10416综采工作面设计说明书

1、第一章 工作面概况一、工作面位置10416工作面是杨柳矿井104采区10414工作面的接替工作面，位于第五个区段。其上为10414工作面。北翼到东翼三条大巷保护煤柱，南翼（切眼侧）以小沈家断层煤柱为界。工作面走向长1160，倾斜长180m，回采二迭系山西组10煤层，采用综合机械化采煤方式开采，顶板采用自由垮落方式管理。工作面底板标高-570m-610m。工作面位于牛小集背斜右翼。二、井上下关系地面无建筑物，地形平坦，人工沟渠纵横，主要为农田。回采时，地面将形成塌陷区。三、煤层赋存情况（一）煤层条件10煤层为采区主要可采煤层，位于山西组的中部，上距铝质泥岩58.7m，下距太原组一灰顶界面60.0

2、m。根据10416工作面9-4、9-6、04-17钻孔综合分析,工作面煤层倾角0-5°，平均4°；厚度2.87-3.68m，平均厚度3.20 m，属中厚厚煤层，以中厚煤层为主。根据变系数及可采性分析，属较稳定煤层。煤质为优质焦煤。104边界巷煤的硬度化验f=0.56。根据勘探及三维地震地质资料，工作面有三条断层，F106正断层，倾角60-70°，落差0-15米,风巷靠近切眼有两条正断层F107和 F113。F107倾角70°，落差0-3米, F113倾角70°，落差0-3米。（二）柱状图(另附)四、顶底板情况根据采区资料，工作面工程地质类型为层

3、状碎屑岩类（类），复杂程度为中等（二型），即类二型。煤层顶、底板岩以砂岩泥岩为主，粉砂岩零星分布。顶板类型划分方案可划分为直接顶、老顶，局部有伪顶；底板可划分为直接底和老底两种。老顶：细砂岩、粉砂岩为主，砂岩老顶厚度3.199.46m。直接顶板：多数为复合顶板，岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩1.795.48m。伪顶：岩性为粉砂岩。老底：岩性以细砂岩、粉砂岩为主，；其次泥岩。直接底：岩性以泥岩为主，厚度为02.39m。10416工作面10煤层顶底板岩性特征统计表孔号老 顶直 接 顶伪 顶直 接 底老 底岩性厚度(m)岩性厚度(m)岩性厚度(m)岩性厚度(m)岩性厚度(m)9-6细砂岩9.46泥岩粉砂

4、岩6.11粉砂岩0.63粉砂岩10.379-4细砂岩3.19细砂岩4.51砂岩26.1404-17细砂岩8.39细砂岩碳质泥岩1.79泥岩2.93细砂岩2.64五、地质构造与水文地质情况根据采区地质资料，10416工作面水文地质条件中等偏简单。工作面内主要位于牛小集背斜右翼，共有三条断层、断层赋水性较小。影响工作面回采的充水含水层有两层：煤层底板灰岩含水层，和煤层顶、底板砂岩裂隙含水层。顶底板砂岩裂隙含水层是采区矿井充水的直接充水含水层，一般富水性弱。底板太灰水对工作面开采威胁严重，回采中遇导水性构造，则灰岩水有可能对采区产生突水。由于灰岩水水压高，易于造成突水灾害，是工作面安全生产的重要隐患

5、之一。工作面充水的通道主要有：构造裂隙、采动冒落带裂隙、3m以下小断层。正常情况下涌水以淋水和渗透形式进入工作。根据“大井法”和比拟法估算工作面正常涌水量为20-30 m3/h，最大涌水量为42.5 m3/h 。六、其它开采技术条件瓦斯：根据东翼轨道大巷和东翼胶带探煤钻孔和瓦斯测试指标，10煤层局部瓦斯较大，暂定为高瓦斯矿井。煤尘：工作面内目前无煤尘资料，根据地质报告煤层煤尘爆炸指数（k值）为28.9940，皆大于15，具有煤尘爆炸危险性。自然发火倾向：工作面目前无煤尘资料，根据采区地质报告煤层煤可采煤层烟煤为不自燃。地温：据矿井地质资料地温梯度为2.072.62/百米，平均2.40/百米。七

6、、储量工作面储量计算公式：Q=S×M×D，S=走向长1160m×倾向宽180m，M为平均煤厚3.20m,煤层的视密度D为1.32t/m3。工作面收作处要留设70m回风大巷保护煤柱。地质储量88.2万吨，可采储量83.79万吨。第二章 回采工艺与采场支护设计第一节 回采工艺选择10416工作面所在的10煤层为104采区主要可采煤层，位于山西组的中部，上距铝质泥岩58.7m。下距太原组一灰顶界面约60m。煤层厚2.873.68m，平均厚3.20m，属中厚厚煤层，以中厚煤层为主。煤层原生结构简单，基本不含夹矸。煤层顶板以砂岩、泥岩为主，粉砂岩零星分布。10煤层原始沉积发

7、育良好，由于后期岩浆侵入也破坏了煤层的稳定性和连续性。10416工作面所在的10煤层顶板分为伪顶、直接顶、老顶三种。直接顶板多数为复合顶板，岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩。顶板较完整，属类稳定顶板，且煤层赋存较稳定，涌水量小。针对10416工作面所在的煤层及顶板状况，本着高产高效的原则，依据淮北矿区目前的开采技术条件以及现有综采技术和管理水平，我矿选择综采工艺。第二节 工作面支护设计一、依据参考工作面初选支架10416综采工作面为10414工作面的接替工作面,其主要设备选型参照10414工作面设备： ZY6800-19/40型液压支架 MG550/1230-WD型采煤机 SGZ-800/2

