鄭州嶸昌集團實業****
鄭州市昌隆煤業****
13060工作面工程設計
說明書設計單位：昌隆煤業
編制人：徐志德秦占力李躍偉
總工程師： 景俊鋒
專案負責人： 趙嵩亞
二0一一年四月
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。我礦為低瓦斯礦井。
為確保礦井採面正常接替，準備對13060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13060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550m；
井巷工程總體積3780m3；
工期3個月；
地質儲量4.96萬t；
可採儲量4.3萬t；
工作面生產能力8000t/月；
服務年限6個月；
13060工作面工程布置設計
一、工作面概況
1、 13060工作面位於13採區下部， 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°），煤層厚度變化不大。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°。
13060工作面開採二1煤層，平均煤厚2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。13060工作面設計走向長230公尺，傾斜長80公尺，可採儲量4.
96萬噸。
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。
13採區工作面接替順序為： 13060—13080--13020
2、煤層賦存狀況及煤層特徵
該工作面煤層厚度變化不大，工作面下部較厚，上部煤層薄。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7m3/h；最大湧水量15m3/h。
5、工作面瓦斯情況
煤層瓦斯：我礦為低瓦斯礦井，該工作面位於＋190-——+249.7水平屬淺部開採，根據以前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13060工作面回採期間絕對瓦斯湧出量為0.41 m3/min 。
本礦井二1煤層屬於3類，不易自燃煤層。煤塵有**性危險性。
6、採煤方法
13060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
13060工作面走向長230公尺，可採長度210m，傾斜平均80m，煤層平均厚度2m。
圈定地質儲量：230×80×2×1.35＝4.96萬t；
軌道上山煤柱：80×20×2×1.35＝0.43萬t；
可採儲量：（4.96－0.43)×95％＝4.3萬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
13060上付巷布置在13採區中部，開口點座標x=3813818，y=38429252，標高+218.01，走向750、坡度沿底板掘進，設計長度210公尺.該巷道擔負13060工作面的進風、運輸、和行人等任務。
13060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250m.該巷道擔負13060工作面的回風和行人等任務。
13060切巷布置在13060上付巷210公尺處，開口座標x= 3813880，y=38429466，標高+248.01，沿底板掘進，設計長80m。該巷道為13060工作面回採做準備。
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11型工字鋼對棚支護，棚距0.5公尺，下叉3.6公尺，中高2.
2公尺，斷面6.3m2，每棚配不小於5cm椽子頂8根、邦18根，阻燃網、荊芭背頂背幫。切巷採用dz22-30/100型單體柱配合2.
4m長π型鋼梁支護頂板，椽子、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。老頂為中粒砂岩，厚度13.13m。
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
b、老頂初次來壓期間
要求支柱在不被壓死的情況下，p2能承擔起老頂重量的1/4及全部直接頂的作用力。
p2=a+mbybcb/kt/l小
=[(5×2.5)+(4.5×2.5×20)]/4/2.4
=(12.5+225)/9.6=24.74(t/m2)
式中：p2 ----支架支護強度t/m2
a ----直接頂重量t
mb ----老頂厚度4.5m
yb ----老頂容重2.5t/m3
kt ----巖重分配係數kt=4
l小 ---最小控頂距2.4m
cb ----老頂初次來壓步距20m
c、週期來壓期間
在此期間，要求支架承擔起直接頂，並能承擔部分老頂的作用力，以減緩老頂的來壓速度，合理的支護強度為：
p3=a+mcyccc/ktl小
=[(5×2.5)+(4.5×2.5×13)]/(4×2.4)
=16.53(t/m2)
式中：p3 ----支架支護強度t/m2
13042工作面設計
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...
綜採工作面設計
前言 x煤礦2002年投產，設計能力30萬t a，一對立井開拓，2006年礦井核定生產能力為18萬t a。石橋煤礦 三 四採區設計 由寧陽縣煤炭局於2004年11月 2004 31號批准,綜合機械化放頂煤可行性研究及方案設計 由寧陽縣煤炭局於2014年5月 2014 42號批准,由泰安市煤炭局於20...
8301工作面設計
恆寶源煤業4 層403盤區 工作面名稱 8301工作面 施工負責人 王舉 編制人 馬佔權 批准日期 2013年月日 執行日期 2013年月日 第一章工作面地質情況 第一節工作面概況 一 盤區名稱及工作面編號 本工作面為4 層403盤區8301工作面。二 工作面位置 8301工作面位於礦井北部邊緣，北...