东一采区煤矿井下地质设计说明书

1 东一采区煤矿井下地质设计说明书 第一章 地质说明书 第二章 第一节 工作面位置及井上下关系 东一采区 107 综放 工作面位于 1180 水平，工作面标高： 1090 1165m。工作面设计走向长 1530m,可采走向长 1420m，倾斜宽 150 m,面积 230000业储量 311 万吨，回采煤量 255万吨。东一采区 107 工作面北与东一采区 109准备工作面以窄小煤柱（净煤柱 5m）相邻；南部为接续工作面东 105 工作面及东 103采空区为界；西以东一采区第二回风下山及运输下山为界；东以井田边界及 一采区 107 工作面地面 位于井田东部及东部井田边界，腰水村位于工作面上部，居民已迁移。宝积山公路及沙河（为季节性河流）沿工作面倾向从工作面西端穿过。地表之上大部分为黄土层覆盖，地貌以坎坡沙地为主，大部分坎坡为旱田沙地。 附工作面概况表（表 1） 表一 概 况 煤层名称 一层煤 水平名称 1180 水平 采 区 名 称 东一采区 工作面 名 称 东 107 地面标高（ m） 16361667 工作面标高（ m） 10901165 地面位置 东一采区 107 工作面地面位于井田东部及东部井田边界，腰水村位于工作面上部，居民已迁移。宝积山公路及沙河（为季节性河流）沿工作面倾向从工作面西端穿过。地表之上大部分为黄土层覆盖，地貌以坎坡沙地为主，大部分坎坡为旱田沙地。 井下位置及四邻采掘情况 东一采区 107 工作面北与东一采区东 109 准备工作面以窄小煤柱（净煤柱 5 米）相邻；南部为接续工作面东 105 工作面及东103 采空区为界；西以东一采区第二回风下山及运输下山为界；东以井田边界及 层为界。 走向长（ m） 1530m 倾斜长（ m） 150m 面积（ 230000 煤层总厚 层结构（ m） 煤层倾角（ ） 7 10 2 层 情 况 （ m） 平均 一结构 平均 第二节 煤层赋存及顶底板情况 一层煤在东一采区 107 工作面范围内均有分布，煤层结构简单，层状延展，平均厚度 10m。东 107 工作面区域范围内褶曲构造发育。腰水背斜构造使工作面煤层呈背斜轴部（顶部）较高，东翼煤层宽缓下伏，西翼煤层受地层褶曲发育的牵制呈褶曲形态展布。工作面区域范围内煤层厚度赋存稳定。根据相 邻已采工作面揭露地质资料，腰水背斜轴部（顶部）至两翼 150m 区间受褶曲构造垂直剪应力的作用，轴部区域较大范围承受压力大，成煤厚度薄，形成工作面区内域薄煤区（走向长 200m，腰水背斜两翼煤层堆积相对较厚。从整体来看，沿走向方向，煤层受腰水背斜构造牵制的 200m 区段厚度变化较大，最薄区段为 右；沿倾斜方向，除薄煤区外，工作面区域内煤层厚度赋存稳定。 根据东 109 工作面回风顺槽掘进地质资料及在其内向东 107 工作面内（东 103 采空区）施工的地质钻孔资料，结合该区域地质勘探资料及三维地震勘探资料，区域内煤层的 赋存特征、煤厚变化规律及其引起煤厚变化的地质构造资料比较准确，煤层厚度赋存稳定，煤层平均厚度 10m。工作面开切眼揭露花尖子向斜构造时，向斜西翼煤层厚度增大赋存稳定。 107工作面受褶曲构造应力作用，区域范围内褶曲轴部，煤层松软破碎，裂隙发育，瓦斯含量高。 附：煤层特征明细表 (表 2) 表 2 项目 参数 项目 参数 含煤地层 常涌水量（ m3/ 3 煤层顶、底板情况表 表 3 煤层顶底板情况 顶底板名称 岩石名称 厚度（ m） 岩 性 老 顶 泥质粉砂岩或粉砂岩 色、紫色、紫红色，松软，具可塑性，团块状构造。夹薄层粉砂及细砂岩。块状较坚硬，为粉砂质泥岩与泥岩互层，波状层理。 直 接 顶 铝质泥岩或泥质粉砂岩 黑色，灰白、草黄色为主杂色泥岩，含铝质，有滑感，团块状。泥岩与粉砂岩互层，厚层状分布，层里面有滑感染手，夹薄层煤线，为复合顶板。 伪 顶 碳质泥岩 色，染手，薄层状，含炭质，松软粘结性差，炭化程度高。 直 接 底 碳质泥岩或粉砂岩 黑色，以石英粉砂质为主，含炭质、粉砂质、煤屑 , 块状构造 , 致密坚硬 , 具斜状层理，底部为石英细砂岩 . 老 底 含砾粗砂岩或细砂岩 灰色、灰白色，以石英为主，次为长石，含白云母碎片，分选性、磨圆度差，钙质胶结，致密坚硬。 夹矸层数 无 变异系数 夹矸厚度（ m） 0 普氏系数（ f） 规定。 3、局部通风机安设及选型： 东 107 运输顺槽开工掘进前，在东一运输下山（运输顺槽开口以南 ） 安设两台局扇，在运输顺槽、联络巷掘进时向掘面供风，联络巷在顶板巷和回风顺槽位置分别与与第二回风下山贯通后，在联络巷安设局扇，向回风顺槽和顶板巷掘面供风。