西二盘区西8207工作面设计总计一、设计依据及指导思想、原则设计依据（一）地质资料西二盘区可采煤层层数、厚度、倾角、层间距、顶底板岩性及厚度。

储量及分布规律、煤层对比情况。

对开采有一定影响的地质构造情况。

水文地质特征、煤层顶底板含水性、用水量。

地表村庄（银塘沟）保护煤柱划分地形图、煤层底板等高线图、钻孔柱状图、水文地质图等。

（二）设计资料矿井年生产能力、技术装备要求、开拓方式及开采计划图、通风方式、运输及回风水平位置、大巷运输方式等。

（三）中华人民共和国现行与此工程相关的文件、规定及相关设计参考：1. 《煤矿安全规程》（2013）、《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)；；2.《采矿工程设计手册》；3.《山西省放顶煤开采工作面设计审批和验收工作方案》（晋煤安发［2009］118号）有关规定；4.国家发改委《国家发展和改革委关于山西大同矿区同忻矿井项目核准的批复》（发改能源［2006］1298号）；5.《山西省大同煤田同忻井田石炭二迭系煤炭勘探（精查）地质报告》及批复文件；6.山西省发展和改革委员会《关于大同煤矿集团有限责任公司同忻矿井初步设计的批复》（晋发改设计发［2006］733号）；7.国家煤矿安全监察局《关于大同煤矿集团有限责任公司同忻矿井安全设施设计的批复》（煤安监函［2008］29号）；8.《煤炭法》、《矿产资源法》、《安全生产法》、《矿山安全法》及其它等有关法律、法规；9.《煤矿防治水规定》、《煤矿地质工作规定》等；10.有关矿井瓦斯抽放，防灭火、防治水专项设计等；11.《8207工作面地质说明书》等有关资料。

设计原则及指导思想（一）设计指导思想本着“安全第一、预防为主、综合治理”的基本原则，以国家颁布的有关安全生产法令、法规，以及规程、规范和标准为依据，设计充分考虑煤矿放顶煤工作面安全，结合开采工艺的特殊性，重点考虑工作面通风、防瓦斯、防火、防煤尘、防水、顶板管理等方面的设计工作，配备必要的安全防护设施，制定相应的安全技术措施，以增强放顶煤工作面的综合抗灾能力和安全程度，确保安全高效生产，使同忻煤矿成为更加安全、高产、高效的现代化矿井。

（二）设计原则生产集中化：保证工作面布置合理集中；装备机械化：通过合理选择采煤方法，选取适合的机械化装备，发展机械化采煤；技术经济合理化：确保工程量省、投资少、投产块、巷道维护量少、回采率和成产效率高、生产成本低；安全高效原则：从设计上保证工作面开采后的安全高校生产。

二、工程概况一、井上下位置（一）地面相对位置地面位于大同市南郊区银塘沟村北东部、地面大沟为泉子沟、长畛沟及沟两侧的山坡山梁上。

8207面对应地面标高为1410.9m~1292.8m，工作面标高866.8m~829.5m，盖山厚度544.1m~463.3m。

（二）井下位置及四邻采掘情况井下位于井田西部、西二盘区的西南部，北东部为西二盘区三条盘区大巷，北西为2209巷顺槽煤柱，南西至银塘沟保护煤柱，南东未开采，四邻均为实煤区，工作面巷口往里900m范围内上部对应为同家梁矿侏罗系14#煤层8902-2、8902-3、8906工作面采空区。

900m至银塘沟村保护煤柱对应上部为白洞矿侏罗系14#煤层实煤区。

二、煤层特征西8207工作面开采煤层为石炭系3～5#煤层，煤层最大厚度17.98m，最小厚度7.24m，平均厚度13.76m，其中夹矸2.74m。

工作面煤层以黑色，半亮型煤，亮煤为主，玻璃光泽，内生裂隙发育，夹矸为黑色泥岩，高岭质泥岩，炭质泥岩。

煤层为复杂结构，煤层含夹石层8层左右，夹石厚度最小0.10m，最大0.60m，平均0.34m，煤层结构为0.96（0.60）1.25（0.28）0.46（0.14）3.10（0.46）1.28（0.45）0.85（0.28）1.88（0.43）0.44（0.10）0.80。

