《二1-11051综采工作面作业规程》11第一章采煤工作面概况序号项目内容说明1采面位置该工作面地面标高:+440~+530m,工作面标高:-80~-31m.2采面范围二1-11051工作面可采走向长156m,倾斜长150m,斜面积23400m²,煤层平均煤厚6m,第一分层开采3.0m,工业储量:10万吨,可采储量9.5万吨。3采面与邻近煤层及采区关系二1-11051工作面位于方山矿二1煤新井轨道下山南翼,采面北临轨道下山保护煤柱;南部为主副井及其保护煤柱;西为二1-11031、二1-11032采空区,东部未开采实体煤柱。4采面与地面相对位置地面为五旗山西麓5采面与地面建筑物关系地表无村庄、建筑物、河流及集水区,对地面无影响。《二1-11051综采工作面作业规程》2第二章采煤工作面地质条件第一节工作面地质条件说明项目序号内容说明煤层赋存条件1产状走向NNE倾向EES倾角11~18°2煤的坚固系数f=0.12~0.193瓦斯相对涌出量2.38m3/t绝对涌出量6.2m3/min4煤质牌号水分灰份挥发份煤尘爆炸指数自然发火期贫瘦煤0.79%15.95%14.12%15.06%不自然储量1可采储量9.5万吨(采高按3m)2储量损失0.5万吨顶底板特性1顶板岩性及其关系二1煤层直接顶板以炭质泥岩,砂质泥岩为主,局部相变为细-中粒砂岩,薄层状,具水平层理,一般厚度3~12m,平均厚5m,属于较不稳定顶板,不易于管理;其上为大占砂岩老顶,中细粒长石岩屑石英砂岩,厚度一般1~13m平均厚11m,属于稳定顶板,易于管理;局部存在伪顶,随采动垮落。2顶板跨落步距直接顶跨落步距基本顶初次来压步距基本顶周期来压步距随采随落15~25m10~20m3顶板分类直接顶类别基本顶级别Ⅱ类I级4底板特性二1煤层直接底板主要为深灰色炭质泥岩,具薄层状、波状,平均厚5m;老底为太原组上段灰岩,局部变相为粉砂岩、细砂岩。5底板比压0.9MPa~2.5MPa水文1涌水涌水方式正常涌水量最大涌水量预计涌水地点水质(PH)顶板淋水60m3/h120m3/h顶板水7.82老空水无3钻孔水裂隙水存在砂岩裂隙水和底板承压水《二1-11051综采工作面作业规程》3第二节煤岩层综合柱状图图2-1煤岩层综合柱状图《二1-11051综采工作面作业规程》4第三节地质构造编号性质位置产状对回采的影响地质构造节理、层理发育情况及对工作面回采影响的综合评价根据周围采面、巷道在掘进、回采期间所掌握的地质资料分析:1、二1-11051回采工作面上部存在三个采空区,即:二1-11031、二1-11032、二1-11013采面,根据这三个采面掘进及回采期间掌握的地质资料分析,该区域地质构造较简单,属单斜构造,平均坡度14°,没有发现断层、陷落柱等大的地质构造,局部存在煤层变薄现象,对该采面的安全生产不会有大的影响。2、根据二1-11051回采工作面的机巷及其低抽巷、风巷和切眼掘进期间揭露的地质资料分析,预计二1-11051回采工作面区域内不会遇见断层、陷落柱等大的地质构造带,但会遇见小的褶曲,局部存在煤层变薄现象,对该采面的安全生产不会有大的影响。《二1-11051综采工作面作业规程》5《二1-11051综采工作面作业规程》6表2-1二1-11051综采工作面地质构造情况-20-30-40-50-20-30-40-50切眼211m206m201m196m186m181m176m171m164m156m146m136m126m118m108m98m88m78m68m58m48m28m18m8m-30.464-31.773-32.867-36.453-38.306-40.362顶板贯通点水仓水仓联络巷二1-11051风巷地质剖面图比例:1:10002.8m见底2.8m见底2.8m见底3m见底3.2m见底3m见底3.2m见底2.9m见底3.3m见底2.8m见底2.5m见底2.5m见底2m见底1m见底1.6m见底1m见底揭露底板炭质泥岩,破底最大厚度0.7m186m181m176