13042工作面設計

2021-03-04 02:36:50 字數 4387 閱讀 6439

鄭州嶸昌集團昌隆煤業****

說明書 設計單位: 昌隆煤業

編制人 : 李躍偉

總工程師: 景俊鋒

專案負責人: 趙嵩亞

二零一一年四月

前言2一、工作面概況4

二、工作面巷道布置方式及支護形式的選擇、工作面支護

設計6三、工作面回採工藝及頂板支護設計¨¨¨¨¨¨¨¨¨8

四、運輸、電源、水源12

五、安全生產監控系統25

六、通訊排程系統26

七、消防及灑水26

八、通風和安全27

九、防止漏風和降低風阻的措施30

十、壓風裝置30

十一、災害預防及安全裝備通風設施¨¨¨¨¨¨¨¨¨31

附圖:13042工作面布置圖40

附圖1:13042工作面通風系統示意圖 ¨¨¨¨¨¨¨¨41

附圖2:13042工作面避災路線示意圖 ¨¨¨¨¨¨¨¨42

附圖3:13042工作面監控系統示意圖 ¨¨¨¨¨¨¨¨43

附圖4:13042工作面運輸系統示意圖 ¨¨¨¨¨¨¨¨44

附圖5:13042工作面供電系統示意圖 ¨¨¨¨¨¨¨¨45

前言根據河南省中南煤炭工程設計****編制的《鄭州市昌隆煤業****技術改造初步設計》修改。鄭州市煤炭工業局組織專家組對該初步設計進行了評審並作了批覆。該礦為低瓦斯礦井。

為確保礦井採面正常接替,準備對13042上下付巷及切巷進行掘進。

一、設計編制的依據

1、《鄭州市昌隆煤業****技術改造初步設計》修改

2、有關實測圖紙及技術檔案、資料和採掘現狀等。

二、設計編制的指導思想

1、設計體現「以人為本」全面認真貫徹執行「安全第一,預防為主」的方針、法律、法規、規範和標準,提高安全裝備標準,增強防災抗災能力。

2、體現技術管理規範的特點:合理布置,利於安全管理。

三、設計的主要特點及主要技術經濟指標

1、設計的主要特點

做好13042工作面開採頂板管理和支護材料選擇,提高工程管理水平;加強工作面通風管理、探放水管理和裝置管理。

2、主要技術經濟指標

井巷工程總長度520m;

井巷工程總體積2808m3;

萬噸掘進率89.4m/萬噸;

工期3個月;

地質儲量4.65萬t;

可採儲量4.04萬t;

工作面生產能力8000t/月;

服務年限5個月;

13062工作面工程布置設計

一、工作面概況

1、 13062工作面位於13採區中部,上部為13022工作面。13採區位於井田東南部,採區地質條件複雜,煤層傾角比較大(平均坡度25°),煤層厚度變化大,給開採帶來一定的難度。13採區軌道上山與運輸上山方位為130°,工作面沿走向布置,方位為75°。

13042工作面開採二1煤層,平均煤厚2.5公尺。該工作面地面標高+275.

3——+290.5公尺,工作面標高+190-——+249.7公尺。

13042工作面設計走向長225公尺,傾斜長55公尺,可採儲量4.04萬噸。

13採區採、掘、機、運、通各大系統於2023年7月形成,安全設施及裝置做到同時設計、同時施工,同時投入使用。13採區通訊聯絡系統、壓風自救系統、灑水降塵系統、檢測監控系統、人員定位系統五大系統也同時安裝並投入使用。首採13010工作面於2023年7月開始生產。

13採區工作面接替順序為:13042—13062—13082

2、煤層賦存狀況及煤層特徵

該工作面煤層厚度變化大,工作面下部較厚,上側煤層薄。所採二1煤層呈灰色粉末狀,半光亮型,原生構造受滑動構造的影響而遭受破壞,層理不清,強度較低,煤層結構簡單。

3、構造地質條件(特徵)

礦井區域內地溫梯度約為0.22°~2.62°c/100m,平均1.23°c/100m,地溫、地壓均無異常。

4、水文地質條件及湧水量

由鄭州市昌隆煤業****水文地質資料得知,由於受嵩簯滑動構造影響,二1煤頂板大都被破碎帶取代,礦井充水水源主要以底板水為主;二1煤層底板太原組上段灰岩含水層為灰岩裂隙水,本礦水文地質型別屬二類一型,即以頂板為主的裂隙充水礦床型別,水文地質條件簡單。礦井設計正常湧水量15m3/h;最大湧水量30m3/h;實際礦井正常湧水量3m3/h;最大湧水量6m3/h。

5、工作面瓦斯情況

煤層瓦斯:該礦為低瓦斯礦井,該工作面位於+190-——+249.7水平屬淺部開採,根據13010工作面開採期間工作面絕對瓦斯湧出量為0.

