14061工作面设计.docx

1、14061工作面设计14061工作面设计说明书第一节 工作面概况一、概况14061工作面位于14采区北部，北为许登高速公路保护煤柱，南为14采区运输下山保护煤柱，东临告F18、告F18-1断层保护煤柱，西接告F4断层保护煤柱。该工作面地面标高+295.0m+332.5m，工作面标高+65.5m+111.5m。该工作面主采二1煤层，走向长575m，倾斜长79m93m，煤层倾角610 ，平均8 ，煤层厚度06.58m，平均2.5m。工业储量16.68万吨，可采储量13.45万吨。该工作面煤层不稳定，煤层厚度变化大，工作面西北部较东南部煤层厚，工作面东北部发育一无煤带。二1煤层呈灰色粉末状，半光亮型

2、，原生构造受滑动构造的影响而遭受破坏，层理不清，强度较低，煤层结构简单。工作面可能受顶板水和告F4、告F18、告F18-1断层水影响，预计掘进过程中正常顶板涌水量为5m3/h，最大涌水量为10m3/h。在采掘过程中要加强防治水管理。瓦斯含量以通风科提供的依据(瓦斯绝对涌出量平均2.5m3/min )为准。二1煤的爆炸性指数为13.30%，有煤尘爆炸性。二1煤三类不易自燃煤层。地温、地压正常。二、巷道工程量14061轨道顺槽设计566m，运输顺槽设计585m，切巷设计93m，上车场设计73m，联络巷设计61m，环形水仓及通道设计274m，总工程量1563m。三、顶、底板岩性原生顶板：细砂岩，厚0

3、4.5米，平均3.0米。构造顶板：断层角砾岩及断层泥，厚010.7米，平均6.0米。直 接 底：砂质泥岩，厚8.510.5米，平均9.6米。老 底：L8灰岩，厚23.8米，平均2.9米。四、邻近区段的回采情况工作面四周均为保护煤柱，邻近没有回采的和未回采的工作面。 第二节 巷道布置一、工程概况掘进巷道包括上车场、联络巷、轨道顺槽、运输顺槽、切巷、环形水仓及通道，总工程量为1563m。巷道开口后，上付巷以39.5方位角掘进，下付巷以39掘进，在掘进过程中根据实际地质情况和井田边界保护煤柱线进行调整。附：14061工作面设计图。二、支护说明轨道顺槽、运输顺槽支护形式为拱形断面，支护材料为9#矿用U

4、型钢，支架规格为3.2m(梁)2.6m(腿),单棚支护，棚距600mm（中中）。第三节 采煤工艺一、采煤方法 本工作面采用走向长壁炮采放顶煤回采，全部垮落法管理顶板。二、回采工艺 工艺：破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理、放顶煤。 流程：打眼、放炮、移主梁、攉煤、移付梁、放顶煤、移溜。 （一）、煤的破落采用爆破落煤。（二）、煤的装载 爆破自装一部分煤外，主要是人工装煤。 （三）、煤的运输工作面采用一部SGW40型可弯曲刮板运输机，其运输能力为200t/h。工作面运输顺槽采用一部SGW40型可弯曲刮板运输机，其运输能力为200t/h。可弯曲刮板运输机搭接一部650型可伸缩胶带运输机，其运输能力为

5、350t/h。 按工作面最高峰出煤量计算： Q=2.5931.3585%/3=89(t/h)总运输能力按机械设备的最小运输能力计算为200t/h，满足采面运输要求。 （四）、采场支护 、采面顶板控制设计14061工作面顶板控制设计一、 采场控制设计本工作面顶板控制设计从“支”、“护”、“稳”三个方面考虑。即采场支架对顶板应能支得起、护得好、稳得住。1、“支” “支”就是要求支架在其工作过程中，能够支撑住顶板所施加的压力，由于本工作面直接顶及老顶均较薄，老塘放顶后即可充满，老顶来压不明显，可利用平均值加两倍均方差及经验公式法确定本工作面的支护强度。（1）、利用平均值加两倍均方差计算工作面的支护强

6、度P1=(q+2sp2)n=(612)+（23） 2.45 =(1018) 2.45=24.544.1(t/m2)式中：P1支架支护强度 t/m2 q工作面支柱载荷平均值 612t/根 n 工作面最大支护密度 2.45根/m2 sp2均方差 23 这种方法的概念就是所有的观测数据满足90%的概率要求，通过分析计算，基本上考虑了来压期间支护强度问题。（2）、按经验公式计算P2=(68)h=(68) 22.5=3040(根/m2)式中：P2支架支护强度 t/m2 h工作面采高 2.0m 煤岩平均容重取 2.5t/m3 （3）、按支架全部承担直接顶和老顶全部重量，合理的支护强度为P3=M11+ M2

