10416綜采工作面設計說明書

1、第一章 工作面概況一、工作面位置10416 工作面是楊柳礦井104 采區(qū) 10414 工作面的接替工作面， 位于第五個區(qū)段。其上為 10414 工作面。北翼到東翼三條大巷保護煤柱，南翼（切眼側）以小沈家斷層煤柱為界。工作面走向長1160 ，傾斜長 180m ，回采二迭系山西組10 煤層， 采用綜合機械化采煤方式開采， 頂板采用自由垮落方式管理。 工作面底板標高-570m -610m 。 工作面位于牛小集背斜右翼。二、井上下關系地面無建筑物，地形平坦，人工溝渠縱橫，主要為農(nóng)田。回采時，地面將形成塌陷區(qū)。三、煤層賦存情況（一）煤層條件10 煤層為采區(qū)主要可采煤層，位于山西組的中部，上距鋁質(zhì)泥巖58

2、.7m ， 下距太原組一灰頂界面 60.0m 。根據(jù) 10416 工作面 9-4、 9-6、 04-17鉆孔綜合分析 ,工作面煤層傾角0-5 ，平均4 ；厚度2.87-3.68m ，平均厚度3.20 m ,屬中厚厚煤層，以中厚煤層為主。根據(jù)變系數(shù)及可采性分析， 屬較穩(wěn)定煤層。 煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)焦煤。 104 邊界巷煤的硬度化驗f=0.56 。根據(jù)勘探及三維地震地質(zhì)資料，工作面有三條斷層， f106 正斷層，傾角 60-70 ， 落差 0-15 米,風巷靠近切眼有兩條正斷層f107 和 f113。 f107傾角 70 ，落差0-3 米, f113 傾角 70 ，落差0-3 米。（另附 ）四、頂?shù)装迩闆r

3、根據(jù)采區(qū)資料，工作面工程地質(zhì)類型為層狀碎屑巖類(田類)，復雜程 度為中等(二型)，即田類二型。煤層頂、底板巖以砂巖泥巖為主，粉砂巖零星分布。頂板類型劃分方案可劃分為直接頂、老頂，局部有偽頂；底板可劃分為直接底和老底兩種。老頂：細砂巖、粉砂巖為主，砂巖老頂厚度 3.199.46m。直接頂板：多數(shù)為復合頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖 1.795.48m。偽頂：巖性為粉砂巖。老底：巖性以細砂巖、粉砂巖為主，；其次泥巖。直接底：巖性以泥巖為主，厚度為 。2.39m。10416工作面10煤層頂?shù)装鍘r性特征統(tǒng)計表孔老頂直接頂偽頂直接底老底號巖性厚度 (m)巖性厚度 (m)巖性厚度 (m)巖性厚度 (m)

4、巖性厚度 (m)9-6細砂巖9.46泥巖 粉砂巖6.11粉砂巖0.63粉砂巖10.379-4細砂巖3.19細砂巖4.51砂巖26.1404-17細砂巖8.39細砂巖 碳質(zhì)泥 -uu1.79泥巖2.93細砂巖2.64五、地質(zhì)構造與水文地質(zhì)情況根據(jù)采區(qū)地質(zhì)資料，10416工作面水文地質(zhì)條件中等偏簡單。工作面 內(nèi)主要位于牛小集背斜右翼，共有三條斷層、斷層賦水性較小。影響工作面回采的充水含水層有兩層：煤層底板灰?guī)r含水層，和煤層頂、底板砂巖裂隙含水層。頂?shù)装迳皫r裂隙含水層是采區(qū)礦井充水的直接充水含水層，一般富水性弱。底板太灰水對工作面開采威脅嚴重，回采中遇導水性構造，則灰?guī)r水有可能對采區(qū)產(chǎn)生突水。由于灰

