131101作业规程修111Word格式文档下载.docx

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南部为采空区，北部工作面设计停采线距轨道上下山留设50m煤柱。

131101工作面对应地面位于乔家沟村西北岇头梁、麻子沟和架子梁，地面无建筑物。

第二节煤层及其顶底板

一、煤层

131101工作面开采的13号煤层位于太原组一段顶部，是本矿井主要可采煤层，根据井下钻孔探测工作面范围内煤层厚度为10.89～13.29m，平均厚为12.05m，，含夹1-3层夹矸（井田边界外钻孔有达5层），夹石结构复杂，夹矸厚度为0.24-1.38m，岩性为泥岩及炭质泥岩。

煤层稳定，东北部有剥蚀区，赋煤区可采。

煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为粘土岩。

13号煤层：

顶板以泥岩、砂质泥岩和粗砂岩为主，顶板砂岩抗拉强度0.9-2.0MPa，抗压强度97.6-122.4MPa；

泥岩抗拉强度3.3-4.9MPa，抗压强度39.6-49.3Mpa。

底板以砂质泥岩、泥岩为主，泥岩抗拉强度0.2-0.5MPa，抗压强度67.3-119.5Mpa；

砂质泥岩抗拉强度3.7-6.2MPa，抗压强度46.1-68.5MPa。

可采煤层特征表

煤层

厚度（m）

结构（夹矸数）

顶底及岩性

稳定性

可采性

最小—最大

平均

顶板

底板

13

10.89-13.29

12.05

复杂

（1-3层）

泥岩、砂质泥岩

粘土岩

稳定

赋存区

可采

二、煤质及工业用途：

根据《煤炭质量分级第1部分：

灰分》（GB/T15224.1-2004）、《煤炭质量分级第2部分：

硫分》（GB/T15224.2-2004）及《煤炭质量分级第3部分：

发热量》（GB/T15224.3-2004）标准，按照炼焦用煤浮煤标准，13号煤层为特低灰-低灰、中高硫-高硫分、中热值-高热值气煤。

根据煤质特征，可用于炼焦配煤和动力用煤。

第三节地质构造

工作面无断层及陷落柱揭露，煤层埋深853～892m之间，煤层直接顶为泥岩、砂质泥岩、厚度2.24m左右，隔水性较强，直接顶以上为粗-细砂岩、砂质泥岩、泥岩，其次为石灰岩、泥灰岩及不可采的9、10、11、12号煤层平均厚度53.9m。

砂岩局部区域富水性强，砂岩以上为二叠系下统山西组（60.29m）、下石盒子组（116.11m）、第三系上新统（0-28.66）和第四系更新统（0-34.38m），具有较强的隔水性。

井田为一单斜构造，地层走向为为NW,倾向SW，倾角6。

～11。

，切眼上下出口高差15m。

皮带顺槽总体是南高北低，切眼处标高是867.1355m，最外端标高是857.454m，工作面开始推采的所有积水由排水管路排到水仓。

第四节水文地质

13号煤层其直接充水含水层组是太原组砂岩裂隙含水层，据ZK21921和ZK923号水文孔抽水试验，单位涌水量为0.00041L/s.m，富水性较弱。

矿井充水的主要因素为其顶板以上砂岩裂隙含水层及第四系潜水层水沿顶板裂隙及塌陷裂隙带向采空区渗透，奥灰岩溶水对矿井充水无影响，地表无常年性河流。

但井田采空区有大量积水，对煤层开采有影响。

根据《煤矿防治水规定》矿井水文地质类型划分标准，矿井水文地质类型为中等。

预计工作面最大涌水量为2045m3/d正常涌水量为1364m3/d。

一、地表水体对矿井充水影响

工作面地表无常年性河流，只在雨季有短暂洪流，一般情况不会造成淹井事故。

二、地质构造对矿井充水的作用和影响

工作面地质构造简单，无断层和陷落柱出现。

构造对矿井充水影响主要是煤层向西南方向倾斜，煤层上覆直接充水含水层对矿井充水点（顶板淋水和渗水），会随着下水平煤层顶板的揭露面下移。

三、采空区积水范围及对工作面的影响

根据地质报告提供，各整合矿井以往生产已经形成大面积采空区。

经调查影响工作面共有3处积水，都位于131101回风顺槽的东面，主要分布原车家庄煤矿三条下山方向。

根据《煤矿安全手册》第五篇矿井防治水的采空区积水公式：

V=（K·

M·

S）/cosα（m3）；

V—相互连通的各积水区总积水量（m3）；

K—采空区的充水系数，本次采用0.30；

M—开采厚度（m）；

S—采空区积水的投影面积（m2）；

α—煤层倾角。

各处积水区积水量如下表。

影响工作面积水总面积为127300m2，总积水量约为305100m3。

根据井田内煤层产状，采空区位于131101回风顺槽上山处，其积水对未来的下山工作面煤层开采造成突水威胁，一旦连通就会发生突水事故，因此在掘进回风顺槽时对三条下山提前抽水，并对131101回风顺槽东面的采空区进行探放水。

据调查原车家庄一下山采空区距131101回风顺槽约140米左右对工面无影响，二下山采空区距离131101回风顺槽40米左右对工作面无影响，三下山采空区部分已进入工作面但水已经通过三下山排完。

