201开拓系统设计.doc

开拓系统设计前 言邦达能源盘县断江新起点煤矿生产能力为15万吨/年，自2023年5月份颁证验收结束后，主采12#煤层，为低硫精煤。截止2025年3月，已经开采12#煤层总量为32万吨，现12#煤层布置有一个11207回采工作面，已经到达井田边界，是12#煤层的最后一个工作面，回采已接近尾声。因现在的202运输下山和回风上山，由于受到12#煤层开采的破坏，巷道矿压较大，巷道变形严重，不能满足其它煤层的开拓和安全生产的要求。所以迟迟未能进行接替采煤工作面的布置，采掘已失调。为此我矿经煤矿股东会议研究决定重新设计202开拓系统，接替原有的202开拓系统，在开拓期间回收202开拓系统煤柱，避免202开拓系统形成之前无煤可采的局面。邦达能源盘县断江新起点煤矿准备开拓的202开拓系统。根据煤矿煤层分布及开采状况看,主要服务的煤层是17#、18#、19#、22#、24#煤层，本次矿井202开拓系统设计方案的设计可采储量为60万吨，可服务矿井开采3年。第一章 矿井概况一、地理概况1、矿井所在地理位置地理位置：该矿位于盘县断江镇老屋基村、红果镇松山村境内，矿区直距盘县城关镇19km，红果镇12km。行政区划属盘县断江镇管辖区。矿井地理坐标：东经10428361042904北纬2549042549482、交通情况矿区直距盘县城关镇19km，红果镇12km；320国道从红果镇经过，红果镇、火铺镇、断江镇至井田内均有公路相连；贵昆铁路盘西支线从井田外东部经过（井田直距红果火车站12km、平田火车站10km、沙沱火车站11km），矿区内有大板桥至火铺公路通过，与盘水公路于大板桥相接，煤炭运输较为方便，交通较为方便（见交通位置图）。新起点煤矿矿山交通位置图二、地质构造及特征（一）地层1、地 层矿区域内出露地层主要为二叠系上统峨眉山玄武岩（P3）、龙潭组（P3l）、三叠系下统飞仙关组(T1f)及少量第四系（Q）。分述如下：1）峨眉山玄武岩组（P3）：出露于西北部外围，由深灰色及灰绿色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色致密的凝灰质角砾岩等组成，总厚度约65-597m，与上覆龙潭组呈假整合接触。2）龙潭组（P3l）：为矿段内含煤地层，属以细碎屑岩为主的海陆交互相沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度210-283m，一般240m。含煤7-49层，一般可采3-22层。以含煤性及岩性组合特征，分为三段： 龙潭组上段（P3l3）：为1#煤层至12#煤层顶板，岩性由中细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成。厚87101m，平均厚93m。含煤1323层，其中可采和局部可采煤层四层，煤层簿，层间距稳定。 龙潭组中段（P3l2）：为12#煤层至24#煤层顶板，由中粒、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，厚90125m，平均厚度100m。含煤1523层，其中可采和局部可采煤层11层，结构复杂，煤层厚度、煤层层间距变化大。 龙潭组下段（P3l1）：为24#煤层至煤系底部，由细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。厚3757m，平均厚度47m。含簿煤层618层，结构复杂，煤层簿且不稳定，煤层层间距小，含硫高，仅24#煤层为局部可采煤层。3）三叠系下统飞仙关组（T1f）：未见顶，厚度大于200m。 绿色岩层（T1f1）：为灰绿色细砂岩、粉砂岩、薄层砂质泥岩、泥岩组成，下部富含动植物化石及星散状黄铁矿，平均厚度132m。 紫色岩层（T1f2）：多由紫色泥岩、砂岩、泥质粉砂岩等组成，平均厚度大于200m。4）第四系（Q）:该地层主要为坡、残积物，多分布在地形低洼地带，岩性为亚粘土及含碎石亚粘土，厚度015m左右。（二）构造新起点煤矿位于盘关亦资孔向斜西翼北段，为一倾向30度到130度的单一构造，地层倾角30度至43度，平均40度。矿区内发育，F9号逆断层，位于井田中部，倾向西东方向，长约250m，倾角40-50度，一般45度，断层落差约11-22m，为倾向逆断层；F13号正断层，位于矿界南西，走向北东南西向，长约400m，南西延伸至矿界外，倾向北西，倾角60-70度，一般65度，断距落差约7-10m，为平移正断层。矿区内F9号、F13号断层在12#煤层中掘露，预计对其他煤层沿走向、倾向的产状有一定的影响。三、煤层1、含煤性区内含煤地层为龙潭组（P3l），为矿段内含煤地层，属以细碎屑岩为主的海陆交互相沉积，岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度210-283m，一般240m。含煤7-49层，一般可采3-22层，全区可采煤层8层，其它为零星或不可采煤层。