23130综放工作面开采设计.doc

.23130综放工作面开采设计编制单位： 跃进煤矿生产技术科编制日期： 2009年02月01日目 录1矿井概况 32采区概况 421采区地质概况 422采区生产布局 53工作面概况 631工作面位置、周边关系及开采情况 632地形地貌 633工作面参数、煤层赋存特征及开采技术条件 63 . 4储量计算 84地质构造 95水文地质及水害评价 106防水煤（岩）柱的计算与留设 127放顶煤可行性分析 1571煤层赋存状态与构造 1572 煤层厚度 157 煤层倾角 157直接顶的岩性和厚度 165 煤层的物理机械性质和结构 166煤层底板的岩性 1777瓦斯、自燃发火对放顶煤的影响 178工作面巷道布置 1981顺槽、切眼、停采线等位置的确定及依据 1982采煤方法、生产工艺、采放比、放煤步距等内容 2083 支护设计与顶板管理 2384顶板管理 2585工作面设备总体配套 269生产系统 2991提升系统（煤炭运输系统、辅助运输系统） 2992通风系统及风量计算 3093排水系统 3294 供电系统 3495压风系统 3596 瓦斯防治 3697防灭火系统 4098防治冲击地压 4899安全监控系统 54910供水系统 55911避灾路线 551矿井概况跃进煤矿位于河南省西部的义马市境内，是义煤集团公司主力矿井之一。陇海铁路横贯井田， 310国道从矿区北部通过，交通十分便利。井田浅部有涧河自西向东流过，井田面积约22平方公里，地表为丘陵山地。开采煤层为中侏罗统下部义马组2-1煤和2-3煤，煤种属长焰煤，煤质为中-富灰、低硫-中硫、低磷、中等发热量，主要用于动力用煤、民用燃料和气化用煤。矿井地质条件简单，水文地质类型为中等，正常涌水量约150m3/h。自1958年建矿以来，矿井先后经过1975年和1989年两次改扩建，设计生产能力为120万吨/年，2005年核定生产能力为148万吨/年。2006年生产原煤167万吨。跃进煤矿交通位置图 2采区概况21采区地质概况23采区位于-200m水平东翼，西以30勘探线西100m为界，北侧和东侧为井田边界，南以F16断层为界。采区东西走向长1260m，南北倾斜宽13461520m。采区地表为丘陵山地，地面标高为501588m , 煤层埋深6101030m，地表有钱大池村。23采区煤层走向为210215、倾角为11.512.5，变化不大，采区整体构造形态为单斜构造。采区内未揭露断层，采区南部为F16断层（井田边界）。23采区含可采煤层三层，即12煤层、21煤和23煤。其中12煤层在采区东部(勘探线附近)被揭露，平均厚度1.6m，但采区的西部仅有煤线沉积(2103孔揭露)，该煤层在23区沉积不稳定，不具开采性。21煤层和23煤层在23采区大部分合并为一层，统称21煤。合并后21煤厚15.48m，纯煤厚7.51m，结构复杂，含夹矸28层，属厚煤层，故对23采区的开掘和回采只考虑21煤层。23采区煤种为长焰煤，中等发热量，中灰中硫。21煤顶板为I级顶板，直接顶厚1628m，岩性为泥岩，底板为泥质砂岩，回采时采用全陷落法管理顶板。23区水文地质条件简单，区内含水层为顶板砾岩层、砂岩层，隔水层为顶板泥岩，无突水危险，预计此区正常涌水量不超过15m3/h。23采区瓦斯等级为低沼，21煤层煤尘爆炸指数为49.5，23煤层煤尘爆炸指数为47.14，均有爆炸危险性；区内煤种为长焰煤，挥发分高，燃点低且含硫易自燃，发火期为13个月，最短15天。22采区生产布局23采区为单翼采区，采用上、下山开采。该采区下部区段共布置有三条下山巷，其中轨道下山和皮带下山布置在距煤层顶板以上36m的砂砾岩中，回风下山布置在煤层顶板40m的砾岩中。采区内共布置的9个工作面。23采区下段采用走向长壁下行采煤法开采，全部垮落法管理顶板。采区通风方式为边界抽出式，其中23区轨道下山和23区皮带下山为进风巷，23区回风下山为专用回风巷。23轨道下山选用JKY2.5/2.3B型防爆液压提升绞车，电动机功率250KW。23皮带下山选用DSP-1080/1000胶带运输机。目前23采区已回采的有：23010、23030、23050、23090、23110共5个综采工作面；23130综放工作面（待采）；23070综采面、23150综采面和23170综放面未进行采掘施工。参见23采区采掘工程平面图 3工作面概况31工作面位置、周边关系及开采情况1、工作面位置：23130工作面位于跃进井田东南角，系23区下山区段的第三个工作面。井下四邻关系：东为跃进常村井田边界保护煤柱，西为23采区下山保护煤柱，北为23110综采工作面，南为23150综放工作面。2、开采情况：23130工作面北部的23090综采工作面于2008年6月份回采结束，北邻的23110综采工作面于2006年6月份回采结束，东部边界的常村矿在该区段未进行掘进和回采，南邻的23150综放面尚未掘进。32地形地貌23130工作面地表为钱大池村西南部的低山丘陵地带，地形复杂，冲沟发育，地表高程+510+552 m；煤层埋深802860m，地表有钱大池村。