面开采设计方案Word文档格式.docx
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可采
ⅠⅢ
136
126
17136
5.7
1.45
141629
90
127466.1
Ⅱ
300
142
42600
352089
90
316880
附表（表二）：
6、水文地质情况
（1）本工作面水文地质条件简单，裂隙发育地段有少量淋水。
（2）15201工作面开采期间，预计有老空积水已基本探放干净，在低洼区段还存有积水。
建议工作面在回采期间加强水文观测，并建立健全排水设施。
酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
取本工作面的正常涌水量为0.04m3/min。
最大涌水量按正常涌水量的2倍计算：
最大涌水量为0.08m3/min。
二、15201工作面使用综采的可行性分析
十五层煤是南窑沟矿的主采煤层，煤层赋存条件好，煤层稳定、结构简单，地质构造以断层为主；
放顶煤一次性采全高以煤层厚度5.0～12米为宜，15#煤层厚度稳定，在5.35～5.74米，平均在5.58米，符合放顶煤一次采全高开采条件，因此适合综合机械化采煤，无论在技术上还是在经济上考虑都是合理可行的。
彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
三、开采方案
1、15201工作面为一个残采面，工作面布置不规则，开采范围内共穿采9～11条巷道，随着开采，需要对穿采巷道内的顶板进行维护；
同时加强对老巷内瓦斯等有害气体检测。
謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
2、根据运输巷现在的支护情况检查，需要对运输巷进行加强维护，采用木点柱、工字钢棚或支打锚杆该巷的皮带机撤到一帮，进行铺设轨道、安装绞车，为进支架做准备。
厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
3、回风巷支护状况较差，维修工作量比较大，需要铺设溜槽或皮带进行运输，按照由里向外的方式逐米向前修复。
茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
4、在修复期间，将首采区的南部轨道巷与15201工作面运输巷使用综掘机掘透，为工作面进设备做准备。
5、15201工作面安装期间运输系统主要通过基建副井→轨道大巷→首采区轨道巷→15201工作面轨道顺槽→15201工作面。
鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
6、15201工作面运输顺槽现已放出，并布置4部皮带运输机，修复、整改期间利用原有的设备进行运煤，运输巷修复完，将皮带撤到一帮，采用绞车运输设备，对工作面进行安装。
籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
7、15201工作面运输巷修复期间，对该面的切眼126米进行掘进，切眼到位后，再掘进轨道顺槽72米，轨道顺槽到位后，再掘进142米斜盘与运输顺槽掘透，使Ⅰ块段工作面形成一个完整的通风、运输系统。
Ⅰ块段工作面开采期间，对Ⅱ块段工作面进行准备，利用原2#穿采巷道46米作为Ⅱ块段工作的切眼，再掘进84米斜盘，斜盘到位后，向南掘进50贯眼，与原巷道4#巷道掘透，探查一下该巷道是否可以修复利用，否则后退重新布置一条轨道顺槽，与首采区轨道巷沟通，形成Ⅱ块段工作面运输、通风系统。
預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
8、Ⅰ块段工作面平均走向长126米，平均倾斜长度136米，切眼长110米，斜盘长142米，采取在切眼内安装74个综放支架，工作面推进60米后，然后采用调采工作面下头方式开采，随着调采下头，随着延长运输机、增加支架，工作面推采斜盘过程中预计需增加支架21个。
渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
15201工作面Ⅰ块段放出后，预计8月投产。
可采储量12.74万吨，工作面安装前，需要对切眼刷大，规格为：
刷大后切眼高度不小于2.4米，宽度不小于6.0米。
铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
四、工作面的设备选型
（一）、液压支架
选型原则:
综放工作面支架架型是否与工作面煤层地质条件相适应，是综放工作面安全生产的关键。
主要考虑以下几个方面：
擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
1、15201工作面煤层厚度为5.35～5.74米，平均厚度5.58米,含1～2层夹矸，结构简单，煤层厚度变化不大。
贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
2、该矿的煤层倾角平缓,3～15º
，属于近水平煤层。
3、顶板为K2石灰岩，厚度为5.8～8.45米，平均厚度在6.9米，有0～1.26米的灰黑色泥岩伪顶；
底板为深灰色泥岩，局部含少量细粉砂岩，厚度为1.8～3.85米，平均在2.38米。
坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
根据初步设计选用支撑掩护式放顶煤液压支架。
（1）支架支撑高度的确定：
Hmax≥Mmax+0.20
Hmin≦Mmin-0.20
式中：
Hmax、Hmin——支架最大、最小高度，m。
Mmax、Mmin——工作面最大、最小采高，取平均采高2.2m。
则：
支架最大高度：
Hmax≥2.20+0.20=2.40m
支架最小高度：
Hmin≥2.20-0.20=2.0m
（2）液压支架支护强度的计算
a、根据回归经验公式：
qH=9.768KM0.21γ2
Qh——支护强度，Mpa
K——备用系数
煤层最大高度，取5.74m.