5、巖水水壓高，易于造成突水災害，是工作面安全生產(chǎn)的重要隱患之一。工作面充水的通道主要有：構造裂隙、采動冒落帶裂隙、 3m 以下小斷層。正常情況下涌水以淋水和滲透形式進入工作。根據(jù)“大井法”和比擬法估算工作面正常涌水量為 20-30 m3/h ，最大涌水量為 42.5 m 3/h 。六、其它開采技術條件瓦斯： 根據(jù)東翼軌道大巷和東翼膠帶探煤鉆孔和瓦斯測試指標， 10 煤 層局部瓦斯較大，暫定為高瓦斯礦井。煤塵： 工作面內(nèi)目前無煤塵資料，根據(jù)地質(zhì)報告煤層煤塵爆炸指數(shù)（ k 值）為28.9940,皆大于15,具有煤塵爆炸危險性。自然發(fā)火傾向： 工作面目前無煤塵資料，根據(jù)采區(qū)地質(zhì)報告煤層煤可采煤層煙煤為

6、不自燃。地溫：據(jù)礦井地質(zhì)資料地溫梯度為2.072.62 c/百米，平均2.40 c/百米。七、儲量工作面儲量計算公式：q=s ixd, s=走向長1160m x傾向寬180m , m為平均煤厚3.20m,煤層的視密度d為1.32t/m3。工作面收作處要留設6370m 回風大巷保護煤柱。地質(zhì)儲量 88.2 萬噸，可采儲量83.79 萬噸。10416x作面綜合柱狀圖系組柱狀圖 (1:200)層厚0頃角p巖 性 描 述 10.13尼巖:淺灰色，泥質(zhì)結構，塊狀，含大量植物根部化石，見有半亮型煤線 ,參差狀斷口，夾粉砂巖薄層。山* ichiwbb*iamfmfelii 8.453細砂巖：灰色，細粒結構，

7、由石英、長石，暗色礦物組成，見大量菱鐵礦， 分選性好，次棱角狀，層理清晰，層面見鐵、鎰物質(zhì)。一4.374泥巖：灰深灰、泥質(zhì)結構，塊狀，含大量植物根部化石，夾粉砂巖薄層， 致密。13.20，50煤:黑色，條痕黑褐色，鱗片狀結構，玻璃光澤，以亮煤為主，少許鏡 煤、暗煤，平坦狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，半亮型煤。疊 1.445尼巖:灰黑色，塊狀，含大量植物根部化石，巖性受擠壓，夾粉砂巖薄層。西十mph3.61g5田砂巖：灰色，細粒結構，塊狀，由石英、長石，暗色礦物菱鐵礦物組成， 硅質(zhì)膠結，分選性好，次棱角狀，水平層理清晰，夾粉砂巖薄層。amgava hvhin b4重1* imhmi kvi?*+h- 4

8、mv2.755粉砂巖：灰黑色，粉砂質(zhì)結構，水平層理清晰，夾細砂巖薄層。系組bifei *ki*-*+nq!1.hmid+ +11 fl!klhhs8.195細砂巖：灰-深灰色，由石英、長石、暗色礦物組成，硅質(zhì)膠結，分選性 好，次棱角狀，水平-緩波狀層理，夾粉砂巖，泥巖薄層，致密。第二章 回采工藝與采場支護設計第一節(jié) 回采工藝選擇10416 工作面所在的 10 煤層為 104 采區(qū)主要可采煤層， 位于山西組的中部，上距鋁質(zhì)泥巖58.7m。下距太原組一灰頂界面約60m。煤層厚2.873.68m,平均厚3.20m,屬中厚厚煤層，以中厚煤層為主。煤層原生結構簡單，基本不含夾矸。煤層頂板以砂巖、泥巖為主

9、，粉砂巖零星分布。 10煤層原始沉積發(fā)育良好，由于后期巖漿侵入也破壞了煤層的穩(wěn)定性和連續(xù)性。10416 工作面所在的 10 煤層頂板分為偽頂、直接頂、老頂三種。直接頂板多數(shù)為復合頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖。頂板較完整，屬田類穩(wěn)定頂板，且煤層賦存較穩(wěn)定，涌水量小。針對 10416 工作面所在的煤層及頂板狀況，本著高產(chǎn)高效的原則，依據(jù)淮北礦區(qū)目前的開采技術條件以及現(xiàn)有綜采技術和管理水平，我礦選擇綜采工藝。第二節(jié) 工作面支護設計一、依據(jù)參考工作面初選支架10416 綜采工作面為 10414 工作面的接替工作面,其主要設備選型參照 10414 工作面設備：zy6800-19/40 型液壓支架mg