m171m164m0.6m见底2.4m2.3m2.3m2m1.7m0.5m1.6m0.6m1.5m0.7m1.8m0.6m2.6m1m2.8m2.8m3m2.9m2.7m2.6m2.6m2.6m2.6m2.6m2.6m2.6m2.6m-60-70-80-90-60-70-80-90-100-100T机2-76.64T机1-78.298TD1-77.804T机3-74.205T机4-73.041T机5-72.677T临时-72.829二1-11051机巷剖面图比例:1:10005m见水未见底5.8m见水未见底6.5m见水未见底7.2m见底7.7m见底7.5m见底7.5m见底7.7m见底7.8m见底7.4m见底8.2m见底7.8m见底4m见水未见底预计7m7.8m见底7.5m见底7m见底7m见底6.5m见底4.3m见底3.8m见底T机6-72.299T机7-72.309T机8-70.7933.6m见底4.6m见底3m见底3.7m见底3.5m见底1.6m见底1.6m见底2.1m见底2.4m见底3m见底3.3m见底切眼3.7m3m3.4m3m3m3m3m3m3m3m3m2.6m10m20m30m40m50m60m70m80m90m100m112m122m132m142m153m160m200m210m220m230m240m250m260m286m306m186m176m336m296m276m316m326m331m-20-30-40-50-20-30-40-50二1-11051切眼地质剖面图比例:1:1000-60-70-80-60-70-802.6m2.6m2.4m2.5m2.6m2.7m2.7m2.7m2.6m2.6m2.6m2.6m2.6m2.6m切口风巷机巷揭露底板揭露底板破底0.1m米处米处米处破底0.2m米处米处米处米处米处米处米处米处米处米处米处米处0.4m见底0.8m见底1.3m见底2.0m见底2.7m见底3.5m见底3.9m见底4.2m见底4.5m见底4.4m见底4.5m见底3.5m见底12°16°《二1-11051综采工作面作业规程》7第四节水文地质及其它一、水文地质情况分析工作面水文地质类型为中等型,属带压开采工作面,寒灰水最大水头压力在2.3Mpa,为工作面间接充水水源;太原组下段灰岩含水层最大水头压力1.5Mpa,为工作面间接充水水源;太原组上段灰岩含水层最大水头压力0.4Mpa,为工作面直接充水水源;二1煤层顶板山西组砂岩含水层为工作面直接充水水源。(一)、老空水情况该工作面上部为二1-11031、二1-11032及二1-11013采空区,二1-11031及二1-11032采面于2010年10月前回采结束。二1-11013采面为以上两个工作面的残采工作面,于2013年5月开始,2013年10月回采结束。根据二1-11013工作面掘进期间探放水钻孔及二1-11013采面回采期间揭露情况,且根据二1-11051风巷采空区3个密闭放水管观测,1号、3号密闭均无水,2号密闭受顶板砂岩水影响,约有3m3/h。综上所述,二1-11051采面回采期间不受上部老空水影响。(二)、底板含水层情况由矿井总工程师组织专业技术人员编制了《二1-11051采煤工作面底板注浆加固设计》并报集团公司审批。加固目的为充填导水通道、加固隔水层、改造含水层,从而切断二1煤层底板各含水层之间的水力联系、降低和减弱含水层的富水性,增强隔水层抗水压能力。注浆钻孔落底层位为L1-L3灰岩底界面以下2m(即进入铝土隔水层2m),加固、改造层位为L1-3以上及L7-8以下各隔水层及含水层。2014年6月开始对其底板注浆改造,注浆加固期间矿井地测科设专人对打钻及注浆加固进行监督检查,每一钻孔开孔均由矿井地测科现场标定钻孔参数,以后进行动态管理,钻孔结束时由地测科组织矿井有关业务科室进行联合验收,有效保证了注浆加固质量;历经7个月,于2015年元月底注浆加固工作结束,共施工8个钻场,16个钻孔,累计钻探进尺共计1205.75m,累计注浆量17.6吨。