【正文】 采面方案設(shè)計(jì)第一章 概 況苦李樹煤礦為年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力9萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)礦井，采用平硐開(kāi)拓，中央并列抽出式通風(fēng)，現(xiàn)開(kāi)采一采區(qū)+1942m水平（10701運(yùn)輸巷）。礦井主要通風(fēng)機(jī)功率為275kw，總進(jìn)風(fēng)量達(dá)2400m3/min；瓦斯抽放泵功率為110kw（高、低負(fù)壓同等功率，主管直徑315mm，支管直徑200mm）。 現(xiàn)有采掘工作面：10604采面及10702回采備用工作面，10703運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面。 10701采面布置于7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山以西的7號(hào)煤層，其運(yùn)輸巷標(biāo)高+1942m，計(jì)劃走向長(zhǎng)540米，傾斜100米（視具體情況）。第二章 施工技術(shù)條件第一節(jié) 地質(zhì)概況10701采面位于7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山以西的7號(hào)煤層，回采標(biāo)高+～+1974m。7號(hào)煤距6號(hào)煤層間距20米，煤層頂板以細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，穩(wěn)定性較好。巖石物理力學(xué)分析結(jié)果表明：～；～﹪，﹪；～﹪，﹪；～﹪，﹪；～，；～。底板為泥巖，遇水易底鼓。10701回風(fēng)巷上部為技術(shù)改造巷和7號(hào)煤回風(fēng)大巷，此兩巷以上為7號(hào)煤層采空區(qū)。第二節(jié) 水文情況一、地層含水層主要為碳酸鹽巖類巖溶水，其次是碎屑巖類裂隙水，松散巖類孔隙水僅零星分布于低洼地帶，現(xiàn)敘述如下：松散巖類孔隙水賦存于第四系（Q）中，巖性為殘、坡積成因的粘土、亞粘土、砂土等，分布于礦區(qū)低凹地段，厚度小于10m，屬松散巖類孔隙水，由于其分布面積小，厚度較薄，含水較弱，故無(wú)大的水文地質(zhì)意義。基巖裂隙水基巖裂隙水主要賦存于三疊系下統(tǒng)大冶組第一段（T1d1）及吳家坪組第一段 (P3w1) 之泥頁(yè)巖細(xì)至粉砂巖、粘土巖中，現(xiàn)分?jǐn)⑷缦拢?）三疊系下統(tǒng)大冶組第一段（T1d1）弱含水層巖組巖性為灰黃至褐黃色泥巖、鈣質(zhì)粘土巖，時(shí)夾灰至灰黃色薄層泥質(zhì)粉砂巖，局部夾泥灰?guī)r透鏡。厚約15～30m。分布于礦區(qū)西部。根據(jù)區(qū)域及鄰區(qū)水文地質(zhì)資料，含碎屑巖類風(fēng)化裂隙水，富水性弱。, 。為相對(duì)隔水層。2）二疊系上統(tǒng)吳家坪第一段(P3w1）弱含水層巖組巖性為灰色薄層至中厚層細(xì)至粉砂巖、粘土巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖和煤線，偶夾透鏡狀灰至深灰色中至厚層燧石灰?guī)r。厚約50～65m。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，含碎屑巖類構(gòu)造與風(fēng)化裂隙水，富水性弱，為相對(duì)隔水層。, 。為相對(duì)隔水層。二、地表水體情況相對(duì)應(yīng)地表位置為山區(qū)，東高西低，地面標(biāo)高為＋～＋，無(wú)河流、湖泊、水庫(kù)等水體三、充水因素分析充水的直接來(lái)源是10701回風(fēng)巷上部地表滲透水。 第三節(jié) 其它施工技術(shù)條件根據(jù)2013年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的批復(fù)， m3/min， m3/t；， m3/t。根據(jù)貴州省煤炭管理局文件，黔煤生產(chǎn)字【2008】712號(hào)，《關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局關(guān)于請(qǐng)求審批織金縣三塘鎮(zhèn)苦李樹煤礦6號(hào)、7號(hào)、16號(hào)煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告的報(bào)告的批復(fù)》，苦李樹煤礦7號(hào)煤層+1990以淺無(wú)突出危險(xiǎn)性。礦井一采區(qū)有兩層煤可采，即6號(hào)煤層和7號(hào)煤層。10701運(yùn)輸巷標(biāo)高為+1942m，低于鑒定標(biāo)高，故本采面按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)及管理。