10、550/1230-wd 型采煤機sgz-800/2 x525型刮板輸送機二、支架支護強度計算(一)計算冒落帶高度ehi=m/(kp-1)ehi=3.50/ (1.3-1)上hi=11.6 m工hi：冒落帶高度，m; m :工作面最大采高，m;kp :巖層冒落碎脹系數(shù)。一般取1.251.5,破碎頂板取較小值，完 整頂板取較大值。（二）計算支護強度p= kxbi x 丫cos % 10-6p=2x11.6 25x103 xcos4 10-6p=0.57mpa;p ：計算支護強度， mpa;丫：冒落帶巖層加權平均容重，n/m3;% :煤層傾角，度；k: 老頂來壓增載系數(shù)，一般取2.0 。三、支架的確

11、定10416 工作面選擇的支架為 zy6800-19/40第三章 工作面巷道布置第一節(jié)巷道布置一、基本巷道布置方式10416 工作面設計為兩巷布置方式,即機巷、風巷，主要用于行人、運輸、排水、進、回風。10416 機風巷底板巖巷布置在煤層底板25m 左右，主要用于預抽機、風巷瓦斯，掩護機、風巷煤巷掘進。二、一通三防與防治水巷道（硐室）工程設計具體內(nèi)容要求分別見第五章、第六章。三、聯(lián)絡巷道10416 工作面機巷聯(lián)絡巷：n140， 69.7m （平）,聯(lián)接機巷與東翼軌道運輸大巷, 布置在 10 煤層頂板巖石中 ;10416 工作面風巷聯(lián)絡巷：n140， 73.7m （平）,風巷通過風巷聯(lián)絡巷、回風

12、聯(lián)巷與東翼總回風巷連接, 布置在 10 煤層頂板巖石中 ;四、其它巷道布置設計我礦初選 10416 工作面支架，體積較大，工作面安裝時需重新組裝，所以工作面風巷設組裝硐室。錯車場（風巷變坡點向里20m 處一個 ,切眼上口向外35m 處一個）及絞車窩（切眼上口, 長 10m） 的設計，可根據(jù)風巷、切眼的掘進施工揭露情況，在工作面安裝前再進行設計。第二節(jié) 工作面巷道布置基本參數(shù)設計一、工作面推進方向與推進長度設計（一）推進方向1 、推進方向的設計依據(jù)10416 工作面為 10414 首采面的接替面， 根據(jù)煤層賦存情況， 工作面 為一走向東西傾向北的單斜構造，工作面傾角不大；該面呈一背斜構造，所以工

13、作面回采期間，先仰采后俯采。2、推進方向說明10416 風巷 n320 ； 10416 機巷 n320 ；工作面回采期間，先仰采后俯采，保持350仰俯采角。（二）推進長度與切眼位置推進長度： 1160 m ；切眼的位置：距東翼總回風巷1260m , 上限 -558m , 下限 -610m , 方位 n50 。確定的依據(jù)： 10416 工作面上為 10414 工作面。北到東翼三條大巷保護煤柱，南（切眼側）以小沈家斷層煤柱為界。工作面走向長1260m ，傾斜長 180m 。機、風巷均沿中線跟煤層頂板施工；工作面回采期間，因回采需要，切眼與機巷保持90-98 o二、機巷與風巷布置（一） 機、風巷的長

14、度10416 風巷， 1160m （平） ； 10416 機巷， 1160m （平） ；（二）機、風巷的位置一般情況下，為使工作面等長回采，機、風巷平行布置。機巷拔門點標高：-580.3m ，方位：機巷n140 ；風巷拔門點標高：-580.0m ，方位：風巷n140 。三、工作面（切眼）長度確定依據(jù)以下因素確定：1 、煤層賦存條件：工作面煤層起伏不大，工作面構造簡單；傾角??；煤層頂板以砂巖、泥巖為主，底板以泥巖為主；煤層硬度1.3-3.97 ；2、開采技術條件：瓦斯含量較大；且10 煤層有自燃發(fā)火傾向；工作面采取“兩巷布置方式” ， 該面呈一背斜構造,工作面水能自流， 有利于防治水工作；3、根