掘进巷道选用两台 该机参数为：转数2950转 /机功率为 60 千瓦 ,供风量为 320m/650m/巷道掘进长度超过 200米后，另设两台 局扇 ,该机参数为：转数 2950转 /机功率为 2 供风量为 250m/450m/ 4、掘进期间各巷道的避灾路线 发生火、瓦斯、煤尘灾害时的避灾路线： 40 东 107 回风顺槽（东 107 顶板瓦斯抽放巷）东 107联络巷东 107运输顺槽东一运输下山 1180 东大巷主（副）井地面 东 107 运输顺槽东一运输下山 1180 东大巷主（副）井地面 发生水灾时的避灾路线： 东 107 回风顺槽（东 107 顶板瓦斯抽放巷）东 107联络巷东 107运输顺槽东一运输下山 1180 东大巷主（副）井地面 东 107 运输顺槽东一采区运输下山 1180 东大巷主（副）井地面 六、通风路线： 新主、副井筒 1180 主石门 1180东大巷东一采区运输下山东 东 107回风顺槽 107运输顺槽东 107工作面 东一采区第二 东 107顶板瓦斯抽放巷 回风下山东一采区总回风东边界上山东风井地面 附：东 107 工作面通风系统示意图（图 3 3 41 图 3 2 东 107 工作面掘进期间通风系统示意图 图 3 3 东 107 工作面回采期间通风系统示意 图 第三节 压风、排水 1、压风系统： 地面压风机房安装五台 压风机 ，配有 3个，其中两台压风，一台制氮，一台备用或一台检修。每台压风机的压风能力为 40m3/h。工作面掘进所需压风管采用 89无缝钢管；所用的风动工具主要为155/杆钻机、 风动扳手、 气量为 风管路敷设路线为：东一采区运输下山压风主管路 东 107 工作面运输顺槽、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷及工作面。 附：东 107 工作面压风系统示意图（图 3 4） 42 图 3 4 2、供水系统： 1000T 水池付井 1180 主石门 1180 东大巷东一采区运输下山东 107 运输顺槽、（工作面联络巷）回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷工作面。 3、排水系统： 回采时在工作面回风、运输顺槽各敷设一趟 3 吋排水管路，两道各配备两台 水泵，将水排到东一采区运输下山水仓内，再集中排至 1180东大巷水沟流入中央水泵房。顺槽内小水仓的具体 位置可根据巷道掘进时煤层底板的起伏变化及涌水量的大小，在巷道低凹处的巷帮底部设置，其尺寸为：长宽深 = 附：东 107 工作面排水系统示意图 （图 3 5） 43 图 3四节 供 电 一、 采煤工作面电气设备负荷计算 工作面负荷设备配备表（表 3 1） 表 3 1 序号 设 备 名 称 设 备 型 号 数量 （台） 功率 （ 电压等级 （ V） 备注 工作面 1 采 煤 机 00 600 1140 2 前部刮板输送机 00 1 315 1140 3 后部刮板输送机 30 1 315 1140 4 破 碎 机 160 1140 5 转 载 机 50 1 250 1140 6 乳化液泵站 200 1140 一台备用 总计 1840 运输、回风顺槽 44 1 胶带输送机 160 1 2 160 1140 运槽一台 2 照明 综保 10 660 运槽、工作面一台 3 卡轨车 32P 1 132 660 运槽一台 4 卡轨车 110 660 回风一台 5 绞车 25 660 回风一台 6 水泵 60 运槽两台 7 水泵 60 回风两台 8 总计 612 1、负荷计算 工作面 变压器容量选定 由 x Pe/1840/ 式中 : 01+315+315+160+250+200=1841（ 则根据容量核算选定 1 台 1 台 中： (1) 一台 移动变电站供采煤机、转载机、前溜用电。 (2) 一台 移动变电站给后溜、破碎机及乳化液泵供电，符合要 求。 2、运输、回风顺槽设备变压器选定 用一台 移动变电站给运槽皮带机供电，用一台移变给运槽卡轨车、水泵、回风卡轨车、水泵供电，移动变电站容量 3152063092 二、 供电方式、供电设备及电缆选择 1、 供电方式及供电设备的确定 45 根据采区供电系统拟定原则，确定东 107综放工作面的供电方案： （ 1）、在东 107 运输顺槽配备 1 台 和 1 台动式变压器，将 6压到 1140V 直接供给设备列车、工作面用电设备供电，移动变电站的高压电源引自东一采区变电所综采高压开关柜，供电路径为：东一采区变电所 1180 东巷机尾车场东一采区运输下山东 107工作面运输顺槽东 107 工作面移动变压器。 （ 2）、在东运下变压器硐室内配备 1 台 型和 1 台 移动式变压器，将 6别 降压至 1140V 和 660V 直接供运槽皮带机和两道的卡轨车、水泵、照明等其他设备。其供电路线为：东一采区变电所 1180 东巷机尾车场东一采区运输下山变压器硐室 东 107 工作面运输顺槽东 107 皮带机头配电点运槽、回风馈电运槽、回风设备 （ 3） 、根据工作面设备数量，用电设备负荷情况，综放工作面采煤设备及运输、回风顺槽的电压等级分别为 1140V、 660V，所选择开关为： 选用开关列表 设备名称 设备型号 数量 （台） 电压等级 （ V） 备注 组合开关 140(660)6 2 1140 设备列车 组合开关 315/1140(660) 1 1140 设备列车 照 明综保 1140 设备列车 变压器 1140 设备列车 变压器 1140 设备列车 馈电开关 660 运槽馈电 馈电开关 660 回风馈电 馈电开关 660 卡轨车馈电 馈电开关 1140 皮带机馈电 软启动开关 1140 皮带机开关 磁力起动器 660 皮带张紧绞车 磁力起动器 660 水泵开关 磁力启动器 660 绞车开关 照明综保 660 运槽照明 46 2、 电缆的选定 （ 1）、 高压电缆 1 根据长期允许负荷电流选定： 840/（ 3 6） =177（ A） 70+1 16/3+压双屏蔽监视电缆长期允许负荷电流为213A， 213A 177A 符合要求。 高压电缆长度的确定 东一采区变电所至东 107 运输顺槽设备列车移动变电站的距离为 1980米，则高压电缆的长度为 L=1980 2178(m)。 （ 2）、综放工作面主要低压电缆的选择 煤机电缆的选择 按厂家采煤机配套说明，分别选择 3 70+1 16+4 4 电缆250 米。 工作面其他电缆的选定 3 50+1 16 120m 2 3 50+1 16 150m 2 3 50+1 16 100m 2 3 50+1 16 100m 3 50+1 16 50m 2 （ 3）、东 107运输顺槽皮带机供电电缆选择 高压电缆及移变已经到位。 低压电缆： 移动变电站至东 107 运输顺槽口距离为 180 米，则电缆长度为 L=18098（ m）。 选择 70+1 16的矿用橡套电缆 2 根，运槽、卡轨车、皮带 47 机 1 根，回风绞车水泵 1 根。 3、 工作面供电设备配备表（表 3 表 3号 名称 型号 单位 数量 使用地点 生产厂家 1 高压电缆 70+1 16/3+JS m 2750 工作面 河北永进 2 低压电缆 50+1 16 m 1900 工作面 甘肃长通 3 低压电缆 70+1 16 m 2060 运槽 甘肃长通 4 移动变电站 1 工作面 盐城 5 移动变电站 1 工作面 盐城 6 移动变电站 1 运槽 盐城 7 组合开关 140(660)6 台 2 工作面 常州联立 8 组合开关 315/1140(660) 台 1 工作面 徐州矿用设备厂 9 馈电 140 台 4 运槽 甘肃矿用电器厂 10 馈电 140 台 3 运槽 甘肃矿用电器厂 11 真空起动器 60 台 2 运槽皮带 甘肃矿用电器厂 12 照明综保 2 工作面 甘肃矿用电器厂 附：东 107 工作面供电系统图 (图 3附 :东 107 工作 面两道供电系统图 (图 348 备用备用备用备用后低速溜3151 乳 化 泵1602 乳 化 泵160破碎机160工作面移动式变压器来此东一采区变电所备用5015 （ 2 根 各 1 0 米 ）工作面移动式变压器前溜低速315备用 5 0 + 1 1 6 / 3 +14080前溜高速315转载机低速250转载机高速250140140后溜高速315501550120 （ 2 根 各 1 0 米 ） 5 0 + 1 1 6 / 3 +过 流 ： 5 0 014080东 1 0 7 工 作 面 供 电 系 统 图 0煤 机600过 流 ： 7 2 0短 路 ： 3 0 0 0短 路 ： 1 8 0 0低压高压短 路 ： 3 6 0过 流 ： 5 0低压过 流 ： 5 0短 路 ： 3 6 0高压组合开关 组合开关 组合开关 49 3506023030卡轨车控制箱东 1 0 