协41112W里段工作面综合机械化开采设计方案

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1、协庄煤矿关于 1202W工作面采用综合机械化开采的请示集团公司：For personal use only in study and research; not for commercial use我矿拟对 -850 水平一采区 1203W工作面进行综合机械化开采，为确保工作面 安全生产，特编制 1203W工作面综合机械化开采方案设计 ，现予以呈报。当否，请批示。附：1、1203W工作面综合机械化开采方案设计2、1203W工作面平面图协庄煤矿二 00 六年三月二十日41112W 西段工作面综合机械化开采方案设计协庄煤矿2005年 11月 25日41112W 里段工作面综合机械化开采方案设计一、

2、概况1、工作面概况41112W西段综采工作面为 3-4 采区西翼十一层煤第一个工作面。工作面南起回风巷，标高 -430.1 -456.1 米， 北至运输巷，标高 -491.8 -548.0. 米，工作面以东为 41112W东段综采 工作面，以西为工作面切眼。 41112W西段综采工作面东西走向长平均 540 米，南北倾斜宽 47212 米，平均 108 米，倾斜面积 58320 平方米。工作面地表标高 +153.83 米，煤层平均埋深 643.0 米。工作面以南为与建新矿十一层矿井边界煤柱、以西为建新矿十一层越界巷道 , 已实施安全 隔离；工作面以东 41112W东段综采工作面正在开拓； 工作

3、面以北为 F17-1 断层。工作面上覆二、 四层煤已开采完毕，上覆六层及下伏十三、十五层煤尚未开拓， -550 西大巷自该工作面下方穿 过。工作面范围内有 253钻孔，封孔合格。工作面对应地表位置南 300 米为韩庄矿工广，其余 为农田，无村庄、河流及其它建筑物。2、煤层及其顶、底板岩性十一层煤为一复杂结构煤层，中夹 1-3 层夹石，中间一层稳定，厚 0.10.2 米左右，为该 煤层主要标志之一， 工作面煤厚 1.51.85 米，运输巷 Y15 点至切眼上口附近较薄 , 厚 1.5 米， w6点附近较厚 , 厚 1.75 米，平均 1.65 米。煤质牌号气肥煤，煤岩成分以亮煤为主，视密度 1.

4、33t/m 3。根据工作面回风、运输巷及切眼巷道揭露，该面煤层走向变化不大，为80 88，倾向 NW，工作面倾角 32。根据巷道实际揭露及附近钻孔资料分析，煤 11 顶板多为深灰色砂质页岩，性脆致密，层理 发育，含菱铁质结核，破碎易冒落，厚 5.5 米，其上为细砂岩，灰白色，泥质胶结，成分以石 英、长石为主，厚 8.5 米。煤 11底板为泥灰岩，厚 1.260m，平均 0.6m，灰色，具裂隙，多被 方解石充填；其下为灰白色细砂岩，成分以石英长石为主，钙质胶结，厚度 4.5 米 ；再下下为 砂质页岩，灰黑色，含植物化石碎片和黄铁矿散晶，厚 3.0 米 。煤 11 底板距四灰顶 30.7m， 距徐

5、灰顶 75.0m 。附煤质特征表 :Mad （%）Ad （%）Vdaf （%）Qb.daf（MJ/Kg）Std （%）Y （mm）煤质牌号2.3117.2542.7934.62.6827.5气肥 煤3、地质构造特征根据工作面巷道揭露情况及上覆煤层开采资料分析，工作面f 1、F17-1 落差大， f 1 在切 眼西帮，在运输巷 E14点西10米处揭露， F17-1在运输巷 Y3点以西30米至50米下帮处揭露, 两条断层未切入工作面 ,不影响工作面开采。其它断层落差较小， 对工作面回采不会造成较大影 响。工作面中无陷落柱、岩浆侵入体等其它特殊地质构造。工作面揭露断层情况表编号断层性质产状落差（米）