2、可采煤层根据勘探资料，矿区可开采煤层有M3、M4、M12、M17、M18、M19、M22、M24煤层。1）M3煤层：煤层结构简单，偶含1层高岭石泥质夹矸（厚0.030.05m），煤层厚度0.802.83m，平均厚度1.80m,煤层对比可靠、稳定，为全区可采的簿煤层，顶板为水平层理的粉砂岩、砂岩和菱铁质粉砂岩，坚硬、很难垮落，底版为泥岩和泥质粉砂岩。2）M4煤层：结构煤简单，含夹矸1层，距M3煤层7.9515.52m，平均13m，煤层厚度1.521.82m,平均厚度1.70m，煤层对比可靠、属较稳定煤层，无伪顶，直接顶板为4m左右的粉砂质泥岩和菱铁矿层，直接底板为0.6m泥土岩,老底为砂岩。3）M12煤层：距M4煤层26.5548.88m，平均38.0m，煤层厚度4.563.50m，平均厚度4.20m，含夹矸1层，为结构简单煤层，煤层对比可靠，属稳定煤层。无伪顶，直接顶板为灰色粉砂岩和菱铁质粉砂岩，老顶为菱铁质细砂岩，底板为粉砂质泥岩和泥质粉砂岩。现为该矿区主采煤层。4）M17煤层：距M12煤底32.62m48.73m，平均40m，煤层厚度3.507.41m，平均厚4.80m，煤层中夹有12层泥岩夹矸，是井田内可采煤层中煤质最好的层煤之一,本井田范围内本层大矿开采的主煤层，平均厚度4.80m，煤层较稳定。5）M18煤层：距M17煤底14.4932.24m，平均22m，煤层厚0.932.07m，平均厚度1.52m，夹01层泥岩矸石，煤层有分叉合并现象，有时与M16煤层合并，属较稳定煤层，全区大部地段可采。煤层有伪顶，为0.4m的泥岩夹煤，直接顶板为粉砂岩和菱铁质粉砂岩,厚7.5m，底板为泥质粉砂岩,厚0.3m，煤层较稳定。6）M19煤层：距M18煤4.9812.27m，平均12m，煤层结构复杂，夹矸01层，煤层对比可靠，属较稳定煤层，厚1.972.21m，平均厚度2.1m，大部可采。煤层有伪顶，为0.2m的泥岩，直接顶板为粉砂岩，老顶为粉砂岩和细砂岩，直接底板为泥质粉砂岩，厚0.3m，煤层较稳定。7）M22煤层：距M19煤底6.1221.74m，平均14m，煤层结构简单，含夹矸01层，煤层厚度0.63m1.46m，平均厚1.05m，局部有与上下煤层合并现象，属较稳定煤层。煤层有伪顶，为0.3m的泥岩，直接顶板为泥质粉砂岩和粉砂岩，底板为泥质粉砂岩。8）M24煤层：距M22煤底1.2612.5m，平均4m，为单一结构煤层，煤层厚为0.92m3.76m，平均厚度1.62m，局部有与上下煤层合并现象。属较稳定煤层。煤层有伪顶，为0.3m的泥岩，直接顶板为泥质粉砂岩和粉砂岩，底板为泥质粉砂岩。矿井可采煤层煤层特征详见表 可采煤层特征表煤层编号平均厚度(m)煤层平均间距(m)煤层平均倾角(度)夹矸层数稳定性顶底板顶板底板M31.8013400稳定粉砂岩、砂岩泥岩和泥质粉砂岩M41.70401较稳定粉砂质泥岩和菱铁矿层粘土岩、砂岩56M124.30401-2较稳定粉砂岩细砂岩粉砂质泥岩和泥质粉砂岩19M174.80401-2 较稳定泥质粉砂岩泥 岩22M181.52400-1较稳定粉砂岩泥质粉砂岩11.54M192.10400-1较稳定粉砂岩细砂岩泥质粉砂岩14M221.05400-1较稳定泥质粉砂岩和粉砂岩泥质粉砂岩4M241.62400-1较稳定泥质粉砂岩和粉砂岩泥质粉砂岩煤层柱状详见新起点煤矿综合地层柱状图四、煤质特征：1、煤岩物理性质井田内可采煤层主要为焦煤，颜色为黑灰色，块状为主，少量粒状，粉粒状次之；各煤层质地较坚硬，大多数煤层性脆，结构主要为宽细条带状，少量线理状；玻璃光泽为主，似金属光泽次之，少量沥青光泽和金刚光泽；断口主要为阶梯状、平坦状，少量贝壳状，偶见参差状和棱角状；内生和外生裂隙较发育，充填薄膜状、网格状、脉状方解石，含较多结核状、透镜状、侵染状、星点状、蠕虫状黄铁矿；煤层见滑面，部分煤层由于受构造挤压，形成糜粒状、参差状和棱角状断口，高角度滑面。2、煤的容重可采煤层密度汇总表煤层编号M3M4M12M17M18M19M22M24视密度1.401.401.401.401.401.401.401.40各煤层的容重均为1.40m3/t。3、化学性质及有害成分（1）工业分析各煤层主要煤质指标详见如下表可采煤层主要煤质特征表煤层编号煤种类别工业分折发热量(MJ/kg)Wf(%)Ag(%)Vr(%)全硫（St.d）M3气煤1.1421.3836.270.2135.355M4气煤1.3822.4033.730.3735.083M12焦 煤0.7310.9032.580.1535.752M17焦煤0.5514.3433.910.1236.108M18焦煤1.2220.3933.140.8735.334M19焦煤1.1218.0232.370.2136.714M22焦煤0.7920.0231.522.6534.999M24焦 煤1.0421.1931.112.5334.916（2）煤岩的工业类型M3、M4煤层为中灰分、特低硫、特高热值气煤，M12、M17、M19煤层为低中灰、特低硫、特高热值焦煤，M19煤层为中灰分、低硫分、特高热值焦煤，M22、M24煤层为中灰分、中高硫、特高热值焦煤。