7 回 风卡轨车馈电150910K B Z 0电动液压闸开关10B Q D 6- 3 0照明信号综保B A X 010 120Q B Z Z R 80皮带软启动开关东变综掘高开 10工作面水泵开关张紧绞车开关绞车开关1510水泵开关设备列车绞车开关20水泵开关10绞车开关301010照明信号综保25260东 1 0 7 回 风 馈 电K B Z 0K B Z 0东 1 0 7 运 槽 馈 电 5 0 + 1 1 6 / 3 +东 运 下 3 0 # 皮 带 架 移 变 硐 室东 1 0 7 工 作 面 两 道 供 电 系 统 图 5 0 + 1 1 6 / 3 +东 1 0 7 动 力 移 变东 1 0 7 皮 带馈 电K B Z 01607 0 + 1 1 6 7 0 + 1 1 6220140卡轨车K B Z 0东 1 0 7 运 槽卡轨车馈电150图 30 第五节 照明与通讯 1、 照明系统 东 107 运输顺槽皮带机头、工作面各配备 照明综保一台，运输顺槽每 30 米设置一盏防爆照明灯，工作面每隔五付支架安装一盏防爆照明灯。 附：东 107 工作面照明系统示意图（图 3 8） 图 3 8 2、 通讯系统 工作面端头架下 、中间架每隔 15 米安设一个刮板输送机信号装置。东 107运输顺槽皮带机头、转载机机头处各安装一台直通全矿的防爆电话。运输顺槽皮带、转载机、前、后溜，运输、回风各绞车均设置声光信号装置。 附：通讯系统示意图（图 3 9） 51 图 3 9 1、压风系统及压风施救系统： 地面空气压缩站安装三台 螺杆式压风 机，配有 2中两台工作，一台备用或检修。每台压风机的压 风能力为 40m3/h。工作面掘进所需压风管采用 2950无缝钢管。工作面所用的风动工具主要为 130矩放大器、 气量为 风管路敷设路线为：东一采区运输下山压风主管路 东 107工作面运输顺槽、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷及工作面。 压风自救系统：由压风管、压风自救器、放水器组成，在掘进工作面巷口及窝头各安设一组。 附：工作面压风系统示意图（图 3 10） 52 2、供水系统及供水施救系统： 1000T 水池付井 1180主石门 1180 东大巷东一采区运输下山东 107运输、工作面联络巷、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷工作面。 每隔 50 米留一个三通，安装平面截止阀。 3、排水系统： 回采时在东 107工作面回风、运输顺槽各敷设一趟 2吋排水管路，两道各配备两台 水泵和一台 37水泵 ，将水排到东一采区运输下山水仓内，再集中排至 1180东大巷水沟流入中央水泵房。顺槽内小水仓的具体位置可根据巷道掘进时煤层底板的起伏变化及涌水量的大小，在巷道低凹处的巷帮底部设置，其尺寸为：长宽深 = 53 附：工作面供、排水系统示意图 （图 3 11） 图 3四章 安全工程 第一节 综合防尘 由于东 107 工作面采用走向长壁综采放顶煤一次采全高，全部垮落法管理顶板的采煤方法。在正常生产和运输期间，工作面拉架、割煤、放煤和各转载点因煤体遭到进一步破坏，将产生大量的煤尘，故该工作面采取以煤层注水为主的综合防尘措施。 一、防尘供水系统 地面 1000井 1180主石门 1180东大巷东一采区运输下山 107 运输顺 槽、顶板瓦斯抽放巷、回风巷各用水点。 二、煤层注水 1、注水方式 根据 107工作面煤层结构特点，从工作面回风顺槽施工长钻孔，静压注水的方式预湿煤体。 54 2、钻孔参数及钻场布置 （ 1）钻孔直径：选择 63孔； （ 2）钻孔倾角：由于 107 工作面煤层含有夹矸，夹矸的渗水能力较煤层差，注水钻孔均以穿透煤层至顶板设计。 （ 3）钻孔长度：根据煤层注水要求，注水孔长度应大于工作面长度的三分之二，回风钻孔总长应大于（ 150 2 3）米，根据 107 工作面的特点及我矿的煤孔施工能力，选择回风顺槽注水孔深 100米。 （ 4）钻孔布置：每个钻场布置 8 个钻孔，每 20米布置一个钻场。 107回风巷布置钻场 75个，即 75 8=600 个孔，钻孔进尺共计 600 100=60000米。 3、钻孔施工及封孔要求 （ 1）钻孔施工：采用 钻机，不取芯钻头一次成孔，钻孔开口高度距巷道底部不低于 （ 2）封孔采用 20管，钻孔封孔必须严密且深度不小于 5m。 