煤矿423放顶煤设计剖析.docx

牙星煤矿423综放工作面放顶煤开采设计 （何识宽）摘要：本设计通过详细介绍内蒙古自治区呼伦贝尔牙克石市五九集团牙星煤矿的 井田概况和煤层地质特征，经过一系列的方案论证，选择了适合本工作面的采煤 方法和各生产系统井田内地质构造简单，属于低瓦斯矿井，无煤尘爆炸危险， 本工作面主要有两层可采煤层，按埋藏深度从浅到深分别为 42#号煤层、41#号煤层，平均厚度1.34m、2.00m,煤层倾角4°〜7°，经过技术经济比较，服务 年限21.8（月），采用走向长壁后退式采煤法，综采放顶煤回采工艺，总之，通过技术经济等多方面的比较得出本设计的采煤方法， 能满足矿井的开采需求关键词：煤矿开采技术，综合机械化采煤，放顶煤，六大系统，监测监控第1章概况 31.1工作面位置及井上下关系 31.2 煤层 31.3 煤层顶底板 41.4 水文地质 61.5 储量及服务年限 6第2章采煤方法 72.1 巷道布置 72.2采煤工艺 8第3章顶板控制 143.1 支护设计 143.2 工作面顶板控制 143.3 运输巷、回风巷及端头顶板控制 153.4 矿压观测 16第4章生产系统 174.1 工作面运输系统 174.2 工作面通风系统 174.3 工作面给、排水系统 204.4 供电系统 214.5 通讯、照明系统 224.6 安全监测、监控系统 224.7 工作面压风自救、供水施救系统 244.8 紧急避险系统 25参考文献： 27致谢： 28第1章概况1.1工作面位置及井上下关系工作面名称423综放工作面地面标咼+760—+735 井下标高+447— +450地面相对位置本工作面位于西南部的草地、农田，423米区上部地表为草地、农 田等。

回采对地面设施的影响根据413综放工作面回采时情况；采空区在地表产生裂隙，有少量 下沉，423采区上部地表为草地、农田等，回采时采空区为全部垮 落法，地面米空区区域为整体下沉井下位置与四邻关系423综放工作面位于4煤运输下山左翼，与413综放工作面对 称布置423综放工作面与 523综米面呈上卜平行布置，一前一后 开米423综放工作面在523综米面下部，423米面滞后523米面开 采同煤层中，左部、上部为尚未进行采掘区域；下部为保安煤柱， 距4煤运输下山10m处为本工作面停采线走向长度/m前头：1467米倾斜长度/m155面积/m2227179后头：1503米1.2 煤层423综放工作面煤层赋存稳定，所采煤种为长焰煤，为特低硫、特低磷至低磷动力用煤煤层呈单斜构造，煤层厚度较稳定，煤层倾角 4°〜7°,煤层内生裂隙发育煤层以半暗型和半亮型为主，煤密度为1.36吨/m3煤层编号层厚（m可采厚度（m可采点数间距（m对比可靠程度稳定性最小〜最大平均厚度最小〜最大平均厚度最小〜最大平均间距0.60 〜0.83 〜421.951.031.951.34240.20 〜1.620.70可靠较稳定0.65 〜0.85 〜414.704.7043可靠较稳定1.782.001.3 煤层顶底板42# 号煤层：全区大部可采煤层，厚0.60 — 1.95m,平均1.03m；可采厚度0.80 — 1.95m, 平均1.34 m。

结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩属较稳定煤层41# 号煤层：全区大部可采煤层，厚0.65 —4.70m,平均1.78m；可采厚度为0.85 —4.70m，平均2.00m结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩属较稳定煤层岩石强度低，坚固系数为3-4，碎涨系数为1.25〜1.50综合柱状图及4煤运输下山剖面图=*益竝養w責乘£栾 命 購mC9a Hcu e5(Dc6*1111 11 11 11 1111 1,_ I.1.1.Ill1 11 1111 11 u 齐 M-1 11CUn寸LD9卜1.4 水文地质1.4.1含水层分析本工作面水文地质条件简单，回采过程中水害主要为泥岩顶板上部的砂岩水，对开采不造成水害威胁煤层中以静储量为主，补给水源差4#2号煤层：全区大部可采煤层，厚0.60 — 1.95m平均1.03m；可采厚度0.80 — 1.95m,平均1.34 m结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩属较稳定煤层4#1号煤层：全区大部可采煤层，厚 0.65 —4.70m平均1.78m；可采厚度为0.85 —4.70m,平均2.00m结构简单，煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。

属较稳定煤层矿井涌水量以煤层顶板弱含水层为主，煤层本身含水量极小，主要为层间裂隙承压水矿井正常涌水量为90-200m3/h井田内无大的地表水体，该区接受大气降水和地表水补给 差该区地下水以静储量为主，补给来源不足，水文地质条件简单1.4.2涌水量根据413工作面涌水情况及采区地质情况综合分析，预计 423工作面涌水量30-50m3/h回采过程中要注意排水1.5 储量及服务年限1. 计算工作面的工业储量，根据规定的采出率计算可采储量工业储量计算公式：Q 工=S 采 *H*r=230487.16*4.4*1.36=1.38Mt式中：Q工一一工业储量，Mt/a ; S 采一一采区面积 ，m2H ――煤层高度，m r ――煤体容重，取1.36t/m2 ;可米储量计算公式：Q采=（Q 工一p）*C=1.09Mt式中：Q采——可采储量，Mt/a ; Q 工——工业储量，Mt/a ;p ――永久煤柱储量，取 0.02Mt; C ――回采率80%2. 应采用下列公式之一进行工作面服务年限（以月为单位）的计算1） 工作面的服务年限=可采推进长度（m） /设计月推进长度（m =1467/72=20.4 （月）2） 工作面的服务年限=可采储量（Mt）/设计月产量（Mt） =1.09/0.05=21.8（月）第2章采煤方法1、采煤方法：走向长壁后退式采煤方法。

