12#层404西部盘区初步设计说明书.docx

1、12#层404西部盘区初步设计说明书第一章 盘区概况及地质特征第一节 盘区概况1、本区所采12#煤层，属404西部盘区，水平位置为1045水平。开采范围及邻近盘区关系：12#层404西部盘区位于我矿井田中西部，具体范围如下：北起4445000线；南至443800线；西起541251线；东至543000线。盘区走向长1200米、倾斜长1718米,面积为1.96km2。储量计算工业储量 =376万吨可采储量 =210.7万吨2、12#煤层埋藏最大垂深为224m。井上下对照关系：本区均为丘陵沟壑地形，大部分被黄土、植被覆盖，西北部有陈家窑矿主付井筒及地面建筑；东部为胡家窑煤矿及郭家窑矿。第二节 地质

2、特征一、地质构造1、本区煤系地层为中生代，侏罗系（中统）大同组。2、煤层赋存情况：本区12#层东西向整体为一单斜构造，西高东低。3、构造特征：本区内构造主要为较多小断层。二、煤层与煤质1、本区12#层煤厚较稳定，煤厚平均为1.75m，最薄为1.12m，最厚为2.05m，变异系数30%，可采指数为1.0。2、12#层与上部11#层层间距平均为16.1m（3.2m24.8m），其中北部层间距较厚，南部相对较薄。3、12#层顶底板岩性如下：直接顶：粉细砂岩互层（局部为粗砂岩），厚度为3.58m，浅灰色，主要成分石英，次为长石，分选较差，含云母碎片，及植物化石；老顶：粗砂岩，厚度为12.25m，灰白色

3、主要成分为石英，次为长石，含暗色矿物，胶结较坚实；直接底：细砂岩，厚度为1.13米，浅灰色，主要成分石英，次为长石。3、煤种工业牌号及煤质分析：本区12#层工业牌号为RN2（2号弱粘结煤），黑色沥青光泽，容重1.3吨/米3，半亮型。煤质工业指标： 灰分（Ag）19.94% ；硫分（SQ）10.40%；挥发分（Vr）31.38% ；发热量（Q）5465千卡/千克；固定碳（FC）68.62% 。三、瓦斯、煤尘：本区属高瓦斯煤层，煤尘自然发火期最短为半年，煤尘爆炸性指数为30%。四、水文地质1、地面水文地质地面地形多为小山包与沟壑相组成，没有积水小盆地，有三条较大的水沟，平时为干河，只是下雨时有短暂

4、的洪水流过，并全部流出本区矿界外，短时间内有降水水量补给地下，潜水对煤层的开采影响很小。2、井下水文地质：本区上方有10#、11#层采空区，有一定积水，对开拓掘进有一定影响。煤层含水量较弱。第二章 盘区准备第一节 盘区范围及储量1、盘区走向长1200米、倾斜长1718米,面积为1.96km2。2、确定盘区边界依据依据井田范围，地质特征，现有的采掘情况及采掘设备确定。盘区边界确定：北起4445000线；南至443800线；西起541251线；东至543000线。3、储量工业储量 =376万吨可采储量 =210.7万吨第二节 盘区设计生产能力及服务年限一、工作制度依照煤矿设计规范，年工作日数按30

5、0天计算，“四、六”制作业，每天三班生产、一班检修。二、盘区生产能力1、生产能力AB =h1h2nA0=1.051120002100 (t/d)式中：A0-回采工作面平均生产能力，A0=2000 t/d； n-同时生产的回采工作面个数,n=1； h1盘区掘进出煤系数，h1=1.05； h2工作面间出煤系数，h2=1。2、盘区生产能力验算 运输设备能力验算为保证盘区生产能力A1390()式中：A1盘区皮带最低运输能力，；K产量不均衡系数，K1.3；T盘区皮带日出煤时间，取T10h；n- 运输设备正常工作系数，n=0.7。本盘区使用SSJ1200/3200型皮带机，其运输生产能力为1000大于盘区

6、生产能力390，故验算合格。 盘区通风能力为满足生产能力，要求ABA2A24000()式中：A2通风系数能满足的生产能力，；V巷道允许最大风速，V6；S回风巷净断面，S10.0m2以上；C-日产吨煤供风量，C0.9。根据计算ABA2，故验算合格。 盘区生产能力年生产天数按300天计算，则年生产能力为：AB2100300/1000063万吨/年，取生产能力60万吨/年。三、设计服务年限根据储量计算，本盘区可采出煤量为210.7万吨，盘区设计生产能力为60万吨/年，则盘区服务年限为：T3.51年4年式中：T盘区服务年限，年； Q采出盘区可采出煤量，Q采出 210.7万吨；AB盘区生产能力，AB60