4、注水参数 （ 1）注水压力：注水采用 107 综放面回风顺槽的降尘水源，即回风顺槽注水压力为：（ 1570 （ 2）单孔注水量： Q 回 =BMWq =100 式中： Q 平均单孔注水量， 钻孔前方煤体受湿润的系数，取 L 钻孔设计长度， 100m； B 钻孔平均间距， M 开采厚度，取煤层平均厚度为 55 W 煤的容重 ， 取 m3 q 吨煤注水量 ， 取 t； （ 3）注水时间：以煤壁出现大面积淋水经历的时间为注水孔注水时间，根据以往煤层注水经验，东 107 综放工作面煤层平均注水时间取 60天。 5、注水应超前采煤的距离及时间 （ 1）超前距离 :B=T U 0 0=152m 式中： B 第一个钻孔开始注水时该钻孔与采煤工作面煤壁之间距离； T 注水时间，取 60d； U 采煤工作面日推进度，取 d； 停止注水时该钻孔与采煤工作面煤壁的预留距离，取 20m; （ 2）超前时间 T=B/U=152/2=76d 6、注水系统 利用东一采区运输下山的 108水管，联网对钻孔进行注水。要求清水管在每个钻场前加装一个三通，每个三通加设闸阀、高压水表各 1个 ,进行定量注水。 7、注意事项 （ 1）注水孔的施工要严格执行设计要求，以免造成钻孔长度缩短或钻孔误穿煤层顶板、底板。 （ 2）封孔必须严密且长度不小于 5m，以免钻孔跑水或孔旁煤层提前渗水，致使煤层注水达不到预期效果。 （ 3）注水孔的施工要早于工作面回采 2 个月以上，且要随成孔随封孔联网注水。 （ 4）在注水时，注水人员必须随时检查注水管路是否完 好，钻孔有无 56 泄水，渗水现象，出现问题及时处理，每小班记清注水量，以便填报煤层注水日报表，从而摸清 107工作面煤层的注水特性。 三、喷雾洒水降尘 1、回风顺槽、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷防尘供水管路必须每隔 50通”。 2、回风顺槽、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷口以里 50m，上、下出口以外 20m 范围内各安设一组喷雾，运槽各运煤转载点各设置一组喷雾，回风巷、顶板抽放巷间隔 200m 安设一组喷雾，每组喷头规定不得少于 3 个。瓦检员在工作面割煤、放煤时打开回风各处喷雾，喷雾要求雾化整个巷道断面。 3、采煤机割煤时其内 外喷雾、架前喷雾必须打开，放煤时还必须打开架后放煤口喷雾。 4、掘进期间由掘进单位每小班降尘一次，回采期间的工作面上下出口、回风巷、运槽距工作面 50m 范围内降尘工作由综放队负责每小班进行一次，运输顺槽、回风顺槽、通风联络巷由综放队负责每天进行一次，顶板瓦斯抽放巷由通防队负责每天进行一次洒水降尘。 四、隔爆水袋 在运输顺槽、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷距工作面 60 200m 范围内和后巷各设置一组隔爆水棚。隔爆水棚水量距巷道顶底板高度、水袋长度、水袋挂钩角度等参数都要符合煤矿安全规程有关规定。 1、水棚总用水量 计算为： Q 运 =q 辅 S 运 =200 12=2400L Q 回 =q 辅 S 回 =200 880L Q 抽放巷 =q 辅 S 抽放巷 =200 812 L 式中 :Q 运 运输顺槽水棚总用水量， L； 57 Q 回 回风顺槽水棚总用水量， L； Q 抽放巷 顶板瓦斯抽放巷水棚总用水量， L； S 运 运输顺槽断面， S 回 回风顺槽断面， S 抽放巷 瓦斯抽放巷断面， Q 辅 辅助水棚每平方米用水量，按规定取 200L/ 2、水袋（棚）架设数量 N 运 =Q 运 /V=2400/40=60（袋） N 回 =Q 回 /V=1880/40=47（袋） N 抽放巷 =Q 抽放巷 /V=1812/40=46（袋） 式中： n 运 运输顺槽所需水袋数 n 回 回风顺槽所需水袋数 n 抽放巷 顶板瓦斯抽放巷所需水袋数 v 单个水袋用水量， L； 回风顺槽（一）（二）、顶板瓦斯抽放巷（一）（二）、运槽（一）（二）水棚按每棚挂 3 个水袋计算，则需水棚架数分别各需要 16 架、 16架、 20架。 五、其它防尘措施 1、采用最佳排尘风速降尘，一般情况下，采取防尘措施后的最佳排尘风速为 2 s 之间，最高不超过 4m/s。在实际生产中应根据实际瓦斯涌出量及时调节风量 使其达到最佳排尘风速。 2、采取个体防护措施，所有能接触粉尘的作业人员必须佩戴 3M 防尘口罩。 