15、據(jù)礦區(qū)以往多年中厚煤層的生產(chǎn)技術管理經(jīng)驗，綜采工作面長度設計不宜過長，過長不利于主動管理頂板及防治水的要求；4、按照綜采工作面等長布置的原則。故設計切眼長度180m 。四、機巷、風巷、切眼以外的巷道長度確定1、機、風巷聯(lián)絡巷：分別為70米（平）；2、回風聯(lián)巷：分別為60米（平）；第三節(jié)巷道布置參數(shù)說明、設計巷道布置主要參數(shù)一覽表巷道施巷道設巷道設巷道施在舁 廳p巷道名稱開窩點座標工方位計坡度計平距工層位備注(0 )(0 )(m)巖性1機巷n1400跟頂1160煤2風巷n1400跟頂1160煤3切眼n500跟頂180煤4機巷抽米巷n1400煤層底板25m1170-uu10414風巷5風巷抽采巷n

16、1400煤層底板25m1170-uu抽采巷向里延伸兼做10416風巷抽采巷二、有關說明：10416機、風巷抽采巷每30m設一瓦斯抽采鉆場，深x寬x高=5.5必.5m.0m。第四節(jié)巷道軌道線路設計一、設計依據(jù)根據(jù)巷道斷面布置及巷道各類輔助運輸要求進行設計。二、軌道線路設計參數(shù)風巷、區(qū)段車場、東翼軌道大巷的布置：軌道中心線與巷道中心線一條線。軌型：30kg/m 。軌距：600 mm 。道岔型號 : dk-630/4/12軌枕規(guī)格：1200 x200 x200 mm軌枕間距：1 m。機巷的布置：軌道中心線與巷道中心線距離600mm;軌型：30kg/m軌距：600 mm道岔型號 : dk-630/4/

17、12軌枕規(guī)格：1200 x200 x200 mm軌枕間距： 700 mm 。三、軌道線路設計主要技術要求軌道線路設計的主要技術要求：鋪設要求：1、斜巷軌道的軌距應在誤差 十5和-2之間，平巷的軌距應在誤差+ 10和-2之間。2、斜巷軌道的接頭間隙5 mm,高低的左右偏差2 mm。平巷接頭的 間隙10 mm,高低的左右偏差5 mm。3、兩根軌道水平誤差10mm。4 、 軌道接頭必須使用合格的道夾板和 4 顆螺栓固定， 接頭與軌枕的布置采用懸接式。5、軌枕的間距1m,并與鋼軌垂直，軌枕規(guī)格質(zhì)量符合規(guī)定，不準有 浮枕。6、 絞車道內(nèi)地滾子要齊全， 靈活可靠。 地滾子之間的間距一般為 1520 m ，

18、以軌枕、道檔無明顯磨痕為準。巷道內(nèi)變坡點應在變坡處增加地滾子。7、上下山絞車道的道岔均要使用標準扳道器，嚴禁使用非標準道岔。8、巷道內(nèi)平面彎道半徑及豎曲線半徑等要滿足支架運輸要求。第四章 巷道斷面與支護設計第一節(jié) 巷道斷面設計一、機、巷斷面設計(一)按工作面進風量計算計算巷道斷面s 按下式計算：s=q/ (v60) =1200/ (2.5x60)s=8.0m 2q:工作面需風量，取1200m 3/min;v:機巷風速，取經(jīng)濟風速 2.53.0m/s。(二)按機巷設備布置計算1 、計算機巷寬度bjs 按下式計算：bjs=bs+bp+bj+bx+by=500+1400+700+300+1100=4

19、000mm500mm ；bs: 機巷膠帶輸送機與上幫間隙，bp: 機巷膠帶輸送機外形寬度， 1400mm ；bj: 機巷膠帶輸送機與開關電纜車的間隙， 300mm ；bx: 最寬設備與下幫的間隙（行人通道） ， 700mm 。by：移動變電站或其它最寬設備的寬度，1100mm ;2、計算機巷高度hjs 按下式計算：hjs=hs+hj+hq=1800 +300+200hjs=2300 mmhs:機巷最高設備的高度，1800mm;hj:機巷最高設備的高度距頂板支護體下緣的間隙，300mm。hq:機巷起伏對巷高選取的影響值，200mm。（三）按巷道變形計算根據(jù)周邊礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)驗或礦壓觀測資料，確定巷道

