2020年(公司治理）丁6-32040工作面瓦斯综合治理设计说明书_

丁6-32040工作面瓦斯综合治理设计一、工作面位置及地质情况：丁632040工作面位于三水平丁二采区西翼上部，东接丁二采区皮带、轨道、回风三条下山，西至一、四矿井田边界，南邻丁632020工作面采空区，北邻尚未开采的丁632060工作面，工作面标高-430m-445m；地面位置位于滑角山西坡，地面有村庄，地面标高210m310m。工作面利用原丁632060采面风巷外段1180.16 m作为机巷，风巷与机巷呈平行布置，方位均为2765055。该工作面总工程量1347.16m，其中:风巷1124.16，切眼225.5m，该工作面可采走向长度1100m，采长221.5m，采高2.6m，可采储量88.6886万吨。开采丁6煤层。工作面煤层赋存条件及水文地质概况：1、煤层赋存条件：该工作面丁6煤层厚度2.23.0m，平均2.6m，上部为块状硬煤，厚度0.60.9m；中部为沫状软煤，厚度0.61.2m；上部硬煤与中部软煤之间有一层厚0.10.3m 的夹矸。丁5至丁6煤层间距0.4m8.5m，东厚西薄。2、地质构造：该工作面地层产状为北东倾斜的单斜构造，地层倾角3.35.5。根据丁632020机巷揭露地质情况分析，采面内断层构造发育，一般为正断层，落差0.5m3.0m，丁632020机巷已揭露十三条断层，风巷在掘进过程中也可能会遇到落差大于3m的断层。3、水文地质：根据资料分析，丁632020采空区机巷30#测点向里至切眼处，有积水25000m3该积水区对风巷掘进构成水害威胁，最大水头高10m，水压0.1MPa,风巷在掘进过程中应进行探放水，风巷进入探放水警戒线后，要加强水文观测，上帮淋水大时应及时汇报有关单位，制定探放水措施，做好探放水前的准备工作。4、瓦斯地质：该工作面位于一矿采区深部，煤层封闭性较好，遇煤层厚度变化及断层时，瓦斯浓度可能增大，瓦斯相对涌出量710m3/t。根据一矿三水平丁组煤层区域划分结果按突出威胁区域管理。煤层自燃发火期68个月，属自燃煤层；煤层爆炸指数35.7739.99%；地温3842，属地温异常区。二、工作面巷道布置：1、巷道布置思路：结合我矿井下实际情况及三水平丁二采区生产系统总体设计以高产高效为目标，充分利用已设计施工的生产系统，简化巷道布置，减少掘进工程量，缩短工期，确保采掘接替正常。2、巷道布置简述：（1）风巷：风巷在丁632020机巷与机片交叉点向北13.46m处开口，以方位2765055施工风巷1103.6m，变向以方位2865055施工21.06m至切眼位置。掘进期间利用丁632020机巷外段与机片，形成独立的通风风和运输系统。（2）机巷：利用丁632060风巷外段1180.16 m作为机巷。（3）切眼：由于该工作面西至一、四矿井田边界，切眼距边界20m。（4）采长：根据一矿三水平丁二采区总体规划、条件影响及现有采煤设备的总投入能力，将该面采长确定为221.5m。（5）工作面走向长度：可采走向长度1100m。三、工程量：该工作面总工程量1347.16m，其中:风巷1124.66，切眼225.5m。四、巷道支护断面及支护设计：1、支护形式及断面：该工作面沿丁6煤层顶板施工，采用矩形锚网梁支护。根据我矿施工经验及综采工作面配风和回采期间综采设备的安装需要，风巷采用宽高=4.02.6m矩形锚网梁联合支护，净断面11.07m2。