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1、 山西翼城首旺煤业2204回采工作面设计第一章 二采区概况 现矿井开采区域为矿井二采区（南翼），开采水平为+578水平，即二采区运输巷、二采区轨道巷，二采区各个生产环节已形成。生产系统主要环节如下：一、通风系统1、进风：副斜井、主斜井、行人斜井井底车场西南轨道巷西南轨道斜巷3#联络巷二采区运输巷副斜井、主斜井、行人斜井井底车场北翼运输大巷北翼轨道大巷西南运输巷西南运输斜巷二采区运输巷2、回风：二采区轨道巷总回风巷回风立井地面二、运输系统1、运煤路线由工作面运输顺槽皮带转载至二采区运输巷内带式输送机，二采区运输巷内铺设有DTL120/100型带式输送机。运煤路线：二采区运输巷西南运输斜巷西南运输
2、巷二采区溜煤眼上仓皮带斜巷主斜井皮带栈桥地面煤场2、运料路线经二采区轨道巷SQ-80/110B单轨无极绳连续牵引车将物料运至2204回风顺槽绕道口再经调度绞车进入设计工作面回风顺槽。二采区轨道巷内铺设有30Kg/m轨道。运料路线：地面料场副斜井井底车场西南轨道巷西南轨道斜巷二采区轨道巷上车场二采区轨道巷2204回风顺槽绕道口。三、供电系统在二采区运输巷、轨道巷之间布置有1号变电所、2号变电所、3号变电所及采区水泵房变电所。设计工作面距离2号变电所最近，采取就近供电原则供电，电源取自2#变电所，供电电压等级为1140v。四、排水系统在二采区运输巷右侧有排水沟，二采区各个采掘工作面排水均通过顺槽排
3、水管路或排水沟流进二采区水仓或运输巷内的排水点，排水点安装了相匹配的排水设备。设计工作面排水也经此路线排水。五、压风、供水施救系统根据2号煤层二采区设计说明书及二采区运输、轨道两条开拓大巷中布置的压风、供水管路及自救装置，设计工作面压风、供水管路及自救装置自开拓大巷中引入如下：距工作面2540m范围内的运输顺槽和回风顺槽各设置1处自救站，自救站安装18个压风、供水自救装置。回风、运输顺槽每隔400m设置1处自救站，每个安装6个压风、供水自救装置，以上自救装置要随着工作面的回采不断向后移设。供水管路：皮带顺槽每隔50m设一个三通及闸阀，轨道顺槽每隔100m设一个三通及闸阀。六、安全监控及井下作业
4、人员管理系统矿井现使用的安全监控系统型号为KJ70N，该系统实现了双机热备、联网上传功能。设计工作面按照AQ10292007标准配备甲烷传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器等各类传感器。监控员每班不少于2人实行24小时轮岗值班，井下维检员每班保证12人实行“三八”工作制，保证安全监控系统24小时正常运行。七、紧急避险系统二采区设计的工作面紧急避险系统均由西南运输大巷与二采区运输巷转弯处构筑的井下永久避难硐室承担，永久避难硐室额定避险人数为100人，额定避险时间为96h，硐室内有满足避难人员生存的必要生活物品。该永久避难硐室主要为二采区作业人员（包括2204
5、采煤工作面作业人员）在发生事故时提供避难场所。避难硐室内配置有防护密闭系统、气幕喷淋系统、氧气供给系统、空气净化及除湿系统、降温系统、生活保障系统、供水系统、通讯系统、监测监控系统、人员定位系统、电力照明系统、排水系统等。当井下发生灾害事故，人员未能及时撤离，可进入紧急避难硐室避险。第二章 工作面概况及地质条件 第一节 工作面概况一、工作面井上下位置、四邻关系：1、工作面井上、下位置：2204工作面上覆地表为丘陵荒坡、梯田，地面标高805-888m, 埋藏深度为234-343m。工作面地表东邻近乔联坡大部黄土覆盖，植被发育稀少，多为丘陵、梯田和沟壑。2、工作面四邻关系：2204工作面西部为22