33工作面参数、煤层赋存特征及开采技术条件1、工作面参数及煤层赋存特征:23130工作面开采煤层为中下侏罗统义马组21煤，煤层顶板高程-292- 335m，走向长度1124m，可采长度 1002m，工作面倾宽度为185m，面积183705，工业储量181.6万吨, 可采储量143万吨。23130工作面回采煤层为21煤，煤层走向111136，倾向201226，倾角1016，平均11。煤厚6.6m9.2m，平均8.1m。煤层结构复杂，煤层中下部含夹矸06层，单层厚0.10.3m，不稳定，影响煤层的划分。2、工作面煤层赋存特征表现为：沿走向呈由西向东逐渐变厚趋势，沿倾向呈由北向南逐渐变厚的趋势。3 、煤质A : 28.89% M :8.55% Q :18.16MJ/Kg S : 0.75%（附煤层顶底板综合柱状图 图一） 4、开采技术条件（1）顶板: 伪顶为砂质泥岩，厚0.2m，局部含石英砂岩，层状结构易脱落。直接顶为泥岩，厚25m左右，灰黑色、具隐水平层理，节理裂隙发育。老顶以砾岩为主，夹有薄层砂岩，属弱含水层。（2）底板:直接底为泥岩、砂岩，浅灰色，含粉砂岩条带。 （3）瓦斯绝对涌出量为： 6 m3/min 。（4）煤尘有爆炸性，爆炸指数为41.76。（5）煤的自燃倾向性：容易自燃，发火期为一个月，最短为15天。（6）地温：系正常区，无热害。（7）普氏硬度：（f）煤层12，夹矸12，直接顶23 ，直接底34。（8）地压：工作面采深较大，地压现象明显，巷道变形较严重，下巷掘进期间煤炮频繁，曾出现过四次冲出地压现象，根据跃进煤矿冲击地压防治技术研究报告显示，该面属中等冲击区域。3 . 4储量计算工作面工业储量：（17010027.51510024.5）1.35181.6万吨工作面可采储量：（1509627.5359624.5401854.5）1.350.83143万吨工作面服务年限=（可采推进长度/设计月推进长度） （100275）13.4个月 4地质构造该面在距上巷口85m、下巷口50m处揭露了F2306正断层，其走向为4251、倾向为132141、倾角为4045、落差为1.01.3米。该断层贯穿上、下巷，断距和牵引现象明显，顶板岩石破碎，节理发育。该断层在工作面设计停采线以外，对回采影响不大。从整体来看，该面煤层平缓，地质构造简单，在接近切眼处煤层有起伏，对回采稍有影响。该面构造简单，地压大，易底鼓、片帮和冒顶，因此冲击地压现象会更加明显。 5水文地质及水害评价23130综放工作面水文地质条件简单。现将工作面顶底板、老空水、断层水害评价如下：1、该工作面直接顶为灰色、深灰色、灰黑色泥岩，致密块状，赋存稳定，厚度25m左右，隔水性较好。老顶为中上侏罗系杂色粉砂岩、细砂岩、砾岩组成，以砂砾岩为主，交替出现且有混合性岩层，该层厚度大，达620.6m，砂砾岩层含水性不稳定，本面整体为弱含水层，但存在局部强含水段，由于工作面放煤后形成裂隙范围大，很有可能与上部的砂砾岩弱含水层导通从而出现大量涌水。因此必须保证排水设备完好，防止顶板水涌入工作面影响生产。 2、底板水：煤层底板自上而下为煤矸互层（厚度01.8m）、泥岩（厚04.5m）、细砂岩（16.3m）及粉砂岩条带，波状层理和砾岩。砾岩具有含水性，但该处砾岩层较薄，有泥岩隔水层，预计在工作面回采过程中不会有底板水出现。3、老空水：23130工作面上巷布置在 23110工作面下巷北侧12m处的二分层中，顶部为老空区。23130工作面整体呈宽缓背斜构造。工作面上巷在沿假顶掘进期间，曾对23110工作面下巷的采空区低洼段，按每隔10m距离进行了打眼探放水施工，先后放出水量约5000m3（该积水是由于23110工作面回采结束时，采面通过F2306断层构造，因裂隙导通形成的）。目前，23110工作面老空积水已经疏干，探放水孔现均无水流出。由于采用综放顶煤技术，回采后导裂高度加大，并波及老空未放低洼积水，所以回采时应加强防排水工作。4、断层水：经工作面上下巷揭露有F2306断层构造，该断层贯穿上下巷，牵引明显，落差1.0m左右。在23110工作面回采靠近F2306断层构造时，工作面下部出现滴淋水现象，涌水量不大于2m3/h，工作面回采完后，经过长期涌水聚积，在老空区内形成水害（该水害在掘进时已经排除）。23130工作面靠近停采线附近有1处富水异常区，当工作面回采接近构造异常区时，顶板来压，导裂发育，可能仍有出现顶板滴淋水现象，对回采稍有影响。本工作面回采期间预计正常涌水量为：0.53m3/h，最大涌水量：100m3/h。 6防水煤（岩）柱的计算与留设1、常用的防水煤（岩）柱类型: (1)断层防水煤（岩）柱：在导水或含水断层两侧，为防止断层水溃入井下而留设煤（岩）柱，或当断层使煤层与强含水层接触或接近时，为防止含水层水溃入井下而留设的煤柱。 (2)井田边界煤柱：相邻两井田以技术边界分隔时，为防止一个矿井淹没（由突水或矿井报废引起）后影响另一个矿井的安全生产而留设的煤柱。 (3)上、下水平（或相邻采区）防水煤（岩）柱：在上、下两水平（或相邻两采区）之间留设的防水煤（岩）柱。 这种煤（岩）柱为暂时性的煤（岩）柱，在上、下两水平（或相邻两采区）开采末期或透水威胁消除后，这部分煤（岩）柱中的煤，仍然可以回收出来。 (4)水淹区防水煤（岩）柱：在水淹区（包括老窑积水区）四周和上、下水平留设的防止水淹区水溃入井下采掘工作面的煤（岩）柱。 (5)地表水体防水煤（岩）柱：为防止采煤后地表水经塌陷裂缝溃入井下而留设的煤（岩）柱。 (6)冲积层防水煤（岩）柱：为防止采煤后上覆冲积层中的强含水层水溃入井下而留设的煤（岩）柱。2、防水煤（岩）柱的留设原则: (1)在有突水威胁但又不宜疏放（疏放会造成成本大大提高时）的地区采掘时，必须留设防水煤（岩）柱。 (2)防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源利用率。为了多采煤炭，充分利用资源，也可以用采后充填、疏水降压、改造含水层（充填岩溶裂隙）等方法，消除突水威胁，创造少留煤柱的条件。 (3)留设的防水煤（岩）柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，还要与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。 (4)、一个井田或一个水文地质单元的防水煤（岩）柱应该在它的总体开采设计中确定，即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应，否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留设。 (5)在多煤层地区，各煤层的防水煤（岩）柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤（岩）柱，致使整个防水煤（岩）柱失效。 (6)在同一地点有两种或两种以上留设煤（岩）柱的条件时，所留设的煤（岩）柱必须满足各个留设煤（岩）柱的条件。 (7)对防水煤（岩）柱的维护要特别严格，因为煤（岩）柱的任何一处被破坏，必将造成整个煤（岩）柱无效。防水煤（岩）柱一经留设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水设施，保护煤（岩）柱的完整性。 (8)留设防水煤（岩）柱所需要的数据必须在本地区取得。邻区或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大安全系数。 (9)防水岩柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。 该工作面水文地质条件简单，主要水害为老空水，相邻矿井防水煤柱留设值为50m。符合有关安全技术规定。 7放顶煤可行性分析71煤层赋存状态与构造 通过分析23130工作面上、下巷掘进地质资料，该工作面煤层在走向和倾向上呈均匀连续分布，起伏变化不大，赋存稳定；掘进施工中除揭露F2306正断层外，没有其它地质构造。由于F2306断层位于23130工作面设计停采线以外，对采用综放回采没有影响。72 煤层厚度通过对23130工作面上、下巷探井资料综合分析认为：23130工作面设计停采线（123m）至450m段巷道，伪顶下两层煤赋存稳定,平均厚度为6.2m，可作为放顶煤主采煤层, 底部为煤矸互迭层，夹矸层数为24层，夹矸层厚度在0.20.3m间，岩性为砂质泥。从450m处向里到23130工作面切眼上口(680m长)，该段可采煤层平均厚度为7.5m，赋存稳定，适合于综放回采。23130工作面在沿走向上，可采煤层厚度为6.2m7.5m ,符合放顶煤工作面对煤层厚度的技术要求。7 煤层倾角23130工作面煤层倾角为1016，平均11。由于煤层倾角不大，放顶煤过程中顶煤对液压支架产生的倾向推力，不致于造成支架下滑和失稳。7直接顶的岩性和厚度23130工作面煤层直接顶为泥岩，厚25m左右，灰黑色、具隐水平层理，节理、裂隙发育。根据我矿以往普通综采经验，25m厚的泥岩直接顶在工作面回采过程中，是随伪顶一起冒落的， 没出现过悬顶现象。而且23130工作面机尾段15m是在23110工作面二分层中进行放顶煤回采，其顶板为再生胶结假顶，极易冒落（上巷掘进过程发生过多次冒顶）。直接顶的厚度计算：hmKp7.51.246.05206.05 式中：h-直接顶厚度； m-开采煤层厚度； Kp-直接顶的碎胀系数。泥岩取1.3由此计算可知，直接顶冒落后完全能够充填煤层采出后所形成的空间。5 煤层的物理机械性质和结构23130工作面煤种为长焰煤，其普氏硬度系数：f =12，煤体硬而脆，节理、裂隙比较发育，加上工作面超前应力和液压支架升降的反复作用，顶煤被进一步压酥适合于放顶煤回采。从煤层结构上看，21煤和23煤在23采区深部合并为一层煤，煤层结构复杂，在煤层底部含夹矸06层，单层厚0.10.3m，不稳定，影响煤层的划分。