12075工作面工程设计

前 言 根据原义马广宇工程设计咨询有限公司编制的登封市宏达煤 业有限责任公司技术改造初步设计（修订版）。原河南省煤炭工业 局组织专家组对该初步设计进行了评审并作了批复。该矿为低瓦斯 矿井，矿井采用两立井单水平上下山开拓，中央边界式通风，机械 抽出式通风方法，主立井进风，副井回风。 一、设计编制的依据 1、原义马广宇工程设计咨询有限公司编制的登封市宏达煤 业有限责任公司技术改造初步设计（修订版）。 2、河南省煤炭地质勘察设计院 2005 年 11 月编制的河南省 登封市宏达煤业有限公司煤炭资源储量核查报告。 3、有关实测图纸及技术文件、资料和采掘现状等。 二、设计编制的指导思想 1、设计体现“以人为 本、科学发展” 的指 导思想，全面认真贯彻 执行“ 安全第一、 预 防为主” 的方针及行 业技术规范、标准，提高安 全装备水平，增强防灾抗灾能力。 2、体现技术管理规范的特点，合理布置，利于安全管理。 三、设计的主要特点及主要技术经济指标 1、设计的主要特点 1）、12075 位于 12 采区东北部，12 采区运输上山东部，为采空 区，根据我矿 12073 工作面回采揭露的采空区情况看，采空区内留 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 1 有 1.5-2.5 米厚的底煤，平均煤厚 2 米,具有开采价值。 2）、该区煤层结构简单，层位稳定，全区可采，属近水平较稳 定型煤层。 3）、本区距地表 170-190m，为低瓦斯区域，主采的二 1煤 层 属不 易自燃煤层。煤尘具有爆炸性，爆炸指数 18%。 2、主要技术经济指标 井巷工程总长度 386m； 井巷工程总体积 2509m3； 回采面积 9000m2； 万吨掘进率 14.4m/万吨； 工期 2 个月； 地质储量 2.52 万 t； 可采储量 2.14 万 t； 工作面生产能力 0.5 万 t/月； 服务年限 4.2 个月； 12075 工作面工程设计 第一章 工作面概况及采区概况 、 工作面概况 2 2 1、工作面位置及参数 12075 工作面上下付巷分别从 12 采区一联巷 110 米、60 米处 开口，上付巷开口坐标：X=3812290,Y=38432900，以方位 78坡度- 8沿底掘进 80 米，下付巷开口坐 标：X=3812240，Y=38432875, 以方 位 78坡度 -8沿底施工 96 米。12075 配风巷开口坐标为： X=3812287，Y=38432871，以方位 78沿底掘进 120 米，切巷长度 90 米，-5与下付巷 贯通。采用单体液压 支柱配合型梁对棚支护， 巷宽 2.4m，巷高 2m，净断面 4.8,掘进 断面 5.7，棚距 0.6m，使 用荆芭、椽子背打帮顶。 下付巷支护均为 25U 型钢棚支护，棚距（中中）0.6m，用塑料 网、椽子打顶帮。其断面规格为下净宽 3.2m，净高.6m，净断面 .5m2。 上付巷支护均为 25U 型钢棚支护，棚距（中中）0.6m，用塑料 网、椽子打顶帮。其断面规格为下净宽 3.2m，净高.6m，净断面 6.5m2。 配风巷支护均为 25U 型钢棚支护，棚距（中中）0.6m，用塑料 网、椽子打顶帮。其断面规格为下净宽 3.2m，净高.6m，净断面 .5m2。 2、煤层赋存特性 （1）、煤层赋存条件 本区总体构造形态为一断陷盆地，矿区中部为一宽缓向斜构 造，向斜轴走向 78，向北东倾伏，两翼地 层产状较平缓，北翼地层 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 3 倾向 100,倾角 2 3,南翼地层倾向 47，倾角 2，煤层产状与地层 产状一致。 （2）、瓦斯 根据登封市 2004 年 9 月组织矿井瓦斯等级鉴定结果，本矿二 1 煤层绝对瓦斯量为 0.96m3/min，相对瓦斯量 5.31 m3/t，为低瓦斯 矿井。 （3）、煤尘爆炸性 根据 2004 年 6 月煤尘爆炸性鉴定报告，本矿井煤尘爆炸性指 数为 18%，有煤尘爆炸性危险，生产中应采取有效的防隔爆措施， 以确保矿井和职工的安全。 （4）、煤炭自燃倾向等级 本区二 1 煤自燃等级类，为不易自然煤层。 3、煤层顶底板情况 1）、煤层顶板岩性 在二 1 煤层之上 30m 范围内所含砂岩含水裂隙层，岩性为细、 中粒砂岩，砂质泥岩，一般发育 35 层，累计平均厚度 30m 左右。 砂岩岩性致密坚硬，裂隙不发育，且多被方解石脉充填。该矿井二 1 煤层顶板岩体属中等完整（级），质量较差（级）的顶板。 2、煤层底板岩性： 主要为山西组下段，太原组上段，组成的砂岩裂隙含水层，厚 度一般在 10m 左右。砂岩致密坚硬，岩性易破碎，岩溶裂隙发育， 但极不均一。 4 4 4、采面储量及服务年限 12075 工作面下付巷长 96m，上付巷长 80m，配风巷长 120m， 切巷总长 90m，可采面 积为 9000m2，煤 层平均厚度 2.0m。 （1）12075 工作面： 地质储量：900021.42.52 万 t。 可采储量：2.14 万 t 。 工作面服务年限：工作面生产能力为 0.5 万 t/月，服务年限为 4.2 个月。 