1第一章概况第一节工作面位置及井上下关系43下103(南)综采工作面位于四采区中部,工作面倾斜长245.5m,走向长:轨顺1118.3m,运顺1130.8m;自北向南推进。具体位置及井上下关系如表一所示。工作面位置及井上下关系表表一水平名称-660采区名称四采区地面标高(m)+44.0~+45.67+44.85井下标高(m)-656~-580-618地面的相对位置该工作面停采线位于邹鲍公路以北约450m,切眼位于泥河以南约480m。回采对地面设施的影响地面无建筑物及积水区,回采对地面设施无影响。井下位置及与相邻关系43下103(南)综采工作面位于四采区中部,北起开切眼(轨顺侧较运顺向南调斜12.5m),南至设计停采线。北邻43下03(北)综采工作面采空区,西邻43上04综放工作面采空区,东邻43上02综放工作面采空区;上部为43上02、43上03、43上04综放工作面采空区。走向长度(m)轨顺:1118.3运顺:1130.8倾斜长度(m)245.5面积(m2)276077.0第二节煤层本工作面设计开采煤层为山西组3下1煤层,煤层情况如表二所示。煤层情况表表二2煤层厚度(m)1.00~3.101.75煤层结构复杂煤层倾角(°)0°~10°4°开采煤层3下1煤煤种气煤稳定程度较稳定煤层情况描述本工作面回采山西组3下1煤层,3下1煤层,黑色,厚层、块状,油脂光泽,以暗煤为主,夹镜煤条带,内生裂隙发育,参差状断口。煤层厚度1.00m~3.10m,平均1.75m;3下1煤层顶板之下1.05m~1.70m含一层厚度为0.03m~0.50m的泥岩夹矸;煤层结构复杂、厚度变化较大。工作面中南部局部发育有3下2煤层,厚度为0~1.50m,极不稳定。煤层普氏硬度系数f=2~3。附图1:43下103(南)综采工作面地层综合柱状图。第三节煤层顶底板煤层顶底板情况表表三顶、底板名称岩石名称厚度(m)岩性及物理力学性质老顶中细砂岩14.65~21.3017.97浅灰~灰白色,为3上煤层顶板冒落的松散破碎岩块,以中细砂岩为主,成分以石英为主,西厚东薄。直接顶粉砂岩1.60~7.404.35深灰色,钙质胶结,含细砂岩条带,较硬,f=4~5。直接底粉砂岩3.60~12.106.15灰黑色,泥质胶结,局部含薄层炭质泥岩和植物化石碎片,性脆易破碎,f=2~5。老底中细砂岩15.62~20.7016.84灰白色,钙质胶结,夹粉砂岩条带,致密、坚硬,f=6~7。3第四节地质构造一.褶曲以及断层情况对回采的影响工作面内地质构造受C4向斜影响,两翼煤层波状起伏,产状变化较大,断层、裂隙较为发育。工作面内的主要地质构造分述如下:1、C4向斜轴向N65°~80°E,为一宽缓的褶曲构造,向斜轴位于工作面南部(轨顺侧距停采线180m,运顺侧距停采线220m),对工作面回采有较大影响。2、断层工作面两顺槽掘进过程中共揭露断层13条(包括落差小于0.7m以下断层2条),其中WF69、WF3x04为逆断层,其余均为正断层。依据3上煤工作面揭露资料预计,WF75断层沿工作面回采方向延伸距离较长,为近走向断层。断层情况表表四断层名称走向(°)倾向(°)倾角(°)断层性质落差(m)预计延展长度(m)WF66-13830830正断层3.470WF664331345正断层2.8113WF595832830正断层1.470WF7511320370正断层1.2贯穿工作面WF75-113322356正断层1.226WF3X034513537正断层0.720WF3X026815837正断层0.830WF7516025050正断层1.5贯穿工作面WF645032030正断层1.192WF696415428逆断层0.750WF3X046933925逆断层1.260二.其它因素对回采的影响工作面内无古河流冲刷、岩浆岩侵入、陷落柱。附图2:43下103(南)综采工作面顺槽切眼剖面图。4第五节水文地质一.涌水量正常涌水量:5.0m3/h。最大涌水量:30.0m3/h。二.