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1第一章工作面地质概况第一节地面相对位置及临近采区开采情况煤层名称C13水平名称-232采区名称-232mC13工作面名称C13巷道煤柱回收工作面地面标高（m）+22工作面标高（m）-232m~-240m地面位置及建筑物地面对应位置为原谢二矿工广，无主要建筑物。井下位置及四邻采掘关系施工段位于主斜井勘探线附近，附近区域已回采完毕。回采对地面设施影响无走向长(m)30倾斜长120面积（m2）3600第二节煤层及原大矿回采概况煤层情况煤（矿）层总厚（m）原生5煤层倾角（°）最大22°最小18°剩余5平均20°煤层结构简单阶段采高3m稳定程度稳定煤质情况MA(%)QFCSY工业编号7.828.98517946.840.831741原大矿回采概况回采时间：无采煤方法：无顶板管理办法：无采后掘巷道支护形式：无块段内原开拓巷道支护形式：无有无水、火灾害记录：—其它：—第三节C13煤层顶底板及柱状图2岩石名称顶板名称厚度（m）稳定性及破碎程度柱状图砂岩老顶2.0～4.0浅灰色中粒见附图细砂岩直接顶2.0～4.0灰色泥岩伪顶0.3深灰色灰色泥岩直接底0.2～0.8浅灰色下为C12煤第四节构造情况断层名称走向倾向倾角（°）性质落差导水性对回采的影响程度第五节构造简单应力分析本段掘进巷道主要开采原谢二矿采区煤柱，回采范围内无较大的构造第六节水文地质概况1、涌水量分析：最大涌水量m3/h最小涌水量m3/h平均涌水量m3/h0.1002、充水性分析：①断层水：无②老空区水：无③钻孔水：无3④灰岩水：无⑤灌浆水：局部有少量灌浆水⑥地表水：无⑦其它：无第七节影响安全回采的其它地质情况瓦斯根据周边C13掘进工作面瓦斯浓度0.3%计算，本工作面预计供风100m3/min，得出瓦斯绝对涌出量100×0.3/100=0.3m3/minCO2根据周边C13掘进工作面CO2情况，预计本掘进工作面为0.2%煤层爆炸指数C13煤层具有爆炸危险性煤的自燃倾向性自燃倾向性Ⅱ类地温地温22℃第八节块段内及周边高温点及发火可能性分析块段内目前未发现高温点，C13煤层具有自然发火可能性，自然发火期3~6个月。第九节安全开采建议1、加强日常的通风以及防火的日常监测，发现工作面内有高温点要及时采用灌浆等方法进行处理。建立健全工作面排水系统，发现有出水征兆时要及时汇报并做好工作面的防排水工作。2、该工作面回采时若采用倾斜长壁采煤法，工作面仰角较大，要加强工作面顶板管理，备足应急抢险材料，加强工作面测压工作。第二章采煤方法一.采煤方法：根据地质资料可知：本工作面煤厚为5m，倾角20°，直接顶为砂岩，直接底为泥岩，设计采用倾斜长壁采煤法，后退式开采，全部垮落法管理顶板。二.本工作面长度的确定：1)从本工作面所处地段的地质条件看，相对简单，影响本工作面面长的主要因素是我矿原-270mC13采煤工作面以及-240mC13采煤工作面。42)从本工作面所处地段的系统状况来看，具有完善的通风、运输及辅助系统，且各系统状况良好,宜于布置倾斜长壁工作面；3)从我矿目前的工作面管理水平来看，具备回采该工作面的管理能力；结合以上3种因素，设计本工作面的面长为40m。三.本工作面倾斜长度的确定：1.从地质条件来看，本工作面所处地段的地质条件相对简单，本工作面走向长度主要受到影响。2.影响本工作面走向长度的主要因素是-220mC13采煤工作面保护煤柱。3.从采掘时要求的各系统来考虑，通风能力、运输能力、辅助运输能力、设备能力、供电能力、供电能力等各方面通过计算都适宜走向长壁采煤法，详细计算见以后各章节。综合以上3点，确定工作面可采倾斜长度为50m四、可采储量：工作面可采储量＝50m×40m×5m×1.4×85％（回采率）＝11900t。五、煤柱的留设1)根据巷道实际使用以及后期延伸开拓来看，本巷道与-220mC13工作面平顺槽留设10m保护煤柱。第三章巷道布置和支护设计一、巷道布置：在工作面的面长、走向长度和采煤方法确定以后，结合本工作面周围的系统现状，我们对本工作面巷道布置详见采掘工程平面布置图。