1118综采工作面设计说明书.docx

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1118综采工作面设计说明书

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1118综采工作面设计说明书

　　　一、概况

　　　1.工作面范围及四邻采掘情况

　　　该工作面下顺槽开口连接-470m胶带机石门，上顺槽连接-400m机轨合一石门，东部临近辅3线，为8煤的第一个采面，上下部无采动。

对应地表为农田及水系。

　　　该面回采走向长285m，倾斜宽180m，面积51300m2，可采储量21.2万吨。

　　　2.煤层情况

　　　本面8煤层赋存稳定，8煤，粉末状为主，少量粒状；煤厚1.5～4.0m，平均3.0m,8煤层结构复杂，8煤层的硬度系数在0.5左右。

　　　3.煤层顶底板情况

　　5.水文地质情况

　　本面水文地质条件较简单，主要充水水源为顶板砂岩裂隙水和断层水，预计最大涌水量：

20（m3/h），正常涌水量：

0～5（m3/h）。

　　6.其它

　　煤尘：

具有爆炸危险性。

　　煤的自燃：

具有自然发火性，自燃等级为不自燃～有可能，自然发火期3～6个月。

　　地温：

根据《精查地质报告》，本矿井恒温带深度为30m，温度16.8℃，地温梯度2.3℃/100m。

工作面实际温度在26～30℃。

　　地压：

本工作面上、下煤层无采动，估计压力不大。

　　二、工作面巷道布置及支护形式

　　1.巷道布置

　　根据潘北矿东一采区设计方案及开采程序，该工作面为8煤的第一个采面，上下部均无采动影响。

计划于2009年2月1日回采。

由于东一采区1111（3）工作面已经回采，目前东一采区三条石门均已通过八煤，11118工作面生产系统已基本形成。

1111（3）工作面距离该面法距150米左右。

　　按潘北矿东一采区设计方案及采面接替情况，11118工作面设计巷道布置如下：

　　上风巷

　　11118工作面上风巷在-400m东一机轨合一石门拨门，长823米，方位128°，拨门处标高-397.76m。

　　下顺槽

　　在-470m东一皮带机石门拨门，长811米，拨门处标高-474.9m。

由于前期施工至拨门处110米时，遇到冲刷带影响，巷道调整方位为88°，施工38米，重新见8煤后继续沿方位角128°施工。

　　工作面切眼

　　11118工作面倾斜长度180米，巷道坡度38°，方位35°06′46″。

与上、下风巷贯通，形成回风及回采通道。

切眼设计位置在断层DF13附近，该断层落差0~35米。

　　-470m东一皮带机石门

　　-470m东一皮带机石门设计方位34°，标高-470.4m，在遇断层DF1影响后调整标高为-474.9m。

目前施工150米，与-490m东一胶带机大巷连接。

用于下顺槽掘进及工作面回采时出煤。

　　-490m东一轨道石门及轨皮石门联巷

　　-490m东一轨道石门已过4煤，设计方位34°，标高-484m，已完成508米。

目前正在施工的-490m东一轨、皮石门联巷，是11118工作面安装皮带和移变设备的主要进料连接巷。

下口在-490m东一轨道石门内拨门，标高-484m，上部连接-480m东一皮带机石门，全长103米。

　　-400m东一机轨合一石门

　　-400m东一机轨合一石门设计方位34°，标高-398m，过8煤时调整标高为-388m。

全长279米。

是上风巷掘进期间进料、出煤与回风的唯一通道。

也是工作面回采时进架路线。

　　-400m11118上风巷回风联巷

　　-400m11118上风巷回风联巷设计40.7米，底部开口连接11118上风巷，标高-399m;上部接-390m东一回风石门，标高-391m，是11118工作面专用回风联巷。