8、5;525型刮板输送机 二、支架支护强度计算（一）计算冒落带高度 Hi=M/(Kp-1)Hi=3.50/（1.3-1）Hi=11.6 mHi：冒落带高度, m; M：工作面最大采高，m； Kp ：岩层冒落碎胀系数。一般取1.251.5，破碎顶板取较小值，完整顶板取较大值。（二）计算支护强度P= K×Hi ××cos×10-6 P=2×11.6×25×103 ×cos4°×10-6 P=0.57Mpa;P ：计算支护强度， Mpa; ：冒落带岩层加权平均容重，N/ m3；：煤层倾角，度； K: 老

9、顶来压增载系数，一般取2.0。三、支架的确定10416工作面选择的支架为ZY6800-19/40第三章 工作面巷道布置第一节 巷道布置一、基本巷道布置方式10416工作面设计为两巷布置方式,即机巷、风巷，主要用于行人、运输、排水、进、回风。10416机风巷底板岩巷布置在煤层底板25m左右，主要用于预抽机、风巷瓦斯，掩护机、风巷煤巷掘进。二、一通三防与防治水巷道（硐室）工程设计具体内容要求分别见第五章、第六章。三、联络巷道10416工作面机巷联络巷：N140°，69.7m（平）,联接机巷与东翼轨道运输大巷, 布置在10煤层顶板岩石中;10416工作面风巷联络巷：N140°，7

10、3.7m（平）,风巷通过风巷联络巷、回风联巷与东翼总回风巷连接, 布置在10煤层顶板岩石中;四、其它巷道布置设计我矿初选10416工作面支架，体积较大，工作面安装时需重新组装，所以工作面风巷设组装硐室。错车场(风巷变坡点向里20m处一个,切眼上口向外35m处一个)及绞车窝(切眼上口, 长10m)的设计，可根据风巷、切眼的掘进施工揭露情况，在工作面安装前再进行设计。第二节 工作面巷道布置基本参数设计一、工作面推进方向与推进长度设计（一）推进方向1、推进方向的设计依据 10416工作面为10414首采面的接替面，根据煤层赋存情况，工作面为一走向东西倾向北的单斜构造，工作面倾角不大；该面呈一背斜构造

11、，所以工作面回采期间，先仰采后俯采。2、推进方向说明10416风巷N320°；10416机巷N320°；工作面回采期间，先仰采后俯采，保持35°仰俯采角。（二）推进长度与切眼位置推进长度：1160 m；切眼的位置：距东翼总回风巷1260m , 上限-558m , 下限-610m , 方位N50°。确定的依据：10416工作面上为10414工作面。北到东翼三条大巷保护煤柱，南（切眼侧）以小沈家断层煤柱为界。工作面走向长1260m，倾斜长180m。机、风巷均沿中线跟煤层顶板施工；工作面回采期间，因回采需要，切眼与机巷保持90°98°。二、

12、机巷与风巷布置（一）机、风巷的长度10416风巷，1160m（平）；10416机巷，1160m（平）；（二）机、风巷的位置一般情况下，为使工作面等长回采，机、风巷平行布置。机巷拔门点标高：-580.3m，方位：机巷N140°；风巷拔门点标高：-580.0m，方位：风巷N140°。三、工作面（切眼）长度确定依据以下因素确定：1、煤层赋存条件：工作面煤层起伏不大，工作面构造简单；倾角小；煤层顶板以砂岩、泥岩为主，底板以泥岩为主；煤层硬度1.3-3.97；2、开采技术条件：瓦斯含量较大；且10煤层有自燃发火倾向；工作面采取“两巷布置方式”，该面呈一背斜构造,工作面水能自流，有利于

13、防治水工作；3、根据矿区以往多年中厚煤层的生产技术管理经验，综采工作面长度设计不宜过长，过长不利于主动管理顶板及防治水的要求；4、按照综采工作面等长布置的原则。故设计切眼长度180m。四、机巷、风巷、切眼以外的巷道长度确定1、机、风巷联络巷：分别为70米（平）；2、回风联巷：分别为60米（平）;第三节 巷道布置参数说明一、设计巷道布置主要参数一览表序号巷道名称开窝点座标巷道施工方位（°）巷道设计坡度（°）巷道设计平距（m）巷道施工层位岩性备注1机巷N140°跟顶1160煤2风巷N140°跟顶1160煤3切眼N50°跟顶180煤4机巷抽采巷N14

14、0°煤层底板25m1170岩5风巷抽采巷N140°煤层底板25m1170岩10414风巷抽采巷向里延伸兼做10416风巷抽采巷二、有关说明：10416机、风巷抽采巷每30m设一瓦斯抽采钻场，深×宽×高=5.5×4.5×3.0m。第四节 巷道轨道线路设计一、设计依据根据巷道断面布置及巷道各类辅助运输要求进行设计。二、轨道线路设计参数风巷、区段车场、东翼轨道大巷的布置：轨道中心线与巷道中心线一条线。轨型：30Kg/m。轨距：600 mm。 道岔型号: DK-630/4/12轨枕规格：1200×200×200 mm轨枕间

