潘一礦煤礦采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)

1、潘一礦采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)第一章 采區(qū)概況 潘一礦是淮南礦業(yè)集團(tuán)主力礦井之一，1983年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.0Mt/a ，經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，2005年核定生產(chǎn)能力4.0 Mt/a ，礦井可采和局部可采煤層13層。其中131煤層是礦井目前的主采煤層，平均厚度4.5米。 煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，頂?shù)装嬉话銥槟鄮r或沙子泥巖，遇水易泥化。 礦井投產(chǎn)以來(lái)，先后采用普通綜采和綜采放頂煤工藝開采131煤層 。由于普通綜采采高較低，131 煤層不能一次采全高，開采效率低，難以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，綜采放頂煤開采雖然可以一次采全高，但煤炭灰分較大，不能適應(yīng)煤炭市場(chǎng)需求，且放頂煤開采影響工作面推進(jìn)進(jìn)度，制約生產(chǎn)能力的提高，另外綜采放頂煤

2、開采采空區(qū)留有余第一節(jié) 煤系及煤層 石炭、二疊系為本區(qū)煤系地層，共有可采煤層14層，總厚度為27.67m。自上而下分別為1、3、4-1、4-2、5-2、6-1、7-1、8、11-2、13-1、16-1、16-2、17-1及18煤，其中13-1煤層為本采區(qū)主要可采煤層。第二節(jié) 采取內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造該采取根據(jù)地質(zhì)勘探和鄰近采區(qū)揭露的資料看，無(wú)較大的斷層和明顯的褶曲構(gòu)造，對(duì)井下開采無(wú)明顯的影響，構(gòu)造尚屬簡(jiǎn)單。第三節(jié) 煤層要素及頂?shù)装逄卣魉_采的C組13-1煤層：平均厚度4.49m，煤的密度為1.34t/ m3。為較穩(wěn)定煤層，無(wú)夾矸，煤質(zhì)中硬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高瓦斯。頂?shù)装逄卣饕娤卤恚喉敯迕Q巖石名稱厚度（m）巖

3、 性 特 征偽 頂頁(yè) 巖0.15灰黑色，多植物化石，局部賦存直接頂 粉砂巖2 - 4粉粒砂巖，不穩(wěn)定基本頂中細(xì)砂巖 6 - 10灰-灰白色細(xì)砂巖粒，較厚第四節(jié) 采煤方法和采煤工藝及勞動(dòng)組織 根據(jù)煤層賦存條件，在13-1煤層中，本采區(qū)采用后退式走向長(zhǎng)壁一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法回采。初放期間采高為3m以內(nèi)，正?；夭善陂g為3.5-4.5m.工作面最大控頂距3.5m，最小控頂距2.3m,面積為13.5m2,三角煤根據(jù)情況采用炮采或丟棄方式處理。工作面總體沿走向推進(jìn)。 采煤工藝及勞動(dòng)組織見下表：工藝流程斜切進(jìn)刀打三角煤割煤移架推溜斜切進(jìn)刀進(jìn)刀方式端頭斜切進(jìn)刀，雙向割煤，煤機(jī)往返一次進(jìn)兩刀勞動(dòng)組織采用

4、“三八”制作業(yè)，中班檢修，早、夜班生產(chǎn)第二章 采區(qū)及巷道布置第一節(jié) 采區(qū)形式及工作面劃分根據(jù)采區(qū)的走向長(zhǎng)度和產(chǎn)量要求及采區(qū)的基本情況，將采區(qū)設(shè)計(jì)為采取上山在后面（即井底車場(chǎng)一側(cè)）的單翼開采形式。將采區(qū)五個(gè)區(qū)段，每個(gè)工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為1500m,區(qū)段斜長(zhǎng)為180m,護(hù)巷煤柱寬為15m。第二節(jié) 采區(qū)車場(chǎng)形式及采區(qū)上下山布置根據(jù)采區(qū)的基本情況和生產(chǎn)需求，采區(qū)的井底車場(chǎng)采用立井折返式井底車場(chǎng)，上部和中部均采用單甩頂板繞道式車場(chǎng)，下部車場(chǎng)為頂板繞道式下部車場(chǎng)。井底車場(chǎng)設(shè)在采區(qū)東部。由于該采區(qū)開采煤層自然發(fā)火期為3-6個(gè)月，時(shí)間較短，上山不宜布置在煤層中，所以本采區(qū)沿煤層傾斜方向在煤層底板中布置兩條上山，兩

