煤矿综采工作面掘进工作面方案设计说明书Word文件下载.docx

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，平均7°

。

3、工作面开采技术条件

（1）煤层顶底板条件

名称

岩石

名称

厚度

岩性特征

老顶

K2灰岩

4.7～10.2

7.2

深灰色，裂隙发育并被方解石脉充填，隐晶质结构，含大量海相生物碎屑化石，灰岩内夹一层厚度0.2-1.2m泥岩。

根据已采工作面类比，老顶划分为Ⅱ级，即周期来压明显。

直接顶

泥岩、15煤上、泥岩或中砂岩、14下煤、14煤

9.6～20.9

14

泥岩：

黑色，含大量植物碎屑化石，裂隙发育，局部含黄铁矿结核；

15煤上：

黑色，已亮煤、镜煤为主，呈粉末状；

中砂岩：

浅灰-灰白色，成分以石英为主，长石次之，泥质胶结，含大量暗色矿物，内夹煤线及泥质包裹体；

14下煤：

黑色，局部含有分层；

14煤：

黑色，玻璃光泽，层状或块状结构，厚度不稳定，局部含有分层。

根据岩性，直接顶划分为1类不稳定顶板。

伪顶

无

不发育。

直接底

铝质泥岩

2～6

4

铝质泥岩：

灰黑色，底部含植物化石，较软，遇水膨胀。

老底

砂质泥岩

6～13

11

砂质泥岩：

灰黑色，含有大量的植物化石，局部含细砂岩条带，偶含黄铁矿。

（2）瓦斯

2011年，xxxxxx公司委托煤炭科学研究总院对15#煤层进行鉴定，鉴定结果为xxxx任公司15#煤层为煤与瓦斯突出危险煤层，矿井为煤与瓦斯突出矿井。

2018年8月进行了瓦斯等级鉴定工作。

鉴定结果：

xxxx为煤与瓦斯突出矿井。

矿井绝对瓦斯涌出量：

1xx6m3/min，相对瓦斯涌出量：

xx.02m3/t，二氧化碳绝对涌出量为xx5m3/min，相对涌出量为2.48m3/t。

（3）煤自燃倾向性及煤尘爆炸性

自燃倾向性及煤尘爆炸性：

2018年11月，委托xxxx。

2018年10月，委xxxxx。

（4）地压

大地静力场型，在构造发育区应力集中

（5）地温

属于地温正常区，无地温热害。

（6）瓦斯地质

xxx切眼附近赋存DF23断层，该断层为正断层即开放性断层，一般有利于瓦斯释放；

xx进风顺槽、xxx底抽巷xx掘进过程中将揭露xxx6陷落柱，陷落柱周围煤层裂隙发育，原始煤体的瓦斯加强解析，由于陷落柱形成过程中，使陷落柱周围的煤、岩层因柱体向下塌陷，周围产生大量的张性节理，从而有利于煤层瓦斯向外运移排放。

同时，陷落柱的产生使地层压力降低，吸附在煤层基质微孔隙内表面的气很容易解析，即造成陷落柱内及其周围的瓦斯解析。

受其影响，陷落柱附近瓦斯含量偏低。

四、储量及“三下”压煤

工作面基础储量xx2万t，可采储量xxx7万t。

本工作面不涉及“三下”压煤开采。

第二节地质构造

主要地质构造

断层

走向

（°

）

倾向

倾角

性质

落差

对工作面的

影响程度

DF23

NE

SE

72

正

0-10

较小

陷落柱

编号

长轴

短轴

面积

（m2）

对掘进的

备注

YX16

347

160

29100

较大

物探资料解释（疑似陷落柱）

物探资料显示：

x风顺槽、x底抽巷、x切眼在掘进过程中将揭露YX16陷落柱，该陷落柱为疑似陷落柱，预计巷道揭露长度52-313m，对掘进影响较大；

另xx切眼附近赋存DF23断层，该断层为正断层，落差0-10m，对掘进有一定影响。

第三节水文地质及涌水量

一、水文地质条件

1、顶板含水层：

顶板充水含水层为15#煤层顶部的K2、K3石灰岩，属岩溶裂隙含水层。

厚度分别为7.17m、4.5m，距15煤层顶板平均为14m、30.75m。

补勘资料显示K2、K3石灰岩含水层富水性弱。

2、底板含水层：

为奥灰含水层，根据《矿井水患补充调查报告》提供依据，推算本工作面最高奥灰水位标高为+769m，本工作面最低标高+1075m，因此该工作面巷道掘进过程中不受奥灰水影响。

