一、地质概况:(一)工作面位置、范围及井上下对照关系工作面地面位置:位于许疃镇与集南王家附近,地表为季节性河流和农田。
该面位于82采区左翼第二区段,南侧为81采区7114工作面,北侧为82采区上山。
上邻8221工作面(尚未开拓),下邻8225工作面(尚未开拓),顶部7123及7223工作面已回采完毕。
工作面概况:该面可采走向长600 m,倾斜长152m。
总面积约91200 m2。
工作面标高- 410.9~- 460.0m。
(二)煤层及围岩情况:82煤层属二迭系下石盒子组,该煤层由亮煤和半亮煤组成,具有玻璃光泽,该工作面煤层厚度1.9~2.46米,平均2.18米,结构简单,赋存较稳定。
倾角一般在4°~28°左右,平均16°,该煤层与上覆72煤层的层间距为8.95~16.23米,平均为15.78米,与下伏83煤层的层间距0.45~2.1米,距下部铝质泥岩约12.5米。
该工作面顶板为细砂岩,厚度平均为13.86m上部水平层理,浅灰色;中部灰白色细砂,以石英为主,局部含菱铁鲕粒,厚层状;下部灰白色,夹大量植物根部化石而呈波状层理。
该工作面直接底为泥岩,厚度平均为1.27m,灰色,富含植物根部化石,其下为83煤,玻璃光泽。
老底为泥岩,厚度平均为4.6m灰色,靠上部较厚,部分地点略带褐色。
(三)地质构造情况:根据三维勘探资料及72煤层回采的资料,该区域内共发育断层10条,其中三维地震勘探7条,7223回采揭露3条。
对8223有一定影响的各断层参数如下:(四)水文地质情况:本工作面的水文地质条件较简单。
该工作面掘进施工时将会出现顶板滴,淋水等现象,对掘进工作面有一定影响。
预计涌水量5~10t/h。
8223工作面位于7123工作面、7223工作面采空区下方,由于7123工作面、7223工作面老空区积水,将会对8223工作面掘进施工构成水害威胁。
掘进工作面的充水水源为82煤层顶板砂岩裂隙水及上覆7223老空区积水,特别是在断层等裂隙发育处,滴、淋水现象较严重。
(五)工作面瓦斯、煤尘及地温情况:根据南京设计院提供的瓦斯钻孔资料显示,该工作面瓦斯含量为4.85m3/t ,煤尘具有爆炸危险性。
82煤层属于有可能自燃发火~不自燃发火。
地温较高,为25°C。
(六)工作面储量:该工作面设计走向长为600 m,煤厚平均2.2m,回采率95%。
1、工业储量:0.268 MT2、可采储量:0.255 MT二、采煤方法、回采工艺及工作面生产能力1、采煤方法:8223综采工作面采用走向长壁采煤方法,工作面等长布置,后退式回采一次采全高。
老塘采用全部垮落法管理顶板。
2、回采工艺:考虑该工作面煤层局部厚度可能达到3.0m,工作面采用ZY5000-19/40型支架支护顶板,落煤方式为综合机械化采煤,煤机选用无锡产MG-400/920WD型无链电牵引采煤机,工作面液压支架沿割煤方向顺序移架放顶,后推移运输机至煤壁,完成一个采煤工序,当采煤机割到工作面端头处时,煤机沿运输机弯曲段斜切进刀开缺口,并将运输机机头或机尾推至煤壁,循环完毕。
作业方式:采用每日两班采煤、一班检修的三班作业方式。
采用斜切进刀双向割煤,原班进7刀,8223综采工作面生产能力为1828吨/日。
三、工作面巷道布置该工作面位于82采区左翼二区段,采用后退式回采。
机风巷平行布置,切眼位于82采区边界,机巷、风巷、轨道巷方位角均为200°,切眼方位角为285°。
1、8223机巷:从8223机联巷拨门,开窝点坐标(x=8170.183,y=1681.835)。
2、8223风巷:将8223风联巷按方位角100°施工至风巷拨门点,开窝施工风巷,开窝点坐标(x=8023.864,y=1486.210)。
3、工作面贯通后,对组装硐室另行设计。
主要巷道工程量:四、巷道断面、支护设计8223综采工作面回采巷道全部为煤巷,设计采用锚带网支护,机、风巷:净宽×净高=4m×2.6m。
在巷道内加设一排木点柱,能在顶板来压时起警示作用,给人员的撤离留有足够的时间,同时减小巷道跨度,提高锚杆支护的可靠性。
点柱为直径不小于18cm的园木,垂直于底板打在顶部钢带上。
采用导硐法施工切眼,导硐断面为净宽×净高=4.0m×2.6m,切眼刷大后断面为净宽×净高=6.5m×2.6m。
机巷宽度确定依据:a、皮带机机架宽1.5m,输送机与巷帮支护留设0.3m间隙。
b、巷道采用木点柱补强支护,木点柱贴紧皮带架子打设。
考虑到点柱的施工误差,木点柱宽度按0.2m宽考虑。
c、风水管路吊挂在下帮,宽度按0.3m计算。
d、8223工作面电缆车宽度为0.9m,电缆车紧靠点柱放置,另一侧留0.5m的行人空间。
则机巷的断面宽度为1.5+0.3+0.2+0.3+0.9+0.5=3.7m,预留0.3m 的两帮移近量,巷道的宽度定为4.0m。
风巷宽度确定依据:我矿掘进利用生产系统出货,巷道内设点柱,后路铺设皮带,皮带架子宽1.2m,输送机与巷帮支护留设0.3m间隙。
b、巷道采用木点柱补强支护,木点柱贴紧皮带架子打设。
考虑到点柱的施工误差,木点柱宽度按0.2m宽考虑。
c、施工期间,风水管路吊挂在上帮,电缆吊挂在对侧即木点柱的上侧,它们的总宽度按0.3m计算。
