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1、山西大远煤业有限公司1201综放工作面设计说明书山西大远煤业有限责任公司二一一年一月编制单位：安全生产指挥中心回采技术组 编制人：目录第1章 工作面概况11.1 工作面位置及井上下关系11.2 煤层赋存条件11.3 顶底板岩性21.4 地质构造21.5 水文地质条件31.6 储量41.7 建议5第2章 设计方案62.1 方案提出依据62.2 方案的提出6第3章 巷道布置及主要生产系统73.1 巷道布置73.2 回采巷道断面及支护形式93.3 支护材料（见表）113.4 主要生产系统12第4章 采掘工艺及生产能力134.1 掘进工艺134.2 掘进工程量144.3 掘进顺序及准备工期144.4
2、采煤方法144.5 采煤工艺144.6 工作面生产能力15第5章 通风及防灭火165.1 计算依据165.2 回采工作面风量计算165.3 掘进工作面风量计算175.4 防火重点195.5 监测及早期预报方案195.6 防止自然发火措施施工工艺205.7 避灾路线21第6章 排水与供电226.1 水泵的选择226.2 工作面供电236.3 变电站选型246.4 供电电缆选择25第7章 安全技术措施287.1 顶板管理287.2 通风管理297.3 综合防尘297.4 防探水307.5 运输307.6 工作面避灾路线317.7 防灭火327.8 其它33第8章 安全监控系统348.1 回采工作面
3、传感器选型及配置348.2 掘进工作面传感器选型及配置34第9章 技术经济指标35第1章 工作面概况根据我矿生产在地区衔接计划安排，依据矿总工程师批准的1201工作面地质说明书，编制1201工作面开采设计。第1章 工作面概况1.1 工作面位置及井上下关系 1201综采工作面位于井田北翼，+1200水平以上。工作面上下限标高分别为1392m1204m。范围：北起工作面切眼，南至设计停采线（推定煤层变薄区边界）；东西两侧分别以该面轨道顺槽、皮带顺槽为界。工作面相邻关系为：东侧相邻原庄车坪矿采空区，西侧为实炭区，北端为实炭区距井田边界710m，边界与炭窑积煤矿相邻，南部为2#煤层变薄区。位于本矿工业
4、广场以北（北北东方向）3Km范围。地形地貌主要为木头沟及沟东侧的中低山，地形较复杂。木头沟沟宽150m左右，为一季节性河沟，自北而南流经本井田。河沟两侧均为中低山。沟西侧山上有本矿炸药库；沟内有地方铝矿石烧窑一座及地方洗煤厂一处位于工作面西侧。工作面上有两趟低压供电线路，除此无其他建筑物。该面回采后会引起地表发生不同程度的沉降变形。预计会对工作面上的两趟低压线路产生一定影响，应注意观测。1.2 煤层赋存条件本工作面2#煤，为沉积较稳定结构复杂的厚煤层。该面大部分煤层厚度在49m，煤层厚度变化较大。原因既有沉积环境因素，也有构造影响因素。煤层结构复杂。在煤层中可见13层夹矸，厚度一般在0.050
5、.7m，为泥岩，对煤质有一定影响。局部夹矸增厚最大至3.6m使煤层出现分叉现象，岩性为粉砂岩，一般为2m，对回采影响较大。煤的物理性质为：黑深黑色，沥青玻璃光泽，参差状断口，条带状结构为主，节理及内生裂隙发育，受构造应力的作用，常在煤层中出现“摩擦镜面”。宏观煤岩类型以光亮型为主，次为半亮型、暗淡型煤。煤层产状：本井田地处宁静向斜东翼，井田范围内大致为走向南北、向西倾斜的单斜构造。该面位于井田的中西部，走向：NE2026；倾向：NW，倾角3956，平均45。1.3 顶底板岩性煤层直接顶板为粉砂岩，平均8m，灰色，有层理，夹薄煤层，易离层，在层理面上能见到较完整的钝肋芦木化石，f=46.14；其