3、老空水：

工作面东为xxx工作面（正在回采），预计回采后积水量18000m3，在xxx回风顺槽掘进时编制专项探放水设计对其进行疏放；

本工作面南为xxx工作面，该工作面于201x年9月回采结束，预计积水量59476m3，积水上限标高1050m，本工作面最低点标高1075，且xxx工作面与xxx切眼之间留设40m采区保护煤柱，因此xxx工作面老空积水不会对xxx2工作面回采造成影响。

4、钻孔：

补8钻孔位于工作面中部，为地质孔，全孔用水泥砂浆封闭，封孔合格。

5、气象：

xxxx。

6、水害类型：

xxxxx为中等。

二、涌水量预计

参考已掘进巷道实际涌水量,利用比拟法预计该工作面巷道掘进时正常涌水量为1m3/h，最大涌水量5m3/h。

第三章巷道布置

第一节工作面巷道布置方式

一、工作面巷道布置概述

xxx综采工作面设计布置四条回采巷道，分别为x4进风顺槽xx回风顺槽、xxx底抽巷，进、回风顺槽沿xxx煤层顶板布置，高抽巷沿xx煤层顶板K3灰岩布置、与xx回风顺槽平距30m，xxx底抽巷以K1灰岩为底板布置、内错进风顺槽5m。

二、巷道布置方式及支护参数

1、xxx进风顺槽（NE25°

28′2″）

xxx4进风顺槽为机轨合一巷道，在六采轨道下山开门施工联络巷，形成工作面的进风、辅助运输系统，顺槽与六采皮带下山立交形成煤炭运输系统，掘进期间安装EBZxx型掘进机及DSJ120/180/4×

315胶带运输机。

顶板支护：

采用φ22×

2200mm锚杆（间排距700×

900mm），GDⅡ140/20Q/YZK034型T型钢带，8#镀锌铁丝菱形网，φ18×

10000mm锚索（间排距2800×

2700mm，三花布置）联合支护方式；

帮部支护：

采用φ20×

2000mm锚杆（间排距900×

900mm），φ10mm钢筋梯，钢塑复合网联合支护方式。

工作面进风顺槽沿15#煤层顶板掘进。

2、xxx回风顺槽（NE25°

xx回风顺槽通利用原xx2进风联络巷与六采轨道下山形成通风、运输系统。

掘进施工期间安装EBZ150型掘进机及SSJ800/2×

75胶带运输机通过与六采皮带下山胶带运输机立交、搭接形成掘进期间的煤炭运输系统，回采期间与六采回风下山相连形成工作面回风系统。

xxx回风顺槽为沿空（xxx工作面采空区）巷道，与xxx进风顺槽平距6m（净煤柱），采取加强支护措施，顶板支护：

800mm），GDⅡ140/20Q/YZK034型T型钢带，8#镀锌铁丝菱形网，φ18×

1600mm，三花布置）联合支护方式；

2200mm锚杆（间排距800×

800mm），φ18×

4000mm锚索（间排距1600×

2400mm），φ12mm钢筋梯，8#镀锌铁丝菱形网联合支护方式。

工作面回风顺槽沿15#煤层顶板掘进。

3、xxx高抽巷（NE25°

xxx高抽巷通过联络巷与六采轨道下山相连形成辅助运输系统，掘进期间安装EBZ260W型掘进机及SSJ800/2×

75胶带运输机,通过与六采皮带下山立交形成矸石运输系统，与xxxxx回风顺槽之间的平距为30m，与1xx#煤层顶板垂距距约30m，该巷道担负工作面临近层及采空区瓦斯抽放任务。