6、03采空区，北部邻近DF3断层保安煤柱，东为2205回风巷，南部紧邻二采区运输巷保安煤柱。第二节 地质条件一、煤层及顶底板情况1、煤层情况（1）煤层的物理性质：黑色、金刚光泽，节理、层理发育，断面平整，线粒状结构或层状构造。（2）煤层结构及平均厚度：工作面煤层一般正常厚度2.9m，属中厚煤层，上部暗煤，下部亮煤，中部含有一层粉砂岩夹矸，厚度0.15-0.35m，夹矸上煤厚1.72.0m左右，夹矸下煤厚0.7m左右。煤层结构简单，赋存稳定，厚度、结构变化很小。（3）煤层倾角：倾角2-10左右。2、顶底板情况（1）伪顶：工作面伪顶，厚度0.1-0.32m，岩性为黑色、黑灰色碳质泥岩或灰色泥岩，松软
7、易冒落。（2）直接顶：为中砂岩，深灰色含云母，斜波状层理，含泥岩包裹体，裂隙发育。厚3.60m（依据L28号钻孔）。莫氏硬度为2-3度之间，属软弱-半坚硬岩石（依据2号煤层二采区设计）。（3）老顶：粉砂岩，黑灰色、含云母、质均匀、交错层理，局部裂隙发育。厚度7.00m。莫氏硬度为3-4度之间，属坚硬岩石。（4）底板：细砂岩，灰白色，含云母、缓波层理状，层面富碳化物，含泥岩包裹体及方解石脉，厚度2.91m。3、工作面矿压情况根据2202、2203综采工作面以往矿压观测数据，预计2204综采工作面初次来压步距为15米，直接顶随采随落。二、地质构造2204工作面位于连马河背斜轴部东侧，工作面内大部煤
8、岩层倾向偏东，倾角2-10左右。三、水文地质1、地表水及顶底板含水层工作面地表无水体分布。顶板K8、K9砂岩含水层由碎屑岩类的中、细砂岩组成，岩石裂隙不发育。底板直接含水层（K7砂岩含水层）裂隙不发育，为弱富水性含水层，底板间接含水层K2、K3承压含水层为极强富水性含水层，最初承压水位标高为603左右，高于煤层底板标高（最低462m），工作面巷道回采属于带压开采区域。2、隔水层煤层顶板以上各含水层之间隔水层主要由具有可塑性的泥岩、砂质泥岩组成，一般厚度2米至数米不等，可起到良好的层间隔水作用。2煤底板下至K2、K3承压含水层之间的隔水层主要由泥岩、泥灰岩、砂质泥岩等组成，总厚度约47米左右，是
9、预防承压水突水的良好有效隔水层。阻隔奥陶系承压含水层的隔水层主要由中石炭统本溪组的细腻，不透水铝质泥岩等组成，厚度17.30-28.85m,平均23.52m，系一较好的隔水层。3、采空积水、褶曲、断层等充水因素影响采空积水：2204工作面临近区域为2203采空区，回采过程中受采空区水害影响。由于回采是上山推进，工作面涌水会流向采空区。4、回采前探放水措施 2204工作面在回采前应对该工作面进行物探透视，并进行整体工作面钻探验证。确认无水害危险方可回采通过。5、预计工作面回采过程中最大涌水量煤层顶板上K8、K9砂岩含水层和底板下K3含水层承压水作用下，造成工作面在回采过程中的顶板滴（淋）水或底板
10、渗水。2204工作面回采时正常涌水量约为40-70m3/h，初采期间最大涌水量150 m3/h。四、工作面储量及服务年限1、工作面储量ZGLSM+Z三角 煤13521162.91.4+90592.91.4657460T式中： ZG工业储量，T L工作面走向长度，m S工作面倾向长度，m M工作面采高，m 煤的容重，1.4T/m32、服务年限 TZk/A/H 657460286423 9.9月 式中： T工作面可采期，月 A工作面日生产能力，吨/日 H每月按平均生产23天计算可采期取其最大值为10月。五、瓦斯、煤尘、煤层自然情况根据临汾市煤炭安全检测检验中心编制的山西省煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告山
