仙泉煤业15101综采工作面作业规程.docx

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仙泉煤业15101综采工作面作业规程

第一章概况

第一节工作面位置及井上下关系

一、工作面的位置

15101综采工作面位于15#煤层一采区，所采煤层为15#煤。

东侧为原小河煤矿老窑破坏区；北侧为15102、15103工作面，15103工作面顺槽正在掘进；南侧为集中胶带下山、管道下山、集中回风下山；西侧为胶带大巷、辅运大巷、回风大巷。

煤层底板标高766--792m，地面标高1085-1134.5m，工作面倾斜长度460米，可采长度415.9m，走向长度145.1m，平均采高5.22m。

二、地面相对位置

地面位置：

北侧为周南村，南侧为仙泉煤业主井工业场地和风井工业场地，地面标高1085-1134.5m。

三、回采对地面的影响

从井上下对照图上看，北侧为周南村，南侧为仙泉煤业主井工业场地和风井工业场地，均在保护煤柱线内，回采对其没有影响。

四、工作面四邻情况

东侧为原小河煤矿采空破坏区；北侧为15102、15103工作面，15103工作面顺槽正在掘进；南侧为集中胶带下山、管道下山、集中回风下山，已掘；西侧为胶带大巷、辅运大巷、回风大巷，已掘。

工作面位置及井上下关系见表1

表1工作面位置及井上下关系表

工作面名称

15101工作面

采（盘）区名称

一采区

地面标高

1085-1134.5m

井下标高

766-792m

地面相对位置

北侧为周南村，南侧为仙泉煤业主井工业场地和风井工业场地。

回采对地面

设施的影响

北侧为周南村，南侧为仙泉煤业主井工业场地和风井工业场地，均在保护煤柱线内，回采对其没有影响。

井下位置

及四邻关系

东侧为原小河煤矿采空破坏区；北侧为15102、15103工作面，15103工作面顺槽正在掘进；南侧为集中胶带下山、管道下山、集中回风下山，已掘；西侧为胶带大巷、辅运大巷、回风大巷，已掘。

走向长度/m

145.1

倾斜长度/m

415.9

平均采高/m

5.22

附图1：

15101综采工作面井上下对照图

第二节煤层

一、煤层厚度

本工作面煤层为3.7—7.15m，平均厚度为5.22m。

工作面煤层稳定可采，煤层结构简单-复杂，含1-4层夹矸。

二、煤层产状

煤层倾角0°—12°，平均倾角为7°。

三、煤层特性

本工作面15#煤层稳定可采，煤层结构简单-复杂，含1-4层夹矸，煤层硬度为0.55—0.57。

煤层为黑色—灰黑色，半亮—光亮型煤，似金属光泽，条带状结构，粒状、阶梯状断口为主，贝壳状次之，条痕为灰黑色，裂隙较发育，常见黄铁矿充填。

对回采无影响。

四、其他

本工作面15号煤层为低灰—中灰、中硫—中高硫、特低磷—中磷、中发热量—特高发热量的贫煤（PM）。

工作面煤层情况见表2。

表2煤层情况表

煤层厚度/m

3.7—7.15

平均5.22

煤层结构/m

含1-4层夹矸/5.22

煤层倾角/（°）

0-12

平均7

开采煤层

15#

硬度

0.4-1.3

煤种

贫煤

稳定程度

稳定

煤层

描述情况

本工作面15#煤层稳定可采，煤层结构简单-复杂，含1-4层夹矸，煤层硬度为0.55—0.57。

煤层为黑色—灰黑色，半亮—光亮型煤，似金属光泽，条带状结构，粒状、阶梯状断口为主，贝壳状次之。

条痕为灰黑色，裂隙较发育，常见黄铁矿充填。

对回采无影响。

第三节煤层顶底板

一、煤层顶板

直接顶：

K2灰岩，局部为泥岩，厚度1.95-9.26m，平均厚7.08m左右，K2灰岩抗压强度38.2-76.9MPa，平均为51.9MPa，抗拉强度2.85-4.68MPa，平均为4.01MPa，抗剪强度4.76-6.49MPa，平均为5.82MPa；属中等坚硬—坚硬岩石顶板。