二、支护设计：根据现有地质资料，结合我矿目前煤巷的支护技术水平，本工作面煤巷支护设计除开切眼外全部采用梯形工字钢棚支护，开切眼直接采用单体液压支柱配∏型钢梁联合支护，各巷道具体断面如下：一.顺槽：梯形工字钢支护，规格为2.2m×2.2m×2.2m，净断面=4.7m2；二.风巷、联巷：木棚支护，规格为2.2m×2.2m×2.2m，净断面=4.7m2；三.开切眼：单体液压支柱配∏型钢梁联合支护，宽×高=2m×2m，净断面积=4m2。第四章工作面设备选型与配套5工作面支架选用2.4m∏型钢梁134根和DZ22－30/100型单体液压支柱333根联合支护顶板，工作面备用∏型钢梁30根，备用单体液压支柱50根。工作面安装SGB420/30型链板机一部；顺槽运输设备选用SGB420/40型链板机1部，顺槽根据涌水量情况布置2.5kw水泵供排水用。一.单体液压支柱强度验算及支护密度设计1.顶板压力预计Q=M×K×R式中Q─预计顶板来压强度(t/m2)M─采高(m)K─增载系数，一般取4～8，基本顶级别越高K值越大。R─顶板岩石平均容重(t/m2),取2.5t/m3经计算：Q=2×7×2.5=35(t/m2)2.工作面所选支柱型号及工作阻力工作面选用DZ22-30/100型单体支柱，其最大工作阻力P为30t/根。3.支护密度设计Z=Q/（P×r）式中Q意义同上Z—支护密度(根/㎡）；P—支柱最大工作阻力(t/根)；r—安全系数（根据顶板条件及相似条件工作面情况选定）,一般选0.8；Z=Q/（P×r）=35/（30×0.8）=1.45根/㎡4.确定排柱距根据工作面每次开帮距离为1000mm，确定工作面排距为1000mm，相应可确定柱距：1/Z×B＝1/1.45×1＝0.68，经计算，确定柱距为600mm。5.工作面支架强度验算工作面设计支护强度为Z×P=1.45×30=43.5t/m2＞Q（35t/m2），因此设计支护强度符合要求。二.运输设备的选择：1.顺槽均选用SGB420/40型链板机，每小时额定运煤能力为80t，按每天正常生产时间610小时计算，每天运煤能力为800t,大于工作面设计生产能力476t，因此运输设备选型满足工作面生产能力需要。第五章工作面生产能力一.生产能力1.可采储量=50m×40m×5m×1.4×85％（回采率）＝11900t2.工作面产量日产：40m（面长）×2m（日推进度）×5（煤厚）×1.4（容重）×85％（回采率）=476吨月产：476×30=14280(吨)50m（倾斜长）/2m(日推进度)/30天=0.83(月)总回采时间0.83（月）二.工程量本工作面巷道属原先采区巷道，无需重新掘进三、工期回采前主要是对切眼进行替棚以及调整运输系统，工作面需要安装半个月。第六章各系统能力设计一、通风系统1、掘进通风系统本工作面巷道使用原来采区巷道，通风系统已完善，不需要重新掘进，故掘进通风系统略。2、回采时的通风系统因为该面上下阶段已经回采完毕，本采区主要回采残留煤垛，区域内瓦斯基本已经释放，而且根据我矿目前通风系统，所以该面回采时考虑下行通风。进风：立井→-127m正石门→-127m～-232m进风下山→工作面顺槽→工作面。回风：工作面→工作面风巷→-220m~-180m进风上山→-267mC13系统→-180m平巷→C13总回风道→-127m副石门→斜井3、回采时需风量计算（1）按人数计算:Q采=4N=4×50=200m3/min7N—工作面同时工作的人数,取50人（2）按工作面温度计算Q采=60×V采×S采m3/min式中：S采——采煤工作面的平均断面积。