工作面设计说明书

1、工作面设计说明书50104工作面设计说明书贯屯煤矿二。一七年三月七日目 录第一章工作面概况4第二章 回采工艺选择 8第三章工作面巷道布置9第四章 巷道断面及支护设计 10第五章“一通三防”系统工程设计12第一节通风系统设计12第二节瓦斯防治工程设计14第三节瓦斯监控系统设计14第四节 防尘供水系统设计 15第六章防治水工程设计16第一节水源分析与治理方案16第二节防治水巷道工程设计18第三节排水系统设计19第七章巷道施工组织设计19第八章主要设备选型与配置20第九章供电设计20第十章 工作面生产系统与避灾路线 21第一节 生产系统说明 21第二节生产系统分析22第三节避灾路线说明23第十一章

2、其它要说明的问题 24第一章工作面概况一、工作面位置该工作面位于矿井东翼501 盘区， 北至子油52（5） 、 二进沟水库保安煤柱，南至东翼辅助运输大巷，东以50104辅助运输巷煤柱为界（未准备），西至 50103综采工作面辅运巷煤柱。运输顺槽长度2592m， 回风顺槽走向长度 2363mm。 工作面开采段走向长2285m， 倾向宽度260m， 开采面积594100m2。井下标高为 1021.6 1024.5m。hagii。二、地面相对位置 区内沟谷纵横，地形复杂，沟谷呈树枝状分布，形成黄土梁、峁、沟相间地形。部分为农用耕田，地面无民用建筑物、公路、水体、开采对地面设施无影响，地面标高1223

3、1376m,煤层底板标高1025m- 1028m煤层 埋深在 200m- 348m io*三、煤层赋存情况本工作面设计开采煤层为5 号层煤， 通过已掘巷道揭露地质资料分析，该工作面范围内，辅运大巷开口处为推断无煤区，预计掘进260m左右揭露 5#煤层，其余部分煤层赋存稳定，煤厚变化不大，煤层厚度1.92.1m,平均2.0m, 5歌层一般含13层夹研，单层夹研厚度一般厚 0.100.30m, 夹研岩性以泥岩、粉砂岩为主，为简单结构煤层，煤层倾角13 ,综上所述：5#煤层在本工作面内层位稳定、大部可采、厚度变化较小、结构简单、煤层单一、属稳定型煤层。vF8yc。四、顶底板情况5#煤层：煤层伪顶厚度

4、一般厚0.100.30m,以泥岩、粉砂岩为主随采随落； 5 号煤层直接顶板在区内主要以粉砂岩为主，局部为泥岩。厚度0.84.0m,上覆6煤层，厚度0.4m, 6#煤层顶板为油页岩。岩石饱和抗压 强度一般为3.0454.34MPa,平均19.09MPq软化系数0.150.76,属软 岩较坚硬岩石，但其中油页岩易崩解为不坚固岩石（I）。5号煤层底板以泥质粉砂岩和泥岩为主，个别底板为细粒砂岩和中粒砂岩，岩石饱和抗压强度一般为5.7438.18MPq平均18.12MPa,软化系数0.160.72,属软岩较坚硬岩石。qzL3G五、地质构造与水文地质情况 地质构造情况工作面整体为NW/&J单斜构造，煤岩层

5、产状为320 340 / 13 工作面构造简单，根据勘探和施工揭露资料分析，风巷和机巷施工过程中 要穿过无煤区。施工50204运输顺梢中将遇到F1、F2断层，产状分别为: F1: 340 Z 70 H=02m F:135 / 75 H=1.6.0m、受断层影响，机巷施 工过程中将会发育小断层，断层附近煤岩层顺层滑动现象明显，岩石破碎， 受断层影响，局部地段煤层变薄。施工单位在过程中一定要加强顶板管理， 做好过断层期间的一切准备工作。QeBxb表1：已探明断层构造情况一览表构造名称走 向 (0)倾 向 (0)倾 角 (0)性 质落差 （m）对采掘影响程度F1NE32040正02在掘进方向煤层卜降