6、揭露点位置走向倾向倾角f1正断层5030 0NW60 02.04.0在运输巷 E14点西 10米、切 1 点处揭露。f2正断层30 0NW60 00.3切眼切 1 点南 4 米处揭露。f3正断层650NW60 01.3在切眼切 1 点南 7 米处揭露。f4正断层750NW60 01.0在切眼切 2 点南 23米处揭露。f5正断层650NW60 01.0在切眼切 2 点南 24米处揭露。F17-1正断层700NW70 02040在运输巷 Y3点以西 30米至 50 米下帮处揭露工作面无河流冲刷、岩浆侵入体及 陷落柱等其它特殊地质构造。4、41112W综采工作面条件评价（1）煤层条件工作面煤厚 1

7、.5 1.75m，运输巷 Y15点至切眼上口附近较薄 , 厚1.5 米，w6点附近较厚 , 厚 1.75 米，平均 1.65 米，。煤层赋存稳定，无岩浆侵入和冲刷带。煤层厚度较稳定，符合综采 工作面条件。（ 2）地质构造条件 根据工作面巷道实际揭露， 该面共揭露断层 6 条（如上述），将 41112W工作面进行综采地 质条件评价：引入断裂破坏指数进行评价：断裂破坏指数 K=L/SL 断层延展长度（米）S 研究区段面积（公顷） ， 工作面 S=58320m2=5.8 公顷K=L/S=30/5.8=5.2 （米/公顷），小于 50米/公顷，该工作面属于一类综采地质条件， 即在这样的块段内，地质构造

8、复杂程度属于简单型，煤层赋存稳定，符合综采面地质条件，具 有较好的经济效益。综上分析， 41112W综采工作面属于一类综采地质条件，即在这样的工作面内，地质构造复 杂程度属于简单型，煤层赋存稳定，符合综采面地质条件，具有较好的经济效益。5、水文地质特征（1）四灰-550 水平十一层煤 3-4 采区为-550 水平十一层上山采区，采区位于 F11 断层向西至剥蚀 边界这一水力单元内。该区由于露头远离小汶河及两岸的古河床，四灰、徐灰富水性较差。建 新矿大面积开采十三层煤至 -230 水平，四灰仅有少量淋水。采区以南为建新煤矿十一层煤， 该矿十一层煤在对应我矿 3-4 采区西部已经采至 -435 米

9、水平， 无底板出水现象。 41112W运输巷 Y2点北 10米处 F17-1 揭露四灰无水。 -550 西大巷西 51以西沿 十三层施工，揭露顶板有少量淋水，并向西逐渐减少， -550 水平西大巷揭露四灰无水。从井下施工的水文钻孔来看， -550 水平 3-3 十一层轨道上山下车场施工徐灰孔揭露，四 灰无水 ; -550 水平 3-3 十一层轨道上山下车场施工奥灰孔揭露， 四灰水量 0.4 m3/h, 水压观 测不到。-300 水平 3-3 十一层轨道上山上车场施工奥灰孔揭露四灰水压 2.2MPa, 水量 31.9m3/h 。大 量事实来看，四灰浅部富水性较强，向深部富水性减弱， -50 水平

10、以上为岩溶水， -300 水平 为岩溶裂隙水， -550 水平基本无水。 在水平方向上， 四灰表现为构造裂隙发育地段富水性较强， 正常地段富水性较弱，从多处揭露四灰揭露情况看，四灰仅有少量裂隙水，仅在构造发育处有 一定的裂隙水。从建新矿大面积开采十三层煤至 -230 水平，四灰仅有少量淋水。采区以南为建 新煤矿十一层煤，该矿十一层煤在对应我矿 3-4 采区西部已经采至 -435 米水平，无底板出水现 象来看，四灰对十一层工作面开采已无水害影响。（2）徐灰从井下施工的水文钻孔来看， -550 水平 3-3 十一层轨道上山下车场施工奥灰孔揭露， 水压 33.6MPa,水量 0.86m3/h 。 5

