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紧急避险硐室设计说明

第一章前言

第一节目的

根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大”系统的通知》（安监总煤装[2010]146号）及《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险系统建设管理暂行规定的通知》（安监总煤装[2011]15号）等有关规定,为有效地指导井下紧急避险系统工程施工，规范井下紧急避险系统的建设和管理工作，达到“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的目的，特编制《重庆永福实业有限公司井下紧急避险系统施工设计》。

第二节设计依据

1、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）；

2、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大”系统的通知》（安监总煤装[2010]146号）

3、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险系统建设管理暂行规定的通知》（安监总煤装[2011]15号）

4、国家发改委、国家安全生产监督管理总局（国家煤矿安全监察局）等国家部委及重庆市有关矿井建设的方针、政策、规定；

5、《煤矿安全规程》（2010年版）；

6、《重庆市经济委员会关于进一步规范煤矿建设管理的通知》（渝经煤管〔2008〕83号）；

7、重庆永福实业有限公司实测资料。

第三节设计指导思想

一、认真贯彻《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险系统建设管理暂行规定的通知》（安监总煤装[2011]15号）等国家强制性标准，结合矿井现有生产系统、安全避险系统（安全监控系统、井下作业人员管理系统、压风自救系统、供水施救系统、通讯联络系统）、矿井地质条件和开采技术条件，通过井下安全避险系统施工设计，建立科学、合理的井下安全避险系统，增强矿井防灾能力。

二、根据国家、市、区有关规定，结合矿井现有安全生产系统，按照经济合理、技术可行、安全可靠、兼顾长远的原则进行设计。

三、尽可能地做到“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的目的。

第二章矿井概况

第一节矿井概述

重庆永福实业有限公司（以下简称永福公司）前身为永川县永福煤矿，始建于1904年，1906年投产，1952年由永川县接管为国营企业，1994年改制为股份制企业。

矿井设计生产能力60kt/a，核定生产能力90kt/a。

2010年10月18日取得由重庆市国土资源和房屋管理局颁发的采矿许可证，证号为：

C500000************0101，有效期2010年10月18至2013年08月31日。

煤炭生产许可证证号：

205001180512，有效期自2007年06月29日至2015年12月31日。

安全生产许可证号：

（渝）MK安许证字[2008]803041，有效期自2008年6月24日至2011年6月23日。

企业法人营业执照注册号：

500383000013028,企业法人代表凌浩源，矿长：

冯启忠，持有效的矿长资格证及矿长安全资格证。

矿井证件合法有效，具有采矿申请人的一般资质条件。

永福公司位于永川城的西南，行政区划属永川区永荣镇所辖。

矿区中心地理坐标为：

东经105°35′50″，北纬29°17′03″。

矿井井口坐标：

X=3244140,Y=35565505,Z=+377.00。

距永川城的直线距离约30km，位于永（川）荣（昌）县际公路边，交通十分方便。

见交通位置图1。

图1矿区交通位置

第二节矿井地质特征

一、矿区范围

矿区走向长1430～2570m，倾斜宽4875～5675m，井田面积9.1km2，开采标高：

－200m～＋600m，矿区开采范围由30个拐点顺序连线圈定构成，矿井开采三叠系须家河组第五段内的大龙煤层。

二、地貌特征及地质构造

矿区位于新店子背斜南段倾伏端南东翼，属构造剥蚀、侵蚀的丘陵地貌。

区内地势南东高、南西低，起伏不大。

最高点位于矿区南东侧山顶，标高约+690.14m，最低处在矿区南西侧一带，标高+324.0m，相对高差342.3m。

地表以顺向坡为主，有利于地表水排泄。

矿区构造体系属扬子准地台四川台坳川东褶皱东南段之新店子背斜南段倾伏端南东翼，地层产状：

203°～230°∠7°～11°，矿区地表发育F1、F6、F10大断层。

井下偶见落差小于0.5m的小断层。

根据《永荣煤田杨梅沟井田精查地质报告》及重庆永福实业有限公司开采有关资料分析，该区断层大部分为走向略为斜交的逆断层，少数是横向逆断层。

主要有F1、F6、F10断层。

现叙述如下：

F1逆断层：

为新店子背斜主干断裂，几乎贯穿整个背斜，断层北起月琴坝，南经四合厂、凉水井进入井田边缘，全长约20km，井田内长约6.5km，F1断层为井田西北的自然边界，上盘为韦家沟井田，下盘则属本井田。

