汾西矿业最新1203工作面设计.doc

1203 综采工作面设计说明书 第 页1 目 录 第一章第一章 工作面概况工作面概况 5 5 第一节 工作面情况 .5 第二节 煤层情况 .5 第三节 煤质情况 .5 第四节 煤层顶底板情况 .6 第五节 地质构造情况 .6 第六节 水文地质情况及采取预防措施 .7 第七节 其它地质情况 .8 第八节 储量计算及服务年限 .9 第二章第二章 巷道布置巷道布置 9 9 第一节 工作面巷道布置 .9 第二节 巷道断面及支护形式 11 第三章第三章 采煤方法及生产工艺采煤方法及生产工艺 1515 第一节 采煤方法 15 第三节 顶板管理及支护 16 第四节 沿空留巷 18 第五节 煤质管理 21 第四章第四章 工作面设备选型与设备布置工作面设备选型与设备布置 2222 第一节 工作面设备选型及技术特征 22 1203 综采工作面设计说明书 第 页2 第二节 设备布置 24 第五章第五章 工作面生产系统工作面生产系统 2525 第一节 运输系统 25 第二节 供水系统 25 第三节 排水系统 26 第四节 供液系统 26 第六章第六章 工作面一通三防工作面一通三防 2626 第一节 通风系统 26 第二节 监测监控 31 第三节 防治瓦斯 32 第四节 防灭火 33 第五节 综合防尘 33 第六节 瓦斯抽放 34 第七节 抽放管路敷设及设备选型 41 第八节 抽采负压计算 44 第七章第七章 工作面供电设计工作面供电设计 4747 第一节 工作面供电系统设计 47 第二节 通讯照明系统 68 第八章第八章 劳动组织及主要技术经济指标劳动组织及主要技术经济指标 6868 第一节 劳动组织 68 1203 综采工作面设计说明书 第 页3 第二节 主要技术经济指标表 71 第九章第九章 地测防治水地测防治水 7272 第一节 水文地质情况 72 第二节 探放水设计 75 第三节 钻探安全技术措施 81 第四节 排水路线 83 第十章第十章 矿压观测矿压观测 8383 第十一章第十一章 六大系统六大系统 8383 第一节 监测监控系统 83 第二节 人员定位系统 84 第三节 压风自救系统 84 第四节 供水自救系统 84 第五节 通讯联络系统 85 第六节 紧急避险系统 85 第十二章第十二章 安全技术措施安全技术措施 8686 第一节 一般规定 86 第二节 采煤安全技术措施 86 第三节 机电安全技术措施 89 第四节 运输安全技术措施 89 第五节 拉设备列车及防跑车安全措施拉移动 90 第六节 移转载机、缩皮带机尾安全措施 91 1203 综采工作面设计说明书 第 页4 第七节 检修液压支架安全措施 92 第八节 其它安全措施 93 第十三章第十三章 灾害应急措施及避灾路线灾害应急措施及避灾路线 9494 第一节 避灾原则 94 第二节 特殊情况下的防范措施 94 第三节 避灾路线 96 第十三章第十三章 附图附图 9696 第一章 工作面概况 1203 综采工作面设计说明书 第 页5 第一节 工作面情况 1、地面位置： 1203 工作面地面位于冯家塔村以西约 432m，窑底 村以西 200m，后花塔村东南约 187m，中兴峁上工业广场西北约 565m 处。 地表出露 P2s，盖山厚度 424598m。磁窑河支流从工作面北部斜穿过。 2、井下位置及四邻采掘情况：1203 工作面东部为未采区，南距中 兴回风斜井保安煤柱 284436m，西至回风大巷保安煤柱，北至一采区 回风巷保安煤柱。 3、1203 工作面走向长 488m，倾斜长 181.56m，面积为 88601.28m2。 第二节 煤层情况 本工作面开采山西组 2煤层，据 SK4 钻孔和附近地质资料可知， 其煤厚 0.92.2m，其平均厚度 1.6m，属稳定可采煤层，煤层倾角为 15，平均为 3。 第三节 煤质情况 此工作面开采 2#煤，煤种属于属中灰特低硫主焦煤，普氏硬度 f=2。各项指标如下表： 项目 水份 Mad 灰分 Aad 挥发份 Vdaf 发热量 Qgr.vd 硫份 St.d 胶质层 厚度 指标 14.18%17.87%0.76% 1203 综采工作面设计说明书 第 页6 第四节 煤层顶底板情况 岩石名称 厚度 （m） 岩 性 特 征 老 顶中砂岩 4.1 灰褐色中粒砂岩，中厚层状， 平行层理，成分以石英、长 石为主，分选中等磨圆度好， 半坚硬-坚硬。 直接顶砂质泥岩 1.5-5.45 深灰色砂质泥岩，夹灰色中 砂岩条纹，中厚层状，均匀 层理，含植物化石及黄铁矿 结核，半坚硬。 伪 顶泥岩 0.2 黑色泥岩，易碎不稳定。 顶 底 板 情 况 直接底细砂岩 1.31 灰褐色细砂岩，中厚层状， 均匀层理，夹泥质条纹，具 裂隙，半坚硬。 附图附图 1 1：12031203 工作面井上下对照图工作面井上下对照图 附图附图 2 2：12031203 工作面煤岩层综合柱状图工作面煤岩层综合柱状图 第五节 地质构造情况 本工作面处于单斜构造区，走向大致南北，倾向西。据附近地质资 料分析，本工作面在掘进期间不会遇大的地质构造，预计发育有小断层。 