1212综采工作面设计

1、1212综采工作面设计第一章 工作面地质概况第一节 工作面位置及井上下关系工作面名称1212综采工作面地面标高1655.5-1629.2m井下开采深度1150-1400m地面相对位置及建筑物地面位置为石仙岩沟西北部山梁，地表均为山地森林覆盖区，无公路、建筑物、水体等。开采对地面设施无影响。井下相对位置及掘进时对地面设施的影响1212综采工作面：南部间隔30米为1210采空区；东部为北采区运输、回风巷；北部为实体煤，距法定边界最近处50米；西部距矿界线最近点30米。整体位于井田西北部。因地表为山地森林所覆盖，无公路、建筑物、水体等，开采对地面设施无影响。走向西南-东北走向长186m倾向西-东倾向长1860m本工作面可采长度1830米，工作面长186米，可采储量106.9746万吨。第二节 煤层本工作面设计开采煤层为3上层煤，该煤层位于太原组下段的顶部，通过地质资料分析和两顺槽、切眼掘进证实，该工作面范围内，煤层赋存稳定，煤厚变化不大，厚度2.22.6m，均厚2.4m，9号和10号煤之间夹一层0.1m厚的泥岩层，9+10煤为中灰、高硫特低磷、发热量高的贫瘦煤，是较好的动力用煤；主要物理性质

2、：黑色、强玻璃状光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状与参差状断口，性脆，裂隙较发育。第三节 煤层顶底板9+10#煤层顶板为K2石灰岩,灰色,厚层状,质坚硬,性脆，一般含有燧石层及透镜体。厚度为2.5010.00m，平均厚7.05m。抗压强度29.5136.6MPa,均值32.253.9 MPa;抗拉强度0.854.70 MPa,均值3.304.10 MPa;抗剪强度4.5412.35 MPa，均值5.8710.82 MPa,为难冒落的坚硬顶板。局部K2石灰岩与煤层之间夹1.01.4米的黑色泥岩层（俗称“小青顶”），极不稳定，易垮落。9+10号煤层上部分布有2号煤层和6号煤层。2号煤层距9+10号煤层60.8599.86m，平均80.35m，煤层厚度0.001.18m，平均0.63m，含01夹矸，结构简单。顶板岩性以粉砂岩为主，底板以泥岩、粉砂岩。6号煤层位距9+10煤层49.0564.36m，平均58.18m，煤层厚度0.601.68m，平均1.07m，含01夹矸，结构简单，顶板为黑色粉砂岩，底板为泥岩、粉砂岩。9+10#煤层底板多为泥岩或黑色粉砂岩，有时为细砂岩，厚度为8m。当底板为粉

3、砂岩时，抗压强度为54.573.8 MPa,均值66.5 MPa, 抗拉强度3.044.65 MPa, 均值3.64 MPa;抗剪强度5.3665.73 MPa,均值5.50MPa。第四节 地质构造切眼处煤层现状：工作面起初切眼呈运输顺槽处低、回风顺槽处高（机头低、机尾高），平均倾角8；在推进到1500米时会变为平缓，平均倾角7；1000米时会呈回风顺槽低，运输顺槽较高，平均倾角-8工作面煤层赋存状况：工作面整体倾向呈“V”型，运输与回风顺槽从入口起110米处属黄背岭向斜构造，较为宽缓。工作面自向斜构造以西呈上坡，西东倾向，倾角平均12；1860米1600米属于缓倾斜俯采煤层，倾角平均在8；1600米200米呈倾斜俯采，倾角平均在-12；200米至停采线呈近水平，倾角7。断层分布情况：根据两巷出露显现，有长度、落差不同的14条断层构造。其中以回风顺槽780、1020米处的正断层、落差1.8和2.5米，13000米处的逆断层、落差5.0米；运输顺槽1240米的逆断层、落差4.0米，1380m处的正断层、落差在1.3米；其余地段落差均小于1.0米，经过断层地段将会影响安全与生产，根据实际概

