201工作面放顶煤设计方案说明书

《201工作面放顶煤设计方案说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《201工作面放顶煤设计方案说明书（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、目录第一章 工作面概况 - 1 -第一节工作面位置及周边关系 -1-第二节工作面几何尺寸及煤层赋存特征 -1-第三节工作面开采技术条件及储量状况 -3-第二章 工作面巷道布置 - 6 -第一节采区巷道布置 -6-第二节工作面巷道布置方式 -6-第三节巷道断面形状、几何参数及支护形式 -11-第四节工作面开切眼、停采线位置的确定及依据 -11-第三章 采煤方法及工作面装备 - 13 -第一节采煤方法 -13-第二节工作面装备 -18-第四章 生产系统 - 19 -第五章 “三下”煤开采 - 28 -第六章 开采主要问题说明 - 29 -第一节工作面瓦斯问题 -29-第二节工作面煤尘防治问题 -3

2、2-第三节工作面煤层自燃发火防治问题 -34-第七章 主要图件 - 36 -附件 1：井下瓦斯移动抽放设计 - 37 -附件 2：201综放工作面供电设计 - 46 -第一章工作面概况第一节工作面位置及周边关系工作面位置及周边关系见表1-1。表1-1工作面位置及周边关系表煤层名称15#煤开采水平+ 1240m水平采区编号二采区工作面编号201工作面地面标咼(m+1612.4-+1438.5井下标高(m)+ 1187.3-+1215.08+ 1525.4+1201.1地面位置本工作面位于南峪掌沟以东，原后南峪煤矿以南。四周及上下 采掘情况本工作面东为一采区回风大巷，南为井田边界与西喂马煤矿毗邻，

3、北为二采区下山， 西为尚未开采的203工作面。回采对地面 设施的影响本工作面地面为丘陵山地，无地面设施影响。第二节工作面几何尺寸及煤层赋存特征一、工作面几何尺寸工作面设计走向长度921.02m,回采长度856.06m,倾斜长180m采高5.7m。二、煤层赋存特征1. 煤层结构煤层结构简单，一般多于煤层中上部含1层薄层夹矸，其厚度变异系数24.3%,可采性指数1,为可采之稳定煤层，为一型。2. 煤层厚度：5.65.8m，平均为5.7m。3. 煤层倾角：46,平均为5。4. 瓦斯据省安全生产监督管理局晋安监煤字2006126号文批复，晋中市2005年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定汇总表，和顺隆

4、华煤业有限责任公33司，矿井瓦斯绝对涌出量为 4.17m/min，相对涌出量为5.86m/t，二氧化碳 绝对涌出量为2.08m/min，相对涌出量为2.93m/t，属低瓦斯矿井。勘探时也采取15号煤层样作了瓦斯测定(见表1-2 )。15号煤层瓦斯含量试验结果表表1-2钻孔号瓦斯含量(Ml/g可燃基)瓦斯成份%煤层埋深mCHCOG- QNCHCQC2-G230119.230.220.1632.7798.091.100.750.07356.143024.330.650.0191.3595.840.400.393.34206.65井田15号煤层瓦斯成份主要为甲烷，属甲烷带，按照瓦斯含量结合煤层埋深分

5、析，井田瓦斯含量总体随煤层埋深增大而增高。由表1-215号煤层瓦斯含量试验结果表中 301钻孔、302钻孔的瓦 斯含量，可计算出15煤层的瓦斯含量梯度。由式 a =(H301 - H302)/(Q 301 - Q02)=(356.14 - 206.65)/(19.23-4.33)=10.03式中：a-瓦斯梯度；Q-瓦斯含量，m/t ；H埋深，由上式可知，15煤层瓦斯含量梯度为10.03。据省煤炭工业局晋煤安发(2009) 329号文关于和顺隆华煤业首采区 瓦斯涌出量预测的批复，煤炭科学总院研究院按照 AQ1018-2006标准，对首 采区15号煤层瓦斯基础参数和瓦斯涌出量进行了计算，预测矿井平

