综采工作面初步设计

1、*矿*综采工作面设计说明书编制人： 审核人：总工程师：2015年 1 月*矿*综采工作面设计说明书第一章 工作面概述 一、工作面井上、下位置及邻域关系1、*工作面地面位于南余家沟东400m，主山梁（SN向）东侧，5#孔-补7#孔一线，北半部以山梁、山坡为主，南部有桃村沟穿过。2、*工作面井下位置：北面为采区保安煤柱；东面为*工作面，尚未开掘；南面为一采区上山保安煤柱；一采区上山南翼为*工作面，尚未开掘；西面为*采空区。第二章 工作面地质概况一、*工作面为南北走向，东西倾向。工作面开采霍西煤田2#煤层，煤层倾角15°30°,厚度2.22.4m，平均2.3m，属中厚煤层，2#煤

2、层结构简单，含1-2层夹矸。二、顶板：2#煤层直接顶板为泥页岩，厚度约2m，以黑色泥岩为主，层理明显、性脆、易风化，夹一层200mm300mm厚的煤线。底板为砂质泥岩，厚度约1m，呈灰黑色或深灰色、薄层状、致密、性脆、易风化。三、工作面地表位于仁义河南岸，区内为低山丘陵地带，无常年水流，但沟谷发育。区内水文地质条件简单，工作面开采山西组2#煤，主要煤系地层由泥岩、砂质泥岩及中厚砂岩组成。南部有大断层，破坏范围较大，故其矿床充水水源以其上覆冒落裂隙影响和矿岩裂隙含水层为主，补给来源为大气降水，本区年降水量很弱，属于季节性补水。区内水文地质勘探类型为二类一型，即水文地质条件简单的裂隙充水矿床。工作

3、面西（平距25米）为*采空区有积水，但该工作面位于*采空区上方不会受老窑或采空区积存水影响，区内无其他老窑及生产矿井。工作面煤层底板最低标高为540m，考虑主要含水层为太原组石灰岩，即 K2 K 3K4石灰岩，裂隙较为发育，从历年开采情况知，K2K3 灰岩的富含水性较弱，只有K4 灰岩富含水性较强，故K4灰岩水可能影响矿井涌水量。预计工作面正常涌水量为0.4m3/min，最大涌水量为 0.6m3/min。第三章 巷道布置一、*工作面位于一采区上山的北翼。*材、运两巷均从回风上山开口以9°方位角向北掘进。*工作面东侧为材料巷、西侧为运输巷，北侧为切眼，因工作面煤层倾角大于15°

4、;，切割巷设计为伪斜状，工作面由北向南呈伪斜推进。二、一采区主要巷道有：回风上山、胶带上山、轨道上山三条巷道相互平行，东西走向。回风上山、轨道上山均沿煤层掘进，胶带上山位于回风上山、轨道上山下方为穿层巷道。回风上山与+720水平回风大巷相通；胶带上山通过3、2#煤库与胶带机斜巷相通；轨道上山通过轨道联巷与+700水平轨道大巷相通。三、*工作面北面为采区保安煤柱，南面为一采区上山保安煤柱。材料巷、运输巷断面形状为不规则形，采用同一规格。巷道净宽3.9m、掘宽4.0m；净高2.7m、掘高2.8m；净断面积10.64、掘断面积11.2。两巷采用锚杆、锚索，钢带、网、喷浆联合支护。材料巷设计全长127

5、0m，运输巷设计全长1240 m，材、运两巷掘进方式为机掘一次成巷。材料巷用于设备、物料运输，行人兼作回风巷，运输巷用于运煤兼作进风巷。四、切眼与两顺槽倾斜布置，切眼与材料巷的夹角为81°，切眼倾斜长170m，水平长160m。切眼与采区边界留15m净煤柱。切眼断面形状为矩形，采用锚杆、索，带、网联合支护，二次成巷。净宽5.9m、掘宽6.0m；净高2.5m、掘高2.6m；净断面积14.75、掘断面积15.6 。五、本工作面掘进时，在运输巷和材料巷各布置了一个溜煤眼并与胶带上山相通形成掘进运煤系统。六、本工作面共布置了材联巷、运联巷两个联络巷，材联巷用于材料、设备运输，行人；运联巷用于进

