22003工作面组织设计.doc

郑煤集团李宅煤业有限公司22003工作面设计工程名称: 22003工作面施工单位: 掘进二队 编 制 人: 李振峰 编制时间:2009年7月19日目 录第一章 工作面工程设计概况及地质特征2第二章 工作面巷道布置4第三章 采煤方法5第一节 局部通风及瓦斯监测系统5第二节 洒水降尘系统6第三节 供电系统7第四节 运输系统8第五节 排水系统8第六节 通讯与照明系统9第四章 采面通风9第一节 施工工艺及流程图9第二节 各工序操作要求或注意事项10第三节 工程质量要求12第四节 劳动组织13第五章工作面机械设备选型与配备第六章 安全技术措施15第一节 现场管理制度15第二节 安全技术措施15第三节 避灾路线22第六章 主要经济技术指标2231 第一章 工作面工程设计概况及地质特征一、工作面概况 1、工作面所处井田位置、采区边界及邻区情况：该工作面位于22采区上部、最高标高+83.4米，最低标高+48.3米，工作面走向80150米，倾向95米、面积10925平方米，该采面在22采区上部，东临闫家嘴水厂保护煤柱，西接高庙村庄保护煤柱，北部为开采过的采空区，南部接22001工作面。2、地形地势：该工作面地面位于闫家嘴西部，高庙村东部地形呈南低北高，地面标高+233.6+236.6米。3、地面河流、交通位置及主要建筑物分布情况：该工作面上部为林区，地表无河流，无积水区。距村庄及建筑物留有保护煤柱，回采时对地面建筑物及其它设施没有影响。4、工作面设计：工作面布置方式：沿煤层底板走向布置工作面走向长度：80150米 上付巷开口坐标：x：3835410.0 y：38455248.0下付巷开口坐标：x：3835421.0 y：38455347.0方位角：上付巷开口方位276，坡度：+2.5掘进158米后掘进方位调整为0掘进95米切巷，坡度：-15。开口标高：+77.2米。上付巷总长268米，其中，利用22001下付巷110米。下付巷：开口方位300，坡度：-6.5掘进210米后以方位角270,以3流水坡度掘进80米；回风巷45米8，切巷：100米水仓：150米支护形式：29u型钢 或单体柱兀型钢梁 ，设计工程量：915m净断面：9m2 掘进断面：10.5 m2巷道支护设计断面图 说明：支护形式为29u型钢单棚支护，每棚（中中）0.6。规格：下净宽3.80,净中高2.80。本图单位：。二、工作面地质特征 1、地质构造情况（1）该工作面构造条件相对较简单，煤底板总体呈单斜构造，其产状为2702801621，但局部煤层底板倾角较大，将会对正常回采造成影响。（2）煤层顶板的岩石性质：伪顶为00.2米厚的炭质泥岩，直接顶是砂质泥岩，平均厚度3.44米，老顶为中粒砂岩，平均厚4.37米。煤层底板：直接底为5.0米厚的砂质泥岩，老底为l8灰岩，厚度为2.2米。2、煤系、煤层及煤质特征（1）工作面开采属二1煤。（2）工作面煤层厚度1.53.5米，平均厚度2.5米；工作面煤层倾角1621度，平均18.5度。由于受滑动构造影响，该工作面煤层厚度变化无规律，且变化较大，对回采有一定的影响，该工作面西部有采空区，煤层储量可能减少。（3）煤质情况工作面煤煤质较硬，工业牌号为三号无烟煤。 3、水文地质情况（1）底板水：由于底板灰岩水位低于工作面标高86-140米，预计底板水对正常影响不大。（2）顶板水：该工作面局部会有顶板淋水、涌水现象。但对正常施工不会有大的影响。顶板水受大气降水影响，（3）老空水：该工作面上付巷前方180310米，有1992年掘进过老巷，可能有老巷积水，影响施工，预计老空水300m。