3109工作面放顶煤开采设计方案

山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 1 3109 工作面放顶煤开采设计方案 第一章 矿井概况 矿业集团有限公司金阳煤矿位于宁阳煤田东部，在县城东北 6，井田东西长约 3北宽约 2田面积 井 1990 年 5 月开始建设， 1996 年 6 月试生产， 1996年 11月 15日由泰安市煤炭局组织投产验收并准于生产。矿井设计生产能力 21万吨 /年，核定生产能力 30万吨 /年。现生产水平 矿井开拓方式：一立一斜单水平上下山开拓方式；现开采煤层：晚二叠系山西组第 3层煤，厚度 均厚度 尘爆炸指数 第 3层煤有自燃倾向，属自然发火煤层。采煤方法：走向长壁炮采放顶煤采煤方法，顶板管理方法：全部垮落法管理顶板。 本矿区平均降雨量 710降雨多集中在 7、 8月份，月最大降雨量 5681964年），日最大降雨量 1501964 年 7 月 8 日），本区最大洪水位 +66 米，低于井口标高。 矿井生产系统主要有：通风系统、供电系统、压风自救系统、运输系统、排水系统、供水施救（防尘）系统、安全监控系统、通讯联络系统、人员定位系统等，矿井各生产系统齐全有效、正常运行。 矿井供电系统：矿井在工业广场设置 35/6电站，配备 5 变压器 2台。矿井有两条 35条为金阳变电站，线路长度 路规格 一条为石集变电站，线路长度 路规格 回路下井电缆 70敷设在井筒内，电压 6央变电所设置在 翼采区变电所、东翼二采区变电所和三采区变电所，电源通过两回路 35、35和 5， 850米型电缆供给，电压 6过采区变电所降至 660。 排水系统：矿井在 仓容量 1300房内装备三台 7型多级离心泵，流量 300m3/h，扬程 455m，功率 560井筒内共敷设两路 245 10 无缝钢管，水通过 房由管路排至地面。东翼二采区山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 2 底部车场设置采区泵房和水仓，标高 仓容量 850房内装备三台 量 100m3/h，扬程 396m，功率 200采区轨道巷内敷设两路 133 6的无缝钢管，通过采区泵房的管路一路排至 路排至 巷内的积水通过水沟自流到中央泵房的水仓内。三采区底部车场设置采区泵房和水仓，标高 仓容量 850房内装备三台 多级离心泵，流量100m3/h，扬程 330m，功率 160采区轨道巷内敷设两路 108 4的无缝钢管，通过采区泵房的管路一路排至 路排至 巷内的积水通过水沟自流到中央泵房的水仓内。 通风系统：矿井采用中央边界抽出式通风，立井为提升井并进风，斜井回风，风井装备两台 离心式通风机，功率 110井总进风量 2755m3/井通风网络：分区并联形式。 压风自救系统：集中供风，地面设压风机房一座，装备 4 台 B 空压机配 55机，压风管 108 4 焊接钢管。管路敷设由压风机房至 气罐送至井下大巷，各用风点由大巷接入。在矿井采区避灾路线压风管路上，每隔 200 米设置了供气阀门。 提升运输系统：为主提升机选用 4（ I）型落地式磨擦轮绞车，配180型 5006升容器为一对一吨双层四车罐笼，提煤四车、提矸石二车 ，人员 60人，提速 s，井筒装备组合钢罐道，提升钢丝绳6（ 34） 绳用 6 安全监控系统：矿井安装了 安全监控系统，矿井传感器布置齐全，监控有效。实现了对井下的甲烷和一氧化碳的浓度、温度、风速等的动态监控。 供水施救系统：矿井结合自身实际，建立完善了井下巷道所有供水管路的供水施救系统。在矿井采区避灾路线供水管路，安装了应急的供水阀门。供水水源引用矿井总回风井的地表水源及井口西的净化水池，该水质完全达到饮用标准，并与地面上的供水管网形成系统 。 人员定位系统：在井下职工的矿帽上安设了 在井口、井底、采面入口、出口等重要地点设置了分站，对入井及井下的所有人员进行实时监控。 通讯联络系统：矿井安设了有线调度电话系统。安装了应急语音广播系统和无线通讯系统，并能够与调度室电话互通互联。 在井底车场、采区变电所、水泵房、采掘工作面等人员集中的地点，安设了直通矿井调度室的电话。