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东一采区煤矿井下地质设计说明书第1章 地质说明书第2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：10901165m。工作面设计走向长1530m,可采走向长1420m，倾斜宽150 m,面积230000m2,工业储量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DF8断层为界。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。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DF8断层为界。走向长（m）1530m倾斜长（m）150m面积（m2）230000m2煤层情况煤层总厚（m）5.9415.3m煤层结构（m）煤层倾角（）710平均10.0单一结构平均8.5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2.5m左右；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J2y正常涌水量（m3/min）0.05煤层编号一层煤地温（.C）正常地区煤层平均厚度（m）10煤层结构结构单一煤层倾角（）710煤层稳定程度稳定 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10.4灰色、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5.3灰黑色，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0.8黑色，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2.0灰黑色，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 18.6黑灰色、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46.2%夹矸厚度（m）0普氏系数（f） 0.7瓦斯绝对涌出量（m3/min）12容重（t/m3）1.41瓦斯相对涌出量（m3/t）5.76自然发火期（月）36二氧化碳含量（m3/min）0.9煤尘爆炸指数（%）36.63最大涌水量（m3/min）0.5可采指数99%煤质水份灰份挥发份固定炭发热量含硫量含磷量工业牌号1.58%16.38%32.30%6416卡/克0.87%0.019%弱粘结煤 东一采区107工作面煤系地层综合柱状图(1:200)系统组柱 状层厚（m）岩石名称岩 性 描 述侏罗系J1+2J2y 21.6含 砾粗砂岩 灰白色，成分以石英为主，长石次之。含白云母碎片及煤线，分选性差，坚硬。 6.23细砂岩灰色，以石英为主，含白云母碎片，泥质胶结较硬。4.45泥 岩灰色、紫色、紫红色，松软，具可塑性，团块状构造。 4.10铝质泥岩灰黑色，含铝质，有滑感，致密结构，块状构造。0.40炭质泥岩灰黑色，含铝质，含炭质，有滑感，致密块状构造。10一层煤黑色，多为粉沫状。. .2.0粉砂岩或碳质泥 岩灰黑色，以石英粉砂质为主，含炭质，白云母碎片，炭质、泥质胶结，较硬。 18.6粗砂岩灰白色，以石英为主，次为长石，含白云母碎片，分选性、磨圆性差，钙质胶结，致密坚硬。第三节 地质构造情况概述：根据已有的勘探钻孔资料及东一采区三维地震勘探资料分析，腰水背斜构造是控制工作面煤层底板的主导构造。工作面范围内总的构造形态为单斜构造，在腰水背斜牵制下褶曲发育。煤层底板由南向北倾斜，煤层底板延展形态总体平缓。走向方向：西高东低，受腰水背斜构造牵制,中部煤层底板起伏较大，褶曲构造发育；倾向方向：南高北低，煤层倾角10左右。走向方向：东107工作面煤层底板总体变化是以褶曲形态延展，东部稍高，中部稍低，西部又稍高于中部。工作面东部呈大背斜构造分布，中西部小褶曲构造发育，煤层底板在东部井田边界沿走向底板变化不大;倾向方向：工作面煤层底板南高北低，呈单斜构造，煤层倾角平缓。