（3）煤的化学性质1）发热量：原煤发热量一般在35.13(MJ/kg)左右，精煤发热量一般在35.55(MJ/kg)以上。2）挥发分：原煤平融黏结及不膨涨均挥发分34%左右，精煤挥发分在35%左右，一般变化不大。3）元素分析：炭含量一般在87%左右，氢含量一般在5.5%左右，氮含量很小，在1.45%-1.9%之间，硫和氧的含量一般在4-7%之间。4）煤灰成分：主要以SiO2、AL2O3和FeO为主，CaO次之，其中二氧化硅为最高，一般达60%以上。5）灰熔点：T2最小为1210C，最大为1500C，一般在1250C属中灰熔点灰分。（4）煤的工艺性能1）煤灰熔融性原煤煤灰熔融性软化温度（ST，）含量，根据我国行业标准MT/T853.1-2000煤灰软化温度分级的规定各煤层属中等软化温度灰（MST）。2）热稳定性主要可采煤层的试验表明，TS+6两极值31.479.7%，平均值61.2%，TS1两极值1.430.7%，平均值10.0%。属热稳定性中等煤层。3、煤的用途根据煤层的化学性质和工艺性能，井田煤层具有广泛用途，可作为练焦煤、化工用煤、电力、动力用煤和民用煤等。4、煤层内风氧化带及采空区边界线的确定矿山未采风、氧化带煤层样，根据矿山原生产井及老窑开采情况，煤层风氧化带为煤层露头往下斜深约25m。该矿区内主要可采煤层为M3、M4、M12、M17、M18、M19、M22、M24共八层，可采煤层样品（原煤）分析结果及可采煤层浮煤煤质分析结果，详见下表。可采煤层主要煤质特征表煤层编号煤种类别工业分折发热量(MJ/kg)Wf(%)Ag(%)Vr(%)全硫（St.d）M3气煤1.1421.3836.270.2135.355M4气煤1.3822.4033.730.3735.083M12焦 煤0.7310.9032.580.1535.752M17焦煤0.5514.3433.910.1236.108M18焦煤1.2220.3933.140.8735.334M19焦煤1.1218.0232.370.2136.714M22焦煤0.7920.0231.522.6534.999M24焦 煤1.0421.1931.112.5334.916五、矿井主要灾害因素1、煤层瓦斯赋存及规律瓦斯在煤体中存在的状态有二种：一种叫游离状态，一种叫吸附状态。在天然条件下，煤体中以吸附状态贮存的瓦斯约占90%，以游离状态贮存的占10%，总体来说，瓦斯绝大部份是以吸附状态存在的。新起点煤矿未进行各煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯吸附常数、煤的孔隙率，煤层透气性系数、百米钻孔自燃瓦斯涌出量及其衰减系数等参数测定。建井过程中业主必须请有资质的单位进行煤层瓦斯基本参数测定。2、煤层瓦斯含量、压力盘县断江新起点煤矿地质报告中没有提供瓦斯赋存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相关资料。盘县断江新起点煤矿位于盘江煤电（集团）有限责任公司老屋基矿（简称“老屋基矿”）内，最低采矿标高+1650m，+1650m标高以下资源属“老屋基矿”，根据老屋基矿的总体瓦斯资料，老屋基矿+1350m标高瓦斯含量见表4-1-1，瓦斯梯度为1.72.6m3/t.100m。 老屋基矿+1350m标高处各煤层瓦斯含量和压力表煤层编号M3M4M12M17M18M19M22M24瓦斯含量（m/t）8.739.1110.0710.049.7610.3710.9910.31图221盘县新起点煤矿与老屋基煤矿矿界叠合图3、矿井瓦斯涌出量 各煤层开采时矿井的瓦斯涌出量煤层采面瓦斯涌出量掘进瓦斯涌出量采区瓦斯涌出量采空区涌出系数矿井瓦斯涌出不均匀系数矿井相对瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量(m3/t)(m3/min)(m3/t)KKn(m3/t)(m3/min)313.902.00 23.611.251.132.4610.2649.891.00 15.11.251.120.766.561225.083.53 42.251.251.158.0918.351715.063.16 29.481.251.140.5412.811826.111.55 35.571.251.148.9115.451913.611.44 21.051.251.128.949.142216.150.82 21.441.251.129.489.31242.031.40 7.851.251.110.793.414、矿井煤（岩）与瓦斯突出危险性根据20012年7月煤炭科学研究总院沈阳分院鉴定，本矿井田范围内12#、17#、18#煤层， +1650m及其以上标高有煤与瓦斯突出危险性。