上工作面设计方案说明书(整体).docx

12701上5工作面设计说明书1、工作面地质简况、工作面简况及地表、井下四邻关系12701上5工作面位于陶一矿七采区南翼,F1O断层以下，12701工作面以上，七采回风下山保护煤柱线以南。对应地面位置在停驷头村东部。地表有村民房屋建筑、冲沟、梯田，地面标高1712m-179.1mo工作面标高-145.6-207.0m,工作面埋深316.8386.1m该工作面位于停驷头村保护煤柱范围内，并且沿2#煤层倾向布置，为倾向条带开采工作面。如附图所示，北206m外为12701上1开采实验面，往南145m外为九采采空区；西以F1O断层为界；东距已经回采的12701工作面付巷Ion1。工作面走向长50m,倾向长320m。工作面标高-145.6-207.0m°、煤层赋存情况及结构2#煤层成煤于二迭系下统山西组，为高变质无烟煤，厚层状、结构复杂，中下部有一层夹肝。根据补20钻孔资料，2#煤顶板距1#煤底板21.8m左右，1#煤厚0.8m左右。根据12701工作面、九采区工作面、及机轨合一巷所揭露煤厚分析：本工作面2#煤层为单一倾斜煤层。煤厚在0.84.3m之间，平均煤厚3.0m左右；中下部含一层夹砰，厚0.10.2m左右，平均0.12m,其结构为275<012)11o煤层倾向N110°E左右，倾角10°13°。煤层直接顶为粗粉砂岩，灰黑色，以石英为主，含黄铁矿结核，具断续斜层理，层厚5.63m左右。据机轨合一巷揭露局部直接顶为细砂岩，厚2.8m左右。底板为闪长岩，灰白色，厚4.1m左右。、地质构造本地区为单一倾斜煤层，地质构造以断层为主。由于受燕山运动影响，在本区，h1火成岩呈岩床侵入到2#煤层，成为煤层底板。工作面下部接近12701工作面受火成岩侵入严重，煤层变薄。本区构造以断层为主，工作面集中巷上部20m为F1O正断层，倾向N11OoE,倾角60°,落差8.5m0本工作面范围内机轨合一巷掘进时共揭露3条正断层。都为F1O派生断层。F1：123oZ80o,H=2.2m；F2：333oZ65o,H=1.0m；F3：142oZ53o,H=1.9mo经分析:三条断层均有向工作面内尖灭倾向，工作面掘进时注意收集资料。F1断层位于工作面运输巷开口位置，到时要采取安全措施。2、工作面地质及水文地质情况本地区水文地质情况比较简单。主要含水层为2#煤底板火成岩及顶板砂岩。预计工作面掘进中有滴淋顶板砂岩水，水量不大，预计最大涌水量5n?/h左右。由于下部12701工作面底板火成岩水已经打钻孔正在疏放，因此，本工作面只是在掘进至下部时有渗出，预计最大涌水量IOm3/h左右。经分析：工作面总涌水量预计最大15r3h左右。要提前备好排水设施，做好排水准备。3、工作面储量及可采期工作面设计工程量为690M,倾向长度320M,工作面长度为50M,平均煤厚30M,可采储量7万吨，可采期4个月。4、巷道布置工作面尺寸的确定该工作面位于停驷头村保护煤柱范围内，并且沿2#煤层倾向布置，为倾向条带开采工作面。如附图所示，北206m外为12701上1开采实验面，往南145m外为九采采空区；西以F1O断层为界；东距已经回采的12701工作面付巷IOn1。工作面走向长50m,倾向长320m。工作面标高-145.6-207.0m。5、巷道支护<1）、巷道规格：12701上5工作面运巷：宽X高C净）=4.5×4.0M12701上5工作面付巷：宽X高C净）=4.5×3.2M12701上5工作面切眼：宽X高C净）=7.0×2.7M<2）、支护方式、临时支护采用前探梁作为临时支护。前探梁采用三根直径2.5英寸，长3.0M的钢管，前探梁前面由直径4.0英寸的钢管做成的卡子固定。后面用柱帽顶紧。