33012开采方案.doc

1 前前 言言 一 概况一 概况 山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司位于沁水县曲堤村村北 距沁水县城 43km 其地理位置为 北纬35 39 20 35 39 59 东经 112 30 40 112 31 41 核定生产能力为 45 万 t a 山西省国土资源厅 2009 年为该矿 颁发了采矿许可证 证号 C1400002009111220042084 井田面积为 1 5958km2 批准开采 3 号煤层 开采标高为 364 97m 至 294 97m 矿井采用两立井单水平开拓 3 号煤层 开采水平标高为 310m 主井为混合井 采用罐笼提升 担负全矿井所有提升任务 风井为 专用回风井 担负全矿井回风任务 主井和风井均装备有梯子间 作为矿井的两个安全出口 矿井通风方式为中央并列式 主井进风 风井回风 3 号煤层采用分层倾斜长壁下行垮落采煤法 采煤工艺为综合 机械化采煤 3 号煤层平均煤厚 5 19m 分两层进行回采 上分层采 高 2 6m 下分层采高 2 59m 以一个综采工作面 两个掘进工作面 保证矿井 45 万 t a 的生产能力 曲堤煤矿为煤与瓦斯突出矿井 矿井目前开采3 号煤层上分层 正在回采 33051 工作面 布置33012 工作面 下分层 由于我矿矿区面积小 煤炭资源储量有限 为了提高资源回收 率 延长矿井服务年限 所以在布置下分层时有一条顺槽是外错式 布置 存在矿压显现复杂 煤柱下方压力显现强度大 人工假顶不 易管理 容易出现冒顶事故 托煤柱开采 上分层瓦斯尾巷及贯眼 中瓦斯治理难度大等问题 2 为了解决上述几个问题 为今后下分层的开采提供切实可行的安 全技术措施 特委托中国矿业大学编制了 曲提煤业 31011 瓦斯尾 巷充填方案 我矿根据其编制了具有针对性的 33012 回采工作面 作业规程 33012 回采工作面过空巷安全技术措施 33012 回采 工作面过煤柱安全技术措施 等 3 第一章第一章 采煤工作面概况及地质特征采煤工作面概况及地质特征 第一节第一节 采煤工作面概况采煤工作面概况 一 采煤工作面位置一 采煤工作面位置 一 地面相对位置 33012 采煤工作面位于矿区东部 地面为低山丘陵地带 平均盖 山厚度为 310 米 工作面地表为耕地和荒山 随着工作面的回采 采空区的范围扩大 可能会造成地表出现 裂隙情况 下雨时有可能造成地表水渗入 地面周围无建筑物和其 他设施 回采不会造成其他影响 二 井下位置及与相邻关系 33012 工作面西起轨道上山 东至矿井边界 66 米 北面的 33031 工作面未开采 南面的 31011 工作面已开采 31012 工作面未 开采 二 主要建筑物分布情况二 主要建筑物分布情况 依据井上下对照图 33012 采煤工作面上部没有需要保护的建 筑物 第二节第二节 采煤工作面地质特征采煤工作面地质特征 一 地质构造一 地质构造 本区段 33011 工作面在掘进和回采过程中遇到地质构造一正断 层 31011 工作面在掘进和回采过程中未遇到任何地质构造 根据 两工作面的开采情况来看 33012 工作面所处区域的正断层 上分 层的人工顶板 中间的煤柱及 31011 瓦斯尾巷对工作面回采作业均 4 会有一定的影响 二 煤层及煤质二 煤层及煤质 33012 工作面开采煤层为 3 煤层 下分层 通过掘进及地质资 料分析 可知煤层赋存稳定 3 煤层属特低硫 低灰分 高发热量 无烟煤 煤层结构简单 厚度稳定 平均厚 5 19m 下分层平均厚 2 3 煤层倾角 3 5 容重 1 45t m3 煤层中局部夹有 1 2 层泥岩夹 矸 厚度稳定 结构简单 三 水文地质条件三 水文地质条件 一 井田地表水 井田内地貌类型为低山丘陵区 矿区地势北东高南西低 雨季 地表水由北东向南西排泄 流入沁河 二 含水层分析 33012 工作面现开采 号煤层 其主要充水水源为二叠系下统 山西组由中 细粒砂岩构成的砂岩裂隙含水层 属弱富水性含水层 矿井涌水量为 96 120m3 d 且主要为井筒涌水 号煤层位于奥灰 水位下 由于下部有厚约 120m 左右的地层相间隔 不会构成煤层底 板突水危险 31011 工作面及 33011 工作面的老空水在掘进过程中 已排完 三 充水因素分析 1 采空区积水的影响 周围相邻工作面已经开采 其老空水已在 