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1综采工作面设计编制大纲及内容要求第一部分综采工作面设计说明书编制大纲及内容要求第一章工作面概况本章内容要求：依据批准的采区地质说明书、工作面掘进地质说明书和其它有关技术资料编写。一、工作面位置说明工作面所在煤层、采区、区段、上下限标高及周边采动情况等。二、井上下关系说明工作面井上下对应关系。地面建、构筑物与地形、地貌等情况，以及回采对地面的影响与处理措施等。三、煤层赋存情况（一）煤层条件说明煤层产状、煤厚、煤层结构（夹矸的位置与厚度）、煤的硬度、煤层稳定性、煤种、煤质等。（二）柱状图绘制煤层综合柱状图，其比例为1：200。岩层分层厚度取平均值绘制，层厚及倾角以“最小~最大/平均”的方式表述。岩层的结构特征、岩性、物理力学性质等描述具体。要编绘不低于8倍采高的上覆岩层岩性结构柱状图；对于采用放顶煤开采的厚及特厚煤层，要编绘不小于30m厚的煤层顶板上覆岩层岩性结构柱状图；对于煤层底板，要编绘至直接底之下。对于煤层顶板岩层分层厚度变化较大的工作面，还要编制顶板岩层柱状对比图，并作出分析说明。四、顶底板情况说明顶板（伪顶、直接顶、基本顶）与底板的岩性、厚度、物理力学特性、层理与节理发育、水解情况等。五、地质构造与水文地质情况说明对工作面回采有影响的断层、褶曲、火成岩侵蚀等情况。影响工作面准备与开采的主要水源、主要出水通道和涌水形式、预计正常及最大涌水量等。六、其它开采技术条件说明工作面煤层的瓦斯含量、工作面的瓦斯来源、预计瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性、煤层自然发火倾向、煤尘爆炸危险性、地温等。七、储量按照工作面设计范围和确定的预计收作线，说明计算的工作面工业储量和可采储量。第二章回采工艺与采场支护设计设计内容深度要求：针对综采或综放选择回采工艺，进行采场支护设计。根据工作面条件，若整个工作面存在里段或外段为炮采工艺的情况，炮采工作面的支护设计，不列入综采工作面设计阶段的内容，在其它技术文件中设计说明。第一节回采工艺选择从工作面煤层赋存条件与开采技术条件以及生产技术管理经验等方面，说明选择的依据与所采用的工艺。即采用综采或是综放回采工艺。第二节工作面支护设计一、依据参考工作面初选支架说明参考工作面名称及使用的支架型号。参考面应为本矿或邻矿同一煤层类似条件的综采（放）工作面，且实践表明，参考面使用的架型是成功的。二、支架支护强度计算综采一次采全高回采工艺，按下列公式计算支架支护强度。（一）计算冒落带高度∑Hi=M/(Kp-1)∑Hi：冒落带高度,m;M：工作面最大采高，m；Kp：岩层冒落碎胀系数。一般取1.25~1.5，破碎顶板取较小值，完整顶板取较大值。有实测值，取实测值。（二）计算支护强度P=K*∑Hi*γ*cosα*10-6P：计算支护强度，Mpa;γ：冒落带岩层加权平均容重，N/m3；2α：煤层倾角，度；K:老顶来压增载系数，一般取2.0。三、支架的确定若初选支架与参考面支架的架型相同，则不必进行支护强度验算，认为初选支架合理。若初选支架与参考面支架的架型不同，要比较初选支架与参考面支架的支护强度大小。当初选支架的支护强度大于或等于参考面支架的支护强度时，初选支架合理；否则，初选支架不合理，要满足支护强度要求，重新选择支架型号。确定支架型号还要结合煤层赋存条件与所选支架的其它主要技术特征参数。由于综采放顶煤工作面的支架支护强度计算复杂，综放工作面的支架按参考工作面的支架选择。对上述比较分析及确定的支架型号作出说明。第三章工作面巷道布置设计内容深度要求：1、综采面巷道布置设计，要考虑到工作面具备投产条件，即工作面形成健全、正规、完善的安全生产系统时的巷道布置。若在整个工作面推进长度上，工作面存在分阶段或分期形成安全生产系统的（即有超前生产系统的情况），其它阶段或期间的巷道工程也要进行巷道布置设计。