5、條上山相距20m。第三節(jié) 采區(qū)主要巷道斷面的確定一、大巷和上山斷面的確定 根據(jù)煤層賦存條件和生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)囊筮\(yùn)輸大巷和上山均布置在煤層底板的巖層中。運(yùn)輸大巷的標(biāo)高為-530m，為雙軌運(yùn)輸大巷，高3.8m，寬4.5m，巷道凈斷面為19.19m2。兩上山布置在同一水平，高3.7m，寬4.0m，巷道凈斷面為17.1m2。運(yùn)輸大巷和上山均采用錨噴支護(hù)，若遇到地質(zhì)構(gòu)造異常帶必須加強(qiáng)支護(hù)，采用錨架噴聯(lián)合支護(hù)方式，以保證巷道的 服務(wù)年限。（運(yùn)輸大巷的斷面圖見附頁(yè)1） 二、順槽斷面的確定 順槽布置在巖層中，每50-100m布置一個(gè)，為矩形斷面，高2.5m，寬4.5m，凈斷面11.25m2。順槽采用錨網(wǎng)鎖支護(hù)，左

6、右兩側(cè)錨桿長(zhǎng)1.8m，頂錨長(zhǎng)2.0m，錨鎖6m。順槽的巷道斷面圖如下： 順槽斷面圖 第四節(jié) 1213（3）工作面的巷道布置1213（3）工作面為本采區(qū)的第三個(gè)工作面，工作面凈長(zhǎng)180m，工作面回采長(zhǎng)度1500m，標(biāo)高為-430-470m。1213（3）工作面井下位置：西至采區(qū)邊界煤柱，東至采區(qū)軌道上山收作線，南至1212（3）工作面運(yùn)輸順槽，北到1214（3）工作面回風(fēng)順槽。1213（3）工作面地面無(wú)需保護(hù)物，地面標(biāo)高+22.5+25.3m。1213（3）工作面運(yùn)輸順槽為錨梁網(wǎng)支護(hù)，在斷層破碎段附近及頂板淋水帶采用“U”型棚支護(hù)，矩形斷面，巷道設(shè)計(jì)中高為2.3m，寬4.5m，斷面面積10.4m

7、2。運(yùn)輸順槽用于運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)及輔助運(yùn)輸。1213（3）工作面軌道順槽為錨梁網(wǎng)支護(hù)，在斷層破碎段附近及頂板淋水帶采用“U”型棚支護(hù)，矩形斷面，巷道設(shè)計(jì)中高為2.5m，寬4.5m，斷面面積12.5m2。運(yùn)輸順槽用于進(jìn)風(fēng)及輔助運(yùn)輸。1213（3）工作面切眼為錨梁網(wǎng)支護(hù)，矩形斷面，巷道設(shè)計(jì)中高為4.0m，寬為4.5m，斷面面積18 m2。擴(kuò)面后寬7.0m。第三章 綜采工作面的布置第一節(jié) 綜采工作面的機(jī)電設(shè)備工作面主要設(shè)備見下表：工 作 面 設(shè) 備 明 細(xì) 表1采煤機(jī)MG610/1400-WD臺(tái)2刮板輸送機(jī)SGZC-800/400臺(tái)3轉(zhuǎn)載機(jī)SGZ-730/160組4液壓支架BY3600-25/50臺(tái)5破碎

8、機(jī)PLM-3000/h臺(tái)6皮帶機(jī)SSJ-1200/3355臺(tái)7乳化液泵MRB-125/320臺(tái)8絞車JH2-14臺(tái)9移動(dòng)變電站KSGZY-630/6臺(tái)第二節(jié) 部分機(jī)電設(shè)備的主要參數(shù) （1）液壓支架分 類端頭支架、中間支架采 高 范 圍2.5 - 5.0 m兩 支 架 的 移 架 步 距 0.8 m初 撐 力 5583 KN支 護(hù) 強(qiáng) 度 0.86 Mpa支 架 支 護(hù) 寬 度 1.43-1.60 m（2）采煤機(jī)采 高 范 圍2.1 -4.5m裝 機(jī) 功 率 1400 KW截 割 功 率2610 KW牽 引 功 率 275 KW 滾 筒 轉(zhuǎn) 速35.2 r/min牽 引 速 度 10 -18 m