充水因素分析(1)充水含水层分析43下103(南)综采工作面位于四采区中部,开采3下1煤层。上部为43上04、43上03、43上02采空区;西邻43上04采空区,南部为四采扩大区轨道巷,东邻43上02采空区。该工作面回采过程中的直接充水水源为相邻的43上04、43上03、43上02采空区老空水和3煤底板砂岩水。43上04、43上03、43上02采空区局部低洼地段经超前探放治理,未见有老空积水现象。3煤底板砂岩厚度15.46m~18.87m,裂隙受构造影响局部较发育,富水性主要受岩性及构造影响,总体富水性较弱。(2)其它水源分析①由于煤层埋藏深,不受地表水及第四系砂层水的影响。②上侏罗统砂岩含水层底界下距3下1煤顶板125m~213m,而且中间间隔有下石盒子组隔水层,其含水层不会对工作面回采造成水害威胁。③该面上部及相邻工作面回采前,封闭不良钻孔均已启封,不存在封闭不良钻孔导水的可能性。④该面掘进过程中揭露的断层,均为不导水断层。通过对以上各含水层、隔水层特征,断层富水性、导水性及相邻采面涌水(积水)情况形式分析评价,43下103(南)回采工作面的开采无突水危险。第六节影响回采的其它因素一.影响回采的其它地质情况见表五。影响回采的其它地质情况表表五5瓦斯根据2010年瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯矿井。煤尘爆炸指数煤尘有爆炸危险性,爆炸指数为37.42%。煤的自燃倾向性煤层有自然发火倾向,发火期一般3-6个月。地温危害第一水平地温平均28.5C°。冲击地压危害无冲击地压危害。二.冲击地压危险性评估(一)顶底板冲击发生可能性分析43下103(南)工作面位于四采区中部,其上部为43上02和43上03工作面采空区,本面为开采采空区下近距下煤层,不存在坚硬岩层老顶的影响,相当于保护层下开采,综合分析在工作面回采期间顶板或底板不存在发生冲击的可能性。(二)顺槽及切眼冲击性分析43下103(南)综采工作面两顺槽相互平行,西侧的顺槽作为轨道顺槽,东侧的顺槽为运输顺槽;工作面轨顺巷中与原43下04(北)运顺巷中一致;工作面运顺与43下03(北)运顺巷中一致,切眼轨顺侧较运顺侧向南调斜12.5m,均沿3下1煤布置,均属于布置在保护层下,综合分析顺槽、切眼不存在发生冲击的可能性。(三)煤层的冲击倾向性根据煤科总院对东滩煤矿3煤冲击倾向鉴定结果,东滩煤矿3煤具有弱冲击倾向。根据东滩煤矿以往经验分析,东滩煤矿冲击地压类型属于煤柱型冲击地压,此工作面回采期间不存在邻近煤柱及应力集中区域回采,综合分析回采期间煤层不存在发生冲击危险的可能性。(四)工作面回采过程中,该区域无其它采掘活动。通过以上分析可看出,在43下103(南)综采工作面正常回采过程中不存在发生冲击的危险性。第七节储量及服务年限一.储量6储量计算计算方法计算方法采用地质块段法:Q=S×M×d,其中Q为块段储量;S为块段水平面积(煤层倾角小于15°);M为块段煤层平均厚度;d为煤层视密度。块段号走向长(m)倾斜长(m)水平面积(m2)平均煤厚(m)视密度(t/m3)基础储量万吨)回采率(%)可采储量万吨)111b-1309.5245.5759831.201.3712.597.012.1111b-2815.1245.52000941.961.3753.697.052.0合计1124.6245.52760771.751.3766.197.064.1计算范围111b-1块段北起开切眼,南至储量块段界限线(1.3m煤厚等值线为111b-1块段边界线),西起运顺内帮,东至轨顺内帮,平均长度309.5m,宽度245.5m;煤层平均厚度1.20m。111b-2块段北起储量块段界限线,南至设计停采线,西起运顺内帮,东至轨顺内帮,平均长度815.1m,宽度245.5m,煤层平均厚度1.96m。本工作面回采率按97.0﹪计算。二.