大洪沟煤矿 591水平东翼B1 2煤层综采放顶煤工作面设计说明书.docx
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大洪沟煤矿591水平东翼B12煤层综采放顶煤工作面设计说明书
大洪沟煤矿+591水平东翼B1+2煤层综采放顶煤工作面设计说明书
大洪沟煤矿+591水平东翼B1+2煤层综采放顶煤工作面设计说明书
神华新疆能源有限责任公司
大洪沟煤矿
二○○七年四月
编制单位：
生产技术办编制人：
魏晋涛
审批表
目录
第一章：
编制依据
第二章：
工作面概况
第三章：
煤层地质特征
一、煤层特征
二、煤层顶、底板情况
三、煤层地质构造
四、水文地质
五、煤质
六、瓦斯、煤尘爆炸性
七、煤层自然发火期
八、工作面煤层生产能力
九、与邻近煤层间距及邻近工作面巷道关系
十、煤层的冲击地压
十一、工作面上部的采空区情况及采动后对矿井或地面影响的预测和采取的措施
第四章：
工作面储量及回采率
第五章：
采煤方法及回采工艺
一、采煤方法的确定
二、开采顺序
三、工作面长度的确定
四、截深的确定
五、工作面设备选择与确定
六、支架布置及支护
七、回采工艺
八、顶板管理
第六章：
矿压观测和初次放顶
一、研究内容
二、测站布置及观测方法
三、观测仪器
四、初次放顶
第七章：
巷道布置及生产系统
一、巷道布置
二、生产系统
第八章：
通风安全
一、通风系统
二、防治瓦斯
三、综合防尘
四、防灭火
五、避灾线路
第九章：
安全监控系统
第十章采区供电
一、采区供电
二、高低压电线的选择
三、工作面电气设备的选择
四、信号与照明
五、高低压电气设备保护
六、保护接地及漏电保护
第十一章：
主要技术经济指标
一、劳动组织
二、指标确定
三、主要技术经济指标表
四、设备明细表
第一章：
编制依据
1、二00六年版《煤矿安全规程》
2、一九九0年版《煤矿综采放顶煤工作面安全技术规定》
3、神华新疆有限责任公司生产技术管理制度
4、大洪沟煤矿水平延深初步[换行]设计说明书
5、大洪沟煤矿采煤方法设计说明书
6、+591水平东翼B1+2煤层采区地质说明书
7、+591水平东翼B1+2煤层综采工作面巷道布置图
第二章：
工作面概况
本工作面设计开采矿井+591-+607水平防洪渠保护煤柱以东至井田东翼边界的B1+2煤层。
其东界至井田东翼边界，西以防洪渠保护煤柱东缘为界，北至B2煤层顶板，南至B1底板。
工作面上界为矿井+607水平，下界为+591水平。
煤层平均厚度34.84m，东西走向长320米，可采长度270米。
工作面对应的地表范围内无建筑物、河流、湖泊、水渠、公路通过，只有+591水平以上煤层回采后形成的塌陷坑，进行过回填处理，塌陷坑内无积水。
与B1+2煤层相邻的煤层是B3-6煤层，两煤层相距48.5米，彼此开采相互无影响。
工作面上部+607-+627水平采用网格迈步支架炮采放顶煤采法回采，于98年回采完毕。
+627水平以上均采用仓储式采法回采，+607以上采空区大部分已经与地面垮通，工作面以下为原始煤层。
第三章：
煤层地质特征
一、煤层特征
本矿井井田内含煤地层为中下侏罗系水西沟西山窑组下段，地层总厚500米，共含煤33层（厚度在0.6米以上）。
第四系的黄土覆盖物广布全矿区。
1、本工作面所开采的煤层是本矿井含煤地层中的第一组煤，由B1+2煤层组成。
本组含煤二层，自下而上命名为B1、B2煤层。
B1+2煤层厚度沿走向从西向东，倾向由浅及深略有变薄，煤层结构西部较简单，向东夹石层增多，加厚、结构复杂，全区稳定可采。
根据+591水平分层石门揭露的B1+2煤层情况和巷道掘进情况看，在+591水平B1+2煤层产状：
走向北偏东59º，倾向329º，煤层倾角82º左右，且煤层节理发育，结构复杂。
全区稳定可采。
煤层顶底板多为炭质泥岩和泥岩。
2、B1+2煤层水平厚度在+591水平最大为39.45米，最小厚度为31.83米，平均有益厚度为34.84米。