19#、22#、24#煤层，在未作鉴定之前，本次各煤层均按突出煤层进行设计和管理。5、矿井瓦斯等级根据贵州省能源局文件（黔能源煤炭2022392号）对六盘水市煤矿2022年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复，断江镇新起点煤矿绝对瓦斯涌出量5.73m/min，相对瓦斯涌出量26.82 m/t,鉴定批复结果均为突出矿井。6、其它有毒有害气体情况煤矿井下其它有毒有害气体有CH4、C0、C02、NO2、S02、H25等。7、煤尘爆炸性指数及爆炸危险性盘县断江新起点煤矿由原断江镇泥嘎煤矿和原红果镇泥嘎煤矿整合而成。该矿共有八层可采煤层，煤层编号从上往下依次为M3、M4、M12、M17、M18、M19、M22、M24煤层；其中M3煤层已采空。根据云南省煤炭产品质量检验站2021年12月出具的M4、M12、M17、M18、M19、M22、M24煤层煤尘爆炸性鉴定报告，M4、M22无煤尘爆炸性；其它煤尘煤尘均具有爆炸性。本次矿井按煤尘有爆炸性进行设计和管理。煤矿开采生产过程中应坚持湿式作业，搞好防尘工作，确保安全文明生产和矿工的身体健康。8、煤层自燃发火期和自燃倾向性盘县断江新起点煤矿由原断江镇泥嘎煤矿和原红果镇泥嘎煤矿整合而成。该矿共有八层可采煤层，煤层编号从上往下依次为M3、M4、M12、M17、M18、M19、M22、M24煤层；其中M3煤层已采空。根据云南省煤炭产品质量检验站2021年12月出具的M4、M12、M17、M18、M19、M22、M24煤层自燃倾向性鉴定报告，煤层均属类不易自燃煤层。本次矿井按类不易自燃煤层进行设计和管理。在煤矿开采生产过程中，应加强通风管理，暂时不用的巷道和废弃的巷道要及时密闭，采面回采结束后要按规定及时密闭。六、煤层顶、底板情况1、M3煤层顶板为水平层理的粉砂岩、砂岩和菱铁质粉砂岩，坚硬、很难垮落，底版为泥岩和泥质粉砂岩。2、M4煤层结构煤简单，煤层对比可靠、属较稳定煤层，无伪顶，直接顶板为4m左右的粉砂质泥岩和菱铁矿层，直接底板为0.6m泥土岩,老底为砂岩。3、M12煤层无伪顶，直接顶板为灰色粉砂岩和菱铁质粉砂岩，老顶为菱铁质细砂岩，底板为粉砂质泥岩和泥质粉砂岩。现为该矿区主采煤层。4、M17煤层是井田内可采煤层中煤质最好的层煤之一,本井田范围内本层大矿开采的主煤层，平均厚度4.80m，煤层较稳定。直接顶板为灰色粉砂岩和菱铁质粉砂岩，底板为粉砂质泥岩和泥质粉砂岩。5、M18煤层有伪顶，为0.4m的泥岩夹煤，直接顶板为粉砂岩和菱铁质粉砂岩,厚7.5m，底板为泥质粉砂岩,厚0.3m，煤层较稳定。6、M19煤层有伪顶，为0.2m的泥岩，直接顶板为粉砂岩，老顶为粉砂岩和细砂岩，直接底板为泥质粉砂岩，厚0.3m，煤层较稳定。7、M22煤层有伪顶，为0.3m的泥岩，直接顶板为泥质粉砂岩和粉砂岩，底板为泥质粉砂岩。8、M24煤层有伪顶，为0.3m的泥岩，直接顶板为泥质粉砂岩和粉砂岩，底板为泥质粉砂岩。因此，在采掘过程中应加强底板软岩管理及破碎地段顶板的支护。在今后生产过程中，应根据实际情况，编制相应的作业规程，并根据顶板矿压显现及回采高度随时调整支护密度，以保证生产安全。七、水文地质特征1、矿区各碎屑岩裂隙含水层，主要通过露头区接受大气降雨补给，呈现垂直渗透，运移速度相对较快，向深部随裂隙率减弱，运移速度减缓，并沿层面随地形呈水平运移，遇有溪沟切割处以泉水排泄。显现雨季集中补给，常年排泄的特点。2、根据煤矿的水文地质调查报告，煤矿的水文地质条件为中等，矿井正常用水量为17.17m/h,最大矿井用水量为28.58m/h.。第二章 202开拓系统设计方案第一节、202开拓系统设计概况此次邦达能源盘县断江新起点煤矿202开拓系统设计方案，主要是为了优化巷道布置，合理布置通风系统，设计开采储量较多，在充分利用原有巷道和系统的基础上，本着技术可行、安全可靠、经济合理的原则进行202开拓系统设计。1、202开拓系统设计的202材料下山上部车场开口选择在副井轨道下山井底车场内，沿12#煤层走向布置上部车场，然后沿12#煤层底板（距离煤层10米）倾斜方向布置一条202材料下山。2、从102皮带巷中的12#煤层中布置一条运输石门，运输石门掘进23米后沿斜方向布置一条202运煤上山。在12#煤层底板（距离12#煤层23米）布置一条202回风上山与总回风系统贯通。3、202开拓系统的通风系统与12#煤层的通风系统相互独立，能保证开拓工程始终不影响12#煤层的正常生产。4、本方案井巷布置较为合理，主运输设备布置在一条巷道内，材料运输系统布置在一条巷道内，布置一条独立的回风上山，本方案运输环节简单，设备利用率高，生产系统集中，便于管理。