工作面东部煤层底板由于受腰水背斜的控制，工作面走向会形成倾角大小不等先仰后府的褶曲形态，且该区段受构造牵制为薄煤区，背斜轴部煤层最薄（2.5m），破煤层顶板掘进200m左右。DF3大断层在东108工作面平面位置上为波浪形态展布，从东一采区第二回下及三维地震勘探资料分析，DF3断层斜向进入东107工作面内，延展形态及长度不祥，根据地质资料分析极有可能延展数十米后收敛尖灭。该区域煤厚在17m左右，要提前进行物探及钻探的施工，探明断层的延展形态及产状要素，掘进及时调整工作面坡度。腰水大背斜构造斜穿工作面东部，受构造应力作用，煤层顶底板起伏较大，在褶曲轴部受剪应力作用，小断裂构造发育。腰水背斜轴两翼煤层最薄（2.5m）；沿倾斜方向，腰水薄煤区煤层呈北薄南厚的特点，给掘进及回采带来一定影响。在井田东部边界，东107工作面沿走向揭露花尖子向斜构造，根据已回采结束的东103工作面地质资料，向斜翼部煤层厚度相对变薄，向斜轴部受剪应力作用，地层破碎，有小断裂构造。该区段为原始煤层，瓦斯含量，瓦斯压力较大，瓦斯地质条件复杂，掘进期间必须加强超前探测，及时调整技术参数,优化工作面布置。附:工作面地质构造表（表4）。工作面地质构造表 表4构造名称走向倾向倾角性质落 差（m）对掘进影响程度DF3-1170SE70正断层08m煤层没有断开，对掘进影响较大。DF3-2140SE70正断层05m腰水背斜88褶曲对掘进回采有一定影响。花尖子向斜85褶曲对掘进回采影响较大。 第四节 水文地质情况及探水措施东107工作面水文地质条件属中等类型。一层煤之上有、两个含水层，均为富水性极弱的含水层，且掘进期间对煤层顶板的破坏影响较小，故对工作面的正常掘进影响不大。工作面沿煤层走向布置时，与东109接续回采工作面以5m窄小煤柱相邻，东107切眼下出口与东103采空区以10m煤柱相邻，东103、东109工作面采空区积水是东107工作面主要的水患来源。其次，掘进期间断层构造裂隙易疏通上覆含水层，但含水层静储水量不大。因此，掘进期间要加强防治水工作，必须编制专门的东107工作面探放水设计及工作面防治水安全技术措施，通过钻探、物探等技术手段，探明水体及积水量，避免水患的威胁。由于地表位于沟壑坎坡区，雨季时洪水易集中爆发，掘进期间必须加强地面“雨季三防”工作，对地表裂缝要及时巡查并用黄土及时回填。2、瓦斯：2008年抚顺煤科院鉴定为无突出危险区域，预计相对瓦斯涌出量为10m/t左右，特别是工作面在靠近断层等构造区域，预计瓦斯含量、瓦斯压力较高，且分布不均衡。3、煤尘：煤尘具有爆炸性，爆炸指数为36.63%。4、煤的自燃：煤层自然发火期36个月，但也有21天的发火历史。属自燃煤层。5、地温、地压：均属正常地区。第五节 影响开采的其它因素1、工作面区域为原始煤层，地质构造发育，为瓦斯储存提供了大的空间，属高瓦斯区域，瓦斯含量、瓦斯压力大，掘进时要加强瓦斯的抽放及防突预测工作。2、由于受DF3断层应力的牵引拉伸作用，工作面煤层及其顶板(复合顶板）整体性遭到破坏，煤层及顶板松软破碎，遇水易膨胀垮落, 掘进过程中应严格按作业规程相关规定施工，加强顶板管理工作。 3、东107工作面掘进期间加强工作面地质构造、煤层厚度（腰水背斜薄煤区）等地质技术资料的收集，为工作面回采提供可靠的地质基础资料。4、东部井田边界，东107工作面走向沿煤层倾斜布置在DF3断层之间掘进时，预计次生小断层发育，必须加强超前探测，及时调整施工技术参数,优化施工工艺。 5、掘进期间，东107工作面必须编制专门的防治水设计及安全技术措施，并严贯彻执行，避免水患对工作面的威胁。 6、要加强以“雨季三防”为重点的地测防治水工作。工作面水文地质条件简单，但掘进期间引起的地面变形移动，因此，必须加强地面塌陷区域（东111、113、115采空区）的日常巡查及岩移观测工作，发现裂缝塌陷及时用砂土回填夯实，确保工作面安全生产。 7、花尖子斜轴部为瓦斯异常区域，东107切眼靠近该区域，必须落实“四位一体”防突措施。第二章 工作面设计 第一节 工作面布置工作面几何尺寸的确定：依据东一采区开拓优化设计,东107工作面设计两种施工方案，一种将运输顺槽布置在靠近东109准备面一侧，另一种将回风顺槽布置在东109准备面一侧，矿组织会议讨论确定了施工方案，将根据两种方案优缺点，选择将回风顺槽布置在窄小煤柱侧，但从东运下运输顺槽直接开口为岩巷，考虑岩巷施工难度大，因此，从东运下煤巷布置了一条运输联络巷解决了岩巷掘进问题。