15、距：1 m。机巷的布置：轨道中心线与巷道中心线距离600mm;轨型：30Kg/m轨距：600 mm道岔型号: DK-630/4/12轨枕规格：1200×200×200 mm轨枕间距：700 mm。三、轨道线路设计主要技术要求轨道线路设计的主要技术要求：铺设要求：1、斜巷轨道的轨距应在误差5和2之间，平巷的轨距应在误差10和2之间。2、斜巷轨道的接头间隙5 mm，高低的左右偏差2 mm。平巷接头的间隙10 mm，高低的左右偏差5 mm。3、两根轨道水平误差10mm。4、轨道接头必须使用合格的道夹板和4颗螺栓固定，接头与轨枕的布置采用悬接式。5、轨枕的间距1m，并与钢轨垂直，轨

16、枕规格质量符合规定，不准有浮枕。6、绞车道内地滚子要齐全，灵活可靠。地滚子之间的间距一般为1520 m，以轨枕、道档无明显磨痕为准。巷道内变坡点应在变坡处增加地滚子。7、上下山绞车道的道岔均要使用标准扳道器，严禁使用非标准道岔。8、巷道内平面弯道半径及竖曲线半径等要满足支架运输要求。第四章 巷道断面与支护设计第一节 巷道断面设计一、机、巷断面设计（一）按工作面进风量计算 计算巷道断面S按下式计算： S=Q/（v×60）=1200/（2.5×60） S=8.0m2 Q：工作面需风量，取1200m3/min; V： 机巷风速，取经济风速2.53.0m/s。（二）按机巷设备布置计

17、算1、计算机巷宽度Bjs按下式计算： Bjs=Bs+Bp+Bj+Bx+By=500+1400+700+300+1100=4000mm Bs: 机巷胶带输送机与上帮间隙，500mm； Bp: 机巷胶带输送机外形宽度，1400mm； Bj: 机巷胶带输送机与开关电缆车的间隙，300mm； Bx: 最宽设备与下帮的间隙（行人通道），700mm。 By：移动变电站或其它最宽设备的宽度，1100mm；2、计算机巷高度Hjs按下式计算： Hjs=Hs+Hj+Hq=1800 +300+200Hjs=2300 mm Hs:机巷最高设备的高度，1800mm; Hj:机巷最高设备的高度距顶板支护体下缘的间隙，30

18、0mm。Hq:机巷起伏对巷高选取的影响值，200mm。（三）按巷道变形计算 根据周边矿区生产经验或矿压观测资料，确定巷道顶底板及两帮变形量。因两巷均采用锚网喷支护，根据周边矿区综采工作面巷帮、顶变形量的观测，两帮变形量Bb取100 mm、顶底板变形量Hb取200 mm。 B=Bjs+Bb=4000+100=4100 mm H=Hjs+Hb=2300+200=2500 mm （四）按支护条件选择我矿10416工作面为10414首采工作面的接替面，还有一些不确定因素,考虑巷道一定的变形富余量。高度B取3000 mm，宽度取5000 mm。（五）机巷断面的优化确定1、根据以上计算确定机巷宽度（B）5

19、000mm，高度（H）3000mm2、根据上述计算的B、H值，计算机巷断面积S=15m2，SS。 以上机巷的宽度、高度是可以满足生产的需要。二、风巷断面设计（一）按工作面回风量计算计算巷道断面S按下式计算： S=Q/（v×60）=1200/(2.5×60) S=8.0m2 Q：工作面需风量，取1200m3/min; v: 风巷风速，取经济风速2.53.0m/s。（二）根据设备运输需要计算Bjs=Bs+Bp=2500mm Bs: 风巷输送支架与上、下帮间隙，500mm； Bp: 风巷输送支架的外形宽度，1500mm； Hjs=Hs+Hj+Hq=1700 +300+200Hjs

20、=2200 mm Hs:取风巷最高设备的高度，1700mm; Hj:取风巷最高设备的高度距顶板支护体下缘的间隙，300mm。Hq:巷起伏对巷高选取的影响值，200mm。（三）按钻机施工要求计算我矿工作面风巷瓦斯抽放钻机：长×宽×高=2.2×1.2×0.8m。，以上初定10416风巷设计高、宽度完全满足钻机运输及施工要求。（四）按巷道变形计算根据周边矿区生产经验或矿压观测资料，确定巷道顶底板及两帮变形量。因两巷均采用锚网喷支护，根据周边矿区综采工作面巷帮、顶变形量的观测，两帮变形量Bb取100 mm、顶底板变形量Hb取200 mm。 B=Bjs+Bb=25

21、00+200=2700mm H=Hjs+Hb=2200+200=2400mm （五）按支护条件选择我矿10414工作面为首采面，还有一些不确定因素,考虑巷道一定的变形富余量。高度B取2800 mm，宽度取4200 mm。（六）风巷断面确定1、根据以上计算确定风巷宽度（B）4600mm，高度（H）3000mm2、根据上述计算的B、H值，计算风巷断面积S=15m2，SS。 所以以上风巷的宽度、高度是可以满足生产的需要。三、切眼断面设计（一）按设备安装要求计算1、切眼宽度 Bq=Bd+Bqj=5200+500 =5700mmBd: 为支架最小运输高度时的平面对角线长度，5200mm；Bqj: 为支架