三、顶底板岩性8207工作面老顶为含砾粗砂岩，厚度7.36m，灰白色，粗粒结构，块状构造，主要成分为石英、长石，胶结物为泥质成分，大部分含砾，砾径约10～20mm，砾石主要成份为燧石。

直接顶为细砂岩，厚度4.68m，灰白色，主要成分石英、长石，含少量白云母碎片，分选中等，坚硬，过渡接触。

直接底为粉砂岩，厚度1.25m，深灰色，平坦状断口，夹煤线。

四、地质构造8207工作面为单斜构造，煤层倾角为：1~2°，5207巷从西二盘区辅运巷邦起算往里约665m有一条走向195°，落差0.3m、倾角68°的正断层。

对回采影响较小。

五、水文地质（一）含水层工作面煤层顶板上部对应为同家梁矿侏罗系11#、14#煤层，工作面采空区内根据同家梁矿充水性图，采空区内无积水，14#与3～5#层间距为175～220m。

根据地面物探结果11#及14#煤层未见低阻异常区，推断11#、14#层存在大面积积水可能性不大。

3～5#层顶板砂岩含水性为砂岩裂隙水，富水性弱含水层，对煤层开采影响不大。

灰岩层含水导水性评价：灰岩岩溶发育不均，埋深较大，补给条件差。

岩溶水交替运动缓慢，属含水性弱含水层，对3～5#层开采影响不大。

构造导水性分析：未见大的断层、陷落柱等导水构造对开采影响不大。

在2207巷从辅运巷往里600米处施工探水验证孔。

（二）工作面涌水量工作面正常涌水量为0.05m 3/min ，最大涌水量为0.09m 3/min 。

六、瓦斯与煤尘（一）瓦斯瓦斯相对涌出量为5.19m 3/t ，绝对涌出量为2.35 m 3/min 。

（二）煤尘煤尘具有爆炸危险性，爆炸系数50.67%。

（三）煤的自燃煤层具有自燃性，自然发火期为1～4个月。

七、工作面储量及服务年限8207工作面设计走向长度1333.5m ，可采走向长度1183.5m ，倾斜长度200m ，煤层厚度为13.76m ，采高3.9m ，放煤厚度为：9.86m 。

煤容重1.43t/m 3。

（一）工作面储量1、地质储量Q=1333.5×200×13.76×1.43=5247802t2、工业储量Q c =1183.5×200×13.76×1.43=4657498t3、工作面煤炭损失（1）初、末采煤损失γ⋅⋅⋅=f bf h L S cm N式中 N cm —工作面初、末采损失，t ；S bf —初、末采不放煤距离，50m ；L —工作面长度，200m ；h f —工作面放顶煤的高度，9.86m ；γ—煤的容重，取1.43t/m³；经计算，8207工作面初、末采煤炭损失为140998t 。

（2）机采工艺损失%5N ⨯⋅⋅⋅=γjc kc jc h L S式中 N jc —工作面机采工艺损失，t ；S kc —工作面可采走向长度，1183.5m ；L —工作面长度，200m ；h jc —工作面机采高度，3.9m ；γ—煤的容重，取1.43 t/m³；5%—机采工艺损失率；经计算，8207工作面机采损失为66004t 。

（3）放顶煤工艺损失%20N f ⨯⋅⋅⋅=γf f h L S式中 N f —工作面放煤工艺损失，t ；S f —工作面放煤走向长度，1133.5m ；L —工作面长度，200m ；h f —工作面放煤高度，9.86m ；γ—煤的容重，取1.43t/m³；20%—放煤工艺损失率；经计算，8207工作面放煤工艺损失为639285t 。