5、地质构造 1）地质概况 2、构造、地质条件（特征） 本区总体构造形态为一断陷盆地，矿区中部为一宽缓向斜构造， 向斜轴走向 78，向北 东倾伏，两翼地层产状较平缓，北翼地层倾 向 100,倾 角 23,南翼地层倾向 47，倾角 2，煤层产状与地层产 状一致。 6、水文地质条件及涌水量 该采面水文地质条件划分为简单，主要充含水层为顶板裂隙水 和老空水。 本采面正常涌水量为 10m3/h，最大涌水量为 20 m3/h。 7、工作面通风 设计该工作面采用 U 型通风方式，风流路线为：12075 工作面 掘进风流路线为：主立井运输大巷局扇12075 回风巷12 运 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 5 输巷上山（上段）东翼总回风巷副井。 12075 工作面回采期间风流路线为：主立井东翼运输巷12 采区一联巷12075 下付巷12075 切巷12075 上付巷东翼总 回风巷副井。 2、采区概况 12075 工作面位于 12 采区东北部，其可采范围内煤层底板标 高 +80m+120m，东到井田保安煤柱边界、西 12 采区一联巷、南 至 12073 工作面采空区。 1、储量及服务年限 经计算 12075 采面地质储量 2.52 万吨，可采储量 2.14 万吨服 务年限 4.2 个月。 2、瓦斯涌出量及涌水量 根据采区设计采面瓦斯绝对涌出量为 1.26m3/min，相对瓦斯涌 出量 4.53m3/t。 按照地质说明书，预计 12 采区正常涌水量 10m/h，最大涌 水量 20m/h。矿区水文地质勘探类型为 第三类二亚一型，即以底板 岩溶充水为主的水文地质条件中等的矿床。 3、构造 煤炭地质勘探范围将本区二 1 煤层矿床水文地质类型划归为 三类二亚类一型，即以煤层底板岩溶裂隙水充水为主的水文地质条 件简单的煤矿床类型。根据该矿一 3 煤层实际生产揭露，矿井正常 涌水量为 10m3/,依据煤炭地 质勘探规 范将本区一 3 煤层矿床水文 地质类型规划为三类二亚类一型，即以煤层顶、底板岩溶裂隙水充 水为主的水文地质条件简单的煤矿床类型。 6 6 4、设计工程量及工期 设计 12075 工作面下付巷工程量 96m，上付巷工程量 80 米，配 风巷 120 米，切巷工程量 90 米。因此 12075 工作面总工程量 386 米， 施工工期为 2 个月。 5、目前矿井生产系统情况 1）、提升运输系统 主立井安装 0.75t 罐笼双码提升担负全矿井提煤任务。 副井提升装备 0.75 吨非标准罐笼，担负全矿井提矸、下料等任 务。 井下煤炭运输：12075 工作面安装 SGB-17 刮板运输机一部，上 付巷安装一部 SGB17 刮板运输机，掘进工作面使用一部 SGB-17 型刮板运输机。 井下物料运输：主井下料人工运到 12075 采面下付巷，然后再 到 12075 采面。 2）、通风系统为中央边界分区式，通风方式为抽出式，主井进 风，副井回风。安装有二台 FBCDZ4-6-14 型轴流通风机，单台风 机配套电机 37 KW2，风量 32.4m3/s。局部通风采用 YBT-11（22） 型风机,双风机能自动倒台， “三专+两专” 供电，风机供风量 210 m3/min。 3、供电系统 矿井现有双回路电源，一回路来自大冶 35KV 刘碑变电站 10KV 母线段 17 板冶 东线，供电距离 3Km.另一回路来自 35KV 变 电站 10KV 母线段 4 板刘桥线，供电距离 8Km，供电线路均为 LGJ- 70 导线，电压等级 10KV，矿井的供电电源可靠。在 I、回路母线 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 7 段两侧分别控制 1#井下、 2#井下 S9-500/10/0.69KV 型变压器两台，用于 井下采煤工作面、掘进工作面、井下通风、排水用电。专用变电器， 由平地 5风机专用变压器（型号 S9-100/10/0.69KV），经地面 3#KBZ-400 专用开关下井，经井下配电所馈电到 12075 局部通风机。 通过高压开关柜在 I、母线段两侧分别控制 3#地面 S9- 315/10/0.38KV、4#地面 S9-315/10,10/0.38KV 用于地面回副井绞车供 电、主通风机用电及地面生活用电；地面主通风机、压风机、回副井 绞车、井下主排水泵实现双回路供电。井下局部通风机实现“三专” 加“ 两 专” 供 电。达到 规程规定，符合安全生 产基本条件。 井下电气设备全部选用有煤安标志的防爆产品，且每台设备 安装有接地、过流、漏电保护装置；达到规程要求，符合安全条件。 嵩阳宏达（登封）煤矿属低瓦斯矿井，但是我矿按照集团公司 要求，掘进工作面必须安装专用的局部通风机 2 台。一备一用，必 须实现自动倒台、三专两闭锁，运行风机出现故障，而备用风机能 自动启动运行；掘进工作面通风机采用专用电缆、专用开关，并实现 风电、瓦斯电闭锁。该项工作已通过了郑煤集团公司嵩阳煤业的验 收通过。达到规程规定，符合安全条件。 