采煤工作面设计11107

钟山区大湾镇三鑫煤矿11107采煤工作面设计设计人：邹德昌1目录一、工作面概况二、地质说明书三、工作面特征和储量四、采煤方法及回采工艺五、通风及瓦斯管理六、运煤运料七、供水供电八、通讯九、安全措施十、机电运输的安全管理十一、通风瓦斯管理及安全监测监控十二、工作面综合防突措施十三、避灾路线十四、特殊情况下回采及处理冒顶措施十五、文明生产及交接班制度十六、工作面初采及初次放顶2第一章工作面概况一、工作面位置11107工作面位于三鑫煤矿11#西翼+1619水平与+1639水平之间，东至井筒保护煤柱线，西至切眼。二、回采范围内外、上下的采掘关系11107回采工作面倾斜上方为11104工作面采空区，顶部有1645采空区，与轨道提升巷及11#层回风巷相隔的东翼为11107回采工作面正在布置。第二章地质一、构造地质：本工作面不受断层影响，但工作面圈定范围内存在部分小构造，其落差均在0.3m以下，对该工作面的回采无太大的影响。二、水文地质：本工作面水文地质条件简单，矿井水主要是大气降水沿采空塌陷裂隙和地质构造裂隙渗入井下。雨季开采应注意上覆地层（煤层）积水和相临矿井越界开采导通其他山洪水倒灌入井后越界进入工作面及下部运输巷。三、瓦斯地质：该工作面掘进期间和在靠近井田边界的断层处瓦斯涌出量都很大，再加上该煤层瓦斯含量大，加之工作面由于埋藏深度较大，回采时，必须加强通风瓦斯管理。3四、煤层赋存情况该面属于本矿11#煤层，其特征为：位于龙潭组（P3l）上段下部。黑色、块状或粉状，线理至西条带结构，半亮至半暗型，以半亮型为主。矿厚1.61～5.4m,平均3.51m,上部煤层结构叫复杂,含夹矸1-3层,一般2层,厚度0.25-0.35m,岩性为深灰色泥岩或黑灰色炭质泥岩。灰份20.58～24.27%,平均22.53%,硫份0.47～1.55%,平均为1.01%。上距8#煤层17.8-22.8m,平均20m。层位稳定可靠。厚度变化不大,全井田可采,属于较稳定煤层。顶板:直接顶板为钙质细砂岩，岩质相对较硬，强度高。老顶为含钙质细砂岩、粉砂岩，坚硬，稳定性好。底板：直接底板为泥岩，强度低，稳定性较差。老底为粉砂岩，细砂岩。细砂岩钙质胶结，微小裂隙发育、较坚硬。煤厚1.61～5.4m,平均3.51m，属稳定煤层，是本矿的主采煤层。4第三章工作面特征和储量工作面特征和储量见下表：工作面特征和储量表走向长（m）最大232最小228平均230开采煤层开采厚度（m）倾斜长（m）最大53最小48平均4011#2.2煤层厚（m）最大3.5最小1.8平均2.5倾角（度）最大33最小29平均30平面积（m²）9200容重（T/m²）1.35地质储量28336T斜面积（m²）10217.4回采率%85可采储量24085。6T第四章采煤方法及回采工艺一、采煤方法：根据煤层赋存条件及临近工作面的开采经验，工作面两巷沿煤层走向布置，开切眼贯通两巷，形成回采系统。本工作面采用走向长壁后退式采煤方法进行回采。二、回采工艺：（一）落煤方法：根据工作面的煤层特征及地质构造情况，该工作面MZ-1.2型电煤钻打眼，煤矿许用三级乳化炸药、煤矿许用瞬5发雷管爆破落煤。爆破说明书如下：炮眼名称炮眼循环雷管数（个）炮泥充填长度（m）每孔使用水炮泥位置角度循环炮眼数（个）循环装药量（kg）每孔装药量（kg）距顶板（m）距底板（m）水平（º）仰或俯（º）垂直（º）顶眼0.31.810808040120.340≥0.61底眼1.90.410808040180.4540≥0.61注：表中所标循环炮眼数、循环装药量、雷管消耗量指工作面沿走向推进1.0m，完成一个循环的指标。（二）炮眼布置及装药结构：1、炮眼布置采用双排眼中的“三花眼”布置炮眼，具体参数见图。6（三）装运煤：1、工作面选用自溜滑槽，运输巷采用矿车进行运输到提升巷点。2、工作面装运煤：除少部分煤由放炮崩入工作面滑槽外运，其余大部分煤由人工攉入工作面滑槽溜到运输巷经过矿车运到提升点。