另外，若整个工作面存在里段或外段为炮采工艺的情况，且炮采工作面不是独立布置的，要进行包括炮采面在内的整个工作面巷道布置设计，做到巷道布置统一设计。对于存在超前生产系统情况的，要在设计说明书中作出相应的巷道布置说明。2、需要在巷道施工过程中或工作面巷道竣工后，在揭露、探查的基础上，才能进行的巷道设计，或者补充的巷道设计，另行编制相关工程设计，不列入综采工作面设计阶段的内容。第一节巷道布置一、基本巷道布置方式说明工作面巷道布置方式以及布置方式选择所考虑的因素或依据。巷道布置方式是指采用机、风巷“两巷布置方式”，还是机、风、轨道巷“三巷布置方式”，或者是机、风、轨、岩石集中巷“四巷布置方式”等。根据设计工作面的地质条件、生产技术条件和生产需要，确定布置方式。二、一通三防与防治水巷道（硐室）工程设计具体内容要求分别见第五章、第六章，并分别在对应的章节内进行设计说明。三、联络巷道说明与工作面基本巷道、一通三防与防治水巷道工程相联络的各类联络巷道的布置情况。四、其它巷道布置设计“其它巷道”主要指：除工作面机巷、风巷、切眼、轨道巷、岩石集中巷以及一通三防与防治水巷道（硐室）工程以外，为解决安全生产问题，专门布置的特殊用途巷道（如探巷、措施巷等）、综采支架组装硐室、绞车窝等。并提出下列要求：1、支架组装硐室：组装硐室位置根据进架巷道的条件选择，条件较好时，可考虑在工作面收作线以外，既作为组装硐室，又作为拆除硐室。否则，在进架巷道的近切眼段选择合适位置。组装硐室位置的确定，还有考虑巷道坡度、支护条件、便于支架运输等因素。组装硐室的长度、宽度与高度按支架组装行车及组装要求确定。2、绞车窝：切眼上口安装用绞车窝，根据切眼上口车场形式及轨道线路布置设计，条件允许，尽量用甩车场，便于设备进入切眼，有利于安全管理。绞车窝的位置，一般按切眼的老塘侧进支架、铺设轨道布置。3、支架组装硐室、错车场及绞车窝的设计，可根据风巷、切眼的掘进施工揭露情况，在工作面安装前再进行设计或调整，可不作为综采工作面设计阶段的内容。根据工作面的具体情况以及安全生产要求，说明其它巷道的设计布置情况。第二节工作面巷道布置基本参数设计一、工作面推进方向与推进长度设计（一）推进方向1、推进方向的设计依据（1）工作面机巷或风巷与相邻区段采空区是否沿空布置；（2）依据断层构造及不可采边界分布情况；（3）煤层走向情况、工作面仰俯采情况、工作面回采倾角；（4）依据工作面疏排水需要；（5）其它因素，如防水煤柱线等。2、推进方向说明3说明设计工作面的推进方向（工作面机、风巷施工方位）与仰俯采情况等。（二）推进长度与切眼位置说明推进长度与切眼的位置及确定的依据。根据确定的推进方向，主要考虑断层与构造情况、采区边界、不可采或采空区边界等因素，确定工作面的推进长度与切眼位置。一般情况下，按照切眼与机巷成90~98°角布置来确定切眼的方位。有工作面延长对接或缩短情况的，要对相关情况作出说明。二、机巷与风巷布置（一）机、风巷的长度根据已确定工作面推进方向、推进长度与切眼的位置，同时结合工作面巷道布置方式（见本章第一节、一、），以及原有区段巷道情况，说明工作面的机、风巷布置长度。有超前生产系统情况的，要说明各分期的机、风巷布置长度。（二）机、风巷的位置说明机、风巷的位置。依据工作面推进方向与长度、工作面长度以及其它相关因素确定。一般情况下，工作面机、风巷应平行布置或分段平行布置，使工作面等长回采。机巷或风巷为沿采空区布置的，要说明其与采空区的空间位置关系，必要时，以剖面图说明。三、工作面（切眼）长度确定依据以下因素确定，并进行说明。有工作面延长对接情况的，还要说明外段切眼的长度。1、要考虑煤层条件。如：断层构造分布、煤层倾角、煤层硬度、顶底板类别等。工作面断层较多或者大倾角回采、放顶煤开采或破碎顶板情况下，工作面长度不宜大，以利于快速推进；2、要考虑开采技术条件。如：瓦斯含量、防治水要求、煤层自然发火期等主要因素。工作面瓦斯含量高或者防治水难度大、煤层自然发火期短情况下，工作面长度的选择要结合一通三防与防治水的要求确定；3、要考虑采用的采煤工艺。