有时有薄层泥岩、砂质泥岩伪顶，厚度为0～0.40m。

二、煤层底板

直接底：

铝土泥岩、砂质泥岩、泥岩，厚度0.90～7.10m，平均厚度2.82m左右，抗压强度8.3-11.2MPa，平均为9.7MPa，抗拉强度0.53-1.22MPa，平均为0.98MPa，抗剪强度1.94-3.22MPa，平均为2.94MPa，属软弱岩石底板。

工作面煤层顶底板情况见表3。

表3煤层顶底板情况

顶、底板名称

岩石名称

厚度/m

岩性特征

基本顶

K2灰岩

1.95-9.26（7.08）

灰黑色、黑灰色，隐晶质结构，含生物碎屑，见缝合线构造和方解石脉，溶洞、溶隙发育。

厚度大，层位稳定，极易识别，不易垮落

直接顶

伪顶

泥岩、砂质泥岩

0-0.4

局部区域存在，易脱落

直接底

铝土泥岩、砂质泥岩、泥岩

0.9-7.1（2.82）

灰黑色，厚度变化大，属软质岩，宜管理

基本底

附图2：

15101综采工作面地层综合柱状图

第四节地质构造

一、构造

1、根据15#煤层一采区补充勘探地质报告和顺槽巷道揭露情况分析，15101工作面无褶曲发育。

2、影响15101综采工作面回采的断层有1条，描述如下：

15101综采工作面运输顺槽、回风顺槽分别掘进至315m、263m时揭露1条F3正断层，断层落差为3-10m，可靠程度高，位于井田中部，走向近南北向，断层面倾向西，倾角70°，顺槽处揭露断层落差为2-4m。

二、其它

1、根据15#煤层一采区地面电法勘探报告和15#煤层一采区补充勘探地质报告，15101工作面东侧为原小河煤矿采空破坏区，回采时要加强顶板管理、瓦斯管理，要制定因原小河煤矿采空破坏区可能出现的老空区积水的防治水措施。

2、煤层结构变化情况：

巷道顶板裂隙、节理处均有不同程度的破碎、离层、塌矸冒顶，巷帮煤层裂隙、节理处易片帮。

回采期间必须加强支护，及时超前拉架，防止片帮、冒顶。

回采中出现异常情况，要及时加强探测并汇报相关职能部门。

工作面构造情况见表4。

表4构造情况表

地

质

构

造

情

况

构造名称

走向（°）

倾向（°）

倾角（°）

落差

（m）

揭露位置

对回采影响程度

正断层F3

近南北向

断层面倾向西

70

2-4m

15101综采工作面运输顺槽、回风顺槽分别掘进至315m、263m时

较小

附图3：

15101综采工作面进回风顺槽和切眼地质剖面图

第五节水文地质

一、含水层分析

15101综采工作面水文地质条件相对简单，15#煤层涌水来源主要是煤层顶板灰岩裂隙水，15号煤层的主要充水含水层为K2、K3、K4灰岩含水层，K2、K3、K4石灰岩岩溶及裂隙发育，补给条件好，富水性中等。

由于煤层顶板灰岩水赋存不均一，顺槽巷道掘进中均表现不同程度、不同地段淋水，淋水点以锚索（杆）孔、顶板裂隙为主，集中出水点较少，大部分地段顶板淋水随着巷道向前掘进并逐渐疏干，少部分地段顶板淋水疏干时间较长。

顺槽巷掘进过程中总涌水量5-15m3/h。

二、其他水源分析

1、15101综采工作面揭露F3断层，在回采到断层影响区域内，可能出现涌水异常，应加强观测。

三、工作面涌水量预测

15101综采工作面回采期间正常涌水量10-30m3/h，随着工作面向前回采顶板垮落，15号煤层导水裂隙带会沟通K2、K3、K4石灰岩岩溶裂隙含水层，预测最大涌水量50m3/h。