73、运煤流程：工作面运输巷井底煤仓主提升巷地面储煤场。三、采场支护：（一）支护材料与支护形式的选择：1、工作面选用DZ25—22/30型外注式单体支柱配HDJT—1000型铰接顶梁进行支护。2、支护形式选择：选择正悬臂齐梁齐柱进行支护。悬臂梁从支柱中心线到煤帮侧为700mm，老塘侧300mm。工作面选用“三、四”排控顶，见四回一。排距1.0m，柱距0.5m，放顶步距1.0m。3、最大控顶距与最小控顶距：最大控顶距为4.2m，最小控顶距为3.2m。（二）矿压计算：工作面压力估算：P=（4～8）mr式中：m——工作面采高2.2m=（4～8）×2.2×2.2r——上覆岩石容重2.5T/m³=19﹒36～38．72T/m²取平均值29．04T/m²（三）支护密度校核：1、工作面理论要求支护密度：G理=P/NF=29．04/（0.85×30）=1.138根/m²8式中：G理——理论要求支护密度N——支柱工作阻力实际利用系数，取0.85F——支柱额定工作阻力30T/根2、实际支护密度：最大控顶距一行的基本支柱数为4根。最小控顶距一行的基本支柱数为3根最大控顶距一行的面积为S大=4.2×0.5=2.1m²。最小控顶距一行的面积为S小=3.2×0.5=1.6m²。则有实际支护密度：G实大=4/2.1=1.904根/m²G实小=3/1.6=1.875根/m²通过以上计算，可以看出G实大G实小G理，所选支护形式符合要求。（四）其他支护：1、工作面上下出口个使用一对长3.5m的11#花边工字钢梁支设锁口抬棚。锁口抬棚一梁三柱、成对交错迈步1.0m前移。2、工作面切顶线排支柱下支设戗棚，戗棚使用ø160～180×1.6m长的圆木作梁、2.2m单体作腿，一梁二柱支设在工作面切顶线排支柱单体与顶梁接触处，作为棚腿的两棵单体支柱的柱脚与切顶线排支柱的距离为0.5m。戗棚距为沿倾向方向1.0m一架。93、工作面上下两巷使用工作面2.2m单体配铰接顶梁支设在原掘进棚梁下。双排支护从煤壁往外不少于10m，单排支护不少于10m。单排支护时，回风巷靠下帮支设，运输巷靠上帮支设。双排支护段人行道宽度不小于0.7m。4、回风巷和运输巷在切顶线棚梁下加打两棵支柱形成关门点柱。以便加强上下山角支护。四、采空区处理：1、根据本矿多年开采经验及本矿临近工作面的开采经验，采用全部垮落法处理采空区。2、工作面回柱采用分段回柱，分段回柱距离不小于15m。3、工作面回柱顺序：分段内采用由下往上、由老塘向煤帮的顺序进行回柱。4、回风巷上隅角的支护材料回收与工作面切顶线一致，运输巷下山角的支护材料回收可滞后切顶线1.0m。若回风巷上隅角瓦斯异常或其他特殊情况，可根据现场需要提前回收。5、工作面闲余单体必须棵棵有载存放在戗棚上或在切顶线打成密集。五、附图表如后：10111213工作面支护材料及设备汇总表名称型号单位使用量备用量及存放地点乳化液泵站XRB2B（A）台1电煤钻MSZ-12台2综保台2真空开关QC83-80Z台2外注式单体DZ22-30/100棵50050棵回风巷铰接顶梁HDTA-1000块50050棵回风巷11#花边工字钢长3.5m根42根回风巷水平楔块15020块回风巷圆木Ø（160-180）×1600mmm³21m³回风巷半圆木Ø（160-200）×1/2×1400mmm³21m³回风巷圆木Ø（140-160×3000mmm³21m³回风巷1415劳动组织配备表出勤时间工种出勤人数出勤时间夜早中合计0夜8早16中0跟班矿长1113安全员1113瓦检员1113放炮员1113打眼工2226出煤工55515支护工2226回柱工2226补液工1113机电维护1113整修工2226合计2020206016工作面主要经济技术指标表序号指标单位数量序号指标单位数量1煤层编号K1114循环产量T123.22走向长m25515循环率%903倾斜长m4016循环进度m1.04煤层倾角度3017炸药消耗kg/kt2435容重t/m³1.3518雷管消耗发/kt6506采高m2.219坑木