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1、第一章 工作面概况一、工作面位置10416 工作面是杨柳矿井 104 采区 10414 工作面的接替工作面， 位于 第五个区段。其上为 10414 工作面。北翼到东翼三条大巷保护煤柱，南翼 （切眼侧）以小沈家断层煤柱为界。工作面走向长 1160 ，倾斜长 180m ， 回采二迭系山西组 10 煤层，采用综合机械化采煤方式开采， 顶板采用自由 垮落方式管理。 工作面底板标高 -570m -610m 。工作面位于牛小集背斜 右翼。二、井上下关系 地面无建筑物，地形平坦，人工沟渠纵横，主要为农田。回采时，地 面将形成塌陷区。三、煤层赋存情况（一）煤层条件10 煤层为采区主要可采煤层，位于山西组的中部
2、，上距铝质泥岩58.7m ，下距太原组一灰顶界面 60.0m 。根据 10416 工作面 9-4、9-6、04-17 钻孔综合分析 ,工作面煤层倾角 0-5 ，平均4；厚度2.87-3.68m ，平均 厚度3.20 m，属中厚厚煤层，以中厚煤层为主。根据变系数及可采性分 析，属较稳定煤层。煤质为优质焦煤。 104 边界巷煤的硬度化验 f=0.56 。根据勘探及三维地震地质资料，工作面有三条断层， F106 正断层，倾 角 60-70 ，落差 0-15 米,风巷靠近切眼有两条正断层 F107 和 F113。 F107 倾角 70，落差0-3 米, F113 倾角 70，落差0-3 米。（二）柱状
3、图 （另附 ）四、顶底板情况根据采区资料，工作面工程地质类型为层状碎屑岩类(皿类)，复杂程 度为中等(二型)，即皿类二型。煤层顶、底板岩以砂岩泥岩为主，粉砂岩零星分布。顶板类型划分方案可划分为直接顶、老顶，局部有伪顶；底板可划分 为直接底和老底两种。老顶：细砂岩、粉砂岩为主，砂岩老顶厚度 3.199.46m。直接顶板：多数为复合顶板，岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩 1.79 5.48m。伪顶：岩性为粉砂岩。老底：岩性以细砂岩、粉砂岩为主，；其次泥岩。直接底：岩性以泥岩为主，厚度为 02.39m。10416工作面10煤层顶底板岩性特征统计表孔 号老顶直接顶伪顶直接底老底岩性厚度(m)岩性厚度(m)岩
4、性厚度(m)岩性厚度(m)岩性厚度(m)9-6细砂岩9.46泥岩 粉砂岩6.11粉砂岩0.63粉砂岩10.379-4细砂岩3.19细砂岩4.51砂岩26.1404-17细砂岩8.39细砂岩 碳质泥岩1.79泥岩2.93细砂岩2.64五、地质构造与水文地质情况根据采区地质资料，10416工作面水文地质条件中等偏简单。工作面 内主要位于牛小集背斜右翼，共有三条断层、断层赋水性较小。影响工作面回采的充水含水层有两层：煤层底板灰岩含水层，和煤层 顶、底板砂岩裂隙含水层。顶底板砂岩裂隙含水层是采区矿井充水的直接充水含水层，一般富水 性弱。底板太灰水对工作面开采威胁严重，回采中遇导水性构造，则灰岩水 有可
5、能对采区产生突水。由于灰岩水水压高，易于造成突水灾害，是工作 面安全生产的重要隐患之一。工作面充水的通道主要有：构造裂隙、采动冒落带裂隙、 3m 以下小断 层。正常情况下涌水以淋水和渗透形式进入工作。根据“大井法”和比拟法估算工作面正常涌水量为 20-30 m3/h ，最大涌 水量为 42.5 m 3/h 。六、其它开采技术条件瓦斯：根据东翼轨道大巷和东翼胶带探煤钻孔和瓦斯测试指标， 10 煤 层局部瓦斯较大，暂定为高瓦斯矿井。煤尘： 工作面内目前无煤尘资料，根据地质报告煤层煤尘爆炸指数（ k 值）为28.9940，皆大于15，具有煤尘爆炸危险性。自然发火倾向： 工作面目前无煤尘资料，根据采区