、井下排水系统 主排水系统采用一级排水，在副井底建立有内外环水仓、泵房， 选用 MD 25-307 型离心水泵三台，一用一备一检修，配 30KW 防 8 8 爆电机，工作面排水系统设临时水仓。 、安全监测监控系统 监测监控系统为 KJ101N，由地面中心站、井上下监测监控分 站和各类矿用传感器构成。地面中心站配两台主机，实现独立供电。 现井下分站 7 台，地面 1 台，对矿井主扇负压、温度、井下风速、负 压、一氧、沼气、风门开关、风机开停、馈电状态等进行监测监控。 采煤工作面上隅角风流回风流各安装一台甲烷传感器，并安装 有瓦斯电和风电闭锁装置。甲烷传感器的报警浓度 0.8%、断电浓 度 0.8%、复 电浓度 0.75%，断电范围包括工作上下巷全部电器设备。 测风站设有风速传感器，局扇设有开停传感器，主要风门设有风门 开关传感器（见通风监测系统图）。在掘进回采期间要加设一氧化碳 传感器。 、压风系统 利用地面一台空压机 KGJ-20/8G 空压机，排气量为 20m3/min。 压风管路干管采用 1086mm 无缝钢管，沿主井敷设。12075 上下巷支管路采用 754mm 无缝钢管。 、问题和建议 在老采空区内，应防止老空水，另外距地表交近在采掘过程中 对地面塌陷要重点监控。防止地表河水灌入井下，造成事故。汛期 前，对地表季节河流进行改造。 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 9 、 2 、 工作面巷道布置及支护形式的选择 工作面顶板支护设计 1、巷道布置 12075 工作面切巷开口坐标 X=3812232,Y=38432975，以方位： 258，沿底掘进 90 米，与 12075 工作面下付巷贯通，坡度-5。采用 单体液压支柱配合型梁对棚支护，巷宽 2.4m，巷高 2m，净断面 4.8,掘进断面 5.7，棚距 0.6m，使用荆芭、椽子背打帮顶。 下付巷支护均为 25U 型钢棚支护，棚距（中中）0.6m，用塑料 网、椽子打顶帮。其断面规格为下净宽 3.2m，净高.6m，净断面 .5m2。 上付巷支护均为 25U 型钢棚支护，棚距（中中）0.6m，用塑料 网、椽子打顶帮。其断面规格为下净宽 3.2m，净高.6m，净断面 6.5m2。 配风巷支护均为 25U 型钢棚支护，棚距（中中）0.6m，用塑料 网、椽子打顶帮。其断面规格为下净宽 3.2m，净高.6m，净断面 .5m2。 2、顶板管理 1）工作面支护设计 10 10 （1）、采面支护形式 、采面支护高度：工作面采用 DZ22-30/100 型单体柱配合 2.4m 长“”型钢梁、矩形支护。 “”型钢成 对使用，正常情况下保持二 梁五柱。考虑其最大和最小支撑高度，工作面支护高度确定为 2m。 、排距：1m（误差100mm）。 、棚距：0.6m（误差50mm）。 、工作面迎山距确定： A、采煤工作面每节巷道坡度由验收员在现场提前测定，同时 根据测定的坡度现场标定每节迎山值的大小。 B、当班挂节采煤工应根据验收员已标定的迎山值进行站柱。 C、迎山值的测定：测单体柱柱帽的垂线（垂线 1 米处）与单体柱 的水平距离。 D、附迎山值明细表。 （2）、支护强度设计 、已采工作面矿压观测结果 根据已采采煤工作面观测结果分析，预计该工作面直接顶初次 跨落步距为 7-8m，老 顶初次跨落步距为 18-20m，老顶的周期来压 步距为 10-15m。 、顶板结构：顶煤-直接顶- 老顶。 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 11 迎山值明细表 工作面倾角 迎山角 迎山值 备注 510 130 105mm 1115 2 195mm 1620 330 270mm 2125 4 345mm 2630 430 435mm 3135 530 520mm 实际操作过 程中迎山值 左右偏差不 得超过 35mm。 （3）、采面顶板控制设计 工作面的顶板控制从支、护、稳三方面考虑。 、支护 从直接顶初次跨落，老顶初次来压，周期来压进行计算，取其 最大值。 直接顶初次跨落期间的合理支护强度 P1 P1=MzYzLz/(2Lk) 式中： Mz-直接顶厚度 3.48m Yz-直接顶平均容重 2.0t/m3 Lz-直接 顶初次跨落步距 8m Lk-最小控顶距 2.4m 12 12 则 P1=（3.4828）/（22.4）=11.6t/m2 老顶初次来压期间合理支护强度 P2 P2=A+MeYeCo/(4KtLk) 式中： A-直接顶作用力 A=MeYeL/Lk Me-老顶 厚度 11.6m Ye-老顶平均容重 2.0t/m3 L-最大控顶距 3.4m Co-老顶初次来压 步距 20m Kt-岩重分配系数，受直接顶厚度与采高之比 N 控制 N=3.481.8=1.93 Kt 取 2 Lk-最小控顶距 2.4m 则：A=（11.623.4）2.4=32.87t/m 2 P2=25.2+（11.6220）（422.4）=49.37t/m2 顶板周期来压期间的合理支护强度 P3 P3=A+McYcC/(4KtLk) 式中： C-周期来压 步距 取 15m 则 P3=25.2+（11.62150）（422.4）=43.33t/m2 取三个周期最大支护强度，则合理支护强度为： P=49.37t/m2 工作面支护密度 G（根/） G=P/（Fn） 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 13 式中： F-支柱工作阻力 30t/根 n-支柱工作阻力利用系数 0.85 P-最大支护强度 49.37t/m2 实际支护密度： Gs=5（0.63.4）=2.5 根/m 2 GsG，可知工作面支护强度可满足要求。 