根據(jù)六枝工礦（集團(tuán)）恒達(dá)勘察有限公司實(shí)驗(yàn)室所作的織金縣苦李樹煤礦煤塵爆炸性鑒定報(bào)告表，本礦井7號(hào)煤層煤塵無(wú)爆炸性，按煤塵無(wú)爆炸性設(shè)計(jì)及管理。 根據(jù)六枝工礦（集團(tuán)）恒達(dá)勘察有限公司實(shí)驗(yàn)室所作的織金縣苦李樹煤礦煤炭自燃傾向性鑒定報(bào)告表，7號(hào)煤層為三類，即不易自燃煤層，按煤層不易自燃設(shè)計(jì)及管理。第三章 施工方案 第一節(jié) 巷道布置及施工順序10701回采工作面走向長(zhǎng)計(jì)劃540米，所需施工巷道有：10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷、10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)底板繞道、10701運(yùn)輸巷、10701回風(fēng)巷、10701回風(fēng)巷專用回風(fēng)底板繞道、10701切眼（附：巷道布置圖），具體施工順序?yàn)椋阂弧?0701運(yùn)輸巷我礦10701運(yùn)輸巷在7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山變平點(diǎn)標(biāo)高+1942m處開(kāi)口，以方位角α：50176。、傾角β：沿7號(hào)煤層底板施工。該巷道掘20米后，再掘進(jìn)10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷。該巷道預(yù)計(jì)總長(zhǎng)530米，采用工字鋼梯形棚支護(hù)，為機(jī)軌合一巷道，㎡，用于10701采面進(jìn)風(fēng)、行人及運(yùn)輸用。 二、10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷該巷道在10701運(yùn)輸巷掘進(jìn)18米后開(kāi)口，以方位角α：304176。沿7號(hào)煤層施工煤巷30米后，然后按傾角42176。進(jìn)入頂板掘進(jìn)10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)頂板繞道26米，最后轉(zhuǎn)平按傾角0176。掘進(jìn)30米，與7號(hào)煤層回風(fēng)大巷貫通。該巷道總工程量86米，采用工字鋼梯形棚支護(hù)，斷面為梯形，巷道規(guī)格：，。（附：巷道斷面圖）。10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷（底板繞道）斷面圖（1：50） 三、10701回風(fēng)巷該巷道在7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山開(kāi)口，以方位角α：43176。沿7號(hào)煤層施工。該巷道預(yù)計(jì)總長(zhǎng)550米，采用工字鋼梯形棚支護(hù)，㎡，用于10701采面回風(fēng)、行人用。 該巷道采用工字鋼梯形棚支護(hù)，斷面為梯形，巷道規(guī)格：，。10701回風(fēng)巷斷面圖（1：50）四、10701回風(fēng)巷專用底板繞道聯(lián)絡(luò)巷該巷道在10701回風(fēng)巷掘進(jìn)37米后開(kāi)口，以方位角α：304176。，坡度34186。進(jìn)入7號(hào)煤層頂板施工10701回風(fēng)巷專用頂板繞道18米，然后轉(zhuǎn)平按方位角α：304176。，坡度0186。掘進(jìn)10701回風(fēng)巷專用頂板繞道15米，與7號(hào)煤回風(fēng)大巷貫通。該巷道總工程量33米，采用工字鋼梯形棚支護(hù)，斷面為梯形，巷道規(guī)格：，。 五、10701切眼10701運(yùn)輸巷到位后改方位施工10701切眼，即以方位角α：320176。沿7號(hào)煤層施工110米與10701回風(fēng)巷貫通。 該巷道采用單體液壓支柱配鉸接頂梁支護(hù)，總工程量110米。切眼斷面為矩形，其規(guī)格為：，（原則上跟煤層施工）。支護(hù)方式為單體柱配鉸接頂梁（附：巷道斷面圖）。10701切眼斷面圖（1：50） 第二節(jié) 施工機(jī)械設(shè)備配備炮掘工作面配備氣腿式鑿巖機(jī)、煤電鉆、局扇、錨桿鉆機(jī)及刮板輸送機(jī)等設(shè)備。第四章 主要生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)一、通風(fēng)方式采用壓入式通風(fēng)，用215kw對(duì)旋式軸流局部通風(fēng)機(jī)送風(fēng)。供風(fēng)距離600m。二、風(fēng)量計(jì)算按瓦斯涌出量計(jì)算：Q=100qk=100 =84m3/min式中：Q——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。100——單位瓦斯涌出量，％的換算值。q——掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量。