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1、.1208综放工作面顶板深孔预裂方案总工程师：安全副总：安 监 处：机 电 部：通 风 部：调 度 室：地 测 办：生产技术部：编制：生产技术部2017年1月目 录1引言12工作面概况22.1工作面位置及四邻情况22.2地质概况22.3工作面巷道布置及支护42.4采煤方法及回采工艺53顶板深孔预裂爆破方案93.1炮孔布置93.2炮孔装药量及爆破113.3施工机具和火工品124安全技术措施134.1一般安全技术措施134.2爆破安全技术措施15 / .1引 言 潞安集团公司司马煤业共实施位于XX县境内、沁水煤田的东部,井田南北长约6km,东西宽约6km,面积29.494km2,为潞安矿业集团现代
2、化生产矿井。主采煤层为下二迭系XX组3煤层,煤层厚度5.47m-7.80m,平均6.62m,倾角平均4左右,采煤方法为综采放顶煤一次采全高、全部垮落法管理顶板。 1208工作面开采煤层属下二叠统XX组下部的三号煤层,该煤层赋存稳定,煤厚变异较小,煤层结构较简单。煤体以黑色、块状为主,粒状次之,亮煤为主,夹镜煤条带,煤质为贫瘦煤。煤层厚度稳定,煤厚为6.39m。由于该工作面直接顶为砂质泥岩,厚度达10.1米,老顶为中粒砂岩、粉砂岩及砂质泥岩,厚度达7.94米,致密坚硬,老顶初次垮落步距为3045m,回采过程中会造成顶板不易垮落,形成大面积悬顶。 工作面顶板采空区悬顶面积过大,会给安全生产带来隐患
3、。其危害主要如下：1采空区悬顶面积大,工作面漏风严重、煤壁片帮；2由于采空区顶板悬空面积大,突然大面积垮落时易导致工作面瓦斯超限,且产生的冲击气流也对工作面的人员造成安全威胁；3采用放顶煤开采,采空区悬顶面积大时顶板初次垮落前顶煤破碎,支架不接顶,推溜、移架困难,对支架等设备威胁更大。4突然大面积垮落对支架的冲击破坏性大,支架立柱下缩量在短时间内急剧增大,甚至被压死、压坏支架。 可见,有必要对1208综放工作面顶板进行弱化处理。2工作面概况2.1工作面位置及四邻情况1208工作面开采3#煤层,工作面设计可采长度为1246.64米,工作面切眼长为200米。1208工作面四邻情况为：东部为1207
4、工作面,西部、南部为未采区,北部为二采区三条采区大巷、再向北为正在回采的1211工作面。1208工作面地面位置为：北为我公司1210工作面塌陷区,东临鲍村富生糠醛厂,东南为鲍村新建矸石砖厂,XX县新建大棚位于工作面中部地面上。1208工作面地面区域该区域耕地涉及看寺村、鲍村两个村庄。2.2地质概况2.2.1煤层情况1208综放工作面开采煤层属下二叠统XX组下部的3#煤层,煤层平均厚度为6.39m,该煤层赋存稳定,煤厚变异较小,煤层结构较简单。煤体以黑色、块状为主,粒状次之,亮煤为主,夹镜煤条带,煤质为贫瘦煤。2.2.2顶底板情况工作面煤层顶底板特征表如表2-1所示。表2-1 工作面煤层顶底板特
5、征表序号顶底板岩石名称层厚/m岩性描述1老顶细粒砂岩1.93灰黑色,块状,泥质结构,含有植物化石,断口平坦。2粉砂岩5.01灰黑色,块状,泥质结构,含大量云母煤屑。3中粒砂岩1.00灰白色,块状,矿物成分以石英为主,含云母,煤屑及暗色矿物。4直接顶砂质泥岩10.1灰黑色,块状,泥质结构,含有植物化石,断口平坦。5直接底砂质泥岩1.26灰黑色,块状,泥质结构,含大量云母煤屑。6老底粗粒砂岩1.41灰白色,中厚层状,块状,含有大量的煤屑云母片。2.2.3地质构造情况根据1208工作面掘进地质说明书等地质资料可知,1208工作面位于二采区西南部,工作面总体地势东高西低,为向西北倾斜的单斜构造。根据1