从东107综放工作面位于东一采区东南部，东107回风顺槽与东109工作面回风顺槽间留设净煤柱5.0m，工作面走向与东109工作面相同。设计走向长度1530m（平距），倾斜宽150m（平距）。DF3大断层在东108工作面平面位置上为波浪形态展布，根据东一采区运输下山、东一采区第二回风下山掘进揭露地质资料及三维地震勘探资料分析，DF3断层出现分支DF3-1、DF3-2斜向进入东107工作面内，延展形态及长度不确切，根据地质资料分析极有可能延展数十米后自然尖灭。根据东一采区运输下山该区域煤厚在17m左右，要提前进行物探及钻探的施工，探明断层的延展形态及产状要素，掘进及时调整工作面坡度。腰水大背斜构造斜穿工作面东部，受构造应力作用，煤层顶底板起伏较大，在褶曲轴部受剪应力作用，小断裂构造发育。腰水背斜轴两翼煤层最薄（2.5m）；沿倾斜方向，腰水薄煤区煤层呈北薄南厚的特点，给掘进及回采带来一定影响。第二节 采煤方法一、巷道布置东107工作面设计回采巷道六条（运输顺槽、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷、开切眼、通风联络巷及运输联络巷），采用“一进二回”的通风方式布置，设计瓦斯抽放钻场100个，工程量250m，设计巷道总工程量5161m（平距）。1、运输联络巷：东107工作面运输联络巷设计长度100m（平距）（中-中），沿煤层底板布置，开口位置在东一采区运输下山内，距东108运槽开口点Y点以南40m，开口坐标： X=6890.3953、Y=9061.1171，H=1165.404，施工方位：880301；向前掘进48m时，该巷道从东一采区第二回风下山下部穿过，两巷顶对底高差为6.5m，穿过5.6m后，再向前平掘进47m至东107运槽中心线位置。该巷道主要用于东107工作面掘进和回采期间的材料运输和行人。2、运输顺槽：东107工作面运输顺槽设计长度1530m，运输顺槽分东、西两段施工，当运输联络巷施工到位以后，先施工运输顺槽西段，该巷道设计长度47.297m（中中、平距），以溜煤斜眼方式和东一采区运输下山贯通；为避免该处巷道成为盲巷，在溜煤斜眼处向东一运输下山施工直径400mm以上的通风孔进行供风。由于布置皮带机头大架所需，该巷道掘进按净宽4.5m，净高3.3m半圆拱断面施工。开口坐标:X=6880.0241，Y=9140.9986，H=1165.4。首先以方位3222500掘进23.43m时将在第二回风下山下部穿过（高差顶对底为6.5m）至东运下右帮（以溜煤斜眼方式和东运下贯通），然后以方位1422500施工运输顺槽东段（预计掘进33m左右时，会遇见DF3断层构造）至设计开切眼位置；巷道沿煤层底板布置，为了调整巷道坡度，便于生产期间运输，掘进时允许留设不大于0.5m的底煤；设计为机轨合一巷道，作为回采时工作面进风、运煤和存放设备列车之用。另外、东107运输联络巷和运输顺槽将分别从东一采区第二回风下山下部以底顶差6.5m穿过，该位置运输联络巷和运输顺槽在锚网喷支护的基础上套架11#工字钢棚，棚距800mm，柱窝深度200，并要求工字钢棚拉杆齐全，帮顶背实，套架牢固，杜绝前倾、后仰及迈步现象，并在每付工字钢棚的两拱部距底板3.0m位置（即拱部卡子固定在刚超过连接法兰为宜）和两帮部距底板1.0m位置用222600mm螺纹钢锚杆加12厚钢板加工“U”形卡子固定牢固。2、顶板瓦斯抽放巷：东107工作面顶板瓦斯抽放巷设计长度1495m（平距），沿煤层顶板布置，开口位置在东107通风联络巷内，巷道开口段，由于布置皮带机头大架，开口段30m按净宽4.5m，净高3.3m半圆拱断面施工。开口坐标： X=6945.676、Y=9248.196，H=1163.50，先以方位3222500施工顶板巷外段24.3m（中中，平距）与东一采区第二回风下山贯通，再以方位1422500沿煤层顶板掘进1471m到达开切眼煤帮位置，顶板瓦斯抽放巷与回风顺槽内错25m（中中，平距）。主要用于瓦斯抽放、煤层注水和解决回采时工作面上隅角及架顶瓦斯超限问题。