1304掘进 设计.docx

1304掘进 设计.docx

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1304掘进设计

第一节工作面简介

一、工作面位置：

1304工作面位于矿井一采区北翼，其南部为一采区胶带下山、一采区回风下山以及一采区轨道下山三条已掘大巷，北至-645m煤层等高线，东部为尚未采掘区域，西部则邻近1302准备工作面以及八里庄之三断层。

工作面整体布置近南北走向，工作面可采走向长度2220m，切眼长度260m，工作面可采面积为577200m2。

一、巷道布置

1304工作面地层走向北西，倾向南东，倾角6～13°平均8°，其整体呈一北高南低的单斜形态。

二、水文地质

根据该面附近与该面水文地质条件类似的1302及1301工作面掘进期间的涌水情况，结合该面实际综合分析，预计1304工作面掘进期间正常出水量400m3/h，最大出水量600m3/h。

涌水量预计依据类比法确定。

三、掘进期间设备布置安排:

1、1304胶带联络巷及1304胶带巷：

1.1、1304胶顺联络巷门子口开门位置在5#联络巷以东356m位置北帮，施工RQ巷道，前期耙装机掘进10m后安装电动滚筒皮带配合耙装机转载，电动滚筒皮带与一采回风运输实行搭接转载运输；

1.2、施工至Q点位置时巷道转向正东方向施工，推进10m后安装第2条电动滚筒皮带配合耙装机继续掘进施工；

1.3、施工至M点位置时，巷道转向西北方向，掘进10m后安装第3条电动滚筒皮带配合耙装机施工，施工至P点位置时，在与一采胶带立交位置施工煤仓，煤仓施工完毕前仍然使用外部2条电动滚筒皮带运输；

1.4、煤仓施工好后，沿P点向前使用耙装机进行掘进，满足安装DSJ-80皮带安装空间后，撤除沿途3条电动滚筒皮带、耙装机，开始安装综掘机、DSJ-80皮带，皮带靠东帮布置，安装调试完成后，继续掘进施工PF巷道，全长75m；综掘机到达F点位置后转向西北方向施工，满足DSJ-80机头空间后，安装第2条DSJ-80皮带（全长114m），继续向前施工至D点位置，进入1304胶带巷预定位置，综掘机转向正北施工1304胶带巷，满足DSJ-100皮带机安装空间后，安装第1部DSJ-100皮带；

1.5、在MP巷道东帮安装一条DSJ-100皮带，利用P点煤仓使用耙装机开始施工ML巷道，施工至L点位置转向正西施工LK巷道，使用电动滚筒皮带配合耙装机继续向前施工，到达K点转向西北施工KH巷道与一采轨道下山贯通；期间需要2部电动滚筒运输，贯通后撤除2条电动滚筒，保留DSJ-100皮带为后期巷道施工创造条件；

1.6、在D点南侧安装耙装机向南施工，配合电动滚筒皮带施工DE巷道，并在E点位置施工煤仓；E点煤仓施工好后，进行运输系统改造；

1.7、撤除ED巷道内的电动皮带、耙装机，将D点安装在DSJ-100皮带头移至E点，使用E点煤仓负责1304胶带巷施工，撤除FD、PF巷道内的DSJ-80皮带，DSJ-100皮带靠西帮布置，双机运行，初步设定长度1200m（皮带下山运行）；

1.8、1304胶带巷施工至胶带1155m点W点位置（中间巷）时，综掘机继续向切眼方向C点施工，期间中间巷安装第1台综掘机配合DSJ-80皮带进行施工，中间巷全长272m；

1.9、胶顺1#皮带长度达到1200m时开始安装第2条DSJ-100皮带配合综掘机继续施工；综掘机到达C点位置后转向正南为切眼施工做准备；

2、1304轨道联络巷及1304轨道巷：

1304轨道及联络巷施工前，相邻1302工作面已经回采完成，按照设计将1302面轨道1#水仓至一采轨道段作为1304面外部联络巷，前期施工1304轨道联络巷（图纸YA段），联络巷长度9m，使用耙装机配合小运输施工，直至形成1304轨道顺槽门子口；

对于1304轨道顺槽的掘进施工有2套方案，方案如下：

第一、施工前需要在外部联络巷安装2部2DSJ-80皮带利用一采胶带与1302联络巷立交处煤仓来负责1304轨道巷施工期间的掘进运输，1304轨道联络巷安装1部40T刮板机，轨道顺槽内安装1部DSJ-80皮带配合综掘机施工1304轨道巷；S点中间巷综掘机转向北施工1304轨道里段巷道至切眼；