6、207地质资料,1208工作面预计存在5个从1207延伸过来的正断层,分别为位于1208运巷745米,767米,836米,603米,1035米处的F33正断层走向304、倾向214、倾角55、落差1.4米、F34正断层走向287、倾向197、倾角61、落差1.1米、F35正断层走向131、倾向41、倾角45、落差1.3米、F28正断层走向218、倾向128倾角50落差1米和F29正断层走向218、倾向128、倾角50、落差3.3米,上述断层均不导水、不含水。另外根据地面物探资料,1208工作面内不存在陷落柱、大型断层等异常地质构造,但不排除工作面内局部地段煤、岩层起伏变化,并可能伴生有小型褶曲
7、等地质构造。2.2.4水文地质情况1208工作面直接充水含水层为XX组砂岩裂隙含水层,该含水层赋水性一般较弱。我矿奥灰水位标高为+634m+638m,预计1208工作面掘进范围内底板标高为+543m+560m,低于矿井奥灰水位标高,所以1208工作面已全部进入奥灰水承压区；经计算工作面范围内突水系数为0.015-0.017MPa/m,远小于煤矿防治水规定的存在构造地段的0.06MPa/m,所以一般不会受到奥灰水承压的影响。根据已有地质资料显示,本工作面范围内地质条件较为复杂,小型断层比较多。工作面内煤层起伏变化较为明显,在断层附近和褶曲转折端容易造成煤层及顶板裂隙发育,可能出现顶板锚索淋水现象
8、。从二采区1206和1207掘进情况分析,工作面正常涌水量5m3/h左右,考虑到在遇异常地质构造情况时可能造成涌水量突然增大,预计最大涌水量为20m3/h左右。2.3工作面巷道布置及支护2.3.1工作面巷道布置1208工作面由南向北,沿走向方向推进。工作面位于二采区西南部,东部为1207工作面,西部、南部为未采区,北部为二采区三条采区大巷、再向北为正在回采的1211工作面。工作面切眼设计长度为200m,工作面运巷设计长度为1311.87m、风巷设计长度为1531.81m。煤层总厚度6.39m。1208工作面采用U型+高抽巷布置,运巷、风巷、切眼均沿煤层底板掘进,为煤巷,均为全锚网支护；高抽巷为
9、岩巷掘进。2.3.2工作面巷道支护特征工作面巷道支护状况表如表2-2所示。表2-2 巷道支护状况表巷道名称支护形式支护规格m净断面m2锚杆排距m安装设备运巷全锚网矩形5.23.216.640.95*0.9电气列车胶带输送机风巷全锚网矩形5.03.216.000.9*0.9运输绞车等切眼联合支护矩形7.83.224.960.8*0.9高抽巷全锚网矩形4.53.23.03.014.409.000.9*1.02.4采煤方法及回采工艺2.4.1采煤方法1208工作面采用走向长壁后退式综合机械化低位放顶煤一次采全高全部垮落采煤法。工作面采用MG300/700-WD采煤机,工作面切眼长200m,采高3.2
10、0.1m,循环进度0.8m,放煤高度3.190.1m,放顶煤区段平均为185m,底煤回收率不低于98,顶煤回收率不低于90,一采一放为一循环。2.4.2回采工艺1、进刀方式：1本工作面采用端部割三角煤斜切进刀,进刀距离45m。2移架滞后采煤机后滚筒5m进行,实行追机作业,顺序移架。3推前部输送机在移架后,滞后采煤机15m进行,拉后部输送机滞后放顶煤20m进行。2、放煤方式：采用三人顺序放煤法3、放煤步距：0.8m,即一采一放4、采煤工艺详细说明及要求：采煤机割煤、装煤 移架 推前溜 放煤 拉后溜 后方顶板自行垮落 进入下一个循环回采工艺说明：A 割煤、装煤、运煤工作面采用MG300/700-W