第二节、202开拓系统设计一、202材料下山巷道布置(详见开拓系统平剖面图)1、202材料下山巷道开口布置在副井轨道下山井底车场落平点往南5米处，按N340方位，巷道坡度为3开口，开拓掘进20米（A1A2）；2、按N30方位，巷道坡度为3进行开拓，开拓掘进60米（A2A3）；3、按N315方位，巷道坡度为3进行开拓，开拓掘进12米（A3A4），作为202材料下山的上部车场；4、按N255方位，巷道坡度为3开拓，开拓掘进4米，作为202材料下山绞车硐室（A4A5）；5、从开拓系统图中的A4号点按N75方位，巷道坡度为-28沿12#煤层底板开拓（距离12#煤层12米），开拓掘进200米，作为202材料下山的（A4A6）；二、202运煤上山巷道布置1、202运煤上山巷道开口布置在102皮带巷往西23米处，按N287方位，巷道坡度为3开口，开拓掘进202运输石门23米（B1B2）；2、按N208方位，巷道坡度为3进行开拓，开拓掘进4米（B2B3）；3、按N153方位，巷道坡度为-22进行开拓，开拓掘进156米（B3B4）作为202运煤上山。三、202回风上山巷道布置1、从202运输石门C1点，按N162方位，巷道坡度为-22开拓，开拓掘进158米（C1C2）,作为202回风上山。4、从202材料下山井底车场A6点按N229方位，巷道坡度为 -3沿12煤层底板开拓（距离12煤层23米），开拓掘进82米，与202运煤上山和202回风上山贯通（A6C2B4），贯通后202开拓系统形成负压通风其中202材料下山和202运煤上山作为202开拓系统的进风巷道，202回风上山为回风巷道。四、202开拓系统井底水仓巷道布置1、从202井底车场B4点沿12#煤层底板（距离12#煤层23米），按N112方位，巷道坡度为-25开拓，开拓掘进25米（B4D5）；2、从开拓系统图中的D3、D5(B4-D3点12.5米，B4-D5点25米)按N22方位，巷道坡度为+5开拓，开拓掘进30米，作为202开拓系统井底水仓的主、副水仓（D3-D4、D5-D6）；3、已C2为起点，按N112方位，巷道坡度为-25开拓，开拓掘进25米与D4、D6点贯通，作为202开拓系统井底水仓的回风巷；4、从开拓系统图中的D1点（B4B1点10米）按N112方位，巷道坡度为+5开拓，开拓掘进12.5米，与副水仓垂直贯通，作为副水仓的吸水井。5、从开拓系统图中的D2点(B4D2点20米)按N112方位，巷道坡度为+5开拓，开拓掘进25米，与主水仓垂直贯通，作为主水仓的吸水井。第三节、202开拓巷道支护设计一、202开拓系统巷道支护形式202开拓系统的202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道的支护形式为U型。二、202开拓系统巷道设计规格为了便于巷道掘进时风筒、压风管路、防尘管路、抽放管路、供电线路、监控线路、运输设备的铺设及满足行人要求，202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道设计规格为：1、巷道净宽：下净宽：3200mm，中线至任何一帮距离不得小于10mm不得大于20mm。2、巷道净高：2900mm，高度不得小于15mm不得大于30mm。3、严格按腰线施工，腰线坡度前倾后仰角误差不得大于 5。4、背帮背顶必须固定牢固，背帮背顶平整，每架棚子之间不低于22块直径为100mm半圆木背材。5、支架间距为700mm，误差不超过50mm，支架扭曲量明暗不大于30mm。6、为防止支架棚腿穿底，棚腿应焊300mm的铁鞋。7、水沟位置放在下帮侧，规格为：上宽下宽深=340200250mm的水沟，不需混泥土浇灌。二、巷道支护材料选型1、根据新起点围岩性质、矿山压力及原来建井时的支护经验，202开拓系统采用钢型棚支护比较适宜。2、U29#矿用U型钢拱形棚支架特点U29#矿用U型钢拱形棚支架承受压力大，支撑时间旧，易安装不易变形等特点。3、U29#矿用U型钢拱形棚支架参数（1）截面面积F为36.92 cm2,重量G为28.98kg/m,钢材的弹性模量为2.101011N/,剪切模量为0.3,密度为 7800kg/m。（2）最大下脚宽度为3.4m,最大支撑高度为3.1m。4、202开拓系统支架选型经过煤矿安委会讨论决议202开拓系统所属巷道开拓时的支护材料选用U29#矿用U型钢拱形棚支护，符合设计要求。见（U29#矿用U型钢拱形棚支护断面图）四、巷道超前支护设计202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道的超前支护采用长度为4.5m的11#矿用工字钢作为前探梁，前探梁每组使用三根，每根之间的间距为500mm，前探梁伸入空顶区后，每根前探梁用3对22mm的吊环挂在永久棚梁上作为超前临时支护，保护范围为1m,保护范围内的前探梁上铺设宽300mm，厚100mm的大板。