4、况及时制定专项安全技术措施。陷落柱状况：根据巷道煤层揭露情况及物探结果分析：工作面回风顺槽1530米1600米处有“无炭柱”构造，已掘进绕道避开无炭柱。在运输顺槽的北帮800-810米出露有10米长的“陷落柱”构造。经过该地段时据情制定相应专项安全措施。根据运输、回风顺槽及切眼掘进所揭露情况来看，工作面共有14条落差较大的断层，2个陷落柱，具体产状见下表：地质构造产状情况表构造名称方位（）落差（米）性 质对开采影响程度工 作 面 具 体 位 置F13500.4正断层影响不大运输巷400米处F250.8正断层影响不大运输巷500米处F301.0正断层影响不大运输巷625米处F43400.7正断层影响不大运输巷680米处F5陷落柱影响很大运输巷800-810米处F63404.0逆断层影响很大运输巷1240米处F73401.3正断层影响不大运输巷1380米处F800.7正断层影响不大回风巷400米处F9350.4正断层影响不大回风巷480米处F1001.2正断层影响不大回风巷480米处F11751.8正断层影响较大回风巷730米处F123502.5正断层影响很大回风巷780米处F13822.

5、0正断层影响较大回风巷1020米处F143405.0逆断层影响很大回风巷1300米处F153401.0正断层影响不大回风巷1450米处F16陷落柱影响很大回风巷1530-1600米处第五节 水文地质情况本工作面水文地质情况比较简单，主要为顶板K2石灰岩裂隙淋滴水，积水主要集于运输、回风顺槽各段的低凹处的小水仓内，根据涌水量观测资料，本工作面最大涌水量为0.33m3/h,正常涌水量为0.29/h。另一涌水点集中在运输巷200米与1210采空区联通的联络巷内，主要涌水为1210采空区渗水，经联络巷顶底板渗入运输巷内，该处的涌水量为1.5m3/h。第六节 影响回采的其他因素煤层：具有爆炸危险性。煤的自燃：自燃倾向性为级，属不易自燃煤层。瓦斯等级：为低瓦斯矿井，绝对CH4涌出量为5.5m3/min,相对CH4涌出量为5.66m3/t，绝对CO2涌出量为1.67m3/min，相对CO2涌出量为1.72m3/t。第七节 可采储量及服务年限两顺槽全长1860米，开采长度1830米。，工作面长186米，煤层厚度2.4米，容重1.35t/m3，回采率97%，储量计算如下： 可采储量：18301862.4

6、1.3597%=106.9746 (万t) 可采期还有：106.9746（0.63）=1016.8(天)式中：0.6为循环进度，3为日循环数。第二章 采煤方法第一节 巷道布置本工作面巷道布置较为简单，由运输顺槽、回风顺槽、切眼三部分组成。运输顺槽（进风巷）、回风顺槽（回风巷）均沿倾向布置、沿煤层掘进。两巷均采用锚杆（索）锚梁支护，巷道为矩形断面，两巷净宽4.0m，净高2.4m，净断面9.6m2。巷道顶部锚杆采用20螺纹钢树脂锚杆长度2000mm, 16圆钢锚梁长度3600mm进行支护，K2石灰岩坚硬顶板间排距为1.5m1.3m，遇顶板变化时支护间距缩小为1.20.5m，同时使用锚索、锚杆混合支护，锚索采用18.7钢绞线锚索，长度3000mm、4000mm、6000mm。锚固剂采用Z2360型锚固剂。在局部遇断层带时又使用工字钢架棚进行了补强支护，棚距1.0m。巷道煤帮采用长1500mm玻璃钢锚杆、塑料网、14圆钢长度3000mm，进行护帮，支护间排距为0.9m1.0m。切眼沿走向布置、沿煤层掘进。巷道为矩形断面，两巷净宽5.0m，净高2.6m，净断面13m2。顶、帮支护与两顺槽支护形式

