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1、. . . . 桥煤矿1242(3)工作面设计说明书矿业集团桥煤矿二O一二年十一月目 录第一章工作面概况1一、工作面围与邻近开采情况1二、对应地表情况1三、煤层赋存与顶底板情况1四、地质构造2五、水文地质2六、影响工作面采掘的其他因素3第二章巷道布置4一、巷道布置4二、巷道支护设计5第三章采煤方法11一、工作面参数与储量11二、采煤方法11三、工程排队与工期安排11四、生产能力11第四章设备选型与配套13一、液压支架选型13二、采煤机选型14三、刮板机选型14四、机14五、顺槽皮带机15六、破碎机15七、乳化泵选型15八、绳牵引卡轨车16九、其它设备选型16第五章生产系统17一、运煤系统17二
2、、进料系统17三、供水系统17四、供风系统18第六章瓦斯治理设计19一、瓦斯涌出量预计19二、1242(3)工作面瓦斯治理设计21第七章通风设计22一、掘进通风设计22二、回采通风设计24第八章瓦斯抽采设计27一、抽采方法27二、抽采工艺27三、抽采系统27四、瓦斯泵选型29第九章防突设计32一、区域综合防突措施32二、掘进工作面防突措施33三、回采工作面防突措施33第十章防火设计34一、灌浆防灭火34二、注氮防灭火35第十一章监控设计38一、掘进期间38二、回采期间38第十二章防治水设计40一、涌水量预计40二、排水管路设计40三、排水设备41四、排水路线41第十三章供电设计42一、采煤工作
3、面供电设计42二、掘进供电设计53第十四章降温设计58一、工作面气温预计58二、工作面需冷量58三、工作面制冷降温方案58第十五章主要技术经济指标61一、采煤工效率61二、工作面采煤成本费用61第十六章主要安全技术措施62一、防治瓦斯62二、防治粉尘63三、顶板管理64四、预防机电运输事故措施67五、防治水69第十七章避灾路线71一、避瓦斯、煤尘、火灾与煤与瓦斯突出灾害路线71二、避水灾路线71 / 第一章 工作面概况一、工作面围与邻近开采情况1242(3)工作面位于西翼C组采区西翼13-1煤层四阶段,东起西翼C组采区下山,西至F5-1边界断层,北邻1232(3)运输顺槽,南至13-1煤-65
4、0m底板等高线,工作面标高-651-551m。上阶段1232(3)工作面于2011年1月收作,下覆11-2煤层1242(1)工作面于2007年4月收作,1252(1)工作面于2011年8月收作。二、对应地表情况对应地面标高+19.1+26.4m,为塌陷区、展河、光辉河、济河、颍利路、济河闸、王夏窑厂、化中窑厂以与诚信铸造XX公司。三、煤层赋存与顶底板情况(一)煤层赋存情况本面13-1煤为黑色,块状片状,半亮型煤,煤层稳定,局部有起伏,煤厚2.7m6.0m,均厚4.8m。其中:小于4.0m煤厚占工作面总面积2.8%,大于等于4.0m小于4.5m煤厚占6.7%,大于等于4.5m小于5.0m煤厚占6
5、3.9%,大于等于5.0m小于5.5m煤厚占25.4%,大于等于5.5m小于6.0m煤厚占1.2%。煤层结构为3.7(0.3)0.8m,倾角1116,平均倾角14。煤层下部普遍发育一层0.25m0.45m厚的泥岩夹矸,夹矸均厚0.3m。(二)顶底板岩性煤层直接顶板为泥岩和13-2煤层组成的复合顶板,厚1.26.0m,均厚3.6m。其中泥岩为深灰色,块状,参差状断口,含植物化石碎片,厚0.7m5.7m;13-2煤为黑色,半暗型,夹泥岩夹矸,局部分叉为两层煤线,厚0.17m0.65m。老顶为细砂岩,厚1.811.5m,均厚3.8m,灰色,层状,局部夹中砂岩条带。直接底为泥岩和12煤, 厚0.85.
6、5m,均厚4.5m,其中泥岩为灰褐色,质纯,性脆,含植物化石碎片,厚0.85.1m,均厚4.1m;12煤为黑色,块状,局部为炭质泥岩,煤厚0m0.8m,均厚0.4m。老底为细砂岩,厚1.54.9m,均厚3.2m,灰白色,层状,以石英为主,长石与云母次之,泥硅质胶结,局部裂隙充填方解石。四、地质构造根据三维地震、1232(3)工作面实际揭露地质资料分析,影响工作面布置和采掘的断层有10条,均为正断层。其中落差小于3m断层1条,落差3m5m的断层5条,落差大于5m的断层4条。断层情况参数见表1.1。表1.1 1242(3)工作面断层一览表构造名称走向()倾向()倾(伏)角()性质落差(m)对采掘的
7、影响程度Fs213901000106070正6大Fs21527029018020065正3较大Fs219175855560正3较大Fs20527018070正3较大Fs20632023070正4较大Fs2473063502162606070正2.67.4大Fs247-13202306070正1.21.6较小FG119010050正3较大F6403105065正1422采区断层F5-1202905570正大于30西边界断层五、水文地质工作面采掘期间主要充水因素为:顶板砂岩裂隙水、上阶段1232(3)工作面采空区积水、钻孔水。(一)顶板砂岩裂隙水13-1煤层老顶为细砂岩,局部含砂岩裂隙水,与其它含