（4）总煤炭损失（N ）f jc N N N ++=cm N式中N cm—工作面初、末采损失，t；N jc—工作面机采工艺损失，t；N f —工作面放煤工艺损失，t；经计算，工作面总煤炭损失为846287t。

4、工作面可采储量Q采=Q c-N=4657498-846287=3811211t5、工作面回采率C=Q采/Q c=3811211/4657498=81.8%（三）工作面服务年限/AT=Q采式中T——工作面服务年限，a；Z k——设计可采储量，381万t；A——3～5#煤层单工作面设计生产能力，5Mt/a；经计算，8207工作面服务年限为9.1个月。

三、总体设计方案一、工作面布置及巷道布置西二盘区为双翼盘区，利用盘区主要巷道向西南和东北方向布置回采工作面，8207工作面布置在西二盘区辅运大巷西南侧，采用单一走向长壁式开采。

8207工作面为“一进二回”三巷布置，三条巷道与盘区三条大巷呈86°22′5″，其中2207巷、5207巷沿3～5#煤层底板布置，8207顶抽巷沿3～5#层顶板布置。

2207巷与西二盘区主皮带巷相连接，与西二盘区辅助运输大巷通过联络巷相连接；8207顶回风巷里端距切眼巷5m，外端与西二盘区回风大巷相连接，与5207回风巷内错20m平行布置；切眼巷与两顺槽巷及顶回风巷垂直布置。

2207巷为进风、运煤兼作行人巷，底板铺设厚100mm混凝土作路基，巷内靠煤柱侧稳设转载机、皮带机，吊挂6趟管路及束管4根：分别为Φ273mm注氮管一趟，Φ108mm压风管一趟，Φ108mm清水管一趟，Φ108mm、Φ89mm排水管各一趟，Φ89mm消防洒水管兼注浆管一趟；靠采煤壁侧铺设轨道，移动变电站、各部开关、自动控制站、乳化液泵站、喷雾泵站等稳设在该轨道上，组成移动串车，吊挂两趟高压电缆、一趟排水低压电缆及各种监测监控、通讯、人员定位等线缆。

5207巷为回风、辅助运输、兼作行人巷。

底板铺设厚250mm混凝土作路基，靠采煤侧吊挂6趟管路及束管4根：分别为Φ273mm注氮管一趟，Φ108mm压风管一趟，Φ108mm、Φ89mm排水管各一趟，Φ89mm消防洒水管路兼注浆管一趟，DN50清水管路一趟；靠煤柱侧吊挂一趟高压电缆、一趟排水低压电缆及各种监测监控、通讯、人员定位等线缆。

8207顶回风巷为抽瓦斯巷，巷内布置3趟DN630mm瓦斯抽放管，管口距穿管路密闭墙距离分别为5m、16m、21m。

8207工作面切眼巷位于工作面西南部，距西二盘区辅运巷1327m～1340m，工作面由西南向东北方向推进。

二、煤柱的留设8207工作面北东部为西二盘区三条盘区大巷，北西为5209巷顺槽煤柱，南西至银塘沟保护煤柱，南东未开采，四邻均为实煤区；5209巷顺槽煤柱厚度38米，8207工作面停采线与西二盘区主要大巷之间留设保护煤柱，停采线距西二盘区辅运大巷150m。

三、巷道断面及支护（一）2207巷2207巷为矩形断面，巷道掘进宽5800 mm，净宽5600mm，净高3500 mm，净断面5.6×3.5=19.6m2。

从西二盘区辅运巷到8207切眼采煤帮巷道全长1327m。

巷道顶板正常段采用7排左旋无纵筋螺纹钢锚栓+钢带BHW280×4×5600mm+拱形可调心钢托板150×150×10mm、“3-3-3”排锚索＋拱形可调心钢托板300×300×16mm、Φ6圆钢网格100×100mm的金属网联合支护。