#10101综采工作面设计#.docx
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#10101综采工作面设计#
贵州发耳煤业有限公司发耳一矿
10101综采工作面设计说明书
贵州发耳煤业有限公司
二○○六年八月
审签栏
编制：
月日
技术科：
月日
通防科：
月日
机电科：
月日
安监科：
月日
综采办：
月日
调度室：
月日
副总项目师：
月日
总项目师：
月日
总经理：
月日
设计人员名单
专业
姓名
技术职称
职务
采矿
陈长磊
高级项目师
总经理
张贵山
高级项目师
总项目师
孟昭君
项目师
副总经理
陈金栋
项目师
副总项目师
陈保安
项目师
副总项目师
何登华
高级项目师
科长
李业昕
项目师
副科长
许永顺
工人
工人
通防
颜士华
项目师
副总项目师
聂韧
项目师
科长
丁世元
技师
副科长
王胜余
技术员
副科长
机电
任永亮
项目师
副科长
邓元朝
项目师
副科长
杨景亮
技术员
技术员
监控及通讯
满忠水
项目师
副科长
谈涛
技术员
技术员
地质
赵曰林
项目师
科长
顾文龙
项目师
主任项目师
1、工作面概况……………………………………………………………………6
2、巷道布置………………………………………………………………………6
3、采煤方法和主要技术参数……………………………………………………7
4、生产工艺………………………………………………………………………8
5、工作面主要设备选型及总体配套……………………………………………9
6、生产系统………………………………………………………………………14
7、专项设计………………………………………………………………………15
8、矿压观测………………………………………………………………………16
9、煤质管理………………………………………………………………………17
10、安全技术要求………………………………………………………………17
附表………………………………………………………………………………18
附件：
1、《10101综采工作面回采地质说明书》
2、《10101综采工作面通防设计专项说明书》
3、《10101综采工作面供电设计专项说明书》
4、《10101综采工作面防排水设计专项说明书》
附图目录
序号
附图名称
附图编号
1
10101综采工作面地质平剖面图
ZC10101-01
2
10101综采工作面巷道布置平、剖、断面图
ZC10101-02
3
10101综采工作面设备布置图
ZC10101-03
4
10101综采工作面设备列车排序图
ZC10101-04
5
10101综采工作面运输系统图
ZC10101-05
6
10101综采工作面绞车布置图
ZC10101-06
7
10101综采工作安装及撤除路线图
ZC10101-07
8
10101综采工作面通讯系统图
ZC10101-08
9
10101综采工作面通风及防尘系统图
ZC10101-09
10
10101综采工作面避灾路线图
ZC10101-10
11
10101综采工作面安全监测系统图
ZC10101-11
12
10101综采工作面供电系统图
ZC10101-12
13
10101综采工作面运顺安装供电系统图
ZC10101-13
14
10101综采工作面回顺安装供电系统图
ZC10101-14
15
10101综采工作面运顺生产供电系统图
ZC10101-15
16
10101综采工作面回顺生产供电系统图
ZC10101-16
17
10101综采工作面防排水系统图
ZC10101-17
10101综采工作面设计说明书
1、工作面地质概况
详见《10101综采工作面回采地质说明书》，并附《10101综采工作面地质平剖面图》图号ZC10101-01。
2、巷道布置
详见《10101综采工作巷道布置平、剖、断面图》图号ZC10101-02。
2.1工作面巷道布置
10101综采工作面井下位于一采区西侧，工作面东南侧为运输顺槽，机轨合一巷布置，西北侧为回风顺槽，回风顺槽与+980大巷相邻，运输顺槽与未掘1103运输顺槽相邻,对回采没有太大的影响，北东侧为切眼，呈伪斜布置，机头滞后机尾10m。
工作面距地表垂深最浅198m，两顺槽及切眼均沿1#煤层顶板掘进。
预计采止线位置，进风侧采至皮带下山与10101运输顺槽相交处前10m，回风侧按回采期间机头与机尾垂直确定。
2.2巷道的几何参数及支护形式
2.2.1运输顺槽
斜梯形断面，净宽380Omm,下帮高2200mm,净断面积9.56～10.29m2,采用φ20×2000mm左旋无纵筋锚杆CK2570型树脂锚固剂配合φ6.5mm钢筋网支护，锚杆间排距为1000×1000mm。