9、/min電 壓 等 級(jí)3.3 KW臥 底 量 396 496 mm適 應(yīng) 傾 角 16 30截 割 硬 度 f 5滾 筒 直 徑 2000 mm截 深 0.8 m（3）刮板機(jī)名 稱側(cè)卸式雙中心鏈刮板輸送機(jī)板 鏈中心鏈2直徑34126加強(qiáng)鏈刮 板 間 距756 mm 鍛造刮板，中心距 20 mm電 壓 等 級(jí) 3.3 KW破斷力 1810 KN輸 送 量 2500t/h鏈速 1.80 m/s電 機(jī) 功 率 400 KW長(zhǎng)度 40 m（4）皮帶機(jī)運(yùn) 量 1600t/h帶 寬 1200 mm帶 速 3.15 m/s鋪 設(shè) 長(zhǎng) 度 1650 m電 壓 等 級(jí) 1140 v功 率3355 KW膠 帶 型

10、 號(hào) PVG 11 級(jí) （2000s）傾 角 3-5平均4，向上運(yùn)行托 輥 直 徑 直徑159mm ， 儲(chǔ)帶長(zhǎng)度100 m拉 緊 裝 置 液壓絞車自動(dòng)張緊（5）破碎機(jī)能力3000 t/h錘頭沖擊速度22 m/s電機(jī)功率 250 KW電機(jī)轉(zhuǎn)速 1470 r/min最大輸入塊度 長(zhǎng)不限，寬高為 1000 mm1000 mm排料粒度 300 mm 以下傳動(dòng)方式 電動(dòng)機(jī)+液力耦合器+齒輪減速器破碎錘頭數(shù)量 448 r/min破碎主軸轉(zhuǎn)速 8 個(gè)第三節(jié) 綜采工作面布置圖（綜采工作面布置圖見附頁(yè)2。）第四章 掘進(jìn)順序及采區(qū)系統(tǒng)第一節(jié) 掘進(jìn)順序掘進(jìn)順序?yàn)椋涸诓蓞^(qū)走向長(zhǎng)度的東部，由運(yùn)輸大巷4掘進(jìn)采區(qū)石門7和采

11、區(qū)下部車場(chǎng)8（與此同時(shí)從回風(fēng)大巷掘進(jìn)采區(qū)上部的回風(fēng)石門15），由此沿煤層底板的巖層向上掘進(jìn)采區(qū) 運(yùn)輸上山6和軌道上山5，兩條上山相距20m。兩條上山5和6掘至采區(qū)上部邊界后，再掘采區(qū)上部車場(chǎng)14，與采區(qū)回風(fēng)石門15貫通，然后在第一區(qū)段下部，從軌道上山、運(yùn)輸上山開掘采區(qū)中部車場(chǎng)9，用雙巷掘進(jìn)的方法向煤層開掘第一區(qū)段運(yùn)輸平巷12和第二區(qū)段回風(fēng)平巷11。兩巷道12和11之間的傾斜距離一般為8-15m，即為區(qū)段煤柱寬度?；仫L(fēng)平巷11超前于運(yùn)輸平巷12約100-150m，并沿走向每隔80-100m掘一條聯(lián)絡(luò)巷10。與此同時(shí)，在采區(qū)上部邊界，從上部車場(chǎng)14向煤層開始開掘第一區(qū)段的回風(fēng)平巷13。在采區(qū)邊界沿

12、煤層傾斜方向掘進(jìn)一條巷道聯(lián)通運(yùn)輸平巷12和回風(fēng)平巷11，這條巷道稱為開切眼，形成開采前的采煤工作面。在掘進(jìn)巷道的同時(shí)，還應(yīng)掘進(jìn)采區(qū)煤倉(cāng)20、采區(qū)變電所18、絞車房17等巷道。第二節(jié) 采區(qū)主要系統(tǒng)（以1213（3）工作面為例） 一、通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流 運(yùn)輸大巷4 采取運(yùn)輸石門7 下部車場(chǎng)8 軌道上山5 中部車場(chǎng)9 區(qū)段軌道平巷11 （聯(lián)絡(luò)巷）區(qū)段運(yùn)輸平巷12 采煤工作面（污風(fēng)） 區(qū)段回風(fēng)平巷13 中部車場(chǎng) 運(yùn)輸上山6 采區(qū)回風(fēng)石門15 風(fēng)井16（排出地面） 二、運(yùn)煤系統(tǒng)采煤工作面 運(yùn)輸平巷12 運(yùn)輸上山6（帶式和刮板運(yùn)輸機(jī)） 采區(qū)煤倉(cāng)20 采區(qū)運(yùn)輸石門7 大巷4 井底車場(chǎng)（裝車運(yùn)出） 三、運(yùn)料系統(tǒng)

