21112工作面设计最终版

《21112工作面设计最终版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《21112工作面设计最终版（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、永煤公司永锦能源河南煤化集团用心做事追求卓越河南永锦能源有限公司云盖山煤矿一矿21112综采工作面设计说明书编制人: 审核人: 总工程师: 矿 长:生产技术科二一一年九月0摘要永锦公司云煤一矿位于禹州市西 27km的磨街乡境内。1994年建井，1997 年 10月简易投产， 设计生产能力 30 万吨/ 年， 2005 年核定生产能力为 45万吨/ 年。2009年开始技术环节改造，矿井一级提升落底标高 +88m二级提升设计到 云盖山断层落底标高-150m,开米方法为双翼开米，米用一次米全高放顶煤米 煤方法。本井田基本呈一单斜构造，构造复杂程度中等。井田走向为东西走向，南北方向倾斜，倾角一般为 1

2、617。本井田内共含煤50余层，其中二i 煤赋存较为稳定，为主要可采煤层，最大厚度 14.5m,平均厚度5.83m。井田工业储量为 1383.36 万吨，矿井可米储量 1112.72 万吨。矿井服务年 限为 60 年,矿井最大涌水量为 100m3/h 。矿井为低瓦斯矿井。矿井米用中央分列式抽出式通风,主副斜井风,回风立井回风,两台风机 一用一备,运行正常。矿井年工作日为 330 天,工作制度为“三 - 八”制。- # -目录第一章 地质概况 11.1 采面位置、煤 （ 岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数 11.2 煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数 11.3 水文地质 11.4 顶

3、底板岩性及分类 . 2第二章 巷道布置 4第三章 支护设计 53.1 巷道断面设计 53.2 工作面支护设计 . 73.3 支护材料选择 93.4 乳化液泵站 9第四章 生产能力确定 104.1 采煤工艺 104.2 工作面正规循环生产能力 . 104.3 抬煤工艺： 114.4 仰采工艺： 12第五章 生产系统设计 145.1 运输设备及运输方式 . 145.2 运输线路 14第六章 通风系统设计 156.1 通风系统 156.2 通风路线 16第七章 防尘、防灭火设计 177.1 防尘管路系统 177.2 防尘措施 17第八章 安全生产监测传感器的布置 18第九章 采煤设备选型 199.1

4、 主要设备的型号和数量 . 199.2 工作面主要机械设备技术特征 . 19第十章 供电设计 32第十一章 排水设计 3811.1 排水设计 3811.2 水泵选型及排水管布置 . 38第十二章 施工组织及其安排 4012.1 劳动组织 4012.2 作业循环 4012.3 工作面正规循环作业图表 . 40第十三章 安全技术措施 4213.1 初次来压及周期来压期间的顶板管理 4213.2 避灾路线 44第一章 地质概况1.1 采面位置、煤 （岩 ）层产状、厚度、结构、坚固性系数21112综采工作面上部为 21112采煤工作面机巷，下部为 21114 采煤工作面 回风巷。根据钻孔资料显示，煤层

5、最大厚度为14.05m,煤层最小厚度为0.73m,平均厚度3.5m;煤层走向NE40 -50 ,倾向SE130 -135 ，倾角14 16, 平均15。该煤层结构简单，硬度系数f V 0.37。21112综采工作面设计走向长度1350m倾向长180米。工作面可采储量 136 万吨。服务年限 20个月。1.2 煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数瓦斯：根据-23m皮带巷掘进时实测记录，估计相对瓦斯涌出量为0.5m3/min , 为低瓦斯矿井。但是由于此采面接近井田边界的薄煤带，受地质构造影响煤层 瓦斯赋存不稳定,瓦斯涌出量不稳定。根据煤炭科学院抚顺分院通风实验室 2008年煤层自燃等级

6、鉴定报告,我矿 二1煤层为皿类不易自燃煤层。据煤炭科学院抚顺分院通风实验室 2008年提供的煤尘爆炸性鉴定报告,煤 尘爆炸性指数为 17.24%,具有爆炸危险性。1.3 水文地质根据地质报告资料显示及三采区实际揭露情况来看 ,21112 综采工作面水文 地质构造简单 , 预计会受到少量二 1 煤层顶板淋水的影响 , 但是不会影响该工作 面的正常生产。详见：表 1-1 煤层顶底板岩性。表1-1煤层顶底板岩性顶底板名称岩石名称厚度（m）特征老顶细砂岩815深灰色粉砂岩和浅灰色细砂岩，黑白相间互层出现， 微波层状，构成清晰的水平层理及缓波状层理，层面 含较多的白云母碎片。直接顶细砂岩610浅灰色中厚

7、层状，主要成分石英、长石及岩屑，大片 云母及炭屑顺层分布，显示水平层理，下部可见菱铁 质包体。伪底砂质泥岩0.5 1深灰色，块状，含少量植物根部化石。直接底粉砂岩58深灰色块状，含较多白云母片，下部可见虫穴，并有 球状黄铁矿结核。老底细砂岩510深灰色，微薄层状，颗粒不均，中间夹透镜状扁豆状 的浅灰色细砂岩条带，水平和波状层理很发育，层面 含岩屑及黑色云母片。1.4顶底板岩性及分类（1）顶底板岩性老顶：细砂岩，平均厚10.06m,深灰色、块状，致密，含有白云母片，局 部含有植物茎叶化石，间夹有线理层状细砂岩，具有水平层理及缓波层理。周 期来压步距为14.95m,初次极限跨落步距为25.75m,