2.2.2回风顺槽
原10101切眼向东开口15m为斜梯形断面，净宽5000mm,下帮高2200mm，断面积13.0～13.13m2,后为净宽360Omm的斜梯形断面，下帮高2200mm,净断面积8.82～9.47m2,采用φ20×2000mm左旋无纵筋锚杆CK2570型树脂锚固剂配合φ6.5mm钢筋网支护。
2.2.3切眼
矩形断面，净宽7000mm，净高2200mm，净断面积15.4m2，φ20×2000mm左旋无纵筋锚杆、φ6.5mm的钢筋网、锚索、单体支柱联合支护。
3、采煤方法及主要技术参数
3.1采煤方法
采用走向长壁综合机械化采煤。
3.2主要技术参数
3.2.1作业制度
采用“三八”作业制度，即“两采一准”每天三班作业，其中两个班生产，一个班检修，每班工作8小时。
3.2.2几何尺寸
工作面走向推进长度296～318m,平均307m,倾斜长182m,煤厚1.7～1.9m,平均1.85m。
煤层倾角11°～16°，平均14°。
3.2.3储量
3.2.3.1工业储量
Q工=倾斜长×走向进长度×煤厚×容重
=182×307×1.85×1.48
=15.3（万t）
3.2.3.2回采煤量
Q回采=倾斜长×走向长×采高×容重×回采率
=182×307×1.9×1.48×0.95
=14.9（万t）
3.2.4生产能力及可采期
3.2.4.1循环进度：
0.63m。
3.2.4.2循环产量
Q循=面长×采高×容重×回采率×循环进度
=182×1.9×1.48×0.95×0.63
=306（t）
3.2.4.3日产量
Q日=循环产量×日循环数
=306×6
=1836（t）
3.2.4.4月产量
Q月=日产量×月日历天数×循环率
=1836×30×0.85
=46818（t）
3.2.4.5回采期
T可=Q回采/Q平均月
=149000/46818
=3.18（月）
4、生产工艺
4.1采煤工艺
4.1.1工序
割煤→移架→推溜
4.1.2工艺说明
双向割煤，往返一次割两刀，端部自开缺口斜切进刀，螺旋滚筒自动装煤矸，斜切进刀长度不少于25m，截深0.63m。
工作面推进过程中要通过10101老切眼，老切眼周围的岩层已有不同程度的变形和破坏，工作面通过时压力增大，顶板难以维护。
10101切眼安装时，替换出的单体、交接顶梁运入老切眼，按照一梁一柱走向布置支设在老切眼内，交接顶梁要交接好，间排距1000×1000㎜，一排支设三架顶梁。
老切眼上端头超前下端头10m,工作面通过老切眼时不要与老切眼平行，在未通过前先将工作面的伪斜调得比老切眼伪斜大，使工作面输送机机头先通过老切眼，然后分段逐步通过。
使工作面与老切眼之间形成一个三角带，相应地减轻顶板压力，有利于顶板维护。
液压支架接触老切眼交接顶梁前，逐架摘去梁柱。
工作面与老切眼相交处的控顶面积大，顶板压力集中，要加强此处顶板的支护，根据现场实际情况，可选择破碎顶板条件下顶板管理的有关措施。
4.2顶板管理
本面属Ⅱ类Ⅱa级顶板，根据1301高档普采工作面和1101综采工作面矿压观测资料，预计直接顶初次垮落步距为6～12m,老顶初次垮落步距32～45m,周期来压步距16～17m。
回风顺槽支承压力超前影响范围预计40～60m。
４.2.1工作面顶板管理
工作面安装106架液压支架，其中ZY3400/12/28型液压支架99架,ZYG3400/13/32型排头支架7架（头三尾四）,割煤后立即支护顶板。
4.2.2两巷超前支护
运输顺槽及回风顺槽距工作面煤壁20m范围内，使用DW25-25/100型和DW28-25/100型单体支柱，配HJB1200/300型铰接顶梁“一梁一柱”超前支护，支柱间距1200mm，排距2000mm，其中前10m双排，后10m单排。
5、工作面主要设备选型及总体配套
5.1液压支架
工作面中间支架选用ZY3400/13/30型液压支架116架，上下端头支架选用ZYG3400/13/32型液压支架6架。
5.1.1主要技术特征
5.1.1.1ZY3400/13/30型液压支架
型式：
两柱掩护式
支撑高度：
1300-3000mm
中心距：
1500mm
宽度：
1420-1590mm
初撑力：
2673-2383KN（P=31.5Mpa）
工作阻力：
3470-3095KN（P=40.9Mpa）
支护强度：
0.517-0.58Mpa
底板比压：
0.34-1.50Mpa
适应采高：
1.5-2.8m
适应煤层倾角：
＜15°
泵站压力：
31.5Mpa
重量：
约11吨
操纵方式：
本（邻）架
5.1.1.2ZYG3400/13/32型液压支架