护 护顶：工作面所选荆芭规格为：长 1000mm，宽 800mm,椽子为： 长 800mm，直径 40mm 以上，根据工作面棚距可以保 证护顶。 护底：工作面遇水或底板特别松软时采用穿鞋护底的方法。 稳 P 初 =hr（cosa+sina/f）/G 实 式中： h-复合岩层厚度 3.48m r-复合岩层密度 2.0t/m a-煤层倾角 10 G 实 -支护 密度 2.5 根/m 2 f-软硬岩层之间摩擦系数 取 0.5 则： P 初 =3.482.0（cos10+sin100.5）2.5 =4.32t/m2 根据所用单体液压支柱规格，换算初撑力为：33.9kN 经计算可知该工作面支柱初撑力必须保持 33.9kN 以上，根据 集团公司下发的郑煤集团公司炮采管理规定取中排支柱初撑力 14 14 为 55kN，煤墙及老塘柱初撑力为 30kN。 2）、采煤工作面上、下安全出口支护设计 （1）、机头安全出口：长 2.4m，宽 1m，高 2m。在安全出口内布 置 4 对 4.0m 的“”型钢梁，其架设棚距、拔梁方式与工作面相同， 最大控顶距为 5m，最小控顶距为 4m，此 处至少保证一梁四柱（详 见工作面支架布置示意图 T-3）。 （2）、机尾安全出口：长 2.4m，宽 1m，高 2m。在安全出口内布 置 4 对 3.5m 的“”型钢梁，其架设棚距、拔梁方式与工作面相同， 最大控顶距为 3.4m，最小控顶距为 2.4m，此处至少保证一梁四柱。 上下安全出口各设一对一梁四柱的抬口棚。 3）、采煤工作面超前支护设计 在工作面上、下付巷两侧自工作面煤墙向外用 1m 交接顶梁配 合 2.5m 单体柱架设 超前棚，其中靠工作面一侧架设 20 m，另一侧 架设 10m。安全出口 处超前支护不得打断，超前支架梁头接梁头， 楔子打紧，超前支架一梁一柱，保证支柱完整无缺，初撑力不低于 50KN，高度不低于 1.6m，宽度不小于 2.0m。运输巷应留有 0.7m 宽 的人行道。正常作业中，超前支护必须与上下尾巷打齐，不得提前 回收。 附图：工作面巷道布置图 T1 上下巷、切巷剖面图 T2 第三章 工作面生产系统 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 15 12075 采面各生产系统简要叙述如下： 1、运输系统 1、运煤系统 12075 工作面 17 型/溜子12075 上付巷一部溜子东翼运输 巷主井提升至地面,见运输系统图 T-4 2、运料系统 地面副井12075 上付巷工作面。 2、通风系统 1、通风方式及通风系统 矿井通风方法为机械抽出式，通风方式为中央边界分区式，工 作面为 U 型通风。新 鲜风流由主立井进入井下，经东翼运输大巷、 12075 机巷到采煤工作面，乏风经工作面及回风巷回入东翼总回风 巷经过副井排至地面。 2、风量计算 根据煤矿安全规程第 103 条规定，矿井需要的风量按下列要 求分别计算，并选取其中的最大值： （1）、掘进工作面需要风量 、按瓦斯涌出量计算 Q 掘 =100q 掘 KCH41000.62.0=120m 3/min 式中： q 掘 掘进工作面瓦斯绝对涌出量 1m3/min KCH4瓦斯涌出不均衡通 风系数，系数取 1.2 、按局部通风机吸 风量计算 16 16 Q 掘 Q iIKf20011.05210 m 3/min 式中： Qi掘进面局部通风机额定风量 YBT-11，200 m3/min I同时运转的通风机台数，I1 Kf防止局部通风机吸循环风的风量备用系数取 1.2 、按同时作业人数计算 Q 掘 =4N=420=80m3/min 式中： N掘进工作面同时工作最多人数，取 20 人 、按风速进行验算 15S4.2 合格 190000N嵩阳煤机产品样本 运输巷两部运输机参数基本相同，选型计算同上。 5、皮带运输机选型 1）设计依据 设计最大生产能力 0.8 万吨/月 输送长度 L=160 米 倾角向下 =0 运输任务 顺槽运输 煤的散集容重 r=0.98t/m3 煤在胶带上的堆积角 =30 煤的最大块度 max=150mm 设计运输生产率 A=22t/h 初选用 STL-650 型胶 带输送机，其参数：带速 1.6m/s，胶带宽 度 500mm,配 YBS-17 型防爆电动机 1 台，功率 17KW,电压 660V。 2）胶带宽度 B= = =175mmKVrcA/ )*98.06145/(2 式中：A设计运输生产率，22t/h; K货载断面系数，煤堆积角 =30时，槽形断面 K=458； V带速，1.6m/s； R货载散集容重，0.98 t/m 3 ; 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 23 C输送机倾角系数，=0，c=1； 带宽除满足运输生产能力要求外，还需要按物料块度进行校核。 