7、万吨/年；第三节 盘区巷道布置一、巷道布置方案比较1、巷道布置原则要考虑尽量减少工程量的原则进行布置巷道； 巷道尽量少掘岩巷，多掘煤及半煤岩巷道；巷道本着运输方便的原则进行布置；考虑开拓期间生产系统的方便。2、巷道布置方案根据该盘区的地质情况和煤量赋存条件及现有11#层巷道的布置情况，提出两种巷道布置方案：.从12#402盘区煤仓直接开拓皮带暗斜井暗斜井至盘区皮带巷，从404一暗斜井下部车场开拓联络石门至盘区轨道巷，在皮带暗斜井南20米掘回风联巷及回风立眼与10#404-2回风巷沟通。平行于1045大巷布置三条盘区巷，从东向西依次为轨道巷、皮带巷、回风巷，巷间煤柱20米，其中12#404（西）

8、盘区轨道巷与上层10#404盘区回风巷平距40米，东西向布置工作面顺槽，单翼回采。. 从12#402盘区煤仓直接开拓皮带暗斜井暗斜井至盘区皮带巷，从404一暗斜井下部车场开拓联络石门至盘区轨道巷，在皮带暗斜井南20米掘回风联巷及回风立眼与10#404-2回风巷沟通。垂直于1045大巷布置三条盘区巷，从南向北依次为轨道巷、皮带巷、回风巷，巷间煤柱20米，南北向布置工作面顺槽，两翼开采。方案：平行于1045大巷布置三条盘区巷，从东向西依次为轨道巷、皮带巷、回风巷，巷间煤柱20米，其中12#404（西）盘区轨道巷与上层10#404盘区回风巷平距40米，东西向布置工作面顺槽，与上层工作面顺槽对应布置，

9、单翼回采。新增盘区巷共3398m（其中盘区轨道巷1137m、盘区皮带巷1144m、盘区回风巷1117m）。通风系统：前窑进风斜井1045轨道大巷12#404西轨道石门工作面皮带顺槽工作面轨道顺槽12#4042西部盘区回风巷回风立眼10#404总回风巷前窑回风斜井地面。煤流系统：回采工作面皮带顺槽12#404西部盘区皮带巷皮带暗斜井4#煤仓1045皮带大巷2井底煤仓南山主斜井地面洗煤厂。辅助运输：副斜井1045轨道大巷12#404西联络石门12层404-1西部盘区轨道巷轨道顺槽工作面。方案：垂直于1045大巷布置三条盘区巷，从南向北依次为轨道巷、皮带巷、回风巷，巷间煤柱20米，南北向布置工作面顺

10、槽，两翼开采。新增盘区巷共4458m（其中盘区轨道巷1506m、盘区皮带巷1521m、盘区回风巷1431m）。 通风系统：前窑进风斜井1045轨道大巷12#404西轨道石门工作面皮带顺槽工作面轨道顺槽12#4042西部盘区回风巷回风暗斜井10#404总回风巷前窑回风斜井地面。煤流系统：回采工作面皮带顺槽12#404西部盘区皮带巷皮带暗斜井12#404东部盘区煤仓1045皮带大巷2井底煤仓南山主斜井地面洗煤厂。辅助运输：副斜井1045轨道大巷12#404西联络石门12层404-1西部盘区轨道巷轨道顺槽工作面。3、开拓巷道布置方案比较：方案比较1、工程量比较： 比较项目 方案 方案巷道总工程量比较

11、： 3398m 4458m 巷道岩巷工程量比较： 2275m 3164m备注：岩巷以岩石占巷道断面的2/3以上计算。对总工程量及岩巷进行比较，方案比方案优先。2、方案工作面顺槽布置对应于上部煤层工作面顺槽，在巷道掘进或回采期间避开了集中煤柱压力，巷道顶板管理容易，而方案工作面顺槽垂直于上部采空煤柱，无论是巷道掘进还是工作面回采都存在过集中应力煤柱，巷道掘进或工作面回采顶板管理较困难。通过上述比较，决定选用方案，从12#402盘区煤仓直接开拓皮带暗斜井暗斜井至盘区皮带巷，从404一暗斜井下部车场开拓联络石门至盘区轨道巷，在皮带暗斜井南20米掘回风联巷及回风立眼与10#404-2回风巷沟通。平行于