11、西翼城首旺煤业有限责任公司采煤工作面绝对瓦斯涌出量为0.78m3/min，为瓦斯矿井。煤尘无爆炸性；自燃发火倾向为级；地温保持在正常值内，一般为1417；无冲击地压。第三章 工作面设计根据第一章矿井各生产环节概况，第二章煤层地质条件、厚度、倾角、瓦斯涌出量、自然发火倾向和矿山压力等因素，经综合分析，进行工作面设计。第一节 采煤方法、巷道布置及设备选型一、采煤方法根据2204工作面煤层赋存情况，开采方式为后退仰斜式开采，采用倾斜长壁综合机械化采煤方法，一次采全高，全部垮落法管理采空区顶板。 二、巷道布置1、回风巷（1）布置：全煤巷沿煤层顶板定向掘进，掘进方位角37，巷道长度受北部DF3断层影响，
12、预计长1416m（2204切眼至2203运输顺槽联络巷口）。（2）支护及断面：巷道支护方式为锚网索联合支护，巷道净断面根据实际情况另行研究确定，确定后编制专项作业规程。（3）用途：担负本工作面的回风、材料及设备运输、铺设监测线缆及排水管路等任务。2、运输巷（1）布置：全煤巷沿煤层顶板定向掘进，掘进方位角37，巷道长度受北部DF3断层影响，预计长1462m（2204切眼至2203运输顺槽联络巷口）。（2）支护及断面：巷道支护方式为锚网索联合支护。2204回风巷道断面为矩形，宽4.5m，高3m；2204运输巷断面为矩形，高3m，开口45m巷宽4.8m，其余巷宽4.5m。巷道断面支护参数根据实际情况
13、另行研究确定，确定后编制专项作业规程。（3）用途：担负工作面煤炭运输、进风、防尘管路及生产电缆敷设等任务。3、2204工作面泄水贯眼（1）布置：全煤巷、沿煤层顶板布置，位于2204运输巷与2205回风巷之间，全长30米。（2）支护及断面：支护方式为锚网索联合支护，巷道断面根生产实际需要研究确定，单独编制。（3）用途：担负工作面回采期间的排水任务。4、风桥（两个）（1）布置：风桥跨巷施工（跨二采区运输大巷），施工方法另行研究确定，单独编制。（2）支护及断面：巷道支护方式为锚网索+喷浆联合支护，巷道断面根据安装风门及其他需要确定。（3）用途：担负巷道掘进及回采期间的运料、回风等任务。5、切眼（1）
14、布置：全煤巷沿顶定向掘进，方位角12719，全长116米，上下分别于回风巷、材料巷相联接。（2）支护及断面：巷道支护方式为锚网索联合支护，巷道断面根据安装要求，另行研究确定后，单独编制。（3）用途：装备采煤机、液压支架及工作面输送机等设备。6、绞车及材料硐室（1）布置：全煤巷布置在巷道非工作帮，具体位置根据生产实际需要确定。（2）支护及断面：硐室断面根据安装绞车及放置材料的不同，根据实际情况另行研究确定支护方式及断面大小，单独编制。（3）用途：绞车硐室用于安装绞车，保证掘进和回采期间的正常运输；材料硐室用于放置工作面备用材料。7、水仓（1）布置：具体位置根据生产实际需要确定。（2）支护及规格：
15、水仓支护及规格根据生产实际需要确定，施工方法另行研究确定，单独编制。（3）用途：水仓用于担负掘进期间的排水任务。三、设备选型1、采煤机选型依据矿井生产能力120万t/年，2204综采工作面长度为116米，采高初步确定为2.9米，煤层硬度f=2，采用型号为MG300/700WD双滚筒采煤机。2、工作面刮板输送机选型工作面刮板运输机选型需满足三个方面要求：刮板输送机运输能力应不低于采煤机最大割煤能力，保证将采煤机采落的煤全部运出；外形尺寸和牵引方式与采煤机相匹配；长度与工作面长度相一致。Qc=KcQm式中：Qc-刮板输送机运输能力 Kc-采煤机与刮板机同向运行时修正系数，1.20； Qm-采煤机最大割煤能力，757t/h则Qc=908t/h综合以上原则，矿井现有