d、8223风巷运送材料的叉车宽度为0.9m,叉车与点柱间留0.3m 的安全间隙,另一侧留有0.8m行人空间。
则风巷的断面宽度为1.2+0.3+0.2+0.3+0.9+0.8+=3.7m,预留0.3m 的两帮移近量,巷道的宽度定为4.0m。
工作面安装支架前重新调整轨道的位置。
切眼宽度确定依据:ZY5000-19/40型支架长6.1m,宽1.5m,对角线长6.3m,留0.2m富余空间,则切眼宽度为6.5m机巷高度确定:转载机机头高度为1.8 m,留有0.8 m的检修空间。
巷道高度定为2.6 m。
风巷高度确定:在8223工作面收作线以外布置一个组装、拆除两用硐室,支架在风巷外口组装后整架运至切眼。
支架的最小高度为1.9 m,平板车高度为0.36 m,取钢轨高度0.1 m,考虑巷道起伏变化留有不少于0.2m间隙,巷道高度定为2.6 m。
局部因顶底板移近量大支架无法通过时,采用卧底法处理。
切眼高度确定:应当满足运送支架的需要,巷道高度定为2.6 m。
风量验算:8223工作面正常回采时,预计配风850m3 /min则风速v=q/s=(850/60)/10.4=1.41/s。
符合煤矿安全规程要求。
8223工作面巷道支护形式及参数见《许疃煤矿8223掘进工作面锚杆支护设计》。
五、主要设备配备及有关技术特征根据8223工作面范围内82煤赋存情况和实际生产的需要及回采工艺上的要求,工作面设备应具有效率高、结构合理、使用安全、操作方便的特点,结合我矿的综采工作面所选用的设备使用情况,8223综采工作面选用SGZ-800/800型刮板运输机,煤机选用产MG-400/920WD型采煤机,ZY5000-19/40型掩护式支架,具体参数详见附表四附表四:8223工作面主要设备及技术特征六、8223综采工作面主要技术经济指标作业循环及劳动组织:1、循环方式:一班多循环2、作业方式:两采一准3、组织方式:分段追机作业4、循环进度:0.6米采用斜切进刀双向割煤,往返一次进两刀,每原班进7刀,8223综采工作面生产能力:Q=L×h×d×γ×η=152×2.2×4.2×1.37×0.95=1828(吨/日)式中:L 工作面倾斜长,152mH 工作面采高,取2.2mD 工作面日进,取4.2mγ煤的容重,1.37吨/米3η循环率,取0.95。
附表五:综采工作面主要技术经济指标七、生产系统(一)、通风系统新鲜风流:地面―→副井(主井)―→-500m 轨道运输石门―→82采区轨道上山(82采区进风行人上山)―→82采区二区段轨道联络上山―→8223机巷―→8223工作面乏风流:8223工作面―→8223风巷―→8223风联巷―→82一区段回风联络上山―→82采区回风上山―→西风井―→地面。
工作面所需风量:1、煤层赋存条件该工作面位于82采区上山左翼第三阶段,北到82采区回风上山,南到82采区边界,上为8221工作面(尚未开拓)。
顶部为7223工作面采空区。
2、工作面通风、瓦斯情况根据南京设计院提供的瓦斯钻孔资料显示,72瓦斯含量为4.85cm3/g,计算该工作面瓦斯储量Q=0.268×4.85=1.2998Mm3。
3、工作面所需风量计算:①按瓦斯涌出量计算:按高瓦斯矿井回采工作面风量方法,以采煤工作面风道内瓦斯浓度不超过1%的供风原则。
Q采=100×q瓦斯×k采涌Q采:采煤工作面供风风量,单位m3/min;q瓦斯:采煤工作面需风排的瓦斯绝对涌出量,预计为5.0m3/min;k采涌:瓦斯涌出不平衡系数为1.2~1.5,取最大值1.5。
Q采=100×5.0×1.5=750m3/min②按工作面同时作业的最多人数计算:Q采=4N=4×100=400 m3/min③按工作面温度计算风量:Q采=60×V采×S采=60×V×〔(S max+S min)/2〕=60×1.1×〔(12.1+10.3)/2〕=739.2m3/minV采:为工作面风速m/s,工作面温度按20~23°计,风速为1.0~1.5m/s,1.1m/s;V采:工作面有效通风断面,取最大和最小控顶时有效断面的平均值。
④按使用炸药量计算:Q采=25×A=25×30=750 m3/min式中25——每使用1kg炸药的供风量,m3/min;A——工作面一次爆破使用的最大炸药量,Kg。
⑤按集团公司规定:Q采不小于500 m3/min通过以上计算,该工作面风量初步选定为850m3/min校验所选风量情况下风速是否符合规定:V1=850/(60×S max)=850/(60×12.1) =1.17>0.25 m/sV2=850/(60×S min)=850/(60×10.3) =1.38<4 m/sV1:工作面最小风速1.17 m/sV2:工作面最大风速1.38 m/s由以上计算可知,该工作面供风量可以取850 m3/min>500 m3/min,符合集团公司规定,且工作面机巷、风巷、联络巷均能满足通风要求。
(二)、瓦斯治理因8223工作面位于7123、7223工作面的下部,7123工作面和7223工作面已回采结束,且在回采7223工作面时,工作面的瓦斯很小,完全可以利用风排来解决,故本工作面不需要进行瓦斯抽放。