（4）断层水：受煤层露头断层影响，构造区域上部顶板水会有所增大。（5）钻孔水：该工作面附近无钻孔。（6）地表水：经有关部门调查，该工作面上部没有奥陶系灰岩含水层取水井，居民用水均为第三、四系潜水，施工时不受地表水的影响。工作面涌水量：该工作面最大涌水量4m3/h、正常涌水量1-2m3/h。4、瓦斯、煤尘及煤层自燃情况该工作面的瓦斯绝对涌出量为0.080.09m3/t.daf；无煤尘爆炸性；煤尘属类不易自燃煤层；地温+20左右；地压正常。5、工作面储量计算工作面的工业储量7.12万吨，可采长度160米，回采率70%，可采储量3.2万吨。6、工作面的勘探程度分析与影响安全生产因素由于1992-1993年穿采过，可能存有老空水，在工作面地面做瞬变电磁，判断老空积水情况。7、工作面地面建筑物对开采方式的影响分析没有影响。地质说明书工作面（巷道）地面标高+230+242.0煤（岩）层厚度产状19045厚度1.53.52.5f1老顶岩性中粒砂岩厚度5.572.34.37ff7直接顶岩性砂质泥岩厚度6.81.63.44ff5煤层伪顶岩性炭质泥岩厚度00.20.1ff3直接底岩性砂质泥岩厚度4.06.05.0ff8老底岩性l8灰岩厚度2.82.22.2ff最大涌水量4m3/h正常涌水量12m3/ h瓦斯绝对涌出量0.2m3/min瓦斯相对涌出量24m3/min煤尘爆炸指数无煤层自燃发火期主要地质构造根椐该区域钻孔资料、已揭露地质资料及二1煤层底板等高线形态总体分析。该巷设计施工范围内地质构造条件较简单，整体呈单斜构造，该巷开口后沿二1煤层底板砂质泥岩层，预计地质构造变化对正常掘进无大的影响。水文地质水文地质条件简单，但掘进过程中局部都可能受煤顶板淋水的影响。预计正常涌水量13m3/h,最大涌水量4m3/h。影响掘进的其它地质因素1、瓦斯：本区瓦斯含量一般为24m3/min，因此掘进过程中应加强通风管理工作。2、地温：+20左右。3、应做好巷道的支护及顶板管理工作。施工中应特别注意问题1、巷道掘进过程中，必须做好顶板管理及支护工作，防止冒顶事故的发生。2、巷道掘进过程中，特别做好瓦斯管理，搞好一通三防。3、施工中做好水文地质的预测预报工作，过老巷严格执行先探后掘的方针，坚持探放水加强水的疏导及封堵，加强水仓及排水设备的管理。第二章 工作面巷道布置第一节 工作面设计生产能力及服务年限一、工作制度工作面工作日按330天机算，每天三班作业。运输工作时间为14小时二、 工作面设计生产能力确定根据两班推一排巷为1米100米2.5米1.45m/吨362.5吨70253吨日产量：380吨三、服务年限面的服务年限可采（）3.2/0.951.1吨3个月第二节采区生产现状22001工作面在22采区上部，前部为井筒和地面村庄保护煤柱，后部为1992年和1993年穿采，21采区21051工作面预计回采到6月份结束，22采区首采工作面22061剩余800米，预计10月底可完工，为了保证采面接替，准备22001工作面，22001工作面在22采区上部，前部为井筒和地面村庄保护煤柱，后部为1992年和1993年穿采，现在22采区主提升皮带机已安装运行、辅助运输采用1.6米绞车运输、通风：主扇以于2007年投入运行、供电井下中央变所投入运行、排水系统以完善、安全监测监控以投入运行、防尘；洒尘管路完善，各系统具备安全生产条件。