工作面采煤工艺设计

目 录

第一章 概述 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章

地质概况

可采储量及可采期 巷道布臵与生产系统 采煤工艺 生产技术管理

采煤方法图的设计与绘制 安全技术措施 设计总结

第一章 概述

一、采煤工作面位臵及开采范围

0110工作面位于该矿第二水平,该工作面上以-2000m煤层底板等高线的保护煤柱线为界,下以-380m的煤层底板等高线的停采线为界。左以0110工作面的运输斜巷为界，右以0110工作面的运输斜巷为界。

二、采煤工作面与相邻煤层及相邻已采采区的关系 相邻采区对本采区无影响。 三、采煤工作面与地面相对位臵关系

地面无须保护物。

第二章 地质概况

一、煤层的赋存情况

0110工作面走向为东西走向。工作面的长度为200m，工作面推进长度1232m。煤层倾角80左右。煤厚约8.5m。煤质中硬，煤的容重为1.3m3/t。

二、围岩的性质对采煤的影响

无伪顶。直接顶为6.0m厚的细沙岩（I)类,基本顶为10.0m厚的砾岩(II)类。煤层底板为石灰岩。邻近采区对本采区无影响。 三、地质构造及水文地质情况

0110工作面无断层断层。采区的正常涌水量为150m3/h。 四、瓦斯、煤尘和自燃发火期

采区瓦斯相对涌出量为16m3/t。煤尘具有爆炸性。自燃发火期为6个月。

第三章 可采储量及可采期

一、可采储量的计算公式

Z=S⨯l⨯M⨯R⨯K=1232⨯200⨯8.5⨯1.3⨯93%=253

式中 Z—工作面的可采储量,万t; S—工作面的倾斜长度,m; L—工作面的长度,m; M—煤层厚度,m; R—煤的实体密度,m3/t; K—工作面的采出率,%。

二、可采期的计算公式

T=

ZA

=253/271=0.93

式中 T—可采期,a;

A—工作面年生产能力,Mt。

第四章 巷道布臵与生产系统

第一节 巷道布臵概述

在靠进井田境界保护煤柱线处沿煤层的倾向在煤层中掘进第一带区的运输斜巷，在距第一带区的中心线左侧100m处在煤层中沿煤层的倾向掘进第一带区的轨道斜巷。两条斜巷掘至-200m保护煤柱线处在煤层中沿走向掘一条平巷使两条斜巷相通，该巷道称作开切眼。待各巷道检查合格后可安装采煤设备进行采煤工作。 同时做好下一带区的准备工作。

将采区车场布臵在-380m的停采线下部的煤层底板岩石中。材料车场一端与水平集中运输大巷相通，另一端与绞车房相通。在绞车房的尽头打一条绞车房回风平巷与带区集中回风平巷相通，用绞车房回风。采区煤仓一端与水平运输大巷相通，另一端与带区水平集中平巷相通。进风行人斜巷一端与水平运输大巷相通，另一端与带区集中运输平巷相通。

第二节 生产系统

一、运煤系统（附图Ⅰ）

采煤工作面→运输斜巷→带区集中运输平巷→采区煤仓。 二、运料系统

水平集中运输大巷→采区下部材料才车场→行人进风斜巷→甩车场→带区集中轨道平巷→轨道斜巷→工作面。

三、通风系统

水平轨道大巷→进风行人斜巷→带区轨道平巷→带区轨道斜巷→工作面→带区运输斜巷→带区运输平巷→水平运输大巷。

附图Ⅰ：

水平集中运输大巷水平集回风大巷带区集中运输平巷带区集中回风平巷运输斜巷工作面回风斜巷甩车场回风斜巷煤仓进风行人斜巷材料车场

第五章 采煤系统

第一节 采煤工艺的选择

0110工作面的煤层厚度为8.5米,煤层倾角80。地质构造比较简单，直接顶为6.0米厚的细沙岩（Ⅰ）类，基本顶为10.0米砾岩（Ⅱ）类，选用综合机械化采煤。

第二节 采煤工艺

一、“三机”的选择

选用YFJ2200-16/24型液压支架,支撑高度1.6-2.4米，适用煤层倾角

进刀方式与正常割煤:采用工作面端部斜切进刀割三角煤方式。采煤机从工作面的端头刮板输送机的弯曲段开始斜切进刀,直到滚筒完全切如煤壁。调节前后滚筒的位臵后向工作面的端头运行,进行割三角煤,割完三角煤后调节前后滚筒的位臵，恢复刚进入煤壁时前后滚筒的位臵，运行到滚筒完全进入煤壁处进正常割煤,进刀过程完毕。此时采煤机沿工作面进行正常割煤,割到另一端头一刀割完。在另一端头用同样的方法进刀。往返一次割两刀。