3、 回风顺槽：东107工作面回风顺槽设计长度1493m（平距），沿煤层底板布置，为了调整巷道坡度，便于生产期间运输，掘进时允许留设不大于0.5m的底煤；开口位置东107通风联络巷内右帮，由于布置皮带机头大架，巷道开口段30m按净宽4.5m，净高3.3m半圆拱断面施工。开口坐标：X=6958.806，Y=9269.636，H=1163.500，先以方位3222500施工回风顺槽外段25m（平距，中中）与东一采区第二回风下山贯通，再以方位1422500沿煤层底板掘进1468m到设计开切眼位置，回风顺槽与顶板瓦斯抽放巷内错25m（平距）。主要用于工作面回风以及设备、材料的运输。4、开切眼：东107工作面运输顺槽施工到设计位置后，以522500的方位沿煤层底板施工大断面开切眼，施工至回风顺槽中心线位置,工程量150m，用于安装综采设备。开口设计坐标：X=5703.758，Y =10045.232，H=1093.976。5、通风联络巷：为了解决工作面回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷掘进期间的运输和工作面运输顺槽、开切眼掘进时与东109准备工作面的串联通风问题，主要用于顶板瓦斯抽放巷和回风顺槽掘进期间的运输、风筒敷设及运输顺槽掘进时的回风，并可调整工作面切眼两端之间的负压差，同时可稀释顶板瓦斯抽放巷、回风顺槽风流中的瓦斯，使之在进入东一采区回风下山之前瓦斯浓度不超过0.75。开口位置在东107运输顺槽内，当运输顺槽自开口位置完成东段施工后，开始施工东107通风联络巷，以方位583122，沿煤层底板掘进124.92m（中中）至顶板瓦斯抽放巷开口位置，再向前25m（中中）至回风顺槽开口位置。均与东一采区回风下山贯通，形成全负压通风。具体施工参数见下表（表21）。巷道施工参数表 东107综放工作面 表21巷道名称方 位坡 度断面开口位置起点坐标X=Y=终点坐标X=Y=工程量（平距m）毛（）净（）回风顺槽1422500沿煤层底板11.8811.08东107通风联络巷内开口6958.806，9269.636，65795.26410164.0881493运输顺槽1422500沿煤层底板13.212.1运输联络巷内6880.024，9140.9995703.758，10045.23，1532顶板瓦斯抽放巷1422500沿煤层顶板10.9910.13东107通风联络巷内，从联巷开口位置以南124.92米（中-中、平距）6998.3389287.9775782.78910142.15.1495运输联络巷880301沿煤层底板14.6913.75东一运下Y点以上11.892米6890.3959061.1176880.024，9140.999100通风联络巷583122沿煤层底板14.6913.75东107运输顺槽内y0点6880.024，9140.99965795.26410164.088151开切眼522500沿煤层底板21.019.1运输顺槽内5703.758，10045.2365795.26410164.088150瓦斯抽放钻场垂直巷帮沿煤层底板6.125.58运输、回风顺槽内250二、巷道断面尺寸的确定： 1、巷道宽度的确定：（1）运输顺槽：工作面运输顺槽设计为机轨合一巷道，采用DSP1063/1000胶带输送机运输，600mm轨距的轨道运送材料及移动设备列车，按照煤矿安全规程所规定的人行道宽度及有关安全间隙的规定，则运输顺槽的宽度可确定如下。运输顺槽宽度： B=1340+1640+1520=4500（mm）。注：行人侧宽度取900mm，皮带输送机与巷帮的间隙取420mm，皮带输送机与矿车外边缘的间隙取460mm，DSP1063/1000胶带输送机的外缘宽度为1560mm。(2)回风顺槽：工作面回风顺槽主要用于回风和运送支架及材料，按照煤矿安全规程所规定的行人道宽度及有关安全间隙的规定，则回风顺槽的宽度可确定如下。回风顺槽宽度：B=1100+2000+1100=4200（mm）。注：巷道两侧的安全间隙取1100mm； 支架外边缘凸出部分的最大宽度取2000mm。（3）顶板瓦斯抽放巷：工作面顶板瓦斯抽放巷主要用于工作面瓦斯抽放、回采时解决工作面上隅角瓦斯超限问题，同时可兼作煤层注水之用。根据工作面风量分配，按照煤矿安全规程对巷道风速的规定和我矿其它工作面的实际经验，同时考虑巷道掘进时综掘设备的摆布，设计巷道宽度为3800mm。