6、地质报告煤层煤可 采煤层烟煤为不自燃。地温：据矿井地质资料地温梯度为 2.072.62 C /百米，平均2.40 C / 百米。七、储量工作面储量计算公式：Q=S WXD, S=走向长1160m X倾向宽180m ,M为平均煤厚3.20m,煤层的视密度D为1.32t/m3。工作面收作处要留设70m 回风大巷保护煤柱地质储量 88.2 万吨，可采储量83.79 万吨柱状图(1:200)10416工作面综合柱状图层厚顷角岩 性 描 述(度)10.18.454.373.201.443.612.758.19泥岩:浅灰色，泥质结构，块状，含大量植物根部化石，见有半亮型煤线 ，参差状断口，夹粉砂岩薄层。细
7、砂岩：灰色，细粒结构，由石英、长石，暗色矿物组成，见大量菱铁矿, 分选性好，次棱角状，层理清晰，层面见铁、锰物质。泥岩：灰深灰、泥质结构，块状，含大量植物根部化石，夹粉砂岩薄层, 致密。0煤:黑色，条痕黑褐色，鳞片状结构，玻璃光泽，以亮煤为主，少许镜 煤、暗煤，平坦状断口，内生裂隙发育，半亮型煤。泥岩:灰黑色，块状，含大量植物根部化石，岩性受挤压，夹粉砂岩薄层。田砂岩：灰色，细粒结构，块状，由石英、长石，暗色矿物菱铁矿物组成, 硅质胶结，分选性好，次棱角状，水平层理清晰，夹粉砂岩薄层。5 粉砂岩：灰黑色，粉砂质结构，水平层理清晰，夹细砂岩薄层。细砂岩：灰-深灰色，由石英、长石、暗色矿物组成，硅
8、质胶结，分选性 好，次棱角状，水平-缓波状层理，夹粉砂岩，泥岩薄层，致密。第二章 回采工艺与采场支护设计第一节 回采工艺选择10416 工作面所在的 10 煤层为 104 采区主要可采煤层， 位于山西组的 中部，上距铝质泥岩58.7m。下距太原组一灰顶界面约60m。煤层厚2.87 3.68m，平均厚3.20m，属中厚厚煤层，以中厚煤层为主。煤层原生结构 简单，基本不含夹矸。煤层顶板以砂岩、泥岩为主，粉砂岩零星分布。 10 煤层原始沉积发育良好，由于后期岩浆侵入也破坏了煤层的稳定性和连续 性。10416 工作面所在的 10 煤层顶板分为伪顶、直接顶、老顶三种。直接 顶板多数为复合顶板，岩性为泥岩
9、、粉砂岩、细砂岩。顶板较完整，属皿 类稳定顶板，且煤层赋存较稳定，涌水量小。针对 10416 工作面所在的煤层及顶板状况，本着高产高效的原则，依 据淮北矿区目前的开采技术条件以及现有综采技术和管理水平，我矿选择第二节 工作面支护设计一、依据参考工作面初选支架10416 综采工作面为 10414 工作面的接替工作面 ,其主要设备选型参照 10414 工作面设备：ZY6800-19/40 型液压支架MG550/1230-WD 型采煤机SGZ-800/2 X525型刮板输送机二、支架支护强度计算一)计算冒落带高度EHi二M/(Kp-1)EHi=3.50/ (1.3-1 )EHi=11.6 mEHi：
10、冒落带高度，m; M :工作面最大采高，m；Kp :岩层冒落碎胀系数。一般取1.251.5,破碎顶板取较小值，完 整顶板取较大值。（二）计算支护强度P= K x3Hi XyCOs a XO-6P=2 X11.6 25 X103 xcos4 10-6 P=O.57Mpa;P :计算支护强度, Mpa;y :冒落带岩层加权平均容重, N/ m3；a：煤层倾角，度；K: 老顶来压增载系数,一般取 2.O。三、支架的确定1O416 工作面选择的支架为 ZY68OO-19/4O第三章 工作面巷道布置第一节 巷道布置一、基本巷道布置方式1O416 工作面设计为两巷布置方式 ,即机巷、风巷,主要用于行人、运