断层走向为N52°～80°E，倾向北西，倾角43°，为逆断层，落差在井田内东大西小，一般约40～70m。

F10逆断层：

是F1断层的分支，起于炭水湾，经牛罗桥入石桥坝勘探区，全长约3km。

断层走向N50～70°E，倾向北西，倾角36°，断层性质为逆断层，落差35～120m。

F6逆断层：

出现在井田中部，为区内影响开采最大的一个断层。

全长约4km，断层走向为N69°E，倾向南东，倾角37°，断层性质为逆断层，落差东大西小，约200m左右，水平断距约1000m，断层走向南消失较快。

综上所述，矿井地质构造属复杂类型。

三、矿区水系及矿井水文地质条件

区内属长江水系，冲沟较发育，冲沟纵坡度23.15％，切割深度5～16m。

大气降水排泄条件较好。

区内地表南西侧发育杨梅沟小溪，平时流量5.582～16.338L/s，平均10.96L/s。

南东侧分布一个堰塘，面积5650m2，蓄水量1.98万m3。

分布一个泉井，流量0.1L/s。

当地最低侵蚀基准面标高+337.0m，区域最低侵蚀基准面标高+295.0m。

1、区域水文地质条件简述

区域为一构造剥蚀的浅切割低山丘陵地貌，地表南西侧发育杨梅沟小溪，2006年12月6日测水流25m2/h，平时流量5.582～16.338L/s，平均10.96L/s。

南东侧分布一个堰塘，面积5650m2，蓄水量1.98万m3，位于自流井组泥岩地层上。

分布一个泉井，流量0.14L/s，位于自流井组地层上，还发育有数条季节性冲沟。

矿井处于新店子背斜水文地质单元的补给迳流区，区内地下水从北东向南西向迳流，最低侵蚀基准面标高+337.0m。

矿井补给区的主要来源为大气降水，补给途径为裂隙。

砂岩地下水以层间裂隙的形式赋集于砂岩裂隙中，由于含水层出露面积小，地下水补给条件较差，须家河组六段发育泉井2个，总流量0.069L/s，单位涌水量q=0.043L/s.m，须家河组四段发育泉井6个，总流量0.42L/s，单位涌水量q=0.0889L/s.m，须家河组二段发育泉井31个，总流量4.2L/s，单位涌水量q=0.027L/s.m，含水层富水性弱。

