采煤工作面设计11030实用.docx
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采煤工作面设计11030实用
郑州神火生达矿业有限公司
11030采煤工作面设计
设计部门:
生产技术科
设计人员:
一、工作面概况………………………………………………2
二、地质………………………………………………………2
三、工作面特征和储量………………………………………3
四、采煤方法及回采工艺……………………………………4
五、通风及瓦斯管理…………………………………………16
六、运煤运料…………………………………………………20
七、供水供电…………………………………………………21
八、通讯………………………………………………………24
九、安全措施…………………………………………………27
十、机电运输的安全管理……………………………………35
十一、通风瓦斯管理及安全监测监控………………………37
十二、避灾路线………………………………………………38
第一章工作面概况
一、工作面概况
1、工作面所处井田位置、采区边界及邻区情况:
该工作面位于11采区中部、最高标高-16米,最低标高-40米,工作面走向420米,倾向60米、面积26219平方米,该采面在11采区中部,东临13采区,西接11回风下山,北部为未开采工作面,南部为未开采工作面。
2、地形地势:
该工作面地面上部为林区,地形呈东低西高,地面标高+221.1~+228.89米。
3、地面河流、交通位置及主要建筑物分布情况:
该工作面上部为林区,地表无河流,无积水区。
回采时无影响。
工作面位置及井上下关系表(表一)
水平名称
+50水平
采区名称
一一采区
地面标高
+221.1m~+228.89m
井下标高
-16m~-40m
地面的相对位置
地表位于后寨村东部,埋深+238m~+270m。
回采对地面设施的影响
地表为林区,没有建筑物。
井下位置及相邻关系
该工作面东临13采区,西接11回风下山,北部为未开采工作面,南部为未开采工作面。
走向长度(m)
240m
倾斜长度(m)
75m
面积(m²)
17281m²
第二章地质
一、工作面地质及水文地质说明
1、煤层赋存情况
(1)该工作面开采属二1煤,构造条件相对较简单,煤底板总体呈单斜构造,工作面煤层厚度1.0~4米,平均厚度2.5米。
(2)煤层走向为110°~120°,倾角∠16°~21°,平均18°。
由于受滑动构造影响,该工作面煤层厚度变化无规律,且变化较大,对回采有一定的影响。
(3)煤质情况
工作面煤煤质较硬,工业牌号为三号无烟煤。
2、煤层顶底扳岩性
煤层顶板的岩石性质:
伪顶为0~0.2米厚的炭质泥岩,直接顶是砂质泥岩,平均厚度3.44米,老顶为中粒砂岩,平均厚4.37米。
局部老顶直接压煤,
煤层底板:
直接底为5.0米厚的砂质泥岩,老底为L8灰岩,厚度为2.2米。
局部底板有小断层。
3、水文地质情况
(1)底板水:
由于底板灰岩水位高于工作面标高-16~-40米,低出地下水位标高,预计底板水对正常施工会有影响。
(2)顶板水:
该工作面局部会有顶板淋水、涌水现象。
但对正常施工不会有大的影响。
顶板水受大气降水影响,雨季会有所增大。
(3)老空水:
该工作面不存在老空积水的情况。
(4)断层水:
受下申河断层影响,构造区域上部顶板水会有所增大。
(5)钻孔水:
该工作面附近无钻孔。
(6)地表水:
经有关部门调查,该工作面上部没有奥陶系灰岩含水层取水井,居民用水均为第三、四系潜水,施工时不受地表水的影响。
工作面涌水量:
该工作面最大涌水量3m3/h、正常涌水量1m3/h。
4、其它地质情况
该工作面的瓦斯绝对涌出量为1.34m3/min,相对瓦斯涌出量5.10m3/t.d,属低沼矿井;无煤尘爆炸性;煤尘属Ⅲ类不易自燃煤层;地温+20℃左右;地压正常。
工作面开采范围内,对地面后寨村会有影响。
煤层赋存情况
煤层厚度(m)
0.1m— 4m
煤层结构
单斜构造,有褶曲。
煤层倾角(度)
16~21°
开采煤层
二1煤层
煤种
无烟煤
稳定程度
中等
煤层情况描述
煤层层理不发育,煤质松软,煤层及煤层顶底板岩层节理发育,岩层松软、破碎,矿压较大,对巷道支护影响较大,顶板随放随落,但老塘帮压力大,圆木易折断;支柱下沉快,回采过程中容易出现矸石伤人和埋压事故等不利因素。
第三章工作面特征及储量
工作面特征和储量见下表:
工作面特征和储量表
走向长(m)
最
大
420
最
小
420
平
均
420
开采
煤层
开采
厚度
(m)
倾斜长(m)
最
大
60
最
小
60
平
均
60
二1
2.5
煤层厚(m)
最
大
4.0
最
小
1.0
平
均
2.5
倾角(度)
最
大
21
最
小
16
平
均
18
平面积(m²)
25200
容重
(T/m²)
1.45
地质储量
95770T
斜面积(m²)
26219
回采率%
90
可采储量
80320T
一、储量
工作面工业储量:
9.577万吨
工作面可采储量:
8.032万吨
二、工作面服务年限
工作面的服务年限=(可采推进长度/设计月推进长度)/12
=380/50/12
=0.633a
工作面的工业储量,回采率90%,可采储量。
Q=1米×60米×2.5米×1.45m³/吨X2X90%=367吨
工作面工作日按300天计算,每天三班作业。
运输工作时间为14小时。
工作面的服务年限T=Z可采(AXK)
=8.032/0.95X1.1吨
=7.6 (个月)
第四章采煤方法及回采工艺
一、采煤方法:
根据煤层赋存条件,工作面上、下两巷沿煤层走向布置,开切眼贯通两巷,形成回采系统。
本工作面采用走向长壁式炮采放顶煤采煤方法进行回采。
二、回采工艺:
(一)落煤方法:
根据工作面的煤层特征及地质构造情况,该工作面采用ZQS-65型手持式气动钻机打眼,煤矿许用二级炸药、煤矿许用瞬发雷管爆破落煤。
爆破说明书如下:
炮
眼
名
称
炮眼
循
环
雷
管
数
(个)
炮
泥
充
填
长
度
(m)
每孔使用水炮泥
位置
角度
循
环
炮
眼
数(个)
循
环
装
药
量(kg)
每
孔
装
药
量(kg)
距
顶
板
(m)
距
底
板(m)
水平
(º)
仰
或
俯(º)
垂
直
(º)
顶眼
0.3
1.8
10
80
80
40
12
0.3
40
≥0.6
1
底眼
1.9
0.4
10
80
80
40
18
0.45
40
≥0.6
1
注:
表中所标循环炮眼数、循环装药量、雷管消耗量指工作面沿走向推进1.0m,完成一个循环的指标。
(二)炮眼布置及装药结构:
1、炮眼布置采用双排眼中的“三花眼”布置炮眼,具体
参数见图。
(三)装运煤:
1、工作面选用40T刮板运输机,运输巷采用皮带至平地运输。
2、工作面装运煤:
除少部分煤由放炮崩入工作面40T刮板运输机溜槽外运,其余大部分煤由人工攉入工作面40T刮板运输机运到运输巷,经过皮带运输至平地。
3、运煤流程:
11030采面——11030采面运输巷——11030采面运输巷溜煤眼——11采区运输巷——东大巷胶带运输机——主井煤仓——主井——平地运输系统——煤场。
三、采场支护:
(一)支护材料与支护形式的选择:
1、采面使用DZ-22型单体液压支柱配合2.4mπ型钢梁对棚支护,0.55m×1m竹笆配合0.8m长,Ф≥50mm圆木背帮护顶。
2、支护形式选择:
(1)、采面支护高度:
该工作面采用DZ22--30/100型单体液压支柱配合2.4m长π型钢梁支护。
分主副对棚,二梁五柱垂直煤墙布置,用荆笆、圆木护顶,每棚不少于8根圆木,中排支柱初撑力不得小于50KN。
考虑其最大和最小支撑高度,工作面支护高度不低于1.8米。
(2)、排距:
1.0m,误差±100mm。
(3)、柱距:
0.6m,误差±50mm。
3、最大控顶距与最小控顶距:
最大控顶距为3.4m,最小控顶距为2.4m。
(二)矿压计算:
工作面压力估算:
P=(4~8)mr式中:
m——工作面采高2.2m
=(4~8)×2.2×2.2r——上覆岩石容重2.5T/m³
=19﹒36~38.72T/m²取平均值29.04T/m²
(三)支护密度校核:
1、工作面理论要求支护密度:
G理=P/NF
=29.04/(0.85×30)
=1.138根/m²
式中:
G理——理论要求支护密度
N——支柱工作阻力实际利用系数,取0.85
F——支柱额定工作阻力30T/根
2、实际支护密度:
最大控顶距一行的基本支柱数为5根。
最小控顶距一行的基本支柱数为5根
最大控顶距一行的面积为S大=3.4×1.0=3.4m²。
最小控顶距一行的面积为S小=2.4×1.0=2.4m²。
则有实际支护密度:
G实大=5/3.4=1.388根/m²
G实小=5/2.4=2.08根/m²
通过以上计算,可以看出G实大>G实小>G理,所选支护形式符合要求。
(四)其他支护:
1、工作面上下出口个使用一对长3.4m的11#花边工字钢梁支设锁口抬棚。
锁口抬棚一梁三柱、成对交错迈步1.0m前移。
2、工作面切顶线排支柱下支设戗棚,戗棚使用ø160mm~180mm×1.6m长的圆木作梁、2.2m单体作腿,一梁二柱支设在工作面切顶线排支柱单体与顶梁接触处,作为棚腿的两棵单体支柱的柱脚与切顶线排支柱的距离为0.5m。
戗棚距为沿倾向方向1.0m一架。
3、工作面上、下两巷使用工作面2.2m单体配铰接顶梁支设在原掘进棚梁下。
双排支护从煤壁往外不少于10m,单排支护不少于10m。
单排支护时,回风巷靠下帮支设,运输巷靠上帮支设。
双排支护段人行道宽度不小于0.7m。
4、回风巷和运输巷在切顶线棚梁下加打两棵支柱形成关门点柱。
以便加强上下山角支护。
四、采空区处理:
1、根据本矿多年开采经验及本矿临近工作面的开采经验,采用全部垮落法处理采空区。
2、工作面回柱采用分段回柱,分段回柱距离不小于15m。
3、工作面回柱顺序:
分段内采用由下往上、由老塘向煤帮的顺序进行回柱。
4、回风巷东隅角的支护材料回收与工作面切顶线一致,运输巷下山角的支护材料回收可滞后切顶线1.0m。
若东隅角瓦斯异常或其他特殊情况,可根据现场需要提前回收。
5、工作面闲余单体柱必须棵棵有载存放在戗棚上或在切顶线打成密集。
五、附图表如后:
工作面支护材料及设备汇总表
名称
型号
单位
使用量
备用量及存放地点
乳化液泵站
BRW125/31.5
台
2
风钻
ZQS—65
台
2
刮板运输机
40T
台
2
真空开关
KBZ—400
台
2
外注式单体
DZ–100
根
1500
50根回风巷
π型梁
长2.4m
根
550
50根回风巷
π型梁
长3.4m
根
40
2根回风巷
胶带运输机
650
台
1
圆木
Ø50×800mm
m³
2
1m³回风巷
竹笆
550×1000mm
块
700
200块回风巷
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