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1施工设计前言本施工方案是零水平打开南北部采区，为1129采区复采煤，其生产、运输、通风、排水、供电都与零水平到一号变电所系统有着相关的联系，这种布置优化节约煤炭资源，增加矿井延续，提高矿井生产能力。1、设计依据根据地测科提供的地资资料及零水平1129采区所施工巷道揭露煤层情况而设计。2、设计参考资料1、《中华人民共和国煤炭法》；2、《矿山安全法》；3、《煤矿安全监察条例》；4、《煤矿安全规程》；5、《煤炭工业矿井设计规范》；6、《采矿工程设计手册》7、《煤炭建设井巷工程概算定额》，《煤炭建设井巷工程辅助费综合预算定额》。8、设备购置及安装工程执行《煤炭建设机电安装工程概算指标》、《煤炭工业常用设备价格汇编》、《煤炭工业安装工程定额外材料预算价格》。9、其他费用：执行《煤炭工业建设其他费用指标》。10、工程造价取费：执行《煤炭建设工程造价费用定额及造价管理有关规定》。2第一章采区概况及地质特征第一节煤层与煤质一、煤层情况表1煤层情况表走向长度260m煤炭容重1.4t/m3煤质倾向长度60m煤炭硬度0.3煤的自燃Ⅲ类不易自燃煤层厚度0.5m～2m稳定程度变化不大煤尘有爆炸性平均厚度2m煤层结构简单地压正常煤层倾角5°～16°地温正常实测断层数无平均倾角8°瓦斯0.4正常涌水量10m3/h工业储量4.36万吨变异系数最大涌水量15m3/h可采储量4.14万吨回采率95％预计可采期4.4个月二、煤质该工作面的二1煤为黑色粉状，偶见块状，鳞片状薄层，玻璃光泽，煤的原生结构构造不清，强度低，地质疏松，易碎，煤的视密度为1.4t／m3，该煤层为低灰、特低硫、低磷、中高发热量贫煤（发热量为26.25MJ／Kg），主要用作火力发电，沸腾层发生炉等工业用煤，同时也是上好的民用燃料。第二节地质构造根据附近采区及勘探钻孔推断，地质构造较为简单，本采区内没有较大断层，但受靠左部境界褶曲构造影响，煤岩层走向没有很大的变化，煤层倾角和厚度变化不大，煤层倾角基本稳定在5—16°之间，煤层产状对生产没有影响。第三节水文地质特征二1煤层顶板直接充水含水层为细中粒砂岩，其补给条件差，钻孔单位涌水量为0.00016-0.019L/s·m，矿井正常涌水量为49.8m3/h；底板3直接充水含水层为太原组上段灰岩，岩溶裂隙发育不均，钻孔单位涌水量为0.00487～0.302L/s·m，富水性弱～中等，矿井正常涌水量为20m3/h，但含水层厚度小，出露面积小，补给条件差；在浅部开采时，水压及矿山压力较小，矿井充水以煤层底板岩溶裂隙水为主，矿床水文地质类型为三类二亚类一型；当在深部开采时，由于水压和矿压增加，二1煤层底板隔水层强度不及时，矿井充水水源则转化为以底板岩溶裂隙水充水为主，矿床水文地质类型则会转化为三类二亚二型。工作面涌水量：工作面正常涌水量为30.8m3／h，最大涌水量为61.6m3／h。在回采工作中可能存在地质构造和水文地质方面的问题：1、生产中，地质人员要加强地质观测，对于揭露的断层要查明其性质、产状、落差对于回采的影响。2、回采过程中，工作面有出水征兆时，要坚持“有疑必探，先探后采”的原则，认真做好防治水工作。3、因煤层厚度变化大，掘进时要加强通风管理，防止瓦斯局部聚积。4、煤层顶、底板松软，掘进时要加强支护管理，防止片帮冒顶。第四节采区与地表的关系该采面地面投影位置：地表为丘陵地带，工作面地表为荒地。4第二章采区生产能力及服务年限第一节矿井工作制度年设计工作日为300天，两班作业。为六、二、十制度。六点维修电器设备，二、十点作业第二节采区生产能力及服务年限1、采面布置采区走向长260米，面长60米，煤层倾角5—16°，采用综采工作面配备，工作面采用SGW-40T型刮板运输机，下付巷采用DTJ-65/20/30型运输机运输，2、工作面单产A=L×L1×M×r×C=240×3.6×1.63×1.4×0.95=1870吨/日A—工作面日产量，吨/日L—工作面长度，米L1—工作面日进度，米/日M—煤层采高，米R—煤的容重，吨/米3取1.4C—工作面回采率，取0.953、工作面服务年限可采储量/设计月产量=37000/（336×25）=4.4个月5第三章采区巷道布置本采区为单层布置，单翼开采。