12、1045大巷布置三条盘区巷，从东向西依次为轨道巷、皮带巷、回风巷，巷间煤柱20米，其中12#404（西）盘区轨道巷与上层10#404盘区回风巷平距40米，东西向布置工作面顺槽，单翼回采。 二、盘区巷道位置选择本盘区布置三条盘区巷，由东向西依次为盘区轨道巷、盘区皮带巷、盘区回风巷，巷间煤柱20米。第四节 采煤方法一、现生产盘区采煤方法：现生产盘区为11#层307、404、12#404东部盘区盘区及12#层402、307盘区，工作面长度120180m，推进长度为5621172m。采用近水平长壁后退式全部垮落法综合机械化开采。二、本盘区采煤方法1、采煤方法：根据地质条件和煤层赋存及盘区系统与采掘接替

13、情况，盘区内工作面均采用近水平长壁后退式全部垮落法综合机械化开采。2、回采工作面布置及主要系统工作面布置：为便于集中管理，减少井巷工程量，工作面采用双巷布置，一条为机轨合一的进风、皮带顺槽，另一条为回风、轨道顺槽。主要参数：根据盘区走向及倾斜长度，结合综采设备情况和同类工作面情况，确定12#层404西部盘区工作面长度为112150m，顺槽长度为6561265m。3、首采面确定依据：根据地质条件和煤层赋存情况，本盘区采用跳采式回采，选择盘区中部的12#8407面为首采面。三、回采工艺1、回采工作面实行“四、六”制作业，三班生产一班检修准备，生产班开机率75%。2、工作面采用IMG-200型电牵引

14、采煤机割、装煤，SGB-630/220型刮板输送机运送煤炭，截割方式为端头斜切进刀，双向割煤，工作面见顶见底（当煤层厚度大于采高时见顶留底）开采。3、工作面采用BC5601219型支撑掩护式液压支架进行支护，工作面端头采用同型号液压支架三架（头2架，尾1架）和6根DZ单体支柱配合型梁管理顶板，超前支护采用双排单体支护，巷道采空区侧一排40m，工作面煤壁侧一排20m；另一条巷道：工作面煤壁侧一排30m，另一排20m。四、采高选择根据本盘区钻孔资料分析，12#煤层赋存比较稳定，煤层厚度为1.202.00m，平均1.75m，采高可选择在1.21.9m。五、回采工作面生产能力1、截割一刀所用生产T:T

15、=K1（L-l）（）t1 =1.3（130-35）23 =58（min）式中： L工作面长度 L=130m；（12#404西工作面平均长度为130） l缺口长度 l=35m； V截割速度 V=3.5m/min； t1进刀时间 t1=23min； K1每刀辅助时间系数 K1=1.3。2、日割刀数NN=60K2/（24-t2）T =600.66（24-6）/58 12（刀）式中： t2设备检修时间 t2=6 h； K2事故影响系数 K2=0.66。3、工作面日生产能力QQ=NLSMYC =121300.601.751.3097% 2066（t/d）式中： S有效截深 S=0.60m； L工作面长度

16、L=130m； M采高 M=1.75m； Y煤容重 Y=1.30t/m3； 取97%的工作面回采率。根据计算，综采工作面生产能力大于设计生产能力。六、采空区的管理回采工作面采用全部垮落法管理采空区顶板随采随冒落，当顶板不能自行垮落时，用钻爆法强制放顶，初放距离20m，回采过程中，当悬顶面积大于210 m2、落三角处悬顶面积大于510m2时，必须进行局部放顶。工作面进行初次放顶及循环放顶时由放顶队编制专门措施经有关部门和领导审批后执行。七、综采工作面主要技术经济指标1、工作面参数：工作面长度： L=112150m连续推进长度： l=5621172m工作面回采率： C=97%2、工作方式：年工作日

17、： n=300 天作业方式： “四、六”制， 三班生产，一班检修生产班开机率： K=66%每刀割煤时间： 58min3、截割参数：进刀方式： 尾部斜切进刀自开缺口循环方式： 双向割煤平均采高： 1.75m截割速度： 3.5m/min有效截深：0.6m4、生产能力每刀产量： 172t日割刀数： 12刀日产量： 2066t日推进度： 7.2m八、主要设备选型配置：本盘区只配备一个综采队组、一个回采工作面，设备均为国产设备，技术特征如下： 按1.22.0m采高考虑，可选择BC5601219型支撑掩护式液压支架。支架形式及参数：支撑掩护式，双伸缩适用煤层:1.41.8 m工作阻力：5500 KN泵站压