6、，防止冒顶事故的发生。F2NE13575正1.6在掘进方向煤层下降，防止冒顶事故的发生。水文地质情况工作面设计说明书、50104工作面运切眼补给水源主要来自以下几个方面。1、裂隙导水层。2、侏罗纪潜水含水层，三叠系瓦窑堡组承压含水层。3、大气降水。二、涌水量地质报告提供贯屯煤矿第一水平最大涌水量为：710.93 m3/h,本矿生产 过程中统计最大涌水量为96 m3/h。该工作面水文地质条件简单，矿井 水主要来自瓦窑堡组煤层上部的砂岩裂隙承压水，多以淋出，涌出的方式充入巷道，水量较小，F1、F2断层裂隙水。东北部距二道沟水库可 能通过地下裂隙方式涌入工作面，含水层水在揭露初期水量稍大，持续 很短

7、时间后，水量剧减，说明矿井水主要为导水裂隙带影响范围内含水 层的净储量，且补给条件差。矿井煤层稳定，地层平缓，构造简单，水 文地质条件属中等类型。为确保巷道安全施工，坚持“先探后采，不 探不采”的防治水原则，回采时加强两巷排水工作。Mw9Zd六、其它开采技术条件1、煤层：煤尘具有爆炸危险性。2 、煤的自燃：有自燃倾向。3、瓦斯等级：为低瓦斯工作面，绝对 CH涌出量为4.18m3/min,相对 CH涌出量为1.56m3/t ,绝对CO涌出量为1 m3/min ,相对CO涌出量为3,.0.35m/t 。Eq82c七、储量，运输顺梢长度2592m回风顺梢走向长度2363m开采段走向长2285m倾向宽

8、度260ml开采面积594100陷。煤层厚度2.0米，容重1.35t/m3,回采率95%，储量计算如下：diMHQ。回采煤气量：2285X 260X 2.0 X 1.35 X 95%=152.4(万 t)第二章回采工艺选择一、回采工艺选择50104工作面煤层较稳定，煤层平均厚度2.0m,本着积极推广新技术、新工艺、新装备和现代化管理技术的原则，力求实现矿井的高产高效、优质低耗， 50104工作面采用综合机械化开采工艺，支架选择ZY6200/13.5/28型液压支架，一次采全高。1tgcb。二、工作面支护设计强度计算1、冒落带高度计算EHi=M/(Kp-1)式中：!2Hi一冒落带高度，m;M-工

9、作面最大采高， m; 50104工作面最大采高2.7m。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。取最小值1.25。 auUKT。EHi=M/(Kp-1)= 2.7/(1.25-1)=10.8m2、计算支护强度根据垮落带高度计算支护强度Pt= HkX 丫 kXcos % =10.8X24.5 x cos9=261.34KN/rnf式中： Pt- 工作面支护强度，KN/m2；H-垮落带高度(m);n一顶板平均容重，24.5 KN/m3;a煤层倾角，取9 0所选支架支护强度为6200 KN/m3,大于261.34KN/m：满足支护要求。支架的确定根据煤层厚度

10、及采场压力大小, 并结合其他5 煤层综采工作面支架选型，上提段选择ZY6200/13.5/28 型掩护式液压支架，其顶梁长度4.370m，中心距1.5m,高度1.352.8m,初撑力5066KN工作阻力6200KN 支护强度0.8Mpa,对底板比压1.74Mpa,泵站压力 31.5Mpa。综上所述，ZY6200/13.5/28 支架的初撑力、工作阻力、采高方面满足本面生产的需要，选择该架型是合适的。PJUTd。第三章 工作面巷道布置本工作面巷道布置较为简单，由皮带顺槽、辅运顺槽、回风顺槽、切眼四部分组成。一、皮带顺槽布置50104胶带运输巷开门点从辅助运输顺梢 79m处按方位角270掘进 24