7、2=4.581.35+10. 72.5=33(t/m2)式中：P3支架支护强度 t/m2 M1顶煤最大厚度 4.58m 1煤层容重 1.35 t/m3 M2直接顶和老顶最大厚度 10.7m 2岩层容重 2.5 t/m3取以上三个时期的最大支护强度，则合理的支护强度为P= P1=44.1(t/m2)(4)、支护密度计算 n1= P/F=44.1/300.8=1.84(根/m2)式中：F单体柱工作阻力的80% 根据支护强度与支护工艺要求，确定排距L排=1.0m。验证工作面棚距0.6m，最大控顶距时的支护密度n=5/0.63.4=2.45(根/m2)则nn1，确定工作面棚（柱）距为0.6m。2、“护

8、” “护”包括两方面，“护顶”和“护底”。 （1）、“护顶” 护顶要求所选柱距保证不因荆笆和椽子的强度不足，而引起频繁的局部冒顶，荆笆和椽子的强度应能托住两棚间松散岩体的重量，根据理论计算和供应的材质，选0.6m棚距对棚架设，使用荆笆质量必须可靠，做到强度高、编织密度大，不得出现露煤现象，另外，椽子直径不得小于4050mm，长度11.2m,打顶时做到荆笆搭接合理，椽子摆放均匀，每米按5根摆放，不得有露顶现象。 （2）、“护底” 采煤工作面保证支护质量的前提条件是支柱不钻底，因此要求支柱对底板的压强小于底板比压，否则要穿鞋，根据14021工作面资料，鞋的直径（圆木鞋）为：200（P0/q ）1/

9、2=20024/(3.146) 1/2=226(mm)式中：木鞋直径 mm P0液压支柱工作阻力的80% q工作面底板比压 6Mpa 本面采用=300mm的木鞋即满足护底的要求。若工作面局部不沿底，为保证初撑力，要求该段柱下站道木或大木鞋。3、“稳” “稳”就是要求支架具有抵抗来自层面方向推力的能力，一旦顶板沿层面方向运动，支架能抵抗住，不至于被推倒，为防止复合顶板推垮型冒顶事故的发生，必须提高支柱的初撑力。按复合顶板的受力状态，算出防止游离岩块下滑时所需的初撑力。P初=h(cos+ sin/f)/n =3.02.5(cos10+sin10/0.5)/2.45 =3.02.5(0.985+0.

10、347)/2.45 =4.08(t/根)=42(KN/根)式中：P初支柱初撑力 t/根 h工作面直接顶平均厚度 3.0m 直接顶岩层容重取 2.5t/m3 f煤岩层间磨擦系数 0.5 n工作面支护密度根 2.45根/m2 煤层倾角，取10度工作面支柱初撑力必须保持在42KN以上，结合集团公司文件要求（55KN以上），故工作面支柱初撑力必须保持在55KN以上，方能防止推垮型冒顶事故。 根据以上计算结果，选定本工作面的支护方式为：型钢梁配合单体液压支柱支护，最大控顶距为3.4m,最小控顶距为2.4m，棚距0.6m，放煤步距1m。、采面支护根据采场支护设计的要求，本工作面采用DZ22型单体液压支柱配

11、2.4m型钢梁对棚支护，其支护形式为型钢梁大垮度矩形断面支护，每对棚5根柱，即主梁一梁三柱，付梁一梁二柱，棚距（中中）0.6m，最大控顶距3.4m，最小控顶距2.4m，支柱支在梁端头，柱中距梁端保持0.2m，便于采煤、放顶煤及运输机管理，中排巷柱穿木鞋，支柱初撑力达到55KN，支柱迎山角12度，迎山距3.57cm。 工作面下安全出口支护 下安全出口长3m，宽1m，高2.0m，采用6对12根4m型钢梁配合单体液压支柱支护，一梁三柱成对使用，每对棚棚距0.6m，支柱初撑力达到55KN，工作面运输机机头与运输顺槽搭接处，运输顺槽下帮要架设一对4m型钢梁抬住运输顺槽上帮梁头，随工作面推进。 工作面上安