22、最小运输高度时的平面对角线外缘与煤壁及采空区的两侧间隙之和，取500mm2、切眼高度 Hq=Hp+Hz+Hj=400+1900+200 =2500 mm Hp: 切眼安装用平板车高度，400mm； Hz：综采液压支架的最小运输高度，1900mm； Hj：综采液压支架装平板车后，支架顶梁上平面距顶板支护体下缘突出面（点）的间隙，200mm。 （二）按切眼变形计算B=Bjs+Bb=5700+100=5800mm H=Hjs+Hb=2500+200=2700mm （三）切眼断面确定10416综采工作面切眼设计：矩形断面，考虑切眼有起伏，切眼高度可适当加100mm 富裕量，根据以上数据，最后确定：切眼

23、Bq：净高3.0m，Hq：净宽6.8m净断面积S=20.4m2，掘进断面积21.3m2；净断面积SS，可以满足支架的安装要求。四、联络巷及其它巷道断面设计10416工作面风巷联络巷断面设计：断面设计依据10416工作面风巷联络巷用途：主要担负10416工作面的回风。围岩类别：中等稳定。10416工作面风巷联络巷断面确定：（1）按工作面回风量计算 计算巷道断面S按下式计算： S=Q/（v×60）=1200/3.6×60 S=5.6m2 Q：工作面需风量，取1200m3/min; v: 风巷风速，m/s，取经济风速2.53.0m/s。（2）按10416工作面运输顺槽联络巷无设备

24、布置根据上述计算10416工作面风巷联络巷断面积S= 13.2m2,而S=8.0m2，所以SS。 以上10416工作面风巷联络巷是可以满足生产的需要。 （3）按进架设备布置计算a、计算进架联巷宽度Bjs按下式计算： Bjs=Bs+BpBjs=2300mm Bs: 支架与巷帮的间隙，400mm； Bp: 支架的宽度，1500mm；b、计算进架联巷高度Hjs按下式计算： Hjs=Hs+Hj+Hq=1700 +300+200Hjs=2200mm Hs:取最高设备的高度，1700mm; Hj:取进架联巷最高设备的高度距顶板支护体下缘的间隙，300mm。Hq:联巷起伏对巷高选取的影响值，200mm。（4

25、）按巷道变形计算 根据生产经验或矿压观测资料，确定巷道顶底板及两帮变形量。因联巷为锚喷支护，根据我矿对巷道顶、帮变形量得观测，两帮变形量Bb取100mm、顶底板变形量Hb取200mm。 B=Bjs+Bb=2300+100=2400mm H=Hjs+Hb=2200+200=2400mm （5）按支护条件选择我矿巷道支护条件复杂困难，矿压大，考虑巷道一定的变形富裕量。巷道为半圆拱形式，所以高度H适当放大，取3600mm，宽度B取4200mm。（6）10416工作面风巷联络巷断面的优化确定根据以上计算确定10416工作面风巷联络巷宽度（B）4200mm，高度（H）3600mm。根据上述计算的B、H值

26、，计算10416工作面风巷联络巷断面积S= 13.2m2,而S=8.0m2，所以SS。 以上10416工作面风巷联络巷的宽度、高度是可以满足生产的需要。 五、设计巷道断面参数一览表序号巷道名称断面形状断面规格（净高×净宽）掘进断面积（m2）净断面积（m2）备注110416机巷矩形3.0×5.015.915210416风巷矩形3.0×4.614.8813.8310416切眼半圆拱3.4×6.821.320.4410416风巷抽采巷（即10414风巷抽采巷）半圆拱3.4×3.812.2811.37已施工510416机巷抽采巷半圆拱4.0×

27、5.018.4217.32第二节 巷道支护设计一、巷道支护形式设计（一）设计巷道支护条件说明1、巷道的围岩条件根据采区资料分析，工作面工程地质类型为层状碎屑岩类（类），复杂程度为中等（二型），即类二型。煤层顶、底板岩以砂岩、泥岩为主，粉砂岩零星分布。顶板类型划分方案可划分为伪顶、直接顶、老顶三种；底板可划分为直接底和老底两种。老顶：细砂岩、中砂岩所占比例最多，占51.7%，砂岩老顶厚度4.2028.83m。直接顶板：多数为复合顶板，岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩1.7916.06。伪顶：岩性为泥岩、炭质泥岩。老底：岩性以粉砂岩为主，占58.6%；其次为细砂岩、砂泥岩互层，占24.1%；泥岩老底较少

28、，占10.3%。直接底：岩性以泥岩为主，其次为粉砂岩，厚度为0.250.80m。工作面主要充水因素是顶板砂岩裂隙水，顶板可能有淋水；2、巷道的空间与时间条件10416工作面为首采工作面的接替面，受10414工作面采动影响；预计10414工作面2011年12月份回采结束，在2010年上半年，掘进开始施工。3、巷道功能与断面条件10416风巷、风联巷作为进架主路线，其宽度和高度比较大；机巷为机轨合一巷，不仅需布置皮带机，机巷还需要布置轨道、设备列车；综采面切眼导峒和刷大部分宽度为6.8m左右；以上说明，如满足综采工作面生产需要，各个巷道的设计不能小，而断面大，将增加支护的难度。（二）巷道支护方式设