六、粉尘浓度检测 58 对采取防尘措施后空气中浮游粉尘浓度进行检测，确定被测环境中粉尘的质与量是否符合国家卫生标准的要求，对改善粉尘作业环境和防治煤尘爆炸提供科学依据。 1、采煤时移架和放煤测尘的点选择： 移架：一个测点在移架工位置，另一个测点在距移架工位置工作面人行道回风侧 10 15 米处。 放煤：一个测点在放煤工位置，另一测点在距放煤工位置工作面人行道回风侧 10 15m 处。 2、采煤机割煤和回风巷的测点布置 采煤 机割煤测点位置在采煤机回风侧 15 20m 处。 回风巷在距工作面 20m 处布置测点。 其它测点按照标准规定的采煤工作面测尘位置进行检测。 3、测定内容：全尘和呼吸性粉尘浓度测定。 4、测尘制度：工作面每旬进行一次全面测尘，与测风工作同步进行，特殊情况随时测尘。 附：东 107 工作面综合防尘系统示意图（图 4 1） 第二节 防治瓦斯 59 一、瓦斯管理 东 107工作面在采掘期间，主要采取风排和综合抽放的瓦斯防治方法。 07 运输顺槽、通风联络巷、回风顺槽没有贯通形成全负压通风之前，掘进期间将和回采的东 108工作面和东 109备采工作面形成串联通风。因此，在东 106 运输顺槽皮带机头向下 15 米的位置，增设一个瓦斯传感器，当瓦斯浓度大于等于 自动切断东 108综放面和东 109 备用面及东一运下全部非本质安全型电源。 输顺槽、回风顺槽、瓦斯抽放巷分别各安设4 台 60扇， 2台供风，另 2台作为备用。各巷道配备一名专职瓦检员，对掘面及回风流、规定的其它应检查地点每小班三次进行巡回检查。 107 工作面掘进及回撤期间实现瓦斯预警制度，当达到预警值时，调度室必须及时通知通防部、 通防队实行措施干预。其中掘进期间，工作面正前瓦斯预警值为 回风口预警值为 回撤期间，顶板巷预警值为 上隅角为 后溜机头和转载机头为 上出口、回风口和打钻点为 专职瓦检员对东 107回风巷、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷、工作面上、下隅角及其规定的检查地点每小班不少于三次进行巡回检查。 掉切眼顶部所有锚索，确保工作面初采时老顶能及时跨落。 回采单位负责在检修班对巷道洒水降尘、确保巷顶湿润后褪卸上下 隅角锚锁和锚杆，并进行人工剪网放顶，以便工作面推进后上隅角能及时跨落，同时对上下隅角码放煤袋进行封堵处理，不留有形成瓦斯积聚的空间，瓦检员、安检员监督落实此项工作。 回采单位负责褪卸安装硐室的所有锚杆。 60 07 回风顺槽距离上出口 10m、 255m 处向工作面方向共施工三组高位抽放钻孔，提前对工作面支架顶部煤层瓦斯及工作面后段采空区瓦斯进行抽采，抽放负压确保在 25放流量稳定在 2m3/防工作面初次来压后大量瓦斯涌出。 回采期间，加强回风顺槽高位孔和上隅角埋管抽放。 出口、回风口及瓦斯抽放巷巷口等处瓦斯传感器和断电仪的标校和维护，确保传感器及断电装置准确、灵敏、可靠。 隅角等处的瓦斯检查，当出现瓦斯超限时，及时汇报调度室和通防队，并进行处理。 07 联络巷、回风巷风门的管理，确保风门闭锁装置和传感器的完好可靠，保持工作面风流的稳定。 根据工作面实际情况，通过回风顺槽两道无压调节风门，平衡和调节回风巷和瓦斯抽放巷的负 压，确保工作面上隅角及回风巷的瓦斯浓度小于 顶板瓦斯抽放巷的浓度小于 道内所有铁器必须回收干净，正前 50棚，两趟风筒维护到位，确保每两天对整条巷道洒水降尘一次，正前喷雾保持常开。 二、瓦斯抽放设计 （一）瓦斯储量 东 107 工作面地质储量 吨，煤层平均瓦斯含量 10m3/t，考虑瓦斯抽排对邻近工作面的影响，瓦斯储量为： Q 储 =0 431 万 中 :T 工作面地质储量，万 t； A 平均吨煤瓦斯含量， m3/t； 61 K 瓦斯抽排对邻近面的影响系数，瓦斯抽排影响范围为工作面外侧扩展 20米，故 K=190/150= （二）工作面可抽瓦斯储量 根据有关规定，预抽煤层瓦斯的回采工作面瓦斯抽出率不小于 30%，则工作面瓦斯可抽放量为： Q 抽 =Q 储 = 443130%= 1329(万 式中： Q 抽 工作面回采前的瓦斯抽放量，万 Q 储 工作面瓦斯储量，万 工作面瓦斯抽出率， =30% ； （三）抽放方法 瓦斯抽放以本煤层钻孔抽放为主，高位钻孔抽放为辅，采取 采前预抽、边采边抽、封闭后采空区抽放的综合抽放方法。 