6、均绝对瓦斯涌出量为16.89m3/min，平均相对瓦斯涌出量为8.92m3/t。根据已揭露的一采区三条大巷和二采区三条下山等煤层巷道施工瓦斯情 况，煤巷施工瓦斯含量低于 3 m3/t。201工作面按年设计生产能力1.8Mt/a，峰值生产能力按2.4Mt/a计算, 日产量为Q为54547272t/d，则平均绝对涌出量 Q1绝为：Qoi 绝二Q相 x Q/1440=8.92 x（ 54547272） /1440=33.78 45mVmin由此可见，201工作面开采的15煤层属临界高瓦斯。考虑到14号煤层距离15号煤层仅610.7m，对工作面开采瓦斯影响较 大，故本工作面按高瓦斯设计。5. 煤尘爆炸

7、危险性该矿于2003年9月和2006年4月份从各坑口井下工作面采取 3、15号 煤层送省煤炭工业局综合测试中心做了煤尘爆炸性测试，其成果见（表1-3 ）。煤层煤尘爆炸性试验成果表表1-3坑口煤层火焰长度（mm加岩粉量%有无爆炸性试验日期磨石沟3号1040有2003.9洪水15号1040有2006.4.12根据测试结果，3、15号煤层均具煤尘爆炸危险，开采时应注意洒水防尘。6. 煤的自燃发火倾向该矿于2003年9月和2006年4月从各坑口井下工作面采取煤层样送省煤炭工业局综合测试中心做了煤的自燃倾向性测定，结果见下表（表1-4 ）煤的自燃倾向性测定成果表表1-4坑口煤层吸氧量（Crg ）自燃等级

8、倾向性试验日期磨石沟3号0.7740I容易自燃2003.9洪水15号1.2680出不易自燃2006.4.127.地温与地压本区属地温地压正常区，地温地压未见异常第三节工作面开采技术条件及储量状况工作面开采技术条件及储量状况见表1-5表1-5 工作面开采技术条件及储量状况煤 层 顶 底 板 情 况顶、底板 名称岩石 名称厚度(m岩性特征老顶K2石灰岩7.11深灰色、致密、坚硬块状、具裂隙，含动物化石碎 片。直接顶砂质泥岩10.73砂质泥岩，致密，局部裂隙较发育。伪顶泥岩0.00 1.30工作面局部有伪顶，为黑色泥岩，含碳质，质软破 碎。0.15直接底砂质泥岩14.14灰色、块状，顶部质硬，下部较

9、软，含大量植物化 石0老底铝质泥岩4.40 13.86.33浅灰色，含植物化石和黄铁矿晶体，鲕状结构。主 要 地 质 构 造 情 况1断层 名称走向()倾向 ( )倾角()性质落差(m对工作面得影响程度本工作面围尚未发现断层2、其他构造无水 文 地 质 情 况该面直接充水含水层为组石灰; 含水层富水性弱。奥灰岩溶水位 +1187.3m,奥灰岩溶水对本工作面 号煤层属三类一型。该面主要水害威胁为15煤上 裂隙承压含水层。但根据钻孔 0.00037L/s.m，小于 0.01L/s.m ,岩岩溶裂隙+728m祟含水层，其补给来源主要为大气降水，远低于工作面 15号煤层最低底板标咼 1向。矿井水文地质

10、条件属简单型。即15主要充水含水层 K2、K3石灰岩，属岩溶 :验资料，K2石灰岩的单位涌水量为 i。开采尢影L:部本区域1抽水试富水性弱正常涌水量(m/h)32.0m /h最大涌水量(m/h)35.0m / h储 量 计 算块段 号走向长(m倾向 长(m面积 ()煤厚(m)容重(t/m3 )工业储量(万t)回采 率可采储量(万t)921.021801657845.71.46127.0289.2484.08合计921.021801657845.71.46127.0289.24110.34K面=(Q工-Q设)/ Q工=(127.02 - 13.67) /127.02回采率的 确定=89.24 %