11、D型双滚筒电牵引采煤机滚筒截深0.8m,直径1.8m,牵引速度08m/min。正常割煤时,前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤。采煤机滚筒旋转时,煤被滚筒上的截齿破碎,并由螺旋叶片装入前刮板输送机,少量煤在推前刮板输送机时被铲煤板装入前刮板输送机内,极少量散落在支架与前刮板输送机间的浮煤,由人工装入前刮板输送机。工作面采煤机割下的底煤和支架放下的顶煤分别由前后两部刮板输送机运至端头卸载,经转载机由胶带机运出。割煤工序质量要求：割煤时要求不留底煤,保证采高为3.20.1m,割煤后煤墙成一直线。采煤机牵引速度要均匀,不得过载运转,不得强行牵引,不得频繁启动,并注意观察大溜运行情况,严防压溜事故。司机要随时观
12、察顶底板情况,及时调整工作面采高。严防漂刀、啃底。保证大溜平整度。仰斜开采时,司机要根据底板变化情况及时调整采高,防止采高过低造成机组无法通行,并注意及时打出逼帮板,防止煤墙片帮。俯斜开采时,司机要根据底板变化情况及时调整采高,防止采高过高、支架接顶不实,造成架前漏顶、冒顶事故。B 移架工作面采用ZFS7000-19.5/38型低位放顶煤液压支架管理顶板,操作方式为手动,本架操作,实行追机作业,顺序移架。移架滞后采煤机后滚筒5m进行,当局部煤墙片帮较深或顶煤较破碎时,可跟采煤机前滚筒移架,及时移架控制顶板。移架步距0.8m。操作顺序为：收防片帮板、侧护板落后柱落前柱落前梁,然后以前部输送机为支
13、点,向前移架；移架后,立即升紧前、后立柱、前梁,再打出护帮板、侧护板；最后将各手把复零。工作面顶板破碎时,先收护帮板、侧护板,稍降后柱,再扳下移架手把向前移,再点动降前柱、前梁,直至支架向前移时停止降前柱和前梁；到位后,将移架手把复零,先升后柱,后升前柱、前梁,再打出护帮板、侧护板；最后将各手把复零。工作面移架期间,后部输送机应保持常开状态。移架工序质量要求：支架成直线、仰角不得大于7o,支架错差不超过侧护板2/3,接顶良好,初撑力达规定要求,不得小于24MPa。C 推前部输送机、拉后部输送机推前部输送机在移架后,滞后采煤机15m进行,拉后部输送机滞后放顶煤20m进行。推前部输送机、拉后部输送
14、机必须单方向进行,严禁从两端头同时向中间拉。推前部输送机、拉后部输送机时,要求相邻五组支架推拉千斤顶顺序逐步动作,运输机不能出现急弯,必须保证运输机平、直、稳,弯曲长度不小于30m。推拉完毕,手把回零,必须保证前、后部输送机成直线。严禁停机时进行推拉工作,防止卡、漂链事故的发生。推移机头、机尾时必须停机作业。D 放顶煤移过支架,工作面后部输送机正常运转后,方可进行放顶煤作业。一旦输送机停止运转,立即停止放煤。1初次放顶煤：工作面回采初期,顶煤比较完整,放煤较困难。为提高放煤回收率和尽快达到放煤标准,可采取以下措施：放慢割煤速度,增加顶煤空顶时间；反复升降支架,迫使顶煤与直接顶离层；两端头附近的
15、煤可同时升降支架,使顶煤破碎跨落。2正常放煤： 放煤工艺：采用三人顺序放煤法 放煤步距：0.8m,即一采一放 放煤操作：收回插板,操作尾梁千斤顶,使尾梁收到适当位置保证放出的顶煤落入后部输送机中。可多次反复伸收尾梁和插板,使大炭破碎。放煤结束后收起尾梁,伸出插板,对后部输送机进行遮掩,防止大块矸石落入后部输送机。支架反复支撑等综合作用松动顶煤,通过摆动尾梁和伸缩插板机构实现控制放煤块度和挡矸作用。第一放煤工首轮放出的煤量不少于顶煤的1/31/2；相隔1020架,每名放煤工要逐架顺序放煤第二名放煤工进行第二轮放煤,见矸停放。第三名放煤工检查前两名的放煤情况,将没有放好的进行补充放煤,并将支架调直。放煤工序质量要求：放煤时,必须三个专职放煤工操作。放煤时,时刻掌握后部输送机煤量大小,防止压溜事故产生。随时注意煤
