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1、工作面方案设计说 明 书金鸡滩煤矿12-2上117工作面设计说明书 第一章 工作面方案设计编制依据目 录第一章 工作面方案设计编制依据1第二章 工作面方案设计3第一节 工作面概况3第二节 地质构造6第三节 水文地质及水害评价6第四节 工作面巷道布置9第五节 采煤方法及工作面装备11第六节 生产系统18第七节 “三下”开采50第三章 安全技术措施51第一节 通风、综合防尘措施51第二节 防治煤层自然发火措施53第三节 防治水措施54第四节 落煤和防止煤壁片帮措施55第五节 工作面初采和收尾措施55第六节 顶板管理措施56第七节 机电、运输措施57第八节 工作面安装、回撤设备措施60第四章 存在的
2、问题和建议63附图：1、金鸡滩煤矿采掘工程平面图；2、12-2上117工作面巷道布置图；3、12-2上117工作面机械配备平面图；4、12-2上117工作面通风系统示意图；5、12-2上117工作面运输系统示意图；6、12-2上117工作面压风、供水、排水系统示意图；7、12-2上117工作面注浆、注氮系统示意图；8、12-2上117工作面避灾路线图。第一章 工作面方案设计编制依据一、项目背景金鸡滩煤矿位于陕西省榆林市榆阳区境内，南距榆林市区30km，行政区划隶属于金鸡滩乡和孟家湾乡管辖区。金鸡滩煤矿设计生产能力8.0Mt/a，井田走向长约11.44km，倾斜宽约8.77km，面积约98.52
3、03km2，开采标高+1013m+760m。矿井采用斜井开拓方式，布置有主斜井、副斜井和回风立井等3个井筒。矿井共划分为四个水平，每个水平划分为两个盘区。一水平为+1001m水平，开采2-2、2-2上、2-2下煤层；二水平为+950m水平，开采3-1煤层；三水平为+905m水平，开采4-2、4-3煤层；四水平为+850m水平，开采5-2、5-3上煤层。矿井初期开采一水平一盘区。矿井自2012年2月16日正式开工建设，至2014年2月首采12-2上101工作面形成，2014年6月投产。目前，矿井12-2上101、12-2上123工作面已回采完毕，12-2上108工作面正在开采，12-2上103工
4、作面正在准备。12-2上101、12-2上123与12-2上103工作面均采用大采高分层综采采煤工艺，采高5.0m左右；12-2上108工作面采用大采高一次采全高采煤工艺，最大采高8.0m。根据东翼煤层赋存特点，兖矿集团有限公司拟将矿井东翼后续工作面采煤工艺由大采高综采调整为综采放顶煤开采。12-2上117工作面为首个拟采用综采放顶煤采煤工艺开采的工作面。由于本矿井投产以来均采用大采高综采采煤工艺，采用综采放顶煤采煤工艺尚属首次，为保证矿井安全生产及正常生产接续，受金鸡滩煤矿委托，我院编制完成了金鸡滩煤矿12-2上117工作面方案设计。二、设计主要依据1.设计委托书；2.陕西省煤田地质局一八五
5、队2003年11月编制的陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区金鸡滩井田勘探地质报告；3.兖矿集团东华建设有限公司2013年4月编制的陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿一盘区煤炭补充勘探报告；4.陕西省煤田地质局一八五队2014年5月编制的陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿补充勘探报告；5.山东科技大学地球科学与工程学院2014年6月编制的陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区金鸡滩煤矿建井地质报告；6.山东科技大学地球科学与工程学院2014年6月编制的陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿矿井水文地质类型划分报告；7.北京圆之翰煤炭工程设计有限公司2014年9月编制的陕西未来能源化工有限公司金鸡滩矿井初步设计；8.
6、北京圆之翰煤炭工程设计有限公司2014年10月编制的陕西未来能源化工有限公司金鸡滩矿井安全设施设计；9.北京圆之翰煤炭工程设计有限公司2016年2月编制的陕西未来能源化工有限公司金鸡滩矿井安全设施设计变更；10.中国矿业大学2016年10月编制的金鸡滩煤矿12-2上117工作面涌水量预计；11金鸡滩煤矿编制的金鸡滩煤矿12-2上117工作面掘进地质说明书；12.煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2015）；13.煤矿安全规程（2016版）；14.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；15.煤矿防治水规定（2009版）；16.煤炭矿井设计防火规范（GB51078-2015）；1
7、7.煤矿注浆防灭火技术规范（MT/T702-1997）；18.煤矿用氮气防灭火技术规范（MT/T701-1997）；19其它现行的有关规程、规范；20金鸡滩煤矿提供的其它有关资料。- 63 -金鸡滩煤矿12-2上117工作面设计说明书 第二章 工作面方案设计第二章 工作面方案设计第一节 工作面概况一、工作面位置、周边关系及开采情况12-2上117工作面位于一盘区东北部，一水平1#辅助运输大巷的东北侧。西北邻12-2上119工作面，东南邻12-2上115工作面，采掘范围内无老空区影响。由于矿井东翼后续工作面采煤工艺由大采高分层综采调整为综采放顶煤，设计对原12-2上117工作面位置进行调整。根据