1203 综采工作面设计说明书 第 页7 第六节 水文地质情况及采取预防措施 本工作面水文地质条件简单，直接充水的含水层为 2#煤层上部 26m 左右的 K4 砂岩含水层，其厚度为 4.1m，裂隙发育差，富水性较弱，预 计对掘进无影响。 2#煤层下伏含水层为太灰和奥灰，太原组灰岩 L5 上距 2#煤层约 35.1m，水位标高采用最高水位+842.15m，所受水压值为 1.3821.622 MPa，根据煤矿防治水规定中突水系数公式计算，最大突水系数 T0.046MPa/m0.06 MPa/m ；奥陶系灰岩上距 2#煤层约 156.7m，水 位标高采用最高水位为+795.0m，所受水压值为 0.911.15 MPa，根据 煤矿防治水规定中突水系数公式计算，最大突水系数 T0.007MPa/m0.06 MPa/m；在无构造导通的情况下，工作面不受太 灰水、奥灰水的威胁。 据现有资料工作面南部有 02#煤层和 3#煤层原聚鑫小煤窑采空区， 构造 名称 走向倾向倾角性质落差 m 对回采 影响 程度 F118027085 正断层 0.5 无影响 F216325345 逆断层 0.8 无影响 F39018075 逆断层 2.5 影响 较小 F41495945 正断层 2.0 无影响 1203 综采工作面设计说明书 第 页8 据分析采空区局部存有一定积水，但水量不大。 磁窑河支流大河从工作面北部斜穿过，流量为 20-1000 m3/h ，2012 年 9 月 2 日实测流量为 504 m3/h 。盖山厚度 424-598m，对掘进 无影响。 工作面北部有两钻孔分别水文孔 SK4（X=4169452.66，Y=19600586.00，H=1126.5） ，终孔层位奥陶系 O2 下 151.9m，封孔质量合格；对掘进无影响。地质孔 ZK1（X=4169455，Y=19600588，H=1133.5） ，终孔层位 3#煤下，封孔质 量由于施工时间较久，资料留存不详，封孔情况不明。但其距运输巷最 近约 65m，大于防隔水煤柱厚度 20m，对掘进无影响。 综上所述，在工作面掘进期间，必须坚持 “物探先行，钻探跟进， 物钻并举”的原则，制定相应的探放水设计，严格执行防治水三项管理 制度，以确保安全生产。 工作面最大涌水量 20m/h，正常涌水量 5m/h。 第七节 其它地质情况 经瓦斯鉴定等级结果：为高瓦斯矿井。 瓦斯 2011 年省煤炭工业厅综合测试中心对我公司瓦 斯涌出量进行了预测，预测在开采 2 号煤层并达到 90 万 t/a，生产能力时矿井最大相对瓦斯涌出量 19.64m/t,最大绝对涌出量 37.19 m/min，属于高 瓦斯矿井。2011 年矿井瓦斯等级鉴定批复我公司为 高瓦斯矿井，矿井最大绝对涌出量为 10.89m/min。 1203 综采工作面设计说明书 第 页9 煤尘爆炸性 根据 2011 年 9 月煤炭科学研究总院沈阳研究院对煤 的测试结果：2 号煤层无煤尘爆炸危险性。 煤的自燃 倾向性 根据 2011 年 9 月煤炭科学研究总院沈阳研究院对 2 号煤的测试结果，自燃等级为类，自燃倾向性为 不易自燃。 地温危害正常 冲击地压危害 无冲击地压 第八节 储量计算及服务年限 可采 走向 长度 倾斜长面积 煤 厚 容积 工业储量 t 回采率% 可采储量 t 488181.5688601.281.61.39197049.2495187196.78 停采线距总回风大巷为 60m。 工作面的服务年限=可采推进长度/设计的月推进长度 =488/108=4.5 月=136 天 第二章 巷道布置 第一节 工作面巷道布置 一、运输巷布置一、运输巷布置 1、1203 运输巷： 1203 运输巷从一采轨道巷 G24 点以东 14.6m 为 中心，以 210方位角开口（开口坐标：X:4169587.98 Y:19600563.13 Z:698.37） ，以 2下山掘进施工 76.2m 后，再以 0方位角水平施工 22.5m 后停掘，从停掘位置退后 22.5 米以 180方位角 7.5上山掘进 1203 综采工作面设计说明书 第 页10 17m 找到 2#煤顶板，沿 2#煤顶板掘进 503.84m。 2、1203 运回联巷：从停掘位置后退 7.76m 在巷道左帮以 320方 位角开口施工 1203 运回联巷，开口坐标为 x=4169537.08，y=19600522.62，z=695.2),以 11.1上山掘进 23.5m 后 与总回风大巷贯通(贯通坐标为 x=4169537.08，y=19600522.62,z=697.5)。 3、1203 运皮联巷：从停掘位置以 0方位角 8.5下山掘进 58.7 米 与一采皮带巷贯通（贯通坐标为 x=4169603.542，y=19600524.79,z=686.9)。 二、材料巷布置二、材料巷布置 1、1203 材料巷：1203 材料巷以一采轨道巷 G20 点为中，开口坐标 为（X=4169590.080,Y=19600749.293,Z=699.793)以 210方位角开口水 平掘进 36.25 米后，再以 8上山掘进 30 米后，再水平掘进 9.28m 后, 变以 180方位角以 425上山掘进 14.5m 后找到 2#煤顶板停掘后， 再沿 2#煤层顶板掘进 506.34m。 