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1、余吾煤 业 N1102 工作面初采前顶板预裂实施方案山西潞安集团余吾煤业有限公司太原理工大学二一三年五月余吾煤业 N1102 工作面初采前顶板预裂实施方案课题组成员名单山西潞安集团、余吾煤业有限公司：吴有增 陈继刚 刘进平 马长乐 胡万胜 李辉峰 孙 淼 刘海鸥 赵双全 张 羽 王晓鹏 芦盛亮太原理工大学:康立勋 张百胜 闫晋文 郝兵元 陈 浩 田 鹏 韩 伟 侯利斌 张 帅 张育玮 李亚鹏 姜精鹏i目 录1 工作面概况 .11.1 工作面位置及四邻情况 .11.2 地质概况 .11.3 瓦斯、煤层及自燃发火情况 .21.4 工作面巷道布置及支护 .21.5 采煤方法及回采工艺 .21.6 工
2、作面主要设备 .42 顶板弱化处理设计 .62.1 国内外坚硬难垮顶板处理方法 .62.2 深孔预裂爆破基本理论 .72.3 顶板处理高度确定 .122.4 主 要设计参数 .123 顶板深孔预裂爆破初始设计方案 .133.1 炮孔布置 .143.2 炮孔爆破时间和方式 .164 施工机具和火工品 .174.1 钻孔施工机具 .173.2 炸 药和雷管种类 .175 打钻工艺及安全技术措施 .195.1 钻机安装 .195.2 作业步骤 .195.3 作业要求 .205.4 供电、供水、排水系统 .215.5 安全措施 .215.6 其它注意事项 .236 放炮工艺及安全技术措施 .256.1
3、 炸药运输工艺 .256.2 巷道通风 .25ii6.3 放炮工艺流程 .256.4 装药施工工艺 .266.5 安全技术措施 .286.6 其它 .31余吾煤业 N1102 工作面初采前顶板预裂实施方案11 工作面概况1.1 工作面位置及四邻情况N1102工作面北侧为实体煤；西侧紧邻N1101工作面（未掘）；东侧N1103工作面（未掘）；南侧为北一五条大巷。工作面倾角为+3+7，平均倾角为+5。地面标高：+983m+1063m；工作面标高：+447m+492m。 （核实？）工作面长 300m，推进长度 1023m。工作面布置如图 1-1 所示。图 1-1 N1102 工作面布置图1.2 地质
4、概况1.2.1 煤层情况N1102 工作面所采 3#煤层，黑色，块状，局部为粉状，光亮型，其间有 0.25m 的炭质泥岩夹矸。以亮煤为主，镜煤次之，半亮型。煤质为特低硫、低磷、中灰、热稳定性好、高发热量的优质动力煤。3#煤层赋存于二叠系山西组地层中下部，为陆相湖泊沉积，煤层厚度稳定，平均煤厚 6.55m，容重 1.39t/m3，煤层局部含 00.3m 泥岩夹矸。煤层普氏硬度（f）为 12，夹矸普氏硬度（f）为 24。1.2.2 顶底板情况老顶为中粒砂岩，厚度11.8m，白色，厚层状，石英为主，长石次之，部分有裂隙发育，总体致密坚硬；余吾煤业 N1102 工作面初采前顶板预裂实施方案2直接顶由泥
5、岩和细粒砂岩组成，其中下位直接顶为黑色，块状，泥质结构，含有植物化石，参差状断口，厚度0.70m，之上为灰色，中厚层状，石英为主，长石次之的细粒砂岩，厚度3.30m，有裂隙发育；直接顶为泥岩，厚度0.70m，黑色，块状，泥质结构，含有植物化石，参差状断口；直接底为泥岩，厚度0.85m；老底为细粒砂岩、泥岩互层，其中靠近直接底细粒砂岩厚度1.60m，灰色，中厚层状，石英为主，长石次之，含泥质条带，有裂隙发育。工作面煤层及顶底板综合柱状如图1-2所示。1.803.074.50316.8501.540185.20中 粒 砂 岩细 粒 砂 岩泥 岩炭 质 泥 岩泥 岩细 粒 砂 岩泥 岩细 粒 砂 岩