8、水层无直接水力联系,属静储量消耗型。水源均为13-1煤层顶板砂岩裂隙水。上阶段1232(3)工作面回采时发生过2次出水,最大涌水量20m3/h。(二)老空水上阶段1232(3)工作面已回采完毕,受顶板砂岩裂隙水和灌浆水等充水因素的影响,采空区有大量积水,预计积水量12889.8m3,最大水压0.073Mpa。(三)钻孔水工作面采掘影响到的钻孔有1711,D13-1,1242(1)瓦抽孔1、瓦抽孔2、瓦抽孔3、瓦抽孔4、瓦抽孔5,1252(1)瓦抽孔1#、瓦抽孔2#、瓦抽孔3#,补2,九-十2,G4,补5,九1,检2,D12-1和D2孔等18个地面钻孔。其中,上顺槽掘进过D13-1,1711孔;
9、中部顺槽掘进过补5,九-十2,补2孔;下顺槽过G4,D12-1孔;切眼过1242(1)瓦抽1#孔,1252(1)瓦抽1#孔。各钻孔均已注浆封孔,且在1232(3)、1242(1)和1252(1)工作面回采时验证不导水。六、影响工作面采掘的其他因素(一)瓦斯:原始瓦斯含量5.76m3/t,残余瓦瓦斯含量2.95m3/t。(二)煤的自燃:13-1煤层自燃倾向性为自燃很易自燃,自燃倾向性等级为级。(三)煤尘:具爆炸危险性。(四)地温: 25.333.6。(五)地压:工作面切眼处于1242(1)、1252(1)切眼应力集中区,走向影响长39m,倾向长392m;收作线附近处于1242(1)、1252(1
10、)收作应力集中区,走向影响长163m,倾向长392m;中部有1242(1)跳采段,受采动影响形成应力集中区,走向影响长220m,倾向长201m。(六)矿井已施工的石门揭煤与煤巷掘进过程中均未发生煤与瓦斯突出现象。(七)煤的破坏类型为级。第二章 巷道布置一、巷道布置桥煤矿西一C组采区西翼采用开采11-2煤层保护13-1煤层的区域防突措施,目前11-2煤层下限已开采至-738m标高(一水平回采下限标高-720m),对应13-1煤层被保护至-660m标高。现西一C组采区西翼13-1煤层-550m标高以浅部分均已回采完毕,被保护区域剩余部分倾斜长为417m。原设计将此区域分成两个块段进行开采,即124
11、2(3)、1252(3)工作面,其中1242(3)工作面原设计面长207m,其上顺槽、顶板抽采巷、下顺槽车场(调整后为拆架联巷车场)均已开工,截止9月底,顶板抽采巷已施工1205m,下顺槽车场正在揭煤,上顺槽已施工392m。为落实技术经济一体化理念,计划对西一C组采区西翼13-1煤层被保护区域进行整装实验开采,考虑到现有的开采技术水平,调整后的1242(3)工作面面长360m,其工作面巷道布置如下:(一)上顺槽平行于1232(3)工作面下顺槽布置,阶段煤柱为平距8.1m,该巷道作为工作面进料、安装拆除通道与回采工作面东段期间的回风巷道。上顺槽跟煤层顶板施工,为保证齿轨卡轨车运输安全,巷道起伏坡
12、度应不大于10。(二)工作面下顺槽平行上顺槽布置,作为工作面的出煤与回采期间的进风巷道,为机轨合一布置,皮带在上帮,轨道在下帮。下顺槽跟煤层顶板施工,为保证皮带与辅助运输,巷道的起伏坡度应不大于10。(三)开切眼布置在F5-1断层东侧70m处,与下顺槽夹角93,切眼跟煤层顶板施工。(四)在下顺槽与-720m胶带机巷之间布置采区煤仓,形成下顺槽掘进与工作面回采的出煤通道。(五)在西翼C组13-1煤层轨道下山布置下顺槽车场,用于辅助运输、进风。车场与西翼C组13-1煤层回风上山之间布置回风联巷,形成下顺槽掘进回风通道。(六)因本面面长较长,为解决工作面拆除时间长造成的防火问题,计划继续施工原下顺槽
13、车场作为工作面的中部拆架联巷。(七)因工作面下顺槽车场工程量大,为保证工作面的投产工期,设计从中部拆架联巷施工下顺槽施工联巷,提前施工下顺槽,同时利用该巷对工作面收作线附近未保护区域煤层进行消突。在中部拆架联巷与西翼C组13-1煤层回风上山之间布置回风联巷,形成下顺槽掘进期间回风通道。(八)中部拆架联巷通过溜煤立眼与-610m-720m西翼皮带下山联系,形成下顺槽前期掘进运煤系统。(九)本工作面中部发育有FS247断层,落差H=2.67.4m,为保证回采期间顺利通过该断层,在断层下盘沿断层面布置一条辅助煤上山,通过煤上山对加固断层上、下盘附近的煤层顶板进行加固,同时该巷道用于解决顺槽长距离掘进
14、通风、供电与监控等问题。(十)延伸11-24煤底板回风石门与1242(3)上顺槽贯通,形成回采工作面西段期间的回风巷道。(十一)为解决工作面回采期间的瓦斯问题,在13-1煤层顶板布置一条顶板抽采巷,该巷错上顺槽45m,与13-1煤层顶板垂距3040m,走向平行于上顺槽,净断面14.2m2。(十二) 工程量表2.1 工作面主要巷道参数表巷道名称长度(m)断面(m)岩类别支护形式上顺槽3085B=5.7煤锚网(索)下顺槽3040B=5.2煤锚网(索)开切眼360B=8.8煤锚网(索)辅助煤上山381B=5.0煤锚网(索)下顺槽施工联巷158B=5.2煤锚网(索)下顺槽车场350B=5.0岩锚网喷/架棚中部拆架联巷340B=5.0岩、煤锚网喷/架棚顶板抽采巷3205B=4.4岩锚网(索)1242(3) 上顺槽中部回风联巷252B=5.0岩锚网喷/架棚煤仓89D=3.0岩浇筑合计设计总工程量14130m