装煤：在采煤割煤的过程中利用安装在采煤机滚筒上的螺旋叶片自动装煤，撒落的浮煤在推移刮板输送机时利用刮板输送机前面安装的铲煤板自动清理浮煤。

运煤：工作面所采的煤通过刮板输送机运到运输斜巷的转载机上，由转载机转载到运输斜巷的带式输送机上。由带式输送机输送到运输斜巷端头处的转载机上，转载到带区集中运输平巷的带式输送机上，在由带式输送机运到采区煤仓。

支护：综采工作面的破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理是主要的工序，采用YFJ2200-16/24支撑掩护式型液压支架及时支护。即先拉支架后在移动刮板输送机，支架每次移动的步距等于滚筒截深。这种支护方式液压支架下部空间大，有利于行人、通风和运料等。

采空区的处理：采用全部垮落发处理才空区。及时的做好采空区

处理工作，防止采空区的有害气体及矸石涌向工作面影响正常生产工作。

第六章 生产技术管理

一、循环方式

工作面采用单循环方式,每次的循环进度为0.6米，即煤壁向前推进0.6米，工作面每昼夜完成6个循环。 二、作业形式

工作面采用“两采一准”的作业形式,工作面每昼夜安排两个班生产一个班准备。 三、工序安排

综采工作面的主要工序是破煤、装煤、运煤、支护和采空区的处理。用双滚筒采煤机进行破煤,与此同时利用采煤机滚筒上的螺旋叶片进行自动装煤利用支架上的液压千斤顶推移支架到煤壁,在采煤机10-15米后推刮板输送机至煤壁,利用刮板输送机上的铲煤板进行自动清理浮煤。其他的辅助工序围绕这主要工序的进行，保证主要工序顺利进行。 四、劳动组织和人员配

六、经济技术指标

第七章 采煤方法图的设计与绘制

一、采煤工作面的平剖面图（附图Ⅱ）

采煤工作面的平剖面图包括采煤工作面长、液压支架、采煤机、超前支护等内容，采煤工作面的剖面、最大控顶距剖面图、最小控顶距剖面图。

附图Ⅱ：

三、综采采工作面作业循环图（附图Ⅲ）

第八章 安全技术措施

第一节 一般规定

1、坚持“安全第一、预防为主”的方针，坚持做到“不安全不生、措施不落实不生产、隐患不排除不生产”。

2、所有上岗的人员必须遵守《煤矿安全规程》、《煤矿安全技术操作规程》和本工作面的《作业规程》，严格各项规章制度，严禁违章作业违章指挥。

3、所有工人必须持证上岗，严格执行岗位责任制和现场交接班制度。设备的检查制度和质量验收制度及事故分析制度。 4、工作面的回采工程质量和顶板管理要严格按照煤矿《生产矿井质量标准化》的各项要求做到动态达标、做到安全生产、文明生产。

5、所有的上岗人员必须学习本规程，学习后人人进行签字、并进行考试，考试不合格者不得上岗。

6、进入带式输送机非行人巷作业人员必须走人行过桥，严禁跨越带式输送机。

7、工作面在开采过程中严格执行“手拉手”的交接班制度,班与班之间由班干部跟班上岗，统一指挥生产。

8、本《作业规程》要求队长组织员工及技术人员向全队职工贯彻学习，考试合格后方可进入工作面作业。

9、队长组织全队职工按照《作业规程》的要求进行生产。 10、全队干部及工人要严格按照三大规程的规定制度，熟悉本工作面得避灾路线，不断的提高工程质量的管理提高职工的自保能力。