第三节工作面巷道布置一、 工作面巷道布置方式工作面下付巷从西翼回风巷下口向西，2007年以掘进120米木支护，现用7m型钢扩修，方位280度，长度275米；巷道标高75米，运输、进风从22运输下山煤仓口向下70米处，方位235，坡度8掘进与下付巷贯通，上付巷从东翼回风巷口与西翼回风巷口开门，方位250度，开口标高96米，坡度14度，掘进160米，变283度方位掘进150米，巷道标高130米，与下付巷贯通形成生产系统。二、 工作面运输系统工作面掘进运输下付巷采用0.75矿车和轨道运输，切巷采用420/30刮板运输机运输。上付巷采用320/17刮板运输机三部。配轨道和矿车运输。工作面生产运输22001进风巷采用65/25/22皮带机一部，长80米，下付巷采用65/25/30皮带机一部，长200米，工作面皮带尾采用420/30刮板运输机一部，工作面采用420/30刮板运输机一部。三、工作面排水系统根据矿井以往的开采情况，该区涌水量不大，在5m/小时左右，正常涌水通过工作面上下巷200排水沟，经车场水沟排入井底水仓。为了保证探老空水不满巷道，在工作面上下付巷根据物探情况施工不少于20m水仓。水仓安装2寸管路，30/10排水泵两台，一备一用。四、工作面各系统1、运输系统运料：井口付井井底车场下付巷西翼回风巷上付巷。运输：工作面下付巷进风巷22运输下山主井地面。2、通风系统掘进通风：上付巷风机安装在22采区进风巷，风筒经过东翼风桥东翼回风巷工作面；回风经西翼回风巷主斜井工作面下付巷初期风机安装在22采区进风巷，风筒经过东翼风桥西翼回风巷工作面；下付巷后期风机安装在22001进风巷，在风机前建两道风门，乏风经工作面西翼回风巷主斜井地面；生产通风：新风付井22采区进风巷22运输下山22001进风巷22001下付巷工作面；乏风22001上付巷总回风巷地面。3、排水系统工作面水经巷道水沟流入井底车场水沟或在下付巷水仓安装30/10潜水泵两台，2寸管路排入井底水仓，井底水仓安装三台-50水泵，配两趟3寸管路经付井同排到地面。4、供电系统5、防尘洒水系统6、安全监测监控系统第四节工作面设计工程量及施工工期一、工作面设计工程量：上付巷：310米其中半岩100米，下付巷：275米，进风巷80米其中岩巷40米，切巷：100米，水仓：150米合计915米一、 施工安排及工期根据矿井施工队伍的工程进度指标，岩巷50米/月，半岩100米/月，煤巷150米/月。工期3个月。序号工程名称岩性支护工程量（m）4月5月6月备注122001下付巷扩修煤7钢12022001下付22001下付22001下付222001下付巷煤7钢155322001切巷煤单体柱兀型钢100422001上付巷半煤7钢100522001上付巷煤7钢210622001进风巷煤/岩7钢8040米岩722001水仓煤木支护150第三章 采煤方法第一节 采煤方法采用手工风镐落煤法第二节回采工艺采用走向长壁式垮落法，回采工作面主要设备为17型刮板运输机、第三节采掘关系第四节采区生产能力计算一、二、三、第四章 工作面通风第一节 通风设计依据及通风方式一、风量计算1、按瓦斯相对涌出量计算q1=100qk=1000.22=40m/min式中：q1掘进工作面实际需要风量m/min；q掘进工作面的瓦斯正常绝对涌出量0.2 m/min；k掘进工作面的通风系数，取2。2、按掘进工作面最多人数计算：q2=4n=430=120m/min式中：n掘进工作面同时工作的最多人数，单班取15人，交接班时最多人数30人；3、按炸药消耗量计算：q325a252.767m/min式中：a掘进工作面一次爆破的最大炸药量a180.15=2.7kg；4、风速验算：取最大值120m/min为工作面所需风量进行验算：v=q3/60s=120/606.53=0.3米/秒该计算结果符合煤矿安全规程关于掘进工作面风速不小于0.15米/秒;不大于4米/秒的规定，故此掘进工作面的配风量为120m/min。