　　2.巷道支护形式及断面选择

　　根据地质资料分析可知，8煤老顶为平均15米厚的中砂岩，含大量石英，中粒为主，岩性坚硬。

且直接顶为500mm左右的泥岩，掘进期间可破顶施工，利于使用锚梁网支护。

但由于煤层角度较大，锚梁网支护时，高帮最高处达到6米，且采面内经常遇到大的断层影响，对施工安全带来威胁。

为了达到最大可能节支降耗，在条件允许的情况下采用锚梁网支护，遇断层影响时采用架29U型棚支护。

切眼全部采用锚梁网支护。

　　上风巷

　　主要用于上风巷掘进期间出煤、回风，工作面贯通后回风及安装进架。

架棚支护620米，断面4.4*3.7m，掘进面积15.46㎡，净面积14.2㎡;锚梁网支护203米，断面4.4*3.3m，净面积14.52㎡。

上风巷无极绳绞车窝断面3.0*3.0m，掘进面积9.23㎡，净面积8.03㎡，架棚支护。

　　下顺槽

　　主要用于掘进期间出煤，工作面回采时出煤及进风用。

施工长度811米，架棚678米，断面5*3.7m，掘进面积17.11㎡，净面积15.82㎡;锚梁网支护133米，断面4.8*3.4（中）m，净面积16.32㎡。

　　切眼

　　全部采用锚梁网支护，矩形断面6.8*2.8m，净面积19.04㎡.切眼上部做煤机窝，断面：

2*1*3m（宽*深*高），净面积6㎡。

上口绞车窝，断面6*4*2.2m（宽*深*高），净面积13.2㎡。

均采用锚梁网支护。

　　上风巷回风联巷

　　巷道全部采用锚梁网支护，断面4.2*2.8m，净面积11.76㎡.

　　3.11118工作面布置图及上、下顺槽及切眼巷道断面图

　　见附图

　　三、工作面生产能力

　　1.采煤方法：

　　区内后退式走向长壁综合机械化采煤法。

　　2.作业方式：

　　两采一准，即两班采煤，一班准备。

　　3.生产能力：

　　本工作面设计平均采高3m，工作面斜长180m，按每天5个循环，循环进尺0.8m，正规循环率0.85，工作面回采率0.8。

　　则，

　　工作面日生产能力为：

　　A=5×0.8×3×180×1.42×0.85×0.8

　　=2085.7（t/d）

　　工作面月推进度为：

　　L月=5×0.8×30×0.85=102m

　　服务期限：

　　T=285/102=2.8（月）

　　四、工作面生产系统

　　1.出煤系统：

　　工作面落煤→11118下顺槽→-470m东一胶带机大巷→-490东一胶带机大巷→-400m～-540m胶带机斜巷→-540m～-556m溜煤道→-556m胶带机大巷→主井煤仓→地面。

　　2.运料系统：

　　地面→副井→-490m副井井底车场→-490m东一运输大巷→-490m~-400m东一提料斜巷→-400m东一提料斜巷上部车场→-400m机轨合一石门→11118上风巷→工作面。

　　3.通风系统：

　　⑴掘进工作面局部通风系统及通风方式

　　11118上风巷及切眼：

　　新鲜风：

-490m井底车场→-490m东一运输大巷→-490～-400m东翼提料上山→-400m机轨合一石门→11118上风巷局扇、风筒→11118上风巷掘进工作面;

　　乏风：

掘进工作面→11118上风巷→-400m机轨合一石门→联巷→-400m回风石门→-400～-480m回风下山→-480m回风石门→-490m回风大巷→风井→地面。

　　11118下顺槽[换行]：

　　新鲜风：

-490m井底车场→-490m东一运输大巷→-490m轨皮联巷→-490m胶带机巷→-470m胶带机石门→11118下风巷局扇、风筒→11118下顺槽巷掘进工作面;

　　乏风：

掘进工作面→11118下顺槽→-470m胶带机石门→-480m回风石门→-490m回风大巷→风井→地面。

　　通风方式：

掘进工作面的通风方式为压入式通风。

　　⑵回采工作面通风系统及通风方式

　　新鲜风：

　　-490m井底车场→-490m东一运输大巷→-490m轨皮联巷→-490m胶带机巷→-470m胶带机石门→11118下顺槽→11118工作面;