长壁工作面按最大和最小控顶断面积的平均值计算，m2S采=(3.4+2.4)÷2×2=5.8m2V采——采煤工作面风速，取1，其取值应符合下表的要求：采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面空气温度，℃采煤工作面风速V采，m/s〈150.3—0.515—180.5—0.818—200.8—1.020—231.0—1.523—261.5—2.026—282.0—.5Q采=60×1×5.8=348m3/min（3）按瓦斯涌出量计算根据原-270mC13工作面回采期间瓦斯浓度在0.2％～0.3％之间，取0.3％计算；根据以往回采经验该面配风预计为400m3/min,经计算预计该面瓦斯绝对涌出量为1.2m3／min。Q采=100×q瓦采×K采通×（1—K抽放率）/cm3/min=100×1.2×1.8×0.8÷1=172.8m3/min式中：q瓦采—采煤工作面的绝对瓦斯涌出量m3/minK采通—采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数，它是各个采煤工作面绝对瓦斯涌出量的最大值与其平均值之比。炮采工作面可取K采通=1.6~2.0；本次计算取1.8。K抽放率——采煤工作面的瓦斯抽放率，%C—回风流中允许瓦斯浓度%，一般取0.8％。（4）按风速计算按风速进行验算：Q取上述三者的最大值，则回采时配风量为348m3/min,则：按最低风速验算,工作面最低风量为0.25×60×S采m3/min式中S采—工作面平均断面积，m2Q=348m3/min0.25×60×5.8=87m3/min符合要求按最高风速验算,工作面最大风量为4×60×S采m3/min8Q=348m3/min4×60×5.8=1392m3/min符合要求经验算,工作面回采时配风量为350m3/min，符合煤矿安全规程的规定。注：该面实际供风量由通风队可根据现场实测瓦斯涌出量适当调整，必须做到以风定产。二、监控系统监控设备布置：工作面共设计安设监控传感器7个，其中：工作面上隅角处安设瓦斯传感器To；工作面下隅角处安设瓦斯传感器To‘，在工作面下出口距离≤10m安设瓦斯传感器T1，在工作面顺槽距第一风流交汇点向顺槽内10m～15m处安设瓦斯传感器T2；在T2位置安设CO传感器、温度传感器和风速传感器。三、运输系统回采期间：采煤工作面→顺槽→-127m~-232m进风下山→-127m斜石门→-127m正石门→立井煤仓。辅助运输（下料、出矸）系统工作面风巷→-206m~-232m轨道上山→-206m平石门→-206m～-127mB10回风上山→-127m副石门→斜井→地面。设备选型顺槽回采期间铺设SGB420/40链板机，用于回采期间出煤。风巷回采期间安设一部11.4kw绞车用于下料、出矸。四、防火、防尘系统设计灌浆材质：黄土灌浆系统：地面灌浆站→斜井→-127m副石门→-127m~-232m进风下山→-206m平石门→-206m～-232m轨道下山→工作面风巷→工作面1、灌浆方法工作面随采随灌，灌洒结合，浆液浓度：水土比为5：1。在灌洒浆过程中应安专人间断地去下顺槽观察控制好灌浆量，使浆水既能湿透，又不至造成下顺槽被淹或淤塞。否则立即停浆或减少浆量。2、防尘系统1、供水路线顺槽供水路线：斜井→-127m副石门→-206m～-127mB10回风上山→-206m石门→-206m～-232m轨道下山→工作面。92、灭尘方法风巷、顺槽及工作面洒水灭尘，各转载点喷雾灭尘。五、排水系统工作面临时水仓→-206m水仓→地面。排水设备：利用-206m水仓的3台MD25-50×7型水泵，流量25m3/h，扬程350m，电动机功率55KW，一台工作，一台备用、一台检修。掘进及回采期间工作面如有少量出水，在风巷和顺槽低洼处设临时水仓将水泵至-206m水仓。六、压风系统斜井→-127m副石门→-206m～-127mB10回风上山→-206m石门→-206m～-232m轨道下山→工作面。压风设备：利用矿井现有ESC-1007螺杆式空气压缩机作为风源。七、隔爆系统在工作面机巷巷口以内不小于5m处，风巷与-220mC13工作面顺槽三岔门以内不小于5m处分别设置防火门基础，基础要求分别嵌入两帮200mm，底部基础深不少于300mm（必须见硬底），厚500mm，在-220mC13工作面机巷、-180m平巷处备风机、以及防火墙构筑所需