2、1203 材回联巷：从停掘位置后退 18.23m，以 0方位角 9下 山掘进 18.2m 后停掘，再从停掘位置后退 4.7 米，在巷道左帮以 320 方位角开口以 613上山掘进，掘进 29.8m 后与总回风大巷贯通，贯 通坐标（X=4169558.820,Y=19600688.920,Z=706.302)。 3、1203 材皮联巷:从第二次停掘位置按 0方位角以 10下山 77.7m 后与一采皮带巷贯通，贯通点坐标 （X=4169603.749,Y=19600710.442, 1203 综采工作面设计说明书 第 页11 Z=690.315)。 三、开切眼布置三、开切眼布置 待 1203 材料巷施工完毕后以 90方位角沿 2 号煤顶板掘进 181.1m 与 1203 运输巷贯通，作 1203 工作面开切眼。 4 4、回风巷布置回风巷布置 开切眼施工完毕后，继续以 90方位角掘进施工 1203 工作面的专 用回风巷与总回风大巷贯通。 五、其余硐室五、其余硐室 1、水仓：视具体情况在巷道低洼处施工标准化水仓，规格：宽高 深=32.52m。施工完水仓后，应根据水仓位置施工相应的水沟， 水沟尺寸为：宽高=200300mm。 2、绞车硐：根据 1203 材、运巷坡度情况，每隔 400m 施工一绞车硐。 3、油脂库：在 1203 材料巷往里停采线范围内布置一个油脂库，规 格：宽高深=3.62.55m。 附图附图 3 3：12031203 工作面巷道布置平面图、断面图工作面巷道布置平面图、断面图 第二节 巷道断面及支护形式 1 1、巷道断面特征：巷道断面特征： 名称 掘宽 （m） 掘高 （m ） 净宽 （m ） 净高 （m ） 断面 积 （m2） 长度 （m） 支护形式用途 1203 综采工作面设计说明书 第 页12 1203 运巷 4.22.54.02.39.2520 “锚网梁+ 锚索”联合 回采时行人、 运煤、进风 1203 材巷 4.42.54.22.39.66520 “锚网梁+ 锚索”联合 回采时运料、 行人、进风 1203 切眼 6.02.35.82.212.76181.56 “锚网带+ 锚索”联合 初采时设备安 装与运行 二、支护参数二、支护参数 （1） 、锚杆：1203 运输巷、1203 材料巷及 1203 切眼顶锚杆采用的 202000mm 的左旋螺纹钢锚杆，帮锚杆采用 161600mm 的圆钢端 头锚固锚杆。切眼落山帮锚杆采用 161600mm 的圆钢端头锚固锚杆， 煤帮采用 161600mm 玻璃钢锚杆。 （2） 、锚杆锚固剂：使用树脂锚固剂，顶锚每孔装 MSK2355(在上) 及 MSZ2355（在下）型药卷各一卷，帮锚每孔装 MSK2355 药卷一卷。 （3） 、木托板：帮锚杆配套使用规格为长宽高=40020050mm 的木托板。 （4） 、钢筋托梁：1203 材巷采用 144300mm 的钢筋托梁，眼间距 为 840mm，边眼距钢梁边缘 50mm；1203 运巷采用 144100mm 的钢筋 托梁，眼间距为 800mm，边眼距钢梁边缘 50mm。 （5） 、钢带： 1203 切眼采用 A3 钢制作的 W 型钢带，煤帮使用 1203 综采工作面设计说明书 第 页13 3400mm，落山帮 2600mm，眼间距为 800mm，搭接处必须使两个锚杆眼重 合。 （6） 、锚杆间排距：1203 材巷顶锚杆设计间排距为 840800mm；1203 运巷顶锚杆设计间排距为 800800mm，顶、帮锚杆 布置为矩形。材、运两巷帮锚杆为矩形布置在煤层上，当煤层厚度 1000-1200mm 时，采用“五花”型布置，排距为 800mm，即一排布置两 根，一排布置一根。布置两根时，第一根距顶为 300mm，间距为 700mm；布置一根时，锚杆距顶为 500mm；当煤层厚度 1300-1900mm 时， 帮锚杆间排距 1000800mm，布置两排，第一排距顶板 500mm；当煤层 厚度大于 1900mm 时，帮锚杆间排距 800800mm，布置三排，第一排距 顶板 400mm；配套使用的木托板规格为 40020050mm，托饼规格为 10100100mm。第一排木托板呈纵向布置，以下木托板呈横向布置， 锚杆露出螺母外 1040mm。 （7） 、锚固力：顶部锚杆设计锚固力不小于 150KN，两帮锚杆设计锚 固力不小于 60KN。 （8） 、锚杆角度：锚杆均与巷道顶帮轮廓线垂直布置。 （9） 、铺网：巷道顶部铺设钢塑复合网，1203 材料巷复合网规格为 顶网 4.60.9m，1203 运输巷复合网规格为顶网 4.40.9m。材、运两 巷帮网为 20.9m，其网孔规格为 5050mm，要求网与网搭接宽度不小 于 100mm，联网丝采用14 的铁丝，每 200mm 联一扣，每扣拧 23 圈。 （10） 、锚索：1203 材、运巷顶板锚索采用 1203 综采工作面设计说明书 第 页14 17.86300mm（17.85500mm）的钢绞线，锚索长度根据顶板岩石 厚度及岩性而定，锚索锚入稳定岩层 1m 以上，呈“五花”布置，即一 排布置三根，一排布置两根。排距为 1600mm，布置三根时间距为 1000mm，布置两根时间距为 1200mm。