区域内的断层为压扭性的逆断层，富水性弱不导水。

因此区域水文地质条件简单。

2、矿区含、隔水层

区内主要含水层为须家河组六段和须家河组四段及二段砂岩，属裂隙含水层，含水性弱。

隔水层则为侏罗系巨厚的紫红色泥质岩层及须家河组五段、三段及一段泥岩层。

（1）含水层

须家河组第六段（T3xj6）

下距泡炭煤层14.0m，为中～粗粒砂岩，矿区内未出露，含砂岩裂隙水含水层，单位涌水量q=0.043L/s.m，地表未发现泉井，该含水层富水性弱。

据区域水文地质资料，水质类型为重碳酸—钙水。

须家河组第四段（T3xj4）

上距大龙煤层11.0m，为中~粗粒砂岩组成，矿区内未出露，属裂隙含水层含水层单位涌水量q=0.0889L/s.m。

地表无泉井出露，属富水性弱的含水层。

据区域水文地质资料，水质类型为重碳酸—钠水。

须家河组第二段（T3xj2）

为中～粗粒砂岩组成，属裂隙含水层，矿区内未出露，含水层单位涌水量q=0.027L/s.m，地表无泉井出露。

属富水性弱的含水层。

据区域水文地质资料，水质类型为重碳酸、硫酸—钙、镁水。

（2）隔水层

除上述村个弱含水层外，本区其余岩层均为以泥质岩层夹少量砂岩的岩层，均属隔水层及相对隔水层。

3、断层富水性及导水性

矿区发育三条F1、F6、F10逆断层。

据勘探报告，不含水，不导水。

井下采区揭穿时有少量淋水，现有滴水。

在井下揭露小断层时一般无水或初期有小的淋水，嗣后枯竭。

砂岩浅部裂隙较发育。

4、老空（窑）水

矿井始建于1904年，1906年投产，经过近100余年的开采，+150m以上煤层已基本采空，煤层现采空区面积2.074Km2。

由于矿井水随采随排，老空区内尚未积聚老空水。

5、河流及地表水体

区内分布一条杨梅沟小溪，流量5.582～16.338L/s，平均10.96L/s。

还发育数条季节性冲沟。

在矿区南东侧分布一个堰塘，面积约5650m2，积水量约1.98m3，还发育一个泉井，据2006年12月6日观测，流量0.14L/s，位于侏罗系中下统自流井组泥岩地层上，对矿井无充水影响。

6、钻孔导水

矿井采区揭穿钻孔情况表明，封孔质量较好，不导水。

7、矿区水文地质主要特征

由前所述矿区属于裂隙充水矿床。

充水含水层为须家河组第六段灰白色中～粗粒长石石英砂岩。

含水层的地下水通过采空塌陷裂隙进入采区补给矿井成为矿井的充水方式。

因含水层裸露，与大气降水有直接水力联系，砂岩含水层富水性弱单位涌水量q＜0.1L/s.m，地表无泉井出露。

断层为压扭性的逆断层，富水性弱，不导水，井下揭穿断层时只有少量淋水。

据调查相邻煤矿正在开采，存在采空区，不存在老空（窑）水。

所以矿井为裂隙充水矿床，矿区水文地质条件简单。

8、矿井涌水量

矿井现在正常涌水量为30m3/h，最大涌水量75m3/h。

四、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃性和地温、地压

1、瓦斯

根据重庆市煤炭工业管理局渝煤监管[2011]39号文《关于永川区煤矿2010年度瓦斯等级鉴定结果的批复》，永福公司为高瓦斯矿井。

矿井相对瓦斯涌出量66.46m3/t，绝对瓦斯涌出量8.63m3/min。

矿井近几年瓦斯等级鉴定报告测定的矿井瓦斯涌出量见1-2-4：

表1-2-4矿井历年瓦斯涌出量统计表

年份

相对瓦斯

涌出量（m3/t）

绝对瓦斯

涌出量（m3/min）

相对二氧化碳涌出量（m3/t）

绝对二氧化碳涌出量（m3/min）

2005

70.2

9.75

8.602

1.95

2006

82.66

14.35

11.808

2.05

2007

90.51

22.00

9.05

2.20

2008

37.94

7.17

11.76

2.22

2009

48.08

8.18

20.40

3.47

2010

66.46

8.63

26.26

3.41

2、煤尘爆炸危险性、自燃倾向性

据2011年1月重庆地质矿产研究院对该矿煤层煤尘爆炸性、自燃倾向性鉴定可知：

该矿大龙煤层具煤尘爆炸危险性，煤层的自燃发火倾向属于Ⅰ类，容易自燃煤层。

3、地温：

井田内地温梯度值介于1.3～2.3之间，矿井年平均气温值18.2℃，取平均地温梯度最大值2.3计算，该矿最低开采标高+20m时温度为26.94℃，无热害显现，但要加强通风管理。

4、地压：

矿井开采最低标高＋20m，开采深度介于400m左右，开采时应考虑岩石自重应力作用，矿区内未发生过冲击地压现象。

五、气象与地震

气象：

本区属大陆性亚热带湿润季风气候，温暖潮湿多雨。

最高气温达43.8℃（2006年7月23日），最低-2.9℃（1958年2月27日），年平均气温18.2℃。

每年降雨多集中在6～9月，最大降雨量1536.4mm（1962年），年平均降雨量1321.2mm。

年蒸发量平均为1129mm，最高为1427mm（1961年），最低为873.2mm（1982年）。

最大风力可达9级，风速14～18m/s。

地震：

根据国家技术监督局发布的《中国地震参数区划图》（GB18306-2001），矿区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度。