11、 输、排水、进、回风。1O416 机风巷底板岩巷布置在煤层底板 25m 左右,主要用于预抽机、 风巷瓦斯,掩护机、风巷煤巷掘进。二、一通三防与防治水巷道（硐室）工程设计具体内容要求分别见第五章、第六章。三、联络巷道10416 工作面机巷联络巷： N140 ，69.7m （平） ,联接机巷与东翼轨 道运输大巷 , 布置在 10 煤层顶板岩石中 ;10416 工作面风巷联络巷： N140 ，73.7m （平） ,风巷通过风巷联络 巷、回风联巷与东翼总回风巷连接 , 布置在 10 煤层顶板岩石中 ;四、其它巷道布置设计我矿初选 10416 工作面支架，体积较大，工作面安装时需重新组装， 所以工作面风
12、巷设组装硐室。错车场（风巷变坡点向里20m处一个,切眼上口向外35m处一个）及绞车 窝（切眼上口 , 长 10m） 的设计，可根据风巷、切眼的掘进施工揭露情况，在 工作面安装前再进行设计。第二节 工作面巷道布置基本参数设计一、工作面推进方向与推进长度设计（一）推进方向1、推进方向的设计依据10416 工作面为 10414 首采面的接替面， 根据煤层赋存情况， 工作面 为一走向东西倾向北的单斜构造，工作面倾角不大；该面呈一背斜构造，所以工作面回采期间，先仰采后俯采。2、推进方向说明10416 风巷 N320；10416 机巷 N320；工作面回采期间，先仰采后俯采，保持 35。仰俯采角。（二）推
13、进长度与切眼位置推进长度： 1160 m ；切眼的位置：距东翼总回风巷 1260m ,上限-558m ,下限-610m ,方 位 N50 。确定的依据： 10416 工作面上为 10414 工作面。北到东翼三条大巷保 护煤柱，南（切眼侧）以小沈家断层煤柱为界。工作面走向长 1260m ，倾 斜长 180m 。机、风巷均沿中线跟煤层顶板施工；工作面回采期间，因回采 需要，切眼与机巷保持90 -98 。二、机巷与风巷布置（一）机、风巷的长度10416 风巷， 1160m （平）；10416 机巷， 1160m （平）；（二）机、风巷的位置 一般情况下，为使工作面等长回采，机、风巷平行布置。机巷拔门
14、点标高： -580.3m ，方位：机巷 N140 ；风巷拔门点标高： -580.0m ，方位：风巷 N140 。三、工作面（切眼）长度确定依据以下因素确定：1 、煤层赋存条件：工作面煤层起伏不大，工作面构造简单；倾角小； 煤层顶板以砂岩、泥岩为主，底板以泥岩为主；煤层硬度 1.3-3.97 ；2、开采技术条件：瓦斯含量较大；且 10 煤层有自燃发火倾向；工作 面采取“两巷布置方式”，该面呈一背斜构造 ,工作面水能自流， 有利于防治水 工作；3、根据矿区以往多年中厚煤层的生产技术管理经验，综采工作面长度 设计不宜过长，过长不利于主动管理顶板及防治水的要求；4、按照综采工作面等长布置的原则。故设计切眼长度 180m 。四、机巷、风巷、切眼以外的巷道长度确定1、机、风巷联络巷：分别为70米(平);2、回风联巷：分别为60米(平)；第三节巷道布置参数说明、设计巷道布置主要参数一览表序号巷道名称开窝点座标巷道施工方位()巷道设计坡度()巷道设计平距(m)巷道施工层位岩性备注1机巷N140 跟顶1160煤2风巷N140 跟顶1160煤3切眼N50 跟顶180煤4机巷抽米巷N140 煤层底板25m1170岩5风巷抽米巷N140 煤层底板25m1170岩10414风巷抽采