6、上是以浅灰灰白色中粒砂岩为主中砂岩，局部为细砂岩，钙质或泥质胶结，厚35m，f=6.31；裂隙发育不均一，局部曾见到小型岩溶，含裂隙水。煤层直接底板为复合底板：泥质粉砂岩 厚0.10.3m，多含杂质，浅灰灰色，吸水后易变软。粉砂岩 厚22.6m，以粉砂岩为主，上部含泥质。夹13层薄层煤，多含杂质；局部夹灰白色细中砂岩条带。煤、炭质泥岩 厚0.71.0m，上部为煤层，厚0.71.0m，含夹矸，不稳定，不可采；下部为0.50.8m的炭质泥岩或杂质煤，灰黑黑色，易破碎。粉砂岩 厚11.5m，深灰灰色，块状构造，层理不发育；其下为中砂岩，厚12m，浅灰灰白色，以中粒砂岩为主，局部为粗砂岩，胶结程度不一
7、，大部坚硬，局部结构疏松；下部夹煤层，煤层以下为沙-粉砂岩互层，逐步过渡到粉砂岩。f=415.61。1.4 地质构造本井田位于宁武煤田宁静向斜南东翼，地层形态为北西倾向，构造较简单。该工作面位于井田浅部，地层倾角大，受构造力及重力影响大，构造相对复杂。观测一条断层面，可见有明显的多期构造活动迹象，并以顺煤层倾向的层滑迹象为突出，对采煤工作影响较大。此外，煤层中经常可见因受挤压而产生的裂隙及划擦产生的“摩擦镜面”构造，这些构造，对煤层完整性产生破坏，对采煤工作有一定影响。掘进过程中已揭露几条小断层（如下表），前期勘探及工作面掘进过程中未发现岩浆侵入及陷落柱等构造。断 层 情 况 表表1-1序号断
8、层编号走向（）倾角（）性质落差（m）对回采工作的影响程度1F临12570正2在切眼上段揭露，对该面回采工作有一定影响。2F临26845正1.7在胶带运输顺槽揭露，两条断层组成一个20米的地垒。对该面回采工作有一定影响。3F临36248正2.04F临43050正1在开切眼下段揭露，对回采无影响。5F临53068正5该断层轨道顺槽揭露，5次摆动进入巷道及煤层，对回采有一定影响。6F临62850正10该断层轨道顺槽揭露，对回采有一定影响。1.5 水文地质条件1.充水条件分析1) 地表水井田内地表仅有季节性流水的木头沟，其对地下水补给为季节性短期补给，并且石炭、二叠系地层渗透能力弱，一般来说，补给量不
9、大，同时井田沟谷发育，地形起伏大，植被稀少，不利于大气降水入渗；并且该工作面位于井田相对地势高处，因此，工作面基本不受地表水影响。但是，对于工业广场及地面部分应当做好雨季防洪防涝措施，防止地表水倒灌井下，为各井口及地面建筑做好泄洪沟、挡水墙等防治措施。2) 顶板山西组砂岩位于2#煤上部。根据矿井综合柱状图，山西组地层厚度4278m，平均67m，至少间夹2层中粗粒砂岩。其中，顶板 K3砂岩，层位稳定，是山西组与太原组的分界层。据检2号、D3号钻孔资料，K3砂岩厚度3.6110.24 m，平均6.27 m，为主要含水层。据D6号孔抽水试验，单位涌水量q=0.03L/sm，富水性弱。K3砂岩下距2#
10、煤3.3614.5m,平均10.2m；砂岩含水性非常不均一。预计该面在回采过程中，K3砂岩水及上部的其他砂岩水是影响该面的主要充水因素。因为砂岩具有一定的“海绵效应”，受采动影响较大。据前期该井田采煤经验，实测采煤过程中最大涌水量为125.6m/h；根据西安院水文所预测，正常用水量可达135 m/h，最大涌水量203 m/h。 3) 老空水该面东邻原庄车坪矿开采的2#煤老空区。在轨道顺槽掘进过程前及掘进中已经对采空区进行了大量探放水工作，包括启封庄车坪直接排水、1201轨道顺槽打钻防水，老空区内主要积水已被排空。据现有观察，不会存在大量积水，但局部可能会有少量积水。工作面采动有可能对此产生影响