消耗m³/kt0.17生产能力t/m²2.9720支护材料柱梁各400棵8可采储量万t3.121在册人数人699可采时间月622日出勤人数人6010含矸率%123出勤率%8711灰份%824平均月进度m4512回采率%8525功效T/工6.1613循环方式多循环26回采时间起-止2005.11—2006.317第五章通风及瓦斯管理一、工作面风量计算1、按瓦斯涌出量计算：Q=100q×KCH4式中：Q——回采工作面实际需风量m³/minq——回采工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均涌出量，m³/min（取3.17m³/min，该值为2007年瓦斯等级鉴定报告中的平均绝对涌出量）。KCH4——工作面瓦斯涌出量不均衡系数（一月当中日瓦斯最大涌出量与月平均绝对瓦斯涌出量的比值：即3.17/2.64=1.2）则Q=100×3.17×1.2=382.4m³/min（2）按工作面温度选择适宜的风速计算Q=60×V×S（m³/min）式中：V——工作面风速，（m/s）S——工作面的平均断面积，（m²）根据安监总煤字﹝2005﹞42号：矿井通风能力核定办法（试行）中表4相关参数，井下采煤工作面温度18ºC以下时，工作面风速为0.3——0.8m/s，故V取0.5m/s。采煤工作面采用3—4排控顶，最大控顶距4.2m，最小控顶距3.2m，采高2.2m。则工作面平均断面为8.14m²。Q=60×V×S18=60×0.5×8.14=244.2m³/min（3）按工作面同时工作人数计算：Q=4N=4×40=160m³/min（4）按采煤工作面同时起爆的炸药量计算：Q=25A=25×6.05=151.25m³/min（5）按风速进行验算：根据以上计算，取最大值382.4m³/min为采煤工作面供风量。V=Q/60S=382.4/60×8.14=0.783即：0.25m/sV4m/s符合风速要求。综上所述，该矿11107工作面最大需风量为382.4m³/min。但配风时，按400m³/min配风。二、工作面通风系统11107工作面通风系统见通风系统图。三、瓦斯管理1、该工作面必须在以下地点安设一台瓦斯检测报警断电仪：①工作面上出口往外5——10m处安设提台T1，其报19警值为≥0.8%，断电值为1%值为1.5%，断电范围为工作面所有电气设工作面通风系统图备；②在工作面回风巷入口往里10——15m处安设一台T2，报警值为≥0.8%,断电值为1%电值为1%，断电范围为工作面回风巷及所有电气设备。T1及T2的复电值均为T1%，采用人工复电。③在工作面上隅角安装一台T3,报警值为≥1.0%。2、各处的瓦斯探头每天必须有专人进行维护，并定期送有关部门进行校正。确保其准确、灵敏可靠。11107回风巷11107运输巷11107工作面11106回风巷11106运输巷203、瓦检员必须加强对工作面上隅角、回风巷的瓦斯检测工作，严禁瓦斯超限作业。4、11107工作面的生产系统内的各风门必须安装连锁装置，每天派人检查维护，以确保工作面正常供风。5、加强工作面的煤尘管理工作：1）有充足的水源，水量不少于200m³；2）合格的水质；3）采用静压供水；4）各转载点及工作面上、下出口必须安装喷头；5）工作面回风巷必须安设防尘水幕，在距工作面上出口10-15m及40-45m处安设一道防尘水幕，每道水幕必须保证覆盖巷道全断面。6）在工作面出煤期间，各处喷头必须开启；7）煤矿每天必须安排人员对回风巷的煤尘冲刷一次，运输的冲刷以不出现煤尘为原则；8）必须安装瓦斯电闭锁装置，以确保瓦斯超限时能断开对电气设备的供电，防止电气设备在瓦斯超限时继续运转。第六章运煤及运料11107工作面生产期间及生产前用料准备的运输：材料设备在地面装车提升巷老机电硐室11107工作面回风巷工作面。各个用料地点。21第七章供水及供电一、供水11107工作面回风巷供水从地面的灭尘水池总回风下山11#层回风巷工作面。11107工作