但由于底部夹矸层处于割煤机截割高度范围之内，不存在夹矸堵塞支架溜煤口的现象。6煤层底板的岩性煤层直接底为泥岩、砂岩，浅灰色，含粉砂岩条带。f =34 ,遇水不发生膨胀，不会造成液压支架在前移过程中出现下陷现象。77瓦斯、自燃发火对放顶煤的影响1、根据23130工作面在上、下巷掘进期间对瓦斯浓度的测定，该面瓦斯绝对涌出量为6m3/min，属低瓦斯等级。但23130工作面作为跃进矿的第一个综放工作面，为安全期间，在安全出口以外4050m处安一台瓦斯抽放风机，将上隅角的瓦斯通过柔性风筒直接抽排至23区下山专用回风巷内，另外利用23区专用回风平台瓦斯抽放泵，将23130工作面上隅角瓦斯抽放至23区下山总回风巷。2 23130工作面所采煤层容易自燃，发火期为一个月，最短为15天；但根据邻近的千秋矿、常村矿近年来放顶煤成功经验看，只要采取严密而有效的防灭火措施是不会对工作面造成威胁的：（1）控制好推进度，每月回采进度在40米以上，遗留在老塘内的煤炭来不及氧化自燃，已被断绝氧气供给。（2）在工作面下隅角通过注氮管路向老塘内注入氮气，使老塘内的氧气含量大大降低或不含氧气.（3）完善工作面上巷注浆系统，在工作面回采过程中，通过预埋在上隅角的铁管向采空区内定期注入粉煤灰浆，以此达到防止采空区遗留煤炭自燃发火的目的。通过对23130工作面各种因素分析，认为在23130工作面进行综放回采是可行的。 8工作面巷道布置81顺槽、切眼、停采线等位置的确定及依据1、顺槽的位置(1)、23130上巷设计全长1124m，巷道方位角为N123，布置在23110工作面采二分层中，距23110工作面下巷13m，并通过联络巷与23区专用回风巷构成回风路线；上巷经23130工作面上巷石门 平台车场与23区轨道下山构成运料路线。(2)、23130下巷设计全长1111m，巷道方位角为N123，布置在21煤层中，沿煤层顶板掘进，巷口通过石门改制1m皮带与23区下山皮带巷相连构成出煤路线。通过23区轨道和皮带下山巷并联进风，向23130下巷和工作面供给新鲜风流。2、切眼的位置23130工作面切眼全长185m，巷道方位角为N33切眼下段165.6m采用沿顶板掘进，其断面形状设计为矩形，巷宽7.1m，巷高2.6m，面积18.46 m2。支护方式为锚网索四排型梁顺山抬棚复合支护。切眼上段20m为二分层巷道，其断面形状设计为梯形，采用4m梁2.8m腿12#矿工钢单棚支护，上宽7.5m，下宽8.1m，巷高2.6m。3、停采线的位置为保证23区下山中部泵房和变电所不受工作面的采动影响，并结合23130工作面外口 F2306正断层的赋存情况，停采线位置定在距上、下巷口123m处。参见23130工作面巷道布置图 82采煤方法、生产工艺、采放比、放煤步距等内容1、采煤方法本工作面采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤法，一次采全高，自然垮落法管理顶板。2、采煤机进刀方式附图：23130综放工作面进刀方式示意图 图二 3、生产工艺本工作面回采以放顶煤工序为主，割煤与放煤平行作业，正规循环工序为：割煤移架推前溜拉后溜割煤移架推前溜放顶煤拉后溜。 采高的确定： 本工作面可采煤厚6.27.5m，其中割煤高度2.50.1m，放煤高度3.75.0m，采放比为1：1.51：2.0。 落煤方式：采用MG300/700WD型双滚筒采煤机割底煤和利用放煤口放顶煤联合落煤方式，采煤机端头斜切进刀，双向割煤，截深0.6m，往返割两刀，放一排顶煤。工作面正规循环生产能力WL1Sh1c+ L2Sh2c1501.27.51.350.83+351.24.51.350.831724t式中 W 正规循环生产能力；L1、 L2工作面长度，m；S正规循环推进长度，m；h1、 h2采高（割煤高度+放煤高度），m；煤的视密度t/m3；c工作面的采出率。装煤和运煤方式： 采煤机滚筒旋转装底煤，人工收缩尾梁插板和摆动尾梁放顶煤，运煤采用前后两部溜子平行运煤，集中到下巷桥式转载机和皮带机运出。 移架： 采用及时支护方式，移架滞后采煤机追机作业，并及时伸出伸缩梁，必要时可先拉出超前架，移架步距为0.6m。 推前溜： 前刮板输送机随移架逐段移向煤壁，滞后采煤机1525m，依次顺序自上而下，或自下而上进行，严禁从两端同时向中间推移，推溜步距为0.6m，溜子弯曲段长度不得小于15m。推溜后，溜子必须保证平直。 放顶煤： 放煤方式：本面采用割煤与放煤平行作业，放煤工艺采用多轮间隔顺序等量放煤，放煤顺序按：1、3、5号放煤口顺序放煤，一次放出煤量的1/41/3，然后按2、4、6号放煤口顺序放煤，这样反复进行3轮将煤放完，尽量使顶煤保持均匀下降，以减少混矸，提高回采率。 放顶煤步距：初次放顶煤步距15m，即工作面切眼推进15m时，开始初次放顶煤。正常放顶煤步距为1.2m，每割两刀底煤放一次顶煤。 对放煤工艺的要求： ：放煤时，一人只能操作一架，并根据煤量大小，适当掌握放煤口大小，防止压死后部溜子。 ：放煤时，必须先收小插板，待放煤量小或有大块卡堵时，再摆动尾梁千斤顶，严禁不收小插板就摆动放煤千斤顶，防止损坏小插板。 ：机组割煤至中部，若前半部或后半部顶煤没放完时，停止割煤，等放完顶煤后方可开机割煤。 ：机头和机尾各4架，不放顶煤。：放煤后，小插板及尾梁及时伸出，防止矸石溜入后溜，影响煤质。拉后溜滞后放煤1015m拉后溜，不放煤时，滞后推前溜1015m进行，使前后部溜子保持平行。4、采放比ZF6400-17.5/28放顶煤支架支护高度1.75-2.8m,采煤机MG300/700-WD,采高2.23.7m,据此采煤机割煤高度2.42.6m，平均2.5m, 最大采放比2.5 :5=1 :2 。符合采放比不大于1：3的要求。5、放煤步距 放顶煤步距初次放顶煤步距15m，即工作面切眼推进15m时，开始初次放顶煤。正常放顶煤步距为1.2m，每割两刀底煤放一次顶煤。83 支护设计与顶板管理1、根据Z23130工作面回采地质说明书及统配煤矿顶板管理资料汇编的定量采场顶板控制方法中直接顶厚度确定方法，直接顶厚度确定为25m，大于采高2.5m的10倍。2、直接顶和老顶参数根据矿压观测数据，直接顶初次垮落步距为9.1m13m，老顶初次来压步距为22m，周期来压步距为13m。3、支护强度计算(1)顶板岩性分析由于放顶煤工作面采高较大，待顶板完全压实后，弯曲下沉带将涉及底板，正常放煤时，工作面最大放煤高度为5m，则松动椭球体高度H：H=2.22h=2.225=11.1说明松动椭球体最大高度未到达老顶。 (2)支架工作阻力校核工作面机采2.5m的煤厚，放5m的顶煤后，形成高度为11.1m的松动椭球体，松动椭球体高度以上的岩层暂时不发生离层和断裂。支架顶梁承受载荷，为其顶部15.6m高的煤岩体重量，则每平方米控顶面积的平均载荷p为：p=H1T1+H2T2式中：H1煤层的平均厚度，5m T1煤层容重，1.35t/m3 H2松动椭球体高度，11.1m T2直接顶泥岩体容重=2.4t/m3则正常情况下，每平方米载荷为：P =51.35+11.12.4=33.39t=327KN该支架支护面积9.75m2，则承受的压力为： 9.75327=3188.25KN该面所用ZF6400-17.25/28型放顶煤支架初撑力为5000KN，工作阻力6400KN，支架初撑力、工作阻力均符合要求。 (3)底板比压：根据省煤研所组织对我矿21煤层底板比压测定数据，结合我国缓倾斜煤层工作面底板分类成果表， 21煤层底板容许单向抗压强度Rc为6.83Mpa，21煤底板比压为4.36Mpa，而该支架对底板的平均比压为1.72.3Mpa，故支架适合用于该工作面。84顶板管理 1、顶板管理方法： 采用自然垮落法管理顶板，最大控顶距为4770mm，最小控顶距4270mm，采煤机滚筒截深0.6m，放煤步距为1.2m，移架步距为0.6m。 2、工作面顶板管理 23130工作面共安装124架液压支架，其中ZF640017.5/28型液压支架118架，上、下端共安装6架ZTG7200-21/30型过渡支架，上口三架、下口三架，在回采时上口三架和下口三架铺顶网。3、 上、下巷超前支护（1）上巷超前支护：上巷安全出口向外20m内，使用规格为2.6m型钢梁配合3.5m单体支柱打走向抬棚三排，一梁三柱，对原矿工钢梯形棚进行加固。三排抬棚分别打在距上下帮梁口0.2m处和巷道正中间。上巷安全距口2050m段在距上下帮棚口0.2m处各打一道抬棚。（2）下巷超前支护：下巷安全出口(溜子头)安装两套梁长7m的自移抬棚(一梁五柱),向外至转载机头段25m在36UO形棚拆除后，在巷道上、下帮各打一排顺巷抬棚(2.6m型钢梁配合3.5m单体支柱，一梁三柱)配合原锚网索对顶板进行支护。85工作面设备总体配套一、 主要机电设备技术参数1、 采煤机型号 : MG300/700-WD采高范围 : 2.2-3.7m, 截割能力 : 1200t/h煤质硬度：f3 过煤高度: 690mm机面高度: 1435mm 卧底量: 380mm：滚筒直径为1.8m摇臂摆角: 上摆37;下摆17啮合方式: 摆线轮销轨式,销排节距126mm牵引速度: 07.9m/min 牵引力: 500KN配套滚筒: 1.8m0.63m(要求滚筒带端面齿)滚筒转速: 40r/min 灭尘方式: 内外喷雾水量: 320L/min 供电电压: 1140V适应煤层倾角: 202、 SZZ800/400型转载机型号: SZZ800/400 电机功率: 400kw输送能力: 2000t/h 圆环链: 2-34126-C双中链链距: 200mm 刮板间距: 756mm封底版厚度: 30mm 中板厚度: 40mm订货长度: 50mm(含破碎机长度)3、液压支架中部架结构高度: 1.752.8m 中心距: 1.5m工作阻力: 6400KN 支护强度:0.940.95Mpa前端底板比压: 1.72.3Mpa 泵站压力: 31.5Mpa操作方式: 本架操作,支架重量180.2吨3、 液压支架排头架结构高度: 2.13.0m 中心距: 1.6m工作阻力: 7200KN 操作方式: 本架操作支架重量: 250.2吨4、 破碎机型号: PCM200 破碎能力: 2000t/h电机功率: 200KW破碎机皮带护罩板厚不小于8mm,在不拆卸大护罩的情况下更换传送带。