型式：
两柱掩护式
支撑高度：
1300-3200mm
中心距：
1500mm
宽度：
1420-1590mm
初撑力：
2673-2383KN（P=31.5Mpa）
工作阻力：
3470-3095KN（P=40.9Mpa）
支护强度：
0.517-0.58Mpa
底板比压：
0.34-1.50Mpa
适应采高：
1.5-2.8m
适应煤层倾角：
＜15°
泵站压力：
31.5Mpa
重量：
约11.5吨
操纵方式：
本（邻）架
5.1.2支架支护强度验算
Pt=N×9.8×H×γ
=8×9.8×1.9×2.5
=373（KN/m2）
=0.4Mpa＜0.517Mpa
式中：
Pt—要求的支架支护强度（KN/m2）；
N—采高的倍数，取8；
H—工作面采高，取1.9m；
γ—顶板岩石容重，取2.5t/m3。
故所选支架能够满足工作面顶板管理的要求。
5.2MG300/701-WD采煤机
生产能力：
600-1000t/h
采高范围：
1400-3200mm
适应倾角：
≤25°
设计截深：
630㎜
牵引速度：
约0-6.5-11m/min
牵引力：
约550-300KN
电机功率：
2×300+2×45+11KW
电压：
1140V
直径：
1600㎜
过煤高度：
≥480mm
卧底量≥300㎜
机面高度：
≤1200m
5.2SGZ830/630中双链刮板输送机
输送量：
1200t/h
设计长度：
200m
刮板链速：
1.3m/s
园环链规格：
φ34×126mm
园环链破断负荷：
1450KN
中部槽规格：
1500×830×315㎜
刮板间距：
1.008m
装机功率：
2×315KW
电压等级：
1140/660V
5.3SZZ830/200中双链转载机
最大输送量：
1500t/h
设计长度：
60m
刮板间距：
864㎜
刮板链速：
约1.15m/s
刮板链型式：
中双链
园环链规格：
2×φ30×108mm
园环链破断负荷：
1130KN
装机功率：
200KW
电压等级：
1140/660V
5.4PLM1500轮式破碎机
破碎能力（原煤含矸量≤5％）1500t/h
最大入口断面1000×900㎜
出口粒度300㎜以下
破碎机电机功率：
160KW
电压等级：
660/1140V
喷雾水压＜6MPa
5.5DSJ-80/50/2×75可伸缩胶带输送机
带宽：
800mm
带速：
2m/s
输送量：
500t/h
最大运距：
1000m
电机功率：
2×75KW
电压等级：
660/1140V
输送带规格：
PVC680S阻燃
适应倾角：
±11°
5.6GRB315/31.5乳化液泵
公称压力：
31.5MPa
公称流量：
315L/min
电机功率：
200KW
电压等级：
1140/660V
工作液：
3～5%乳化液
配套液箱：
RX315/30
安装台数：
两泵两箱
5.7KPB315/16A1喷雾泵
公称压力：
16MPa
公称流量：
315L/min
电机功率：
110KW
电压等级：
1140/660V
安装台数：
两泵一箱
5.8防爆移动变电站
KBSGZY-1000/102台
KBSGZY-1250/101台
一次测电压：
10KV
二次测电压：
1200V
额定容量：
1000/315KVA
配高压真空开关：
额定电压10KV
配低压真空馈电装置：
额定电压1140V
防护等级：
IP54
绝缘等级：
F级
设备布置见《10101综采工作面设备布置图》图号ZC10101-03和《10101综采工作面设备列车排序图》图号ZC10101-04。
6、生产系统
见《10101综采工作面运输系统图》图号ZC10101-05、《10101综采工作面绞车布置图》图号ZC10101-06和《10101综采工作面设备安装撤除路线图》图号ZC10101-07。
6.1运煤系统
10101工作面→10101运输顺槽→皮带下山→主石门→主平硐→地面。
6.2辅助运输系统
6.2.1回风顺槽侧
地面←→主平硐←→主石门←→上部车场←→回风下山←→中部车场←→回风下山←→下部车场←→10101回风联络巷←→10101回风顺槽。
6.2.2运输顺槽侧
地面←→主平硐←→主石门←→上部车场←→回风下山←→中部车场←→回风下山←→下部车场←→10101运输顺槽。
6.3设备安装、撤除路线
6.3.1设备安装路线
地面→主平硐→主石门→上部车场→回风下山→中部车场→回风下山→下部车场→10101运输顺槽→10101工作面
6.3.2设备撤除路线
10101工作面→10101运输顺槽→下部车场→回风下山→中部车场→回风下山→上部车场→主石门→主平硐→地面
6.4通讯及照明系统