11、，增加出水量。该面上部有梨树嘴老窑早已废弃，开采状况及老窑采空区边界不详，内应存有积水及大量有害气体。其开采水平一般在+1400以上，经大量钻探工作没有打到该老空区，预计距离工作面较远，但是，在回采工作中应作为隐患考虑做好防探水工作。4) 底板奥灰水奥陶系石灰岩，位于煤系地盘，上距5#煤53.2（D6）60.88(D2)m（铅直间距，下同），距2#底板109（D2）137（D6）m。奥灰岩厚550m左右，在井田东边界外广泛出露地表，接受大气降水。D6号钻孔进奥灰127.93m，抽水试验结果：Q=0.26L/s.m，水位标高1493.97m，含水性中等。本工作面现最低标高1204m,奥灰水作用于
12、工作面最大水头压力为2.89Mpa，因此属于带压开采，突水系数=0.03MPa。正常情况下，回采过程中不会发生奥灰突水。但是，如果在这一区域存在隐伏导水构造（陷落柱、断层、地质异常区等），则存在奥灰突水的可能性。5) 其它该工作面靠近D2号钻孔，该钻孔封堵质量验收情况不详。应作为疑似封孔不良钻孔对待。接近该孔时，应做好探查工作，根据情况分析应对。2.涌水量预计该工作面正常涌水为顶板砂岩水，所以正常涌水量据前期该井田采煤经验，实测采煤过程中最大涌水量为125.6m/h；根据西安院水文所预测，正常用水量可达135 m/h，最大涌水量203 m/h。1.6 储量该面走向长（自开切眼至设计停采线）10
13、80 m，倾斜长148m，斜面积159840m2；煤层厚度4.09.0m，平均7m，煤层容重1.46t/m3，计算工业储量1633564吨。综放面回采率按85%计算，可采储量1388529t。根据矿井设计，计算工作面设计服务年限：工作面设计服务年限（月）= 可采储量/设计月产量=1388529t/67647t=20.5个月。1.7 建议1预计生产过程中，掘进工作面内可能会出现新的隐伏断层，给生产带来一定困难。建议设计和编制规程措施时考虑上述因素。2煤层控制资料较少，建议掘进生产过程中进行巷探，加以控制，提高控制程度。第5页第2章 设计方案第2章 设计方案2.1 方案提出依据由第1章工作面概况所
14、述工作面位置可知该工作面范围已经确定，工作面西北地势低，标高1204m，东南方向标高1392m。在布置1201工作面时，工作面轨道顺槽N28、皮带顺槽沿N29、切眼沿N102方位进行布置。由于我矿为低瓦斯矿井，故布置一条进风巷道和一条回风巷道可以满足生产需要。2.2 方案的提出针对本区开采条件提出如下方案：1201补充回风巷设计开口位置在D3点处，方位26，按测量部门给的中线，沿煤层底板施工，巷道设计总工程量558m。1201运输通道设计开口位置在1201运煤石门X4点处，按测量部门给的中线，沿煤层顶板施工，巷道设计总工程量333m。1201运输通道掘进至333m后方位变更为53上山掘进1201轨道上山，按测量部门给的中线，首先摸顶板掘进66m后，摸底板施工，巷道设计总工程量397m。1201皮带顺槽设计开口位置在轨道上山掘进66m位置处，按方位28方向掘进，按测量部门给的中线，沿煤层底板施工，巷道设计总工程量1080m。1201轨道顺槽设计开口位置在轨道上山掘进397m位置时，按方位28方向掘进，按测量部门给的中线，沿煤层顶板施工，巷道设计总工程量889m。煤层倾角比较大，为减小工作面倾角决定伪斜布置工作面，使切眼与皮带顺槽成105夹角，切眼设计开口方位102