对原煤胶带宽度校核 B2max+200（mm）=2150+200=500mm 选用与计算需要相近的胶带宽度 B=500mm 3）胶带输送机传动滚筒驱动轴功率计算 P=（L1+50）（WV/3400+A/12230）+hA/367 =(160+50)(401.6/3400+22/12230)+022/367 =4.5KW 式中：L 1输送机水平投影 长度， 160cos0=160m； W单位长度机器运 动部分质量，胶带宽度 500mm 时 40kg/m； h运输机垂直高度，255sin0=0m。 4）胶带输送机电动机驱动功率计算 N=Pm/(1ab)=4.51.15/（0.910.9） =6.4KW 式中：m电动机功率备用系数，取 1.15； 1机械传动效率，一般取 0.9； a多机不平衡系数，取 1； b电压降系数，井下取 0.9。 5）胶带输送机选择 根据以上计算，采面运输巷 24 24 采用 1 台 17KW 防爆电机驱动 STL-500 型胶带输送机，其参数：设 计运输生产率 139t/h，带速 1.6m/s，胶带宽度 500mm，配 YBS-17 型 防爆电机 1 台，功率 17KW，电压 660V。 6）运输能力验算 A=B（KVrc）2/(10001.25) =0.5(4581.60.981)2/(10001.25) =206t/h。 年运输能力计算为： 33014103=47.6 万 t/a 式中：330年设计工作天数； 14每天 14h 小时净运输时间； 103每小时平均运输能力，取 206t/h 的一半； 富裕系数 47.6/15=3.21.2，满足年产 15 万吨/年的运输要求。 三、电缆截面选取 根据长时允许电流和实际负荷，自变电所至皮带机头选用 3*50+1*25 矿用橡套 电缆 570m 作干线电缆 。3*35+1*16 矿用橡套 电缆 280m 作支线电缆 ，供电系统见附图 T-6。 主芯线截面（mm 2） 长时 允许电流（ A） 50 198 35 173 按电压损失校验电缆截面： U=PL*1000/UA 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 25 式中：U电压损失，V ； P负荷功率， KW； L、A电缆长度、截面积，m 、mm2； 电导率，53m/*mm 2。 U50=(60+120+120+110+10+150)*（17*7）*1000/660*53*50=38V U35=（50*17*7*1000）/660*53*35=4.9V U120=（300*17*7*1000）/660*53*120=8.5V =U50 +U35+U120=8.5+38+4.9=51.8660*10%=66V 所选电缆符合供电要求。 四、低压开关的选择 1、地面中央变电所安设 KBZ-630A 开关 2、配电点馈电开关选用 KBZ-400A 开关 3、控制皮带电机开关选用 QBZ-80A 开关 4、控制 17 型溜子开关选用 QBZ-80A 开关 五、低压开关整定 电机额定电流：（查表） 17 型刮板机 25AN 17KW 皮带机 25A 1、变电所低压总馈电开关的整定 过负荷整定： IZ1.1*Ie=1.125*7=192.5A 取 0.4 倍额定电流 即 0.4630=252A 26 26 短路整定： IZd6*25+6*25=300A 取 1 倍额定电流 即 1630=630A 整定校验 电缆折算长度： L=570+50*1.37=638.5 I（2）min=1086A （KBSG315KVA）查表 灵敏度校验： I（2）min/IZd=1086/630=1.71.5 整定合格 2、配电点馈电开关整定 过负荷整定： IZ1.1*Ie=1.1（25*7）=192.5A 取 0.6 倍额定电流 即 0.6400=240A 短路整定： IZd6*25+6*25=300A 取 1 倍额定电流 即 1400=400A 整定校验 电缆折算长度： 570+50*1.37=638.5m I（2）min=1086A （KBSG315KVA）查表 灵敏度校验： 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 27 I（2）min/IZd=1086/400=2.71.5 整定合格 3、控制刮板机开关整定，开关型号均为 QBZ-80 型，功率均为 17KW. IZ1.1*Ie=1.125=27A 取 0.4 倍额定电流 即 0.480=32A 短路整定：JDB 型保护器 IZd5*25=125A 取 2 倍额定电流 即 280=160A 第六章 劳动组织及人员配备、正规循环作业及工作面主要 经济技术指标 1、劳动组织及人员配备（见劳动组织表） 劳动组织方式：采用 “三八” 制作业方式。 