11、Q工：工业储量Q设：设计损失K面：工作面回米率注：201工作面留设瓦斯尾巷煤柱20m大巷保护煤柱40m因以后矿井 挖潜时还可以回采大巷煤柱，故暂不计资源损失量（若把瓦斯尾巷煤柱损失 计入，则回采率仅为79.65 %）。第二章 工作面巷道布置第一节 采区巷道布置为本工作面服务的采区巷道主要有：工作面轨道巷、皮带运输巷和回风 巷，该准备巷道均布置在采区走向的中部，系 2009 年矿井资源整合之前 90Kt/a 的原二采区下山，由于资源整合后，井田面积扩大，该三条下山位置 不合理，需要重新布置二采区下山，故该三条巷道作为准备巷道被用于 201 工作面，二采区下山另行设计。该三条准备巷道描述如下：工作

12、面轨道巷（N54 38 53 W通过煤门与+ 1240m水平大巷相连，采 用一级提升，一级提升巷道坡度为 5,水平长度为325.89m,从而形成201 工作面提升辅助运输系统。 201 工作面轨道巷沿 15 煤煤层底板施工。工作面皮带巷（N54 38 53 W平行201工作面轨道巷布置，直接与东 皮带运输大巷相联，采用一部 SSJ-1200/3 X 315可伸缩胶带输送机运输，倾 角 5,运输距离 302.46m。201 工作面皮带巷直接与东皮带巷皮带搭接，东翼皮带巷经主井煤仓与 主斜井相连，通过皮带运输构成工作面煤炭运输系统。 201 工作面皮带巷沿 1 5号煤层底板掘进。工作面回风巷（N5

13、4 38 53 W平行工作面轨道巷布置，直接与东回风 巷相连，构成工作面回风系统。回风下山沿 15煤煤层顶板施工。第二节 工作面巷道布置方式201 工作面为矿井正式投产前的二采区试生产工作面。在工作面准备巷 道（原二采区的三条下山） 与二采区南部边界之间走向长壁布置 201 工作面，工作面准备巷道施工到满足 201 工作面生产需求位置时，开始施工工作面顺 槽。工作面采用“ U+L型一进二回通风方式（如图21）,主要有三条巷道， 即工作面进风顺槽、 回风顺槽和工作面瓦斯尾， 其中： 工作面进风顺槽直接 与工作面皮带巷相联,经工作面进风联络巷与工作面轨道巷相联,形成工作 面进风与辅助运输系统；回风

14、顺槽经工作面回风顺槽联络巷与工作面轨道巷 相联,形成工作面回风侧辅助运输系统,回风顺槽过了停采线后起坡跨越皮 带巷和轨道巷与工作面回风巷相联,形成工作面的回风系统,工作面瓦斯尾 巷跨越皮带巷和轨道巷后直接与工作面回风巷平交,形成工作面瓦斯排放与 回风系统,并通过横贯与工作面回风顺槽相连,构成工作面瓦斯排放系统和 掘进期间的煤炭运输系统。该工作面巷道布置方式的优缺点如下：1 、优点（1）由于工作面布置两条回风巷, 其中回风顺槽的瓦斯浓度不超过 1%、 瓦斯尾巷的瓦斯浓度不超过 2.5%,因此回采工作面风排瓦斯的能力大, 可以 有效地提高风排量。（2）瓦斯尾巷与回风顺槽之间的联络横贯一方面为满足双巷施工要求, 另一方面为解决回采工作面上隅角瓦斯所需要的通风断面。一般情况下该联 络横贯的宽X高=2X 1.5m。由于瓦斯尾巷的风量小于回风顺槽，采前所设置