29、计1、根据巷道支护条件设计为满足综采工作面生产需要，机、风巷断面不宜过小，且需加大巷道的支护强度，避免二次修复，造成人力和物力的浪费。2、采用工程类比法设计根据地质资料分析，10416工作面煤层顶板属于类，与童亭矿区10煤层工作面地质资料相似；10416工作面两巷皆采用锚梁网索支护，经过验证，该支护能满足生产需要，根据工程设计类比法，设计10416工作面机、风巷均采用锚梁网索支护。切眼宽度6.8m左右，跨度大，根据邻近矿区工作面切眼的支护状况验证，采用复合支护能够满足装面要求。（三）设计巷道形状的确定10416机、风巷：矩形。10416机、风巷抽采巷：半圆拱形。二、巷道支护参数设计（一）架棚巷

30、道支护参数设计10416机巷、风巷：断面设计为矩形,采用锚梁网索支护;机巷：宽×高=5.0×3.0m。风巷：宽×高=4.6×3.0m。10416工作面风巷抽采巷：10414风巷抽采巷作为10416风巷抽采巷；断面为半圆拱形，锚网喷支护;宽×高=3.8×3.4m。10416工作面机巷抽采巷：10416机巷抽采巷后期作为106采区回风大巷使用；断面设计为半圆拱形，锚网喷支护;宽×高=5.0×4.0m。（二）巷道锚杆支护参数设计10416工作面机、风巷抽采巷，施工层位沿煤层底板25m施工，处在稳定的岩层中，故采用锚网喷支

31、护。1、支护材料说明锚杆规格：20×2200；锚固剂型号：Z2950；托盘：150；护表材料：金属网规格1200×900mm，网格150×150mm；水泥为标号425#普通硅酸盐水泥，黄沙用粗中混合沙，粒径0.33mm，速凝剂T25型。2、锚杆支护参数设计锚杆布置方式：眼位按线布置，两帮对称布置，中顶锚杆不偏离中线；株排距800×800mm；锚杆布置的角度：在整体岩层中，锚杆应垂直巷道轮廓线，在层状岩层中，锚杆应垂直岩层层面，角度不小于75°。锚杆的锚固方式：采用锚固剂锚固；锚固剂型号与数量：Z2950，每眼两卷。锚固长度：半锚，软岩时，加长锚

32、固；设计初锚力为300N.m，锚固力8t。技术要求：1）锚杆眼位按线布置，株排距均匀，对称布置两帮锚杆，中顶锚杆不偏离中线且最下一排帮锚杆距底板不应超过500mm。2）锚杆的孔深和锚杆的长度配套，锚杆孔的直径必须和杆体、锚固剂直径相配套，选用32mm孔径，配套29mm树脂卷。3）安装锚杆前，应用压风扫眼器将孔壁冲洗干净，将孔内岩渣、积水用压风吹净。4）锚杆施工要求严格执行“五不”制度，即：a、巷道断面不符合设计要求，浮矸活石不处理，险情未排除，验收员不划眼位；b、验收员不划眼位，打眼工不打眼；c、不按规定打眼或打眼不合格，不准安装锚杆；d、锚固剂质量不合格，不准使用；e、杆杆、托盘不符合规格要

33、求，不准使用。5）树脂药卷安装要旋转推进，使药卷充分搅拌混合，严禁将杆体用锤击入锚杆眼，并应采用快速安装工艺，即：搅拌树脂卷、上托盘、拧紧螺母一次完成。6）锚固力应达到设计要求，必须按规定进行锚杆拉拔力测定，测定要有记录，拉拔力不小于8t。3、加强支护设计喷射砼，砼的配比，水泥，黄沙、石子=1：2：2，水灰比=0.47，初喷厚3050mm,复喷厚70mm。（三）复合支护巷道参数设计10416工作面切眼断面较大，跨度为6.8m左右，故采用复合支护。切眼采用“锚带网索单体工字钢”支护，当顶板破碎或过异常带不宜采用该支护时，直接采用“工字钢梁架棚并配合单体支柱套棚维护” 1、支护材料说明锚杆规格：M

34、22×2800mm；锚索：17.8mm，长6.3m钢绞线；锚固剂型号：Z2550；钢带采用M型钢带；托盘：200；护表材料：金属网规格1200×900mm，网格150×150mm； 2、锚杆支护参数设计顶板锚杆布置的数量为：8根，锚杆布置方式：眼位按线布置，株排距800×800mm；锚杆布置的角度：在整体岩层中，锚杆应垂直顶板，在层状岩层中，锚杆应垂直岩层层面，角度不小于75°。锚杆的锚固方式：采用锚固剂锚固；锚固剂型号与数量：Z2550，每眼两卷。锚固长度：半长锚固；设计初锚力为300N.m，锚固力8t。技术要求：(1)锚杆眼位按线布置，株排

35、距均匀。(2)锚杆的孔深和锚杆的长度配套，锚杆孔的直径必须和杆体、锚固剂直径相配套，选用28mm孔径，配套25mm树脂卷。(3)安装锚杆前，应用压风扫眼器将孔壁冲洗干净，将孔内岩渣、积水用压风吹净。(4）锚杆施工要求严格执行“五不”制度，即：a、巷道断面不符合设计要求，浮矸活石不处理，险情未排除，验收员不划眼位；b、验收员不划眼位，打眼工不打眼；c、不按规定打眼或打眼不合格，不准安装锚杆；d、锚固剂质量不合格，不准使用；e、杆杆、托盘不符合规格要求，不准使用。(5）树脂药卷安装要旋转推进，使药卷充分搅拌混合，严禁将杆体用锤击入锚杆眼，并应采用快速安装工艺，即：搅拌树脂卷、上托盘、拧紧螺母一次完