出勤序 号 工种 0 8 4 出勤人数 备注 1 跟班队长 1 1 1 3 2 班长 1 1 1 3 3 验收员 1 1 1 3 4 采煤工 39 40 42 121 5 溜子司机 3 3 3 9 6 皮带司机 2 2 2 6 7 机电工 1 1 1 3 8 注水工 1 1 1 3 9 运料工 5 5 5 15 10 液泵司机 1 1 1 3 28 28 劳动组织表 2、循环作业方式 循环进度 1.0m 班循环数 1 个 循环率 85% 日循环个数 3 个 循环产量 80t 班产量 80t 日产量 240t 回采率 97 % 详见正规循环作业图 T17 3、主要经济技术指标（见经济技术指标表） 经 济 技 术 指 标 序号 项目 单位 数量 1 走向长 米 101 2 工作面长 米 90 3 平均煤厚 米 2 4 煤层容重 吨 /立方米 1.4 5 工业储量 万吨 2.52 6 采高 米 2 7 可采储量 万吨 2.14 8 回采率 % 97 9 煤层平均倾角 度 +18 10 循环进度 米 1.0 12 循环产量 吨 100 13 日循环个数 个 3 11 安检员 1 1 1 3 矿配 12 瓦检员 1 1 1 3 合计 58 59 61 178 在册 180 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 29 14 正规循环率 % 85 15 日产量 吨 240 16 月产量 万吨 0.5 17 回采工效 吨/工 1.9 18 采面服务时间 月 4.2 、 7 、 工程质量管理及煤质管理 一、工程质量管理 1、每班应根据矿、部室、采煤队的统一安排布置生产，保证完 成正规循环。 2、当班采棚要求主副梁全部拔完后，单体柱站齐，舍帮全封闭。 凡遗留 型钢梁不拔或缺柱的按相应制度进行处罚。 3、当班发现有大棚距、迎山不照或歪旋的棚子时，班组长和验 收员要安排作业场职工进行处理，处理过程中验收员监督落实，保 证工程质量符合要求。 4、每班验收员严格按标准拉线，凡有不按线拔梁或站柱的要求 现场重新返工，否则按制度处罚。 5、打帮顶一定要严，不准出现漏帮漏顶及流煤现象，椽子升断 的及时更换，不合格的工程验收员可不予验收。 6、拔主梁后及时站煤墙柱，站柱前清净巷道浮煤，采高不低于 1.8m，支柱应站在硬底上，必要时站柱鞋，严禁在浮煤上支设支柱。 7、工作面压力大的地点由跟班队长、验收员负责安排站好木鞋， 防止支柱钻底。 8、煤壁松软地段必须使用竹芭、椽子闭帮，防止煤墙片帮引起 30 30 掉碴或冒顶事故。 9、各节完成循环后要及时进行二次注液，保证中排支柱初撑力 不低于 55kN，煤墙 和老塘侧支柱初撑力不低于 30kN。每班不定时 抽查、观测初撑力，初撑力低的及时补液，要求采面每 5m 配备一根 液压枪。 10、班组长用测压计对每节柱子的支撑力进行抽查，达不到要 求的进行重新注液。 11、下付巷超前支护与工作面支柱使用好防倒链。 二、机电设备管理措施 1、工作面所有电气设备，要保证防爆性能良好，上、下付巷开 关保护上架，电缆按规定悬挂整齐。 2、上、下付巷所有的机电设备必须配有标志牌。 3、井下严禁带电作业，严格执行停送电制度，办理工作票。 4、检修或搬迁电气设备前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷 道风流中瓦斯浓度低于 0.5%时，再用与电源相适应的验电笔检验； 检验无电后，方可进行相应接地电阻对地放电。所有开关的闭锁装 置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切 断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电” 字样的警示牌， 严格执行谁停电谁送电的制度。 5、各工种必须持证上岗，司机做到“三懂” 、“四会”。 6、严禁用刮板输送机运送柱子、工字钢、坑木、椽子等物料。 7、工作面、运输巷刮板输送机严禁飘链运行，机头、机尾打牢 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 31 压柱。 8、下付巷刮板输送机必须安装信号闭锁装置，信号要灵敏可靠， 小件上板，构件齐全。 9、随着工作面推进，所有设备、电缆的拆、收、移、吊挂等工作， 要及时做好，不得影响安全生产。 10、移刮板输送机时，首先清净浮煤，必须将刮板输送机推平推 直。移工作面机头、机尾时，必须停刮板输送机作业。 11、掐接刮板输送机时必须按刮板机掐接专项操作规程作业。 12、下付巷刮板输送机及时掏挖底槽坑，保证设备运行正常，防 止刮板输送机拉回头煤。 三、提升运输管理 1、运输系统各转载点的特殊岗位人员，必须经过培训，合格后 方可持证上岗作业，不得随意脱岗、串岗和缺岗。 2、运输设备安装应保证机头、机尾牢固，皮带机、刮板机机头 机尾搭接高度不低于 0.3m，长度不小于 0.5m,并完善皮带运输机随 机保护装置。 3、通讯设备完好，声、光信号齐全，卸料严格执行两慢一快，认 真听清、听准信号，在没有听清楚信号的情况下严禁启动设备。 4、接班时认真检查绞车各部件完好情况，对绞车制动部分、连 接装置、钢丝绳等情况进行认真检查，发现问题及时处理，严禁电 器、机械设备带病运转。 