20、頂?shù)装寮皟蓭妥冃瘟?。因兩巷均采用錨網(wǎng)噴支護，根據(jù)周邊礦區(qū)綜采工作面巷幫、頂變形量的觀測，兩幫變形量bb取100 mm、頂?shù)装遄冃瘟縣b取200 mm。b=bjs+bb=4000+100=4100 mmh=hjs+hb=2300+200=2500 mm（四）按支護條件選擇我礦 10416 工作面為 10414 首采工作面的接替面， 還有一些不確定因素 ,考慮巷道一定的變形富余量。高度b 取 3000 mm ，寬度取 5000 mm 。（五）機巷斷面的優(yōu)化確定1、根據(jù)以上計算確定機巷寬度（ b） 5000mm ，高度（ h ） 3000mm2、根據(jù)上述計算的b、h值，計算機巷斷面積s=15m2,s

21、 s以上機巷的寬度、高度是可以滿足生產(chǎn)的需要二、風巷斷面設計（一）按工作面回風量計算計算巷道斷面s 按下式計算：s=q/ （v60） =1200/（2.5 x60）s=8.0m 2q:工作面需風量，取1200m 3/min;v:風巷風速，取經(jīng)濟風速2.53.0m/s。（二）根據(jù)設備運輸需要計算bjs=bs+bp=2500mmbs: 風巷輸送支架與上、下幫間隙， 500mm ；bp: 風巷輸送支架的外形寬度， 1500mm ；hjs=hs+hj+hq=1700 +300+200hjs=2200 mmhs:取風巷最高設備的高度，1700mm;hj:取風巷最高設備的高度距頂板支護體下緣的間隙，300

22、mm。hq:巷起伏對巷高選取的影響值，200mm。（三）按鉆機施工要求計算我礦工作面風巷瓦斯抽放鉆機：長x寬x高=2.2m.2x0.8m。，以上初定 10416 風巷設計高、寬度完全滿足鉆機運輸及施工要求。（四）按巷道變形計算根據(jù)周邊礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)驗或礦壓觀測資料，確定巷道頂?shù)装寮皟蓭妥冃瘟?。因兩巷均采用錨網(wǎng)噴支護，根據(jù)周邊礦區(qū)綜采工作面巷幫、頂變形量的觀測，兩幫變形量bb取100 mm、頂?shù)装遄冃瘟縣b取200 mm 。b=bjs+bb=2500+200=2700mmh=hjs+hb=2200+200=2400mm（五）按支護條件選擇我礦 10414 工作面為首采面， 還有一些不確定因素,考慮巷

23、道一定的變形富余量。高度b 取 2800 mm ，寬度取 4200 mm 。（六）風巷斷面確定1、根據(jù)以上計算確定風巷寬度（ b） 4600mm ，高度（ h ） 3000mm2、根據(jù)上述計算的b、h值，計算風巷斷面積s=15m2, s s。所以以上風巷的寬度、高度是可以滿足生產(chǎn)的需要。三、切眼斷面設計（一）按設備安裝要求計算1 、切眼寬度bq=bd+bqj=5200+500=5700mmbd: 為支架最小運輸高度時的平面對角線長度， 5200mm ；bqj: 為支架最小運輸高度時的平面對角線外緣與煤壁及采空區(qū)的兩側間隙之和，取500mm2、切眼高度hq=hp+hz+hj=400+1900+2

24、00=2500 mmhp: 切眼安裝用平板車高度， 400mm ；hz:綜采液壓支架的最小運輸高度，1900mm;hj:綜采液壓支架裝平板車后，支架頂梁上平面距頂板支護體下緣突出面（點）的間隙，200mm 。（二）按切眼變形計算b=bjs+bb=5700+100=5800mmh=hjs+hb=2500+200=2700mm（三）切眼斷面確定10416 綜采工作面切眼設計：矩形斷面，考慮切眼有起伏，切眼高度可適當加 100mm 富裕量，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，最后確定：切眼 bq ：凈高 3.0m ， hq ：凈寬 6.8m凈斷面積s=20.4m2,掘進斷面積21.3m2;凈斷面積s可以滿足支架的安裝要求