六、矿区地层

本区地层划分属于扬子区四川盆地分区泸州小区。

矿区出露最老地层为须家河组第四段（T3xj4），最新地层为侏罗系中下统自流井组（J1-2z）。

1、侏罗系中下统自流井组（J1-2z）：

共分三段

（1）大安寨段（J1-2z3）

为暗紫、绿灰、紫红色钙质泥岩，含钙质团块，并夹薄层泥灰岩，含少量瓣鳃类化石，厚36～50m，一般41m。

（2）马鞍山段（J1-2z2）

紫红色泥岩、砂质泥岩，夹少量钙质细粒砂岩，底部为深灰色泥岩，富含介形虫及鱼鳞化石，厚154～165m，一般160m。

2、侏罗系下统珍珠冲组（J1zh）

紫红色泥岩、砂质泥岩，局部为杂色泥岩，具灰绿色斑点及鲕状结构。

中下部夹灰色细～中粒砂岩，厚83～116m，一般90m，与下伏三叠系须家河组煤系地层呈平行不整合接触。

3、三叠系须家河组（T3xj）

本组地层按其岩性组合共分六段，由下往上一、三、五为砂泥岩含煤段，但只有第五段含可采煤层，二、四、六为中、粗粒砂岩段。

总厚约560m。

本区煤层赋存于第五段，其上、下分别为六段和四段地层。

（1）须家河组第六段（T3xj6）

灰白色中厚层状中～粗粒岩长石石英砂岩，中下部夹薄层灰色砂质

泥岩。

厚45m。

（2）须家河组第五段（T3xj5）

为上煤组，由灰色～深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及少量细砂岩组成，含煤或煤线6～16层。