（根據(jù)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量最大值計(jì)算，經(jīng)實(shí)測(cè)）k——掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。按炸藥量計(jì)算：Q=25A=25=195m3/min式中：Q——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。25——每千克炸藥不低于25m3的配風(fēng)量。A——掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥量，kg。按人數(shù)計(jì)算：Q=4n=492=72m3/min式中：Q——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。4——每人每分鐘不低于4m3/min的配風(fēng)量。n——掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。確定掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量：確定掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量：190m3/min。掘進(jìn)工作面風(fēng)量、風(fēng)速測(cè)算：（1）根據(jù)巷道斷面積和掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，驗(yàn)算煤巷風(fēng)速為：V=Q/S=190/(60)=＞ m/s式中： V——巷道風(fēng)速，m/s。Q——巷道 風(fēng)量，m3/min。S——巷道凈斷面，m2。（2） 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》中第一百零一條規(guī)定：掘進(jìn)中的煤巷、最高允許4m/s，符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。三、設(shè)備選型及局部通風(fēng)機(jī)的安裝地點(diǎn) 根據(jù)以上計(jì)算，選用FBDN0：15局部通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，風(fēng)量230～280m3/min，采用Φ600mm的抗靜電阻燃柔性風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。局扇通風(fēng)機(jī)必須實(shí)現(xiàn)雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)切換和風(fēng)電、瓦斯電閉鎖的控制方式，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。局部安裝在全風(fēng)壓新鮮風(fēng)流中、距回風(fēng)口至少10米處。10701運(yùn)輸巷（包括切眼）局扇安裝在7號(hào)煤層進(jìn)下山距回風(fēng)巷入口約15米處，10701回風(fēng)巷局扇安裝在7號(hào)煤運(yùn)輸下山與7號(hào)煤層進(jìn)下山聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)。（附：通風(fēng)系統(tǒng)示意圖）。 通風(fēng)線路 10701運(yùn)輸巷（包括10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷）主平硐（新鮮風(fēng)流）→進(jìn)風(fēng)行人大巷→進(jìn)風(fēng)運(yùn)輸下山→技術(shù)改造巷→7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山→導(dǎo)風(fēng)筒（經(jīng)過(guò)防突風(fēng)門）→10701運(yùn)輸巷（導(dǎo)風(fēng)筒）→掘進(jìn)工作面掘進(jìn)工作面（乏風(fēng)）→10701運(yùn)輸巷（10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷）→7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山與7號(hào)煤運(yùn)輸下山二聯(lián)巷→6煤進(jìn)風(fēng)上山→10604運(yùn)輸巷→10604采面→10604回風(fēng)巷→10604回風(fēng)石門→7號(hào)煤回風(fēng)大巷→風(fēng)井→地面?；蛘撸?0701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷已貫通7號(hào)煤回風(fēng)大巷）：掘進(jìn)工作面（乏風(fēng)）→10701運(yùn)輸巷→10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷→10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)底板繞道→7號(hào)煤回風(fēng)大巷→總回風(fēng)巷→地面。 