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煤矿工作面设计开采说明书

第一章工作面地质条件第一部分工作面位置XX采区采煤工作面位于三采区轨道下山北翼,走向长600米,倾斜长90米,工作面地面标高+700~ +725米,工作面标高+132.2~+182.5米。

1、地面位置:XX采区回采工作面位于XXX以西700米,地表多为耕地,荒坡,无水体。

2、井下位置及四邻采掘情况:XX采区回采工作面位于三采区轨道下山北翼,上部为xxxx工作面(已回采结束),其余均未开采。

3、回采对地面设施的影响:XX采区工作面回采过程中对地面影响不大。

第二部分地质概况一、煤层简述:本工作面设计开采为煤层结构较简单,煤层赋存总体为单斜构造,煤层倾角9°,煤层平均厚度一般0.4~14米,平均厚度5米,局部含碳质泥岩、泥岩,夹矸厚度0.1~0.8米,1~3层,含夹矸较少,结构较简单但煤层厚度变化较大。

二、地质构造:区内无陷落柱及岩浆岩发育。

该工作面顶板较稳定,底板变化大,导致煤层厚度变化较大,该下巷掘进至F8点时曾揭露一条落差°5275<8正断层,产状07—F3点处揭示F15米的断层。

在5~3为在对其改造中又揭示一条同期沉淀构造,倾向为230°,现均已对其改造。

三、煤层储量:XX采区工作面走向长600m,倾斜长90m,面积为61280.625㎡平均,平均煤厚为5m,煤层工业储量为413644.2T,回采率按90%,可采储量372279.8T。

四、水文:该工作面地表为丘陵及冲沟,无地表水体。

故受地表水之影响很小。

其上部的13231采空区内的积水以基本放净,唯标高最低处的3/h15m 左右,下巷里段位处断层边缘,放水孔中有出水现象,水量在掘进时无出水现象,但应该预防因采动引发断层滞后突氺。

下巷需留设移动泵坑,F8前需建造环形水仓;合理配备排水设备;发现问题及时处理。

33/min。

m m/min,正常涌水量0.35最大涌水量0.~1.5五、煤层顶底板岩性:1、顶板岩性:工作面直接顶为灰白色中粒石英长石砂岩,厚层状,层面富含云母片,俗称大占砂岩,一般厚度为15~20米。

伪顶为碳质泥岩或泥岩较松软,一般厚度为0~1.6米,局部发育,随采随落。

2、底板岩性:直接底为硅质泥岩或泥岩,松软遇水膨胀,容易造成底鼓或使巷道变形,平均厚度为6米。

老底为泥灰岩,一般厚度米。

4米,平均为5~3为煤层综合柱壮图(附图1)六、煤质:1、灰分含量:33%左右。

2、煤岩、黑色、硬度F=0.5—0.8。

3、容量:1.35T/m3。

4、品种:焦煤。

5、水分:6.5%。

6、发热量20.48mJ/kg。

七、瓦斯、煤尘、自然发火情况:上巷:CH 0.05% C02 0.06% 4下巷:CH 0.08%C02 0.07%433/T3.5m。

绝对瓦斯/T,一般为1.5m1、瓦斯:相对瓦斯涌出量3/min,预计在回采过程中CH4、8~2.4mC02等有害气体会涌出量0.有上升趋势,应做好防止气体积聚工作。

2、煤尘:具有爆炸性,爆炸指数为25%,在回采过程中应采取煤层注水,洒水除尘及清理浮煤等工作。

3、瓦斯突出与自然发火:根据我矿生产实际中,煤层无瓦斯突出现象,但有局部瓦斯聚集浓度超高情况,在回采过程中,应加强通风采取防瓦斯措施。

该煤层无自然发火现象。

4、地温:在18C°~25C°平均22 C°,地温梯度1—2 C°/100m,正常开采范围之内。

、地压:无冲击地压影响。

5.第二章系统设计第一节回采工序及顶板管理设计一、回采方案的确定:根据地质条件的分析,由于该工作面煤层赋存基本稳定,煤层厚度变化不大,但由于我矿压力较大,为了减少修护量,并且避免支架变形快影响正常的通风行人等,所以在掘进时工作面及切眼巷道均布置为沿煤层顶板施工,煤层厚度符合放煤条件时,再逐段逐茬进行下压至煤层底板,进行放顶煤回采。