25、。四、聯(lián)絡巷及其它巷道斷面設計10416 工作面風巷聯(lián)絡巷斷面設計：斷面設計依據(jù)10416 工作面風巷聯(lián)絡巷用途 ：主要擔負 10416 工作面的回風。圍巖類別：中等穩(wěn)定。10416 工作面風巷聯(lián)絡巷斷面確定：（ 1 ）按工作面回風量計算計算巷道斷面s 按下式計算：s=q/ （v60） =1200/3.6 x60s=5.6m 2q:工作面需風量，取1200m 3/min；v:風巷風速，m/s ,取經(jīng)濟風速2.53.0m/s2）按10416 工作面運輸順槽聯(lián)絡巷無設備布置根據(jù)上述計算 10416工作面風巷聯(lián)絡巷斷面積 s =s=8.0m2,所以 s so以上 10416 工作面風巷聯(lián)絡巷 是可以

26、滿足生產(chǎn)的需要。（ 3）按進架設備布置計算a 、 計算進架聯(lián)巷寬度bjs 按下式計算：bjs=bs+bpbjs=2300mmbs: 支架與巷幫的間隙， 400mm ；bp: 支架的寬度， 1500mm ；b、計算進架聯(lián)巷高度hjs按下式計算：hjs=hs+hj+hq=1700 +300+200hjs=2200mmhs:取最高設備的高度，1700mm;hj:取進架聯(lián)巷最高設備的高度距頂板支護體下緣的間隙， hq:聯(lián)巷起伏對巷高選取的影響值，200mm。（ 4）按巷道變形計算根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗或礦壓觀測資料，確定巷道頂?shù)装寮皟蓭妥冃瘟俊Ｒ蚵?lián)巷為錨噴支護，根據(jù)我礦對巷道頂、幫變形量得觀測，兩幫變形量100

27、mm 、頂?shù)装遄冃瘟縣b 取 200mm 。b=bjs+bb=2300+100=2400mmh=hjs+hb=2200+200=2400mm13.2m2,而300mm 。因聯(lián)bb 取5）按支護條件選擇我礦巷道支護條件復雜困難，礦壓大，考慮巷道一定的變形富裕量。巷道為半圓拱形式，所以高度h適當放大，取3600mm，寬度b取4200mm（6） 10416工作面風巷聯(lián)絡巷斷面的優(yōu)化確定根據(jù)以上計算確定10416工作面風巷聯(lián)絡巷寬度（b） 4200mm ,高度（h） 3600mm。根據(jù)上述計算的b、h值，計算10416工作面風巷聯(lián)絡巷 斷面積s =13.2m2,而 s=8.0m2,所以 s s。以上1

28、0416工作面風巷聯(lián)絡巷 的寬度、高度是可以滿足生產(chǎn)的需要。五、設計巷道斷面參數(shù)一覽表序號巷道名稱斷面形狀斷面規(guī)格（凈高x凈寬）掘進斷面積（m2）凈斷面積（m2）備注110416機巷矩形3.0x5.015.915210416風巷矩形3.0 q.614.8813.8310416切眼半圓 拱3.4x6.821.320.4410416風巷抽采巷 （即10414風巷抽采巷）半圓 拱3.4。812.2811.37已施工510416機巷抽采巷半圓 拱4.0x5.018.4217.32第二節(jié) 巷道支護設計 一、巷道支護形式設計（一）設計巷道支護條件說明1 、巷道的圍巖條件根據(jù)采區(qū)資料分析，工作面工程地質(zhì)類型

29、為層狀碎屑巖類（田類） ，復 雜程度為中等（二型），即田類二型。煤層頂、底板巖以砂巖、泥巖為主，粉砂巖零星分布。頂板類型劃分方案可劃分為偽頂、直接頂、老頂三種；底板可劃分為直接底和老底兩種。老頂：細砂巖、中砂巖所占比例最多，占51.7% ,砂巖老頂厚度4.2028.83m 。直接頂板：多數(shù)為復合頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖1.7916.06。偽頂：巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖。老底：巖性以粉砂巖為主，占 58.6% ；其次為細砂巖、砂泥巖互層，占 24.1% ；泥巖老底較少，占 10.3% 。直接底：巖性以泥巖為主，其次為粉砂巖，厚度為 0.250.80m。工作面主要充水因素是頂板砂巖裂隙水，頂板