切眼间锚索呈矩形布置，排距为 16001600mm，锚索张拉预紧力为 8-12T， （锚索张拉器压力表读数为 25.2Mpa-37.5Mpa） ，锚固力为 20-23T，锚索破断力为 355KN；各硐室及 联巷开口时采用 17.86300mm 的锚索锁口。 （11） 、锚索锚固剂：使用树脂锚杆，锚索每孔装 MSK2355(在上)型药 卷一卷及 MSZ2355（在下）型药卷两卷。 三、支护材料消耗表三、支护材料消耗表 支护材料消耗表支护材料消耗表 延 m 巷道消耗总消耗 材 料 名 称 规 格 单 位 运材切运材切合计 螺纹 钢锚 杆 202000mm 根 7.57.5103900390018159615 玻璃 钢锚 杆 161600mm 根 2.5454454 圆钢 锚杆 161600mm 根 552.5260026004545654 锚索 17.86300mm （17.85500mm ） 根 1.561.562.18758128123972021 道木 1400140120mm 根 1.251.251.256506502271527 轨道22/m（6m)根 0.340.340.3417717761415 1203 综采工作面设计说明书 第 页15 木托 板 40020050mm 块 55526002600908.6107 BHW-280- 33400mm 片 1.25227227 W 钢带 BHW-280- 32600mm 片 1.25227227 钢梁 144300mm 根 1.251.256506501300 4800900mm 卷 1.251.256506501300 6500900mm 卷 1.25227227 钢塑 网 2000900mm 卷 2.52.52.5130013004543054 K2355 支 14.0614.0617.187573127312311917743 锚固 剂 Z2355 支 10.6210.6214.37555235523260913655 第三章 采煤方法及生产工艺 第一节 采煤方法 1203 工作面煤层赋存稳定，结构简单，煤层厚度变化不大，确定 采用走向长壁后退式综合机械化一次采全高采煤法。 第二节 生产工艺 一、采煤工艺一、采煤工艺 1、采煤工艺流程： 交接班中部进刀割煤移架推溜端头支护巷道的回收及 超前支护支设柔模并充填混凝土清理工作面浮煤 2、 割煤方式: 双滚筒电牵引采煤机割煤,平均采高 1.7m，循环进 度 0.6m。 1203 综采工作面设计说明书 第 页16 3、装运煤：采煤机利用机组滚筒叶片和刮板输送机铲煤板将煤自 行装入输送机，刮板运输机运煤经转载机、破碎机、皮带运输机到溜煤 眼。 4、推移刮板机方式：采用支架推移千斤顶推移刮板机，推移步距 为 0.6m。 5、顶板控制：工作面采用及时支护，顶板采用全部垮落法控制顶 板。 二、进刀方式二、进刀方式 1、工作面进刀方式采用中部斜切进刀，采煤机前滚筒割顶煤，后 滚筒割底煤。 2、割煤顺序：工作面采用中部斜切进刀方式，截深 0.6m，按采煤 机运行方向前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，一次采全高。采煤机从中部 沿刮板输送机弯曲段向机头斜切进入煤壁并达到规定截深，斜切进刀处 截割斜长不小于 30m，完成进刀工序后，将刮板输送机由中部向机尾推 向煤壁并推直，直接割向机头，滞后采煤机后滚筒 35m 移架移，割通 机头，返空刀扫向中部，并割向机尾，将刮板输送机由中部机头推向煤 壁并推直，割通机尾，返空刀扫向中部，完成一个循环。 附图附图 4 4：采煤机进刀方式示意图：采煤机进刀方式示意图 三、三、 工作面正规循环生产能力工作面正规循环生产能力 工作面正规循环生产能力的计算： W=LSHRC=181.560.61.71.3995%=244.54t 式中 W工作面正规循环生产能力， 吨； 1203 综采工作面设计说明书 第 页17 L工作面长度，米； S工作面循环进尺，米； H工作面设计采高，米； R煤的实体密度，吨/立方米 C工作面采出率，%。 第三节 顶板管理及支护 根据 1200 工作面矿压观测资料，预计本工作面老顶初次来压步距为 30m，老顶周期来压步距为 15m，工作面超前支护 30m。工作面布置 117 架中间架，4 架过渡架，端头架 2 架。最大控顶距为 4.845m，最小控顶 距为 4.245m，端面距为 340mm。 一、工作面支护一、工作面支护 1、工作面割煤后采用追机移架的方式对顶板进行及时支护，顶板 破碎时，要带压移架。 2、工作面支护时要先降架、移架，然后升架。 3、移架步距为 0.6m。 二、端头支护二、端头支护 1、 材巷端头使用 2 架端头支架支护，运巷使用“四对八梁”进行 端头支护。 2、回采过程中，必须根据该面的生产实践及两端头及出口的实际 情况，确保此范围内的巷道高度不小于 1.8m。 三、两巷超前支护三、两巷超前支护 1、超前支护距离：材、运两巷超前支护距离从工作面煤壁起：两 1203 综采工作面设计说明书 第 页18 巷超前支护距离不小于 30m，但两巷受采动影响矿压现显明显时超前支 护长度必须随之加长。 