（4）开切眼：工作面开切眼主要用于安装综采设备，根据东一采区设计和我矿现有的综采设备，结合东111、东112、东113及东109工作面的经验，保证工作面液压支架安装时的回转空间，工作面开切眼设计宽度为6800mm,高度为2900mm。（5）运输联络巷：主要用于东107工作面掘进和回采期间的材料运输和行人，设计断面和运输顺槽相同。（6）通风联络巷：联络巷主要用于回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷掘进时的出煤运输和运输顺槽掘进时的回风，设计巷道净宽度4800mm，即能够满足生产需要。2、巷道高度的确定：根据工作面综采、综掘设备的最大高度、巷道承压后的变形量以及窄小煤柱的管理方案，保证正常生产期间工作面运输、通风的需要，依据我矿已采工作面巷道高度的确定经验，东107工作面运输顺槽、运输联络巷、通风联络及顶板瓦斯抽放巷高度为设计为3300mm；、回风顺槽高度设计为3600mm。附：巷道平面布置示意图三、巷道断面支护示意图（图中单位均为mm）1、运输顺槽、运输联络巷及通风联络巷巷道断面支护图（图21）图21支护参数：巷道断面形状为半圆拱形；采用锚网、锚索、喷浆联合支护，顶、帮部均使用222600mm螺纹钢锚杆，锚杆按矩形布置，间、排距800mm800mm，每根顶锚杆使用1节S2360和1节Z2360型树脂药卷锚固，每根帮锚杆使用2节Z2360型树脂药卷锚固；全断面挂金属网；顶帮部锚杆托板使用20020060mm木托板加12512512小铁托板，顶、帮锚杆螺帽均使用快装螺母加减磨垫片加半球垫进行快速安装，喷浆厚度20mm。当工作面顶板破碎、或遇到构造带时必须及时缩小锚杆间排距至700700，以加强支护，并在巷道顶部正中施工一根17.87000mm深的锚索进行加强支护，每根锚索采用4节Z2360型树脂药卷锚固。锚索托板使用30030080木托板加20020016铁托板，中孔直径20。2、回风顺槽巷道断面支护图（图22） 图2-2支护参数：巷道断面形状采用半圆拱形(窄小煤柱巷道)；采用锚网、锚索、喷浆联合支护，顶、帮部均使用222600mm螺纹钢锚杆，锚杆按矩形布置，间、排距700mm700mm，每根顶锚杆使用1节S2360和1节Z2360型树脂药卷锚固，每根帮锚杆使用2节Z2360型树脂药卷锚固；全断面挂金属网；托板顶拱部、帮锚杆托板均使用20020060mm木托板加12512512小铁托板，顶、帮部螺帽使用快装螺母加半球垫进行快速安装，喷浆厚度40mm。当工作面顶板破碎、遇断层构造带时必须及时缩小锚杆间排距，以加强支护。由于巷道左帮为窄小煤柱，进入东109回风顺槽窄小煤柱开始，要求靠窄小煤柱侧每隔2网（1.4m）在距底板以上0.8m和3.0m（拱部）处各施工一根17.85000mm深的帮锚索（锚深4500mm），然后再隔2网（1.4m）在距底板以上2.5m和正顶部各施工一根17.85000mm和17.87000mm深的锚索进行加强支护，每根锚索采用4节Z2360型树脂药卷锚固。锚索托板使用30030080木托板加20020016铁托板，中孔直径20。顶、帮锚索呈“五花”形布置。2、顶板瓦斯抽放巷断面支护图（图23） 图23支护参数：巷道断面形状为半圆拱形；采用锚网、喷浆联合支护，顶帮部均使用222600mm螺纹钢锚杆。按矩形布置，间、排距750mm800mm，每根顶锚杆使用1节S2360和1节Z2360型树脂药卷锚固，每根帮锚杆使用2节Z2360型树脂药卷锚固；全断面挂金属网；顶帮部锚杆托板使用20020060mm木托板加12512512小铁托板，顶、帮锚杆螺帽均使用快装螺母加减磨垫片加半球垫进行快速安装，喷浆厚度20mm。当工作面顶板破碎或遇到构造带及时缩小锚杆间排距至700700，以加强支护。3、开切眼巷道断面支护图（图24） 图24支护形式：巷道断面形状为微拱形；采用锚网、锚索、喷浆联合支护，顶部使用222600mm螺纹钢锚杆,帮部使用222200mm螺纹钢锚杆，锚杆间、排距700800mm，按“三花”形布置。每根顶锚杆使用1节S2360和1节Z2360型树脂药卷锚固，每根帮锚杆使用2节Z2360型树脂药卷锚固；全断面挂金属网；顶、帮部均使用20020060mm木托板加12512512 mm小铁托板，顶、帮部螺帽均使用快装螺母加半球垫进行快速安装，喷浆厚度40mm。