该煤层内含夹矸11层，夹矸层单层厚度为0.1-0.4m。
该矸石硬度较小对机械化开采无影响（详见煤层柱状图）。
三、煤层地质构造
大洪沟煤位于准南煤田东南部，乌鲁木齐矿区东部，八道湾向斜南翼，为一单斜构造，井田地质条件相对较简单．根据勘探资料和我矿的开采情况，在本工作面内无大的断裂和褶曲构造，无岩浆侵入体、无岩溶陷落柱破坏，属于赋存稳定，构造简单型煤层。
四、水文地质
1、煤层含水情况
按井田内含水层的划分，B1+2煤层属煤系地层含水层的C组，为裂隙水，煤层内含水量很小，不影响开采和煤质。
但我矿在开采+607水平，在位于边界的地段，通过探放，有大量老空水放出。
此工作面上部已经8年没有进行回采作业活动，预计积累了一定量的老空水。
因此在本水平应进行超前探放水工作。
开拓+591水平分层石门未发现有较大的涌水现象。
2、地表河流
该工作面地表无河流，矿区南部丘岭地带降水通过底板截流工程（防洪渠）排出矿区，虽然流经B1+2煤层，但是对该工作面的回采无影响。
3、地面雨雪水
该工作面对应地表的塌陷坑南高北低，南部为山前丘岭地带，在B1+2煤层的底板处地表建有防洪设施，但由于将南部丘岭地带地表黄土大量推入塌陷坑而损毁了部分防洪设施，地面雨雪水大部分地表水流入了防洪渠。
少量地面雨雪水流入地表塌陷坑，但经过这几年的观测未发现地表塌陷坑大量积水的现象。
4、涌水情况
该工作面的涌水水源主要是地表大气降水，大气降水直接渗入井下或经老塘渗入井下，这部分水也是矿井涌水量的主要构成部分。
其次为灌浆防尘水，对矿井涌水无影响（实为井下水循环）。
但在掘进及回采过程中要坚持有疑必探、先探后采掘的原则进。
，必须要保证井下排水设施完好，保证足够的排水能力。
五、煤质
本工作面开采的B1+2煤层以光亮型煤为主，多呈沥青光泽，多呈条带状结构或均一结构。
质硬性脆，比重硬度中等，节理裂隙发育，结构单一，煤质牌号为二号弱粘结煤。
该煤的硬度中等，普氏硬度f=0.9-1.2，属理想的动力及民用煤。
六、瓦斯、煤尘爆炸性
根据历年的矿井瓦斯等级鉴定资料和现水平地质报告，+591水平B1+2煤层的瓦斯相对涌出量小于0.52m3/d，所以确定该煤层为低瓦斯煤层。
根据集团公司试验室（国家二级站）的鉴定结果,我矿B1+2煤层的煤尘爆炸指数为34.10%，表明该煤层具有爆炸危险性。
七、煤层自燃发火情况
该煤层属变质程度较低，挥发份较高的弱粘结煤，燃点较低[换行]，加之煤层裂隙较发育，与空气接触面积较大，极易氧化，自燃倾向性一般以易自燃为主。
自燃发火期一般为3-6个月，最短的发火期为38天。
具体情况见附表。
八、工作面煤层生产能力
根据公式：
P=h*γ=16*1.3=20.8t/m2
式中：
P-----煤层单位生产能力单位：
t/m2
h------回采高度单位：
m
γ-----煤的容重单位：
t/m3
故该工作面煤层的生产能力为20.8t/m2。
九、与邻近煤层间距及邻近工作面巷道关系
B1+2煤层的顶板距B3+6煤层底板48.5m，其顶板距B3+6煤层顶板105m。
该工作面西翼综采工作面及北侧B3+6煤层东、西翼综采工作面均已采完，其它附近只有B1+2煤层采区集中煤仓及一分层石门。
十、煤层的冲击地压
本工作面内的B1+2煤层无明显的冲击地压，在+591水平B1西翼掘进时工作面来压较明显，使巷道发生较大变形的现象。
但本工作面巷道来压不明显，预计对回采不会产生影响，但在回采过程中要预防周期来压对工作面的影响。
十一、工作面上部采空区情况及采动后对矿井或地面的影响预测和采取的措施。
该煤层在+607水平回采时，采用的是网格迈步支架炮采放顶煤采法回采，对+607以上水平已进行了回采，发现有多处火点。
目前不排除局部有火点和高温点的情况。
工作面下部均为实体煤。
由于该工作面所回采的煤层地表附近无任何建筑物和管线及公路，故工作面采动只会造成B1+2煤层的地表塌陷坑进一步扩大面积，不会对矿井和地面造成其它影响。