6.4.1通讯系统
工作面皮带机头和转载机头各安装一部生产电话，工作面内每10架支架安装一台扩音电话。
详见《10101综采工作面通讯系统图》图号ZC10101-08。
6.4.2照明系统
工作面每间隔5架支架和各转载点及各运输绞车处均安装隔爆照明灯。
7、专项设计
7.1通风、防灭火和综合防尘
10101综采工作面采用下行通风，详见《10101综采工作面通防设计专项说明书》,并附《10101综采工作面通风系统及防尘系统图》图号ZC10101-09、《10101综采工作面避灾路线图》图号ZC10101-10及《10101综采工作面安全监测系统图》图号ZC10101-11。
7.2供电设计
详见《供电设计专项说明书》,并附《10101综采工作面供电系统图》图号ZC10101-12、《10101综采工作面运顺安装供电系统图》图号ZC10101-13、《10101综采工作面回顺安装供电系统图》图号ZC10101-14、《10101综采工作面运顺生产供电系统图》图号ZC10101-15、《10101综采工作面回顺生产供电系统图》图号ZC10101-16。
7.3防排水设计
详见《防排水设计专项说明书》,并附《10101综采工作面防排水系统图》图号ZC10101-17。
8、矿压观测
8.l观测研究的主要内容
8.1.1工作面顶板运动规律、来压特征
8.1.2支架对顶板的适应性及控制效果
8.1.3超前支撑压力影响范围和分布特点
8.1.4工作面支护质量监测
8.2观测内容
8.2.1工作面三量的观测（支架载荷、顶板下沉量、活柱压缩量）
8.2.2顶板活动规律观测
8.2.3巷道变形观测
8.2.4顶板稳定性统计观测
8.2.5工作面支护质量监测
8.3矿压观测
工作面初次放顶及老顶初次来压时用ZYDC-3型支架阻力记录仪监测工作面支架的支护压力变化情况，正常回采期间利用KYB-60型矿用数字压力计监测工作面支架的支护压力变化情况，对单体液压支柱选用BYY-60型直读式压力表,测量工作面端头及顺槽内单体液压支柱的支护压力。
9、煤质管理
9.1割煤期间，停机必须停水。
9.2加强顶板控制，防止块矸进入煤流。
9.3加强煤炭运输过程管理，严禁任何杂物进入煤流。
9.4定期对煤炭灰分、水分等指标进行采样测定。
10、安全技术要求
10.1工作面初采初落和末采撤面必须编制专项措施。
10.2加强上隅角瓦斯管理和回风顺槽煤尘监测工作，保证安全生产。
10.3随时掌握工作面倾角变化，及时调整并严格控制上下端头的进度，防止工作面输送机和支架上串下滑。
10.4加强设备维修管理，杜绝失爆现象。
10.5搞好质量标准化工作，进行文明生产。
附表:
附表1：
10101综采工作面主要技术经济指标表
序号
名称
单位
指标
序号
名称
单位
指标
1
工作面走向
m
307
17
截齿消耗
个/万t
50
2
工作面面长
m
182
18
循环进度
m
0.63
3
回采面积
m2
55874
19
循环产量
t
306
4
工作面倾角
度
14
20
日进度
m
3.78
5
工业储量
万t
15.3
21
日产量
t
1836
6
回采煤量
万t
14.9
22
月产量
t
46818
7
煤层名称
1#煤
23
年产量
万t
46.8
8
煤牌号
溲煤
24
可采期
月
3.18
9
煤层厚度
m
1.7-1.9
25
回采率
%
95
10
煤层倾角
度
14
26
采煤方法
综采
11
煤容重
t/m3
1.48
27
工作制度
三八
12
煤硬度
f
2-3
28
巷道布置
走向
13
直接顶厚度
m
4.23
29
坑木消耗
m3/万t
4.5
14
老顶厚度
m
6.95
30
乳化油消耗
kg/万t
500
15
直接底厚度
m
0.3
31
油脂消耗
kg/万t
600
16
割煤高度
m
1.9
32
直接工效
t/工
29.9
附表2：
10101综采工作面劳动组织表
工种
割煤一班
割煤二班
检修班
工区在册
班长
2
2
2
6
采煤机司机
3
3
8
刮板机司机
1
1
4
转载机司机
1
1
4
胶带机司机
1
1
4
支架工
2
2
8
泵站工
1
1
1
5
电站工
1
1
1
5
浮煤清理工
1
1
3
端头维护工
2
2
8
防尘工
1
1
3
送饭工
1
1
1
3
维修电工
4
6
维修钳工
8
10
运料工
4
5
油脂四铁工
2
材料员
1
办事员
1
质检员
2
技术员
1
区长、副区长
4
合计
17
17
21
93
附表3：
10101综采工作面循环作业图表
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