【正文】 興旺煤礦11201綜采工作面設(shè)計說明書 第一章 工作面概況11202工作面和11201工作面位于技改礦井的東翼采區(qū)（一采區(qū)）的東北部，地面的相對位置在山體上，地表無建筑物。地面地形為典型的高山剝蝕地貌，覆蓋厚度182203m。井下相對位置在一采區(qū)東112集中運輸巷的東北側(cè)。工作面東北部為礦井相距20m作為保護(hù)煤柱，水、火、瓦斯對本工作面影響不大。11201工作面設(shè)計走向長150m，斜長750m。大巷設(shè)保護(hù)煤柱45m，11202可采走向長為150m，斜長462m。附：112011202綜采工作面井上下對照圖第二章 地質(zhì)概況第一節(jié) 地面相對位置及鄰近采區(qū)開采情況表 地面相對位置及鄰近采區(qū)開采情況表水平名稱+1872m水平采 區(qū) 名 稱112011202地面標(biāo)高（m）20542074井下標(biāo)高（m）18721877地面的相對位置及建筑物地面的相對位置的山體上，地表無建筑物。井下位置及掘進(jìn)對地面設(shè)施的影響11202工作面和11201工作面位于井田東翼采區(qū)（一采區(qū)）的東北部，采區(qū)集中運輸巷的東部，地面為相對施工地點高差182202m的山體,對地面無大影響。鄰近采區(qū)開采情況無采空區(qū),巷道設(shè)計終端（即切眼位置）與FB17相鄰。走 向62176。傾向5176。長 度1100m 第二節(jié) 煤（巖）層賦存特征11201布置于12煤中，并沿12煤底板拉掘進(jìn)，傾角為36176。，平均4176。，屬近水平煤層。工作面為一單斜構(gòu)造，根椐目前巷道揭露及地質(zhì)報告資料分析，在運輸石門開口位置中間有一陷落柱，掘進(jìn)中可能有小的斷層揭露，未發(fā)現(xiàn)巖漿侵入及河流沖刷現(xiàn)象，故對12煤層掘進(jìn)不造成影響。該區(qū)域為低瓦斯煤層。其頂、底板情況分述如下：11202工作面和11201工作面煤層為簡單結(jié)構(gòu)煤層，該工作面從一采區(qū)東12，－。煤層頂板情況：煤層頂板巖性為粉砂巖，較穩(wěn)固，－，性脆，膠結(jié)較好。－；－。－,－。根據(jù)相鄰工作面情況，頂板中等冒落，較難管理，隔水性好。煤：暗黑色或褐黑色，塊狀，油脂光澤，，硬度2—3度，性脆，具棱角狀、不平坦斷口，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，少有結(jié)核狀。煤層底板情況：多為粉砂巖、泥巖。巖性為黑色，塊狀，性脆。－。遇水易泥化，在一定條件下（頂板來壓）易發(fā)生底鼓現(xiàn)象，隔水性好。（按明年預(yù)計產(chǎn)量15萬t及日產(chǎn)量600t計算）。雖然瓦斯含量低，但由于該工作面開采深度大，煤層賦存條件好，有可能在回采工作面上隅角形成瓦斯集聚，應(yīng)加強(qiáng)瓦斯檢測和安全通風(fēng)，防止瓦斯造成危害。5. 煤塵爆炸性：12煤層自燃性和爆炸性進(jìn)行鑒定，12煤層有爆炸性危險，自燃傾向性屬三類，為不容易自燃煤層。但該礦井未有發(fā)火史，但回采期間應(yīng)做好自燃發(fā)火的預(yù)測預(yù)報工作，采取相應(yīng)的防滅火措施，并做到回采完后及時封閉。附：112011202綜采工作面綜合柱狀圖第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)鄰近巷道揭露情況，在東12集中運輸巷有一3060m的陷落柱，同時預(yù)計在巷道施工中可能揭露幾條較小的斷層，但不會影響施工。