依据《煤矿安全规程》第68条的规定,该工作面符合放顶煤开采的必要条件,可以采用放顶煤一次采全高爆破采煤法。

二、落煤方法与回采工艺的确定:1、落煤方法:工作面煤层干燥,酥松,易冒落,因此,一般情况下,用手镐即可落煤,如果确遇硬煤或夹矸等可放小炮震动,放炮时炮眼布置,装药量和联线方式见炮眼布置图及爆破说明书。

(附图3)2、回采工艺流程由于工作面煤层干酥,所以开帮前必须先对煤层进行注水,注水后应按下列顺序作业。

煤层注水→检修→松帮落煤→打眼放震动炮→移架采煤→放顶煤→移刮板运输机→交接班)4采煤工艺过程见(附图主要工序要求如下:3、煤层注水采煤前应对煤层注水,注水钻孔深度不小于4米,钻孔间距5米,注水压力4~5M。

注水应以煤壁渗水为宜,每排采煤前均按此Pa要求注水。

注水人员要认真负责保护好注水器具,保证注水效果。

4、装煤:采用爆破自装和人工装煤相结合的方法。

5、运煤:工作面采用SGW-110/55,1140/660型刮板运输机运煤,运输巷采用SGW—40t型刮板运输机结合SDJ—100/80/2×160型胶带运输机运煤。

6、工作面支护:(1)、支护形式:采用ZH2000-16/24Z型整体顶梁组合悬移液压支架,每架四柱,正常生产时,支架中心距1000mm±20mm。

材料规格名称单位指标名称单位指标63 架m 1.6-2.4 支架数量支架高度800 支架最大件重量 Kg 支架宽度 m 0.96支架重量1600支架长度 m 2.6 Kg乳化液,mM-10支架行走0.8乳工作液2%步距化油浓度顶板管理参数20mm 1000 最大控顶距棚架中心距±3600mm<200mm 顶底板移近量3000mm 最小控顶距放顶步距 800mm(2)、滑移支架移架过程炮后护顶(前伸前伸梁超前护顶)→收回前伸梁→提起四根立柱→前移顶梁及四柱→落四柱支撑顶梁→移托梁(3)、移架操作顺序①、放炮后伸出前伸梁超前护顶,在前伸梁掩护下采煤工手工落煤墙煤,刷出0.8m的移架步距宽度。