当工作面顶板破碎（或遇见断层）时、必须及时缩小锚杆间排距至700700mm，在开切眼巷道顶部每隔3网（2.4m）五花布置打三排17.87000mm锚索进行加强支护，每根锚索使用4节Z2360型树脂药卷锚固，锚索托板使用30030080mm木托板加20020016mm铁托板。必要时加打双排木戴帽点柱(排距2.5m，间距2.5m)进行加强支护。（5）瓦斯抽放钻场巷道断面支护图（图25） 图25根据我矿近几年巷道断面形状承压能力的总结东一采区和西一采区其它工作面同类巷道的断面形状，东107工作面巷道断面形状选择为半圆拱形（运输顺槽、回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷、运输联络巷、通风联络巷）。四、支护参数设计：（一）支护形式:东107工作面所有巷道均采用锚网锚索喷浆联合支护形式，特殊地段可架钢棚或锚索槽钢托梁进行加强支护。（二）锚杆长度、间距、直径的确定：1、按加固拱原理计算（1）锚杆长度顶锚杆长度L=N（1.1+W/10）=1.5(1.1+4.7/10)=2.4（m）式中：N顶部围岩影响系数；据设计手册取1.5W巷道掘宽 （m）帮锚杆长度L=N（1.1+W/10）=1.2(1.1+4.7/10)=1.92（m）式中：N帮部围岩影响系数；据设计手册取1.2（2）锚杆间距M0.5L0.51.92=0.96（m） （3）锚杆直径d=L/110=1.92/110=0.0175=17.5(mm)2、按悬吊理论计算锚杆长度 L=KH+L2+T2=2.01.0+0.3+0.1=2.4（m）式中：K安全系数，一般取2.0；H巷道周围软弱带的厚度，根据实测取1.0m；L2锚杆锚入坚固稳定煤层的深度，一般取0.3m；T2锚杆外露长度，有托板时一般取0.1m。锚杆间距M=Q/KHr=10/2.01.01.41=1.12（m） 式中：Q锚杆设计锚固力（吨）； r煤的容重（吨/m3）。根据以上计算，结合我矿近几年锚网支护的经验数据，充分考虑巷道支护的安全性，运输顺槽、运输联络巷及回风联络巷顶、帮锚杆均选用长度2600mm，直径22mm的高强度左旋螺纹钢锚杆；锚杆间、排距取700800mm。所有参数均在计算值范围内，符合要求。回风顺槽顶、帮锚杆均选用长度2600mm，直径22mm的高强度左旋螺纹钢锚杆；锚杆间、排距取700700mm。所有参数均在计算值范围内，符合要求。顶板瓦斯抽放巷顶、帮锚杆均选用长度2600mm，直径22mm的高强度左旋螺纹钢锚杆；锚杆间、排距取700800mm。所有参数均在计算值范围内，符合要求。开切眼顶、帮锚杆均选用长度2600mm，直径22mm的高强度左旋螺纹钢锚杆，并增加三排17.87000mm深的锚索进行加强支护；锚杆间、排距取700700mm。所有参数均在计算值范围内，符合要求。为了提高巷道的支护能力，煤巷掘进时，根据煤层厚度，顶煤厚度小于4.0m时每隔3.2m在巷道顶部正中打一根17.87000 mm深的锚索加强支护。巷道掘进方式：根据我矿现有的掘进设备，煤巷采用EBZ160型综掘机掘进， STJ80255胶带输送机配合出煤的综掘方式，岩巷采用钻爆法施工，耙岩机装车出渣。 掘进设备配备表 表22序号设备名称型号功率（KW）台数1综掘机EBZ-16012022胶带输送机STJ8025525523锚杆钻机MQT130A3.034喷浆机转子型5.515绞车JD11.411.436局部通风机ZBKJ6.3 FD6.3/603760227扭矩放大器B19M24/3.52五、回采工艺经过多年的开采实践，我矿综采放顶煤开采技术已基本趋于成熟，积累了丰富的现场管理经验，根据我矿现有的综采设备，按照安全高效的设计原则，东107工作面仍采用综采放顶煤、一次采全厚、全部垮落的采煤方法。割煤方式：单向割煤，往返一次进一刀。进刀方式：斜切进刀。附：工作面采煤机斜切进刀方式示意图 工艺流程为：割煤移架推前溜放煤拉后溜。落煤：采用MG200/500-QWD型双滚筒采煤机落煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。截深0.60m。装煤：后滚筒割底煤的同时将前滚筒割落的顶煤装入前溜，采煤机空刀返回扫底时，前后滚筒将移架时的落煤同时装入前溜。