11、50 水平 3-3 十一层轨道上山下车场施工徐灰孔揭露，水压 3.9MPa, 水量 0.5m3/h 。41112W工作面上面最大斜长 L=212m左右，11 煤开采深按照 H=643.0m计算，煤层倾角 =32o， 则根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 ，计算采动底板破坏深度 ： h1=0.0085H+0.1665+0.10792L-4.3579=34.78 米。根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤 柱留设与压煤开采规程 ，徐灰的突水系数 Ts：采用公式 Ts=P/（M-Cp-Z）式中： Ts突水系数， MPa/m；P实际水压力， 3.6 3.9MPa； M底板隔水岩层厚度，

12、取 75.0 m；Cp底板采动破坏带深度，取 34.78m。 Z- 含水层原始导高，取 0。计算得 Ts=0.09 0.1根据新汶矿业集团的经验，突水系数的临界值为 0.06 ，而 41112W工作面徐灰的突水系数 高于临界值 0.06 ，认为该工作面有产生徐灰突水的可能性。 尤其在物探资料异常区附近的断层， 要做好密切的监测工作，防止产生底板突水。从邻近 3-3 采区水文钻孔水压计算的突水系数来 看，工作面开采过程中存在徐灰出水的可能性。因此，在工作面回采过程中制定可靠的探、防 排水措施，以保证安全生产。（3）工作面老顶砂岩属弱含水层，工作面回采过程中直接顶砂质页岩冒落后会有少量裂隙 淋水。

13、（4）预计工作面正常涌水量 0.15m3/min ，最大 0.3 m 3/min 。6、其它回采技术条件（1）十一层瓦斯含量低级，无瓦斯突出趋势；（ 2）煤尘爆炸指数 40.64%，具煤尘爆炸危险；（3）自燃发火期六个月，具有自燃发火性；（ 4）平均地温 22，无地温异常现象。（5）地压：本工作面开采过程中不存在发生冲击地压的可能性。7、储量计算41112W工作面倾斜面积 58320m2，平均煤厚 1.65m, 视密度 1.33t/m 3, 回采率 95%Q 工业储量 =583201.651.33=127983.2（ 吨 ）Q 可采量 =127983.20.95=121584.0（ 吨 ）Q

14、损失量 =6399.1（ 吨）8、存在问题及建议（1）工作面直接顶局部为 砂质页岩，性脆易冒落， 回采中应加强支护措施， 确保安全生产。（2）工作面以南、以西为建新矿十一层越界巷道采空区 , 虽已实施安全隔离 , 开采过程中应 注意工作面回风巷南部，若发现异常，通知调度室进行处理，保证工作面开采的安全。（3）因-550 西大巷自该工作面下方穿过，工作面开采后，对该大巷有一定的影响。（4）在工作面推进至 253 钻孔附近时，要注意煤层水文情况，若发现异常，及时通知调度 室进行处理。二、工作面布置及开采情况1、巷道布置：运输斜巷：从 -550西大巷 50 号导线点以东 16m处北帮开门，真方位 2

15、980，长度 45m。运输巷：从斜巷下头按真方位 2520沿煤层顶板施工 500m后，调向按方位 2230施工 38m 至 切眼位置；再从斜巷下头按真方位 780沿煤层顶板施工 120m 后，调向按方位 810施工 645m，调向按方位 3320 施工入仓巷 115m；辅助上山：从-550 西大巷 45 号导线点以西 8m 处南帮开门， 平推见煤后按真方位 1130施工 290m，揭露断层，退回 10m沿走向掘一 20m 车长后，按方位 2150施工 5m 至回风巷位置。回风巷：从辅助上山上头按真方位 800施工 335m与原 41112W 回风巷掘透，然后按方位 2620施工 346m，调向按方位 2600施工 220m，最后按方位 2660施工 80m 至切眼位置。切眼：方位 1640 长度 43m2、开采程序里段切眼长 43m，初采时安装支架 28 架，由于上下两巷非平行布置，随采随延长，停采时 面长 196m，支架 130 架。三、工作面设备选型1、参照面 11105W 工作面矿压参数(见后表