33012 回风顺槽 胶 带顺槽掘进过程中排空 33012 工作面的东面为潘庄一号井田实体 煤 所以采空区积水对该工作面不会有大的影响 5 4 构造对充水的影响 在生产过程中揭露一断层 断层极可能沟通奥灰水含水层与上 部煤系地层各含水层之间的水力联系 使其地下水进入工作面 成 为充水的来源 因此 对断层导水要引起高度的重视 5 奥灰岩溶水对矿坑充水的影响 井田 3 号煤层底板最低标高 295m 低于奥灰水位线 551 22m 标高 存在带压开采 最大突水系数 0 02MPa m 属安全范围 但 必须严密监视水文地质情况变化 以防突水 四 水文地质类型 本矿水文地质条件属简单类型 井田内无大的河流和含水层 对回采作业无太大的影响 五 矿井涌水量 矿井正常涌水量 96m3 d 最大涌水量 120m3 d 四 其他开采技术条件四 其他开采技术条件 一 瓦斯 一 瓦斯 曲堤煤矿为煤与瓦斯突出矿井 33012 采煤工作面回采前让沁和能源集团有限公司瓦斯实验室 做 工作面抽放效果评价 根据评价结果确定是否可回采 二 煤尘及煤的自燃倾向性 二 煤尘及煤的自燃倾向性 根据山西省煤炭工业局综合测试中心编号为 2008 2411 号检 验报告 3 号煤层火焰长度为 0 岩粉用量为 0 煤尘无爆炸性 自 燃倾向性等级为 级 属不易自燃煤层 三 地温 三 地温 6 生产过程中未发生地温异常现象 属地温地压正常区 四 顶底板条件 四 顶底板条件 33012 工作面顶板大部分为人工假顶 有 40 米左右为煤柱且中 间夹有一条空巷 开采时局部可能会发生冒顶现象 围压条件改变 后也可能产生底鼓现象 五 储量五 储量 该工作面顺槽总长 505 米 至停采 465 米 工作面切眼长 150 米 采高 2 3 米 煤层视 相对 密度为 1 45t m3 开采面积为 0 0696km2 可采储量为 23 26 万吨 7 第二章第二章 布置方式及顶板管理布置方式及顶板管理 由于我矿矿区面积小 煤炭资源储量有限 为了提高资源回收 率 延长矿井服务年限 所以在布置下分层时有一条顺槽外错式布 置 存在矿压显现复杂 煤柱下方压力显现强度大 人工假顶不易 管理 容易出现冒顶事故 托煤柱开采 上分层瓦斯尾巷及贯眼中 瓦斯治理难度大等问题 为了解决上述几个问题 为今后下分层的开采提供切实可行的 安全技术措施 特委托中国矿业大学编制了 曲提煤业 31011 瓦斯 尾巷充填方案 我矿根据其编制了具有针对性的 33012 回采工作 面作业规程 33012 回采工作面过空巷安全技术措施 33012 回 采工作面过煤柱安全技术措施 等 第一节第一节 工作面巷道布置方式工作面巷道布置方式 33012 回采工作面布置有两条顺槽 回风顺槽和胶带顺槽 均 沿煤层底板掘进 采用 型钢梁配矿用 11 工字钢 作柱腿 梯形 支护 掘进断面 7 92m2 净断面 6 6m2 上宽 2 8m 下宽 3 2m 净 高 2 2m 切眼断面为梯形 原巷道上宽为 3 2 米 下宽 3 6 米 净 高为 2 4 米 采用 型钢梁配矿用 11 工字钢 作柱腿 梯形支护 在安装综采设备前对切眼进行刷大 切眼扩大为宽 6 米 高 2 4 米 33012 回风顺槽采用内错布置 与 33011 胶带顺槽间距为 5 米 8 31012 胶带顺槽采用外错布置 与 31011 回风顺槽间距为 5 米 33012 回采工作面切眼长 150 米 其巷道布置示意图如下所示 GSYB3 33012回风顺槽 下分层 31012胶带顺槽 下分层 33011l回风顺槽 31011回风顺槽 31011工作面 上分层 胶 带 上 山 31011瓦斯尾巷 33011轨道顺槽 回 风 上 山 轨 道 上 山 325 JSYB6 JSLB5 第二节第二节 顶板管理顶板管理 一 工作面顶板管理一 工作面顶板管理 回采工作面顶板采用全部垮落法进行管理 工作面采用 ZYP3200 17 28型掩护式液压支架支护顶板 循环进度0 6m 工作面 梁端距为300mm 最大控顶距3 8m 最小控顶距3 2m 机头 机尾选 用ZYPG3500 17 28型过渡支架支护 端头采用对梁支护 梁使用4米 型钢梁 对梁中心距0 6米 柱子使用DW25型单体柱 每对梁由两根 型钢梁组成 梁间距150 mm 每根梁必须保证不少于一梁三柱 型钢梁移动采用交替迈步 前移 移动步距为0 6m 型钢梁前移时 必须保证 