1、本煤层具体抽放方法：从东 107 回风顺槽向工作面区域自联络巷口起每隔 20 2 个钻场，运输顺槽向工作面区域自联络巷口起每隔 30 m 共计施工 52个钻场、总共施工 124 个钻场（钻场尺寸：宽高深 =，每个钻场施工 8 个钻孔，共 992 个扇形层位重叠孔在掘进时进行边掘边抽、采前预抽。 2、回风顺槽高位钻孔瓦斯抽放： 高位钻孔瓦斯抽放方法主要针对工作面正常回采过程中抽放采空区冒落带、裂隙带瓦斯，解决工作面上隅角瓦斯超限问题。 （ 1）高位钻孔层位的选择 东 107 工作面为综放开采一次采全高，根据采空区冒落带、裂隙带发育最大高度与采高的关系式，得出 107 工作面采空区冒落带、裂隙带高度为（采高按煤层可采平均厚度 62 H 冒 2 5） M=（ 2 5） 11=22 55（ M） 根据 107综放工作面顶底板岩性及冒落带、裂隙带发育高度，决定高位钻孔的终孔层位布置在煤层 25 （ 2）钻孔的施工 根据 107回风巷顶底板岩性及冒落带、裂隙带的发育高度，为了提高钻孔的使用率，在回风顺槽每隔 15工一组高位抽放钻孔（第一组孔距离工作面 60m），每组 4 个孔，孔深 70 100m，共 366 个孔，终孔位置在煤层顶板 25 米以上。 当煤层条件变化时，高位孔参数也应做适当调整，如调整钻孔倾角，但孔底距煤层顶板法距不变、内错平距不变。 3、工作面在回采过程中，可对采空区进行埋管抽放瓦斯。 （四）钻孔施工及瓦斯抽放安全技术措施 1、施工钻孔严格按设计参数施工。 2、施工钻孔时必须严格遵守钻探工技术操作规程。 3、钻孔施工过程中，应根据煤岩层的硬度调整转速和钻进速度，若遇到夹钻、顶钻、喷钻等现象时，停止钻进，立即汇报 调度室及队部，根据情况进行处理。 4、钻孔施工过程中要在钻场内悬挂瓦斯监测探头和便携仪，当瓦斯超过 ，应立即停止施工进行处理（用导风幛、导风筒等方法），处理正常方可重新施工。 5、钻孔施工完成后要由跟班安检员现场验收并签字认可，由通防部人员不定期抽查。 6、钻孔施工结束后立即进行封孔。封孔要求：封孔器用 2 吋钢管焊制；封孔长度不得小于 6m；封孔要严密不漏气，孔口周围封闭要用水泥药卷进行摸面处理，封孔时要有跟班队长现场指挥，确保封孔质量。 63 7、高位钻孔施工后立即封孔并关闭阀门 ,以防向采空区漏风或 排出瓦斯。 8、钻孔施工结束后，必须及时联网抽放。 9、每天对各钻场钻孔的负压、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、单孔流量等参数进行检查并上报，根据抽放效果设计施工后续钻孔。 10、钻孔施工过程中要将打钻水及时排到水沟内，不得造成巷道积水。 （五） 抽放系统 从东一采区回风下山抽放主管路设“三通”，向东 107 回风、运输顺槽各连接一趟 200放支管。每个钻场处预留“三通”，设一个放水器，回风、运输顺槽巷口各设一个孔板流量计。 附：东 107 工作面瓦斯抽放系统示意图 （图 4 64 第三节 综合防灭火 我矿 煤层属易自燃煤层，自然发火期 3 6 个月 ,有最短 21天发火的历史，为级自然发火危险程度矿井。东 107 工作面主要火患来源为自然火灾，主要采取以下综合防灭火方法。 一、氮气防灭火 （一）氮气防灭火系统 地面制氮站 1570平硐管子道 1380 大巷 1215 回风上山 1215回风石门（一） 1180 一号材上 1180 东大巷东一采区运输下山东107 运槽东 107 采空区 （二）注氮防灭火方法 1、注氮灭火方法 针对东 107 工作面斜长为 150m，氧化带长的特点，工作面正常回采期间，注氮工艺采用工作面端头支架牵引注 氮的方法进行间歇性开放式注氮。 牵引管注氮法 注氮方法：将 120厚为 10工作面推进时管路逐渐被埋入采空区。为便于拉管，在预埋注氮管的外端焊接两个拉环，为防止采空区碎矸石堵塞，在预埋注氮管末端钻上若干小孔，以保证注氮的畅通。并用二节 25高压管连接预埋注氮管和运槽注氮管路。当预埋管进入采空区 10m 时，便可将其用钢丝绳与转载机头支架联接，预埋拖管随支架的前移被拖移。 工作面正常回采过程中，如果发现采空区有自燃发火倾向，可利用运槽预埋的注氮管连续 向采空区内注氮迅速惰化采空区氧化带。 防火注氮时机 注氮前，先将输氮管路中的空气排放在巷道内，待三通阀出口处氧气 65 含量降至 3%以下或者氮气浓度大于等于 97%时，方可注氮。工作面采用间歇性 注氮方式，凡遇下列情况之一需连续注氮： 采空区气温，水温高于正常温度 2及每天温度上升 1。 放顶煤放出的煤温超过 30时。 工作面局部地方出现发火预兆如挂汗、焦油味时。 