二、风机、风筒选型及通风系统：1. 风机、风筒选型根据计算结果，结合我矿实际情况，选用型对旋风机两台，一备一用；风筒直径500毫米，每节长10米。采用反压边接风，压入式供风即可满足安全生产要求。2. 局扇安设安设在西翼进风联巷3. 通风线路新鲜风：副井西翼进风联巷局部通风机风筒掘进工作面；乏风：西翼回风巷主井地面。三、瓦斯监测系统该掘进工作面监控探头从2号分站引线工作面迎头5米内，距回风巷口1015米，总回风巷安装瓦斯监控探头。探头布置见瓦斯监控图：第五章采区机械设备选型与配备第一节采区运输设备二、三、第六章安全技术措施第二节 洒水降尘系统1、建立掘进工作面完整的综合防尘系统，从西回风巷三寸防尘管路敷设1.5寸防尘洒水管路，每50米设一阀门，机头转载点要设置喷雾洒水装置，并保证掘进头正常供水，定期冲刷巷道粉尘。2、放炮前冲刷工作面，净化风流，放炮后由班组长负责指派专人对迎头巷道帮、顶、底进行洒水降尘。3、巷道内的浮尘，必须当班清理，防止聚积。4、工作人员必须加强个人防护，佩戴防尘口罩。第三节 供电系统1. 用电负荷22001下付巷用电由井下中央变电站供给用电负荷，sjd320/17b镏子两部（17 kw2）局扇两台（211kw）潜水泵一台（5.5kw）探水钻一台（7.5kw）+高压水泵一台（2.2kw）气煤钻一台（2.5kw） 2. 供电线路：由井下中央变电站变压器馈出660v线路供应22001上付巷掘进工作面。22001上付巷掘进工作面供电系统图 第四节 运输系统1. 掘进出煤由掘进头人工装到镏子（sjd320/17b），二号皮带主井煤仓一号皮带地面。2. 运料：副井井底车场副井西大巷西翼回风上山掘进工作面第五节 排水系统排水系统：预计掘进工作面最大涌水量4 m/h，在巷道北边清挖0.2m0.2m毛水沟，敷设铁槽，巷道变向掘进在下帮开口后做临时水仓，水仓容量不小于20m3，安设5.5kw潜水泵2台达到一备一用，排水管路采用2寸的塑料管。排水路线：工作面临时水仓西翼回风巷井底水仓第六节 通讯与照明系统1. 掘进面安装一部防爆电话且距离掘进头不得超过10米，随工作面增长而前移。2. 掘进头每人一盏矿灯照明。第四章 施工工艺第一节 施工工艺及流程图一、施工工艺：交接班敲帮问顶风镐落煤（煤厚低于1.5米采用打眼装药放炮）洒水降尘临时支护装运煤永久支护验收工程二、流程图：第二节 各工序操作要求或注意事项 一、 炮眼布置方式：本爆破设计每循环装药量18卷，循环进尺1.8m,每循环雷管用量6发，炮眼利用率85。二、 装药起爆形式采用正向装药，毫秒延期雷管，水泡泥黄土封孔，串联起爆，100型起爆器起爆，打眼工可视具体情况合理布置炮眼个数，及眼深、眼距，正常情况下，应严格按爆破图表执行，装药时可视煤层情况，参照爆破图表合理装药放炮，但最多不能超过表中规定值。三、临时支护因本掘进工作面永久支护为29u型钢单棚支护，故采取一对2.4米型钢梁作为炮后出煤的临时支护方式。前探粱后部用卡环连在棚粱上，卡环与型钢梁间要背严，控顶部分要用木楔打严，顶板破碎地段采取钎椽背顶，最大控顶距不得超过1.0米。四、主要材料消耗表每米成巷名称单位规格数量炸药kg150g/卷2.7雷管个毫秒延期629u型钢架7 m21.67椽子根长800mm；40mm35双抗网33cm孔6.4拉杆根4006063卡兰套6第三节 工程质量要求一、支护材料要求29u型钢：必须有正规厂家生产合格证；双抗网：网孔3cm3cm，必须达到抗静电、抗阻燃、并具有生产许可合格证。