移架：工作面采用ZF4800/17/28型低位放顶煤液压自移支架，操作方式为手动本架快速操作，实行追机顺序移架及时维护煤机割过后暴露出来的顶板，顶煤破碎及煤壁出现片帮情况时应超前移架，即煤机未割之前提前移架，将支架伸缩梁、护帮板及时伸出维护片帮后露出的空间。移架步距为0.5m，要求及时到位。放煤方式：工作面采煤机割煤高度为2.8m，放顶煤高度8.2m, 放顶煤采用多轮顺序放煤。放煤步距为1.0m，每次放煤量为顶煤的1/3-1/2，两次放完，特殊情况可放三次。顶煤弱化：可利用瓦斯抽放钻孔以及在顶板瓦斯抽放巷内向煤层打钻注水进行顶煤弱化。三、设备配备及能力校核各设备的技术特征及配备如下：1.支架工作面下端头配用ZZFT104002031(一组两架)端头液压支架支护，下出口各使用3架ZFG48002031型过渡支架支护，ZF4800/17/28型基本支架96架。（1） 基本支架（96架） 型号：ZF4800/17/28；支架高度：17002800mm；工作阻力：4800KN；初撑力：3879KN；（2）过渡支架（3架）型号：ZFG48002031；支架高度20003100mm；支架宽度：1350mm1650mm；工作阻力：4800KN；初撑力：3956KN；（3）端头支架（1架）型号：ZT104002031(一组两架)；支架高度：20003100mm；工作阻力：10400KN；初撑力：11870KN；2.采煤机型号：MG250/600-QWD；采高：2000mm3800mm；适应倾角：45；适应煤质硬度：f4； 装机功率：598.5KW；机身高：1406mm； 机身宽：1200mm；摇臂回转中心距：7020mm；滚筒水平中心距：10717mm；卧底量(1600mm)：410mm；最大生产能力:1536Th；重量：42T；牵引形式：交流变频调速无链牵引；啮合方式：销轨式；牵引速度：010m/min；牵引力:689 KN；摇臂形式：整体弯摇臂；冷却方式：外套水冷；摇臂摆角：50.39，19.24；截深：630mm；滚筒直径 ： 2000mm；滚筒转速：37.643 rmin；截割电机型号：YBCS3 2502台；功率：250KW；电压：1140V；牵引电机型号：YBQYS-40；功率：240KW；电压；380V；泵站电机型号：YPB18.5-4；功率：18.5KW；3. 前部刮板输送机型号：SGZ764/315；设计长度：150m；需配置150m；运输能力：800t/h；链速：1.1m/s；刮板间距：1080mm；电机型号：YBSD-315/160-4/8Y；电机功率： 315/160kW；电机转速：1475/735r/min；电压等级：1140/660V；减速器型号：26J；减速比:33.16:1；冷却方式：水冷；中部槽规格：1500764275mm；紧链方式：液压紧链器紧链；4.后部刮板输送机型号:SGZ-830/315；设计长度：150m；需配置150m； 运输能力:1500t/h；链速:1.03m/s；刮板间距：1008mm；中间槽尺寸:1500830315mm；电机型号：YBSD-315/160-4/8Y；电机功率： 315/160KW；电机转速：1475/735r/min；电压等级：1140V/660V；减速器型号：26J；减速比:33.16:1；冷却方式：水冷；紧链方式：液压紧链器紧链；5.转载机型号:SZZ-830/250；出厂长度：45m；运输能力:1500t/h；链速:1.34m/s；刮板间距：756mm；悬空段中间槽尺寸:31152998396mm；电机型号：YBS-250；电机功率：250KW；电机转速：1478/min；电压等级：660/1140V；减速器型号：JS250；减速比:1:27.727；冷却方式：水冷；紧链方式：闸盘紧链；6.破碎机型号:PLM1500；破碎能力1500t/h；入料口尺寸：780875mm；电动机型号：YBS-160；电压：660/1140V；7.乳化液泵站型号：BRW315/31.5；公称流量：400L/min；公称压力：31.5MPa；曲轴转速：498r/min；电机功率：200KW；电压：660/1140V；泵组外形尺寸（带电机）：320013001300mm；总重量：5250kg8.乳化液箱型号：RX2500；液箱有效容积：2500L；9.