18、力：31.5MPa重量：11.2t运输尺寸：440014001200 mm工作面倾斜长度最大为150米，共需103架； 采煤机选择：IMG200型采煤机采高范围1.32.5m 工作面运输机选择：SGZ-630/220型刮板输送机,一部； 皮带运输机：DSP-1063/1000； 转载机：SZQ-40； 破碎机：PCM-160； 乳化液泵站：MRB400/31.5； 移动变电站：KBSGEY1100，KBSGEY800各一台； 回柱绞车：JH214，3台； 11.4绞车：4部；第五节 巷道掘进为保证回采工作面的正常接替，本盘区配备一个综掘队，一个普掘队。一、巷道断面尺寸和支护形式1、巷道断面尺寸

19、（表二）2、支护形式：盘区巷支护形式：盘区巷全岩段为锚喷，煤巷为锚杆索支护加护帮网。支护材料为：锚杆为18mm、L1.7m的螺纹钢锚杆，锚索为=15.24mm、L=4m的钢绞线，护帮网为菱形金属网，规格为长宽3.71.7m，护帮锚杆为18mm、L1.2m的普通圆钢锚杆。锚杆排间距见断面图。表二： 巷道断面尺寸及参数序号井 巷 名 称煤岩性质断面形状支护形式巷道规格（m）备注净高净宽净断面毛断面1404西轨道石门岩圆弧拱锚喷2.853.89.8611.12404-1巷岩圆弧拱锚喷2.854.0010.0911.703404-1煤巷煤矩形锚杆索2.403.709.611.24404巷岩圆弧拱锚喷2

20、.904.0010.2910.865404煤巷煤矩形锚杆索2.453.9010.2910.926404-2巷岩圆弧拱锚喷3.104.3011.9012.807404-2煤巷煤矩形锚杆索2.654.3011.9312.68皮带顺槽煤矩形锚杆索2.254.008.39.69轨道顺槽煤矩形锚杆索2.253.507.98.410轨道顺槽车场煤矩形锚杆索2.254.5010.12510.811切巷煤矩形锚杆索2.055.5011.27512.1说明：1、 盘区巷全岩为锚喷，煤巷喷顶、帮挂网；2、 具体巷道规格和支护形式见相应图件。工作面顺槽支护形式：12层顺槽巷道采用锚杆索支护，锚杆为=18mm、L1.

21、7m的螺纹钢锚杆，锚索为15.24mm、L=4m的钢绞线，锚索及锚杆排间距见断面图。皮带顺槽锚杆布置四排，排间距为10001000（mm），锚索为两排，排间距为15003000mm。轨道顺槽锚杆布置三排，排间距为10001000（mm），锚索正中一排间距为3000mm。切巷锚杆布置六排，排间距为10001000（mm），锚索为四排，排间距为13003000mm。支柱为一排，距工作面煤壁2.3m，柱距3.0m。当巷道过地质构造带，顶板破碎、应力集中区域时，采用铺顶网、挂帮网并架设钢梁的支护方式加大支护强度。巷道临时支护采用自制前探梁紧跟工作面支护。锚杆锚固力：不低于3t锚索预应力：不低于30Mp

22、a砼标号： 不低于C15喷层厚： 100mm3、其它： 12层404 回风巷、轨道巷及皮带巷沿煤层顶板或沿腰线掘进。 巷道掘进过程中，必须钉临时轨道，以保证支护材料、设备运输。 工作面顺槽在掘进过程中，靠上覆煤柱侧的一帮必须挂护帮网。巷道掘进至小窑边界时，必须采用长探短掘的方式进行掘进，每探20m，掘进10m。二、掘进工作面个数及机械配备1、盘区投产后设计配备一个综采队组，一个机掘队组，一个普掘队组；投产前为一个机掘队组，一个普掘队组，掘进各工作面回风绕道和开机窝时，可临时抽调普掘队组。投产时，采掘队组比例为1：22、主要设备配备及技术特征：掘进机： EBZ132SH型规格： 长宽高9.453