11、加强综采工作面的设备管理，要按照设备的完全标准进行设备的维护和检修并做好记录，使设备处于完好的状态。

12、进入工作面得工人在支架的人行道上按行走，严禁在带式输送机上行走。

13、作业人员在带式输送机上进行作业时必须拉开闭锁，并通知输送机机头处的司机。

14、进入作业床上场所的工作人员都应先观察工作面周围的环境之后再进行作业，以确保作业的安全。

15、维护人员必须佩带防护用品作业。

16、井下的所有设备都必须符合《煤矿安全规程》的有管规定。 17、所有工人都必须严格执行该工作面的作业规程，服从指 18、坚持现场的交接班制度，各岗位的种、验收员必须现场交接班，交代工作面设备运行状况及工作面周围的情况。

第二节 顶板

一、 初次来压及周期来压的预防 1、由技术科及时的观测顶板的压力状况提前做好防护工作，及时有效的进行顶板的维护。

2、支架的支撑力和泵站的压力必须达到规定的要求。 3、加强机电设备的管理，提高采煤机的开机率加快工作面的进度。

4、确保超前支护的数量和质量。

5、机道内严禁人员的进入，若需人进入作业时必须闭锁停机之后由安检员确认安全后才允许工人进入作业。 二、移架与顶板控制

1、工作面采用及时支护，采煤机滚筒割完煤后利用液压支架上的液压千斤顶拉动液压支架到煤壁，距采煤机10-15m开始推移刮板输送机到煤壁。

2、工作面严格执行追机作业制度，采用掩护支持式液压支架及时支护顶板。

3、当顶板破碎时随着采煤机割煤之后进及时的对顶板进行处理及时支护。

4、顶板破碎压力大时，要先维护顶板后在进行移架。 5、若顶板破碎并有冒顶和空洞时，应立即进行处理之后，然后进行割煤。

6、工作面运输斜巷和回风斜巷的动压区要做好护顶帮得工作，防止顶板掉渣、扩大影响范围。

7、工作面在推进的过程中要进行超前支护，大约20-30m用45U型钢加密，巷道中线的上方紧贴着U型钢放长钢梁，并用支柱顶在长钢梁下。

8、工作面在开工之前要备好工作时所需的材料，两巷后部的采空区要及时的进行处理，支护所需的材料要配备齐全，否则不得开工生产。

9、贴帮45U型钢和顶长钢梁的支柱要之在地板岩石上，柱底要平稳、严禁顶在浮煤上。

10、工作面在不同的阶段要及时的调整采高，适应煤层的变化情况。

11、工作面放顶时必须要加强对顶、板的观测，煤壁及两巷的观察，安排人员对矿压的观测，准确的预测来压步距，提前对支架进行加固。

12、处理片帮和冒顶时，必须坚持迅速快捷、缩小范围、自外向里、循序渐进，场要有负责人统一指挥，分工明确、协调作业并有专人观测退路是否畅通、物料充足、工具齐全。 13、处理顶板问题，严禁空顶作业。

14、碰到损坏或失效的支柱，必须立即恢复或更换

15、移动输送机机头或机尾，需拆除附近的临时支柱，必须做好临时支护。

16、所有人必须服从统一指挥，处理顶板时必须制定专项安全技术措施。

第三节 防水

1、在工作面运输斜巷和回风斜巷的低洼处，淋水地带要按要 做出水泵窝，有关部门根据观测数据进行排水工作。

2、注意采煤工作面推进过程中，工作面的淋水、滴水的变化情况，当涌出量增大时，要及时向矿调度室报告，组织好排水工作。

3、设专人定时排水和维护水泵及排水管路，保证排水顺利。

4、工作面停产检修前要将工作面运输斜巷和回风斜巷的积水排净，关闭工作面运输斜巷和回风斜巷的供水阀门。

5、当工作面得涌水增大，出现透水征兆时，所有人员要保持冷静，按照避灾线路迅速撤离灾区，并及时向矿调度室报告情况。

6、工作面透水前，一般有如下征兆：

(1)煤壁发潮、发暗，如挖去一层还是发潮，说明附近有积水；

(2)煤壁挂汗、空气变冷出现水雾；

(3)巷道压力增大，淋水增加、底板鼓起有渗水；

(4)出现压力水流、水色发混、水的酸度增大、有臭味。

(5)工作面温度降低，空气中有水雾产生:

(6)有水叫声、如嘶嘶或空洞泄水声

(7)有硫化氢、二氧化碳或瓦斯气体异常涌出

(8)煤壁出现“挂红”，有臭鸡蛋气味。

7、做好观测工作，收集水文地质资料；井下探访水，设臵防水墙和防水阀门及保护煤柱。

第四节 “ 一通三防”与安全监测

一、通风

1、工作面必须按照规定保证风量、风量不足或者工作面大温度过高时，立即停止作业。

2、用好管好一切的通风设施，严禁人为的损坏通风设备。如有损坏及时报主管部门进行修理。

3、指定专人看管风门，人员和车辆通过后要及时关闭风门。

4、加强巷道的维修及工作面动压出的管理，保证断面满足最大风速的需要。

5、工作面主要的进回斜巷之间的联络中，必须砌永久性风墙，需要用联络巷的必须在其中设两道连锁的正反向风门。

6、工作面必须和采区构独立的通风系统，以保证正常的通风。

7、采空区必须及时的封闭，同时处理好与采空区相同的回风与运输斜巷，保证采空区的有害气体不涌向作面。

8、不应再倾斜巷道中设风门，如果需要设风门要派专人进行看

管，防止矿车撞坏风门，并制定相关的措施。

控制风流的风门、风窗和风墙必须安全可靠。

9、工作面正常生产后通风部门要根据实际的瓦斯涌出量重新核定风量，作到以风生产，严禁超 风井下生产。

10、严格执行瓦斯和其他有害气体的管理措施，严禁有害气体超限作业。

11、工作面要保证正常的通风，工作面实际风速不得超过5米每秒，保证工作面得实际风量。

12、保持正常通风为井下工作人员提供一个良好的工作环境，冲淡和排除井下有害气体，提供适宜的温度、湿度及良好的工作面环境。

二、放灭火

1、消除一切外因火源，机电设备包机到人、责任到人，杜绝一切电器失爆。

2、在采煤工作面的机头、机尾、泵站，带式输送机的机头、机尾处必须存放一定数量的河沙、灭火器，河沙要干燥，灭火器必须要保持完好不过期。

3、工作面的运输斜巷与回风斜巷处的电器开关必须上架，与煤壁之间要用隔绝材料进行隔绝。禁止电器设备周围存放可燃物。

4、工作面的运输斜巷和回风斜巷所需存放具有可燃性的材料时，应在安全距离以外。

5、加强设备的维护与保养，及时的添加于、更换润滑油，防止机电设备的摩擦生热。机电、减速器处要经常清理浮煤，保证良好的散热环境。

6、井下得所有人员必须熟练的掌握灭火器的使用该方法，达到正确、熟练、快速的使用。

7、当发生火灾时，现场所有的人员要保持冷静，正确的判断火势的大小和范围，采取有效的灭火方法，控制火势、扑灭火源。若无法扑灭和控制火势时，要立即组织人员按避灾路线快速、有序的撤离火区，并及时的向矿调度室报告，说明火势的范围。