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 3 2012年底前完成井下避难硐室的施工和装备，并顺利通过验收。 第二章 方案设计编制依据 一、采区设计说明书及批准时间 采区设计说明书名称为西 翼首采区设计说明书，批准时间为 2003 年 3月。 二、地质说明书及批准时间 工作面地质说明书名称为 3109 工作面地质说明书， 批准时间为 2012 年 3 月30日。 三、矿压观测资料 断层附近围岩应力集中，巷道压力较大。 3109 工作面放顶煤开采设计方案编制以西翼首采区设计、首采区地质说明书、3109 采煤工作面地质说明书为依据。 3109 工作面放顶煤开采必须保证工作面安全生产，符合煤矿安全规程和煤矿设计规范及煤矿安全技术操作规程的有关规定，实现安全高效开采。 第三章 工作面概况 3109工作面位于 西翼上山采区北部，属首采区的一部分，其北部为 3108 工作面。 3109 工作面为矿井西翼首采面剩余的一部分煤量，矿井西翼首采面原开采方式为分层开采，采面支护方式为铰接顶梁配金属摩擦支柱，由于该支护方式安全性差， 1995年 12 月该采面发生了一起顶板事故，之后该采面停产并进行了封闭。为了 最大限度回收煤炭资源，提高煤炭回采率，经过讨论研究，决定回收该采面剩余部分煤量。 通过西翼采区 3101、 3102、 3103、 3104 及 3105 回采工作面和 3108 进、回风巷实际揭露，该区域内断层较少，只在 3109 工作面运输巷南部有 一条断层，致使该位置煤层变薄。该工作面西北部为采空区，北部为 3108 工作面。 煤层平均走向 155；倾向235；煤层倾角 5走向长度平均 90m，倾向长度平均 60m， 煤层厚度在 均 作面回采过程中靠近断层附近的运输巷需加强支护，保证工作面运输巷断面符合规程要求。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 4 第一节 工作面位置 3109 采煤工作面位于西翼上山以北，该工作面 北部为 3108 工作面 ，西北部为采空区，工作面井下标高 作面走向长度平均 90m，倾斜长度平均 60m。 第二节 地形地物 3109工作面对应的地面位置位于工业广场西北，地面为农田，无建筑物及水系，对工作面开采无影响。 第三节 采煤工作面参数 一、采煤工作面长度 根据剩余块段煤的面积及形状，将该采煤工作面沿倾斜长度确定为 60m，走向长度为 90m。 二、开采技术条件 第 3层煤顶底板特征： 顶板：三煤顶板常有一层厚度为 灰黑色炭质页岩组成，常受采动影响随煤层跨落而跨落。直接顶一般由深灰色砂质页岩组成，厚度 2含羊齿类植物叶部化，岩石层理明显，脆性大，硬度低， f=4，冒落性较强，能随采随冒，全区分布稳定。 基本顶（老顶）灰白色中粗砂岩，无层理，块状构造，含角闪石、黑云母等矿物， f=5 6，均厚 6m，中等硬度全区稳定，可作为煤系地层内的辅助标志层。 底板：直接底一般为薄层状粉细砂岩互层，颜色由深灰及灰白相间组合而成，f=3平层理为主，波状层理次之，厚度 2稳定。老底为浅灰绿色中粗砂岩，块状构造，硅质胶结，无层理， f=5均厚度 8m。 三、煤层赋存特征 3109采煤工作面煤层厚度与煤层倾角较稳定。煤层结构简单，不含夹矸，煤层厚度平均 层倾角为 5的硬度系数 。 附图：矿井综合柱状图。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 5 第四节 储量情况 一、工作面储量计算 工业储量按照块段法计算储量，该工作面走向长度平均 90m，倾向长度平均 60m，煤层平均厚度平均 的容重 工业储量 =90 60 4 万 t 可采储量 =90 60 93%=t。 二、工作面服务年限 工作面服务年限 =可采推进长度 /（月推进度 90%） =90/（ 30 =月 天平均推进长度， m; 30 第四章 地质构造 该 块段煤层平均走向 155，倾向 235。煤层倾角平均 5根据已掘回采巷道（ 3108工作面进、回风巷及开切眼）实际揭露，该工作面内无构造， 3109工作面运输巷靠近落差 10此在工作面推采过程中，加强工作面运输巷顶板管理，防止出现顶板事故。 