36、成。(6）锚固力应达到设计要求，必须按规定进行锚杆拉拔力测定，测定要有记录，拉拔力8t。3、锚索支护参数设计导峒及刷大部分均需采用锚索进行补强支护，采用双排三花布置。锚索间排距：4m ，围岩破碎时要加密，改为每3m安装一套;锚索的布置角度：在整体岩层中，锚索应垂直顶板，在层状岩层中，锚索应垂直岩层层面，角度不小于75°。锚索的锚固方式：采用锚固剂锚固；锚固剂型号与数量：1卷K2550型和2卷Z2550型；锚固长度为加长锚固；预紧力200N.m，锚固力20t。技术要求：(1）锚索眼位按线布置，株排距均匀。(2）锚索的孔深和锚索的长度配套，锚索孔的直径必须和杆体、锚固剂直径相配套，选用2

37、8mm孔径，配套25mm树脂卷。(3）安装锚索前，应用压风扫眼器将孔壁冲洗干净，将孔内岩渣、积水用压风吹净。(4）锚索布置在巷道顶板中间，施工滞后迎头不得超过10m。4、加强支护设计(1）单体工字钢套棚：导峒采用3.0m单体配合2.8m工字钢“一梁两柱”套棚，刷大部分采用3.0m单体配合2.8m工字钢“一梁三柱”套棚，单体要穿鞋，初撑力不小于50KN，滞后迎头不超过3m，棚距800mm，误差±50mm，单体之间要用防倒绳连接。(2）架棚支护：巷道遇断层、过地质构造异常带、顶板破碎带、淋水区时，必须采用架工字钢棚支护，架棚支护仍采用导峒施工，在异常上下多架设10棚，且导峒及刷大部分的支

38、护形式要保持一致，工字钢棚中间腿要用半圆接实劲，棚子用道连成一整体，具体位置梁中一处，梁下1.5m各一处；导峒及刷大部分支护规格：梁×腿=2.8m×3.2m；采用塘材、笆片要帮过顶，巷道保持道面以上高度2.8m，棚距600mm，误差±50mm，并且上山用单体配合圆木打“一梁三柱”顺山挑棚。切眼施工顺序：a、施工导峒打锚杆打锚索单体工字钢套棚架工字钢棚支护；b、刷大打锚杆打锚索单体工字钢套棚架工字钢棚支护。三、设计巷道支护参数一览表序号巷道名称巷道形状支护形式支护参数（mm）支护材料规格（mm）备注1风巷矩形锚梁网索支护锚杆株排距：800mm；锚索排距：4000mm

39、锚杆：M22×2500mm（顶）M20×2200mm（帮）锚索：6.3m钢绞线钢带： M4型长4800mm8#菱形铁丝网：5600×1000mm金属网：1200×1000mm 塑钢网：1200×1000mm2机巷矩形锚梁网索支护锚杆株排距：800mm；锚索排距：4000mm锚杆：M22×2500mm（顶）M20×2200mm（帮）锚索：6.3m钢绞线钢带：M型长4800mm8#菱形铁丝网：5600×1000mm金属网：1200×1000mm塑钢网：1200×1000mm3切眼矩形复合支护锚杆株排

40、距：800mm；锚索排距：3000mm锚杆：M22×2500mm锚索：6.3m钢绞线钢带：M型8#菱形铁丝网：5600×1000mm金属网：1200×1000mm单体：3.0m工字钢：腿×梁=2.8×3.24机、风抽采巷半圆拱锚喷锚杆排距：800mm；锚杆：M22×2000mm锚喷厚120mm5第五章 “一通三防”系统工程设计第一节 通风系统设计一、掘进期间通风系统设计（一）局部通风系统1、八区段车场施工局扇位置：东翼轨道大巷距七区段车场西10米处进风路线：东翼轨道大巷距七区段车场西10米处 八区段车场 迎头回风路线：迎头 东翼轨道大

41、巷 七区段车场七区段回风联巷 东翼回风大巷2、机巷局扇位置：东翼轨道大巷距七区段车场西10米处进风路线：东翼轨道大巷距七区段车场西10米处 机巷 迎头回风路线：迎头 机巷 八区段回风联巷 东翼回风大巷3、风巷局扇位置：东翼轨道大巷距七区段车场西10米处进风路线：东翼轨道大巷距七区段车场西10米处 七区段车场 风巷 迎头回风路线：迎头 风巷 七区段回风联巷 东翼回风大巷岩巷车场采用2×15KW对旋局扇，风筒直径600mm。机、风巷煤头采用2×30KW对旋局扇，风筒直径800mm（二）局部通风系统图局部通风系统图见“工作面平面设计、剖面、断面图”。二、综采工作面通风系统设计（一