工作面高抽巷xxxx煤层顶板K3灰岩掘进，锚网支护。

4、6xx底抽巷（NE25°

xx底抽巷利用xxx进风联络巷与六采轨道下山通过联络巷相连形成辅助运输系统，掘进期间安装EBZ260H型岩石掘进机及SSJ800/2×

75胶带运输机，通过与六采皮带下山立交相连形成矸石运输系统，与xxx进风顺槽之间的平距为5m，与15#煤层底板垂距距约15m，该巷道担负xxx进风顺槽掘进前的瓦斯预抽消突任务。

工作面底抽巷原则以K1灰岩为底板掘进，锚杆、锚索、钢带、网片联合支护。

5、开切眼：

切眼位于距xxx工作面40m处（XY16陷落柱范围较大时，将切眼调整在陷落柱外边缘），开切眼分两次施工，首先施工4.5m宽导硐,然后进行切眼扩宽至8.6m,切眼内、外帮采用木锚杆进行支护，顶板部分用锚网索＋钢带＋单体联合支护，单体支柱采用一梁三柱。

工作面切眼沿15#煤层顶板掘进。

三、停采线位置

xx作面停采线位置为六采轨道下山巷道保护煤柱线（与六采回风下山平距80m）。

第二节巷道断面形状、几何参数及支护形式

巷道断面形状、几何参数及支护形式见表3-2。

表3-2巷道断面形状、几何参数及支护形式

巷道名称

进、回风

断面

形状

净宽

净高

净断面

支护形式

xx进风顺槽

进风

梯形

上4.5

下5.15

3.8

18

锚杆+锚索+梯形钢带（帮部钢筋梯）+金属网联合支护

煤巷

x回风顺槽

回风

矩形

4.5

x高抽巷

抽采

3.7

3.2

12

锚网支护

岩巷

xx底抽巷

3.5

锚杆+锚索+梯形钢带+金属网联合支护

6xxxx切眼

8.6

34.4

锚杆+锚索+梯形钢带+金属网+液压单体支柱联合支护

第四章采煤方法及主要装备

第一节采煤方法

一、采煤方法

xx工作面采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤法，工作面自切眼后退式开采，全部垮落法管理顶板。