41m3/min 。由此預計13042工作面回採期間絕對瓦斯湧出量為0.4 m3/min 。

本礦井二1煤層屬於ш類,不易自燃煤層。煤塵有**性危險性。

6、採煤方法

13042工作面設計採用dz22-30/100型單體柱配合2.4m長π型鋼梁支護支護頂板,人工機械打眼、放炮落煤,走向長壁後退式採煤法,全部陷落法管理頂板,排距1m,柱距0.5m。

7、採面儲量及服務年限

13062工作面走向長230公尺,可採長度210m,傾斜平均60m,煤層平均厚度2.5m。

圈定地質儲量:230×60×2.5×1.35=4.65萬t;

運輸上山煤柱:60×20×2.5×1.35=0.405萬t;

可採儲量:(4.65-0.405)×95%=4.04萬t。

工作面服務年限:工作面生產能力為0.8萬t/月,服務年限為4個月。

8、掘進巷道布置

13042上付巷布置在13採區中部,開口點座標x=3813818,y=38429281,標高+218.01,走向750、坡度沿底板掘進,設計長度2230公尺.該巷道擔負13042工作面的回風和行人等任務。

13042下付巷開口座標x= 3813838,y=38429236,標高+208.67。走向750沿底板掘進,設計長2300m.

該巷道擔負13042工作面的運輸、進風和行人等任務。

9、巷道掘進方式及掘進巷道支護形式

工作面巷道掘進方式為手鎬落煤,巷道斷面根據通風、運輸、行人等要求確定,上、下付巷採用1.7×2.5工字鋼單棚支護,棚距0.

5公尺,下叉3.2公尺,中高2.2公尺,斷面5.

4m2,每棚配不小於5cm椽子頂8根、邦9根,阻燃網、荊芭背頂背幫。

10、回採工作面支護設計

工作面頂板控制設計從「支、護、穩」三方面考慮,即採場支架對頂板應能支得起、護得好、穩得住。

選定工作面支護方式為:π型鋼梁配合單體液壓支柱支護,最大控頂距3.2公尺,最小控頂距2.4公尺,棚距0.6公尺,步距1公尺。

1 採面支護

根據採場支護設計的要求,本工作面採用最大採高2.2公尺單體液壓支柱配2.4公尺π型鋼梁對棚支護,其支護形式為π型鋼梁大垮度矩形斷面支護,每對棚5柱,即主梁一樑三柱,付梁一樑二柱,棚距(中—中)0.

6公尺,最大控頂距樑端保持0.1公尺,便於採煤,放煤及運輸機管理。

工作面上下安全出口支護

上下安全出口長3公尺,寬1公尺,高1.8公尺,均採用6對12根3.2公尺π型鋼梁配合單體液壓支柱支護,一樑三柱成對使用,每對棚距0.

5公尺,支柱初撐力達90kn,工作面運輸機頭、機尾分別於運輸巷,運輸巷搭妝處,分別架設一對3.2公尺π型鋼梁抬住,運料巷下邦、運輸巷上邦梁頭,隨工作面推進交替邁步前移。

工作面上下付巷超前支護:

使用2.4公尺π型鋼梁配合單體液壓支柱支護長度不小於20公尺,距煤壁10公尺範圍內打雙排柱10—20公尺範圍內打單排柱,梁與梁對接,高度不低於2公尺,行人道寬度不小於0.7公尺,支柱初撐力不小於90kn。

附工作面支架布置圖

三、工作面回採工藝及頂板支護設計

(一)、回採工藝過程:

工藝過程:注水→移鎦子→打眼、裝藥→放炮→裝煤、運煤→移主梁→攉煤、站柱→移副梁→採空區處理。

(二)、工作面支護設計

1、煤層頂底板岩性及分類

(1)煤層頂、底板岩性(見地質說明書)

(2)頂底板結構

老底←直接底←偽底←煤層→偽頂→直接頂→老頂

(3)頂板分類

直接頂為砂質泥岩,厚度為3-5m。老頂為細粒砂岩,厚度4.5m。

初次垮落步距為13m,老頂初次來壓步距為20m,週期來壓步距為13m,屬二類中等較穩定頂板。本工作面沿底回採,底板比壓6mpa,屬二類中等較穩定底板。

2、採場控制設計

該工作面頂板控制設計從「支、護、穩」三方面考慮設計。

(1)「支」:就是要求支架在期工作過程中能夠支撐住頂板所施加的壓力。在直接頂初次垮落、老頂初次來壓及週期來壓期間支柱所受壓力比平時大的多。

因此,支護強度設計從這三個時期計算取最大值。

a、直接頂初次垮落期間

直接頂初次跨落期間要把直接頂安全地切在採空區,在此期間支架至少應承擔起直接頂初次垮落步距一半的重量,合理的支護強度為:

p1=malaya/2l小 =(5×13×2.5)/(2×2.4)=33.85t/m2

式中:p1——支架支護強度t/m2

ma ----直接頂厚度5m

ya ----直接頂平均容重2.5t/m3

la ----直接頂初次垮落步距13m

l小 ----最小控頂距2.4m

13060工作面設計

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