γ2——顶板岩石容重，取26000N/m3
qH=9.768KM0.21γ2=9.768×
1.3×
5.740.21×
26000=476534N/m2=0.48MPa蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
根据实测数据回归计算放顶煤支架的支护强度为0.48MPa。
根据估算法确定支架支护强度
g=Kd（g冒+g顶）
g——支架支护强度
动载系数取1.5。
冒落带自重应力，g冒=r1h
h=M/δ-1=2.20/1.25-1=8.80
r1——上覆岩层容重，26000N/m2
δ——岩石初期碎胀系数，1.25；
M—工作面采高，2.20m，
g冒=8.8×
26000=228800N/m2
g顶=Md×
r2=3.54×
1.45×
1000×
9.8=50303N/m2
g顶—顶煤自重应力，
Md—放顶煤最大厚度，3.54m。
g=1.5（228800+50303）=279103N/m2=0.28MPa
根据估算法计算支架支护强度为0.28MPa
通过上述两种方法计算，取其最大者为0.48MPa，即要求所选液压支架支护强度应不低于0.48MPa的顶板载荷。
買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
（3）液压支架选型
根据支架支护高度和支护强度要求计算结果，设计中间选用ZF3200/15/24型放顶煤液压支架，端头选用ZF3800/16/28型放顶煤液压支架，技术参数如下：
1-1綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
表1-1液压支架技术特征表
型号
工作阻力（KN）
初撑力（KN）
支护高度（mm）
支架中心距（mm）
支护强度
泵站压力MPa
最大不可拆件重量（t）
ZF3200/15/24
2934～3366
1500/2400
1500
0.56～0.64
31.5
3.30
ZF3800/16/28
3800
1600/2800
0.63～0.67
4.00
（4）其它辅助设备
工作面回风顺槽配备BRW200/31.5X4A型乳化液泵1台，X10RX型乳化液箱1个，PB-250/63型喷雾泵站1套，MYZ-150型注水钻1台，KBZ-100/150型注水泵1台。
驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
表1-2乳化液泵技术特征表
额定流量
（L/min）
额定压力
（MPa）
泵箱容量
（L）
电机功率
（KW）
电压等级
（V）
BRW200/31.5X4A
200
1600
125
660/380
表1-3喷雾泵技术特征表
PB-250/63
6.3
250
37
表1-4采煤机技术特征表
采高
装机功率（KW）
滚筒直径（m）
截深
（mm）
牵引速度（m/min）
机面高度（mm）
重量
6MG200
1.40～2.50
1.40
600
0～6.0
1150
21.0
4.0
表1-5工作面刮板输送机技术特征表
铺设长度
输送能力（t/h）
刮板链速（m/s）
中部槽
（长×
宽×
高）（mm）
电机功率（KW）
电压等级（V）
备注
SGZ630/200
120
450
1.0
1500×
630×
222
2×
110
1140/660
表1-6工作面刮板转载机技术特征表
出厂长度
SGD630/75
31
75
表1-7工作面破碎机机技术特征表
破碎能力（t/h）
最大给料尺寸（mm）
最大排料尺寸（mm）
LPS500
500
700×
表1-8工作面破碎机机技术特征表
输送长度
带速
（m/s）
带宽
DSJ800/75×
2
400
800
2.0
75×
表三：
系统安装需用机械设备
序号
设备名称
设备型号
使用数量（部或台）
规格
1
采煤机
溜子
SGZ-630/220
3
液压支架
78
4
端头支架
6
5
单体液压支柱
DW28-25/100
60
悬浮式支柱或木支柱
7
Π型顶梁
L=1000
8
可弯曲刮板输送机
9
破碎机
10
刮板转载机
SZD-630/75
11
可伸缩带式输送机
12
乳化泵
13
乳化液箱
X10RX
14
喷雾泵站
15
注水泵
KBZ-100/150
16
注水钻
MYZ-150
17
回柱机
JH-14
18
25KW绞车
JD-25
19
JH-8
20
潜水泵
五、工作面上下平巷超前支护需要的支护材料
1、上下平巷支护距离不小于30米，各需要单体：
60棵，计120棵；
丁梁120根。
开采之前，按照规程备齐各类支护材料。
单体采用悬浮式支柱支撑高度在猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
2、工作面需要备用柱梁各50。
五、综采支架安装标准
1、支架直，支架成一条直线，偏差小于0.05m。
2、支架正，支架与底板垂直，歪斜度小于5º
。
3、顶梁平，最大仰角小于7º
，相邻支架错差不超过主顶梁侧护板的2/3。
4、间距均匀，支架中心距1.5±
0.1m。
5、升的紧，支架初撑力不小于24MPa,端面距不大于0.34m。
6、溜子直，偏差小于0.05m，弯曲段15m,弯曲角度小于3～5º
7、溜子平，上下弯曲小于3º