四、两巷维护及文明生产管理措施 32 32 1、工作面两巷由采煤队维护。 2、两巷内的材料及物件摆放整齐并有标志牌，竹芭、椽子拉线 管理，成面成线，坑木、小径木、方木等保持外端整齐。 3、上、下付巷保持 2m 高度，管线吊挂平直，材料、配件码放整 齐，无杂物堆积，无污泥积水。 五、煤质保证措施 1、队成立以队长为组长，各跟班队长和工程验收员为成员的煤 质管理小组，班长是搞好煤质工作的第一责任者。 2、加强顶板管理和放煤管理，防止冒顶、窜矸，降低煤的含矸 量。 3、放顶煤时及时调整档矸链，防止老塘矸石窜入工作面，做到 见矸挡门。 4、如果遇到矸石带或打顶、打底，要及时提落巷道，尽可能少 采矸石。 5、每班配备 1 名专职拣矸员，加强采面煤质管理，坚持“三拣 四不上” 的原 则，及 时拣 出煤炭中的矸石及 杂物。 6、溜子司机要协助拣矸人员发现矸石杂物及时停机进行处理。 7、在回采过程中若遇到夹矸、打顶(底)时，必须降低采高（不 低于 1.8m），认真执 行低位放煤，降低含矸率，提高煤炭发热量。 8、严禁将废竹芭、椽子、坑木头等混入煤中拉走。 第八章 工作面灾害防治 一、瓦斯灾害防治 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 33 1、矿井通风设施必须位置合理、正确、牢固可靠、功能齐全，采 掘工作面回风道、采区回风道和矿井总回风巷内严禁设置控制风流 的通风设施。主运输大巷、11 回风巷各建设一组风门，每组风门均 为两道相互连锁的正反向风门。所有通风设施要坚固可靠，与巷道 实现连体加固，并要加强管理和维修，保证能正常使用。 2、矿井通风瓦斯管理部门应配备足够数量的有经验的通风瓦 斯监测人员，及时掌握井下各作业场所瓦斯浓度及其变化，严禁超 限作业。 3、装备安全监测监控系统，采掘工作面，主要进回风巷及机电 设备，按规定在配电点设置瓦斯断电仪，一旦发现瓦斯浓度超限， 能自动切断电源，瓦斯监测人员应定期与瓦斯断电报警仪显示的瓦 斯浓度核对，便于及时调校。 4、有安全可靠的通风系统，实行采面独立通风，设计各个采掘 工作面均有独立的进回风巷道。 5、各采掘工作面、峒室等用风地点供给足够的新鲜风量，并有 适宜的风速，稀释、排放涌出的瓦斯，保证瓦斯不超限。 6、配备两台足够能力的主要通风机，供给矿井风量有一定富裕 能力，并保证有双回路供电。井下单个煤巷掘进配备 211kW 局部 通风机两台，自动倒台开关一台，实行自动切换，实行“三专+二专” 供电，并实现风电瓦斯电两闭锁，风机挂牌管理，设专人负责维护。 风筒选择抗静电、抗延燃胶质柔性风筒，局部通风机能保证供给掘 进工作面足够的新鲜风量。 34 34 7、矿井选择机电设备均是矿用防爆型。 8、矿井应制定巷道贯通措施和排放盲巷瓦斯措施，并认真组织 落实。 9、及时封闭采空区和废弃的井巷，防止漏风。 10、生产期间要定期清理巷道，严禁堆放杂物。失修巷道，要及 时扩修，保证有效通风断面，降低通风阻力。 二、粉尘灾害防治 1、利用地面 200m3 的静压消防水池和井上下洒水灭尘的水管， 并保证有可靠的补充水源。 2、配备有完善的井上下防尘洒水系统，12075 工作面及各装卸 载点、转载点及运输环节等地点敷设防尘供水管路，并安设支管和 阀门，采取连续洒水降尘措施。 3、采煤工作面煤层注水采用乳化液泵站。回采前进行煤层预注 水、湿润煤体，起到积极的降尘作用。 4、采掘工作面巷道设置风流净化水幕，出煤时洒水。 5、合理分配各用风地点的风量，保证巷道有合理的风速，控制 粉尘飞扬。 6、生产中定期清扫、冲洗巷道中积存的粉尘，保持巷道清洁， 防止粉尘飞扬。定期对主要大巷刷浆、刷白。 7、生产中应按规定定期对生产性粉尘进行测定，采取可行措施 使作业场所空气中粉尘浓度符合规程有关规定。 8、制定预防和隔绝煤尘爆炸的措施及管理制度，按规程规定 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 35 在 12075 工作面上、下付巷等地点设置隔爆水袋。 9、对产尘量大、湿式打孔有困难的作业场所，采取降尘措施， 工作人员佩带防尘保护用品。 三、矿井防灭火 本矿井所开采的二 1 煤层属类不易自燃煤层，矿井防灭火主 要针对外因火灾的防治。 1、副井口安装有防火铁门，矿井地面设置有消防水池，并要求 经常保持不少于 200m3 的水量。井下设置有消防管路系统，每隔 50m 设置支管和阀门 。 2、井上下设置消防材料库，并配备有足够数量的消防材料。 3、井下机电设备峒室，12075 工作面各转载机头前后各 20m 内， 采用不燃性材料支护，配备有必要的灭火器材。 4、井下电气设备有短路、过流、过负荷、漏电等各种保护装置， 带式输送机选用阻燃皮带，并设计有滚筒防滑、堆煤和防跑偏保护 及温度监测、温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。 5、矿井主要通风机装设有反风装置，确保矿井一旦发生火灾时， 能够实现矿井反风，减少灾害损失。 6、矿井按规定配备注浆设备及配套安全设施，一旦井下发现高 温点及时注浆降温和灭火。 