二、施工质量要求1. 净宽：下宽3.20米，中线至任一帮距离：合格品：30mm50mm；优良品：050mm。2. 净高：净中高2.50米，腰线至顶粱底面、底板距离：合格品：30mm50mm；优良品：050mm。 3. 迎山角：棚子必须站正立直，严禁有歪旋现象。 4. 拉杆的位置、数量：每棚3根，两耳各一根拱中心一根，拉杆必须打紧打牢，并与邻棚成一直线。 5. 柱窝深度：柱子必须站在实底上，并加垫木鞋，设计深度为200mm。6. 背帮背顶：双抗网搭接长度为100mm，每棚35根椽子，要打匀、打直、打牢不能出现空帮漏顶现象。7. 允许偏差：支架粱水平偏差不超过30mm； 支架粱扭矩偏差不超过50mm； 支架间距偏差不超过30mm。8. 严格工程验收制度，一次成巷，对不合格的工程必须让其重新返工，致使达到合格为止。第四节 劳动组织一、劳动组织形式采用一次成巷，“三八制”循环作业形式，每班架三棚，成巷1.8米。二、正规循环作业图表三、劳动组织工种人数工作内容掘进工3打眼、刷大断面进行支护。镏子司机2保证设备正常运转，清理机头机尾积煤运料工4主要负责物料运送攉煤工2负责工作面煤清理在镏子上放炮工1专职放炮员班长1组织当班生产，安全工作跟班领导1抓全面工作，保证安全和工程质量合计14第五章 安全技术措施第一节 现场管理制度一、 交接班制度交接班必须是跟班领导、班组长及各工种现场交接，做到交任务、交措施、交设备、交安全、交质量。有问题处理不了不能交接，工程质量不合格不能交接。交接班必须交清接明，使接班者心中有数，并设立交接班记录台帐。二、 工程质量验收制度1、验收工程要以行业质量标准及十个文明生产项目为基准，进行工程质量验收，并有验收记录。2、跟班领导、验收员要配合掘工把好质量关，上尺拉线，不合要求要立即采取措施整修。3、矿坚持每月不少于4次的不定期检查，发现不合格工程必须限期整修。4、业务部门坚持现场检查指导，发现问题及时处理。把隐患消灭在萌芽状态，保证安全施工。第二节 安全技术措施一、顶板管理措施1、敲帮问顶各工种进入工作地点时，都要检查各自工作地点及周围是否安全，接班或放炮后班长应亲自由外向里检查安全情况，处理隐患，然后进迎头敲帮问顶，除掉活煤活碴，确认安全后，方可进行工作。2、活顶处理（1）加强顶板管理，经常观察围岩变化，如发现连续掉煤（碴）、片帮等冒顶征兆时，要迅速撤出人员，并及时向调度室汇报，等顶板稳定后方可采取措施进行处理，严禁冒险作业。（2）在破碎煤（岩）层中掘进时，上部严禁放炮，采用撞楔法，手镐掘进，坚持短掘短支，及时进行临时支护控制顶板，严防冒顶。3、小冒顶处理（1）要求有关业务部门及施工队等现场跟班，指挥协调工作。（2）处理冒顶前，根据现场实际情况，必须备足处理冒顶的材料，另外加固冒顶附近的支架，并清理好撤人退路。（3）架棚巷道局部冒顶，要先封好顶，防止煤（矸）继续冒落，使用好前探梁，重新架棚，上部用坑木背严帮顶。4、大冒顶处理（1）当巷道冒顶严重，范围较大，不能进行敲帮问顶和加打临时支护时，可采用绕道法，掘绕道绕过冒顶区。二、放炮管理措施1、打眼前必须先敲帮问顶，将迎头活煤、活碴处理掉。打钻人员要站在支护下面的安全地点工作，打眼过程中经常观望顶板是否有不安全因素，发现问题及时处理。2、打钻人员要精力集中。3、打眼与装药不准平行作业。4、采用连续正向装药，毫秒电雷管起爆，水炮泥黄土封孔，封孔长度不少于炮眼深度的1/2。采用串联放炮，炮线不准拖地，以防拒爆。