7、相同。运输顺槽铺设两趟供水管路，一趟为3.0寸水管,专供工作面泵站及支架喷雾使用；一趟为3.0寸水管，每隔50m设一个三通阀门,供巷道与各转载点洒水。回风顺槽铺设一趟3.0寸水管,每隔50m设三通阀门,供巷道洒水使用。运输顺槽用于进风、运煤、进出物料、行人。回风顺槽用于回风、进出物料、行人。切眼用于安装综采设备。第二节 采煤工艺一、采煤工艺该工作面采用倾向长壁综合机械化采煤法。使用滚筒直径1.6m的双滚筒采煤机割煤，采高2.4m，后退式回采，全部垮落法管理顶板,割煤深度0.6m，循环进尺0.6m。采煤机上（下）行割煤，追机移架，即割煤移架端部割三角煤斜切进刀推移运输机。二、采煤方法：1、采煤机进刀方式：端部割三角煤斜切进刀，进刀距离为30米。附端部割三角煤斜切进刀示意图（以端尾为例）。操作过程：斜切进刀：采煤机从大溜机尾处向上牵引，利用大溜弯曲段牵引切入煤壁，直至后滚筒全部进入煤壁为止。移机尾部分：采煤机后滚筒完全进入煤壁后，将采煤机后滚筒至机尾段的大溜推至煤壁，使大溜呈一条直线。返刀：大溜移直后，将两个滚筒的上下位置调换，往后返，向下割三角煤至割透端尾煤壁。2、采煤机正常割煤：割完三

8、角煤以后，采用前滚筒在上部，后滚筒在下部的方式进入正常割煤状态。3、落、装、运煤方式：本面采用MG150/375-W型双滚筒液压牵引采煤机割煤。割煤时由采煤机螺旋叶片装入工作面运输机，少量煤在移工作面运输机时被铲煤板装入大溜内，运输机运煤至转载机和胶带运输机。4、移架、推移运输机移架：采用及时拉架方式，追机作业，正常情况下，移架滞后采煤机后滚筒不超过4架；顶板破碎及片帮时可及时拉架或将伸缩梁伸出及采取拉超前架方法来控制顶板，拉架步距0.6m，并按照先移架、后移运输机的顺序进行。推移运输机：移架后顺序推移运输机，自端部每次进刀后向上（下）割炭、跟机推移运输机，推移运输机滞后采煤机后滚筒12架，其中弯曲段长度不得小于15m，弯曲段要均匀过渡，推移运输机步距0.6m。严禁停机时进行推移运输机，防止大溜带回煤、发生压溜、卡溜、飘链事故。严禁由两头向中间推移运输机，以防损坏设备。三、工作面正规循环生产能力工作面长186米，平均采高2.4米，容重1.35t/m3，循环进度为0.6米，日循环进尺为1.8米，回采率97%。工作面循环生产能力为Q循环=0.61862.41.3597%=350.7(t) 工作面日产量为 L日=350.73=1052.1(t)服务期限为L月=1052.130=31563(t)第三节 设备选型设计一、工作面刮板运输机选型、验算1、工作面输送参数运输长度L=186m,运输角度=-8,运输量Q=1052.116=65.7t/h2、刮板运输机参数刮板机型号SGZ630/320,运输量Q=500 t/h,链速V=1.17m/s,功率N=2160KW，设计长度186m。刮板链：中双链规格2692-C，中部槽规格：长宽高=1250590263mm。3、验算结果Q刮=450Q生=65.7，可能满足生产需要。二、顺槽转载机选型、验算1、参数运输长度L=25m,运输角度=5，运输量Q=65.7t/h。2、选用转载机参数型号：SZB730/75，输送量Q=500 t/h，长度25m，链速V=1.33 m/s，功率N=75KW，刮板链：边双链。3、验算结果根据选用转载机的性能参数得知，选用SZB730/75型转载机能满足使用要求。三、顺槽皮带机选型、验算 1、参数顺槽长1860m, 运输角度=5，运输量Q=65.7t/h。2、皮带参数型号

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