方案比较：方案1：八上山460米处，方位角54°29′59″，掘进至260米处，坡度为5°，见底沿底方案2：绞车道坡度18°，工程量517米，见下部-242.2米标高，在绞车道-74.1米标高施工甩车场见-76.1米标高后按18°施工下山，工程量160米见-128.1标高，在施工30米的平车场见总排风道-128.1米标高。右部连接在绞车道-56.6米标高施工甩车场到-55.3米标高，工程量30米（其中平车场20米），后按25°坡度施工上山140米见-120.5米标高与右一皮带道-123.5米标高相连。风道按上部－15°施工310米后在按－6°施工520米与井底回车线相连。经方案对比：方案1：施工条件简单，上部连接为平巷，减少运输环节。方案2：上部连接需施工上山后在施工平车场与绞车道连接，增加运输环节。综合考虑选择方案1比较合理。回车线连接工程：在风道-230.5米标高按16°12′58″施工上山120米与煤仓上口-195.6米标高贯通作为煤仓回风，在矸石车场-243.2米标高施工平车场20米后按23°23′58″坡度施工上山110米与煤仓上口-195.6米标高贯通，作为煤仓进风及运料。回车线标高-243.6米，煤仓上口标高195.6米煤仓纯高度45米。采区煤仓容量为800T。第二节巷道布置工作面设计共布置2条准备巷道，下付巷运输顺槽内安设一部DTJ-65/20/30带式输送机，一部SGW－40T型刮板输送机。第三节采煤方法根据煤层赋存特点，选择走向长壁后退式采煤法。一、工艺流程该工作面采用手镐落煤，其工艺过程为：工作面分成二段，一段在一个班内工艺流程为：交接班→安全检查→掐口→手镐落煤→撺梁正棚→背顶→支护→回柱放顶→清煤→移溜，同时工作面另一段进行工作为：6派人回柱放顶，打眼注水，下一班工序与上一班相同，手镐落煤采高为2.0m。二、落煤工艺1、掐口（1）分段掐口，掐口间距5～8m，掐口宽度不得超过5棚，伪顶茬头掐口宽度不得超过3棚，二茬茬头透口宽度不得超过1m。（2）破煤后，从上往下逐棚撺梁，并用荆笆、椽子背好顶、帮。2、打眼、爆破工作面以风镐、手镐落煤为主，以爆破落煤为辅，炮眼采用三花眼方法布置。3、爆破工艺技术要求（1）工作面采用MZ-65型风煤钻，1m长麻花钻杆，鱼尾钻头打眼。（2）爆破推进度1m，煤体破碎均匀，工作面煤壁要采平直，采高符合规程要求，放炮不崩倒棚子。（3）打眼：炮眼与煤壁的水平夹角一般为70°～80°，煤壁炮眼布置为三花眼，眼底避开单体柱。（4）装药：正常情况下按爆破图表作业，煤体发软时顶眼可根据情况酌情少装药量或不打眼，以防崩破顶板造成漏顶和崩倒支架。（5）爆破：一次拉炮长度应根据顶板或支架情况，一般不得超过2m，条件差时，一次拉炮不得超过2个眼或留煤柱间隔爆破，严禁与放顶煤同时进行。放煤工作必须遵守《煤矿安全规程》有关规定，不得超过切顶线。第四章通风与安全第一节通风系统由主井新鲜风流至八上山运输巷至采区进风巷，由采面乏风至采区回风巷至九上山回风巷，至风井底至回风大巷。7第二节采区瓦斯根据采区实际揭露14＃煤层进行瓦斯鉴定，瓦斯绝对涌出量为31.3m3/min，瓦斯相对涌出量为24.1m3/min，为高沼气区域。第三节风量计算工作面实际需要风量根据瓦斯、工作面温度、炸药和同时工作的最多人数分别进行计算，取其中最大值进行风速验算，满足要求时，最大值即是工作面实际需要的风量。1、按瓦斯涌出量计算Q＝100qk=100×3.1×1.45＝450m3/min式中Q—工作面实际需要风量（m3/min）q—工作面瓦斯绝对涌出量3.1m3/mink—工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数，k＝1.45。2、按工作面温度计算Q＝60VSK式中V—工作面理想风速为0.9－1.6m/s本工作面取1.45m/sS—工作面的平均断面1.8m×2.2m＝3.96m2K—放顶煤工作面长度调整系数，1。由此求得Q＝60×1.45×3.96＝345m3/min3、按工作面每班最多工作人数计算Q=4nk式中n—工作面的最多人数。