四、防治水 1、12075 工作面采掘期间，要对水情水害进行分析、预报，做到 月有月报、周有分析，坚持对开采区域逐头逐面进行水害防治评价。 36 36 2、查明周边矿井采空区范围。 3、掘进期间搜集相关资料，应特别注意回采中周期来压后顶板 出水。 4、12075 上、下付巷做有排水沟或临时水仓，并安装好排水设 备和管路以备排水，工作面回采前建立完善的防排水系统。 5、制定合理的排水路线和正确的避水灾路线。 6、要求施工队在施工中注意观察水情，工人要熟知突水预兆， 有异常情况时先停止掘进，撤出人员，再汇报，待采取相应措施后， 方可进入作业，以确保人员安全。 7、注意工作面内部的局部小构造、隐伏构造出现，加强地质构 造的分析，一经发现要及时汇报，停止回采，采取相应防止水措施 后，方可恢复生产。上付巷掘进期间要加强对 F1 断层的探测，探明 其走向、落差、范围、含水及其尖灭等情况，保证施工安全。 8、12075 切眼掘进要坚持物探先行的原则，并在物探异常区进 行钻探，编制专项探放水安全技术措施报上级批准，并认真落实到 作业现场，确保生产安全。 9、掘进、回采施工前，应提交掘进、回采地质说明书。掘进或 回采中，水文地质人员要深入井下各采掘地点进行观测，分析预测 可能出现的水文地质情况。 五、顶板管理 1、控制工作面高度在 2m，以防老塘超高。 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 37 2、放顶前及放煤后及时挡好老塘门，放煤过程中放煤口下方严 禁有人，以防碴块滚出伤人。煤墙用芭杆护严，严防煤墙片帮，梁头 不抓帮。 3、单体柱顶爪要卡紧 型钢梁齿，迎山有力，保证柱梁稳定。 4、根据采面煤层负坡度确定拔梁时 型梁的下扎角度，严禁出 现背大称和煤墙侧超低现象。 5、坚持二次或多次注液工作，保证工作面及进回风巷支柱支撑 力达到要求。接班后首先对各作业场进行二次注液，移溜子后对舍 帮柱进行一次注液，进回风巷柱子在接班和班中各注液一次，发现 柱子松动随时注液，确保柱子的支撑力达到要求。 6、移刮板输送机时严禁通排巷摘除中排柱，中排柱柱根可向老 塘侧有 2-3的戗角，并在煤 墙侧每隔 10m 使用一根单体柱戗住刮 板输送机下沿，防止刮板输送机失控下滑，移刮板输送机过程中， 每摘一根中排柱及时在煤墙侧打上一个戗柱，严禁不打戗柱或少打 戗柱。 7、移刮板输送机时由班长负责，并安排人员观山，发现老塘柱 根松动时，要对单体柱注液,加强支护强度,使用坑木配合单体液压 支柱打上撑木或抬棚，保证安全。 8、料场要备有足够的板钎椽、小径木、方木，以备急用。 9、 型钢梁必须成对使用，严禁出现独根 型钢梁。成对的 型钢梁之间距离不能大于 50mm。 型钢梁要保持平直完好，破损 或弯曲严重的及时更换。 38 38 10、 型钢梁使用时要保持棚距均匀，棚距为 600mm，大于 700mm 的及时加棚，并保持棚梁不扭不旋，始终与工作面煤壁垂直。 11、拔梁时舍帮侧梁端要接顶，老塘冒落必须围住梁头以上， 梁头不得悬空，梁端以上冒高大于 500mm 的要使用坑木背实，防 止顶空。 12、工作面使用的支柱要完好不漏液，不自动卸载，无外观缺 损，工作面无空载支柱。 13、工作面实行全支撑管理，不得出现空闲柱子，严禁提前摘 柱，及扒通场。成对的单体柱要求站成“八” 字型，保证其支撑稳定 性。 14、工作面机头安全出口内的 型钢梁按规定架设，在机头出 口拔 型钢梁时，必须通知刮板输送机司机停刮板输送机，然后方 可作业。 15、工作面要有足够的备用 型钢梁及单体液压支柱，其中单 体液压支柱备用数量不得小于工作面支柱总数的 10%。要求备用柱 在上副巷距工作面 20-40m 范围内，摆放整齐，标志牌齐全清晰。 16、从老塘向煤墙侧转运单体柱时应面向机头作业，防止单体 液压支柱掉入刮板输送机机道发生事故。 17、拔梁长度严禁超长，老塘梁头必须留有-2 个卡爪。 18、拆除掉的超前支护柱梁及时向前延续打够，保证超前支护 长度符合要求。 12075 工作面工程设计 宏达煤矿生产技术科 39 19、过老巷时提前 30m 探测，准确掌握与老巷间的距离。使用 板钎椽超前支护顶板，防止冒顶事故发生。回采时要制定专项过老 巷安全技术措施。 五、避灾路线 12075 工作面在掘进期间避灾路线为： 1）回风巷发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故避灾路线： 掘进工作面12075 下付巷东翼运输行主井地面 回风巷发生水灾事故避灾路线： 掘进工作面12075 下付巷12 采区运输上山东翼回风巷 副井地面 2）进风巷发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故避灾路线： 掘进工作面12075 下付巷东翼运输行主井地面 进风巷发生水事故避灾路线： 掘进工作面12075 下付巷12 采区运输上山副井地面 12075 工作面在回采期间避灾路线为： 1）工作面发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故避灾路线： 工作面东翼运输行主井地面