传动带涨紧装置采用液压涨紧装置配西北厂单速水冷机,与转载机共同使用一台组合开关。5、 前部刮板输送机型号: SGZ800/800端卸式输送能力: 1500t/h,双中链,链距200mm。中部整体铸焊结构,订货长度200mm,采用铸造销轨式。销轨节距126mm,中部槽中板厚度为40mm,封底板厚度25mm,底板采用高强度耐磨板,推移耳结构,为双耳厚70mm,间距120mm。刮板间距1008mm，配支撑刮板,间距1008mm。卸载高度:机头、机尾卸载高度均为850mm。6、 后部刮板输送机型号: SGZ800/800端卸式。输送能力: 4500t/h,双中链,链距200mm。中部整体铸焊结构,订货长度200mm,双速, 中部整体铸焊结构。后部槽采用封底结构,中板40mm,封底厚度25mm(材质HQ550,相当于Q750),采用高强度耐磨板。机头、机尾卸载高度均为850mm。 9生产系统91提升系统（煤炭运输系统、辅助运输系统）1、运输设备和运输方式：2、运煤路线：23130工作面SGZ800/800型刮板机下巷SZZ800/400转载机下巷DSP-1080/1000胶带运输机下巷石门SPJ-1000型皮带机23区皮带下山23区入仓皮带23区煤仓 -200m水平东翼大巷强力皮带 -200m煤仓暗主斜井皮带中转仓主斜井皮带地面。3、运料路线：地面副井+170m水平井底车场1#暗副井 -200m水平井底车场 -200m水平东翼大巷23区车场23区轨道下山23130上(下)巷石门23130上巷(四个车场)、23130下巷工作面参见23130工作面生产系统图 92通风系统及风量计算1、通风系统23130工作面回采期间采用U型通风系统即下巷进风上巷回风。(1)进风路线(新鲜风流)：地面副斜井1#暗副斜井 -200m水平井底车场 -200m水平东翼大巷23区车场23区皮带下山23130工作面下巷23130工作面。(2)回风线路(乏风流)：23130工作面上巷23区回风下山23区回风石门 -200m水平东翼回风巷2#暗副斜井170m水平回风巷14区中轨道上山东风井地面。2、综放工作面风量计算（1）按瓦斯涌出量计算Q采=100qK =10061.5 =900 m3/min式中：Q采采煤工作面所需风量，m3/min；q采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min，根据跃进煤矿23、25采区采煤工作面绝对瓦斯涌出量的预测结果和瓦斯梯度，预计回风风井投运后所开采工作面的绝对瓦斯涌出量为46m3/min，取6 m3/min；K采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数，根据跃进煤矿23、25采区下部综采工作面的预测结果，并结合已探明煤层赋存状况和瓦斯含量，选取1.5。（2）按工作面温度计算Q采=60VCSCK=601.891.2=1166m3/min式中：Q采采煤工作面需风量，m3/min；VC采煤工作面适宜风速，取1.8 m/s ； SC采煤工作面平均有效通风断面 m2 ；按照综放工作面的平均控顶距计算后，结合现场实测数据，取SC =9；K工作面长度系数，取1.2。（3）、按回采工作面同时作业人数（考虑交接班时人数）计算：Q采4nc（m3/min）式中：4每人每分钟应供给的最低风量 m3/min； nc 采煤工作面同时工作的最多人数。则：Q采4（47+44）364（m3/min）（4）按风速进行验算根据煤矿安全规程规定，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。即回采工作面风量应满足；15ScQ采240Sc（m3/min）式中：Sc工作面平均断面积，m2，s10则：135（ m3/min）159Q采24092160（m3/min）综上，确定综采工作面所需风量为1296m3/min；综放工作面所需风量为1166m3/min。设计时取Q采1296m3/min。参见23130工作面通风系统图 93排水系统1、23130上巷：23130上巷泵坑安装两台(一台使用,一台备用)型号为BQW100-50，功率为30kw立式潜水泵，泵坑规格: 8m长1.4m宽1.5m深。铺设一趟100排水管路，23130工作面上巷泵坑上巷轨道石门联络巷23区轨道下山排至23区下山中部水仓。2、23130下巷：在距23130下巷口50m处，建立排水站，安装3台BQW100-50立式潜水泵，总排水量为300 m3/h。泵坑规格: 20m长1.6m宽1.5m深；铺设2趟排水管路，1趟150，另1趟100。