第五章 水文地质及水害评价 一、水文地质情况： 根据附近已掘巷道实际揭露，水文地质情况简单。煤层及顶底板均不含水。经过巷道实际揭露附近区域的断层不含水也不导水，对工作面回采无影响。为确保矿井施工安全，预防突水事故的发生，在工作面回采过程中应坚持预测预 报，有疑必探，先探后掘，先治后采的探放水原则。 二、老空水情况： 3109采煤工作面位于西翼上山采区以北，该 工作面西北部为采空区，北部为 3108工作面，南部为断层。 工作面煤层顶、底板及煤层均不含水。西北部采空区内有少量的防尘积水， 2009 年 3 月经探放水，已疏放完毕，因此 3109 工作面开采时不受工作山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 6 面老空水及断层导水的威胁。 第六章 防水煤柱留设 在工作面采空区和 3108工作面之间留设 10 米的保护煤柱。 第七章 工作面巷道布置 第一节 工作面回采巷道布置 采煤工作面运输顺槽、回风顺槽、 开切眼 沿煤层底板布置 ；回风顺槽、运输顺槽斜距 60m（即工作面长度）。 第二节 回采巷道参数 一、工作面回风顺槽 根据巷道用途、使用年限、巷道围岩性质，结合本矿同类巷道支护效果，工作面回风巷采用 11 号工字钢棚支护。巷道采用梯形断面，上净宽 2m，下净宽 高2m，净断面积 二、工作面运输顺槽 根据巷道用途、使用年限、巷道围岩性质，结合本矿同类巷道支护效果，工作面运输巷采用 11号工字钢棚支护，巷道上净宽为 净宽 高 断面 两巷断面均可满足工作面通风、行人、运输及辅助运输的 需要。 三、工作面开切眼 开切眼初掘时为梯形断面，采用 11 号工字钢棚支护，巷道上净宽为 净宽 高 断面 。安架时开切眼断面要刷扩，以满足安装悬移支架的需要。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 7 第八章 采煤方法及工作面设备 第一节 采煤工艺 一、采煤方法选择 西翼上山采区上部煤层平均厚度 层厚度变化较大，煤层底板也有起伏，若采用分层开采工作面防火困难较大；煤层直接顶主要是砂质页岩，能随采随冒落，顶煤放出后能及时充填采空区；老顶以中粗砂岩为主，中等稳定；煤层底板为粉细砂岩互层，岩性较硬，支架不易 钻底，适宜采用悬移支架炮采放顶煤开采且能较好发挥支架支撑能力，因此本工作面选用走向长壁悬移支架炮采放顶煤的采煤方法。 二、生产工艺流程 注液打眼爆破落煤注液挂网伸前探梁攉煤移输运机移架注液剪网放顶煤补网堵放煤口注液清理工作面 三、回采工艺参数 一）采高： 6/24 型悬移支架要求合理支护高度为 采高定为 环进度确定为 二）回采工艺参数 1、开采厚度：平均开采厚度 2、工作面开采高度 顶煤高度 3、采放比 1： 4、工作面循环进度 环放顶步距 四、回采工艺过程 一）落煤：工作面煤壁采用打眼爆破的方法落煤。 1、打眼要求：工作面打眼时采用从回风巷至运输巷的顺序打眼，采用 2、炮眼布置：根据该工作面煤层硬度，炮眼布置采用三排眼。顶眼距顶板 深 眼间距 水平成 10仰角；底眼距底板 深 眼间距 水平成 10俯角；腰眼距底板 深 眼间距 眼、底眼和腰眼均与煤壁成 65夹角。 3、爆破要求：使用 起爆器引爆，使用 1 5段毫秒延期电雷管和二级煤山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 8 矿许用乳化炸药爆破落煤。炮眼封泥长度均不小于 用正向装药爆破。工作面采用分次装药分次起爆的方式，工作面每次爆破长度不超过 5 米。串联连线，先爆破腰眼再爆破顶眼和底眼。 二）装煤：采用爆破装煤和人工攉煤相结合。人工攉煤的操作程序在作业规程中作出具体规定。 三）运煤：工作面及顺槽采用 刮板输送机运煤，采区上山采用皮带输送机运煤。各转载点的喷雾设施必须正常使用。刮板输送机司机必 须按操作规程的要求操作刮板输送机。 