第四節(jié) 水文地質(zhì)11202工作面和11201工作面掘進(jìn)時主要以含水層裂隙水為主，含水量微弱，補(bǔ)給不充分，正常情況下工作面僅有滴水及淋水現(xiàn)象，掘進(jìn)中正常涌水量預(yù)計為1－3m3/h，最大涌水量為5m3/h；采空后對地面裂隙及時回填，防止雨季地面水灌入井下。 水害危脅分析：11202工作面和11201工作面位于礦區(qū)位置較低部位，可能存有積水。若有采空區(qū)以廢氣為主，掘進(jìn)及回采過程中應(yīng)注意預(yù)防，不屬帶壓開采煤層。存在問題及建議工作面頂板為粉砂巖，爆破震動后形成裂隙，易冒落，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。工作面掘進(jìn)頭易造成積水不易排出，應(yīng)備有排水設(shè)備，并執(zhí)行“有掘必探、先探后掘”的探放水原則。該工作面埋藏較深，通風(fēng)科及安監(jiān)科應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)及瓦斯管理第五節(jié) 儲量統(tǒng)計本工作面工業(yè)儲量25萬噸。 儲量統(tǒng)計表工 作 面編號面 積（m2）傾 角 （度）煤 厚（m）密 度（t/m3）工業(yè)儲量（萬噸）112011125003工 作 面編號面 積（m2）傾 角 （度）煤 厚（m）密 度（t/m3）工業(yè)儲量（萬噸）11202693003第三章 工作面巷道布置及準(zhǔn)備第一節(jié) 巷道布置興旺煤礦為突出礦井，布置有運輸（皮帶）巷、軌道巷及分區(qū)回風(fēng)巷。其中運輸（皮帶）巷 ，服務(wù)于整個礦井的運煤；軌道巷服務(wù)于運料系統(tǒng)，回風(fēng)巷服務(wù)于整個礦井的回風(fēng)系統(tǒng)。在采區(qū)集中運輸巷與井底布置有兩個中央水倉。根據(jù)礦井巷道布置及瓦斯情況，工作面布置皮帶運輸巷和回風(fēng)兩條巷道，采用一進(jìn)一回的“U”型通風(fēng)系統(tǒng)；在順槽盡頭布置切眼連通11201運輸巷和11201回風(fēng)，構(gòu)成工作面運輸及通風(fēng)系統(tǒng)；回風(fēng)巷與運輸巷直接連通形成工作面回風(fēng)系統(tǒng)。 掘進(jìn)工程量統(tǒng)計表巷道名稱11201運輸巷11201回風(fēng)巷11202運輸巷11202回風(fēng)巷切眼總工程量工程量（m）7507454663002261支護(hù)形式梯工鋼梯工鋼梯工鋼單體梯工鋼第二節(jié) 工作面參數(shù)一、采長11201工作面位于技改礦井東翼采區(qū)（一采區(qū)）的東北部。根據(jù)煤層賦存情況，綜合鄰近采空區(qū)考慮工作面位置、礦井邊界保護(hù)煤柱位置以及設(shè)備配備等因素，確定工作面采長為710m，11202工作面采422。二、走向長度根據(jù)礦井邊界保護(hù)煤柱位置和集中運輸巷和11201回風(fēng)巷沿空留巷保護(hù)煤柱的位置，確定工作面可采走向長度130m,11202采走向長170m。三、采高，設(shè)計采用綜采一次采全高工藝。四、煤柱尺寸沿空巷留設(shè)煤柱15m；11201回風(fēng)巷與11201采空區(qū)保護(hù)煤柱為15m；11201工作面邊界保護(hù)煤柱為20m。第三節(jié) 巷道斷面設(shè)計根據(jù)工作面巷道布置以及煤層賦存情況，設(shè)計巷道均采用矩形斷面，本設(shè)計參考《采礦工程設(shè)計手冊》2003版進(jìn)行設(shè)計。一、11201運輸巷斷面設(shè)計㈠、巷道凈寬B＝a+b+c式中：B巷道凈寬；a1非人行道側(cè)寬度，；b掘進(jìn)機(jī)寬度，；c1人行道側(cè)寬度，取1m；將以上數(shù)據(jù)代入公式:B＝++＝4m㈡、巷道高度按設(shè)備最大高度驗算：H＝h1+h2+h3 式中：h1設(shè)備高度，（取轉(zhuǎn)載機(jī)的高度） ；h3工字鋼厚度，；將以上數(shù)據(jù)代入公式:H=++=。