23130工作面下巷排水站下巷皮带石门平台车场23区轨道下山23区中部水仓23130工作面正常涌水量为0.2-3m3/h，最大涌水量为100m3/h，排水能力(200m3/h)能够满足要求。附 23130排水系统示意图 图三 94 供电系统工作面供电系统：1、23130 综放工作面高压双电源(6000V)从23区二所引出，经 23区下山皮带巷，接到23130下巷斜石门皮带头1#、2#、3#移动变电站高爆头上 (1#、2#移变型号为KBSGZY1600/6/1.2、3#移变型号为KBSGZY800/6/1.2) 。 2、从1#移动变电站低爆头输出1140v电压，用电缆95mm2长度1200m，经23130下巷皮带石门、23130下巷输送到下巷尾外配电点（转载机处），然后分别通往工作面下列用电设备：200KW破碎机一台、400/200KW转载机一台、400/200KW双电机前刮板输送机一台，3、从2#移动变电站低爆头输出1140v电压，用电缆95mm2长度1200m，经23130下巷皮带石门、23130下巷输送到下巷尾外配电点（转载机处），然后分别通往工作面下列用电设备：700KW采煤机一台、400/200KW双电机后刮板输送机一台。4、从3#移动变电站低爆头输出1140v电压，用50mm2长度30m电缆，经23130下巷皮带石门接至回风巷内的 250KW乳化液泵站一套（两台250KW乳化液泵）。参见23130工作面供电系统图、23130工作面负荷表95压风系统1、工作面压风设备(1)地面工业广场压风机站:1#3#4#压风机型号:OGD-42.8/8; 2#压风机型号:SA250-6K(2)井下-200m水平大巷压风机房:5#压风机型号:SM5185W6#压风机型号:SM-153227#压风机型号:MLG-30.4/8-185G2、工作面压风路线(1)一趟由地面压风机房接出150压风管依次经主斜井、170m水平大巷车场、2#暗副斜井后变为100压风管，至-200m水平东翼总回风巷、23区轨道上山底车场; (2)另一趟由200m水平压风机房接出的150压风管经200m水平东翼总回风巷、23区轨道上山底车场； 两趟供风管在23区上山底车场合二为一，后改用100压风管依次经23区大巷车场、23区轨道下山、分别通往23130工作面上、下巷。3、工作面压风自救系统在23130工作面下巷口至下安全出口外40m段，按间距隔50100m安装一套压风自救器。压风自救器型号:ZY-M；参见23130工作面压风系统图 96 瓦斯防治23130工作面生产期间瓦斯防治措施：1、防冲监测科必须按规定设计传感器悬挂位置，并保证传感器正常工作，杜绝误报警。监测科负责在23130上巷各安装三台瓦斯传感器，一台安设在上隅角，距上隅角煤袋墙不大于0.8m，距上帮不大于0.8m，距顶不大于0.3m，报警点为0.8%、断电点浓度为1%，复电点为0.79%；一台安设在上巷，距工作面煤壁10m内，报警、断电浓度为0.8%，复电点为0.79%；一台安设在上巷斜石门以里距回风口1015m处，报警浓度均为0.8%，断电浓度均为0.8%，复电点为0.79%。断电范围：23130工作面及上巷全部非本质安全型电器设备。2、综采队负责在工作面上拐头、采煤机吊挂便携式瓦检仪，跟班队干、电钳工要携带便携式瓦检仪，并会正确使用。3、23130工作面回采前，在23130上巷、23专回下山铺设250mm瓦斯抽放管，利用23区安设的Sk-60瓦斯抽放泵进行瓦斯抽放。附:瓦斯抽放系统图 图四图四4、综采队负责，瓦斯抽放管末端插入上隅角隔离煤墙里三角悬空区域35m，设置滤网（1010mm），并随着工作面推进及时前移。5、通风队负责，在瓦斯抽放管最低处（23130上巷轨道石门底部）设置放水器，并完善瓦斯泵操作规程、填写各种记录。6、综采队负责在23130上巷工作面外100-150米处安设一台218.5kW抽出式风机，风机距地面不小于300mm，抽出端安设600mm弹簧风筒，抽出端风筒伸入上隅角隔离煤墙外吊挂风障内，弹簧风筒必须逢环吊挂，保证风筒伸展；排出端安设600mm软质风筒，排出端风布用软质风筒，逢环吊挂，风筒一直接23区专用回风巷，使瓦斯排入回风流中。在抽出式风机风筒出风口与上巷风流混合处，必须安装一部瓦斯探头，风筒出风口处巷道风流中探头断电浓度为1.0%，复电浓度为小于0.79%，断电范围：23130工作面专用回风巷，23130上巷及23区专用回风巷内所有非本质安全型电器设备。采煤队负责抽出式风机的日常管理。吸风口处瓦斯不得大于2.5%，否则将风筒吸风口外移，确保风筒吸入瓦斯浓度大于1%而小于2.5%。7、通风队安排专人负责柔性风筒管理、综采队安排专人负责弹簧风筒管理，弹簧风筒末端设滤网（网眼1010mm）避免吸入煤渣，并及时移动，确保抽排效果。通风队配合，综采队随着工作面推进及时前移风机。8、通风队每班派通风工及时维护好风筒，及时修补破损处，避免瓦斯漏入上巷风流中。