工作面因故停产，停产时间超过 5天以上时。 工作面遇地质构造异常带或回采困难，月推进度达不到 30m 时。 工作面末采回辙 时间超过 30天，有发火预兆时。 采空区 量超过 40上隅角 天超过 30 工作面回风巷或瓦斯抽放巷风流中检查出 2、注氮灭火方法 （ 1）对工作面三条巷道、上下隅角发展速度特别快的火灾均可采用防火门封闭注氮灭火，防火门墙体采用砖混结构，门框中间采用插板形式，当工作面出现火灾时可以达到快速封闭火区的目的。 （ 2）采空区灭火 当工作面上隅角的 00者采空区 量超过1000出现淡烟雾时，插上防火门的插板封闭工作面注氮 灭火，防火门周边衬垫必须与插板接触严密，确保封闭后防火门严密不漏风，对出现防火门墙或插板漏风的必须及时采取有效措施处理。注氮口位置可选择运槽防火门或回风防火门。 如果火区内 量小于 10含量小于 5%符合火灾熄灭条件时，打开防火门恢复生产，进行边回采边注氮，注氮时间必须一直持续到将火源点甩入采空区窒息带为止。 用防火门临时封闭注氮时，可在回风防火门观察孔取气样检查，分 66 析火区气体成分变化情况，同时利用预设的束管系统进行连续监测分析。封闭时间一般为 5 7 天，注氮流量为 300m3/h 时可注入氮气 3600050400 3、氮气防灭火安全技术措施 （ 1）确保工作地点的通风量，以防氮气泄露造成工作人员缺氧窒息。 （ 2）不允许任何人正对泄氮口近距离观察，以防窒息。 （ 3）输氮管路必须经常检查维护，软管与钢管之间的连接必须有尾槽，插入深度不小于 200绑扎牢固，以防管口脱落。 （ 4）为防止注氮管路阀门被随意开关，应在阀门上悬挂“注氮危险，勿动”文字警告牌，并有专人负责。 （ 5）井下输氮管路经检查无误并通知有关人员得到允许后，地面制氮站方能向井下供氮，同时还必须通知工作面的有关人员，说明采空区正在注氮 。 （ 6）根据采空区或火区的注氮防火情况，经有关人员研究后派专人关闭井下注氮阀门，停止注氮，并进行停氮后的采空区气体成份测定工作。 （ 7）工作面注氮时，应在进风顺槽明显位置挂上“工作面正在注氮”文字警告牌，并通知工作面作业人。同时，还应加强对作业人员的安全教育。 （ 8）工作面临时封闭连续注氮灭火时，要求进、回风巷防火门按规定施工，并设“ U”型水柱计监测压差和取样分析。并在进、回风巷口设置栅栏，除救护队员携带呼吸器可进入观察外其它任何人员不得入内。 （ 9）工作面封闭注氮期间，由辅助救护队员负责 24 小时监护。 （ 10）开始向采空区注氮前，先将输氮管路中的空气排放在巷道内，待三通阀出口处氧气含量降至 3%以下或者氮气浓度大于等于 97%时，方可向采空区注氮。 67 （三 )注氮管路敷设： 东 108 运输顺槽注氮管为 50缝钢管，采空区预埋 15m 牵引注氮管，牵引注氮管用两趟 50钢丝绳与工作面端头支架相连，随工作面推进而前移。 二、黄泥灌浆防灭火 1、利用预埋灌浆管路进行随采随灌，当工作面初采推进 30采空区开始进行预防性灌浆，防止采空区自燃发火。 2、工作面末采时在距停采线 60m、 30 108浆管路，在末采时对采空区进行预防性灌浆，在回采结束后封闭采空区，对巷道及停采线进行充填灌浆。 （ 1）、制浆方法及输送 地面制浆采取水力取土自然成浆。利用高压水枪直接冲刷表土形成泥浆，然后沿泥浆沟经过篦子流入灌浆管送入井下。泥浆采用静压输送。 灌浆管敷设：运输顺槽敷设 108浆管，工作面仰采时沿走向每隔30米设一“三通”，随工作面推进埋入采空区，三通预埋长度不小于 300 附：东 107工作面注氮、灌浆系统示意图 图 4 68 （ 2）、主要灌浆参数 土水比：黄土灌浆土水比规定为 1:4 1:3。 3、黄土灌浆量计算： 东 107 工作面采用综采放顶煤一次采全高回采，不存在二次揭露采空区，为此工作面防灭火灌浆只考虑随采随灌及采后巷道充填灌浆。 随采随灌黄土量 Q 随 =00 104 0000中 : Q 随 随采随灌黄土量 , 工作面可采煤量 , t K 采灌比 ,取 t 工作面停采后巷道充填黄土量 : Q 巷 =0 10=600中 : L 巷道充填长度 ,每条巷道充填长度取 20m,该工作面共需充填巷道 3 条； S 巷道断面，平均取 10 工作面回采结束后累计灌浆量为： 90000+600=90600、工作面灌浆系统 东风井灌浆站东风井 1380大巷 1365五号半石门 1215回风上山及石门 1180 一号材上 1180 东大巷东一采区第二回风下山东107 顶板巷外段东 107 联络巷