　　乏风：

工作面→11118上风巷→11118上风巷回风联巷→-400m回风石门→-400～-480m回风下山→-480m回风石门→-490m回风大巷→风井→地面。

　　通风方式：

11118回采工作面采用后退式U型上行通风方式。

　　五.局部通风设计

（一）工作面风量计算

　　1、按瓦斯涌出量计算：

　　Q采=100q瓦采×k采通×（1-K抽放率）/C

　　其中：

　　Q采-------------采煤工作面需要风量，m3/min;

　　q瓦采-----------采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min;

　　k采通-----------采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.4;

　　k抽放率--------采煤工作面瓦斯抽放率，%;

　　C------------------回风流中允许瓦斯浓度，%。

　　根据该面相邻或相同阶段采面回采时的实际瓦斯涌出量可预该面回采时的瓦斯涌出量为q瓦采=8m3/min.因此

　　Q采=100×8×1.4×（1-30%）/0.8

　　=980m3/min

　　2、按工作面温度计算：

　　Q采=60×V采×S采

　　其中:

　　V采--------采煤工作面风速，m/s;当采煤面温度为23℃～26℃时取1.5～2.0;

　　S采--------采煤工作面平均断面积，m2;

　　因此：

Q采=60×1.5×10

　　=900m3/min

　　3、按人数计算：

　　Q采=4N=4×30=120m3/min

　　其中：

N--------采煤工作面同时工作最多人数，人;

　　4、按风速验算：

　　15×S采≤Q采≤240×S采

　　15×9.8≤Q采≤240×9.8

　　147≤Q采≤2352m3/min

　　从以上计算可以看出，该工作面回采期间需风量为980m3/min。

（二）掘进期间风量计算

　　1上风巷及切眼需风量计算：

（1）掘进工作面需要风量计算

　　①按瓦斯涌出量计算

　　Q1=100qk=100×1.2×1.5=180m3/min

　　②按最多人数计算：

　　Q2=4N=4×30=120m3/min

　　③按风速验算：

15×S≤Q≤240×S

　　164m3/min≤Q≤2623m3/min

　　根据以上计算，11118上风巷及切眼局部通风设计迎头需风量为180m3/min。

（2）局扇选型：

　　①局扇需风量的确定:

　　Qf=Q×q=180×1.3=234m3/min

　　②局扇风压的确定：

　　根据有关资料，当风筒直径为800mm，节长为10m时，风筒的摩擦系数α=0.002Ns2/m4,⊿Rj=1.96Ns2/m8,ζb=1.3,ρ=1.2kg/m3;

　　R=αLU/S3+n⊿Rj+ζbρ/（2s2）

　　=0.002×1350×3.14×0.8/0.5023+135×1.96+1.3*1.2/（2*0.5022）

　　=321.31Ns2/m8

　　H=R*Q*Qf+hr

　　6500=321.31×Q12×1.3/3600+1.2×Q12/（2×0.502×3600）

　　Q1=236m3/min

　　根据计算的需风量及风阻，11118上风巷及切眼在掘进期间可以选用一台2×30kw型号为FBD№6.0的局扇与一路φ=800mm的风筒连接向迎头供风。

　　2.下顺槽需风量计算：

　　⑴需风量计算：

　　①按瓦斯涌出量计算

　　Q1=100qk=100×1.4×1.5=210m3/min

　　②按最多人数计算：

　　Q2=4N=4×30=120m3/min

　　③按风速验算：

15×S≤Q≤240×S

　　198≤Q≤3156m3/min

　　根据以上计算，11118下顺槽迎头需风量为210m3/min。

　　⑵局扇选型：

　　①局扇需风量的确定：

　　Qf=Q1×q=210×1.3=273m3/min

　　②局扇风压的确定：

　　据有关资料，当风筒φ=800mm，节长10m时，风筒的摩擦系数α=0.002Ns2/m4,⊿Rj=1.96Ns2/m8,ζb=1.3,ρ=1.2kg/m3;