考慮該巷道受壓變形等因素，亦可以滿足設(shè)備運輸要求。㈢、巷道斷面S＝BH=（4+）＝。㈣、風(fēng)速驗算V皮= Q皮/(60S)式中：Q皮皮帶巷設(shè)計配風(fēng)量，600m3/min（見第五章）；V皮皮帶巷風(fēng)速；將以上數(shù)據(jù)代入公式:V皮= Q皮/(60S)＝600/(60)= m/s＜ m/s＜4 m/s，該巷道可以滿足通風(fēng)要求。二、112011202回風(fēng)斷面設(shè)計㈠、巷道凈寬B＝a+b+c式中：B巷道凈寬；a1非人行道側(cè)寬度，；b掘進(jìn)機(jī)寬度，；c1人行道側(cè)寬度，取1m；將以上數(shù)據(jù)代入公式:B＝++＝4m㈡、巷道高度該工作面12煤層為薄煤層，巷道跟頂拉底掘進(jìn)。按設(shè)備最大高度驗算：H＝h1+h2+h3 式中：h1設(shè)備高度，（取轉(zhuǎn)載機(jī)的高度） ；h3工字鋼厚度，；將以上數(shù)據(jù)代入公式:H=++=?？紤]該巷道受壓變形等因素，亦可以滿足設(shè)備運輸要求。㈢、巷道斷面S＝（4+）＝。㈣、按風(fēng)速進(jìn)行驗算V回= Q回/(60S)式中：Q回回風(fēng)巷設(shè)計配風(fēng)量，600m3/min（見第五章）V回回風(fēng)巷風(fēng)速；將以上數(shù)據(jù)代入公式:V軌= 600/(60)=； m/s＜＜4 m/s，故112011202回風(fēng)巷斷面設(shè)計合理。三、切眼斷面設(shè)計㈠、切眼凈寬，考慮安裝影響，； ㈡、切眼高度切眼跟頂掘進(jìn)。㈢、切眼斷面S＝BH=＝。㈣、按風(fēng)速進(jìn)行驗算V切= Q切/(60S)式中：Q切切眼設(shè)計配風(fēng)量同皮帶巷，600m3/min（見第五章）V切切眼風(fēng)速將以上數(shù)據(jù)代入公式:V切= 600/(60)= m /s m/s＜ m/s＜4 m/s，故切眼斷面設(shè)計合理。其它硐室斷面設(shè)計絞車硐室：，；油脂庫、備件庫及避難硐室：。巷道參數(shù)匯總一覽表巷道參數(shù)匯總一覽表序號巷道名稱設(shè)計高度設(shè)計寬度斷面積備注111201運輸巷4m211201回風(fēng)巷、11202回風(fēng)巷4m3切眼 m24絞車硐室/油脂庫深3m /5m 33m/5m5移變硐室深5m第四節(jié) 巷道支護(hù)設(shè)計一、運輸、回風(fēng)巷支護(hù)設(shè)計支護(hù)設(shè)計理論本工作面根據(jù)懸吊理論設(shè)計支護(hù)參數(shù)。（參考袁和生編《煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)》1997版）參數(shù)計算依據(jù)及步驟根據(jù)工作面巷道布置位置，受采動影響最大，故首先確定的支護(hù)參數(shù)。（1）、巷道兩幫破壞深度C的確定 式中：Kσ應(yīng)力集中系數(shù)，Kσ＝KsKa==；Ks與巷道斷面形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)，；Ka受臨近工作面采空區(qū)影響的系數(shù)，由下式確定：X煤柱實際寬度， X＝15m；σrm老頂單向抗壓強(qiáng)度，σrm=60 MPa。h采高,取最大采高，h＝；hi直接頂厚度，；σcc被巷道切割的煤層單向抗壓強(qiáng)度，σcc＝10 MPa；γ巷道上覆巖層的平均容重， 25 kN/m3；H巷道埋深， 202m；α煤層傾角， 3176。