序号

设备名称

设备型号

设备数量

1

皮带机

DSJ-80

4

2

刮板机

40T

1

3

综掘机

2

第二、上述中间巷施工中综掘机到达S点位置后，转向南施工配合1部DSJ-80皮带,落煤经中间巷通过胶带巷皮带运输，直到1304轨道巷外段施工完毕，S点以北（1304轨道巷里段）安装1部DSJ-80皮带配合综掘机施工，直至轨道顺槽施工完成；

序号

设备名称

设备型号

设备数量

1

皮带机

DSJ-80

3

2

综掘机

2

由于1304工作面整体为下山回采，如果采用第二方案，存在较大安全隐患（水），因此采用第一方案设计。

3、1304工作面两巷掘进期间所需设备：

序号

设备名称

型号

数量

使用地点

备注

1

皮带机

DSJ-80

2

1304轨顺外联络巷

在用

2

刮板机

40T

1

1304轨顺联络巷

在用

3

皮带机

DSJ-80

1

1304轨顺外段

在用

4

综掘机

1

1304轨顺外段

在用

5

皮带机

DSJ-80

1

1304轨顺里段

在用

6

综掘机

1

1304轨顺里段

在用

7

皮带机

DSJ-80

1

1304轨顺中间巷

在用

8

综掘机

1

1304胶顺

在用

9

皮带机

DSJ-100

2

1304胶顺

在用

4、掘进期间管路及排水设计:

（一）、1304胶带顺槽管路敷设：

（具体巷道名称为定，现按照1304设计图纸中标记进行设计）

1、掘进期间制冷、供风、供水、注氮管路走向：

1.1、现场一采回风制冷管路延巷道北帮敷设，1304胶带顺槽制冷管路敷设走向顺序如下：

（2路）

一采回风下山北帮→巷道RQ西帮→巷道QM北帮→顶板过来到达巷道MF东帮→巷道FD北帮→过路至1304胶带巷延西帮敷设至切眼外300m位置；（附图1.1）

1.2、一采回风巷道供风、供水管路敷设在巷道南帮，1304胶带顺槽供风、供水管路敷设走向顺序如下：

（2路）

一采回风下山南帮→顶板过路至一采回风巷道北帮→巷道RQ西帮→巷道QM北帮→顶板过来到达巷道MF东帮→巷道FD北帮→进入1304胶带巷延东帮敷设至切眼；

1.3、注氮管路主要用于工作面生产期间使用，前期可是负责1304胶带顺槽及沿途联络巷的临时排水，1304胶带顺槽注氮管路敷设走向顺序如下：

（1路）

从RQ巷道门子口开始向里敷设，巷道RQ西帮→巷道QM北帮→顶板过来到达巷道MF东帮→巷道MF东帮→巷道FD北帮→进入1304胶带巷延东帮敷设至切眼；

2、掘进后期制冷、供风、供水、注浆管路走向：

（回采期间管路走向）

掘进后期将施工HK段、KL段、ML段巷道，最终与MF段巷道贯通，贯通后将制冷、供风、供水、注浆管路进行合茬，形成后制冷、供风、供水管路将全部由一采轨道下山永久管路供给，注浆管路敷设在一采轨道门子口后停止；具体管路走向如下：

2.1、1304胶带顺槽制冷管路敷设走向顺序如下：

（2路）

一采轨道顶板过路进入HK巷道西帮→巷道KL南帮→顶板过路至巷道LM东帮→巷道LM东帮→对接巷道MF东帮管路→巷道FD北帮→过路至1304胶带巷延西帮敷设至切眼外300m位置；

2.2、1304胶带顺槽供风、供水管路敷设走向顺序如下：

（2路）

一采轨道顶板过路进入HK巷道西帮→巷道KL南帮→顶板过路至巷道LM东帮→巷道LM东帮→对接巷道MF东帮管路→巷道FD北帮→进入1304胶带巷延东帮敷设至切眼；

2.3、1304胶带顺槽注氮管路敷设走向顺序如下：

（1路）

一采轨道门子口→巷道HK西帮→巷道KL南帮→顶板过路至巷道LM东帮→巷道LM东帮→对接巷道MF东帮管路→巷道FD北帮→进入1304胶带巷延东帮敷设至切眼；

3、1304工作面巷道WS掘进期间使用的风水管路由胶带巷顶板过路后链接敷设，并保留；排水系统中轨顺标高-670m，胶顺标高-690，对比落差20m，所以仍采用水沟进行排水，与胶带排水系统连接进行排水；