采煤工作面服务年限(1)循环进度:0.75m(2)循环产量245.5×1.75×1.37×0.75×0.97=428.2(吨);(3)日产量428.2×12=5138.4(吨)(4)月产量5138.4×29×0.85=12.67(万吨)(月生产不均衡系数取85%,生产时间29天。)(5)可采期:64.1÷12.67=5.1(月)7第二章采煤方法第一节巷道布置一.采区设计、采区巷道布置概况43下103(南)综采工作面两顺槽相互平行,西侧的顺槽作为轨道顺槽,东侧的顺槽为运输顺槽;工作面轨顺巷中与原43下04(北)运顺巷中一致;工作面运顺与43下03(北)运顺巷中一致,两顺槽都沿3下1煤布置。工作面回采过程中将通过44岩集轨2#提斜、轨顺侧溜煤通道、运顺侧溜煤通道、43岩集运1#提斜及44岩集轨1#提斜,回采前需提前对其进行改造充填。同时工作面下部的43岩集运南段掘进过程中揭露3下1煤层(区段长度130m),44岩集轨南段局部巷顶距3下1煤层底板间距最小处仅有1.9m,对工作面回采有一定影响,回采前已采取充填加固措施。二.工作面轨道顺槽轨道顺槽采用矿工钢梯形棚、钢带联合支护,上净宽3330mm,下净宽4500mm,中净宽3960mm,净高2900mm,净断面积11.35m2,架棚棚距600mm;巷道顶、帮部铺联金属菱形网,顶部按照排距1200mm,隔棚敷设一条长3000mm钢带,均匀布置4根φ20mm×2000mm全螺纹钢锚杆;帮部按照排距1200mm,隔棚打注3根φ20mm×2000mm全螺纹钢锚杆进行加固护帮。三.工作面运输顺槽运输顺槽断面和支护形式与轨道顺槽相同。四.采煤面切眼根据区内3下1煤厚度情况及原43下03(北)工作面停采位置,43下103(南)综采工作面切眼轨顺侧较运顺侧向南调斜12.5m。导硐在整个切眼的北部施工,采用矿工钢梯形棚、锚网联合支护方式,巷道上净宽3300mm,下净宽4500mm,净高2600mm,净断面积10.14m2;巷道顶部和北帮铺联金属菱形网,架棚棚距500mm;巷道顶部隔棚打注4根φ20mm×2000mm全螺纹钢锚杆,巷道北帮隔棚打注3根φ20mm×2000mm全螺纹钢锚杆进行加固护帮,并在导硐侧棚梁上均匀布置5根直径不小于16mm的钢丝绳。切眼导硐扩宽后中净宽6500mm,净断面积达18.89m2。切眼扩宽部分采用工字钢棚配合单体液压支柱支护,切眼扩刷前,在导硐侧南帮棚梁下支设一排单体支柱,切眼扩刷时,回掉导硐侧南帮工字钢棚腿,栽到扩宽侧南帮,扩宽侧北帮与导硐结合处支设单体支柱;巷道顶部、南帮铺联金属菱形网,巷道顶部隔棚打注83根φ20mm×2000mm全螺纹钢锚杆,架棚棚距500mm;南帮隔棚打注3根φ20mm×2000mm全螺纹钢锚杆进行加固护帮,并在棚梁上均匀布置3根直径不小于16mm的钢丝绳。五.溜煤眼:圆形断面,直径2.5m,深3.5m,断面积4.9m2,锚网喷支护。六.联络巷采用半圆拱断面、锚网喷支护,巷道净宽4000mm,净高3300mm,净断面积12.2m2。附图3:43下103(南)综采工作面位置及巷道布置图。第二节采煤工艺一.采煤工艺(一)采煤工艺1.工序:割煤→移架→推溜2.工艺说明割煤:割煤方式为双向割煤,往返一次割两刀,端头自开缺口斜切进刀,螺旋滚筒自动装煤,斜切进刀长度不小于30m,截深0.75m。3.采高本工作面回采3下1煤层,煤厚1.0m~3.1m,平均1.75m,煤层厚度变化较大,综合考虑将工作面采高确定为2.0m;对煤厚小于2.0m的区域,以割底为主,对于煤厚超过2.0m的区域,在保证安全和设备正常工作的前提下尽可能加大采高,以利于多回收煤炭资源。二.采煤方法1.采煤方法采用走向长壁顶板垮落一次采全高采煤法,普通综采回采工艺。2.割煤方式割煤方式为双向割煤,往返一次割两刀,端头自开缺口斜切进刀,螺旋滚筒自动装煤,斜切进刀长度不小于30m,截深0.75m。具体操作如下:(1)采煤机向上(下)割透端头煤壁,同时自下(上)向上(下)推移刮板运输机,并在煤机后将刮板运输机推出不少于15m的弯曲段,将煤机两个滚筒上下调换位置,向下(上)