胶带输送机型号：DSJ1000/2160； 输送量：800T/h；输送长度：1000m； 带速：2.5m/s；带宽：1000mm； 与转载机搭接长度：15m；胶带型号：PVG800S; 胶带径向拉伸强度：800N/mm；驱动功率：2160kw； 主电机：YBS-160；电压：660/1140v； 转速：1470r/min；减速器：JS160, 速比：19.867；传递功率：2160kw； 传动滚筒直径：630mm； 卸载滚筒直径：400mm； 机尾滚筒直径：400mm10.移动变电站根据东107工作面主要设备负荷统计, 型号：KBSGZY-1250/1.2型一台，KBSGZY-800/1.2型一台, KBSGZY-630/6.9一台，KBSGZY-315/6.9型一台。附：工作面机电设备配备表（表2-3） 东107综放工作面机电设备配备表 表 2-3序号设备名称型号及规格单位数量配置地点1采 煤 机MG250/600-QWD台1工作面2转 载 机SGZ830/250台1运输顺槽3破 碎 机PLM1500台1运输顺槽4胶带输送机DSJ-1000/2160台4东107运输顺槽5前部刮板输送机SGZ-764/315台1工作面6后部刮板输送机SGZ-830/315台1工作面7端 头 支 架ZT10400/20/32组1前后两架8过 渡 支 架ZFG4800/20/32架3工作面下端头9中 间 支 架ZF4800/17/28架96工作面10移动变电站KBSGZY800/1.2台1运输顺槽11移动变电站KBSGZY-1250/1.2台1运输顺槽12移动变电站KBSGZY-630/6.9台1东运下移变硐室13移动变电站KBSGZY-315/1.2台1东运下移变硐室14组合开关QJZ-4315/1140(660)台1运输顺槽15组 合 开 关KJZ5-1500/1140(660)6台2运输顺槽16软启动QBR-400/1140台2运输顺槽17乳化液泵站BRW-315/31.5套2运输顺槽（两泵一箱）18照明综保ZBZ-10M台2设备列车、运输顺槽19磁力起动器BQD780N台2运输顺槽 20磁力起动器BQD780N台1运输顺槽21磁力启动器BQD1-80Z台2运输、回风顺槽22馈电开关BKZ-400台 4运输、回风顺槽23磁力启动器BQJZ-400台2运输顺槽24绞 车JHMB-14台2运输顺槽25绞 车JHMB-14台2拉移设备列车26卡轨车SQ-120/132p台1运输顺槽27卡轨车KWGP-90台1回风顺槽工作面设备布置示意图（图2-6）第三节 顶板管理及工作面支护 一、顶板管理方法:工作面采用综采放顶煤一次采全厚、全部垮落法的顶板管理方法。 二、工作面支护工作面支护设计依据：经过几年的开采实践，我矿选用液压支架综采放顶煤开采技术已成熟，积累了丰富的现场管理经验。因此，东107综放工作面下端头选用ZZFT84002031型(一组两架)端头液压支架支护，下出口使用3架ZFG48002031型过渡液压支架支护；基本支架选用ZF4800/17/28两柱支撑掩护式低位放顶煤液压支架支护。两道超前支护选用单体液压支柱配合800mm铰接顶梁支护。支护完全符合现场安全生产要求。1、液压支架工作阻力计算（1）老顶的确定 根据老顶来压强度，即直接顶厚度 M 与采高 m 的比值（N=M/m）和老顶初次来压步距L确定，而初次来压未开采前无法测定，根据顶板岩性、开采方法、 煤层埋深和已经开采结束的东一采区 115、113、112及111 综放工作面的测定，初步确定东107工作面老顶初次来压步距L25m，且来压显现不太明显，N=M/m=7.9/2.7=2.933，N（3-5），所以107工作面老顶和东110、112、113及111工作面老顶分级相同，属级顶板，选用支撑掩护式支架。(2) 液压支架工作阻力的计算 根据P=（68）mcos吨/m2 。式中：P直接顶及老顶来压时的支护强度，吨/m2；68采高倍数；m采高2.7m；直接顶容重，取1.41吨/m3；（工作面直接顶为煤层）煤层倾角710。故支架承受载荷： P=（68）2.71.41cos（7-10）=22.67229.993（吨/m2）ZF4800/17/28型支架支撑面积为6.13m2，支架所受的最大工作阻力F=（22.98428.388）6.13=140.892174.018吨，而ZF4800