13、材料和設(shè)備 下部車場(chǎng)8 軌道上山5 中部車場(chǎng) 區(qū)段回風(fēng)平巷13 工作面四、排矸系統(tǒng)矸石 各平巷 中部車場(chǎng)9 軌道上山5 采區(qū)下部車場(chǎng)8 采區(qū)運(yùn)輸石門7 運(yùn)出第五章 采區(qū)通風(fēng)風(fēng)量的計(jì)算 第一節(jié) 采煤工作面所需風(fēng)量（按下列因素分別計(jì)算，取其最大值） 一、按瓦斯涌出量計(jì)算： Q采 = 100qk/c = 2000m3/min Q采 采煤工作面所需要風(fēng)量，m3/min q 工作面通風(fēng)排出的瓦斯量，工作面平均瓦斯絕對(duì)涌出量35 m3/min，其中抽采25 m3/min，風(fēng)排為10 m3/min。 k 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，綜采面取1.6 c 工作面正常生產(chǎn)時(shí)工作面及回風(fēng)流中允許的最大瓦斯?jié)舛?，c取0.8%

14、 二、按工作面人員數(shù)量計(jì)算 Q采 = 4n采 = 360 m3/min Q采 采煤工作面所需要風(fēng)量，m3/min 4 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min n采 采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取90個(gè) 三、按軌道順槽進(jìn)風(fēng)量計(jì)算 Q軌順 = 60VS =480 m3/min V 要求風(fēng)速不小于0.25 m3/min，取0.5 m3/min S 工作面有效通風(fēng)斷面，m2四、按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算 Q采 = 60v采S采k采 = 1900.8 m3/min v采 工作面的風(fēng)速（直接進(jìn)風(fēng)流的溫度查表取值），m/s S采 工作面有效通風(fēng)斷面，根據(jù)工作呢的空頂距和采高求得 k采 工作面的長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)（

15、本采區(qū)工作面長(zhǎng)度為180m，查表得，k取1.2）五、根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算 Q采= 2000m3/min 604S采 = 2840 m3/minQ采= 2000m3/min 600.25S采 = 90 m3/min 根據(jù)以上計(jì)算，所以，工作面的風(fēng)量應(yīng)不小于2000m3/min。 第二節(jié) 局部通風(fēng)根據(jù)計(jì)算，掘進(jìn)時(shí)軌道順槽和運(yùn)輸順槽的需風(fēng)量約為550 m3/min，所以應(yīng)選取吸風(fēng)量不小于600 m3/min的局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行局部通風(fēng)。第六章 瓦斯第一節(jié) 瓦斯參數(shù)和來(lái)源分析一、瓦斯參數(shù)根據(jù)地質(zhì)勘探鉆孔的測(cè)定資料、地質(zhì)精查報(bào)告和潘一礦井13-1煤層瓦斯地質(zhì)圖分析，1213（3）工作面煤層的瓦斯含量為4-6m3/t

16、。本采區(qū)在掘進(jìn)時(shí)瓦斯絕對(duì)涌出量為2.5-4.5m3/min，工作面回采期間瓦斯絕對(duì)涌出量為30.5-45.2m3/min，瓦斯相對(duì)涌出量為2-5.7m3/t，平均為4.45m3/t。二、 瓦斯來(lái)源分析回采期間，工作面瓦斯主要來(lái)源為本煤層煤體釋放的瓦斯，本采空區(qū)涌出的瓦斯及1213（3）工作面等臨近層向老空區(qū)涌出的瓦斯。 第二節(jié) 瓦斯抽采一、 鉆孔抽采設(shè)計(jì)1213（3）綜采工作面日生產(chǎn)量為2740噸，預(yù)計(jì)瓦斯相對(duì)用出量為35 m3/min.工作面瓦斯治理設(shè)計(jì)為風(fēng)排和抽排，其中抽排采用頂板傾向鉆孔，傾向鉆孔和底抽巷（后期）抽放三種方式，預(yù)計(jì)共能抽放工作面相對(duì)瓦斯涌出量的70%。 二工作面上隅角埋管抽采工作面回采期間，采空區(qū)任有部分瓦斯被漏風(fēng)帶到工作面上隅角，為防止上隅角瓦斯超限和瓦斯積聚，采用上隅角管理抽采措施，即在工作面軌道順槽設(shè)置一路管路專門抽采工作面上隅角，管路距上隅角距離不超過(guò)10米，軟管隨著工作面的推進(jìn)隨時(shí)往外回撤。第七章 安全預(yù)防措施第一節(jié) 防火措施一、 本工作面煤層自然發(fā)火傾向性及其火災(zāi)隱患分析 13-1煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，一般發(fā)火期為3-6個(gè)月 當(dāng)回采工作面遇見斷層等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，推進(jìn)速度勢(shì)必會(huì)減慢，增加發(fā)火期自然可能性。 工作面頂板在采區(qū)冒落也為工作面回采期間