2、超前支护形式：1203 运输巷超前支护采用 DZ28 型或 DZ 31.5 型单体支柱配合 3.6m 长的 型梁成“一梁四柱”超前支护，平行 于巷道走向布置，每架柱间距为 900mm，梁前、后悬臂各为 450mm，超 前支护长度不小于 30m。 1203 材料巷超前支护采用 DZ28、DZ31.5 型单体支柱配合 3.6m 长的 型梁成“一梁三柱”棚式支护，棚间距 800mm，梁两侧支柱距梁 头 200mm，梁两头及梁中间各支设一排支柱，超前支护长度不小于 30m。 四、工作面来压期间的顶板四、工作面来压期间的顶板 坚持支护质量监测和来压预测预报工作。初次来压前，必须制定初 次放顶专项措施，按初次放顶专项措施严格执行。液压支架必须达到初 撑力，正确使用好伸缩前梁，护严护实顶板。保证支架状态完好，支架 要平、直、齐，防止面前漏顶。加强两顺槽的支护管理，所有超前支架 必须达到初撑力要求，对失效的油缸及时更换，防止端头冒顶事故发生。 来压时要组织快速推进。 第四节 沿空留巷 设计对 1203 工作面运输巷进行沿空留巷。 一、沿空留巷支护方式一、沿空留巷支护方式 1、在工作面机头顶板铺设 0.83.5m 的经纬网，采用 202000mm 的螺纹钢锚杆配合 3.0m 长的钢筋托梁(中间预留四个间距 1203 综采工作面设计说明书 第 页19 为 900mm 的穿锚杆孔)和铁饼压网维护，排距 600mm，巷道侧第一根锚杆 距离巷道角锚杆 300mm，采煤机循环一次工作面机头施工一排锚杆（先 放 1 卷 K2355 型锚固剂，再放 1 卷 Z2355 型锚固剂，锚杆设计锚固力不 小于 150KN)，并挂经纬网，长边搭接 100mm，短边与原巷道钢塑网搭接 200mm，用 600mm 长的 14#铅丝双股对折成双排扣联网，联网间距不大于 200mm，扭结圈数不少于 2-3 圈。 2、机头施工锚杆、挂网完成后，拉移过渡支架，在过渡支架尾部 距采空侧 1000mm 范围使用 1801700mm 的圆木配合 50020050mm 的柱帽打戴帽点柱，间距 600mm。在支架尾部使用 DZ20 型单体液压支 柱配合 2600mm 的 型梁构成“一梁三柱”平行于巷道走向支护，柱距 800mm，梁间距 800mm。 3、在采空侧和充填墙体间使用 DZ18 型或 DZ20 型单体液压支 柱配合 2600mm 的 型梁成两架“一梁三柱”平行于巷道走向迈步支护， 梁间距根据实际情况进行调整。 4、机头过渡支架尾部支设柔模空间达到 2.6m 时，在距运输巷落山 帮 4200mm 支设规格为长宽高=180020001700mm 的柔模（如实际 情况出现变化时，需改变支护方式，局时出专项措施） 。 5、支设柔模时，用 14#铅丝穿过柔模顶部四周吊挂孔与顶网连接， 孔间距为 500mm，使用 20mm2200mm 的钢筋棍穿过柔模顶部两侧的吊 挂孔、采空侧、留巷侧使用 DZ20 型单体液压支柱戴帽压住钢筋棍， 钢筋棍不回收。 6、在柔模中部预留的六个直孔内分别穿两根 20mm 对拉锚杆，拉 1203 综采工作面设计说明书 第 页20 筋长度 2100mm，对拉锚杆水平间距为 600mm，垂直间距为 700mm，在对 拉锚杆的两侧使用螺帽配合 2002005mm 的铁板固定并紧固，紧固后 保证柔模的填充宽度为 2000mm，对拉锚杆及铁板不回收。 7、用规格为长宽=20001000mm 钢筋网片按照柔模的规格围起， 在空间外侧靠近钢筋网片间隔 0.5m 支设一根戴帽单体支柱，单体支柱 和钢筋网片在距工作面煤壁 8-10m 时由里向外依次进行回收。 8、在支架尾部与柔模之间使用风筒布挂设挡风帘，风帘必须吊挂 严密严整，随过渡支架的前移逐步前移挡风帘。 9、在柔模上距顶板 400mm 预留一个 250mm 的抽放孔，在抽放孔 内预埋一根 200mm 的抽放管抽采空区的瓦斯，每 6m 布置一根抽放管。 10、沿空留巷顶板支护由 1203 运输巷尾端开始，采用 DZ28 或 DZ31.5 型单体液压支柱配合 3600mm 的 型梁构成“一梁三柱”棚式 支护，棚间距 2000mm，梁两侧单体液压支柱距梁端头 200mm，梁中间支 设一根单体支柱。 11、沿空留巷内柔模与顶板、柔模与柔模之间有缝隙时，使用砂浆 进行充填密闭，再使用快速密闭材料喷射，保证不泄露瓦斯。 12、充填方式运用远距离泵送混凝土充填技术，通过管路将混凝土 膏体充填材料送到沿空留巷内的柔模内，凝固后形成一道混凝土充填墙 体，以增强留巷地段的支护强度。 二、混凝土充填二、混凝土充填 1、柔模规格：长宽高=180020001700mm，支设柔模前，把 1203 综采工作面设计说明书 第 页21 浮煤清理干净，混凝土墙必须打在实底上，预留巷道宽度为 4200mm，混 凝土墙宽为 2000mm。 2、混凝土的配比要求：胶凝材料 340kg/m以上并加入适量优质粉 煤灰，砂率 50-55%，最大料粒25mm，坍落度 16-23cm。水灰比为 3:5（体积比） 。 充填体材料强度指标: 4、支设柔模前，检查柔模预留浇注口位置，检查柔模浇注口缝制 是否正确，一切正常后方可挂设柔模。 