42、）工作面风量计算综采工作面风量确定表项目计 算单位按瓦斯涌出量计算Q采=100×q采×KCH4=100×8.9×1.3=1157m3/min按工作面温度计算Q采=60V采（smaxsmin）/2ki =60×1.5×9×1.2=972m3/min按同时工作最多人数计算Q采>4N=4×90=360m3/min按集团公司规定Q500m3/min初次选择Q=1157m3/min按风速验算最低风速V低=Q/smax=1157/12×60=1.6>0.25 m/sm/s最高风速V高=Q/smin=115

43、7/9×60=2.14<4 m/sm/s风量确定Q=1200m3/min说明书Q采：回采工作面实际需要风量；Q采：回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量；KCH4该面瓦斯涌出不均衡系数取 1.3 ；预计工作面瓦斯涌出量为 24.85 m3/min，工作面瓦斯抽放浓度为35%，抽放率为64.2%，抽放纯量为15.95m3/min ，则风排瓦斯量 8.9 m3/min。N：工作面同时工作最多人数90 人；Smax：工作面最大断面，smin ：工作面最小断面；V采 ：工作面风流速度，为确保工作面有良好的气候条件，温度 2023时风速为1.01.5m/s适宜，取1.0m/s。（二）

44、、综采工作面通风路线1、工作面进风路线：地面 副井 井底车场 北翼轨道大巷 东翼轨道大巷 八区段车场 10416工作面机巷 10416工作面。2、工作面回风路线：10416工作面 10416工作面风巷 七区段车场回风联巷 东翼回风大巷 北翼回风大巷 风井。3、综采工作面通风系统图见“工作面设计生产系统与避灾路线图”。4、进回风巷道布置方式（1）进回风大巷：东翼轨道大巷、东翼回风大巷（2）工作面风流方向：上行通风（3）工作面通风系统形式：U型第二节 瓦斯防治工程设计一、 瓦斯治理巷道工程设计（一）设计依据10416工作面是104采区10煤层首采工作面的接替工作面。根据初步设计预测10煤不具有突出

45、危险性，本煤层瓦斯含量：5.38m3/t ，瓦斯储量：440.08万m3 ，预计回采时综采工作面最大绝对瓦斯涌出量38.65m3/min，平均绝对瓦斯涌出量23.38m3/min。（二）瓦斯治理方案根据邻近矿区近期局部瓦斯抽放经验和杨柳矿井初步设计，结合10414综采工作面的风排瓦斯量8.9m3/min ，设计确定本矿井的抽放方法初期为联合抽放：底板岩巷穿层抽采，本煤层顺层抽采。预计抽采瓦斯量281.6万m3。（三）巷道工程设计1、抽采巷穿层孔抽采方法10416工作面机、风巷走向长1160m，抽采参数设计如下：从工作面机、风巷抽采巷内掘净宽×净高×净深=5.5×3

46、.5×4.5m的钻场，钻场中间距30m，在钻场向工作面机风巷打穿层钻孔，钻孔长120m，钻孔直径113mm，钻孔全长必须穿过煤层。钻场、钻孔与煤层顶板的距离根据“三带”观测资料确定，尽量布置在距离煤层底板25m的位置。2、本煤层顺层钻孔抽放方法在工作面机、风巷，沿煤层倾向打抽采钻孔。为提高抽放效果，孔与孔平行布置，且偏向工作面，与顺槽夹角70°。本设计确定钻场间距为5m，钻孔径为75mm，孔长根据工作面长度调整，一般为100120m。二、瓦斯抽放系统设计（一）抽放系统的设备与设施采用地面永久式抽采系统，瓦斯抽放站设在矸石山场地，站内设抽放泵房、高低压配电室、冷却泵房及水池。

47、采用CBF610-2型水环式真空泵四台，配280kW、6kV防爆电动机，最大轴功率约为180kW。瓦斯抽放主干管D630×10沿风井井筒敷设，井下沿北翼和东翼回风巷敷设D630×10无缝钢管，综采工作面顺槽D273×7无缝钢管，预抽钻孔孔径为113mm。分管路中设必要的除渣器、放水器、流量计、取样孔等装置，并且定期进行调校，确保计量的准确性。（二）瓦斯抽放系统10416风巷钻场、风巷七区段回风联巷东翼回风大巷北翼总回风巷风井地面10416机巷钻场、机巷八区段回风联巷东翼回风大巷北翼总回风巷风井地面（三）瓦斯抽排系统示意图：（见10416工作面通风系统图：）三、瓦斯

48、监控系统设计（一）监控系统的设备与设施该面按规定安装KJ2000系统配套仪器：KG9701A型瓦斯传感器4台，KGA8型CO传感器2台，KDD-2型断电器1台，KFD-2型分站1台。（二）监控系统的设置瓦斯传感器T1报警点1.0%，断电点1.5%，复电点小于1.0%；断电范围：工作面及进、回风巷道内全部非本质安全型电器设备；安装位置：距煤壁510m，距顶板不大于0.3m，距帮不小于0.2m。瓦斯传感器T2报警点1.0%，断电点1.0%，复电点小于1.0%；断电范围：工作面及进、回风巷道内全部非本质安全型电器设备；安装位置：距回风口1015m，距顶板不大于0.3m，距帮不小于0.2m。瓦斯传感器