前探梁使用方法：放完炮<割完煤）后，先进行敲帮问顶，找掉顶帮活肝活煤，照中线画好巷中位置，上顶网，前移前探梁，使前探梁顶紧顶网，前探梁后用柱帽顶紧，使前探梁前部顶紧顶牢顶网、顶梁，然后及时按规定联网。、永久支护采用锚网索支护方式作为永久支护，支护材料为螺纹钢顶锚杆，圆钢帮锚杆、锚索、顶钢筋网、帮菱形网、木柱帽、铁托板等材料。<3）、支护设计、设计方法根据该工作面的地质条件，结合相邻的实验面运、付巷及12701付巷的支护参数及支护效果，采用工程类比法进行该面锚杆支护设计。、支护参数设计运、付巷及切眼均采用锚网索联合支护方式。运付巷支护参数：顶梁：采用由e14mm的圆钢弯制而成的梯子梁，长4.5m。顶锚杆：022mm长2400mm的高强度无纵筋螺纹钢锚杆。每根锚杆使用2卷Z2360型锚固剂，间排距为900×800mmo预紧力不小于200N-M。两头顶锚杆向两帮偏15°。帮锚杆：$16mm长2250mm的普通圆钢锚杆。每根锚杆使用1卷Z2360型锚固剂，间排距为900×800mmo预紧力不小于200NMo顶网：由06mm的钢筋焊制而成900×1200mm的钢筋网,网格大小IoOX1oomm。帮网：900X420Omm的金属菱形网。锚索：采用f15.24mm,长7M的钢绞线。每根使用Z2360型锚固剂3卷。采用单趟布置，间距3200mmo张拉力不小于130KNo6、巷道施工顺序、运巷综掘机掘进，综掘支护工艺为：施工顺序：安全检查顶板、瓦斯、工程质量、探头位置等）一综掘机切割一出货一敲帮问顶一上顶网一打锚杆眼安装锚杆一收尾整理工程质量。运巷到位后开始掘扩切眼。、付巷采用炮掘，炮掘工艺为：施工顺序：安全检查顶板、瓦斯、工程质量、探头位置等）一打眼一装药一放炮一出货一敲帮问顶一上顶网一打锚杆眼安装锚杆一收尾整理工程质量。巷道掘进过程中，遇到构造、水害、瓦斯等特殊情况时，要及时制定有针对性的安全技术措施，保证安全掘进。7、采煤方法1）、顶板管理方法、工作面采空区顶板采用超高水材料充填法和全部跨落法管理顶板。工作面顶板支护采用ZC6000/21/42Y型一次采全高液压支架，切眼布置支架数量34架。工作面液压支架支护最小、最大控顶距分别为4.335m和4.835m,移架步距为500mmo、工作面超前支护工作面输送机巷和回风巷都必须超前于工作面煤壁加强支护20m超前支护方式：采用单体液压支柱和金属较接顶梁支架，沿输送机巷和回风巷各布置三趟，按一梁一柱形式支设。支架布置：沿输送机巷与回风巷巷中支设一趟，在巷中支架的两侧，距巷中支架1.15m处支设两趟支架。超前支架的钱接顶梁要顺巷连续较接使用，支柱要打在钱接梁的中心位置。每趟超前支架都要打成直线，支柱支设要迎山有力，柱头、柱跟应与钱接梁处在同一竖直面内，不得左右摆动。超前支架的顶梁上面要背上木板梁，每架顶梁不应少于3条木板梁，顶板不平或发生掉渣时，必须用木板梁将顶板背实。超前支护内，巷道净高：回风巷32m,输送机巷3.8m；人行道宽度：回风巷与输送机巷均为1.15mo超前支护支柱的初撑力不得低于50KNo回风巷底板为煤，支柱要穿柱鞋，输送机巷支柱直接打在煤层底板上。超前支护柱头要用14#铅丝拴在较接顶梁上。超前支架型号：较接顶梁为DJB-IOOO,回风巷和输送机巷单体柱型号为DW40-2181101o<2)>回采工艺、开采方法：工作面按倾斜长壁采煤法开采，使用机组落煤，刮板输送机运输，顶板采用掩护式液压支架支护，全部垮落法和充填法管理顶板。工作面煤层平均采高为3.97m,最大采高4.20m,最小采高3.50mo、回采工艺：I、工作面落煤、装煤均由MG300/700-WD型双滚筒采煤机完成，采用SGZ764/400刮板输送机运输。