8、与转载机搭接合理，底链不拉回头煤，。
9、泵站完好，压力不低于30兆帕，支架各管路连接牢固，插件、销等配件齐全。
10、无挤架、咬架现象；
符合综采工作面支架质量标准，防倒防滑设施齐全。
11、排头支架按规定安设齐全。
12、上全支架防滑设施。
六、通风系统
（一）通风系统
该面通风方式为上行风。
进风路线：
基建立井→原采区大巷→15201面轨道顺槽里段→工作面切眼
回风路线：
工作面切眼→15201面运输顺槽里段→工作面斜盘（平巷）→15201面轨道顺槽外段→首采区回风巷→北翼回风巷→风井回风大巷→回风立井→地面锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
（二）15201工作面风量核算
根据《煤矿通风能力核定标准》中规定，生产矿井风量计算，15201工作面需配风：
1、按瓦斯涌出量计算:
Q=100×
q×
k=100×
1.16×
1.4=162.4m3/min=2.71m3/s。
q----采煤工作面的瓦斯涌出量（m3/min）,本面q瓦=1.16m3/min
K---采煤工作面瓦斯涌出不均衡的风量系数，一般取1.4
2、按二氧化碳涌出量计算:
Q=67×
k=67×
1.56×
1.4=146.33m3/min=2.44m3/s。
q----采煤工作面的二氧化碳涌出量（m3/min）,本面q=1.56m3/min
K---采煤工作面二氧化碳涌出不均衡的风量系数，一般取1.4
3、按工作面每班工作最多人数计算实际需要风量：
Q=4×
n=4×
80=320m3/min。
n---工作面最多人数（人），每班最多出勤80人计算
4、按工作面气象条件计算:
Q采=60×
70%×
V采×
S采×
Kch×
Kcl
V采-与采煤工作面相对应的风速,1.20m3/min
S采-H×
B均×
P,取11.0m2
式中:
H-采煤工作面采高（m）
B均--采煤工作面平均控顶距（m）
P--采煤工作面有效通风断面系数
Kch--采煤工作面采高系数
Kcl--采煤工作面面长系数
15201工作面情况：
采面名称
面长
采高
平均控顶距（m）
实际气温
（OC）
15201工作面
2.2
5.3
Q采==60×
Kcl=60×
1.2×
11×
1.1×
1.1=670.82m3/min=11.81m3/s。
構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
通过以上计算，取最大值Q采=11.81m3/s。
取Q采=12m3/s。
5、按风速进行验算:
（1）按最低风速验算,工作面的最小风量
Qcf>
60×
0.25Scb=15×
5.6×
2.2×
70%=129.36m3/min=2.16m3/s。
輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
Qcf—工作面的最小风量需要风量m3/min
Scb——工作面的最大有效控顶面积m2
Scb=Lcb×
hcf×
70%
Lcb——工作面的最大有效控顶距：
5.6m
hcf——工作面的实际采高：
2.20m
（2）按最高风速验算,工作面的最大风量
Qcf<
5Scs=300×
5.0×
70%=2310m3/min=38.5m3/s。
尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
Qcf—工作面的最大风量需要风量m3/min
SCs——工作面的最小有效控顶面积m2
Scs=Lcb×
Lcs——工作面的最小有效控顶距：
5.0m
通过验算可以看出，2.16<
12<
38.5m3/min，符合要求。
6、通过以上计算，确定工作面需要风量为670.82m3/min，12m3/s
（三）瓦斯防治
1、由通防工区专职瓦斯检查员，每班对工作面回风流、工作面上隅角的有害气体浓度检查2次，班与班次与次间隔时间在3-5小时之间，并将检查结果填写在瓦斯检查记录牌板和瓦检员记录手册上。
识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
瓦斯检查牌板应设置在工作面回风侧距安全出口20m范围内的位置。
2、工作面上隅角必须悬挂1台灵敏可靠的便携式瓦斯报警仪，其位置为：
距上帮煤壁不小于200mm，距顶板不大于300mm，距切顶线不大于1m处，并保持常开状态。
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
3、班组长、放炮员、机组司机、流动电钳工下井时必须随身携带便携式瓦斯报警仪并处在常开状态。
（四）安全监测系统：
在工作面上出口10m范围内必须安装瓦斯传感器，其具体位置为：
垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。
恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
通防工区负责安全监控系统的安装、调试、维修、撤除等工作，确保安全监控系统正常运转。
瓦斯断电仪、监测系统瓦斯探头，必须每7天对仪器的零点、灵敏度、报警点（≥1%）、断电点（≥1.5%）、复电点（<
1%）进行一次调校。
鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