hc被巷道切割的煤層厚度，；l巷道切割煤層（巖層）的最大寬度，；μ煤層波松比，；φ煤層內(nèi)摩擦角，45176。；代入數(shù)據(jù)，得C＝ 應(yīng)力集中系數(shù)Ks的選取巷道形狀炮 掘機(jī) 掘梯 形 煤層的波松比μ煤層強(qiáng)度σcc（MPa）1010－2020－3030μ⑵、巷道頂板破壞高度b的確定對于頂板為均質(zhì)巖層，b由下式確定式中：a懸臂巖層的半跨距， ；C巷道兩幫破壞深度， ；λ考慮水平應(yīng)力作用的巷道側(cè)壓系數(shù)，＝； 節(jié)理、層理發(fā)育程度分級表節(jié)理、層理分級ⅠⅡⅢⅣⅤ發(fā)育程度分級很不發(fā)育不發(fā)育中等發(fā)育發(fā)育很發(fā)育節(jié)理間距D1（m）31－3－1－分層厚度D2（m）21－2－1－Ky—頂板巖層完整系數(shù)，與巖層節(jié)理裂隙、分層厚度與強(qiáng)度等因素有關(guān)，可由下式確定 ＝D1節(jié)理間距，選取，；D2分層厚度，選取，；σcr頂板巖層單向抗拉強(qiáng)度，60MPa；將以上數(shù)據(jù)代入公式:b=⑶、頂板載荷集度Qr的確定頂板載荷集度⑷、巷幫載荷集度Qs的確定兩幫均為煤層時巷幫載荷集度①頂板支護(hù)形式的確定根據(jù)以上計算，采用梯工鋼支護(hù)。二、切眼支護(hù)設(shè)計根據(jù)鄰近工作面切眼壓力顯現(xiàn)情況，設(shè)計切眼頂板采用“液壓單體、配合金屬鉸接頂梁支護(hù)。三、支護(hù)參數(shù) 支護(hù)參數(shù)名 稱運輸巷回風(fēng)巷切 眼位 置頂 板支護(hù)形式梯工鋼梯工鋼液壓單體及鉸接頂梁材質(zhì)1111DZ1630/100HDJA——1200間距(mm)600mm600mm備 注頂板不完整、頂板冒落或遇地質(zhì)構(gòu)造時，頂、幫間距縮為500mm，排距1.,0m。四、特殊情況下巷道支護(hù)巷道開口及交岔點支護(hù)⑴、巷道開口前要提前加固開口處前后5m范圍內(nèi)支護(hù)，所有失效棚子全部補(bǔ)打加強(qiáng)支護(hù)。⑵、采用小循環(huán)作業(yè)。⑶、棚間距縮小為500mm。⑷、開口5m后正常支護(hù)。⑸、開口時頂板破碎嚴(yán)重，上述支護(hù)不能滿足支護(hù)要求時，加套11工字鋼鐵棚。附：112011202綜采工作面巷道開口交岔點支護(hù)平面圖；工作面過斷層、破碎帶等條件下巷道支護(hù)⑴、頂板不完整、頂板冒落或遇地質(zhì)構(gòu)造時。⑵、采用小循環(huán)作業(yè)。皮帶頭支護(hù)⑴、為滿足設(shè)備要求。⑵、。⑶、兩幫加掛金屬菱形網(wǎng)支護(hù)。其它硐室支護(hù)絞車硐室、油脂庫均采用“工字鋼、金屬菱形網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)形式，兩幫采用鋼金屬菱形網(wǎng)支護(hù)。五、礦壓監(jiān)測巷道掘進(jìn)時，在工作面運輸巷、回風(fēng)巷、每隔50m安裝一組頂板離層指示儀、錨桿測力計進(jìn)行礦壓監(jiān)測，并對觀測數(shù)據(jù)及時進(jìn)行分析處理。附：112011202綜采工作面平、剖及斷面圖112011202綜采工作面礦壓監(jiān)測監(jiān)控示意圖。第五節(jié) 巷道工程量及準(zhǔn)備期一、巷道工程量巷道總長掘進(jìn)巷道總長＝11201回風(fēng)巷+11201運輸巷+11202回風(fēng)巷+切眼　　　　 ＝750＋745＋466＋300＝2261(m)硐室總長硐室總長＝絞車硐+移變硐室＋油脂+備件庫　　　　＝33＋5＋5 + 5＝24(m)總工程量總工程量＝巷道總長+硐室總長＝2285 (