（二）、1304轨道顺槽管路敷设

（具体巷道名称为定，现按照1304设计图纸中标记进行设计）

1、掘进期间制冷、供风、供水、注浆管路走向：

1.1、1304轨道顺槽制冷管路敷设走向顺序如下：

（2路）

一采轨道→1302轨道联络巷西帮→1302轨道西帮→顶板过来到达巷道YA北帮→进入1304轨道巷延西帮敷设至切眼外300m位置；

1.2、1304轨道顺槽供风、供水管路敷设走向顺序如下：

（2路）

一采轨道→1302轨道联络巷西帮→1302轨道西帮→顶板过来到达巷道YA北帮→进入1304轨道巷延西帮敷设至切眼；

1.3、注浆管路主要用于工作面生产期间使用，前期可是负责1304轨道顺槽及沿途巷道的临时排水，1304轨道顺槽注浆管路敷设走向顺序如下：

（1路）

1302轨道联络巷门子口→1302轨道联络巷西帮→1302轨道西帮→过路到达巷道YA北帮→进入1304轨道巷延西帮敷设至切眼；

（三）、排水系统：

根据《1304工作面设计》图中标注，对应提取1304面轨道巷巷道标高进行对比如下：

（单位：

m）

序号

标高点位

对应标高

对比

1

R

-891.9

0

201.9

2

Q

-891.9

3.4

3

M

-888.5

0

4

F

-888.5

16.5

5

D

-872

182

6

C

-690

由上图标高的对比可看出工作面下山角度较大，根据“1304胶带顺槽预想剖面图”可以看出巷道整体为下山，采用巷道水沟进行直排，经一采回风巷直接排至一采回风联络巷水仓，水沟规格（净尺寸），长*宽300*300mm，壁厚100mm，具体走向如下：

1304工作面切眼→巷道DC东帮→巷道FD南帮→巷道MF西帮→巷道QM北帮→巷道RQ西帮→底板过路至一采回风南帮水沟→一采回风联络巷水仓；

2、排水系统：

根据《1304工作面设计》图中标注，对应提取1304面胶带巷巷道标高进行对比如下：

（单位：

m）

序号

标高点位

对应标高

对比

1

1#水仓

-851.5

6.7

2

Y

-844.8

174.8

3

B

-670

由上图标高的对比可看出工作面下山角度较大，根据“1304轨道顺槽预想剖面图”可以看出巷道整体下山，采用巷道水沟进行直排至1302原1#水仓内，由水仓经DN300排水管路直排至一采回风巷排水沟；水沟规格（净尺寸），长*宽300*300mm，壁厚100mm，具体走向如下：

1304工作面切眼→1304轨道东帮→巷道AY南帮→1302轨顺东帮→1302面轨道1#水仓→经DN300管路通过1302联络巷与一采回立交风进入一采回风巷→一采回风排水沟；

3、生产技术科地测组2016年2月25日业务联系书中提供的两巷掘进期间涌水量情况，上顺槽正常涌水量100m³/h，最大涌水量150m³/h，下顺槽正常涌水量150m³/h，最大涌水量225m³/h，对表可查：

3.1、掘进期间从1304胶带巷D点位置开始向切眼方向铺设1路Φ219排水管路，为工作面回采期间排水做准备；

3.2、掘近期间轨道顺槽内自门子口开始在远帮敷设1路Φ159排水管路，为后期生产排水做准备；

管径（DN）

流量m3/h

0.8m/s

1.0m/s

1.2m/s

1.4m/s

1.6m/s

1.8m/s

2.0m/s

2.2m/s

2.4m/s

2.6m/s

2.8m/s

3.0m/s

100

22.6

28.3

33.9

39.6

45.2

50.9

56.5

62.2

67.9

73.5

79.2

84.8

125

35.3

44.2

53.0

61.9

70.7

79.5

88.4

97.2

106.0

114.9

123.7

132.5

150

50.9

63.6

76.3

89.1

101.8

114.5

127.2

140.0

152.7

165.4

178.1

190.9

200

90.5

113.1

135.7

158.3

181.0

203.6

226.2

248.8

271.4

294.1

316.7

339.3

250

141.4

176.7

212.1

247.4

282.7

318.1

353.4

388.8

424.1

459.5

494.8

530.1

5、运输系统：

5.1、1304面胶带巷从一采回风巷开始施工时，开始延伸单轨吊运输系统，随巷道掘进头推进逐步跟进，负责整个1304工作面胶带顺槽施工；

5.2、1304面轨道巷外段（原1302轨道巷）使用专用齿轨，1304轨道继续使用专用齿轨进行敷设，负责日常的运输；

5.3、标准：

运输系统安装必须满足1304工作面设备安装要求。

6、照明系统安装:

掘进期间随巷道延伸，照明系统逐步进行布置安装，具体安装分配如下：

6.1、1304轨道巷：

1304轨道外联络巷安装1台ZBZ-4.0型照明装置，安装在轨道煤仓口配电点，负责整个1304外联络巷及1304轨道联络巷照明、信号（此段距离长度350m，按照30米布置1盏照明灯需要布置350/30=12盏）；在1304轨道顺槽800皮带头位置安装1台ZBZ-10.0型照明综保，附带掘进期间的信号、照明，最终负责1304轨道巷永久照明；在S点位置布置1台ZBZ-4.0型照明装置，负责皮带的信号、照明，照明系统最终与外段轨顺合茬，形成1304轨顺照明系统；（轨顺全长1856m，按照30米布置1盏照明灯需要布置1856/30=62盏）

6.2、1304胶带巷：

在1304胶带联络巷MP巷道皮带头位置，安装1台ZBZ-10.0型照明综保，附带1304面整个胶带联络巷的照明；在E点皮带皮带头位置安装1台ZBZ-10.0型照明综保负责掘进期间1#胶带的信号、照明，最终负责1304胶顺整体照明；W点位置安装1台ZBZ-4.0型照明综保负责掘进期间2#胶带的信号、照明，中间巷皮带的信号；（胶顺全长2067m，按照30米布置1盏照明灯需要布置2067/30=70盏）

6.3、标准：

照明设施安装全部按照永久照明系统标准安装，使用专用分支电缆、使用钢绞线巷中成线吊挂，确保一次达标。

6.4、永久照明装置投入数量：

序号

地点

所需设备

单位

数量

1

1304联络巷

ZBZ-4.0

台

1

2

1304联络巷

LED灯圆形30W

盏

12

3

1304轨道巷

ZBZ-10.0

台

1

4

1304轨道巷

LED灯圆形30W

盏

62

5

1304胶带巷

ZBZ-10.0

台

1

6

1304胶带巷

LED灯圆形30W

盏

70

7

分支电缆

4m㎡

米

4273

7、制冷系统设计：

1、设计背景

工作面由胶带顺槽、轨道顺槽、轨道顺槽辅助联络巷、胶带联络巷、切眼组成，胶带顺槽全长2067m，断面为5.2m×4m；轨道顺槽全长1856m，断面为4.5m×4m；轨道顺槽辅助联络巷全长200m；切眼断面为5.2m×4m，全长260m。

为1304工作面回采时的工作面降温考虑，保证工作面回采时的环境温度，需在两顺槽中敷设制冷管路。

二、系统概述

1、轨道顺槽

（1）管路选型

进液管使用Φ159×5型保温钢管，回液管使用Φ159×5型普通钢管，冷冻水来源于井下制冷机房。

（2）空冷器安装

共布置3组空冷器，距迎头200m处安装1台空冷器，每推进300布置1台空冷器。

2、胶带顺槽

（1）管路选型

进液管使用Φ159×5型保温钢管，回液管使用Φ159×5普通钢管，冷冻水来源于井下制冷机房。

（2）空冷器安装

共布置5组空冷器，距迎头200m处安装1台空冷器，每推进300m布置1台空冷器。

确保3台空冷器同时运转。

三、选型验算

已知每台空冷器使用水流量为28.5m³/h，掘进期间两顺槽各运行3台空冷器，轨道顺槽安装3台空冷器，按照最大数量统计，则1304轨道顺槽最大流量为28.5m³/h×3=85.5m³/h，胶带顺槽内最大流量为28.5m³/h×3=85.5m³/h。

根据管径、流量、流速对照表，则1304工作面胶带顺槽安装Φ159制冷管路（流量为144m³/h），轨道顺槽安装Φ159制冷管路（流量为144m³/h）。

四、附件

1、《设计耗材明细表》

2、《制冷管路安装图纸》

制冷设备耗材明细表

序号

名称

规格型号

单位

数量

单价（元）

总价（万元）

备注

1

制冷管

Φ159×5

米

8000

159

127.2

2

管卡

Φ159

件

1800

100

18

3

闸阀

DN150

件

45

1760

7.92

4

空冷器

KW4000

台

7

合计

153.12