2、锚杆支护参数的确定： （1）、顶部锚杆支护：、按加固拱原理计算：锚杆长度：=（1.1+B/10）=1.0(1.1+4.0/10)=1.5m；根据邻近采区三水平丁二采区及其它工作面的施工情况，锚杆长度取=2.0m。式中：L锚杆长度；N围岩稳定影响系数，取1.0m；B巷道跨度。、锚杆直径：=L/110=2.0/110=0.018m=18mm，取D=20mm。、锚杆间距：d0.5L=0.52=1m，取间排距为760750mm。、锚杆型号：选用202000mm的左旋高强锚杆，其锚固力80KN/根；配用14mm的钢筋梯子梁及4mm丝钢笆网联合支护顶板。（2）、巷帮锚杆：根据我矿三水平丁二采区丁6煤层顶底板及煤层情况,巷帮支护锚杆选用182000mm钢筋树脂锚杆，锚固力50KN/根；配3.2 m m丝钢笆网加长宽厚=20020050mm的木托盘,配合支护。（3）、若遇地质构造顶板破碎不适应锚杆支护时，采用4.22.6m特殊拱型支架支护。（4）、锚索：由于两巷埋深较深，采用锚网梁支护的同时，两巷均打锚索加固。锚索长度以锚固到稳定岩层不低于1.5m为准，排距2.1m，每排两根。锚索规格15.246000mm,锚索托盘采用16槽钢或U形钢加工而成，每根锚索采用6卷Z2335树脂药卷，锚索锚固力200KN，涨拉预紧力100KN。（5）、施工中加强锚杆巷道位移监测，若巷道压力大采用原规格锚杆、锚索强度不能满足要求时，选用25mm以上的锚杆，锚索选用17.8mm或21.6mm以上的锚索。（6）、施工中最大循环作业进度锚杆支护不超过1.6m，架棚支护不超过1.2m，顶板破碎时坚持逐排（架）施工最大循环作业进度锚杆支护不超过0.9m，架棚支护不超过0.7m。五、掘进工艺设计：（一）、施工方法： 丁632040风巷开口15m采用炮掘，正巷采用机掘施工至切眼位置。（二）、掘进工艺： 1、炮掘施工：a、架棚支护：拉延中、腰线打眼装药连线爆破通风敲帮问顶移前探梁、上棚梁刹顶装运碴栽棚腿刹背整理质量搞好文明生产b、锚杆支护：拉延中、腰线打眼装药连线爆破通风敲帮问顶倒碴临时支护装运碴打注顶板锚杆打注帮锚杆整理质量搞好文明生产2、综掘施工：a、架棚支护掘进机切割（出碴）找净帮顶活煤危岩前移前探梁上梁刹顶挖柱窝栽腿子刹帮整理质量搞好文明生产b、锚杆支护：掘进机切割（出碴）找净帮顶活煤危岩挂网上梁打临时顶柱（单体支柱）打注顶部锚杆打注帮锚杆挂网护帮整理质量搞好文明生产（三）、施工工艺流程及说明：1、炮掘施工：交接班安检钻眼准备（开工准备）打眼装药联线放炮通风临时支护装运碴永久支护自检2、综掘施工：a、架棚支护：交接班安检延接皮带开机检查切割掘进机出碴输送机出碴敲帮问顶推移前探梁背紧背牢上梁刹顶挖柱窝栽腿子刹帮安全质量检查整理文明生产质量验收b、锚杆支护：交接班安检 延接皮带标定中心开机检查切割掘进机出煤输送机出煤敲帮问顶挂锚网梁打临时顶柱（单体支柱）支护钻眼安装锚杆安全质量检查整理文明生产质量验收六、采面生产能力及设备选型：该工作面设计采长221.5m，可采走向1100m，平均煤厚2.6m，可采储量88.6886万t，每月按28天组织生产，3天检修，日产0.2857万t，要求稳产8万t/月。设备选型配套如下：序设备名称设备型号台数1采煤机MG132-32012刮板运输机SQZ630/26413桥式转载机SZD630/90H14破碎机PCM75B/63015液压支架QY200-14/31100103架6乳化液泵站WBR200/31.517移动变电站KBSGZY1000/6.114028移动变电站KBSGZY500/610.0111111.6601七、采煤工艺设计：工艺过程：割煤移架推溜工艺说明：（1）、落煤方法采用机械落煤，选用MG132-320型双滚筒可调高采煤机双向割煤，留三角煤斜切进刀，截深0.6m，采高2.4m。