煤矿103C1回采工作面掘进设计方案.docx

xx煤矿103C1回采工作面掘进设计方案编制单位：x煤矿技术组 日 期： x年x月x日目录103C1回采工作面掘进设计说明书会审3第一节 工作面地质概况3第二节巷道施工工艺的选择6第三节巷道布置7第四节巷道断面及支护设计7第五节 回风巷、运输巷设备及工具配备13第六节生产系统说明14第七节避灾线路15第八节施工组织15第九节 附图：15103C1回采工作面掘进设计方案会审会审人员签 字日 期会审人员签 字日 期矿 长生产科机电队：安全科技术组： 调度室：矿总工程师审批意见: 学习人员签字第一节 工作面地质概况1、工作面基本情况103C1采面工作面位于一采区上部，开采标高范围为：1728-1700高差-28m；103C1运输巷于2017年11月份已掘52米，因受F20断层影响停掘至今，F20断层为走向断层，落11.2米，将C103煤层断开，分成上盘和下盘煤，103C1运输巷布置在上盘煤沿煤掘进，掘进标高+1700。103C1回风巷布置在1728标高，距原10302回风巷开口处往前13米，掘进标高+1728。回风巷工作面走向长258.5m，运输巷走向长247.5米，平均走向长253米，倾斜长82m，面积20746m。2、井上下对照关系该面上方荒山无民房，有少量耕地。、煤层赋存情况根据60年代水城矿务局7-11地戡钻孔和已揭露回风上山的地质资料综合分析，该面103C煤层走向近EW，倾向N，倾角1520，平均18左右，103C煤层结构复杂，下盘煤普遍发育一层夹矸，厚0.10.3m，平均0.2m左右，夹矸厚度变化较大，夹矸下煤厚0.50.8m，平均0.6m，夹矸上平均剩余煤厚0.8-1.1m，该分层煤赋存较稳定。上盘煤无夹矸，平均煤厚1.1-1.55m，103C1采面工作面煤层赋存稳定。4、煤层顶底板情况顶板为：砂岩、细砂岩直接底：灰色、块状、泥岩，局部夹砂质泥岩或细砂岩。老底：细砂岩，厚度3.5m，灰色细粒块状砂岩，斜层理发育。5、 地质构造及水文地质情况地质构造情况该面位于F20断层上盘，F20断层东西走向，方位225，倾角56，H：011.2m。根据7-11地戡钻孔综合分析，103C1运输巷55米段靠近F21断层处，F21断层为南北走向断层，走向方位189度，倾角60，H：05m。预计小断层发育，预计对掘进施工有一定影响。具体产状见下表：构期造名 称走向(0)倾向(0)倾角(0)性质落差(m)对掘进的影响程度F2022513556正11.2对掘进施工无影响F211899960正0-5对掘进施工有一定影响、水文地质情况：根据已掘期间揭露的水文地质资料综合分析，该面水文地质条件简单，充水水源主要是地表渗水和10401A采空区积水，10401采区空区积水已于2014年排完，其水源主要是巷道内低凹处积水，水量不大对掘进工作无影响。根据采掘资料和附近钻孔资料分析，该面103C煤层直接顶为深灰色泥岩，厚0.48.0m，局部夹有砂质泥岩或砂岩，老顶为中粗粒砂岩，厚3.015.3m，里段受F21断层影响，预计砂岩裂隙发育，含水丰富，10301工作面回采时，其顶板砂岩裂隙水最大达10m3/左右。目前该面老顶砂岩裂隙水已被疏放，预计仍有一定量的裂隙水。另外预计10401A有积水区，面积400，积水量200m3。掘进施工至附近时要超前探放。、其它地质条件瓦斯：瓦斯残余含量为2.75m/t，瓦斯残余压力0.02Mpa煤尘：具爆炸性，爆炸指数为37.26%。煤的自燃：不易自燃，自燃等级为三类。地温：150C地压：无。103C1工作面储量估算表：（见下表）资源类型开采标高m平均走向m平均斜长m平均厚度m容重面积m2资源储量（T）回采率（%）可采储量 （T） 3321728-170025382 1.31.452074639106.29537151第二节巷道施工工艺的选择1、施工工艺的选择：依据煤层赋存条件、现有管理、装备水平及工人的熟练程度，采用炮掘施工工艺。