5、混凝土充填时必须将柔模袋充填饱满，充填时必须使支护的混 凝土与巷道顶板接顶严密。 6、柔模充填好后，管路里剩余的混凝土要打到采空区内，严禁打 入巷道内，确保巷道的卫生。 7、向柔模内充填混凝土时，开泵司机与支设柔模人员要使用电话 或对讲机联系，根据柔模内的充填情况，及时开停注浆泵，以确保柔模 接顶严密，防止撑坏柔模。 8、在顶板淋水处支设柔模时，先在柔模顶部铺设防水油布，防止 淋水进入柔模内，降低混凝土强度。 9、如发生堵管现象时，必须由班长统一指挥进行处理。 三、泵送混凝土流程三、泵送混凝土流程 1、充填设备：混凝土充填 时间 4h24h3d7d28d 强度(MPa) 0.77121828 1203 综采工作面设计说明书 第 页22 泵使用 HBMG30/21-110S 煤矿用混凝土泵(最大输送距离 1000m、实际输 送量 25m/h、电机功率 110KW)，一趟充填管路，管径为 125mm。 2、泵送混凝土：先泵送水直至管路末端出水为止，后泵送约 0.5m的砂浆，再快速搅拌均匀混凝土，混凝土泵送完毕后再泵送约 0.3m的砂浆。 3、清洗管道：上完混凝土料后，在泵的出料口将管接头拆除，倒 出锥管中混凝土，从椎管内塞入两个已浸泡好的海绵柱及一个清洗活塞， 将锥管重新装好，扣好管夹，料斗装满水并保证与水源相接，用水将管 道内的混凝土沿管道推至柔模内，同时巡查管路人员要跟随混凝土往前 走，检查混凝土在输送管内的情况并及时反馈,以备处理，柔模充填满 后，拆除软管与柔模的连接，继续开泵，直到海棉塞、清洗活塞从前端 冒出，继续泵送水，后续的混凝土残渣流出直到没有。 第五节 煤质管理 1、工作面过断层时，要制定专项措施，确保煤质符合有关要求； 2、加强对杂物的管理，严禁棉纱、铁轨、木板、皮带等各种杂物 进入煤流，采煤机割到两端头前必须提前清理干净杂物； 3、对工作面涌水量较大时，采取综合措施，确保煤流水分不超限； 4、工作面要严格控制采高，不留顶底煤，不超高开采，尽量减少 出矸量； 5、及时移架、护帮，杜绝工作面漏矸、冒顶。 第四章 工作面设备选型与设备布置 1203 综采工作面设计说明书 第 页23 第一节 工作面设备选型及技术特征 一、液压支架一、液压支架 1、根据工作面的顶板及现有设备情况，选用 117 架中间架，4 架过 渡架和 2 架端头支架支护顶板。 2、支架选型计算： 、支架选型计算：根据经验公式，支架应达到的支护强度为： P=8M 式中： P考虑老顶来压时的支护强度 M采高，M=1.7m，根据煤层厚度、综采液压支架高度、采煤机两 侧滚筒的直径总和确定。 上覆岩层平均容重 取 =2.05t/m3 P=81.72.0527.88t/m2=0.2788MPa 而中间架支护强度为 0.8MPa，过渡架支护强度为 0.8MPa。 显然 P1.5 满足要求。 同理 2#移变的保护整定为: 过载整定为 95A,短路保护整定为 4 倍。 3#移变的保护整定为: 过载整定 60A,短路保护整定为 4 倍。 5、低压开关的整定及校验 对保护电缆干线的装置按下式选择 IZIQe+KxIe 式中 IZ过流保护装置的电流整定值，A； IQe容量最大的电动机的额定起动电流，A； Ie其余电动机的额定电流之和，A； Kx需用系数，取 0.5-1。 按上式选择出的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合 下式的要求： 1203 综采工作面设计说明书 第 页64 5 . 1 I I )2( d z 式中 IZ过流保护装置的电流整定值，A； Id（2）被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电 流值，A； 1.5保护装置的可靠动作系数。 电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按下式选择 IZIe 式中 IZ电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A； Ie电动机的额定电流，A； 按上式选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合 下式的要求： 2 . 1 8I I )2( d z 式中 IZ含义同上； Id（2）含义同上； 8IZ电子保护器短路保护动作值； 1.2保护装置的可靠系数。 1.1#移动变压器的保护箱： 该移变为 KBSGZY-1000/6 型，低压侧配 BXB-800/1140(660)Y 矿用 隔爆型移动变电站用低压保护箱，安装在移动变电站的低压侧，能对低 压侧的各种故障进行监测，并能将故障断电信号传递给移动变电站用高 压真空开关，对低压供电系统可实现漏电、漏电闭锁、过压、欠压、短 1203 综采工作面设计说明书 第 页65 路、过载等保护。 (1)过压保护 Ug=115%1200=1380V (2)欠压保护 Uq=75%1200=900V (3) 断相保护处于“开启”状态 （4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k （5）过载保护 Iz=Ie=423A 所以整定为 423A （6）短路保护 IZIQe+KxIe=1345A 则 n 取 1 灵敏度系数校验： 1.2 满足灵敏度要求 z I Id1 2 . 