23、.21.60(m3)切割范围： 高宽4.55.6 (m2)总功率： 132KW供电电压： 1140V皮带输送机：SJ80两部参数： 输送长度600m输送带宽度800m输送带速度2m/s输送量400t/h耙岩机LP30B型，17KW三、掘进工作面生产能力根据机械配备程度和所掘巷道断面大小，掘进围岩特征、支护形式，并参考相同队组生产能力选取如下指标：半煤巷机掘队300米/月半煤岩巷普掘队 180米/月（主要掘进顺槽机窝、回风绕道、联巷、盘区轨道巷）全岩巷90米/月。四、井巷工程量本盘区从开始至8407工作面投产时，新增井巷工程量统计如下：总 计： 5379m开拓巷道： 520m准备巷道： 2917

24、m回采巷道： 1942m岩 巷： 305m五、巷道开拓掘进率1、巷道掘进率AK移交生产时的井巷工程量/设计生产能力5379/60=89.65米/万吨2、盘区生产掘进进尺/生产能力AK盘区年掘进进尺/生产能力4800/6080米/万吨井巷工程量汇总见附表井巷工程量汇总表：表三 井巷工程量汇总表序号工 程 名 称支护方式断 面 积工 程 量备 注净(m2)毛(m2)长度（m）体积（m3）1404西轨道石门锚 杆9.69.81551519岩212层404西部盘区轨道巷锚杆索10.0911.7080936岩锚杆索9.611.290210102.4煤及半煤312层404西部盘区皮带巷锚杆索10.2910

25、.8690977.4岩锚杆索10.2910.92106811662.56煤及半煤412层404西部盘区尾巷锚杆索9.611.281907.2512层404西部盘区回风巷锚杆索11.9012.80901152煤及半煤锚 喷11.9312.6102712940.2全岩65407巷锚杆索7.98.48767358.4煤及半煤72407巷锚杆索8.39.68768409.6煤及半煤88407巷锚杆索11.27512.11341621.4半煤9合计537957586.16第六节施工组织安排为保证12层404西部盘区首采面8407工作面早日投产，确定首采面8401圈出时间为2007年 12月 27日，为保

26、证按期投产，施工组织见12#层404西部盘区巷及首采面8407掘进施工组织安排表，如果开工日期改变，则施工组织安排表中的日期顺延。第三章 通风与安全404盘区目前开采11#、12#层（东部盘区），根据矿采掘部署，现拟开拓404盘区12#层（东部），404盘区12#层（西部）开采的风量仍将由前窑主扇负担，前窑主扇的型号为KZS-NO24，目前叶片运行角度为35o，风井排风量为5481m3/min,主扇负压为2500 Pa，根据矿开采设计，编制通风设计如下：第一节 目前404盘区通风系统404盘区各采掘工作面所需风量由前窑主扇负担。全盘区现在共有两个综采工作面，一个机掘工作面，一个炮掘工作面，目前

27、404盘区通风系统为： 前窑进风斜井1045轨道大巷10#404盘区轨道巷采掘工作面前窑回风斜井。第二节 12#层404东部盘区通风方式的选择及通风系统1、在开采12#层404西部盘区时，由于10#、11#层采空区无火区，结合我矿通风现状，开采12#层404西部盘区仍采用抽出式通风方式。2、开采12#层404西部盘区通风系统为：前窑进风斜井1045轨道大巷12#404西轨道石门工作面皮带顺槽工作面轨道顺槽12#4042西部盘区回风巷回风立眼10#404总回风巷前窑回风斜井地面。第三节12#层404西部盘区通风能力核定根据矿采掘计划，404盘区12#层（西部）进行开拓期间，其风量由前窑主扇负担，

28、为保证各项工作安全、有序地进行，现对12#层404东部盘区进行通风能力核定。一、盘区状况404西部盘区12#层生产期间，盘区共布置有：一个综采工作面、一个备采工作面、两个机掘工作面、一个停掘工作面、一个普掘工作面、一个机窝、一个变电所、一个水仓、两条尾巷。二、选取适用于本盘区的通风能力核定办法进行核定因404西部盘区12#层年产量在30万吨/年以上，所以采用“由里向外核算法”进行本盘区的通风能力核定。1、井下各用风地点需风量计算 12#层404西部盘区井下各用风地点需风量计算过程见第四节。2、主扇担负区域的需风量计算生产矿井主扇担负区域需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。Q区=（Q采+Q掘+Q硐+Q备+Q其它）K矿通 m3/minQ区满应足条件：Q区总进Q区式中:Q采-采煤工作面实际需要风量的总和, m3/min；Q掘-掘进工作面实际需要风量的总和, m3/min；Q硐-各硐室实际需要风量的总和, m3/min；