xxx4工作面回采的x#煤层厚度在3～5.7m，平均为x8m。

工作面严格沿顶底板回采，根据煤层厚度变化适时调整割煤高度。

二、采煤工艺

1、正规循环：

割煤→移架→推移刮板运输机。

2、割煤方式：

双向割煤,往返一次割两刀,端头斜切进刀,截深0.8m。

三、生产组织

工作面生产采取“三八制”作业，其中早班检修，中班及夜班生产。

四、生产能力及可采期

工作面每天按4个循环组织生产，每个循环进尺0.8m，割煤高度4.8m，日进尺3.2m，月工作日29天，回采率93%，月正规循环率90%，则：

循环产量：

180×

4.8×

0.8×

1.48×

93%＝951（t）

日产量：

951×

4＝3805（t）

月产量：

3805×

29×

90%＝9.9（万t）

月进尺：

3.2×

90%＝83.5（m）

可采期：

1336.5÷

83.5＝16（月）

在实际生产中，根据现场条件和加强技术管理可增减正规循环个数，提高设备检修率并实现安全高效生产。

五、技术经济指标表

xxx工作面的主要经济技术参数详见表4－1。

表4－1xxx工作面主要经济技术指标

序号

名称

单位

指标

1

煤层

#

15

9

回采率

%

93

2

煤厚

m

4.8

10

循环率

90

3

割煤高度

日产量

t

3805

割煤步距

0.8

月产量

万t

9.9

5

煤层倾角

°

7

13

年产量

119

6

煤容重

t/m3

1.48

月进长度

m/d

83.5

工业储量

150.2

可采期

月

16

8

可采储量

139.7

作业制度

三八制

第二节主要设备

一、液压支架

本工作面中部采用ZZ9xxx型四柱支撑掩护式中间支架，过渡支架选用ZZG9400/24/48型四柱支撑掩护式支架。

1、中间支架

型式：

四柱支撑掩护式中间支架

型号：

ZZ9400/26/55

初撑力：

7752kN（P=31.5MPa）

工作阻力：

9400kN（P=38.2MPa）

支撑高度：

2600～5500mm

支撑宽度：

1650～1850mm

支护强度：

0.96～1.0MPa

中心距：

1750mm

底板前端比压：

1.2～2.2MPa

适应煤层倾角：

≤20°

自重：

～41000kg

2、过渡支架

ZZG9400/24/48

2400～4800mm

二、采煤机

型号：

MG750/1860-WD

采高范围：

3.2～5.4m

截深：

865mm

装机总功率：

1860kW

供电电源电压：

3300V

牵引速度：

0～12m/min

中部卧底量：

358mm

滚筒直径：

2500mm

三、刮板输送机

SGZ1000／2×

525

中部槽规格：

（长×

内宽×

高）1750×

1000×

350mm

链速：

1.3m/s

运输能力：

2500t/h

电机功率：

2×

525kW

电压等级：

四、转载机

SZZ-1200/525

1.86m/s

转载能力：

3500t/h

525kW

输煤槽内槽：

1200mm

五、破碎机

PCM250

破碎能力：

4000t/h

入料口粒度：

（长度不限）×

1200（宽）×

1180（高）mm

最大排出粒度：

300（250、200、150）mm

250kW

六、转载机迈步自移装置

ZY1100

自移液压缸最大推拉力（单缸）：

986.5kN/631.3kN（推/拉）

推移液压缸行程：

1100mm

调高液压缸最大推拉力（单缸）：

385.3kN/138.7kN（推/拉）

调高液压缸行程：

250㎜

外型尺寸（长×

宽×

高）：

13830mm×

2260mm×

1305mm

七、皮带机尾自移装置

ZY2700/1200

推移液压缸最大推拉力（单缸）：

631kN/385KN（推/拉）

2300mm/2700mm

4×

631kN/4×

385kN（推/拉）

水平液压缸最大推拉力（单缸）：

260kN/260kN（推/拉）

200㎜

13460mm×

1830mm×

1075mm

八、胶带输送机

DSJ120/180/4×

315

带宽：

1800t/h

4×

315kW

1140V

带速：

3.15m/s

九、电磁除铁器

RCBDB-16T3

励磁功率：

4.6kW

额定电压：

660V

额定悬挂高度：

350mm

额定悬挂高度处磁场强度：

150mT

吸铁能力：

0.1～0.35kg

外形尺寸（长x宽x高）：

Ф1235×

864mm

重量：

3750kg

十、液压卷带

JY1200/22

适用带宽（mm）：

1200

夹带装置夹持力（kN）：

50±

5%

抽送带最大扭矩（N.m）：

8000

卷带最大扭矩（N.m）：

可卷输送带长度（m）：

≤100

液压泵站电机功率（kW）：

22

电压等级（V）：

660/1140

十一、乳化泵

BRW-500/31.5

315kW

公称流量：

500L/min

公称压力：

31.5MPa

泵箱：

RX500/25

十二、喷雾泵

BPW-516/16

160kW

516L/min

16MPa

十三、连续牵引车

型号

SQ-120/132B

电机功率

132kW

电压等级

660V

滚筒直径

1600mm

最大牵引力

120kN

绳速

0.8m/s～1.4m/s

适用倾角

≤18°

绞车体积

3234×

2660×

1931mm

数量

1部

使用地点

xxx进风顺槽

第五章主要生产系统

第一节煤炭运输系统

在进风顺槽胶带运输机储带仓之前安装除铁器，根据吸附杂物及时清理回收，防止进入煤流系统。

xxxx工作面刮板运输机→转载机→进x槽胶带运输机→六采皮带下山胶带运输机→1150皮带xxx→2＃煤仓→集中xx胶带运输机→1＃煤仓→主斜井胶带运输机→地面生产系统。