(三)、工作面突水危险性计算计算突水系数时分不考虑和考虑工作面采动对煤层底板的破坏两种情况进行。《二1-11051综采工作面作业规程》81、如不考虑工作面采动对煤层底板的破坏,则采用下式计算:T=P/M其中:T—煤层底板突水系数,MPa/m;M—隔水层厚度,(垂直煤层底板的法线距离)m;P—隔水层底板承受水压,MPa;利用上面的公式,通过计算,各钻孔附近寒灰突水系数最大值为0.032Mpa/m;L1-L3灰突水系数最大值为0.030Mpa/m,小于《煤矿防治水规定》中突水系数危险值(0.06MPa/m),说明底板注浆加固和疏放水起到了很好的效果。2、如考虑工作面采动对煤层底板的破坏,则采用下式计算:T=P/(M-Cp)式中:T—煤层底板突水系数,MPa/m;M—隔水层厚度,(垂直煤层底板的法线距离)m;Cp--采动对煤层底板的破坏深度,m;P—隔水层底板承受水压,MPa;考虑采动破坏计算得到各孔附近区域寒灰突水系数最大为0.044Mpa/m;L1-L3灰突水系数最大值为0.045Mpa/m,小于《煤矿防治水规定》中突水系数危险值(0.06MPa/m),说明底板注浆加固和疏放水起到了很好的效果。二、防治水措施(一)、加大矿井各放水孔的放水量,将寒灰水位值降低至安全回采值以下。(二)、针对二1-11051采面L7-L8灰岩含水层进行疏放,异常区L1-L3灰岩进行加固处理。(三)、加大二1-11051采面排水系统建设,确保排水能力不低于240m3/h,保证排水系统、供电系统完好可靠。(四)、加强水文预测预报工作,发现异常立即停止生产,采取可靠措施后,方可恢复生产。《二1-11051综采工作面作业规程》9(五)、施工单位每班安排专人负责清挖水沟并检查排水系统,保证排水畅通,采面涌水能够自流至水仓。(六)、现场施工人员发现有透水预兆等异常情况时,立即停止作业,报告矿调度室。情况紧急的立即停止作业,组织人员撤离到安全地点,然后报告矿调度室,通知受水害威胁区域的人员撤离。(七)、二1-11051采面回采前,对采面机巷及矿井排水系统进行一次联合排水试验,并对矿井-120及+90主水仓进行清淤。三、影响回采其它地质情况(一)、瓦斯:机巷测定瓦斯含量为2.38m3/t,回采期间该区域预计瓦斯涌出量参考11041采面回采期间平均绝对瓦斯涌出量,取7m3/min,属煤与瓦斯突出区域。(二)、地压:该回采工作面不受冲击地压影响。(三)、煤尘爆炸和自燃发火:根据2009年8月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心鉴定;二1煤层煤尘具有爆炸性,爆炸指数为14.89%;二1煤层属不易自燃煤层。但在回采期间必须制定防止煤尘爆炸措施。四、工作面生产能力分析根据采面地质条件和运输能力,预计采面每3个小班完成一个打钻、割煤循环进尺,即每3个小班割煤3刀,工作面生产能力Q(t∕d)。计算:Q=n·l·s·h·r·c。式中:n-日循环个数3个;l-工作面采长,取150m;s-循环进度,取0.6m;h-采高,取3m;r-煤体容重,取1.4t∕m3;正规循环率,取95%。Q=3×150×0.6×3×1.4×95%=1077t∕d即:工作面日生产能力为1077t∕d《二1-11051综采工作面作业规程》10五、储量及服务年限(一)、圈定储量=长×宽×煤厚×容重=156×150×3×1.4≈100000(t)(二)、服务年限:按照月推进度计算:可采推进长度/设计月推进度=156m/54m=2.9个月按照月产量计算:圈定储量/月产量=100000t/1077t×30d≈3个月《二1-11051综采工作面作业规程》11第三章采煤方法第一节采煤工作面巷道布置该工作面按走向长臂布置,共布置四条巷道:从上至下依次为二1-11051风巷、二1-11051中间低抽巷、二1-11051机巷、二1-11051机巷低抽巷。图3-1二1-11051综采工作面巷道布置示意图