6、料及行人。七、在材料巷开口掘进20米和里程600米时，在巷道前进左帮各布置一个宽3m，长5m，高3m的硐室作油脂库。第四章 工作面主要技术参数一、工作面倾斜长度170m,水平长160m，工作面推进长度1240m。二、采高：根据煤层赋存情况及支架、采煤机的技术特征，确定工作面采高为2.3m。三、工作面储量表：面长m推进长m回采面积采高m容重t/m3地质储量万吨可采储量万吨回采率%采出煤量万吨1701195213350231468.7065.419565.41说明：*工作面材巷走向长1240m，运巷走向长1270m。其中采区护巷煤柱45m。故可采储量按可采走向长度1195米计算。三、日进度及可采期

7、1、循环进度：根据采煤机滚筒的截深，循环进度确定为0.6m。循环次数：根据各工种的作业时间及采煤机的截割时间，确定每班两循环，每日六循环，进度3.6m。循环产量：循环产量 = 工作面长度×循环进度×采高×容重×回采率=170×0.6×2.3×1.4×95%312 (T)月产量 = 循环产量×日循环个数×月生产天数×正规循环率=312×6×30×90%= 50544 (T)平均日产量 =月产量÷月生产天数 =50544÷301684.8

8、(T)2、可采期=可采储量÷平均日产量 =662400÷1684.8=393（天）13.1(月)四、劳动组织：工作面采用三班生产、一班检修，“四六”制作业，生产班每班两个循环。第五章 综采设备选型及技术特征一、根据本工作面2#煤的赋存条件和目前设备资源，选用ZY4000-14/32型支撑掩护式液压支架为工作面的基本支架和端头支架。按工作面净斜距计算共需安装液压支架114架。选用MG250/600型采煤机落煤；SGZ-764/630型刮板运输机运煤。液压支架技术特征型 号ZY4000-14/32L最 大 高 度3.2m最 小 高 度1.5m顶梁长 度3.52m支 架 宽 度1

9、.4-1.6m支 架 中 心 距1.5m支 架 初 撑 力3092KN工 作 阻 力4000KN支 架 自 重15.5T操 作 方 式本 架 操 作操 作 顺 序先移架,后移溜移 动 方 式整 体 自 移移 溜 行 程移 溜 行 程 0.7m工 作 液 压 力31.5MPa采煤机技术特征型 号MG250/600-AWD截 深630mm采高范围1.6-2.9m适应煤层倾角30°卧底量349mm滚筒直径1600mm牵引力580/350KN总装机功率600KW牵引方式交流变频调速、摆线销轨式牵引牵引速度0-7.34-12m/min除尘方式内、外喷雾电机冷却水冷式供电电压1140V工作面运输

10、机技术特征型 号SGZ-764/630运输能力1000T/h链 速1.03m/s中部槽规格1500×764×305mm刮板链形式中双链刮板链规格30×108链条中心距140mm链条破断力1130KN刮板间距1080mm启动形式软启动电机功率315KW×2电压1140V第六章 综采设备布置1、工作面采用SGZ-764/630型刮板运输机运输，运输能力1000T/小时，长度为172m；运输巷铺设一部长25m的SZB-730/75型桥式转载运输机；接转载运输机铺设两部600m长的胶带运输机，型号为SSJ-1063/125型，运输能力630T/小时；在运输巷安设

11、一部JH-14型回柱绞车，材料巷安设一部JWB8/1.27型无极绳绞车、一部JH-14型回柱绞车。2、采煤机、刮板运输机和液压支架布置于工作面。在材料巷距工作面100150m范围内，布置一列设备列车，设备列车由移动变电站，喷雾泵站和乳化液泵站及开关组成。移动变压器为2台，型号为KSGZY1000/6/1.2，喷雾泵站由过滤器和喷雾泵组成，喷雾泵型号为XPB315/6.3型，工作压力为6.3MPa，流量315升/分，功率45KW，过滤器型号为XP型；乳化液泵站由两泵一箱组成，乳化泵型号为MRBZ200/31.5型，工作压力为31.5MPa，流量为200升/分，功率125KW，乳化液箱型号RX20