第四章：
工作面储量及回采率
该工作面开采的阶段高度：
+591-+607为16m，工作面倾向长度：
31m，采区走向长度：
270m。
工作面地质储量：
Q=L×M×H×γ=270×34.84×16×1.3=19.57（万吨）
式中：
Q----工作面地质储量单位：
万吨
L----工作面走向长度单位：
m
M----煤层平均宽度单位：
m
H----回采高度单位：
m
γ----煤的容重单位：
t/m3,取1.3
根据国家规定，结合我矿的实际情况和兄弟矿的经验，确定该综采放顶煤工作面的回采率为85%。
故可采储量Q可=Q×n=19.57×85%=16.63万吨
式中：
Q可----工作面可采储量单位：
万吨
Q-----工作面地质储量单位：
万吨
n-----回采率取85%
第五章：
采煤方法及回采工艺
一、采煤方法的选择
自从我矿2001年10月采用综采放顶煤采煤方法以来，无论在工作面顶板管理防灭火还是资源回收率都比老的采煤方法有了质的飞跃，机械化采煤的优越性得到了充分的体现，所以本工作面继续采用综采放顶煤采法。
二、回采顺序
本工作面按自东向西的顺序后退式进行回采。
三、工作面长度确定
根据现+591水平东翼B1+2煤层B1皮带巷与B2轨道巷水平间距28m，确定工作面长度为31m。
四、截深的确定
根据B1+2煤层的生产能力和我矿现有提升运输能力以及采煤机的性能情况，截深定为0.6m为宜。
五、工作面调和选择及确定
工作面采煤机、液压支架等主要配套设备选型如下：
1、工作面支架选型
（1）支架型式的选择
根据我矿煤层赋存条件及采煤方法，应选用支撑能力大，抗水平推力强，地板比压均匀，能够较好放出支架后部顶煤，适合于综合机械化放顶煤采煤工作面的支撑掩护式低位放顶煤液压支架。
（2）工作面顶板压力估算
Q=S×H×R×K
=6.00×２.4×1.3×10×９.８＝1834.56（ＫＮ）
式中：
Ｓ——最大空顶距时悬移支架的支护面积,取6.00m2.
H--采高取2.4m.
R--岩石容重取1.3t/m3.
K--采高的倍数取10
（3）支架结构高度
在实际使用中，通常所选用的支架的最大结构高度比最大采高大200mm左右,即：
Hmax=Mmax+0.2=2.8+0.2=3.0m
最小结构高度应比最小采高小250-350mm,即:
Hmin=Mmin-0.35=2.4-0.35=2.05m
根据以上计算及我矿[换行]的实际情况选择郑州煤矿机械厂设计新疆铁力机械有限责任公司制造的ZFSB4000/16/28型放顶煤液压支架，其具体技术参数为：
型式：
支撑式
操作方式：
本架操作
支架支护高度1600-2800mm
支架中心距1500mm
初撑力P=29.6MPa2065KN
工作阻力P=34.8MPa4000KN
支护强度0.75MPa
对底板比压0.87MPa
重量13t
支护面积6.00m2
过渡支架:
南北端头各选用两副ZFSB5400型支撑式液压支架
操作方式：
本架操作
支架支护高度1700-3300mm
支架中心距1500mm
初撑力3845KN
工作阻力5400KN
支护强度0.72MPa
对底板比压2.1MPa
重量17.9t
其配套设备选择如下：
2、采煤机：
选用上海煤科分院设计的MG—150NW型短壁采煤机。
其主要技术参数如下：
采高2.4-3.0m
工作面倾角小于25º
机体高度1612mm
摇臂摆角270º
滚筒直径1600mm
截深600mm
卧底量360mm
牵引方式销齿轮式无链牵引
最大牵引力200KN
牵引速度0-6m/min
电机功率150KW
电压660v/1140v
3、前部刮板运输机：
选用SGD-730/110型刮板运输机，主要技术参数如
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