10701回風(fēng)巷（包括10701回風(fēng)巷專用回風(fēng)底板繞道）主平硐（新鮮風(fēng)流）→7號(hào)煤運(yùn)輸下山→7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山與7號(hào)煤運(yùn)輸下山一聯(lián)巷→導(dǎo)風(fēng)筒（經(jīng)過(guò)風(fēng)門）→7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山（導(dǎo)風(fēng)筒）→10701回風(fēng)巷（導(dǎo)風(fēng)筒）→10701回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面掘進(jìn)工作面（乏風(fēng)）→10701回風(fēng)巷（10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)巷）→7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山→7號(hào)煤進(jìn)風(fēng)下山與7號(hào)煤運(yùn)輸下山二聯(lián)巷→6煤進(jìn)風(fēng)上山→10604運(yùn)輸巷→10604采面→10604回風(fēng)巷→10604回風(fēng)石門→7號(hào)煤回風(fēng)大巷→總回風(fēng)巷→地面?；蛘撸?0701回風(fēng)巷專用回風(fēng)繞道 已貫通7號(hào)煤回風(fēng)大巷）：掘進(jìn)工作面（乏風(fēng)）→10701回風(fēng)巷→10701回風(fēng)巷專用回風(fēng)底板繞道→10701運(yùn)輸巷專用回風(fēng)底板繞道→7號(hào)煤回風(fēng)大巷→總回風(fēng)巷（風(fēng)井）→地面。附：通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 第二節(jié) 抽采系統(tǒng)一、區(qū)域防突措施10701運(yùn)輸巷標(biāo)高為+1942m，低于鑒定標(biāo)高，故本采面按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)及管理。區(qū)域防突措施有兩種，一是開(kāi)采保護(hù)層，二是預(yù)抽煤層瓦斯，根據(jù)我礦具體實(shí)際情況，選擇開(kāi)采保護(hù)層區(qū)域性防突措施。（一）、開(kāi)采保護(hù)層區(qū)域防突措施保護(hù)層的確定及有效范圍全區(qū)可采煤層6層，編號(hào)分別為6號(hào)、7號(hào)、16號(hào)、30號(hào)、32號(hào)、35號(hào)。一采區(qū)僅有6號(hào)、7號(hào)兩層煤，6號(hào)煤層不突出，我礦把6號(hào)煤層作為保護(hù)層先開(kāi)采。保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂直距離見(jiàn)表313。表313 保護(hù)層與被保護(hù)層之間的有效垂直距離名稱上保護(hù)層(m)下保護(hù)層(m)緩斜及傾斜煤層50100根據(jù)地質(zhì)資料,我礦煤層傾角α=22176。，為緩傾斜煤層。根據(jù)煤層賦存條件、裝備水平，并結(jié)合礦區(qū)范圍進(jìn)行分析，從中可以發(fā)現(xiàn)，7號(hào)煤層間距較小，平均為20m， 30與32號(hào)煤層之間層間距為21m，32與35號(hào)煤層間距平均為22m。初期6煤層作為7煤層的保護(hù)層進(jìn)行開(kāi)采。一采區(qū)開(kāi)采時(shí)，當(dāng)6號(hào)煤層在區(qū)段范圍內(nèi)回采完畢，同區(qū)段內(nèi)7號(hào)煤層的突出危險(xiǎn)則得到解放，消除突出危險(xiǎn)，由于提供的資料可靠性不高，實(shí)際操作中必須檢驗(yàn)保護(hù)層的實(shí)際保護(hù)效果，必須采取防治突出的補(bǔ)充措施。保護(hù)層作用的有效范圍的確定1）傾斜解放范圍的確定。解放層開(kāi)采以后，巖層沿斜方向的移動(dòng)是沿著最大下沉角θ0方向發(fā)展的，因此傾斜方向的解放范圍，按卸壓角δ劃定。卸壓角的大小應(yīng)采用礦井實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，如無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，參照設(shè)計(jì)資料確定。圖39 沿傾斜保護(hù)范圍從圖39中可知，上伏6號(hào)煤層開(kāi)采后，對(duì)同區(qū)段標(biāo)高的下伏7號(hào)煤層起到保護(hù)作用。