型钢梁落山 9 侧梁头与液压支架架尾移齐 在两端头切顶线处各打一排密集切顶 柱 柱距不大于0 3m 进 回风顺槽均超前工作面煤壁100m范围内在钢棚下支设两排 单体柱配合 型钢梁支护 棚距1 0m 巷道高度不得低于1 8m 专 人负责维护 不得有杂物 确保巷道两个安全出口畅通 二 空巷顶板管理二 空巷顶板管理 一 31011 瓦斯尾巷及贯眼充填方案 从 31012 胶带顺槽 下分层 向 31011 瓦斯尾巷钻孔进行充填 如图所示 首先从 31012 胶带顺槽垂直向 31011 瓦斯尾巷按布置 6 个孔 等距离 每孔间距 86m 孔径 78mm 先往孔里塞入直径为 70mm 左右的 PVC 塑料管直到瓦斯尾巷附近 然后采用直径为 3 英 寸的钢管 长度 3m 做封孔管 采用瓦斯钻孔封孔材料进行封孔 封孔长度为 1 5m 2 0m 将钢管里端塞入 PVC 塑料管内 钢管外端 焊接一个快速接头 与充填高压胶管能够快速联结 31011回风顺槽 JSYB6 JSLB5 GSYB3 33012回风顺槽 下分层 31012胶带顺槽 下分层 33011回风顺槽 胶 带 上 山 31011瓦斯尾巷 33011轨道顺槽 回 风 上 山 轨 道 上 山 325 a 钻孔布置平面图 10 倾斜向上钻孔 31012胶带顺槽 33011l回风顺槽 31011胶带顺槽 31011瓦斯尾巷 3 38323103 煤层 b 钻孔布置剖面图 为了进一步保证安全 在工作面回采期间从下分层工作面向前 打探测孔 采用钻孔窥视仪观察瓦斯尾巷及贯眼充填情况 若还存 在较大空隙 再从工作面打孔充填 可保证瓦斯尾巷及贯眼空隙充 填满及时消除瓦斯尾巷及贯眼正下方移架困难 见下图 倾斜向上钻孔 胶接顶板 工作面前方煤壁液压支架 采空区 二 31011 回风顺槽和 33011 回风顺槽充填方案 31011 回风顺槽与 33011 回风顺槽充填方案布置孔见图所示 胶 带 上 山 31011瓦斯尾巷 33011轨道顺槽 回 风 上 山 轨 道 上 山 325 JSYB6 JSLB5 GSYB3 33012回风顺槽 下分层 31012胶带顺槽 下分层 33011回风顺槽 31011回风顺槽 两回风顺槽充填管布置示意图两回风顺槽充填管布置示意图 与瓦斯尾巷施工方案 步骤基本相同 在此不再详述 主要不 11 同点在于 1 从 31012 胶带顺槽打孔进行充填 充填固结高度在 50cm 以上即可 保持能形成比较稳定的 假顶 2 高水充填材料水灰比为 5 1 胶结形成强度较高的固结体 第三节第三节 作业方式及服务年限作业方式及服务年限 一 工作制度 年工作日 330 天 日工作制度 三八制 两班生产一班检修 二 服务年限 33012 工作面 下分层 可采储量为 23 26 万吨 服务期限为 6 8 个月 12 第三章第三章 工作面生产系统工作面生产系统 工作面采用分层倾斜长壁下行垮落采煤法 综采工艺 设备配 置为 33051 采煤工作面的回撤设备 详细内容见 33012 采煤工作 面作业规程 一 运输系统一 运输系统 33012 工作面刮板输送机 SGZ 630 220 2 110kW 胶带顺 槽刮板转载机 SGB 630 75 75kW 胶带顺槽带式输送机 DTL80 40 40 40kW 胶带上山带式输送机 DTL80 40 40 40kW 胶带大巷带式输送机 DTL80 40 2 40 2 40kW 煤仓 K 3 型给煤机 主立井 罐笼 提升至地面 33012 工作面需用的材料 设备等物质 采用 1t 矿车或其它材 料车 JWB2 5 1 无极绳绞车 JD 1 绞车 JD 1 6 绞车 从地面材 料场经主立井到达井底 通过轨道大巷 轨道上山 工作面顺槽运 进 运出工作面 二 通风系统 二 通风系统 13 风量的配备 通风设施的设置 瓦斯监测等不在此叙述 详细 内容见 33012 采煤工作面作业规程 新鲜风由主立井 井底车场 轨道大巷 轨道上山 胶带顺槽 33012 工作面 33012 工作面乏风 回风顺槽 回风上山 回风大巷 回风立 井 地面 三 其它系统三 其它系统 供电 排水 防尘 压风 通信 防灭火等详细内容见 33012 采煤工作面作业规程 山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司 33012 回采工作面回采工作面 开开 采采 方方 案