四）顶板支护： 工作面爆破落煤完毕，为预防工作面架前暴露的顶板冒落，对工作面炮道内的顶板敲帮问顶、洒水降尘后，及时铺设炮道内顶网并支撑起支架前端的前探梁支护炮道顶板；当伞檐超过规定时必须立即处理；当煤壁煤体破碎有片帮危险时，必须及时支设贴帮柱，贴帮柱支设标准在作业规程中做出具体规定；煤壁与支架间的距离（端面距）不得超过 300 ，超过规定的距离或发生冒顶、片帮时，必须立即停止采煤，在该地点至少支设两组一梁两柱，梁顶部必须用方木接实。顶网铺设及要求在采煤工作面作业规程做出规定 。 五）采空区处理： 工作面浮煤清理干净后，借助移溜千斤顶前移前后两部刮板输送机，然后分段移架，移架代替了回柱放顶。 根据对本工作面顶煤和顶板岩性分析，工作面推采初期及推采过程中一般情况下顶煤和顶板能自行垮落。若工作面推采过程中采空区出现 2 5的悬顶时，不得放顶煤。如果工作面推采过程中出现大面积悬顶时，必须采取以下措施： 1、超前工作面 20 米外采用向煤层顶板打深眼注高压水的方法对工作面顶板进行弱化处理，处理的安全技术措施在作业规程中做出规定。 2、工作面后部出现悬顶时严禁放顶煤。 六）放顶煤的方法 工作面 移架后，即可在工作面支架后部，两架支架中间剪网放顶煤；但严禁在非悬移支架作端头支护的范围内及两巷后部放顶煤；工作面后部出现悬顶时严禁放顶煤；放煤口间距 ，放煤口高度 20禁超高剪网放煤，工作面放顶煤期间，严格控制放煤量，严禁支架悬空。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 9 五、工作面生产能力计算 工作面每天 1 个循环，每月按 30 天计算，正规循环率 90。工作面倾斜长度平均 60m，开采厚度平均 循环推进度 作面回采率 93。 循环产量： M=L H r 93 =60 93 =321（吨） 日产量：与循环产量相同。 月产量： Y=30 M 90 =30 321 90 =吨） 六、劳动组织和循环作业方式 1、作业方式 采用“三八”制循环作业方式，班间检修。采用边采边准备的方式，各专业工种必须在安全距离以外进行分段平行作业。 2、劳动组织 工作面每班有一名跟班区长和两名班长负责组织生产，配有质量验收员、爆破工、攉煤工、移架工、运输机司机、维修工等相关工种的操作人员若干名，当班出勤人员合计不得超过 36人。 工作面人员配备及劳动组织图 表二 工种 早班 中班 夜班 合计 移架工 4 4 4 12 打眼爆破工 2 2 2 6 攉煤工 6 6 6 18 运输机司机 11 11 11 33 运料工 2（兼） 2（兼） 2（兼） 6 泵站司机 1 1 1 3 剪网放煤工 4 4 4 12 挂网工 2 2 2 6 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 10 端头支护工 2（兼） 2（兼） 2（兼） 6 机电维修工 1 1 1 6 测压验收员 1 1 1 3 班长及跟班区长 2 2 2 9 合计 34 34 34 102 七、经济技术指标 经 济 技 术 指 标 表 表三 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 11 第二节 工作面设备配备 一、支架支护强度计算 1、支护强度计算： 序号 项目 单位 指标 备注 1 煤 种 牌 号 气 煤 2 工作面平均长度 m 60 3 采 高 m 4 煤 层 厚 度 m 5 煤 层 倾 角 76 煤 层 容 重 t/7 日 进 尺 m 8 日 产 量 t 321 9 月正规循环个数 个 27 10 月正 规 循环率 % 90 11 月 进 度 m 2 月 产 量 t 9600 13 在 册 人 数 人 108 14 出 勤 人 数 人 102 15 出 勤 率 % 94 16 回 采 工 效 t/工 17 回 采 率 % 93 18 炸 药 消 耗 t/万 t 19 雷 管 消 耗 万发 /万 t 20 支 柱 丢 失 率 0 21 顶 梁 丢 失 率 0 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 12 （ 1）工作面顶板支护强度： Q=K g h r Q=5 KN/ 式中： Q：支护强度 K：安全系数（ 4 取 5 g: h: 采高 取 2.2 m r：顶板岩石容重 支架顶部上覆岩层平均容重取 2)支架工作阻力计算： P=Q(2+a)B P=85(式中： Q:支 架支护顶板所需的支护强度 KN/ 1:支架长度 m 伸梁长度 m a:支架的梁端距 m B:支架的宽度 m 、支架选择： 根据以上计算结果，选用 6/24 型悬移支架，其工作阻力为 1800于计算所需工作阻力 985满足采煤工作面顶板支护强度需要。 