12、0/16，容积1600升。在设备列车上安设KBF-g-1.1-6组合开关1台，分别控制喷雾泵站、乳化液泵、采煤机；QJZ400型软起动器2台，控制工作面刮板输送机。第七章 工作面生产系统一、生产工艺工作面采用走向长壁后退式采煤法。综合机械化采煤工艺，自然垮落法管理顶板。工艺流程：中部进刀割煤运煤移架返空刀移溜移端头支架和移机头机尾超前支护、端头支护及巷道回收。二、支护方式：根所据我矿现有设备资源工作面初步选用ZY400014/32型支撑掩护式液压支架为工作面的基本支架和端头支架，端部两架为端头支架。 端头支护及超前支护采用铰接梁和单体液压支柱架走向抬棚进行支护。第八章 运输系统运煤路线：*工作

13、面*运输巷3煤库胶带上山2#煤库胶带机斜巷1#煤库主斜井地面。运料路线：地面主副井井底车场+700轨道水平大巷轨道联巷轨道上山1240材联巷*材料巷工作面。第九章 通风系统一、1、通风方法：矿井采用抽出式负压通风，工作面采用U型通风方式，即运输巷进风，经工作面材料巷回风。2、通风路线：新风：地面副斜井井底车场+700轨道水平大巷轨道联巷轨道上山*运输巷工作面。污风：*工作面*材料巷回风上山+720水平回风大巷回风石门回风斜井地面。3、通风设施：为保证风流按规定路线运行，在*运输巷过一采回风上山和*材料巷过一采轨道上山施工风桥。二、风量计算：1、按工作面气候条件计算：Q采=Q基本×K采

14、高×K采面长×K温式中：Q采采煤工作面需要风量， m3/minQ基本采煤工作面所需的基本风量， m3/minQ基本工作面控顶距×采高×70%×适宜风速Q基本=4.16×2.3×70%×0.8×60=321.5 m3/minK采高采煤工作面采高调整系数，取K采高=1.5K采面长采煤工作面长度调整系数，取K采面长=1.0K温采煤工作面温度调整系数，取K温=0.9则：Q采=321.5×1.5×1×0.9=434m3/min2、按工作面人数计算：Q采=4N式中：N工作面同时工作的最多

15、人数，取N=40人则：Q采=4×40=160m3/min3、按工作面CH4绝对涌出量计算：Q采=100×q采×KCH4式中：q采回采工作面CH4绝对涌出量取q采=2.63m3/minKCH4CH4涌出不均衡通风系数 取KCH4=1.5则：Q采=100×2.63×1.5=394.5m3/min取以上三次计算最大值434m3/min，为本工作面所需风量。4、风速验算：(1)、按最低风速验算工作面的最小风量：Q采60×0.25×SS平均控顶时有效断面积，S=9.6m2434m3/min144m3/min(2)、按最高风速验算工作面

16、的最大风量：Q采60×4×S434m3/min2304m3/min由计算可知，选择工作面风量为434m3/min时，符合煤矿安全规程关于风速的规定。三、安全监测、监控系统：瓦斯传感器的布置位置：1、工作面必须安设甲烷传感器，一个布置于材料巷距工作面不大于10m的位置，另一个布置于材料巷距回风上山1015m的位置。2、工作面必须安设温度传感器、一氧化碳传感器和风速传感器，布置于材料巷距工作面不大于10m的位置。3、采煤机及上隅角必须设置便携式甲烷检测报警仪。第十章 供排水及供液系统一、供水系统：采用地面蓄水池静压供水，用水地点为巷道内降尘水幕、冲洗巷道的洒水接头、各转点喷雾洒