②、收回前伸梁③、操作手柄提起前四根支柱,使柱跟脱离底板100mm。

④、伸出移架千斤顶活塞,推动顶梁带动四根立柱同时向前移动0.8m。

⑤、顶梁移到位后,操作手柄落下四根支柱,使顶梁与顶板严密接触约3-5秒,以保证达到初撑力。

⑥、待刮板运输机移过后,移架千斤顶活塞收回,使托梁整体前移0.8m,恢复到炮前位置⑦、将各操作手把扳到“零”位。

7、放顶煤:(1)、悬移液压支架前移过程中,部分顶煤从相邻两架支架侧护板处放出,剩余顶煤自悬移液压支架移过后从后挡矸板下放出。

(2)、放顶煤顺序:由机尾向机头方向(由上而下)。

(3)、移架时同时作业数不超过5个,并观察瓦斯和设备运行情况,防止瓦斯超限和压死刮板运输机。

(4)、移架时老塘侧使用旧皮带或椽子挡门,防止煤或大块矸石窜入工作面。

(5)、放顶煤时,必须两人操作,一人放煤,一人观山。

、放煤时,瓦检工要密切观察瓦斯变化情况,当上尾巷瓦斯)6(达到0.7%时,必须立即挡门,停止放煤,严禁瓦斯超限。

待瓦斯小于0.5%后,才能继续放顶煤。

(7)、待移刮板输送机后,清净机道浮煤,同时清净老塘侧手把以下浮煤。

8、移刮板运输机:待当班采煤段老塘煤放完,攉煤工把浮煤清干净后,开始整体移当班采煤段刮板运输机,移刮板运输机宽度为0.8m,刮板运输机0。

4 弯度不得超过三、顶板支护设计(一)顶板管理方法由于我矿顶板随采随落,采用全部自然垮落法处理采空区。

(二)控顶距与放顶步距该工作面最大控顶距3.6m(机头处),最小控顶距3m,放顶步距0.8m。

见最大最小控顶距图(附图5)(三)特殊支护超前支护:在上、下巷内,矿工钢段自工作面煤墙向外用上巷2.8工字钢梁、下巷3.3工字钢梁配合单体柱打不少于10m的双排超前支护,10m单排超前支护。

安全出口处超前支护全部连锁,保证支柱完整无缺,初撑力达50kN以上,高度不低于2.2m,巷道宽度上巷不低于3.6m,下巷不低于4.1米。

运输巷应留有不小于0.8m宽的人行道。

附:工作面支架布置图(附图6)、采场控制设计(四).工作面的顶板控制设计从支、护、稳三方面考虑。

(1)、支从直接顶初次跨落,老顶初次来压、周期来压进行计算,取其最大值。

①直接顶初次跨落期间的合理支护P 1P=MzYzLz/(2Lk)1式中:Mz----直接顶厚度 2.94mYz----直接顶平均容重 2.0t/m3Lz----直接顶初次垮落步距 7mLk----最小控顶距 3m2 =6.86t/m3))/(2×=则P(2.94×2×71②老顶初次来压期间合理支护强度P 2P=A+MeYeCo/(4×KL)kt×2式中A----直接顶作用力A=MzYzL/L k Mz----老顶垮落厚度 2.5mYz----老顶平均容重 2.0t/ m3L----最大控顶距 3.6mCo----老顶初次来压步距10mKt----岩重分配系数,受直接顶厚度与采高之比制控N1.47取N=2.94/2.0=1.47 KtL ----最小控顶距 3 mk则:A=(2.94×2×3.6)/3 =7.05t/m2P2=7.05+(2.5×2×10)/(4×1.47×3)=9.88t/m2③、顶板周期来压期间的合理支护强度P 3P3=A+MeYeC/(4×Kt×L)k式中:C----周期来压步距取8m则P3=7.05+(2×2×8)/(4×1.47×3)=8.86 t/m2取三个时期最大支护强度,则合理支护强度为:2 P=9.88t/m④、工作面支护密度G(根/米2)G=P/Fn式中:F----支柱工作阻力 40t/根n----支柱工作阻力利用系数 0.85P----最大支护强度取9.88t/m2则G=P/Fn=9.88/(40×0.85)=0.28根/m2实际支护密度为:Gs=4/(1*3)=1.33根/m2Gs> G,说明工作面支护强度可满足安全生产需要。

(2)、护①护顶:工作面所选支架顶梁规格为:长3000mm,宽960mm,可以满足护顶要求。

②护底:该工作面支架底部采用Φ300mm的铁鞋护底,可满足支护要求。

、稳)3(.P =hr(cosα+sinα/f)/G 实初式中:h-----复合岩层厚度 2.94m r-----复合岩层密度 2.0t/m3α-----煤层倾角 20°2米 1.33根/ G------支护密度实 f------软硬岩层之间摩擦系数取0.5则:P=[2.94×2.0×(cos20°+sin20°/0.5)]/1.33 初2=7.17t/m = 70.3kN工作面实际支护密度为1.33根/㎡,则P=7.17t /㎡=70.3kN/初根。

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