第六节影响回采的其他因素

一、影响回采的其他地质情况

（一）瓦斯与二氧化碳

根据15101综采工作面回采地质说明书中所述，预计15101工作面绝对瓦斯涌出量为4.54m3/min，二氧化碳绝对涌出量2.35m3/min。

（二）煤尘爆炸指数

本工作面煤尘具有爆炸性。

（三）煤的自燃倾向性

本工作面煤层自燃倾向性等级为II级，属自燃煤层。

（四）地温危害

本工作面地温15-17℃，对正常回采无影响。

（五）冲击地压危害

本工作面无冲击地压危害。

影响工作面回采的其它地质情况见表5。

表5影响回采的其他地质情况表

瓦斯

绝对瓦斯涌出量为4.54m3/min

CO2

绝对二氧化碳涌出量为2.35m3/min

煤尘爆炸指数

具有爆炸性

煤的自燃倾向性

煤层自燃倾向性等级为II级，属自燃煤层

地温危害

无

冲击地压危害

无

二、地质部门的建议

1、15101综采工作面顶板灰岩裂隙水灰弱化顶板岩石强度，同时局部地段煤质较软，煤层易片帮，建议回采期间要及时超前拉架，加强顶板支护，发现顶板破碎、煤壁片帮等异常，严格按作业规程要求及时加强支护。

2、随着工作面向前回采顶板垮落，15#煤层导水裂隙带会沟通K2、K3、K4石灰岩岩溶裂隙含水层，15101综采工作面回采期间涌水可能增大，要配备强力的排水设备（水泵、管路、水仓），加强排水。

3、受掘进过程中揭露地质构造（断层、节理、裂隙、煤层分叉等）影响，接近这些地质构造时，工作面回采前方可能存在隐伏性断层、节理、裂隙、牵引褶曲、煤层产状急剧变化、工作面淋水增大等异常现象，回采期间煤层顶板及煤壁压力大，裂隙发育处顶板易破碎、塌顶，煤质软硬发育不均，容易片帮。

4、15101煤层局部发育有1层夹矸，夹矸厚约0.8-1.5m。

建议回采期间要及时超前拉架，加强顶板支护。

第七节储量及服务年限

一、储量

（一）工作面工业储量

工作面倾斜长度415.9m，走向长度145.1m，平均采高5.22m。

W工=LShγ=415.9×145.1×5.22×1.45=456767.12（吨）

式中W工----工作面工业储量，t；

L----工作面倾斜长度，m；

S----工作面走向长度，m；

h----工作面平均采高，m；

γ----煤的容重，1.45t/m3；

经计算可得工业储量为：

456767.12吨。

（二）工作面可采储量

本工作面煤层为厚煤层，回采率取值93%，

W=W工c=456767.12×93%=424793.42（吨）

式中W----工作面可采储量，t；

W工----工作面工业储量，t；

c----工作面回采率，%；

经计算可得可采储量为：

424793.42吨

二、工作面服务年限

1、每循环进度：

0.8米

2、循环产量：

817.11吨

循环产量=工作面长度×采高×循环进度×煤的容重×回采率

=145.1×5.22×0.8×1.45×93%=817.11（吨）

3、日产量：

3268.44吨

日产量=循环产量×日循环个数

=817.11×4=3268.44（吨）

4、月产量：

91516.32吨

月产量=日产量×28

=3268.44×28=91516.32（吨）

5、服务期限：

4.6个月

服务期限=可采储量÷月产量

=424793.42÷91516.32≈4.6（月）

第二章采煤方法

本工作面采用倾斜长壁一次采全高后退式自然垮落综合机械化采煤法。

第一节巷道布置

一、采（盘）区巷道布置概况

本工作面位于15#煤层一采区，工作面采用两巷布置，采用一进一回通风方式，其中15101运输顺槽为进风、运煤巷，15101回风顺槽为回风巷、辅运巷。

二、回采巷道及切眼

工作面巷道采用矩形断面，支护采用树脂加长锚固锚杆组合支护系统，并进行锚索补强，巷道全断面挂网。

各断面技术参数及支护形式详见《15101首采工作面平断面图及工程量表》及其相关变更图纸。

15101运输顺槽：

巷道断面为矩形，掘进宽度为4900mm，高为4100mm，掘进断面积为20.09m2，净宽为4700mm，净高为4000mm，净断面积为18.8m2，采用树脂加长锚固锚网索联合支护。

15101回风顺槽：

巷道断面为矩形，掘进宽度为4900mm，高为4100mm，掘进断面积为20.09m2，净宽为4700mm，净高为