但在未保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí)，必須采取“四位一體”的防突措施。2）走向解放范圍：正在開(kāi)采的保護(hù)層工作面超前于被保護(hù)層的掘進(jìn)工作面，其超前距離不得小于保護(hù)層與被保護(hù)層層間垂距的3倍，并不得小于100m。圖310 沿走向保護(hù)范圍開(kāi)采保護(hù)層區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)符合下列要求1）開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，同時(shí)抽采被保護(hù)層的瓦斯；2）開(kāi)采近距離保護(hù)層時(shí)，采取措施防止被保護(hù)層初期卸壓瓦斯突然涌入保護(hù)層采掘工作面或誤穿突出煤層；3）正在開(kāi)采的保護(hù)層工作面超前于被保護(hù)層的掘進(jìn)工作面，其超前距離不得小于保護(hù)層與被保護(hù)層層間垂距的3倍，并不得小于100m；4）開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，采空區(qū)內(nèi)不得留有煤(巖)柱。特殊情況需留煤(巖)柱時(shí)，經(jīng)煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并作好記錄，將煤(巖)柱的位置和尺寸準(zhǔn)確地標(biāo)在采掘工程平面圖上。每個(gè)被保護(hù)層的瓦斯地質(zhì)圖應(yīng)當(dāng)標(biāo)出煤(巖)柱的影響范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行采掘工作前，首先采取預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施?？嗬顦涿旱V一采區(qū)現(xiàn)按無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)管理，但我礦在6號(hào)煤層作業(yè)時(shí)，必須進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證，驗(yàn)證無(wú)突出危險(xiǎn)后，還必須采取安全防護(hù)措施方可作業(yè)。 一采區(qū)開(kāi)采時(shí)，當(dāng)6號(hào)煤層在區(qū)段范圍內(nèi)回采完畢，同區(qū)段內(nèi)7號(hào)煤層的突出危險(xiǎn)則得到解放，消除突出危險(xiǎn)。由于7號(hào)煤層上鄰近層為6號(hào)煤層，在10701采面上部范圍內(nèi)為10603采面（6號(hào)煤層），10603采面已回采，10701采面的7號(hào)煤層的突出危險(xiǎn)則得到解放，消除突出危險(xiǎn)。（二）預(yù)抽煤層瓦斯 由于7號(hào)煤層上鄰近層為6號(hào)煤層，在10701采面上部范圍內(nèi)為10603采面（6號(hào)煤層），10603采面已回采，10701采面的7號(hào)煤層的突出危險(xiǎn)則得到解放，消除突出危險(xiǎn)。根據(jù)2008年6月11日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山開(kāi)采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室出具的《苦李樹煤礦6號(hào)煤層、7號(hào)煤層、16煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》，結(jié)果為苦李樹煤礦在開(kāi)采標(biāo)高+1990米以淺的7號(hào)煤層無(wú)突出危險(xiǎn)性。因此可認(rèn)為礦井7號(hào)煤層已采取了開(kāi)采保護(hù)層的區(qū)域防突措施。采用預(yù)抽巷道條帶煤層瓦斯區(qū)域防治突出措施，進(jìn)一步預(yù)抽煤層瓦斯。 順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯應(yīng)當(dāng)符合下列要求： 順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制區(qū)段內(nèi)的整個(gè)開(kāi)采塊段、兩側(cè)回采巷道及其外側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。本煤層屬緩傾斜煤層，因此要求巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m（為沿層面的距離）；順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)控制的條帶長(zhǎng)度不小于60m；當(dāng)煤巷掘進(jìn)工作面在預(yù)抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作