11、.2m,留设7煤柱20m按方位角179 57 25”施工50104胶带运输巷 机头段后，退出掘进机按方位角 359 57 25”继续施工50104胶带运输 顺槽，全长约2600m。 MpL1Y。二、回风巷布置利用现 50103 工作面辅助运输巷作为50104 工作面回风，方位35957 25”，全长 2559m二、辅运巷布置50104辅助运输顺梢从PF5点向东17.706m处拨门，按359 57 25” 方位，沿煤层顶板掘进，全长 2310m （开门口 82m内为回撤通道）G6BLn三、切眼布置工作面切眼位于50104 综采面北部，沿5 号层煤布置，矩形断面，采用锚网带支护，切眼净高 2600

12、 mm净宽6500 mm切眼上、下口分别与104胶带运输巷、104回风顺槽相连，与机巷成90夹角，切眼全长260m。3FYgo。四、设备列车硐室和设备配件及油脂库布置胶带运输巷机头部向里413m处扩宽600mmffi工油脂及设备配件碉室，长 20 米， 巷宽4800mm； 继续施工设备列车硐室75m， 胶带顺槽扩宽300mm，巷宽4500mm之后每隔450m施工一组油脂及设备配件和设备列车碉室（详见50104工作面设计图） rMWjq。第四章 巷道断面及支护设计巷道断面设计主要考虑通风、运输、行人、掘进工艺及设备安装、巷道变形，以及煤层顶底板条件等因素，结合贯屯煤矿50104 工作面煤层顶底板

13、条件及其他综采工作面巷道布置经验进行巷道断面设计，并符合煤矿安全规程第22 条、第 23 条规定。由于工作面回风顺槽已形成，在此只对上皮带运输顺槽、辅运顺槽、切眼进行设计。SJ5gC。一、皮带运输顺槽皮带运输顺槽采用金属焊接网+高强锚杆+锚索+钢带+树脂锚杆+塑料网联合支护。支护形式，矩形断面，净宽X中高 =4000X 2600mm净断面 10.4m2。 HMfm。 B1 、顶板每排布置5根锚杆，均采用材质为22X2400mmW 20 MnSi 左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆，配规格为：长x宽x厚=150x 150x 10mmi勺碟 形钢托盘，压3900mm的钢带及6.0mmi冈筋焊接网（网格为10

14、0X 100mm 支护；每排打设5根锚杆呈矩型布置，锚杆间、排距为 900X 800mm中间 3 根锚杆按90垂直于巷道顶板打设，两肩角锚杆距巷帮不大于300mm， 并呈75角向外打设，每根锚杆采用2支MSKZ236圆锚固剂进行锚固，锚杆 工作面设计说明书拉拔力 80KN cdgfY。2 、顶板锚索采用规格为：17.8 X8300mnffl绞线，每排打设3根锚 索呈矩型布置，锚索间排距1700X 1600mm中间1根锚索按90垂直于巷 道顶板打设，两肩角锚索距巷帮不大于 400mm并呈75角向外打设，锚 索托盘采用300X300X 16mms勺平板钢托盘；每根锚索采用 3支MSKZ2360 型

15、锚固剂进行锚固，锚索拉拔力100KN weN903 、顶板钢筋网规格：4200X 900mm钢筋网采用直径6mmi冈筋、网孔 100x 100mm勺钢筋焊接网；相邻两片钢筋焊接网及塑料网要压茬搭接100mm 每间隔200mml1 14瞅丝绑扎一道。ixmwl4、巷道两帮均采用18 x 1500mmK璃钢锚杆与配套锚杆托盘压加钢丝 的塑料网支护（塑料网格为50X 50mrm,左右两帮均布置2套锚杆，间排距 为1500X 1500mm巷道两帮最上一根锚本f距顶板距离不大于300mm并按仰角15。打设；帮部最下一根锚杆按俯角20。打设；帮部每根锚杆均采用 1支MSCK236型锚固剂进行锚固，锚杆拉拔