8、当发生电器设备着火时，必须先切断电源之后再进行灭火。在未切断电源的情况下，只能用不导电的灭火器材进行灭火。

9、灭火时要应遵循由边沿向火源中心的原则，灭火人员要站在进风侧进行灭火。

10、用水灭火时，要有足够的水源，水流应从火区的外沿向中心喷射，禁止直接用水喷向火源的中心，防止产生水煤气爆炸、蒸汽伤人及气体的中毒。

11、灭火期间必须要有专人负责对瓦斯、一氧化碳及其他有害

气体浓度的监测，采取可靠的措施防止瓦斯、煤尘爆炸及有害气体的中毒事件的发生。

12、工作面必须保持沿底板方向进行推进，不留底煤，同时采空区的浮煤必须清理干净。

13、工作面必须要有注浆措施，对采空区随采随注，在注浆的过程中必须严格按有关规定进行。

14、严禁用可燃材料搭建临时操作间、休息间。

15、严禁在井下用灯泡取暖。

16、井下使用过的润滑油、棉纱、布头和纸等必须存放在盖严实的铁桶内；用过废弃的由专人进行定期的送到地面集中处理，严禁在井下乱放。

三、瓦斯防止

1、工作面必须安装瓦斯自动检测断电报警装臵，每天定期进行检测，保证正常使用，能准确的检测周围环境中的瓦斯浓度。

2、班组长以上干部上下井时必须携带瓦斯检测仪，随时随地的检测瓦斯的浓度，如发现局部超限时要及时的进行处理。

3、如井的人员必须携带自救器，并熟练的掌握使用方法。

4、上断头放顶时上隅角要及时的充填严实，比不过悬挂挡风帘。

5、瓦斯探头的位臵必须符合要求，冲尘时不要把水撒到探头上。

6、任何人不经允许不得乱动机设备的保护装臵，瓦斯断电仪。更不的把探头埋住或堵塞，如果发现进行严肃处理。

7、当回风流中的瓦斯浓度超过1%或以上时，必须定制作业。切断电源，撤出人员进行处理。在浓度正长之后，经有关的负责人批准后方可进行生产。

8、工作面得所有人员之间必须加强学习，掌握瓦斯的管理、顶板的控制采空区管理的有关知识，提高自身的防范能力。

9、严禁损坏瓦斯仪及与瓦斯检测有关方面的专用线路。

四、防尘

1、煤在运输环节的防尘措施：工作面输送机的及个转载机的机头和机尾处安装喷雾降尘措施。破碎机的内、外喷雾降尘装臵都能进行正常的工作，喷雾应与流方反向进行。

2、水雾防尘措施：在工作面的运输斜巷和回风斜巷之间安装两到水雾墙进行降尘，防止煤尘的扩散。在各个转载设备处也安装喷雾装臵进行降尘，实现同步降尘，使工作面得粉尘浓度达到《煤矿安全规程》的有关规定。

3、通风降尘：加强通风，把没有被水雾所降的煤尘及时的排到井外。

第五节 运输

1、工作面的所有绞车都实行挂牌制度，检修班电工负责电器设备部分的检查与维护；绞车工负责绞车和阻车器进行检查与维护，并做好记录，达不到标准不使用。

2、绞车司机在工作之前应首先观察好绞车房及绞车上的各部分工作机构是否存在安全隐患，确保无误后才能进行正开始工作。

3、绞车司机、挂钩工必须严格按照要求进行岗位责任制作业，提、松车前应与挂工进行信号来联系，得到回应后方可进行作业。

4、严格执行“人行车不行，车行人不行”的作业制度，严禁放空车。

5、如果巷道要进行维护时，由安全技术人员负责在距施工的安全线以外出设臵防护措施，挂牌说明巷道不能通行的原因，并派专人负责警戒。

6、绞车的钢丝绳跑偏时，严禁一人前往单独处理。

7、挂钩工要正确的使用阻车器等各种防护措施，在挂好勾头的连锁、正确的使用保险绳以发出启动信号。挂钩工必须打好阻车器，车停稳后进行工作，实际操作必须符合有关规定。

8、斜巷中间停车卸料时必须等车停稳之后同时用木头之在车轮的后方，防止车往后滑动之后再进行作业。同时要与轿车司机有可

靠的联络方式。

9、卸料时号令必须一致，防止挤手、砸脚，单人搬重物时看 好脚下的环境。

10、行人不准跨越运行中的钢丝绳，如工作需要跨越时一定要等车停稳后，同时在挂钩工的同意下才可以跨越。

11、所有的绞车必须执行“停车停电”的制度，司机离开岗位时必须停电。

12、装运大型备件时必须用钢丝绳固定好之后才可以运输，否则不得松车。

13、严禁超挂、超载、超宽运送设备。

14、运输提升、装载物体时必须在支护好的地点进行作业。

15、绞车司机必须持证上岗，无证严禁上岗。

16、使用吊链跨越顶板进行作业时必须要用跟班干部进行统一指挥，确保安全。

17、绞车开动后所有的人员都应躲到钢丝绳波及的范围以外，以免钢丝绳摆动伤人。

18、严禁绞车司机在操作的过程中边开车边拨钢丝绳。

19、严禁超数量挂车，停车后要安好阻车器，其他的运输要严格的按照矿上的运输规定执行。

第六节 机电

一、总则

1、所有的机电工种都必须经过培训，考试合格后才能进行上岗。严格的执行《煤矿技术操作规程》，并按矿上的有关规定进行机电设备的保养与维护。

2、检修或处理事故时，要避开危险地段：如局部顶板的破碎时必须好临时支柱维护顶板的煤壁，经工长检查后方可进入作业。

3、所有的机电设备检修前，必须将所有的设备及影响检修人员安全的其他设备开关必须关闭，并挂有“有人作业、不准送电”的标志牌，并派专人看管。检修结束后，只有协助本项工作的工作人员在工长的允许下才能摘牌、撤人之后，在进行送电。