（2）、落煤方法采用采煤机螺旋式滚筒和运输铲板装煤。（3）、运煤方式采用工作面SQZ630/264型刮板运输机运煤，机巷选用SZD630/90H型桥式转载机运煤。（4）、移架采用追机移架方式，采煤机割煤后及时伸出护帮板护帮，滞后采煤机后滚筒510m后进行移架，移架步距0.55m。（5）、推移运输机，滞后采煤机1015m，弯曲段不得少于15m。八、工作面通风：（一）、掘进期间的通风系统： 风巷：北二进风井配风石门三水平丁戊二皮带西大巷三水平丁二转载巷三水平丁二皮带上山丁632040风巷工作面丁632040风巷-丁632020机片-丁632020机片专回-三水平丁二回风上山-三水平总回风巷-北二回风井地面。风巷掘进期间局部通风机采用2台JBT-62型28KW局部通风机供风，风筒采用800mm胶质风筒10m一节。局部通风设计：1、风量计算：（1）、按掘进巷道的绝对瓦斯涌出量计算： 掘=100q瓦K掘通=1000.92=180m3/min式中：Q掘掘进工作面需要的风量，m3/minq瓦瓦斯平均绝对涌出量，m3/min掘通一般取1.52.0。（2）、按工作面最多人数计算： Q掘=4N=430=120 m3/min；式中：Q掘掘进工作面需要的风量, m3/min； N掘进工作面同时工作的最多人数。（3）、按风速验算：min掘 < Q掘 <max掘1510.04< Q掘 < 24010.04150.6< Q掘 < 2409.6式中：掘巷道掘进净断面m2；掘掘进工作面需要的风量，m3/min；巷道允许最低（高）风速，m/s；2、风机选型和风筒直径的选择：根据风量计算，掘进工作面配风不得小于180m3/min，所以选用局扇实际吸入风量要大于180m3/min。为确保安全生产，保证工作面需风量，选用JBT-62型28KW2台局扇作为主、付局扇。该局扇参数如下：电机功率28KW，单面吸入风量250390m3/min，且小于全风压供风量。采用800mm胶质风筒10m一节向工作面供风。3、局部通风方式：风巷采用局部压入式供风，每巷两台局扇，一台正常工作，一台备用，且两台局扇均采用专用电源，设自动分风，自动倒台装置，掘进中延接800mm胶质风筒10m一节，风筒接头均采用反压边，巷道掘进期间为独立供风系统。4、局扇的安设位置：风巷：局部通风机安设在丁6-32020机巷内上帮。5、风筒吊挂位置及风筒出风口距掌子头的距离：（1）风筒吊挂在巷道上帮距棚梁或顶板200mm处；（2）、风筒出风口距迎头的距离不超过5m。6、局部通风机供电系统，风电瓦斯闭锁装置的安装（见附图）：（二）、回采期间的通风系统：北二进风井配风石门三水平丁戊二皮带西大巷三水平丁二转载巷三水平丁二皮带上山三水平丁二皮带下山丁632040机巷工作面丁632040风巷-丁632040风片专回-三水平丁二回风上山-三水平总回风巷-北二回风井地面。（三）、配风量：工作面所需风量计算： Qa=100q绝Ka式中： Qa工作面需要供风量，m3/min； q绝工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min，取q绝=14.5m3/min； Ka工作面瓦斯涌出不均衡系数，机采面通常取1.21.8，取Ka=1.4； 经计算可得，Qa=2030m