8、金鸡滩矿井初步设计，12-2上117工作面下顺槽距离一、二盘区边界约650m，调整后12-2上117工作面下顺槽距离一、二盘区边界约588m。详细调整情况如下：金鸡滩煤矿一盘区东翼目前已回采完毕的12-2上101、12-2上123工作面与正在准备的12-2上103工作面均按照矿井初步设计确定的大采高分层综采采煤工艺开采。根据东翼煤层赋存特点，兖矿集团有限公司拟将矿井东翼后续工作面采煤工艺由大采高分层综采调整为综采放顶煤开采，并为此组织专家进行了论证。12-2上117工作面暂按综采放顶煤采煤工艺进行设计。若矿井东翼后续工作面采煤工艺均调整为综采放顶煤开采，则后续工作面顺槽布置层位将发生变化，由工
9、作面顺槽沿煤层中间布置调整为沿煤层底板布置。考虑采空区涌水的影响，设计12-2上105工作面与相邻的12-2上103工作面之间留设24m宽的防隔水煤柱（相邻顺槽中心线平距30m），12-2上105工作面在相邻12-2上103工作面侧重新施工两条顺槽，顺槽中心线间距30m，然后向西北方向依次布置12-2上105、12-2上107、12-2上109、12-2上111、12-2上113、12-2上115、12-2上117、12-2上119、12-2上121工作面，工作面净长除12-2上119工作面为206.5m外，其余均为300m。根据现行煤矿防治水规定和建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开
10、采规程等规程、规范，防隔水煤岩柱一般不宜小于20m，设计考虑1.2的安全系数，12-2上105工作面与相邻的12-2上103工作面之间留设24m宽的防隔水煤柱，即相邻顺槽中心线平距为30m。为提高连续采煤机掘进效率，并有利于解决掘进巷道长距离通风问题，设计12-2上105工作面在相邻12-2上103工作面侧重新施工两条顺槽，采用双巷布置。12-2上117工作面位置详见图2-1-1。12-2上117工作面为矿井一盘区东翼开采的首个综放工作面。为提高连续采煤机掘进效率，并有利于解决掘进巷道长距离通风问题，设计工作面布置4条顺槽，工作面西北侧为二号回风顺槽与一号回风顺槽，东南侧为胶带顺槽与辅运顺槽。
11、与12-2上117工作面相邻的12-2上115及12-2上119工作面均未准备。二、地形地物12-2上117工作面地面标高+1233.8+1255.6m，平均+1244.7m。工作面地表主要为滩地、沙丘沙地，受采动影响的村庄有马场村和白舍牛滩村，其中马场村位于工作面中部，白舍牛滩村位于停采线附近，本设计按村庄搬迁考虑。三、开采技术条件及煤层赋存特征工作面主采2-2及2-2上煤，煤层厚度7.9911.07m，平均9.64m。工作面煤层总体为一单斜构造，标高+962.5+977.2m，总体呈东南高、西北低，煤层倾角平均小于1。工作面直接顶即为老顶，厚度23.243.9m，平均厚度34.6m，为细砂
12、岩，呈灰色，成分以石英为主，长石次之；局部有伪顶，平均厚度0.3m，为深灰色泥岩，近水平状层理，含植物茎叶化石；直接底为粉砂岩，厚度0.92.7m，平均厚度1.31m，呈浅灰色，细粒砂状结构，成分以石英、长石为主，含植物碎屑化石；老底为粉砂岩，厚度4.316.8m，平均厚度10.9m，呈深灰色，局部夹泥岩薄层，见滑动面，见炭化植物化石，以柱状，长柱状为主。金鸡滩煤矿为瓦斯矿井，煤层属类容易自燃煤层，煤尘有爆炸性危险，地温正常。四、储量情况12-2上117工作面长度为300m，推进长度为5093m，其中靠近切眼侧约1340m为2-2煤层合并区，厚度10.1211.07m；剩余3753m为2-2上
13、煤层，厚度7.9910.12m。工作面回采面积1527900m2，煤的视密度为1.32t/m3。根据金鸡滩煤矿12-2上117工作面掘进地质说明书，工作面基础储量为1944.2万t。金鸡滩煤矿12-2上117工作面设计说明书 第二章 工作面方案设计图2-1-1 12-2上117工作面位置图金鸡滩煤矿12-2上117工作面设计说明书 第二章 工作面方案设计第二节 地质构造该工作面总体为一单斜构造，走向NE，倾向NW，煤层起伏变化不大，煤层倾角平均小于1。根据目前地质资料分析，该工作面范围内无落差较大断层及褶皱发育。第三节 水文地质及水害评价一、水文地质条件1.含水层特征工作面范围内主要充水含水层
14、自下而上有延安组第五段砂岩孔隙-裂隙承压含水层、直罗组砂岩孔隙-裂隙承压含水层、直罗组顶部风化基岩孔隙裂隙承压含水层以及萨拉乌苏沙层潜水含水层。主要隔水层为第四系中更新统离石黄土层。（1）第四系萨拉乌苏沙层潜水含水层风积沙与萨拉乌苏组累计厚度18.25m42.36m，平均28.67m。岩性以黄褐色细砂、中砂夹粉砂及泥质透镜体为主。结构松散、接受大气降水补给。据钻孔数据，潜水含水层水位埋深0.60m2.80m，平均1.42m。含水层厚度受下伏地层顶面形态的制约，变化较大。工作面附近无抽水钻孔。依据相近工作面钻孔对该层抽水试验资料：萨拉乌苏砂层含水层单位涌水量为0.1480.287l/sm，渗透系数为1.7532m/d3.4436m/d，水化学类型以HCO3-Ca.Na为主，矿化度为0.250g/L0.434g/L，结合含水层厚度确定，该层大部分地段为富水性中等区。一盘区范围内单位涌水量平均0.206 l/sm，渗透系数平均2.7819 m/d。（2）侏罗系中统安定组裂隙承压含水层本工作面安定组厚度029.86m，平均10.08m。岩性主要以紫红色、褐红色巨厚层状中、粗长石砂岩为主，夹紫红色、灰绿色粉砂岩、砂质泥岩。根据金鸡滩煤矿一盘区煤炭补充勘探报告