K－风量备用系数，取K＝1.45由此求得Q＝4×35×1.45＝203m3/min4、按炸药用量计算Q=25A式中A—采煤工作面一次爆破的最大炸药用量，15kg。由此求得Q＝375m3/min5、按风速计算8工作面的最小风量Q≥VS＝15×3.96=59.4工作面的最大风量Q≤VS＝240×3.96＝950.4m3/min式中：V1＝工作面允许最低风速V2＝工作面允许最高风速S＝工作面断面第四节消防尘系统1、布置方案静压水从平地静压水池引入，经付井，到采区引入各支管路及洒水消尘地点，采煤工作面上、下巷运输设备转载点，掘进队等必须设置洒水喷雾装置，在皮带运输机的巷道中，洒水系统间隔50米设三通和阀门，巷道中按《规程》规定设置隔爆水棚。第五节瓦斯治理、监测、监控系统在08101工作面按《煤矿安全规程》有关要求安设瓦斯传感器并定期进行校验。甲烷传感器的应垂直吊挂，距顶板不大于300mm，距巷壁不小于200mm。为加强该面的瓦斯管理,特完善如下规定。1、瓦斯检查地点：工作面进风巷、回风巷、工作面的风流中，工作面上隅角、顶板冒落空洞，电动机附近等固定点，每班检查次数不少于三次，并向调度室汇报，回柱放顶处要加强瓦斯检查。2、瓦斯检查班报表必须有上班、本班、下班瓦斯检查员签字，检查地点的瓦斯记录。做到班报、牌报、日报三对照，不得空班、漏检、假检。3、当工作面风流中瓦斯达到1％时，停止用电钻打眼。工作面及其进、回风巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2％时，附近20米内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。4、工作面风流中，电动机或其开关安设地点附近20米以内风流中的瓦斯达到1.5％时，必须停止工作，切断电源，撤出人员进行处理。5、工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1％（二氧化碳浓度超过1.5％时）必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。因瓦斯浓度超过规9定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1％以下时，方可通电启动。6、工作面安装的瓦斯断电仪，并且与矿井安全监测系统连网在一起，工作面风流中，工作面回风流中各安装一个甲烷传感器，前者安装具体位置在回风巷距离工作面小于10米的风流中，后者安装回风巷距离混和风流10～15米处的风流中。它们的报警浓度不小于1％（CH4）,工作面风流中传感器断电浓度不小于1.5％（CH4）,断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备，回风巷风流中传感器断电浓度不小于1％（CH4）,断电范围是工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备，它们的复电浓度都是小于1％（CH4）。第六节主要通风设施及安全措施为保证安全生产，在需隔断风流又需行车、行人的地方设置风门，在峒室进行处设调节风窗，在暂时不使用的巷道打上密闭，并认真执行：以风定产，监测、监控，先抽后采的十二字方针。安全措施：1、配齐瓦检员，认真执行巡回检查签到请示汇报，井下现场交接班。2、认真执行“一炮三检制”和“三人放炮制”。3、按规定采、掘面设隔爆水袋，保证水量充足。4、井下设双电源，掘进工作面设双风机，并自动转换，上齐二闭锁装置。5、采区设静压水池并设供水管路，保证绞车道及各巷道定期洒水洗尘，溜子转载点喷雾洒水。6、规定各采掘面设齐瓦斯断电仪和瓦斯报警矿灯，便携式瓦斯报警仪。7、设专人定期检查和维修各类通风设施，保证通风设施的完好。8、掘进工作面瓦斯绝对涌出量达3.0M3/min时，先抽后掘。9、采煤工作面瓦斯绝对涌出量达5.0M3/min时，必须起动高位抽排系统，进行排放。瓦斯防治措施：施工期间设置瓦斯报警断电仪，瓦斯超限时，能够切断扒斗机等机械设备电源，设置专职瓦检员并正常巡视。班组长、电钳工等配带便携式瓦斯检隔爆措施本采区设置隔爆水棚，当采区一旦