3 1345 4389 2.2#移动变压器的保护箱： 该移变为 KBSGZY-1000/6 型，低压侧配用 BXB-800/1140(660)Y 矿 用隔爆型移动变电站用低压保护箱。 (1) 过压保护 Ug=115%1200=1380V 1203 综采工作面设计说明书 第 页66 (2)欠压保护 Uq=75%1200=900V (3) 断相保护处于“开启”状态 （4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k （5）过载保护 Iz=Ie=505A 则整定为 505A （6）短路保护 IZIQe+KxIe=1770A 则整定为 1770A 灵敏度系数校验： 1.2 满足灵敏度要求 z I Id5 3 . 2 1770 4103 3.3#移动变压器的保护箱： 该移变为 KBSGZY-630/6 型，低压侧配用 BXB-800/1140(660)Y 矿用 隔爆型移动变电站用低压保护箱。 (1)过压保护 Ug=115%1200=1380V (2)欠压保护 Uq=75%1200=900V 1203 综采工作面设计说明书 第 页67 (3) 断相保护处于“开启”状态 （4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k （5）过载保护 Iz=Ie=2160=320A 则 整定为 320A （6）短路保护 IZIQe+KxIe=1120A 则 整定为 1120A 灵敏度系数校验： 1.2 满足灵敏度要求 z I Id11 5 . 5 1120 6252 同理其他开关整定如表： 名称型号 过载整定 （A) 短路整定 （A) 1 号移变高开 KBG46-20095380 2 号移变高开 KBG46-20095380 3 号移变高开 KBG46-20060240 1 号低压保护箱 BXB3-8004231345 2 号低压保护箱 BXB3-8005051770 3 号低压保护箱 BXB3-8003201120 1203 综采工作面设计说明书 第 页68 软启动（皮带) QJR3-4001071120 软启动（刮板机) QJR3-4002651012 软启动（转载机) QJR3-400132504 组合开关（采煤机） QJZ2-2000/11403221228 组合开关（破碎机） QJZ2-2000/114072276 组合开关（喷雾泵） QJZ2-2000/114049188 组合开关（乳化液泵） QJZ2-2000/1140132504 组合开关（喷雾泵） QJZ2-2000/114049188 组合开关（乳化液泵） QJZ2-2000/1140132504 绞车开关 QBZ-801248 无极绳开关 QBZ-8078312 油泵开关 QBZ-805.722 水泵开关 QBZ-801352 回柱绞车开关 QBZ-805.75.7 涨紧装置 QBZ-305.75.7 五、漏电保护装置和接地保护五、漏电保护装置和接地保护 （1） 、配电点局部接地极选用的是：直径为 1.2 寸,长度为 1.5 米的 镀锌钢管制成，且管上钻有 20 个直径为 5mm 的透孔，并垂直埋入底板； 局部接地线选用的是截面不小于 25mm2的铜线；局部接地极应设置于巷 道水沟内或其他就近的潮湿处。 1203 综采工作面设计说明书 第 页69 （2） 、接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过 2。 （3） 、漏电保护为移动变电站低压侧保护箱自带的漏电保护装置。 六、机电管理六、机电管理 1、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁 前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于 1.0%时， 再用与电源电压适应的验电笔检查；检验无电后，方可进行导体对地放 电。控制设备内部安装有放电装置的，不受此限。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，只有执行 这项工作的人员才有权取下此牌送电。 2、操作井下电气设备应遵守下列规定： (1)非专职人员不得擅自操作电气设备。 (2)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好 的绝缘。 3、容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须 加装护罩或遮栏等防护设施。 4、电气设备不应超过额定值运行，防爆电气设备入井前， 检查其 “防爆合格证” ， “产品合格证” ， “煤矿矿用产品安全标志”及安全性能； 检查合格并签发合格证后，方准入井。 附图附图 1212：12031203 工作面供电系统示意图工作面供电系统示意图 第二节 通讯照明系统 1、在工作面机头、运输巷皮带机头、转载机机头、材料巷设备列 1203 综采工作面设计说明书 第 页70 车处各安装一部电话直通矿调度室。 