施工单位负责所管辖范围内的安全监控系统的使用保护工作，瓦斯传感器随工作面推进及时外移，生产中必须保护好传感器，严禁炮崩或损坏；
严禁向瓦斯传感器洒水。
硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
瓦斯传感器的控制区域为工作面及回风巷全部非本质安全型电器设备。
工作面安全监控设备情况表
设备
种类
瓦斯传感器
矿用电源断电箱
分站
电源断电装置-断电执行器
线缆
KJ2000
TD2000
KDD2000
KDD
专用电缆
数量
1个
1台
1部
1600m
安设位置
回风出口10m内
配电所
移动变电站
回风巷
控制区域
工作面及回风巷所有非本质安全用电设备
信号电缆敷设要求
采用专用电缆，敷设于巷道上帮，吊挂平行整齐，敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方
电源电缆敷设要求
温度传感器的安设位置：
在工作面回风巷离上隅角以外5-10米处。
风速传感器的安设位置：
工作面回风巷测风站附近。
（五）防尘系统
1、供水水源
该工作面防尘水源采用-400采空区积水，水质经山东煤矿粉尘监测中心化验，其水质符合矿井防尘质量标准规定。
阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
供水方式为:
静压供水。
3、供水管路
根据上级规定及通防质量标准的要求，该面回风巷和副巷选用4吋优质钢管；
管头连接采用快速接头，专用卡子、螺丝固定。
氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
4、防尘设施的设置
回风巷、进风巷按规定各设三组隔爆水袋，水量应满足200L/m2的要求。
釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
在运输巷距下出口处50m处设一道净化水幕。
在回风巷管路终端距面出口20m处、50m处各设一道净化风流水幕和冲击波喷雾。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
凡为该工作面服务的各皮带机头、溜子机头，都安设防尘喷雾装置。
按规定安设水压牌板。
回风巷内要每隔100m、运输巷要每隔50m设一处三通阀门，以便冲刷煤尘使用，在皮带机头、刮板运输机头安设三通阀门，用1吋钢管安设转载点喷雾装置。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
5、防尘措施
（1）工作面煤机按规定配备内、外喷雾，割煤时必须喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于1.5Mpa，喷雾流量应与机型相匹配，确保煤机喷雾使用正常、雾化好，开机必须开喷雾，不符合要求时严禁开煤机。
煤机喷雾严格执行《煤矿安全规程》第69条规定。
各运煤转载点安设喷雾设施，并坚持正常使用。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
（2）进回风巷设置专用防尘软管，每班冲刷巷道一次，确保无积尘。
（3）采取煤层注水，超前工作面打探孔注水，注水方式为注水泵注水。
6、隔绝瓦斯、煤尘爆炸措施
（1）回风巷、进风巷按规定各设三组隔爆水袋，水量满足200L/m2。
（2）隔爆水袋采用集中式布置，棚区长度不低于20m，每棚间距1.2-3m。
（3）隔爆水袋必须安装自动加水装置，保证水量充足。
6、灾害预防措施
15201工作面在回采期间，要严格执行本规程规定的通防、防治水、生产等部分的要求，发现不安全隐患要及时按规定处理，各种灾害的预防严格按矿井灾害预防及处理预案执行。
发生重大事故，要按照避灾路线组织撤人。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
6.1避火灾、瓦斯煤尘爆炸线路
15201工作面→15201工作面运输巷里段→原采区运输巷→副立井联络巷→副立井→地面
6.2避有害气体路线
6.3避水灾路线
九、采煤方法及采煤工艺
（一）、开采方法
１、开采方法
工作面采用走向长壁后退式采煤法开采，全部垮落法管理顶板。
煤层平均厚度2.2米，放顶煤高度3.38米，采煤机采用斜切进刀，双向割煤，液压支架及时支护顶板。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
2、回采工艺
1．割煤
采用6MG200型双滚筒采煤机双向割煤，两端头斜切进刀，追机放顶煤的作业方式，放顶煤步距0.6m。
回采工艺：
试机→双滚筒采煤机前端头斜切进刀→割煤→伸伸缩梁→移架（同时收伸缩梁）→推前部刮板输送机→放顶煤→拉后部刮板输送机。
工作面采用间隔多循环放顶煤方式纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
ｂ、采煤机割煤质量
①严格控制割煤高度，不随意撇顶留底，特殊情况下最低采高要保证有足够的行人空间。
②控制采煤机牵引速度，防止压溜、涌煤等事故发生；
要
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