12、全出口支护 上安全出口长3m,宽1m，高2.0m，采用6对12根4m型钢梁配合单体液压支柱支护，一梁三柱成对使用，每对棚棚距0.6m，支柱初撑力达到55KN，工作面运输机机尾与轨道顺槽搭接处，轨道顺槽上帮要架设一对4m型钢梁抬住轨道顺槽下帮梁头，随工作面推进。 工作面上下付巷超前支护 使用2.4m型钢梁配合单体液压支柱支护，保持一梁三柱，柱下穿木鞋，超前支护长度不得少于20m，距煤壁20m范围内均打双排柱，高度不低于1.6m，行人道宽度不少于0.7m，支柱初撑力50KN。 附：工作面支架布置图 （五）、采空区处理 采用全部垮落法处理采空区，人工回柱放顶，最大控顶距3.4m，最小控顶距2.4m，

13、放顶步距1m。当工作面采通后即可把付梁前移进行放顶，放顶时应由下向上逐棚进行。作业前应先检查安全情况，发现问题及时处理，然后清理好退路，在保证安全的情况下进行拔梁放顶工作。作业时付梁要有中间柱，然后把舍帮柱回出，站在煤墙进行卸柱拔梁，最后将移好的梁进行支护，使其与开帮采煤时所架的主梁靠在一起，形成对子棚，并把舍帮用荆笆、椽子挡好门，不准矸石、顶煤流出。 （六）、放顶煤 放煤前要对放煤段支架进行检查、注液，确认安全后方可放煤。采面放煤采用分段间隔多轮次由上向下顺序进行，放煤步距1m，放煤口的位置在溜子以上0.30.5m之间，规格为0.30.3m2，放煤口间距1.2m。每排巷可开23个放煤口，放煤

14、段之间保持1520m，每轮放出煤量的三分之一，三轮将顶煤放完，直至顶板均衡下落。放煤时严禁在支架顶部或高位放煤，当有大块煤、矸堵住放煤口不能正常放煤时，可用钢钎、锤打碎，打不碎时，可废弃此口，在附近另开放煤口，进行放煤，严禁爆破放煤。煤炭放净见矸后，及时用荆笆、椽子堵住放煤口，放煤后要对受矿压影响的支架进行处理，清除棚梁歪旋、支柱迎山不照、顶帮不严、漏煤等问题，使采面支护有力，帮顶牢固。 （七）、清煤移溜 采面顶煤放完后，开始清理浮煤，将浮煤清净，采高保持在1.92.1m之间，然后用推溜器移溜。移溜前必须拉线，移溜时应从上到下或自下而上推，不得从两头往中间推，移溜后溜子要平直，运转正常，与煤壁

15、保持0.2m间距。第四节 通风防尘防火系统一、新鲜风流新鲜风流主井（副井）进风行人巷14采区运输下山14061运输顺槽工作面。二、乏风流乏风流工作面14061轨道顺槽14061上车场14采区轨道下山14采区回风斜巷回风大巷风井地面。 三、工作面配风 A、按采面同时工作最多人数计算 Q人=4N=470=280(m3/min) 式中：4以人为单位的供风标准 m3/min N工作面同时工作的最多人数，按70人计算。 B、按最大药量计算 Q药=25A=25(20.15+40.30)=67.5(m3/min) 式中：A采面一次放炮的最大炸药消耗量 Kg C、按良好的气候条件计算 Q良=60Vmb=600

16、.723.4=285.6(m3/min) 式中：V工作面适宜风速 取0.7m/s m工作面采高 取2m b工作面最大控顶距 取3.4mD、按瓦斯涌出量计算 QE=Q沼K/c=2.51.2/0.01=300(m3/min) 式中：Q沼瓦斯绝对涌出量，平均2.5m3/min K瓦斯涌出不均衡系数，取1.2 C工作面瓦斯最高允许浓度，取0.01 取以上四项中最大值为该面的风量，则 Q=QE=300m3/min。按集团公司有关要求，工作面风量取500 m3/min F、风速验算 V=Q/S=500/(460)=2.08(m/s)经验算，风速符合煤矿安全规程要求，所以，工作面风量暂定为500m3/min

17、。四、洒水降尘及防火系统 平地静压水主井14采区运输下山14061运输（轨道）顺槽运输（轨道）顺槽各洒水点及水幕。第五节 运输系统 一、运煤系统 工作面采出的煤由工作面运输机14061运输顺槽溜子14061运输顺槽皮带14采区运输下山皮带上仓皮带巷皮带主井煤仓主井地面。 二、运料系统 平地料场付井井底车场运输大巷14采区上车场14采区轨道下山14061上车场14061轨道顺槽工作面。 第六节 供电系统及机械设备配备一、供电系统 由中央变电所敷设四条660V供电线路，一条至联络巷供给乳化液泵站；一条至轨道顺槽供给各运料绞车；一条至运输顺槽供给工作面机头电机；一条至运输顺槽供给皮带及一部刮板运输机