（1）、装载运输：工作面采用人工装煤（矸）、1t矿车运输：运输巷、探煤巷、切眼：矸石：1t矿车1700联络巷副斜井主绞车提升地面，煤：1t矿车1700联络巷1700煤仓主井皮带地面（煤、矸分装分运），回风巷：煤、矸石：1t矿车1740联络巷副斜井主绞车提升地面，（煤、矸分装分运），（2）、临时轨道铺设：、规格型号：使用15kg/m的轨道，枕木规格长宽1200mm150mm120mm。、质量要求：轨道按中、腰线铺设平、直。轨距600mm(允许误差5mm10mm)、轨道接头的间隙10mm、内错差、高低差5mm，轨道枕木间距1000mm，连接件齐全坚固有效、转弯、变坡接茬符合规定，同一型号钢轨必须集中使用，无杂拌道、轨枕无浮离、空吊板现象，轨道铺设要与巷道坡度方向一致，轨道中心线与巷道中心线偏差100mm。第三节巷道布置1、巷道设计主要依据：工作面地质资料；煤矿安全规程等相关技术政策及集团公司有关规定。2、巷道布置：巷 道名 称坐标方位设计长（米）坡度 XYZ103C1运输巷2939741.253549678.051700232258.53回风巷绕103C1回风巷2939807.23549645.271740232247.53回风巷专回174032741+18（沿煤）103C1切 眼2939517.233549551.94174032782+18（沿煤）探煤巷82+18（沿煤合计723第四节巷道断面及支护设计一、巷道断面设计按工作面回采期间运输巷设备最大外形尺寸:运输巷选用SGB420/30型括板运输机，机头部分最大外形尺寸宽1230mm、高540mm，中间部分：长、宽、高：1200420150mm；矿车、单体等。按照煤矿安全规程要求，为保证巷道在最终变形后能满足通风、行人、运输等安全生产需要，A、全岩巷：绕道12米段采用半圆拱锚网行护，净宽净高：32.6米，净断面积6.4m2、掘进断面：7.13m2。（见附图）B、全煤巷：103C1运输巷247.5米、103C1回风巷258.5米、专用回风巷41米，采用下净宽2.8m，上帮净高2.63m，下帮净高1.72m，净断面积6.1m2。矩形锚网支护。（见附图）C、切眼82米采用：DW2.2米单体液压支柱和正悬背绞接顶梁：排距柱距：0.81m，（见附图）切眼支护方式及断面半圆拱锚喷：断面尺寸为：净宽3m，净高2.6m，R：1.4m、墙高1.2m净断面积6.4m2、掘进断面：7.13m2。运输巷、回风巷、探煤巷、专用回风巷断面图二、支护方式（一）临时支护1、临时支护及要求：选用螺纹锚杆加钢筋网片进行支护，爆破后及时在巷道顶板打上锚杆，锚杆长度2.0m，其间距0.8m/根（即4-6根）；爆破后必须及时采用前探梁进行临时支护，前探梁采用矿用9#工字钢3根，长度4.0m/根，每根工字钢采用三组铁链子进行牢固在已安设牢固的顶板锚杆上，用于悬吊工字钢的锚杆必须确保锚固力大于60KN/根，铁链不得小于40型刮板链。每组链子的间距为0.8m，工字钢梁间距为0.8m，临时支护必须架设至巷道迎头，待工字钢架设牢固后，及时在工字钢上部铺设锚网，如顶板破碎地段，必须根据实际情况加铺木板或双层钢筋网片进行加强临时支护。爆破后及时前移前探梁，临时支护必须紧跟迎头，严禁空顶作业。2、临时支护要求：前探梁前端头至迎头距离不得超过300mm、距两帮距离不超过500mm。3、顶板破碎、过软岩、煤层、断层破碎带、应力集中区时，缩小循环进度，炮后前探梁临时支护最大控顶距1.8m。4、严禁空顶作业，工作时随时检查临时支护情况，坚持敲帮问顶，发现问题及时处理，防止片帮冒顶事故，确保人身安全。5、锚网支护前探梁使用轻型11工字钢，共3根，全长4m；挂钩用直径18mm的圆钢加工，一梁3挂，共9个；金属前探梁要求悬挂牢固，对前探梁穿进挂钩后形成的空隙用木楔加紧。锚网支护金属前探梁临时护顶的使用情况见下图：6、临时支护后为永久支护。永久支护距迎头最大控顶距0.6m，最小控顶距0.2m。7、临时支护完毕，方可进行其它施工作业。 （二）、永久支护选型计算： （一）、计算锚杆支护参数 锚杆长度的选择：顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用达到支护效果的条件，应满足： LL1+L2+L3式中：L锚杆总长，m L1锚杆外露长（锚网厚度+托板厚度+螺母厚度+0.020.05m，顶锚杆取0.07m）m。 