6、砂 质 泥 岩细 粒 砂 岩砂 质 泥 岩白 色 ， 厚 层 状 ， 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 ， 有 裂 隙 发 育 。灰 色 ， 中 厚 层 状 ， 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 ， 有 裂 隙 发 育 。黑 色 ， 块 状 ， 泥 质 结 构 ， 含 有 植 物 化 石 ， 参 差 状 断 口 。黑 色 ， 块 状 ， 泥 质 结 构 ， 含 植 物 化 石 ， 参 差 状 断 口 。灰 色 ， 中 厚 层 状 ， 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 ， 含 泥 质 条 带 ， 有 裂 隙 发 育 。黑 色 ， 块 状 ， 泥 质 结 构 ， 含 植 物 化 石 ， 参
7、差 状 断 口 。灰 白 色 ， 中 厚 层 状 ， 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 。黑 色 ， 块 状 ， 含 有 植 物 化 石 ， 水 平 层 理 。灰 黑 色 ， 中 厚 层 状 ， 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 ， 岩 芯 较 破 碎 。灰 黑 色 ， 块 状 ， 含 植 物 化 石 ， 参 差 状 断 口 。煤煤 煤 层 结 构 为 ： 6.5=4（ 0.35） 16，采 长 为 ： 102（ ） 。柱状 厚度(m)岩 性 描 述岩 石 名 称图 1-2 工作面煤层及顶底板综合柱状1.2.3 地质构造情况及水文地质条件根据瞬变电磁勘探、本工作面水文地质条件类型为简单型，
8、工作面内不发育导水构造，不存在奥灰水突水的危险，也不发育煤层顶板富水区。余吾煤业 N1102 工作面初采前顶板预裂实施方案3作面回采时正常涌水量为 m3/h，最大涌水量为 m3/h。增加本工作面具体地质构造情况及水文地质情况，及工作面排水设计方案1.3 瓦斯、煤层及自燃发火情况3 号煤层属不自燃煤层，地温正常：20.2，具有爆炸倾向，煤质为特低硫、中灰、高发热量、优质动力煤。相对瓦斯涌出量为 10.0496mt,属高瓦斯工作面，无瓦斯、CO2突出危险的倾向。增加本工作面具体情况1.4 工作面巷道布置及支护工作面共布置 6 条巷道，采用全锚（网）支护，锚杆规格 222400mm 左旋无纵筋螺纹钢
9、锚杆；锚索规格为 18.98300mm。各巷道断面、支护特征及用途如表 1-1 所示。表 1-1 N1102 工作面巷道基本特征巷道名称 支护形式 巷道断面 支护规格 排距 用 途胶带顺槽 全锚（网） 17.28 m2 矩形 4.83.6m 0.8m 进风运煤回风顺槽 全锚（网） 17.28 m2 矩形 4.83.6m 0.8m 回风运料瓦排巷 全锚（网） 15.36 m2 矩形 4.83.2m 0.8m 排放瓦斯进风顺槽 全锚（网） 15.36m2 矩形 4.83.2m 0.8m 进风开切眼 全锚（网） 26.52 m2 矩形 7.83.4m 0.9m 布置工作面辅助切眼 全锚（网） 17.
10、28 m2 矩形 4.83.6m 0.8m 辅助通风1.5 采煤方法及回采工艺工作面采用走向长壁、后退式大采高低位放顶煤一次采全高全部垮落式综合机械化采煤法。工作面采用 MGTY400/930-3.3D 电牵引双滚筒采煤机，工作面采高 3.50.1m，循环进度 0.8m，放煤高度 3.05m，割煤回收率为 98，放煤回收率为 85，一采一放为一个循环。余吾煤业 N1102 工作面初采前顶板预裂实施方案4工作面采用端部割三角煤斜切进刀方式，进刀距离 45m。回采工艺流程为：采煤机割煤、装煤移架推前溜放煤拉后溜-老塘顶板自行垮落工作面主要设计参数见表 1-2 所示。余吾煤业 N1102 工作面初采前顶板预裂实施方案5表 1-2 工作面主要参数项 目 单 位 参数值 项 目 单 位 参数值地面标高 m +983+1063 机采高度 m 3.5底板标高 m +447+492 放顶煤高度 m 3.05埋藏深度 m 536-571 循环进尺 m 0.8走向长度 m 1023 循环产量 t 2009.1倾斜长度 m 300 日推进度 m 4.