随着煤矿的开采，顶部岩层将遭到破坏，会使地表岩层裂隙加大、增多，甚至形成地面塌陷，煤层上覆砂岩含水层水会裂隙向下渗井下工作面。

根据导水裂隙经验公式，13号煤层导水裂隙带高度计算如下：

13号煤层顶板为砂质泥岩、砂岩，13号煤层厚度为10.89-13.29m，采用全垮落法管理顶板，根据“三下煤”导水裂隙带高度计算公式：

式中：

M-煤层厚度

井田南部相邻矿井XXXXXX井田边界与本井田边界相距300m以上，无越界开采，其采空区积水对本矿生产无影响。

井田北部相邻矿井XXXXXX井田边界与本井田相距也在300m以上，其采空区积水离本井田较远。

所以对本井田煤层开采无突水威胁。

四、奥灰岩溶水对矿井充水影响

奥陶系岩溶水在井田的水位标高为864-865m，13号煤层在工作面西部有局部地段位于此水位以下，为带压开采区，最低点位于工作面西部边界处，标高780m。

根据钻孔资料，此地段的煤层底板到奥灰顶面距离为80m。

根据奥灰水突水系数计算公式：

K=P/M

其中：

K—突水系数（MPa/m）；

P—底板隔水层承受的静水压力（MPa）；

M—隔水层（m），取本溪组和太原组9号煤下部无煤段厚度；

13号的最大突水系数：

K=（865-780+80）×

0.0098/80=0.0202（MPa/m）。

经过计算可知，13号煤层最大突水系数为0.0202MPa/m，小于受构造破坏块段突水的临界值0.06MPa/m，故一般情况下，开采13号煤层，不会受奥灰水影响。

第五节瓦斯、煤尘和煤的自燃

据XXXXXX市煤炭工业局吕煤安字［2008］539号文，2008年度车家庄煤矿瓦斯相对涌出量为2.30m3/t，绝对涌出量为1.11m3/min，二氧化碳相对涌出量4.97m3/t，绝对涌出量为2.40m3/min，等级为低瓦斯矿井。

2010年6月7日由山西煤矿矿用安全产品检验中心对13号煤层的煤尘爆炸性进行了测试：

火焰长度为20mm，抑制煤尘爆炸性最低岩粉用量60%，鉴定结论煤尘具有爆炸性。

因此，兼并重组整合后，井田内13号煤层煤尘具有爆炸性。

2010年6月7日由山西煤矿矿用安全产品检验中心对13号煤的自燃倾向性进行了测试：

挥发分（Vdaf）为35.69%,硫（St,d）为1.59%，煤的吸氧量（Vd）为0.8082cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅰ类，属容易自燃煤层。

所以，兼并重组整合后，煤的自燃倾向性为容易自燃。

生产中要采取

相应措施，防止煤层自燃现象的发生。

第六节影响回采的其它因素

由于本采区在井田南部，可能会受到原车家庄采空区水的影响，跟据该工作面水文地质及涌水情况预计及生产巷道实际情况，必须加强排水，设好排水设施确保工作面涌水及时排出，避免低洼处积水影响皮带运输，保证正常生产。

第七节储量及服务年限

一、储量

工业储量：

1700×

170×

12.05×

1.42=494.5万t。

可采储量：

1700×

160×

3.5×

1.42×

93%+1700×

8.55×

60%=592+932=323.8万t（端头支架6架计9m不放煤,工作面长160m）。

服务年限：

323.8万t，月产量15.24万t，服务期限21个月

第二章顶板管理

第一节工作面顶板管理

工作面采用108架ZF7600/24/38型四柱支撑掩护式放顶煤液压支架、6架ZFG7600/24/38型放顶煤过渡液压支架管理顶板，采用全部垮落法管理采空区，采后采用黄泥灌浆处理采空区，工作面每推进20m灌一次浆。

一、支护方式：

工作面长度为170m，安装支架114付，其中安装ZFG7600/24/38型端头过渡架6付，ZF7600/24/38型中间支架108付。

编号依次从机尾到机头为０1#～114#，基本架中心距为1.5m。

工作面最大控顶距5.440m，最小控顶距4.640m。

ZF7600/24/38型普通架主要技术参数

高度：

2400～3800mm；

中心距：

1500mm；

宽度：

1430～1600mm；

初撑力：

6180KN（P=31.5Mpa）；

工作阻力：

7600KN（P=38.7Mpa）；

支护强度：

0.95Mpa；

底板比压：

1.9Mpa适应煤层倾角：

≤12°

；

泵站压力：

31.5Mpa；

操作方式：

本架控制；

支架重量:

23t。

1

ZFG7600/24/38放顶煤过渡支架

1600mm；

1530～1700mm；

初撑力：

6180kN（P=31.5Mpa）；

7600kN（P=38.7Mpa）；

支护强度：

0.95Mpa；

1.9Mpa；

适应煤层倾角：

前后输送机中心距：

6m支架重量:

26t。

支架工作阻力验算

采用经验公式计算：

Pt=9.81hγk=9.81×

2.5×

6=515.025（KN/m2）

式中Pt—工作面合理的支护强度，KN/m2；

h—采高，3.5m；

γ—顶板岩石重力密度，t/m3，一般可取2.5t/m3；

k—工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，。

131101综放面开采煤层厚、采高小，选取k=6。

根据矿压观测及放顶煤开采技术经验，综放工作面顶板压力比综采工作面大1.2～1.3倍，故工作面合理的支护强度为Pt1=（1.2～1.3）×

515.025=（618.03～669.5325）（KN/m2）

液压支架工作阻力：

Qs=PHBcSc/Ks

Qs—液压支架额定工作阻力，KN/架；

PH—支架支护强度，KN/m2；

PH=Pt1=（618.03～669.5325）（KN/m2）；