通过以上数据对比，选用 6/24型悬移支架，能满足采煤工作面支护强度要求。 6/24型支架主要技术参数见表四： 6/24型支架主要技术参数表 表四 名称 单位 参数 备注 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 13 支架高度 m 2+支架长度 m 含前伸梁的长度 支架中心距 100 支柱直径 00 支柱数量 根 6 支柱提缸力 4 移架步距 00 支架工作阻力 800 支架初撑力 40 泵站出口压力 18 架重量 00 包括双 体支柱 6棵 泵站压力 0 乳化液 浓度 2前伸梁行程 00 前伸梁数量 2 工作面条件与支架适应条件对照表 表五 项目 工作面条件 支架适应条件 采高 东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 14 倾角 5 0 30 煤厚 硬度 、支护材料及支护参数 1、支护材料 工作面采用 6/24型悬移支架配合 作面下端头采用 4 对 8 根长 钢梁；上端头采用 4 对 8 根长 作面超前支护使用铰接顶梁抬棚支护，单体液压支柱型号为 300接顶梁型号为 2、工作面特殊支护 工作面特殊支护有端头一梁三柱、贴帮柱超前支护。 端头支护：上端头使用 4对 8根长度为 金属顶梁配合单体支柱支护顶板，下端头使用 4 对 8 根长度为 金属顶梁配合单体支柱支护顶板，每根金属顶梁配三棵单体支柱随采面的推采方向交错迈步前移，每对长钢梁两根之间间距不大于10对长钢梁间距不大于 70柱初撑力不低于 12 贴帮柱：当工作面压力增大时，煤壁片帮时支设，以防片帮伤人，支柱初撑力不低于 12 超前支护：工作面从煤壁向前 20范围内在回风顺槽和运输顺槽支设两排铰接顶梁抬棚，支柱初撑力不低于 防倒抬棚：在人行道（材料道）侧靠近支架中柱 10工作面所有支架全部支撑住，防止工作面支架倒架。倾向抬棚用单体支柱配铰接顶梁。支柱初撑力 6 走向抬棚：走向抬棚是当架距大，金属网下坠严重时在架间支设，顶梁 采用 型顶梁，顶梁长度为 ，所用支柱不得少于两棵。支柱初撑力不低于 12 3、支护参数 1）架间距 护密度为 大控顶距 小控顶距 顶步距 2）采高：采面支架采高控制在 禁超高支设。 见工作面支护平面图。 三、乳化液泵站 （一）泵站选型、泵站数量 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 15 6/24支架与 8站布置在首采区轨道上山绞车房附近的回风巷车场内， 工作压力不小于 20 此选用体积小便于运输的 0型乳化泵可满足工作面液压支架的使用。 0型乳化泵两台，一台工作，一台备用。 0型乳化泵主要技术参数如下 : 公称流量 :80L/ 公称压力 :20电动机型号 : 功率 :37液管路匀选用高压胶管，耐压 45 （二）乳化液选用 为保证工作面支柱正常使用要求，选用 化液浓度配比必须达到 2% 3%，并使用好自动配比装置，每班泵站司机使用浓度检测仪检测乳 化液浓度不少于 2次，并做好记录。维修人员要加强支架供液系统与泵站的维修 ,杜绝供液系统的窜漏液发生。 工作面支护材料用量见表六。 