L2有效长度（顶锚杆取免拱高b，帮锚杆取岩帮破碎深度c）m。 L3锚入岩层内深度（顶锚杆取0.8m，帮锚杆取0.6m）m。普氏免压拱高：b=B/2+Htan(45帮/2)/f顶式中：B、H巷道掘进跨度和高度，B=4.2m,H=3.1m f顶顶板岩石普氏系数，f顶取3； 帮两帮煤层的内摩擦角，帮取63.43（查表得）。b=4200/2+3100tan（45-63.43/2）/3=943.9mmc=3100tan（45-63.43/2）=731.9mmL=L1+L2+L3=0.07（0.1）+0.9439（0.7319）+0.8（0.6）=1.81m（1.43m） 通过上述计算得出：顶锚杆长1.81m，帮锚杆长1.43m，取锚杆长度为2.0m。顶、帮锚杆选用20mm,长1.8m的螺纹锚杆，间距800mm，排距800mm，锚杆抗拔力不小于70kN，扭力矩不小于100Nm。 、按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距：每根锚杆悬吊岩体重量G=L2a2，锚杆锚固力Q应能承担G的重量。为安全起见再考虑安全系数，取=2 GQ a =(Q/L2)1/2所选顶锚杆的锚固力Q70kN，计算得：a（70kN/226.7kN1.0）=1.14m因此锚杆间、排距参数能够满足计算结果。质量要求：净宽：切眼3.2m，运输巷2.8m，中线至任何一帮间距允许误差:-30-+50mm。b、净高：运输巷：上帮净高2.63m，下帮净高1.72m、切眼2.0m，允许误差:-30-+50mm。c、切眼单体垂直于顶底板，每6-8必须迎山1，允许误差1，禁止退山。绞接顶梁为走向正悬背，排距柱距：8001000米，允许误差-30-+50mmd、棚梁应保持水平，淋肩不大于50mm，支架梁扭距（梁端）不允许超过100mm，棚距允许误差：-100-+100mm，棚梁接口离合、错位小于5mm，立柱斜度允许误差：-2-+2。e、运输巷、回风巷、专用回风巷锚网支护：网片答接处必须扭接。g、禁止出现超、欠挖现象，如有空顶旷帮。第五节 回风巷、运输巷设备及工具配备序号名称规格型号单位数量备注1局扇FBD5.6/211KW台2自动切换2风钻28型风钻部4打矸石眼3风钻钻杆长短六角套钎根44风煤钻ZQST-50/2.0S风煤钻台4打煤眼5专用扳手把4风钻机6瓦斯报警仪便携式台6每班两台7大锨、方锨张4/4交接班8大锤8磅把2交接班9皮带机STJ800/240台1井下10光学式瓦检仪CJG-10台6井下11瓦斯监控系统KJ90NA型台1地面12刮板运输机40t台1井下第六节生产系统说明系统名称103C1运输巷、切眼线路说明通防系统进风主、副井1700联络巷迎头回风迎头运输巷1700回风联络巷回风斜井地面监测监控各种传感器1700上监控分站地面主机视频传感器1700上视频光端地面主机防尘系统地面消防水池主、副井1700联络巷迎头动力供应系统供电地面配电房1700配电点运输巷各设备用电点压风地面压风房主、副井1700联络巷迎头运输系统运矸迎头运输巷（矿车）井底联络巷副井地面运煤迎头运输巷（矿车）1700联络巷1700煤仓主井皮带地面运料地面副井提升1700联络巷迎头其他系统排水迎头运输巷（自流）1700联络巷主、副斜井水仓通迅地面主机副井1700联络巷运输巷系统名称103C1回风巷说明通防系统进风主、副井1740联络巷迎头回风迎头回风巷专用回风巷回风斜井地面监测监控各种传感器1740监控分站地面主机视频传感器1740视频光端地面主机防尘系统地面消防水池主、副井1740联络巷迎头动力供应系统供电地面配电房1740配电点回风巷各设备用电点压风地面压风房主、副井1740联络巷迎头运输系统运煤、矸迎头回风巷（矿车）1740联络巷副井提升地面煤、矸分装分运运料地面副井提升1740联络巷迎头其他系统排水迎头回风巷（自流）1740联络巷副斜井主、副水仓通迅地面主机副井1740联络巷回风巷