（见超前支护图）第三章 202开拓系统施工工艺-第一节、掘进施工工艺流程图202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道掘进时，掘进工作面采用炮掘，即爆破落煤、岩，人工装矿车提升运输； 在202材料下山绞车硐室安设一部2JTP-1.20.8（滚筒直径1.2m,滚筒宽度0.8m）提升绞车，在202运输石门巷道中安设一部可伸缩DSJ65/20/40（皮带宽度650mm,2台40KW电机）皮带运输机运输，在202运煤上山巷道中安设一部可伸缩DSJ65/20/40（皮带宽度650mm,2台40KW电机）皮带运输机运输；在202运输联巷中安设一部SGB-40刮板运输机运输，在202回风上山巷道中安设一部可伸缩DSJ65/20/40（皮带宽度650mm,2台40KW电机）皮带运输机运输。202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道掘进工作面采用炮掘，人工装矿车或皮带运输，采用人工支护的掘进方式，掘进工艺流程图如下：铺设运输设备机打眼装药爆破材料准备临时支护洒水降尘出煤（岩）永久支护第二节：202开拓系统爆破施工工艺一、202开拓系统爆破说明书202开拓系统的掘进工作面配备ZMS12型煤电钻和1.5m中孔麻花钻杆打眼，炮眼采用楔形掏槽方式，炮眼布置如图示。爆破采用煤矿许用安全三级乳化炸药、毫秒雷管，炮眼正向装药后，充填用水炮泥和黄泥封孔，雷管联结全部采用串联，采用FD-200型发爆器全断面一次起爆。见炮眼布置图、爆破说明书、装药结构示意图。第三节 开拓系统掘进工作面运输设备安装工艺一、铺设胶带输送机安装工艺：（1）、胶带输送机严格按巷道中心线和腰线为基准进行安装，距离偏差不得超过10，做到平、直、稳，传动滚筒、转向滚筒安装时其宽度中心线与胶带输送机纵向中心线重合度不超过滚筒宽度的2，其轴心线与胶带输送机纵向中心线的垂直度不超过滚筒宽度的2/1000，轴的水平度不超过0.3/1000。（2）、机头、机尾采用打两根地锚（202500锚杆）、15.5钢丝绳固定，移动机尾采用3寸管打压戗柱和15.5钢丝绳固定，固定必须牢固可靠。皮带机机头有防护栏，机尾有护罩，行人需跨越处设过桥。（3）、张紧小车的轨道安装时其轨距偏差不应大于3，轨道直线度不超过3/1000，两轨高低差不大于1.5/1000，轨道接头间隙不大于5，轨道接头错动上下不大于0.5、左右不大于1。拉紧装置工作可靠，调整行程不小于全行程的1/2。拉紧装置调整灵活。拉紧小车的车轮应转动灵活，无卡阻现象。（4）、胶带必须使用阻燃带，胶带卡子接头应卡接牢固，卡子接头与胶带中心线成直角。皮带接头不断裂，皮带无撕裂，磨损不超限。一处不合格罚款300元。胶带跑偏不超过皮带宽度的5/1000。（5）、清扫装置清扫面应与胶带接触均匀，其接触长度不应小于85。皮带机必须使用带胶皮的刮煤器和挡煤板。 （6）、上、下托辊齐全，转动灵活，上、下托辊的水平度不应超过2/1000。 （7）、中间架安装时中间架中心线与胶带输送机中心线重合度不大于3，支腿的铅垂度不大于3/1000，在铅垂面内的直线度不大于中间架长度的1/1000，H架安装后应在H架纵梁槽外侧用白底红字标上编号，白底规格：50100红字编号：001、002、003字体：150号宋体加粗，从机头至机尾逐架进行。（8）、纵梁安装必须采用标准胀销与H架连接，连接牢固可靠，两纵梁接头处上下错位、左右偏移不大于1。（9）、皮带机延伸时，H架、纵梁、托辊及时安装齐全。（10）、皮带机要有防滑、堆煤、防跑偏、温度、烟雾保护，有自动洒水装置，安全保护装置必须齐全，每班试验一次，保证动作灵敏可靠。 （11）、液力偶合器必须使用水（或耐燃液）作介质，使用合格的防爆片和易熔塞。 （12）、胶带输送机各运转部位运行正常无异声，无颤动，紧固件牢固可靠，密封处不漏油，滚动轴承温度不超过80。减速箱内油质、油量合格，温升不超过规定值。 （13）、皮带机皮带下撒煤每班必须清理干净，不得有积煤。（14）、皮带机底托辊必须采用同一种型号。 二、铺设刮板运输机安装工艺：（一）、准备工作（1）、将刮板输送机各个零部件分类清点安装。（2）、备齐安装所需工器具、材料、油脂。（二）、刮板运输机安装技术要求（1）、各传动装置的安装，应合理进行，不得硬敲硬撬。（2）、安装刮板运输机机头时要用导链起吊，安装机头设备时要用采用顶部的工字钢梁作为起吊柱，选择工字钢梁时要严格检查工字钢棚撑杆打设是否齐全，撑杆不齐全的情况下，严禁起吊。 按安装工序，编号依次有序的装运。 安装质量标准严格执行煤矿设备安装质量标准及设备说明书要求。 各零部件的连接配合应符合说明书的要求。 刮板链、刮板安装无翻扭、蹩卡现象。 在安装过程中，要调整好位置、角度，尽量使溜道平直，无过多的弯曲和变坡。 各传动部位的注油应准确适量。（三）、刮板输送机的安装方法及注意事项 刮板输送机的安装顺序为：装机头 安装机头过渡槽铺设底链 安装中部槽 安装刮板输送机机尾 安装上链 预紧刮板链。 将机头底托架、机头架、弯曲过渡槽等依次安装起来。