5、放炮前，加固迎头10m范围内支架，支架之间打上撑木，帮顶不实处用坑木背紧背牢。6、放炮前，必须将所有工作人员撤到安全地点，直巷75m(煤100m)，弯巷不少于50m(煤75m)外，并由班长派专人把口（警戒线处应设警戒牌），放炮后通风10分钟以上，待炮烟吹散后，跟班领导、班长及放炮员首先进入放炮地点检查通风、瓦斯、顶板、支架、拒爆、残爆等情况，如有危险必须立即处理，否则，不准施工作业。7、处理拒爆必须按煤矿安全规程第341、342条执行。8、放炮员必须持证上岗，其他人员严禁放炮，放炮时严格坚持“一炮三检”制度。9、放炮只准用防爆性能好的型起爆器起爆，严禁用其它电源代替。打眼必须采用湿式煤电钻，放炮必须使用水泡泥、黄土封孔，放炮必须使用乳化炸药和毫秒雷管。三、“一通三防”管理措施（一）防灭火的专项措施1、在掘进中要加强通风管理，确保巷道风量要求，防止热量积聚。2、工作面要备有灭火器、沙箱等灭火设施，各种机电运输设备严禁带病运转。3、防止空帮空顶，如果掘进过程中出现顶空、帮空等现象，要及时采取措施充填处理，防止冒落区热量积聚。4、入井人员严禁携带任何点火物品及易燃易爆品，严禁穿化纤衣服。5、任何情况下，任何人不经允许不得随意停开局部通风机。6、任何人发现井下火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，并迅速报告矿调度室。7、放炮员按爆破图表控制炮眼深度及装药量，并严格坚持“一炮三检”放炮制度，坚持使用水炮泥，严禁使用煤粉屯炮，防止出现放炮引起火灾。8、通风管理部门要制定出相应的专项的防火措施，并坚持现场监督执行。9、防尘按规定敷设防灭供水管路，每隔50m设一“三通阀门”洒水防尘，并定期冲刷巷道煤尘。（二）瓦斯煤尘管理措施1、瓦检工和通风工必须切实负责，加强现场检查，尽职尽责，为一线搞好服务。2、掘进工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止用风钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.8%时，严禁爆破。3、掘进工作面及其它作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。4、掘进工作面及其它巷道内，体积大于0.5m的空间内积聚的瓦斯浓度达到1.5%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。5、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到0.8%以下时，方可通电开动。6、掘进工作面风流中二氧化碳浓度达到1.0%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。7、在巷道口设置瓦斯管理牌板，检查数据填写在牌板上，并及时向通风调度汇报。8、按本规程规定的位置，设置瓦斯传感器，并随时检查其准确性，发现问题及时处理。9、局部通风设施管理必须执行煤矿安全规程第128条规定，风筒口距迎头距离不能大于5m，并应吊挂平直、整齐，接头严密，严禁漏风。施工队要保护好局扇、风筒，使其正常运转。10、当瓦斯报警断电仪报警以及停风时，瓦检工、通风工及跟班领导必须组织人员撤出，并及时报告调度室和通风科。局部通风机因故停止运转后，必须严格执行煤矿安全规程第141条规定来恢复通风。11、瓦斯防治及局部通风管理必须严格按煤矿安全规程第136141条规定执行。12、综合防尘必须严格执行第三章第