18、。附：机械设备配备表二、供电电缆及设备选型1、干线、支线电缆选择干线电缆：由馈电开关向分组用电设备供电的干线电缆，考虑到机械强度及固定敷设的需要，主要选用MY-0.66/0.38 370型煤矿用软橡套电缆。支线电缆：向各用电设备供电的移动电缆选用MY-0.66/0.38 335型煤矿用软橡套电缆。2、配电设备根据安全规程的有关规定，井下可选用矿用一般型配电设备。由于井下低压防爆开关的使用数量较多，根据煤矿安全规程的有关规定，对该类防爆控制供电设备及附件的选择和使用主要考虑以下原则:(1)低压母线入线及联络控制，选用BKD19-630/660型矿用隔爆漏电保护(智能型)真空馈电开关。(2)支线馈

19、电开关选用BKD19-400型矿用隔爆自动开关。(3)一般用电设备的控制，如喷雾泵站、小水泵等选用QBZ-80型真空电磁起动器。(4)需要反转的设备，如胶带输送机、刮板输送机，选用QBZ-80N型真空电磁起动器。(5)局扇因需要装设风电闭锁装置，选用QC83-80型磁力起动器，而不选用手动开关。(6)照明和信号控制选用具有短路、过载和漏电保护功能BZ80-2-5Z型照明信号综合保护开关三、机械设备配备附：机械设备配备表工作面机械设备配备表机械设备名称型 号规格台数工作地点可弯曲刮板运输机SGW4040KW1工作面可弯曲刮板运输机SGW4040KW1运输顺槽运料绞车JD11.411.4KW3轨道

20、顺槽乳化液泵站XRB2B37KW2联络巷风煤钻ZQS-22/2.22工作面顺槽第七节 工作面避灾路线一、发生瓦斯、煤尘爆炸时的避灾路线 爆炸点进风侧人员工作面14061运输顺槽14采区运输下山进风行人巷运输大巷付井地面。 爆炸点回风侧人员迅速戴上自救器，顺风卧倒，待冲击波过后，迅速由工作面14061轨道顺槽14采区运输下山进风行人巷运输大巷付井地面。 在撤离过程中，要特别注意冲击波的伤害，一旦听到有爆炸声响，立即就地顺风卧倒，且注意避开孤立物体，待冲击波过后，立即按既定撤离路线撤退。二、发生火灾时的避灾路线 a、火势较小时，应立即组织人员扑灭。 b、若火势较大，无法扑灭，人员应按照与发生爆炸时

21、相同的避灾路线撤退，同时要迅速戴好自救器，以防有毒气体的伤害。三、发生水灾时的避灾路线 若发生水灾事故人员应由工作面14061运输（轨道）顺槽联络巷及上车场14采区轨道（运输）下山运输大巷副井平地。四、救灾措施 当工作面发生上述灾害时，应立即就近向调度室汇报灾害地点、范围、灾情，并尽可能切断电源，矿应立即成立救灾指挥小组，选择最近最安全的撤退路线，组织人员迅速撤离。在撤离过程中，一定要沉着有秩序地进行，不要惊惶失措，乱跑乱叫。救灾工作应在矿救灾小组直接领导下统一进行，人员按调度室指令到安全地点集合，清点人员，等待命令。 第八节 作业方式及主要经济技术指标一、采面循环组织 本工作面采用“边采边放

22、”的组织形式，实行“三八工作制”循环进度：1m 循环方式：多循环 循环个数：3个 循环率：80% 日产量：810t 月产量：19440t 附表1：劳动组织表附表1 工作面人员配备及劳动组织表序号工 种一 班二 班三 班合 计1采煤工4040401203开皮带工444124跟班队长11135开溜工22266司泵工11139三铁工111311打眼注水工333912班长333916跟班机电工222617小班、回尾巷工5518回棚工222619合计595964182二、工作面主要经济技术指标 附表2：14061工作面主要经济技术指标表附表2 14061工作面主要经济技术指标序 号指标名称单 位数 量1采面可采长度m5452采面可采宽度m7993/863煤层平均倾角度84煤层容重t/m31.355平均煤厚m2.56工业储量万吨16.687可采储量万吨13.458循环进度m19日循环个数个310循环产量t27011正规循环率%8012回 采 率%8513日 产 量t74014月 产 量t1776015回采工效t/工4.016采面服务时间月7.617采 高m2.018炸药消耗Kg/万吨61519雷管消耗个/万吨250020坑木消耗M3/万吨6.8