安装刮板运输机机头时要用顶部的工字钢梁作为起吊柱。 将刮板链由机头开始依次穿过机头架、机头过渡槽的下链道，使其裸露在过渡槽的下链道之外，再装刮板，并上紧螺栓。框架和溜槽安装从下向上逐节进行。 刮板输送机机头电机的控制开关，点动开关，检查电机，保证机头旋转方向正确，同时检查电机有无阻卡现象。 刮板链的预紧 将紧链器安装在机头连接槽的预定位置 将制动器夹钳与制动盘稍稍松动。 点动机头电机，使其反转，直至链子拉紧，立即将制动盘钳死，然后断开机头电机电源，依据链条张力的松紧程度，选择合适的调节链，将刮板链闭合连接起来 缓慢松开制动夹钳，待刮板链完全停止运动时，取下紧链器。三、轨道铺设施工工艺本巷道铺设22kg临时轨道，轨距0.6m，轨道每隔0.6米设置一块枕木，枕木规格：长宽厚=1100300300mm。要求轨道铺设平直、构件齐全、运行安全可靠，轨道铺设度数同巷道一样，误差不得超过3。四、开拓系统巷道文明生产(1)巷道两侧无浮煤(矸)和杂物，巷道底板及道内平整无积水，水沟畅通、无淤泥积水（淤泥积水长度不超过5m，深度不超过0.2m），巷道涌水量大时，设置水泵窝安设水泵排水。(2)巷道内设备整洁、材料分类集中码放整齐、挂牌量化管理。五、开拓系统管线敷设(1)风筒吊挂在巷道一侧，吊挂要平直整齐，不影响运输和行人，风筒出口到掘进工作面迎头距离不大于5m，遇巷道超高时，顶部要采取防瓦斯积聚措施。(2)各种电缆悬挂在巷道一侧，每隔1m设置一个专用电缆挂钩，悬挂高度不低于1.6m。通讯、信号电缆敷设在电力电缆上方，间距不小于0.2m。(3)风水管路布置在巷道的另一侧，管路悬挂点距底板高度为1m，供水管（铁管）距掘进工作面迎头不超过30m，并设置三通，其胶管紧跟掘进迎头，以满足供风洒水需要。第四节：设备及工具配备设备及工具配备一览表序号设备、工具名称规格型号单位数量备注1煤电钻ZMS-1.2B型台42风钻7655型台43控制开关QBZ-120台24控制开关QBZ-80台45馈电开关DW80-200台26防突钻ZDY-750型台27局扇FBDYN05.6/211kw台42台备用8综保ZZ8L-2.5台49刮板运输机SBG-40部110胶带输送机DSJ65/20/40部211提升绞车2JTB-1.20.8台112翻斗式矿车KFU0.75-6台2413铁轨22Kg/m米80067第四章 202开拓系统通风与安全第一节：202开拓系统局部通风1、202开拓系统掘进工作面的风量确定202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道掘进工作面的实际需要风量，应按照冲淡掘进工作面瓦斯涌出，并考虑局部通风机实际吸风量、工作面温度、炸药用量、风速和人数等规定要求分别进行计算，并取其中最大值。经分析和计算认为，该矿井地温不高，掘进工作面人数15人，掘进工作面的炸药用量13kg，影响工作面风量确定的主要因素是瓦斯涌出量。（1） 按工作面人员数量计算：Q掘4Nc式中： Nc掘进工作面同时工作的最多人数，15人；Q掘41560m/min；（2） 按瓦斯涌出量计算：Q掘100q瓦掘K掘通式中： Q掘掘进工作面实际需要的风量，m/s；Q瓦掘掘进工作面的瓦斯涌出量， 根据安全设施设计第四章第一节得知12#煤层抽采后绝对瓦斯涌出量为1.70m/min； K掘通掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，炮掘工作面一般取1.82.0，取2.0。Q掘1001.72.0340 m/min；（3） 按炸药使用量计算：Q掘Ajbtc式中:Aj掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，13kg；b每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，根据炸药有毒气体国家标准，取b0.1m3/kg；t通风时间，一般不少于20min；c爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的CO浓度，一般取c=0.024%；Q掘130.1(200.00024)270.8 m/min；（4） 按局部通风机吸风量计算A、掘进工作面采用FBDYN05.6/211kw型局部通风机，额定风量为210400 m/min，风压3504000Pa。则11207掘进巷中配风量为：B、Q配Q风Ik式中：Q风掘进工作面局部通风机额定风量，取风机最大值Q风450m/min；I掘进工作面同时运转的局部通风机台数，取1台；k为防止局扇吸循环风的风量备用系数，取1.2。