4、起吊重物时必须选择与它重量相适应的设备进行起吊工作，在检查起吊物上的各个开关达到标准要求之后，方可进行送电开始起吊工作。

5、容易碰到裸露的带电体及机械外露转动和传动装臵时必须外加防护装臵或设保护措施。

6、油脂必须进行专门的保护和专人进行保管。

7、严格按设备的润滑要求进行设备的维护与保养，并派专职人

员负责该项工作。

二、采煤方面

1、采煤机检修时必须将前部输送机和本机停电闭锁，开机之前开机工人必须对采煤机的周围的情况进行观察，确认安全后方可开机作业。

2、采煤机在检修滚筒和更换截齿时，必须将机组离合器摘开，并停电闭锁。

3、对接机组两部件时，严禁所有将身体的任何部位伸向两部间的中间，以防发生意外。

4、进入机道检修前要观察煤壁和顶板的情况，在采取安全技术措施之后且必须确保无误后方可进入检修。

三、支架和泵站方面

1、支架操作完毕后必须把把手调回零位，发现问题及时处理。

2、更换液压元件时必须关闭液压支架上的截止阀，在泵站司机的允许下才可以作业。

3、检修或处理支架的故障需要停泵时，必须与泵站司机进行联系，以确保处理故障时的安全。

4、乳化液泵站必须符合有关的要求，要进行定期的清洗，乳化液得到配比必须按有关要求严格进行，泵站的压力必须符合有关的

要求。

四、三机方面

1、带式输送机必须安装保护装臵，保护 要灵敏可靠。

2、带式输送机与转载机相交处必须设有人行过桥，保证行人安全。

3、人员在转载机机头和转载机尾前作业时，转载机的前、后部开关至于零位，必须进行闭锁。

4、接转载机与工作面机链时必须用紧链器，严禁用点动本身的电机进行接练。

5、处理刮板输送机落链时，必须又当班负责人进行事故处理区域的检查，确认安全后方可进行作业。

6、起吊输送机时人员要远离起吊点，将顺槽吊起一定高度后用圆木垫在下方，检查无危险之后进行作业。

五、电器设备方面

1、严禁带电搬运机电设备。

2、工作面所有的开关得保护措施齐全，严格按照规定按安装否则不得使用。

3、必须保证工作面各电器设备及防爆设施完好，每天的检修班要进行专人检查处理。出现施暴现象必须及时的进行处理，各种电

缆和信号线不得在井下进行私自处理。

4、工作面的供电系统要保持独立，不得随意增加负荷，供电系统负荷变动时要及时的进行调整，严禁超负荷运行。

5、移动设备车时要将高压开关停电，使用短接电缆的撑杆连接吊车，防止电缆从接线处断开。

6、设备车必须安臵可靠的阻车器，防止跑车造成事故。

第七节 其他

1、严格的执行《煤矿安全规程》及工作面的《作业规程》，严禁违反作业规程进行作业。

2、每班正常开机工作之前要进行开机使运转，检查油路、水路及电路是否畅通，有无漏水、漏油及漏电现象，看机器是否正常运转，严禁各个机器带病作业。

3、所有的设备准备班进行全面的检查，发现问题及时修理以保证设备正常工作，并做好记录向有关部门报告。

4、派专业人员对设备进行单独运转，确保正常后进行联合运转，试运行期间要统一指挥保证安全。

第九章 设计总结

通过本次设计，在老师的正确指导下和同学进行讨论，掌握了采煤工作面作业规程的编写方法。查阅有关资料，了解了《煤矿煤矿安全规程》和《煤炭工业设计手册》有关规定。学习了有关规定和有关法律，为以后工作奠定了良好的基础。