工作面输送机巷运输设备型号分别为SGW-150C型刮板机和DSJ1oo/63/2*75带式输送机。工作面支护采用ZY6000/21/42型液压支架。II、机组工作方式：采用斜切式入刀，单向割煤方式，即机组往返一次进一刀。截割工艺流程为：机组在工作面右端头部即刮板机机头附近）斜切入刀后,先左行向机尾截割，待机组截割至刮板机机尾位置时，再空刀右行，随之滞后机组15-20m追机移溜，待机组割掉工作面右端头即刮板机头附近）三角煤之后，再向左行，沿刮板机弯曲段切入煤壁，完成进刀，随后顶过刮板机机头。IIK工作面移架和移溜工作由三人完成，其中两人负责移架，一人负责移溜。移架时，采取追机进行的方式，即其中一人负责超前于机组前滚筒12架，收回支架的护帮板和伸缩梁，待机组前滚筒割过之后，再及时打出支架的伸缩梁，并撑开护帮板支护煤壁；另一人则尾随机组，执行追机移架，但移架落后机组后滚筒不应超过4个支架，否则必须停止割煤，等候移架。移溜工作要在机组截割至机尾，向机头方向返空刀时进行。当煤壁发生冒顶或片帮深度超过50Omm时，必须提前移架。工作面移架和移溜步距均为500mm。IV、移溜时，要按照从机尾向机头的顺序进行，严禁自两端向中间或由中间向两端移溜。溜头和溜尾移过后，必须及时支设好溜头和溜尾压柱。压柱采用4.0m的单体液压支柱，柱头必须戴木柱帽，并要直接打到煤层顶板上。、设备选型1)、架型选择：根据地质资料，工作面直接顶板为粉砂岩，厚度5.63m,属中等稳定顶板。相邻工作面<即12701面)地开采实践表明，直接顶板的初次垮落步距在16m左右，开采过程中老顶来压不明显。因此支架类型选为ZY型支顶掩护式支架。2)、支架高度的确定：支架的最大高度：HmaxMmax<1-R1)=4.20*<1-0.04*3.23)=3.65736<m)支架的最小高度：HminMmin-Mmin<R1+B)-a即：Hmin3.50-0.04*3.50<3.23+0.5)-0.05=2.9278<m)式中，Mmax、Mmin一分别为工作面最大、最小采高，即4.20与3.50m；R1-最小控顶距时支架支柱距煤壁的距离，3.23m；B一采煤机截深，0.5m；a一支架卸载高度，0.05m；n一顶板下沉系数，取0.04；3)、支架支护强度及其工作阻力的确定：支护强度的确定：依据工作面顶板类型、采高和老顶级别<开采实践表明老顶来压不明显，属I级老顶)，经查国家煤炭行业发布的综采工作面支护强度标准，确定工作面支架支护强度为570kPao支架工作阻力的确定：支架工作阻力PHP*SKS=57O*<1.5*4.835)0.80=5167.4062<kN)式中，P一支架支护强度，570kPa;S一支架支护面积，S=支架中心距*最大控顶距=1.5*<3.96+0.375+0.5)m2；KS一支架的支撑效率，取0.80；4)、确定支架型号：综合上述计算依据，工作面支架型号确定为ZY6000/21/42支顶掩护式支架。该支架的额定工作阻力为6000kN,最小、最大支护高度为Z1m和4.2m。工作面落煤、装煤均由MG300/700-WD型双滚筒采煤机完成，采用SGZ764/400刮板输送机运输。8、生产系统、运煤系统：运煤路线：工作面一12701上5工作面运输巷一一联眼集中巷一七采皮带下山一七采上仓道一七采煤仓。工作面运输设备见下表:序号设备名称单位数量型号备注1工作面溜子部1SGZ-764/4002组合开关台1QJZ1-1200/1140-63刮板输送机部1SGW-150C4皮带输送机部1DSJ100/63/2X755皮带输送机部1DSJ100/63/2X75、运料系统运料路线：七采轨道下山一一联眼甩车场一一联眼集中巷ff工作面。、通风系统、通风路线：新鲜风：七采轨道下山、七采皮带下山一一联眼集中