Q配400 m/min11.2480m/min根据计算取最大值，掘进面需要风量为340 m/min，局扇安设地点配风量为Q配480m/min(5) 按风速验算：根据煤矿安全规程（2021版）第一百零一条的规定，采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤巷岩巷中的最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s；煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：460S断Q掘0.2560S断460S断46010.82592 m/min340m/min掘0.2560S断0.256010.8162 m/min 340 m/min掘根据上述计算得Q掘60.0 m/min340 m/min之间，取其中的最大值，202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道掘进工作面Q掘340m/min，202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道局扇安设地点最大配风量Q配480m/min按风速验算均符合煤矿安全规程（2021版）第一百零一条规定的要求。2、202开拓系统掘进工作面的风机、风筒选型根据风量计算，掘进期间配备两台FBDYN05.6/211kw型局部通风机和600mm胶质阻燃柔性风筒供风，其中一台工作，一台备用。FBDYN05.6/211kw型局部通风机的风压为3504000Pa；供风量为210400m/min；功率211kw；效率92%，噪声25dB，符合设计要求。局部通风机实行双风机、双电源自动切换，自动换向和风电闭锁、瓦斯电闭锁的控制方式。3、202开拓系统掘进工作面的局扇安设及通风路线202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道局部通风机安装在防突风门外20米的新鲜风流中。新鲜风流由局部通风机导风筒掘进工作面。乏风由掘进工作面专用回风巷总回风上山回风井主扇抽出地面。第二节：防火与防尘系统掘进工作面必须采取综合防火防尘措施，措施后的除尘效果必须满足下列要求：1、钻眼作业时总粉尘量除尘率不小于85%，呼吸性粉尘除尘率不小于80%。2、爆破后15min后作业地点的总粉尘量除尘率不小于95%，呼吸性粉尘除尘率不小于80%。3、该掘进工作面主要采用以水抑尘措施、主要采用湿式作业、水炮泥、爆破喷雾、装岩洒水、风流净化和隔爆设施等措施。4、掘进巷道中敷设消防和防尘两用管路，供水水源来自地面高位静压水池（300m3）,本巷道采用40mm钢管，在巷道入口处安装总阀门，每隔50m设一个三通阀门，配备30m的软管，水管按设计规定吊挂。5、在掘进工作面和回风巷出口3050m范围内设置一道净化水带，爆破时喷雾降尘，各转载点安装喷雾洒水装置，运输喷雾洒水。6、在距掘进工作面60200m范围内设置集中布置隔爆水棚。7、隔爆水棚的结构及要求：辅助水棚计算已掘工作面回风巷的净断面积为10.8m。1）辅助隔爆水棚 辅助隔爆水棚总水量Gg.s20010.82160（L）式中:G总水量，L；G每平方米巷道所需水量，L/m(辅助水棚按200L/m)。 单架水棚水量设计选用水袋型号为GBSD-40，每个容积80L，每架2个水袋，则Gn=160L。 水棚架数NG/Gn216016013.5(架)，取14架。 水棚区长度L（n-1）C+W式中:L辅助水棚区长度； N水棚架数 C水棚间距，m，该矿取2.0m； W水棚宽度,m。L（14-1）2.0+0.426.4m满足辅助水棚区长度不小于20m的要求。主要隔爆水棚及辅助隔爆水棚设置汇总表水槽形式安设地点组数每组数量（架）长度（米）容量（L）巷道断面（m2）主要隔爆水袋棚副平硐12140.425206.2101运输石门、总回风巷2548.430007.3辅助隔爆水袋棚202上部车场、202运输石门、202回风石门11426.4224010.88、202材料下山、202运煤上山、202回风上山及其他的附属巷道隔爆水棚的布置要求：1）水棚的安装方式，既可以采用吊挂式，也可以采用混合式。2）水袋棚安装方式的原则是当受爆炸冲击力时，水袋中的水容易泼出。3）水袋的布置必须符合以下规定，占据巷道宽度之和与巷道最大宽度的比例为：巷道净断面积小于10m，大于等于35%；巷道净断面积1012m，大于等于50%；巷道净断面积大于12m，大于等于65%。4）水袋之间的间隙与水袋同支架或巷道壁之间的间隙之和不大于1.5m，特殊情况下不大于1.8 m，两个水袋之间的间隙不得大于1.2m。5）水袋边与巷道、支架、顶板、构筑物之间的距离不得小于0.1m，水袋底部到顶梁（顶板）的距离不得大于1.6m，如顶梁大于1.6m，则必须在该水袋上方增设一个水袋。6）水棚距离轨道面的高度不小于1.8m，水棚并应保持同一高度，需要挑顶时，水棚区内的巷道断面应与其前后各20m长的巷道断面一致。7）当水袋采用易脱钩的布置方式时，挂勾位置要对正，每对挂钩的方向要相向布置（钩尖与钩尖相对），挂钩为48mm的圆钢，挂勾角度为605