9、通风队每班安排专职瓦检员加强对工作面气体检查，认真执行瓦斯巡回检查、班中汇报请示制度和现场电话对口交接班制度，主要测点每班检查汇报不少于2次，工作面进风辅助测点检查汇报一次，上巷辅助测点检查汇报两次，特殊情况及时汇报，通风调度要认真执行反调度。严格交接班制度，交接地点分别在上拐头，检查内容：CO、CO2、CH4、温度等，测点位置：工作面进风、回风、上、下拐头，上拐头排头架前梁，工作面后尾梁，后机尾等，并对局部冒顶、空洞、支架顶梁等局部地点检查，不留死角。10、工作面回风流瓦斯浓度超过0.8%，二氧化碳浓度超过1.5%或主扇停风时必须停止工作时，应切断电源，撤出人员，采取措施进行处理。11、生产过程中，综采队负责用煤袋墙将工作面上隅角或顶梁有空间的地方充填满，要填满填实，不留空间，防止瓦斯积聚。袋墙间隔距离按防灭火措施规定执行。12、23130工作面回风流中电机或其它开关安设地点附近20m以内风流中，瓦斯浓度达到0.8%时必须停止工作，切断电源，撤出人员进行处理。13、23130工作面内体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。14、23130工作面生产时，井下抽放系统必须保证运转稳定可靠、安全运行。97防灭火系统一、工作面回采期间防灭火：1、工作面防灭火设计：（1）综采队每天检修班，用编织袋装碎煤在上、下隅角各建一道隔离煤墙，封闭上、下隅角，煤袋墙厚度不小于1米。袋墙接顶、接帮，袋墙堆垛整齐、严密不漏风。严禁筑建外边隔离煤墙时，拆除里边煤袋墙。（2）拆除下巷 “O”型棚时，必须制定严密的措施，并严格执行。（3）每天在工作面上、下巷利用所打防火钻孔进行注浆，保持煤体保持湿润，发现有高温点，加大防火钻孔密度，进行注浆或充填防灭火材料。（4）瓦检员每班对工作面及上下巷进行两次全面检查，查找可疑高温煤体，如果发现高温煤体及时安排人员进行打眼、注水、注浆降温，直至高温煤体彻底消除。严禁将高温煤体遗入老塘。（5）回采期间下隅角隔离煤墙外由通风队负责挂风障，隔断采空区的漏风通道。综采队必须每天在下端头开切口，保证工作面入风断面，减少向采空区漏风。（6）回采期间，加强工作面上、下端头支护，严格控制冒顶。如遇冒顶要用编织袋装煤沫对漏风通道进行堵塞。（7）通风队对上巷顶板破碎地段打防火钻孔进行充填防灭火材料如粉煤灰、黄土，进行预防性注浆降温，严禁将高温煤体遗留在采空区。 （8）利用23区平台注浆泵站对工作面上巷上隅角进行注浆,注浆管为100mm无缝钢管，压入采空区不低于6m，正常情况下，工作面每推进30m，向采空区注胶1次。 附23130工作面注浆系统图 图五图五（9）工作面上、下巷供水管路、注浆管路以及下巷注氮管路必须保持畅通，距工作面老塘侧距离不能超过20米。确保随时能投入使用。（10）加强电气设备的检查、维护、修理和调整，避免超负荷运转和带病作业。（11）机电三队负责规定配备各胶带运输机机头灭火器及沙箱，及时清理底皮带浮煤，防止皮带与底板煤摩檫发生火灾事故。2、安装束管监测系统：（1）在23130上隅角安装束管监测系统，对工作面内自然发火指标气体进行分析，根据预测预报结果采取相应防火措施。（2）利用矿井火灾束管监测系统每天分析一次气体成分，包括一氧化碳、二氧化碳、瓦斯、乙烯、乙炔、氧气、氮气等。若发现有自然发火标志性气体，及时缩短分析周期，并采取相应防火措施。（3）束管监测系统每天要和一氧化碳在线监测、光瓦检定器、便携式瓦斯检定仪、瓦斯传感器进行对比调校，误差超过规定及时进行调校。（4）束管所经巷道支护必须完好，通风队和施工单位加强维护，如有砸坏漏气通风队必须及时更换处理。3、工作面下拐头埋压注氮管注氮：（1）机修厂负责将井下移动制氮机安设于23110下巷石门车场，机电三队负责接通电源。（2）通风队在下拐头煤袋墙内预埋注氮管，注氮管埋入深度不低于4m，交替迈步埋管，根据束管监测系统开展采空区自燃火灾预测预报，发现有自燃征兆时，向采空区注氮，注氮量不低于600m/h，氮气浓度不得小于97%。 （3）根据束管监测系统抽样分析，发现有自燃发火征兆后，通知机电三队加大23130工作面注氮量，并根据现场情况通风队在上拐头老塘内补注凝胶防止自燃发火。（4）按23130工作面注氮量600m3/h，工作面风量1000m3/min计算，即使工作面氮气全部（因故）泄漏，工作面风流中O2也只降低1%，工作面风流中O2也保持在20%左右，不会对人体构成伤害。附23130工作面注氮系统图图六（5）综采队要及时筑建上、下拐头隔离煤墙，并根据回采拉移情况及时补垛，严格控制向上、下拐头老塘漏风供氧。（6）机电三队注氮机司机要加强对注氮机监控、巡查工作，确保制氮机制氮浓度不小于97%，否则要停止注氮，进行检查处理。（7）机电三队要加强对注氮机维修和保养，确保注氮机能24小时正常运转，注氮量保持在600m3/h，如工作面采空区内有自然发火征兆，根据防火工作需要适当加大注氮量。（8）机电三队每周对注氮机附近至23130上下巷石门管路检查一遍，通风队每天对注氮上下巷路每班检查一