16、力 30KN tnz6c5、如巷道顶板破碎或过断层及地质构造时，巷道顶板加设长度4000mm 的锚索梁支护，锚索根数和间排距不变。3tvwd。三、辅助运输顺梢辅助运输顺梢采用金属焊接网 +高强锚杆+锚索+钢带+树脂锚杆+塑料 网联合支护。支护形式，矩形断面，净宽X中高 =3800X 2600mm净断面 9.88m2。7bSD41 、顶板每排布置5根锚杆，均采用材质为22X2400mmW 20 MnSi 左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆，配规格为：长x宽x厚=150x 150x 10mmi勺碟 形钢托盘，压3700mm的钢带及6.0mmi冈筋焊接网（网格为100X 100mm 支护；每排打设5根锚杆呈矩

17、型布置，锚杆间、排距为 850X 800mm中间 3根锚杆按90垂直于巷道顶板打设，两肩角锚杆距巷帮不大于300mm并 呈75角向外打设，每根锚杆采用2支MSKZ236圆锚固剂进行锚固，锚杆 拉拔力 80KN rH9cr。2 、顶板锚索采用规格为：17.8 X 8300mms绞线，每排打设3根锚索 呈矩型布置，锚索间排距1700X 1600mm中间1根锚索按90垂直于巷道 顶板打设，两肩角锚索距巷帮不大于 400mm并呈75角向外打设，锚索 托盘采用300X300X 16mm勺平板钢托盘；每根锚索采用 3支MSKZ236理 锚固剂进行锚固，锚索拉拔力100KN 3W3tT3 、顶板钢筋网规格：

18、4200X 900mm钢筋网采用直径6mmi冈筋、网孔100x 100mm勺钢筋焊接网；相邻两片钢筋焊接网及塑料网要压茬搭接100mm 每间隔200mmi 14瞅丝绑扎一道。pwck4、巷道两帮均采用18 x 1500mmK璃钢锚杆与配套锚杆托盘压加钢丝 的塑料网支护（塑料网格为50X 50mrm,左右两帮均布置2套锚杆，间排距 为1500X 1500mm巷道两帮最上一根锚本f距顶板距离不大于300mm并按仰角15。打设；帮部最下一根锚杆按俯角20。打设；帮部每根锚杆均采用 1支MSCK236型锚固剂进行锚固，锚杆拉拔力 30KN cnj3k5、如巷道顶板破碎或过断层及地质构造时，巷道顶板加设

19、长度4000mm 的锚索梁支护，锚索根数和间排距不变。CxeDo三、切眼工作面切眼采用金属焊接网+高强锚杆+锚索+钢带联合支护。支护形式， 矩形断面，净宽X中高=6500X 2600mm净断面16.9m2;为了有效控制顶板 先期掘进断面4500X 2600mm bSyva。1 、顶板每排布置6根锚杆，均采用材质为22X2400mmW 20 MnSi 左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆，配规格为：长x宽x厚=150x 150x 10mmi勺碟 形钢托盘，压4300mm的钢带及6.0mmi冈筋焊接网（网格为100X 100mm 支护；每排打设6根锚杆呈矩型布置，锚杆间、排距为 800X 800mm中间 3根

20、锚杆按90垂直于巷道顶板打设，两肩角锚杆距巷帮不大于300mm并 呈75角向外打设，每根锚杆采用2支MSKZ236圆锚固剂进行锚固，锚杆 拉拔力 80KN 3ccgZ。2、顶板锚索采用规格为：17.8 x 10000mm冈绞线，每排打设3根锚索 呈矩型布置，锚索间排距1800X 1600mm中间1根锚索按90垂直于巷道 顶板打设，两肩角锚索距巷帮不大于450mm并呈75角向外打设，锚索托盘采用300X300X 16mm勺平板钢托盘；每根锚索采用 3支MSKZ236理 锚固剂进行锚固，锚索拉拔力100KN 2I8GO。3、顶板钢筋网顶网规格：4500X900mm钢筋网采用直径6mmt冈筋、 网孔