一般情况下，综放工作面不宜大于150米，综采工作面长度可较长；4、要考虑采煤工作面装备配置情况。重点考虑工作面刮板输送机的最大铺设长度、现有成套综采支架的数量，来选择工作面长；5、要按照采煤工作面等长或分段等长布置的原则，来选择工作面长。根据淮北矿区的煤层赋存条件和生产技术条件，结合多年的生产技术管理经验，一般情况下，原则上，综采面以150~180米为宜，综放面以120~150米为宜。若上述煤层条件或开采技术条件复杂、困难，不利于快速回采，则工作面不宜较长，反之，工作面可相对较长。总之，必须结合设计工作面的具体条件，根据对以上各影响因素的分析，合理地确定工作面长度。四、机巷、风巷、切眼以外的巷道长度确定分别说明下列巷道的布置长度及布置依据。主要包括：轨道巷、岩石集中巷、一通三防与防治水巷道（硐室）以及“其它巷道”（本章第一节、四、所指巷道）等。分别按其功能需要，结合已有巷道情况及工作面条件等，确定其布置的长度。第三节巷道布置参数说明一、设计巷道布置主要参数一览表序号巷道名称开窝点座标巷道施工方位（°）巷道设计坡度（°）巷道设计平距（m）巷道施工层位岩性备注二、有关说明对上表没有含盖的巷道布置情况,再进行其他必要的补充说明。并将上述各项设计参数对应表示在“工作面设计平面、剖面、断面图”上。4第四节巷道轨道线路设计一、设计依据说明设计巷道的轨道线路参数选择依据。根据巷道断面布置及巷道各类辅助运输要求进行设计。二、轨道线路设计参数说明轨道线路设计参数。内容包括轨道的布置（轨道中心线与巷道中心线的尺寸关系）、轨型、轨距、道岔型号、轨枕规格、轨枕间距、拉杆附件等。三、轨道线路设计主要技术要求说明轨道线路设计的主要技术要求。其铺设要求、平面弯道半径及竖曲线半径等要满足运输要求。风巷、切眼或进支架等大件巷道的轨道线路，要尽量减少道岔数量或采用标准道岔，以保证轨道线路质量。当工作面风巷或进架巷道长度大于800米时，一般要布置错车场。错车场的位置以方便安装和生产使用确定，其岔道长度以满足错车要求确定。可在工作面安装前，根据巷道坡度、断面与支护条件等确定其位置、长度、断面规格，采用断面二次刷大的，要编制支护设计，制定施工措施。第四章巷道断面与支护设计设计内容深度要求：根据综采面巷道布置设计，要对设计内容深度要求之内的所有设计巷道、硐室，进行断面设计与支护设计。第一节巷道断面设计一、机巷断面设计（一）按工作面进风量计算根据工作面通风设计要求，计算巷道所需断面积（要考虑设备安装后的巷道净断面积）。计算巷道断面S按下式计算：S=Q/（v*60）Q：工作面需风量,m3/min;工作面需风量依据《煤矿生产能力核定标准》第八章第二十九条及《集团公司风量计算细则》选取。v:机巷风速，m/s，取经济风速2.5~3.0m/s。（二）按机巷设备布置计算根据机巷设备安装需要，计算巷道断面宽度与高度。1、计算机巷宽度Bjs按下式计算：Bjs=Bs+Bp+Bj+By+BxBs:机巷胶带输送机与上帮间隙mm；Bp:机巷胶带输送机外形宽度，mm；Bj:机巷胶带输送机与开关电缆车的间隙（行人通道），mm，一般取700mm；By:移动变电站或其它最宽设备的宽度，mm；Bx:移动变电站或其它最宽设备与下帮的间隙，mm。2、计算机巷高度Hjs按下式计算：Hjs=Hs+Hj+HqHs:取机巷最高设备的高度，mm;Hs取值时，既要考虑胶带输送机侧的最高设备高度，又要考虑下帮轨道侧的最高设备高度。一般情况下，输送机侧取转载机或破碎机高度，轨道侧要按照设备布置情况确定，应取移动变电站、开关电缆车、乳化液泵箱、喷雾泵箱或其它设备中的一个最高设备的高度。Hj:取机巷最高设备的高度距顶板支护体下缘的间隙，mm。需要说明的是：除矩形巷道外，均要考虑巷道形状对Bjs、Hjs计算的影响。一般是胶带机偏上帮布置，移变、开关电缆车偏下帮布置。计算机巷Bjs、Hjs，要以机巷设备的最宽、最高突出面或点，结合巷道形状及最宽、最高突出面或点所处的巷道位置来计算Bjs、Hjs。Hq:机巷起伏对巷高选取的影响值，mm。由于转载机的桥部爬高段长而高，对机