2.1 巷道布置2.1.1工作面巷道布置情况：工作面运输顺槽和回风顺槽沿煤层走向布置，开切眼沿煤层 倾向布置2.1.2巷道断面、形状、规格、用途1、 423运输顺槽断面为直墙三心拱：锚网、配合钢带支护，巷道宽 4.6m,高2.65m, 直墙高1.6m，断面积11.15m2担负本工作面的运输、排水、通风、行人等任务2、 423回风顺槽断面为直墙三心拱：锚网、配合钢带支护，，巷道宽3.7m,高2.95m， 直墙高1.6m，断面积9.36m2担负本工作面的运输、排水、通风、行人等任务3、 中央水泵房回风通道与423运输顺槽联络巷断面为直墙三心拱：锚喷支护，巷道高2.65m,宽3.3m，直墙高1.6m，断面积7.9m2担负本工作面的运输、排水、通风、行 人等任务4、 423回风风桥断面为直墙半圆拱：锚网支护，巷道宽2.7m,高2.85m,直墙高1.6m， 断面积6.9m2担负本工作面的通风、行人等任务5、 开切眼断面为矩形，高为2.75m,宽为7.5m,断面积为20.63m2,支护形式为：锚网配合锚索、 单体液压支柱复合支护6、 溜煤眼：溜煤眼入口设在运输顺槽巷道外部，出口在 4煤运输下山下部，直径1.5米，深8米，钢筋混凝土浇筑。

采面出煤通过溜煤眼到达 4煤运输下山皮带，由皮带运至煤仓7、煤仓煤仓设在4煤运输下山上部，仓体呈圆柱形，直径为 6.0m,深31 m,钢筋混凝土浇 铸工作面出煤通过运输顺槽转载机、运输顺槽皮带到达溜煤眼，然后通过 4煤运输下山皮带到达4煤运输下山煤仓，最后通过主斜井皮带运地面硐室及其它巷道乳化液泵站及移动变电站布置在 423运输顺槽设备列车中无极绳绞车设在 423回风 顺槽、423运输顺槽入口处，均采用不燃性材料锚喷支护2.1.3停采位置工作面距423运输顺槽巷道口 10m处为停采线2.2采煤工艺2.2.1采煤工艺423综放工作面为综采放顶煤开采工艺，工艺流程如下工作面生产工艺流程图采煤机机尾斜 切进刀A采煤机上行割三角煤机移放采骼獄采煤机下行割 煤、移架，移 溜' 放顶煤移架移溜采煤机机头斟 切进旳采煤机下行割 三角煤（一） 采高和循环进度米 高：正常回米期间，米高平均 2.4m放顶煤高：平均放煤高度2.0m 采 放比：1:0.833循环进度：0.6m 截 深：0.6m端 面距：350伽 采面前900米一次性采全高二） 落煤：MG170/410----WD型采煤机落煤三） 放煤：放煤采用ZF5200/17/32型放顶煤液压支架放煤100架。

四） 过渡支架：工作面前后过渡支架共选用 ZF5800/17/32型液压支架4架五） 装煤采煤机截割落煤后，大部分煤炭直接落入前刮板输送机，另有部分煤炭利用滚筒旋转 侧推力装入前刮板输送机，移溜时利用铲板将剩余浮煤推装至前刮板输送机内，工作面少 量浮煤由人工装入前刮板运输机工作面后部的顶煤通过综放液压支架尾梁的上下摆动、插板的伸缩及自身的重力作用，自行落入后刮板输送机内六） 运煤：工作面前、后均采用 SGZ630/264型刮板输送机将煤炭运出工作面顺槽采用SZZ764/160型桥式转载输送机、PLM/1000型锤式破碎机和 DSJ-80/2*75型可伸缩胶带输 送机运输七） 工作面支护及采空区处理1、 支护形式工作面中部采用 ZF5200/17/32型放顶煤支架支护顶板，工作面过渡支架采用ZF5800/17/32 型放顶煤过渡架支护顶板2、 采空区处理采空区采用全部垮落法处理八） 采煤方法：1、 割煤方式：采取单向割煤采煤机从斜切进刀处下行割煤至下出口，再返刀由下往上割煤；割煤 至上出口，再返刀下行扫货采煤机下行割煤时，采用下滚筒割顶煤，上滚筒割底煤的方 式，其牵引速度不得超过4.0m/min。

采煤机上行割煤时，采用上滚筒割顶煤，下滚筒割底 煤的方式2、 进刀方式：采煤机进刀采取上、下端头自开缺口，双向穿梭斜切进刀，割三角煤斜切进刀段长 度为25〜30m进刀深度为0.6m, —次割煤高2.4m,采煤机往返一次进两刀具体操作如 下：采煤机位于进刀位置下行斜切进刀；② 采煤机位于吃刀位置上行割三角煤至上出口；③ 采煤机下行割煤至下出口；④ 采煤机上行牵引，位于进刀位置斜切进刀；⑤ 采煤机位于吃刀位置下行割三角煤至下出口；⑥ 采煤机上。