21、100X 100mm勺钢筋焊接网；相邻两片钢筋焊接网要压茬搭接100mm每间 隔200mrffl 14瞅丝绑扎一道。j3KaQ。4、如巷道顶板破碎或过断层及地质构造时，巷道顶板加设长度4500mm 的锚索梁支护，锚索根数和间排距不变。hGSvN第五章 “一通三防”系统工程设计工作面设计说明书第一节 通风系统设计一、掘进工作面通风系统简述50104 辅运顺槽施工局部通风机摆放在5#煤东翼辅助运输大巷距50104辅运顺梢开门点50m处，局部通风机功率为2X30kw, 50104胶带运输顺槽施工局部通风机摆放在皮带机头点与5#煤胶带运输大巷贯通处，局部通风机功率为2X 30kw。50104综采工作面

22、巷道施工期间无串联通风现象。4tzij 。二、工作面通风系统设计工作面需风量计算（表2）项目计 算单位按瓦斯涌出量计算Q= 100qK= 100X 5X 1.5 = 600nVmin按气象条件确定风量Q = 60x 70%x vef 乂 Scf 乂 Kchx Kri =60X70%x 1.1 x 16.2X1.2 X 1.3 =1167.5nVmin按二氧化碳涌出量计算Q =67 qcgi XKgi=67X 1.0X1.2 = 80.4nVmin按一次爆破使用最大炸药 量/按工作人数计算Q=4N=4 70=280nm/min按风速验 算最低风速Q 15X S 采 i , 1167.5 15X

23、16.2=243m/min最局风速Q 240XS 采 i, 1167.5 600m/min风量确定Q= 1167.5m/min说 明 栏说明：Q-采煤工作面实际需要风量；q一采煤工作面回风巷风流 中平均绝对瓦斯涌出量；K米面工作面瓦斯涌出不均匀的备用 风量系数；Vef米煤工作面风速；Scf米煤工作面的平均有效 断面积；必一采煤工作面采高调整系数；Ki 一采煤工作面长度调 整系数；N 米煤工作面同时工作的最多人数；70% 有效通风 断面系数；工作面通风系统1、进风系统副井一井底车场一主进风石门一副暗斜井上部车场一副暗人行一-700m西大巷II 102装车站II 1026机巷-II 1026工作面

24、。Hmv0j。2、回风系统H 1026工作面fII 1026风巷-II 102回风上山II 102采区专用回风上 山I 4人彳丁7275总回西风井地面93DDm3、通风系统详见n 1026工作面修改设计生产系统及避灾路线图。第二节瓦斯防治工程设计n 1026工作面瓦斯防治工程作为专项工程单独上报，在此不再赘述。第三节瓦斯监控系统设计一、瓦斯监控系统的设备与设施采用KJ2000N监控系统，瓦斯传感器为3台GJC40(A),信号和电源电 缆型号采用PUYVR瓦斯断电仪型号为 KDJ1。udu9K二、监控系统的设置1、瓦斯传感器应垂直悬挂在顶板下 300mmt、距帮200mmt, T1探 头距离工作面w 10m T2探头距离工作面回风口 10m- 15m上隅角T0探头 安设按集团公司有关规定执行，距帮、顶和切顶线各 300mm mawcy2、技术参数：报警浓度：T1A1.0%CH, T2A 1.0%CH, T0A1.0%CH断电浓度：T1A1.5%CH, T2A 1.0%CH, T0A1.5%CH复电浓度：T11.0%CH, T2c 1.0%CH, T0丫仆式中：Q-工作面日产量，t/d ;l 工作面长度，m， 260m；h工作面采高，m