30、可能有淋水；2、巷道的空間與時間條件10416 工作面為首采工作面的接替面， 受 10414 工作面采動影響； 預計 10414 工作面 2011 年 12 月份回采結束，在2010 年上半年，掘進開始施工。3、巷道功能與斷面條件10416 風巷、風聯(lián)巷作為進架主路線，其寬度和高度比較大；機巷為機軌合一巷，不僅需布置皮帶機，機巷還需要布置軌道、設備 列車；綜采面切眼導峒和刷大部分寬度為 6.8m 左右；以上說明，如滿足綜采工作面生產(chǎn)需要，各個巷道的設計不能小，而斷面大，將增加支護的難度。（二）巷道支護方式設計1 、根據(jù)巷道支護條件設計為滿足綜采工作面生產(chǎn)需要，機、風巷斷面不宜過小，且需加大巷道

31、的支護強度，避免二次修復，造成人力和物力的浪費。2、采用工程類比法設計根據(jù)地質(zhì)資料分析，10416工作面煤層頂板屬于ii類，與童亭礦區(qū)10煤層工作面地質(zhì)資料相似； 10416 工作面兩巷皆采用錨梁網(wǎng)索支護，經(jīng)過驗證，該支護能滿足生產(chǎn)需要，根據(jù)工程設計類比法，設計10416 工作面機、風巷均采用錨梁網(wǎng)索支護。切眼寬度 6.8m 左右， 跨度大， 根據(jù)鄰近礦區(qū)工作面切眼的支護狀況驗證，采用復合支護能夠滿足裝面要求。（三）設計巷道形狀的確定10416 機、風巷：矩形。10416 機、風巷抽采巷：半圓拱形。二、巷道支護參數(shù)設計（一）架棚巷道支護參數(shù)設計10416 機巷、風巷：斷面設計為矩形,采用錨梁網(wǎng)

32、索支護 ;機巷：寬x高=5.0m.0m。風巷：寬x高=4.6m.0m。10416 工作面風巷抽采巷：10414 風巷抽采巷作為 10416 風巷抽采巷；斷面為半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護;寬 x 繇3.8 m.4m。10416 工作面機巷抽采巷：10416 機巷抽采巷后期作為 106 采區(qū)回風大巷使用；斷面設計為半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護;寬 x 繇5.0 4.0m。（二）巷道錨桿支護參數(shù)設計10416 工作面機、風巷抽采巷，施工層位沿煤層底板25m 施工，處在穩(wěn)定的巖層中，故采用錨網(wǎng)噴支護。2 、支護材料說明錨桿規(guī)格：020 2200 ;錨固劑型號：z2950;托盤：0150;護表材料: 金屬網(wǎng)規(guī)格120

33、0 x900mm,網(wǎng)格150 m50mm ;水泥為標號425#普通硅酸 鹽水泥，黃沙用粗中混合沙，粒徑 0.33mm,速凝劑t25型。2、錨桿支護參數(shù)設計錨桿布置方式：眼位按線布置，兩幫對稱布置，中頂錨桿不偏離中線；株排距 800 x800mm ;錨桿布置的角度：在整體巖層中，錨桿應垂直巷道輪廓線，在層狀巖層中，錨桿應垂直巖層層面，角度不小于 75 。錨桿的錨固方式：采用錨固劑錨固；錨固劑型號與數(shù)量： z2950 ，每眼兩卷。錨固長度：半錨，軟巖時，加長錨固；設計初錨力為300n.m ,錨固力a8t。技術要求：1 ）錨桿眼位按線布置，株排距均勻，對稱布置兩幫錨桿，中頂錨桿不偏離中線且最下一排幫

34、錨桿距底板不應超過500mm 。2）錨桿的孔深和錨桿的長度配套，錨桿孔的直徑必須和桿體、錨固劑直徑相配套，選用d 32mm孔徑，配套 29mm樹脂卷。3）安裝錨桿前，應用壓風掃眼器將孔壁沖洗干凈，將孔內(nèi)巖渣、積水用壓風吹凈。4 ）錨桿施工要求嚴格執(zhí)行“五不”制度，即： a 、巷道斷面不符合設計要求， 浮矸活石不處理， 險情未排除， 驗收員不劃眼位； b 、 驗收員不劃眼位，打眼工不打眼；c、不按規(guī)定打眼或打眼不合格，不準安裝錨桿；d、錨固劑質(zhì)量不合格，不準使用； e 、桿桿、托盤不符合規(guī)格要求，不準使用。5）樹脂藥卷安裝要旋轉推進，使藥卷充分攪拌混合，嚴禁將桿體用錘擊入錨桿眼，并應采用快速安裝

