①、工作面刮板输送机:1部
型 号:SZG800/800型中双链刮板输送机
链 速:1.31m/s
电机功率:2×400kw
中部槽尺寸:1500mm×800mm×310mm
运送能力:1500t/h
电 压:1140V
②、转载机:1部
型 号:SZZ800/250型中双链转载机
链 速:1.54m/s
电机功率:250kw
运送能力:1800t/h
电 压:1140V
长 度:40m
③、破碎机:1部
型 号:PLM2023型
电 压:1140V
破碎能力:1800t/h
电机功率:160kw
④、顺槽皮带机:1部
型 号:DSJ-1000/1000/3×250
带 宽:1.0m
带 速:3.15m/s
机功率:250kw×3
运送能力:1000t/h
电 压:1140V
3418工作面
(1)、采煤机:1部
选用MGTY400/930-3.3D型双滚筒电牵引采煤机一部。重要技术参数:
截 深:800mm
采 高:2200~3500mm
牵引速度:0~7.7~12.8m/min
总装机功率:930KW
额定电压:3300V
总 重 量:52.535t
截割速度:3.1m/min
滚筒直径:1800mm
(2)、基本支架:63架
型 号 :ZF10000/19/36D
支 撑 高 度 :1.9~3.6 m
初 撑 力 :7756KN
工 作 阻 力 :10000KN
支 护 强 度 :1.37~1.42 MPa
(3)、端头支架:6架
型 号 :ZFG10000/22/34D
支 撑 高 度 :2.2~3.4 m
初 撑 力 :7756KN
工 作 阻 力 :10000KN
支 护 强 度 :1.23~1.24MPa
(4)、运送设备
①、工作面刮板运送机:2部
型 号:SGZ800/800型中双链刮板输送机
链 速:1.31m/s
电机功率:2×400KW
中部槽尺寸:1500×800×310mm
运送能力:1500t/h
电 压:1140V
②、转载机:1部
型 号:SZZ800/250型中双链转载机
链 速:1.54m/s
电机功率:250KW
运送能力:1800t/h
电 压:1140V
长 度:45m
③、破碎机:1部
型 号:PLM2023型
电 压:1140V
破碎能力:1800t/h
电机功率:160KW
④、顺槽皮带机:2部
第一部 型 号:DSJ-120/150/3×250
带 宽:1.2m
带 速:3.15m/s
电机功率:250KW×3
运送能力:1500t/h
电 压:1140V
第二部 型 号:DSJ-120/150/3×250
带 宽:1.2m
带 速:3.15m/s
电机功率:250KW×3
运送能力:1500t/h
电 压:1140V
8、资源回收
综采工作面回收率达成97%,综放工作面回收率达成85%。工作面现开采的都是三层煤,不存在层位控制问题。工作面出现断层等地质构造,我们根据工作面两巷揭露断层落差、在工作面的延伸情况,通过做剖面认真进行综合分析研究,拟定是否过断层还是过断层。综采工作面一般落差小于3~5m的断层平推硬过,综放工作面小于8~9m的断层平推硬过。在过断层期间,工作面双向合理顺坡,尽量减少撇顶底煤。对于落差较大的断层我们采用对工作面进行改造,尽量减少煤炭损失量。
9、生产系统
工作面回采之前,我们对通风系统、运送系统、排水系统、供电系统、防尘系统等生产系统都按照设计规定在回采工作面进行贯彻,工作面在回采之前必须通过矿及集团公司验收合格后,方准投入生产。
各回采工作面各生产系统安全合理可靠。
10、煤质管理
⑴工作面回采过程中严格控制采高,综采(放)工作面过断层段ZF8600/19/36型支架必须减少采高至不大于2.7m,其余支架不大于2.6m;综放开采无断层时,工作面采高不得低于3.0m。严禁随意破底及留底煤,杜绝矸石混入。
⑵当采煤机碰到断层等地质构造时,应采用减少采高(采高2.7±0.1m)等措施最大限度地减少破底量和破顶量。
⑶工作面遇断层及煤层分叉变化区,根据工作面现场情况,适当破顶或破底,上下盘倾向顺坡平缓,顺坡角度不得小于8°,尽量减少断层面上下盘高低差。
⑷顶板破碎及片帮严重时,提前拉超前架,并使用伸缩梁维护顶板,护帮板护好帮,严格控制顶板漏顶。
⑸严格控制毛煤水分,所有转载点喷雾和设备冷却水要及时开停,淋水和流水不得进入煤流。
11、生产组织
各回采工作面实行专职工种责任制,综合工种分段作业和跟机作业相结合的劳动组织形式,工作面每班有1名区队盯班干部协调指挥生产,3名工长负责组织安全生产,配有质量验收员、采煤机司机、支架工、端头支护工、维修工、三机工等相关工种的操作人员若干名,全队合计93人。
劳动组织表
班次
工种
生产三班
检修班
生产一班
生产二班
合计
工长
3
3
3
3
12
质量验收员
1
1
1
3
采煤机司机
2
2
2
2
8
刮板输送机司机
1
1
1
1
4
转载机司机
1
1
1
1
4
皮带机司机
2
2
2
2
8
支架工
4
4
4
4
16
电工
1
1
1
1
4
泵站工
1
1
1
1
4
油质管理员
1
1
1
3
端头维护工
6
6
6
18
单体液压支柱管理员
1
1
1
3
管理干部
1
4
1
6
合计
25
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