工作面支护材料用量表 表六 名称 使用地点 规格型号 设计 使用数量 备用数量 液压支架 工作面 6/24 49 5 单体支柱 工作面 94 27 铰接顶梁 防倒抬棚 4 5 铰接顶梁 运输巷 8 5 单体支 柱 运输巷 3008 5 铰接顶梁 回风巷 8 5 长排梁 端头 2 2 单体支柱 回风巷 3008 5 单体支柱 端头 3008 6 柱 鞋 工作面 直径 250 柱 鞋 运顺 直径 3508 5 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 16 柱 鞋 回顺 直径 3508 5 柱 鞋 端头 直径 2502 4 第九章 生产系统 第一节 运输系 统 一、运煤设备及转载方式 工作面爆破落煤及架后顶煤通过工作面两部刮板输送机转载到工作面运输顺槽内的输送机内，工作面运输顺槽内的输送机将煤转载到西翼皮带上山内的皮带输送机上，煤通过皮带输送机转载到 2号煤仓，再由大巷电机车装车外运。 运输设备型号： 刮板输送机型号： 速 s，运输能力为 70t h。皮带型号：型，带速为 1.6 m s，最大运输能力为 150t h。 工作面日产量为 321 吨，平均每班按照 5小时的运输时间计算，三个班共开机 15小时，平均每小时出煤量 21吨。 通过以上计算刮板输送机及皮带输送机的运输能力均远大于每小时生产煤量，运输设备完全能够满足 3109 工作面运煤的需要。 二、运煤路线 3109运输巷西翼皮带上山 2号煤仓 输大巷主井地面 第二节 辅助运输系统 一、辅助运输设备及运输方式 工作面需用的材料、设备等物资，采用 1 吨矿车或料车由大巷运至首采区下部车场，由采区 通过 3109 回风巷运至工作面。 运输设备型号： 轨道上山提升绞车型号： 矿车型号： 二、辅助运输路线 地面主井 输大巷首采区轨道上山首采区上部车场 3109 回风巷山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 17 工作面。 第三节 防尘系统 一、防尘系统 3109工作面的防尘用水，由总回风井地表水通过 2吋管路经矿井总回到达联络巷，然后由 1吋钢管分别接至 3109回风巷、运输巷超前支护段，供工作面防尘、供水施救装置用水。 防尘管路如下： 地表水 联络巷 3109回风巷供水施救装置工作面 联络巷 3109运输巷供水施救装置工作面 二、防尘方式 1、转载点喷雾 ,运输机各转载点均设一个喷头。 2、上、下两巷防尘水幕 在工作面进风巷和回 风巷距工作面煤壁向外 30 米处各安设一道水幕 ,每道水幕的喷头不少于 5个，且雾化良好，覆盖全断面。 3、上、下两巷煤尘冲刷 对工作面回风巷和进风巷每班冲刷一次，防止煤尘积聚。 4、工作面爆破喷雾；爆破前后洒水降尘。 5、放煤口洒水降尘。 6、工作面煤壁进行短钻孔注水。 7、在工作面回风巷进行长钻孔煤层注水。 8、在 3109工作面回风巷、运输巷距离开切眼 40米处的地方分别安置了供水施救装置。 第四节 排水系统 在工作面回风巷及运输巷道低洼积水处安设排水泵将积水排至工作面外平巷水沟内，积水通过水沟流至西翼上山 采区轨道上山，再通过上山水沟下流至底部车场水沟，外流到大巷水沟。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 18 第五节 压风系统 翼轨道上山用 4吋钢管把压风送到工作面进、回风巷入口，工作面进回风巷用 2 吋钢管把压风送至工作面上下超前支护地点。在工作面运输巷和回风巷分别设置一路 1寸压风管路接至工作面。 在 3109工作面回风巷、运输巷距离开切眼 40米处的地方分别安置了压风截阀。 第六节 通讯系统 在工作面回风巷及运输巷距工作面 20 米的地点各设置一个能与调度室直拨的电话，以保持工作面与调度室信息畅通。 第七节 通风系 统及风量计算 一、风量计算 根据 2011 年瓦斯鉴定结果，矿井采煤工作面瓦斯涌出量为： 据山东金阳矿业集团有限公司生产矿井风量计算细则计算采面需风量，并取其中最大值作为采面风量： 1、按气象条件计算： 60 70% 42 314 m3/中： 采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表 1中选取 m/s 采煤工作面的平均有效面积， 按最大和最小控顶有效断面的平均值计算 采煤工作面采高调整系数，具体取值见表 2 采煤工作面长度调整系数，具体取值见表 3 70% 有效通风断面系数 60 为单位换算产生的系数 表 1 采煤工作面进风流气温与对应风速调整系数 