本段地层平均厚65m。

（3）须家河组第四段（T3xj4）

灰及浅灰色中厚层状中～粗粒长石石英砂岩，具斜波状层理。

交错层理、平行层理。

夹少量细～粉砂岩。

本段总厚81m。

（4）须家河组第三段（T3xj3）

深灰色、黑灰色薄～中厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，夹煤线，厚34m。

（5）须家河组第二段（T3xj2）

浅灰、灰白色中～厚层状，中～粗粒长石石英砂岩。

厚250m。

（6）须家河组第一段（T3xj1）

深灰、黑灰色薄～中厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，含煤1～4层。

。

地层厚61m。

（7）三叠系下统嘉陵江组（T1j）

灰、灰白色中～厚层状石灰岩、白云质灰岩。

缺失三叠系中统雷口坡组地层，与上覆地层呈假整合接触。

厚度不详。

图2重庆永福实业有限公司构造纲要图1：

65万

七、主要煤层及煤质

1、煤层

永福公司含煤地层为须家河组第五段（T3xj5），为上煤组，在本井田内该段地层含可采、局部可采、不可采煤层及煤线共16层，累计厚度：

3.25米。

其中可采或局部可采煤层为大龙、泡炭及三连子煤层，全属于较稳定的临界开采的极薄煤层，累计厚度：

1.45米，其余均为不可采。

在可采煤层顶板邻近层中不可采煤层及煤线共计12层，累计平均厚度1.8米。

各煤层厚度及层间距见表1－2-1：

表1-2―1煤层厚度及层间距统计表

煤层（煤线）名称

平均厚度（m）

煤层结构

与大龙煤层位置关系

层间距m

（距大龙）

可采性

备注

三连子

0.45

复合结构

大龙底板

7.5米

局部可采

双连煤层

0.2

单一

大龙底板

3.0

不可采

大龙煤层

0.55

单一

可采

1#煤线

0.10

煤线

大龙顶板

4.062

不可采

2#煤线

0.18

煤线

大龙顶板

4.685

不可采

3#煤线

0.08

煤线

大龙顶板

5.762

不可采

无名炭

0.216

单一

大龙顶板

10.00

不可采

4#煤线

0.11

煤线

大龙顶板

11.5

不可采

铁炭煤层

0.214

单一

大龙顶板

17．7

不可采

5#煤线

0.06

煤线

大龙顶板

21

不可采

6#煤线

0.15

煤线

大龙顶板

26

不可采

7#煤线

0.14

煤线

大龙顶板

28

不可采

泡炭煤层

0.305

单一

大龙顶板

46

局部可采

火夹煤层

0.229

单一

大龙顶板

54

局部可采

2、煤质

（1）大龙煤层呈黑色或黑灰色、弱玻璃光泽、硬度系数f=1-1.5、节理不甚发育，参差状断口

（2）主要煤层的化学性质

根据原《四川省永荣煤田杨梅沟井田精查地质报告》。

矿井各主要煤层的化学性质详见表1-2-3：

表1-2-3各煤层煤质成果表

煤层名称

煤样种类

水份

（%）

灰分

（%）

挥发分

（%）

全硫

（%）

固定碳

（%）

发热量

（KJ/kg）

容重γ

（T/m3）

大龙

原煤

1.84

14.81

28.68

0.93

51.98

30.15

1.4

精煤

1.52

7.44

29.06

0.60

62.23

34.27

备注：

其余不可采煤层及煤线质量指标参照大龙煤层质量指标。

（3）煤类

大龙煤层属低灰、中硫、特高热值1/3焦煤。

八、储量、生产能力及服务年限

1、储量

根据《资源储量检测说明书》可知：

井田保有煤炭资源储量2950kt（122b），其中大龙煤层691kt，泡炭煤层2259kt。

截止2010年底，矿井保有工业储量2774.5kt，扣除损失储量416.2kt，可采的储量实际为2358.3kt。

2、矿井设计生产能力

矿井设计生产能力为60kt/a。

3、矿井服务年限

矿井服务年限按下式计算：

T=Zk/A·K

式中：

T—矿井设计服务年限，a；

Zk—矿井可采储量，kt：

A—矿井设计生产能力，kt／a；

K—储量备用系数，取1.5；

T=Zk/A·K

=2358.3÷（60×1.5）

=26.2（年）

经计算，矿井尚可服务年限为26.2a。

第三节矿井生产系统

一、矿井开拓方式

矿井开拓方式为平硐暗斜井开拓，主平硐：

井口标坐标为X=3244142.073,Y=3556508.945,Z=+377.000m,井筒全长2463m，该平硐作为全矿井的主要进风、运输、排水、行人井筒,其净断面积4.7m2；三井平硐：

井口坐标为X=3241830.384,Y=35565578.191,Z=+431.964m,井筒长345m。

净断面积3.7m2，现为矿井第二进风井筒。

天顺明斜井：

现用作矿井总回风井，倾角28°，井筒长度440米，井口坐标：

X=3241771.041,Y=35565262.383,Z=+419.71m,其净断面积3.7m2。

+380m主提升暗斜井：

矿井主提升道，用作进风，提升物料。

巷道倾角24°，巷道长度685米。

巷道净断面积：

6.7m2。

+380m人行暗斜井：

安装无极绳吊挂人车，用作行人、进风。

巷道倾角24°，巷道长度682米。

巷道净断面积：

6.3m2。

＋475m暗斜井：

管线铺设、进风，巷道倾角24°，巷道长度475米，净断面积：

3.7m2。

2、主要巷道布置

+380主平硐揭穿三连子煤层后沿煤层布置+380集中运输大巷并与三井平硐连通，大致在井田中央穿三连子煤层顶板分别布置集中运输石门、主提升暗斜井、人行暗斜井，主提升暗斜井及人行暗斜井落平点标高为+105m，落平后通过石门揭穿大龙煤层，然后沿煤层向井田两翼布置三水平（+105m）集中运输平巷，＋475m暗斜井落平点标高为+210m，落平后通过石门揭穿大龙煤层，沿大龙煤层施工下山至+105m标高，与+105m东运输大巷联通，形成矿井主要进风系统。