8、周期性跨落步距为13.22m， 来压不太明显，属于I级顶板。直接顶：细砂岩（K1）,平均厚7.7m,上部灰白色，下部浅灰色，中厚厚 层状，主要成分为石英、长石，钙、硅质胶结，层面含炭质及大量的大片白云 母。初次来压步距为1016m属于II类中等稳定顶板，单轴抗压强度 109.968Mpa;普氏系数f约为11;直接顶的弹性模量和变形模量分别为 26.016 和 14.374GPa伪底：砂质泥岩，平均厚0.82m,深灰色，块状，具有较多的植物根部化石， 有滑动镜面，可见挤压现象，顶部具有瘤状菱铁质结核。容许比压为1.56Mpa,属 I类松软底板。老底为细砂岩，平均厚7.2m，深灰色，薄微薄层状，含

9、白云母片，间夹 有不规则细砂岩，中上部发育具有波状层理及水平层理。（2）顶底板分类根据 2008年 11月河南理工大学对 21108采煤工作面顶板压力观测结果，确定直接顶的初次来压步距为1016m单轴抗压强度109.968Mpa;普氏系数f 约为11;弹性模量和变形模量分别为 26.016和14.374GP&确定直接顶属于II 类中等稳定顶板。老顶周期来压步距为14.95m,初次极限跨落步距为25.75m,周期性跨落步距为13.22m，来压不太明显，属于I级顶板。直接底板的容许比 压为1.56Mpa,属I类松软底板。（3）煤层产状本煤层为二 1 煤,结构简单,煤层厚度差别较大,称之为大厚差煤层

10、。煤层 走向NE40 -50 ，倾向SE130 -135。，倾角最大16，最小14，平均15， 容重1.4t/m 。根据钻孔资料显示，煤层最大厚度为 14.05m，煤层最小厚度为 0.73m，平均厚度3.5m。#第二章巷道布置21112回风巷、21112皮带巷、21112切眼设计位置在二i煤层中。21112皮带巷长度1520m,为沿底掘进的巷道，支护形式为 29U可缩型U型 钢支护断面，断面规格为：净宽 4300mm净高3300mm断面积11.78m2。每隔 120m在下帮放口，断面为净宽 5000mm净高4000mm断面积17.32m2,做为综 采工作面设备列车位置；21112回风巷为沿底掘

11、进直线巷道，支护形式为29U可缩型U型钢支护断面， 净宽4300mm净高3300mm断面积11.78 m2；21112切眼长度为180m, 21112切眼开口位置位于1320皮带下山以西125m 处，沿煤层顶板掘进工字钢支护，断面规格为下宽2400mm中高2500mm断面积5.75m2。21112切眼与21112皮带巷呈90夹角。如图2-1图2-1 2112开切眼布置图第三章支护设计3.1 巷道断面设计21112综采工作面皮带巷采用带宽 800mm勺胶带输送机，煤矿安全规程 规定巷道非行人侧宽度综采机械化采煤井为 0.5m,输送机机头与巷帮支护的距 离不得小于0.7m。根据以上规定，确定巷道宽

12、度为：0.55m+1.4m+0.65m+1.2m+0.5m=4.3m确定巷道高度为：拱高二B 2=3.9m 2=2.15mo壁高二按照设备最小安全间隙、管道的装设高度、人行高度确定壁高为1.15m。H=2.15+1.15=3.3 米 巷道断面积：S=11.78m图3-1 21112回风巷断面图巷道中心线g轨皮道带中中心线1400500650550=43CQ400-47061 / Io- 电缆钩1200 线21112回风巷断面图1: 25单位：mm500#图3-2 21112皮带巷断面图21112皮带巷断面图1: 25单位：mmLiliRS巷 道中 心 线15043CO 4706 iMC轨 道

13、中心线1400550帀尘*;措水普風曾初管电缆钩皮 带 中心5001200线650_图3-3 21112切眼断面图mrnu- $m mu2- $#风量验算：最大风量 11.78m2x 60X 4m/s =2827mB/min最小风量 11.78m2x 60X 0.25m/s =177 m 3/ min按照工作面风量 1000 m3min 验算1000 m3/min 6011.78 m2 =1.4m/s根据以上计算，21112皮带巷选用11.78 m巷道断面，采用29#U型钢支护, 符合煤矿安全规程有关风速规定。3.2 工作面支护设计工作面顶板支护选用 ZF-3000/16/26 型放顶煤掩护式

14、液压支架。上下端头 采用 ZFG-3400-17/27A 型端头液压支架，两巷超前支护采用液压单体支柱配合 铰接顶梁架棚支护。支护强度支架支护强度 P1=0.54MPa经验计算支护强度：P=8X Mk RX 9.8 x 1000 x cos a=516600 Pa=0.51MPa式中：P液压支架支护强度，MPaM 采高m取2.4mR 顶板岩石视密度， t/m3， 2.6t/m 3a 煤层倾角，取 15o计算结果得知：支架支护强度 R P,所以此工作面支护强度满足设计。图3-4工作面端头支护示意图根据端头架与安全出口距离适当增加铰接梁（一梁两柱支护），铰型梁间距为。C.9tti端头支架特殊支护采用“ “型梁，一梁 并排支设在推进过程中, 交替迈步前行打设密集柱铰接梁A端头支架加强支护，采用单体接梁一梁两柱支设采面超前 柱配合B后部溜上端头.梁距端头支架间距不得 超过.。超前支护提前，棚拆除工字钢棚下帮棚腿。”型钢铰接梁一梁一柱支设方式铰接梁一梁二柱支设方式CCD铰接梁贴帮单体柱铰接梁贴帮单体柱I红松木D打设密集柱采面超前“匚；加强支护，采用单 体柱配合.铰接梁一梁一柱支设采用