采煤工作面进风流气温 采煤工作面风速（ m 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 19 系数（ 3 采煤工作面长度调整系数 采煤工作面长度 m 长度风量调整系数（ 180 据以上风量计算，满足所有条件的采面风量为 314 m 3 2、按照瓦斯涌出量计算： 00 100 46.2 m3/中： 采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量 m3/ 采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 3、按照二氧化碳涌出量计算： 7 67 42.6 m3/中： 采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量， m3/ 采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数 4、按炸药量计算 ： 100 67.5 m3/中 ： 采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量 、按工作人数计算 4 34 136 m3/中 ： 4 每人需风量 m3/采煤工作面同时工作的最多人数 34人 6、按风速验算： a) 验算最小风量： 60 S h 70% 中： 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 20 采煤工作面最大控顶有效断面积 采煤工作面最大控顶距 m 采煤工作面实际采高 m 60 75.3 m3/b)验算最大风量： 60 S h 70% 中： 采煤工作面最小控顶有效断面积 采煤工作面最小控顶距 m 60 07.2 m3/过验算可知： 14风速允许范围以内 . 根据上述计算和验算， 3109采煤工作面选取风量为 314m3/ 二、通风路线 主井井底车场 2号煤仓联络巷西翼运输上山 3109运输巷工作面 3109回 风巷矿井总回。 第八节 瓦斯防治 一、瓦斯检查 1、工作面设瓦斯检查员对工作面瓦斯进行巡检，每隔 3 5 小时检查一次，每班至少检查两次。 2、瓦斯检查点分别设在：工作面上隅角；工作面回风流。 3、工作面风流、工作面上隅角瓦斯检查牌板设在距工作面煤壁线 20 米内的回风巷道中。 4、回风流牌板设在回风顺槽门口 10 15 米，检查结果及时上报或填写，当出现异常情况时，必须及时向调度室汇报。 5、回采巷道中如果有高冒区（冒顶高度 以上）时，在高冒区应设置瓦斯检查点，并预先设置束管，瓦斯员要通过束管对高冒 区的瓦斯浓度进行检查，一班至少一检。 6、回风流中使用的机电设备地点的瓦斯检查工作，由施工责任单位负责，利用便携式瓦斯检测仪每天至少检查一次机电设备周围的瓦斯浓度，并将检查日期、瓦斯浓度、检查人姓名填写在记录本上，每次因维修需要打开机电设备时，必须首先检查设山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 21 备周围风流中的瓦斯浓度，只有低于 1%时，方可作业，并将检查日期、瓦斯浓度、检查人姓名填写在记录本上。 7、必须严格执行“三对口”制度，即井下记录牌、检查手册、瓦斯台帐三对口，要做到检查数据准确、齐全，上报及时。通风（瓦斯）调度日报、一通三防调度日报表等每 日上报矿长、总工程师审阅。 8、瓦斯员要注意检查采煤面电机处等死角地点的瓦斯浓度情况；检查栅栏处时，瓦斯员不得进入栅栏以内检查，只能检查靠近栅栏处上方；密闭处检查时，要检查墙前观测孔；检查峒室时，要检查峒室里端靠近回风处。检查上述地点时，要密切注意一氧化碳浓度和温度，发现意外情况，要立即向矿调度室汇报。 9、检查路线要严格按照指定路线进行，在井下指定地点交接班，并有记录可查；无空班漏检、无虚报瓦斯现象出现。 （二）监测监控仪器的配备和使用 1、采煤工作面上隅角回风流距离开采线 10 米处必须安设甲烷断电装置， 甲烷传感器瓦斯报警浓度 斯断电浓度 电范围：工作面巷道内全部非本质安全型电器设备，复电浓度 2、在回风顺槽距回风口 10 15m 处安设甲烷断电仪，甲烷传感器瓦斯报警浓度斯断电浓度 电范围：工作面巷道内全部非本质安全型电器设备，复电浓度 风巷泵站前 10米处必须安设甲烷断电装置，甲烷传感器瓦斯报警浓度 斯断电浓度 电范围：工作面巷道内全 部非本质安全型电器设备，复电浓度 、采煤工作面必须安设甲烷断电装置，甲烷传感器的电源安设在所有电器设备的闭锁开关电源侧 ,实现瓦斯电闭锁。甲烷传感器瓦斯报警浓度 斯断电浓度 电范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电器设备，复电浓度 4、一氧化碳传感器报警点 T 24度传感器报警点 T 26；瓦斯（一氧化碳、温度）传感器应垂直悬挂，距顶板 300巷道帮 200感器每 10天标校一次。所有的监测数据必 须通过监测电缆传输到地面监控室。 5、瓦斯传感器标校牌板应设在传感器的下方，并随传感器及时前移。每次的标校数据要填写准确。 6、工作面设备负荷侧应设置馈电状态传感器。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 22 （三）有毒有害气体检查仪器的配备和使用 1、矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工下井时，必须携带便携式甲烷检测仪。瓦斯检查工必须携带便携式光学式甲烷检测仪，安全监测工必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪。通风专业技术人员下井必须便携式甲烷 时检查井下各地点的气体情况 ，发现问题，及时汇报、处理。 2、爆破工在工作面进行爆破工作时，必须携带便携式甲烷报警仪；爆破作业过程中当报警（甲烷报警点为 时，停止装放炮，同时汇报调度室进行处理。 3、当班班组长下井时必须携带便携式甲烷报警仪，并把报警仪悬挂在工作面回风隅角的巷道侧，距顶板不得大于 300巷帮不得小于 200报警时，必须停止工作，同时汇报调度室进行处理。 4、流动电钳工下井时，必须携带便携式甲烷报警仪，在担负机电维修工作时，必须检查工作地点 20m 范围内检查甲烷气体浓度，有报警现象时，不得通电或检修，并汇报调度室进行处理。 5、安监员下井时，必须携带便携式甲烷报警仪，负责“一炮三检”及“三人连锁”爆破工作。 第九节 防灭火系统 一、预测预报系统 利用束管监测系统，进行预测预报工作。 在工作面上隅角设一个束管采样头，每天对该处气体成分进行连续监测；每天对工作面回风隅角进行人工取样色谱分析。 每天对束管监测数据和人工取样色谱分析结果进行分析，发现有芳香碳氢化合物或 增加较快时，及时采取相应措施。 瓦斯检查员每班对工作面的回风隅角和回风流，用 测仪至少检查一次 对高冒区等易发火地点，必须进行人工取样化验分析。 束管要做到吊挂平直，不漏气。 二、综合防灭火措施 1、喷洒阻化剂防火 3109工作面推采过程中及停采后，对工作面运输巷放顶线、停采线及工作面后喷洒凝胶阻化剂防火。停采线及面后的遗煤必须喷洒严密。 山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 3109 工作面放顶煤开采方案设计 - - 23 2、停采线注浆： 3109采面推进至停采线，该工作面所有电气、机械设备，采煤系统撤离完毕，在停采线处重新敷设一路 100（或 50） 口处钢管要留设 2个以上三通阀门，并用金属网等物挡好，防止顶板跨落压坏。在上、下顺槽建筑两道密闭墙，密闭墙靠近上部预留 注浆孔进行注浆，当注到注浆管的浆液不流动时，停止注浆，打开放水管阀门放水，再进行注浆。 3、工作面进风隅角设全断面挡风帘，减少向采空区漏风。 三、在 3109工作面进风巷与回风巷的指定位置，按照设计尺寸砌筑好防火墙。 第十节 安全监控系统 矿井装备了 安全监控系统。 一、传感器的设置 1、甲烷传感器的设置 甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围见表七 2、一氧化碳传感器的设置 本矿所采煤层具有自然发火倾向，在