在+105水平井田东、西两翼分别沿煤层布置采区提升下山、回风行人下山及两翼回风平巷，与二水平总回风上山贯通，通过石门与天顺总回风下山连通，构成矿井回风系统。

3、水平划分

矿井共为四个水平，分别为+380m水平、+210m水平、+105m水平，现生产水平为+105m水平下山盘区。

4、采区划分：

矿井为同一水平下山盘区式开采，在同一盘区内以井田东、西两翼各划分两个采区，采区内按80-100米划分阶段（工作面），每一采区每一阶段内分东西工作面。

目前矿井布置西采区第二阶段东西各一个工作面和东采区第二阶段西工作面，共计3个回采工作面，东西采区各2个掘进工作面及中间回风上山工作面，共计5个掘进工作面。

二、矿井主要生产系统

1、提升运输系统

（1）矿井提升系统：

主提升采用2JTB1.6×1.2-20双滚筒提升绞车，配套电机功率为110KW，采用双钩串车混合提升方式，主提升道铺设22Kg/m钢轨600轨距。

采区提升采用JT（B）1.0×0.8A单筒绞车，配套电机功率55KW，采用单钩串车混合提升方式。

（2）矿井运输系统：

主平硐采用ZK-7-600/250架线式电机车，采区巷道运输选用XK-2.5-600/48-KBT蓄电池电机车运输。

集中运输大巷铺设22Kg/m钢轨600轨距，采用5T蓄电池机车运输。

（3）行人：

+380平巷采用PRC12-6.3型平巷人车运送人员。

暗斜井采用无极绳吊挂人车（猴儿车）运送人员。

2、矿井通风系统

（1）矿井通风方式及通风方法：

矿井通风方式采用中央分列式，通风方法为机械抽出式通风。

（2）矿井通风设备：

主通风机型号：

2台BD-Ⅱ-№16对旋轴流式主通风机，配套电机功率2×75KW，铭牌风量60～15m3/s，风压：

1000～6000Pa。

（3）矿井反风方式：

电机反转反风。

（4）掘进工作面通风：

掘进工作面采用BDJK№4.5,2×5.5kW对旋轴流式局部通风机压入式通风。

3、矿井排水系统

矿井为平硐暗斜井开拓，采用三级排水系统，+380主平硐以上采空区涌水直接通过+380大平巷水沟自然外排，井下+105m下山采区排水至+105m水平，+105m、+210m水平布置水泵房和水仓，利用水泵分级抽排直至+380主井平硐，经平硐自然流出地面。

4、矿井供电系统

（1）矿井电源：

矿井双回路电源517和523回路均来自韦家沟35/6kV降压站，该降压站的前方电源，分别从许家沟35kV枢纽站，通过许韦、许四、韦四35kV高压输电线路供电。

而许家沟35kV枢纽站又与双河110/35kV国网区域降压站相联，前方电源可靠。

（2）地面供电：

永福配电所分别以224和211输向主平硐配电所和天顺配电所，并分别从主平硐和三井双回路巷井下供电，主平硐配电所和风机房配电所前方电源来自韦家沟35/6kV降压站不同母线，电压等级为6kV。

地面供电的电压等级为6kV、0.4kV、220V。

（3）井下供电：

井下供电采用双回路供电,由主平硐配电所及天顺风井配电所经三井平硐引入井下三水平（+105m）中央变电所，入井电压等级为6kV。

在三水平两翼分别设置采区变配电所,双电源来自中央配电所，采区内的设备由采区变配电所供电,采区供电的电压等级为660V。

三、采煤方法及采煤工艺

1、采煤工作面:

回采共布置3个采煤工作面，分别为西采区第二阶段东西各一个工作面和东采区第二阶段西工作面，即西采区的3772、3572工作面和东采区的3672采煤工作面。

2、采煤方法：

采用走向长壁后退式采煤法。

3、采煤工作面布置：

分别沿煤层走向布置运输平巷和回风平巷,采用沿空护巷无煤柱开采，采煤工作面倾斜长度80-100m。

4、采煤工艺:

采用风镐落煤、人工煤攉、工作面采用SGWD-17型刮板运机运输，单体液压支柱支护、全部垮落法处理采空区。

工作面运输巷采用XK-2.5-600/48-KBT蓄电池机车运输。

5、采煤作业制:

采用二采一准的“三八”工作制,每昼夜一个正规循环,循环进度为2m,班进度为1m。

四、掘进

掘进布置5个工作面，东西采区各2个掘进工作