17、水、喷雾泵站等。材料巷铺设一趟4寸水管，供巷道内降尘水幕、喷雾泵站等；运输巷铺设一趟3寸水管，供喷雾洒水。供水路线：地面高山水仓回风斜井回风石门+720回风大巷回风上山*运输巷（材料巷）。二、排水系统：在材、运巷各铺设一趟3寸排水管，在工作面初采及正常生产期间，要在运输巷超前支护段内安装一台75D30×37kw多级离心水泵及时排出巷道的积水，并备用一台潜水泵用于排出巷道的积水。 排水路线：*运输巷（材料巷）*运联巷（材联巷）轨道上山+700水平轨道大巷水沟中央水泵房副斜井地面。工作面供液系统： *材料巷乳化液泵站主液管工作面支架回液管乳化液泵站。第十一章 综合防尘1、运输巷各转载点安

18、设洒水喷头，且方向符合要求。2、在材巷、运巷距工作面50m范围内各安设一组风流净化水幕。3、在材巷、运巷的洒水管路上每隔50m设三通阀门。4、采煤机使用内外喷雾并与喷雾泵站联锁，当泵站不开时，煤机不得开动。5、工作面每个支架安装一组架间喷雾，随移架、降架喷雾降尘。6、通风区要定期冲洗巷道，做到无煤尘堆积。7、做好个人防护工作对所有综合防尘设施要合理使用，防止损坏丢失。8、在材料巷进行煤层注水，注水孔深度不小于工作面倾向长度的2/3。采用静压注水，注水方法为单巷5孔迈步后退式，每孔注水量达到220m3，孔间距在1720m之间。第十二章 工作面防灭火设计一、监测系统在材料巷距工作面不大于10m的位

19、置，安设温度传感器和一氧化碳传感器，传感器垂直悬挂，距顶板不大于300mm，距帮不小于200mm。设置温度、一氧化碳检查牌板，每班瓦斯检查员对检查结果要及时填写。发现温度上升明显、一氧化碳浓度超过0.0024%或增加较快时，要及时汇报有关部门采取措施处理。二、综合防灭火措施1、通风区定期检查工作面及上下顺槽的风量、瓦斯，空气温度，发现温度异常，要及时汇报处理。2、在运输巷皮带机头处，必须备有合格的灭火器和砂箱，机头、机尾必须备有洒水管。3、工作面杜绝一切明火。4、材、运两巷要备有一定数量的灭火材料。5、通风区每班检查工作面上隅角的气体，发现异常及时处理。6、通风区定期检查回风流中的一氧化碳浓度

20、，发现有一氧化碳产生要及时汇报。7、工作面不用的棉纱等易燃物要及时清理出井。8、工作面应尽量少留或不留浮煤，防止煤层自燃发火，工作面停采结束后，必须在一个月内撤出设备，及时密闭。三、特殊时期防灭火措施本工作面煤有自然发火倾向，在正规回采期间，应尽量保持设计的推进速度，在临时停产期间，要加大防灭火措施。第十三章 供电系统工作面设备明细表序号名称数量型号规格备注1液压支架114ZY4000-14/322采煤机1台MG250/6003刮板运输机1部SGZ-764/630172m4转载机1部SZB-730/755胶带运输机2部SSJ-1063/125各600m6变压器2台KSGZY1000/6/1.2

21、7喷雾泵2台XPB315/6.38乳化液箱1台RX200/169组合开关1台KBF-g-1.1-610乳化液泵2台MRBZ200/31.511软起动开关4台QJZ40012开关1台QJZ-20013回柱绞车2台JH-14/2214双速绞车5台DH-2215变压器1台KBSGZY-500/6/0.6916照明信号综保2台2.5KVA工作面材料明细表序号名称数量型号规格备注1单体液压支柱500DZ20、DZ22、DZ25、DZ28、DZ3.152铰接顶梁260HDJB1000工作面主要技术经济指标表序号指标名称单位指标备注1煤层2#2煤厚m2.33倾角 度15304顶板m235底板m246面长m1707推进长m12408地质储量万吨68.709可采储量万吨66.2410日进度