2、在采煤机上安装一部防爆电话与矿调度室联系。 3、材、运两巷间隔不大于 30m 安装一隔爆灯。 4、在工作面支架上每隔 15m 安装一组照明和通讯装置。 附图附图 1313：12031203 工作面通讯系统示意图工作面通讯系统示意图 第八章 劳动组织及主要技术经济指标 第一节 劳动组织 一、作业方式一、作业方式 采用“四六”制，三班生产，一班检修。 二、劳动组织二、劳动组织 1、循环时间 T= a/Vc1+(L-a)/Vc2+(L+a)/Vk+2tl 式中：T割一刀煤平均作业时间，min； L综采工作面倾斜长度，m； a工作面斜切进刀段长度，m； Vk采煤机空返清理浮煤速度，取 4m/min； Vc1采煤机上行割煤牵引速度，取 2m/min； Vc2采煤机下行割煤牵引速度，取 3m/min； t1采煤机调向时间，取 10min； 则： T=30/2+(181.56-30)/3+(181.56+30)/4+210 =15+52.86+50.48+20 =138.41min 1203 综采工作面设计说明书 第 页71 故每循环所需时间为 139min。 2、循环个数 N=K（t 班-t 交-t 休）/T 式中：t 班-班工作时间，取 360min t 交-交接班时间，取 30min t 休-班中休息时间，取 20min K-事故影响系数，取 0.9 T-循环时间，取 139min 则： N=K（t 班-t 交-t 休）/T =0.9（360-30-20）/139 =2.0 个 故循环个数为 2 个； 3、循环方式 每班 2 个循环，每日 236 个循环，日推进 230.63.6m。 4、劳动组织表 表表 8 8 劳劳 动动 组组 织织 图图 表表 班次及人数 序号工种 八点班二十点班两点班二四点班 合计 1 带班长 11114 2 采煤机司机 3339 3 输送机司机 3339 1203 综采工作面设计说明书 第 页72 4 集控操作工 1113 5 端头支护工 55515 6 综采维修钳工 11169 7 液压支架工 44412 8 清浮煤工 2338 9 综采维修电工 44 10 送班中餐 11 12 充填带班长 112 13 充填泵司机 112 14 充填工 336 15 上料工 448 16 班计 2021302192 队内设队长 1 人、书记 1 人、技术员 2 人、记录员 1 人。 根据公式:Z=GK/G出 式中：Z-在册人数 G-每天所需人数 K-劳资定额，取 7/5 G出-出勤率取 88 则：Z=927/588+5=152 人 第二节主要技术经济指标表 1203 综采工作面设计说明书 第 页73 第九章 地测防治水 第一节 水文地质情况 一、地质情况一、地质情况 1203 工作面东部为未采区，南距中兴回风斜井保安煤柱 284 436m，西至回风大巷保安煤柱，北至一采区回风巷保安煤柱。地面位于 序号项目单位指标备注 1 煤层编号号 2 2 可采走向长度 m488 3 倾斜长度 m181.56 4 煤层厚度 m1.6 5 煤层倾角 15 6 采 高 m1.7 7 工业储量 t 197049.24 8 可采储量 t187196.78 9 循环进度 m0.6 10 循环产量 t244.54 11 日 产 量 t1467.24 12 月 产 量 t44017.2 30 天计 13 可 采 期月 4.6 14 日出勤数工 92 15 回采工效t/工 15.9 16 工作面回采率 %95% 1203 综采工作面设计说明书 第 页74 冯家塔村以西约 432m，窑底村以西 200m，后花塔村东南约 187m，中兴 峁上工业广场西北约 565m 处。地表出露 P2s，盖山厚度 420597m。磁 窑河支流大河从工作面北部斜穿过。工作面北部有两个钻孔分别为水文 孔 SK4（X=4169452.66，Y=19600586.00，H=1126.5） ，终孔层位奥陶系 O2 下 151.9m，封孔质量合格。地质孔 ZK1（X=4169455，Y=19600588，H=1133.5） ，终孔层位 3#煤下，封孔质 量由于施工时间较久，资料留存不祥，封孔情况不明。 本工作面处于单斜构造区，煤岩层走向大致南北，倾向西。其掘进 山西组 2 2煤层，厚度 0.82.2m，平均 1.59m，属稳定可采煤层；伪顶 为黑色泥岩，厚约 0.2m，直接顶岩性为深灰色砂质泥岩，厚约 5.45m； 底板岩性为灰褐色细砂岩，厚约 1.31m。据附近地质资料分析，工作面 内有四条断层分别为 F1 正断层：27085H=0.5m；F2 逆断层： 25345H=0.8m；F3 逆断层：18075H=2.5m；F4 正断层： 5945H=2.0m；对掘进无影响。 二、水文地质情况二、水文地质情况 （1） 、大气降水及地表水 井田内降水量小，地表水排泄畅通，各含水层彼此相距较远且被隔 水层隔开；磁窑河支流大河从工作面北部斜穿过，流量为 20-1000 m3/h ，2012 年 9 月 2 日实测流量为 504 m3/h 。工作面盖山厚度 420597m