49、T0报警点1.0%，断电点1.5%，复电点小于1.0%；断电范围：工作面及回风巷道内全部非本质安全型电器设备；安装位置：工作面上隅角，距顶、帮、采空区均0.3m。CO传感器报警点24ppm。安装位置：距回风口1015m，距顶板不大于0.3m，距帮不小于0.2m。第三节 防尘供水系统设计一、防尘供水系统的设备与设施1、 建立完善的防尘系统，进、回风巷内防尘管路使用（108mm，89 mm）水管，巷道水沟侧底板以上1370 mm正规安装。2、 煤机必须有内外喷雾，煤机内喷雾压力不得小于2MPa，外喷压力不得小于1.5MPa，喷雾流量应与机型相匹配，综采工作面设置移架同步喷雾,无水或喷雾装置损坏时必

50、须停机。3、 防尘管路要接到工作面，距工作面不超过20米，管路每隔50米要留一个三通阀门，并配有足够的防尘软管，以便冲刷巷帮。4、工作面机巷和风巷各安装3组隔爆水棚，每组36个隔爆水袋。隔爆水袋距顶板不大于200mm,且覆盖上断面，棚距200米，水量200L/平方米；5、 综采工作面必须安装完善的喷雾洒水系统。回风巷内安设不少于2道喷雾，水雾封闭全断面，使用正常。6、煤机开动时必须打开风流净化水雾，喷雾距工作面30m50m。7、工作面机巷转载点、溜煤眼上下口及破碎机处必须安设喷雾。8、工作面回采期间实行深孔静压注水、添加渗透棒和煤壁浅孔动压注水技术。二、防尘供水系统机巷供水线路：副井北翼轨道大

51、巷东翼轨道大巷八区段车场10416机巷10416工作面。风巷供水线路：副井北翼轨道大巷东翼轨道大巷七区段车场10416风巷。三、防尘供水系统图 见“工作面设计生产系统与避灾路线图”四、工作面煤层注水设计工作面回采期间采取机、风巷双向布孔的方式进行注水和工作面煤壁浅孔高压注水，消除煤层注水空白点，同时坚持随采随注。煤壁浅孔动压注水实行壁中单排打孔，孔距5米，孔深必须大于一个采煤圆班推进度，注水时间不的少于3个小时，注水压力不的小于7Mpa。工作面回采前必须全部打齐静压注水孔，注水软管与防尘管路必须全部合茬，安装计量表、水压表，进行提前注水湿润煤体，经验收合格后方可生产。深孔静压注水水压不得小于2

52、4MPa,孔深不小于50米，孔距20米，封孔长度45米，每孔添加5个渗透棒，保证工作面回采期间煤层含水量不少于2.0，煤炭水分保持在4.0%以上。安全措施1）、钻孔施工完毕验收后，通风区及时使用封孔器或水泥沙浆封孔，坚持随采随注，封孔长度45米。2）、封孔前，必须先掏净孔内粉尘杂物，以保证封孔注水质量。3）、封孔器封孔：封孔器必须全部深入孔中，打开注水闸阀，封孔器膨胀起到封孔目的。4）、水泥沙浆封孔：注水管不少于5m，由通风区管子队加工，加工时一头设挡板，挡板段向里，用棉纱堵实，以防挡板间隙漏浆，影响封孔注水效果，外段采用1：2水泥沙浆封孔，必须待水泥沙浆20小时凝固后，方可注水。、5）、封孔

53、质量以注水不漏水为原则。6）、封孔后由管子队负责对每个孔进行挂牌板说明，内容包括：孔号、注水量、注水时间、注水地点等。7）、采用添加渗透棒注水“设计每孔50×500渗透棒不少于4个，每孔注水压力不小于2.5Mpa。8）、每个注水孔拔一个三通闸阀及时安装水表、压力表等设施，每个孔口都要安装。9）、专人观测，记录注水情况并建立注水台帐。10）、必须随采面回采情况及时挪动注水管路，保证回采煤层含水量不小于2.0%，每孔注水量不小于60吨。11）、每隔15天采样化验一次。12）、每孔前期应24小时注水，后期根据注水速度可以定时注水。13）、相关单位做好参数测试分析工作，优化注水孔参数，提高注

54、水效果。第四节 防灭火系统设计一、自然发火防治（一）灌浆系统10416综采工作面采用D108×8的无缝钢管随采随灌的工作模式，埋管灌浆的方法。灌浆线路：地面灌浆站风井北翼回风大巷东翼回风大巷七区段回风联巷10416工作面风巷。灌浆系统图见“工作面设计生产系统与避灾路线图”（二）束管监测系统矿井选用ASZ型矿井火灾预报束管监测系统一套，在工作面回风设监测点，布置在工作面回风巷，距工作面1520m，随工作面开采而移动。采区回风监测点，布置在采区总回风巷内。束管监测线路：工作面风巷七区段车场东翼轨道大巷北翼轨道大巷井底车场副井地面监控中心束管监测系统图见“工作面设计生产系统与避灾路线图”二、消防系统（一）供水系统说明见本章第三节。1、工作面机、风巷必须在设计位置预筑防火墙基础，并储备足够数量的封闭防火门的材料；1)、预留防火墙基础位置在采煤工作面机、风巷拨门开窝点向里35m；2）、防火墙基础墙体周边要掏槽（深度：煤不小于0.5m，岩石不小于0.3m），见硬帮、硬底，与煤、岩接实，并抹不小于0.2米的裙边；3）、防火墙基础内外及