第二节辅助运输系统

一、运输方式

xxx进风顺槽采用无极绳绞车运输各类设备、材料，作为工作面辅助运输系统的主要运输路线；

xx回风顺槽采用气动单轨吊运输生产期间的各类轻型物料、配件。

二、辅助运输线

1、工作面进风顺槽：

副斜井→1150轨道大巷→六采轨道下山xx进风联络巷→xx风顺槽xxx工作面。

2、工作面回风顺槽：

副斜井→1150轨道大巷→六采轨道下山x回风联络巷→xxx回风顺槽→xxx4工作面。

三、综采设备安装路线

xx工作面使用xx工作面设备（回采结束），通过在xxx回风顺槽和xxx工作面停采线处施工联络巷，经xxx回风顺槽将支架、煤机等主要设备转运至xxx切眼。

第三节通风系统

一、风量计算

（一）瓦斯涌出量预测

1、煤层瓦斯涌出量预测方法

（1）

式中：

q——本煤层（包括围岩）相对瓦斯涌出量，m3/t；

——围岩瓦斯涌出系数，对于全部陷落法管理顶板的回采面，顶板岩性多为泥岩，局部为炭质泥岩、中粒砂岩，底板岩性多为灰色铝质泥岩，根据（AQ1018-2006），取

=1.2；

——工作面残煤瓦斯涌出系数，取值=1/工作面回采率，k2=1/η，η为工作面回采率，93%；

k3——准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数，采用长壁后退式回采时，系数k3按下式确定：

L——回采工作面长度，180m；

h——巷道预排瓦斯带宽度，m，设计巷道排放6个月以上，按照（AQ1018-2006）附录D中表D.1，取为14.2m；

m——煤层厚度，m，取值见表4-1；

M——煤层开采厚度，m，取值见表4-1；

W0——煤的原始瓦斯含量，m3/t，根据矿井瓦斯涌出量预测报告，取最大值14.02m3/t；

Wc——煤的残存瓦斯含量，m3/t，参照15号煤层取值，取为2.5286m3/t。

根据xxx工作面实际条件，可得式

（1）中各参数值，将各值代入式

（1），可得xxx采煤工作面开采煤层预抽后相对瓦斯涌出量如表5-1所示。

表5-1本煤层瓦斯涌出相对量计算表

L

（m3/t）

Wc

Q

全部

垮落法

依据

取值

1.2

回采率93%

1.08

巷道预排

等值宽度14.2m

0.842

180

14.02

2.5286

10.79

2、邻近煤层瓦斯涌出量计算

（2）

q——回采工作面邻近层瓦斯涌出量，m3/t；

Mi——第i个邻近层的煤厚，m，各邻近层的煤厚数据见表4-2；

m——开采煤层的开采厚度，m，取值见表4-3；

W0i——第i个邻近层的瓦斯含量，m3/t，各邻近层瓦斯含量无实测值，均按照15号煤层的瓦斯含量取值；

Wci——邻近层的残存瓦斯含量，m3/t，参照15号煤层取值，取为2.5286m3/t；

ni——第i个邻近层受采动影响的瓦斯排放率，%。

根据（AQ1018-2006）附录D.3相关内容，当采高小于4.5m时，按图5-1确定；

当采高大于4.5m时，Ki按下式计算：

ni=100-0.47hi/M-84.04hi/L

hi——第i邻近层与开采层垂直距离，m；

M——工作面采高，m；

L——工作面长度，m。

邻近层瓦斯涌出量计算结果见表5-3。

1——上邻近层；

2——缓倾斜煤层下邻近层；

3——倾斜、急倾斜煤层下邻近层

图5-1邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线

表5-2邻近层瓦斯涌出量计算表

工作面

煤层

瓦斯含量最大值/m3/t

残存瓦斯含量/m3/t

煤层厚度/m

与本煤层间距/m

排放率/%

相对瓦斯涌出量/m3/t

备