35、工藝，即：攪拌樹脂卷、上托盤、擰緊螺母一次完成。6）錨固力應達到設計要求，必須按規(guī)定進行錨桿拉拔力測定，測定要有記錄，拉拔力不小于8t 。3、加強支護設計噴射砼，砼的配比，水泥，黃沙、石子 =1 ： 2： 2，水灰比 =0.47 ，初噴厚30 50mm,復噴厚470mm。（三）復合支護巷道參數(shù)設計10416 工作面切眼斷面較大， 跨度為 6.8m 左右， 故采用復合支護。 切眼采用“錨帶網(wǎng)索單體工字鋼”支護， 當頂板破碎或過異常帶不宜采用該支護時，直接采用“工字鋼梁架棚并配合單體支柱套棚維護”1 、支護材料說明錨桿規(guī)格：m22 x2800mm ;錨索：017.8mm ,長6.3m鋼絞線；錨固

36、劑型號：z2550;鋼帶采用m型鋼帶；托盤：0 200;護表材料：金屬網(wǎng)規(guī) 格 1200 x900mm ,網(wǎng)格 150 x150mm ;2、錨桿支護參數(shù)設計頂板錨桿布置的數(shù)量為： 8 根，錨桿布置方式：眼位按線布置，株排距800 x800mm ;錨桿布置的角度：在整體巖層中，錨桿應垂直頂板，在層狀巖層中，錨桿應垂直巖層層面，角度不小于 75 。錨桿的錨固方式：采用錨固劑錨固；錨固劑型號與數(shù)量： z2550 ，每眼兩卷。錨固長度：半長錨固；設計初錨力為300n.m ,錨固力a8t。技術要求：(1)錨桿眼位按線布置，株排距均勻。(2)錨桿的孔深和錨桿的長度配套，錨桿孔的直徑必須和桿體、錨固劑直徑相

37、配套，選用 28mm孔徑，配套 25mm樹脂卷。(3) 安裝錨桿前，應用壓風掃眼器將孔壁沖洗干凈，將孔內(nèi)巖渣、積水用壓風吹凈。(4)錨桿施工要求嚴格執(zhí)行“五不”制度，即：a、巷道斷面不符合設計要求，浮矸活石不處理，險情未排除，驗收員不劃眼位； b 、驗收員不劃眼位，打眼工不打眼；c 、不按規(guī)定打眼或打眼不合格，不準安裝錨桿；d 、錨固劑質(zhì)量不合格， 不準使用； e 、 桿桿、 托盤不符合規(guī)格要求， 不準使用。(5 )樹脂藥卷安裝要旋轉推進，使藥卷充分攪拌混合，嚴禁將桿體用錘擊入錨桿眼，并應采用快速安裝工藝，即：攪拌樹脂卷、上托盤、擰緊螺母一次完成。(6 )錨固力應達到設計要求，必須按規(guī)定進行錨

38、桿拉拔力測定，測定 要有記錄，拉拔力kt。3、錨索支護參數(shù)設計導峒及刷大部分均需采用錨索進行補強支護，采用雙排三花布置。錨索間排距： 4m ，圍巖破碎時要加密，改為每3m 安裝一套 ;錨索的布置角度：在整體巖層中，錨索應垂直頂板，在層狀巖層中，錨索應垂直巖層層面，角度不小于 75 。錨索的錨固方式：采用錨固劑錨固；錨固劑型號與數(shù)量： 1 卷 k2550 型和 2 卷 z2550 型；錨固長度為加長錨固；預緊力 200n.m ,錨固力a20t。技術要求：(1 )錨索眼位按線布置，株排距均勻。(2 )錨索的孔深和錨索的長度配套，錨索孔的直徑必須和桿體、錨固劑直徑相配套，選用 28mm孔徑，配套 2

39、5mm樹脂卷。(3 )安裝錨索前，應用壓風掃眼器將孔壁沖洗干凈，將孔內(nèi)巖渣、積水用壓風吹凈。(4)錨索布置在巷道頂板中間，施工滯后迎頭不得超過10m 。4、加強支護設計(1 ) 單體工字鋼套棚： 導峒采用 3.0m 單體配合 2.8m 工字鋼“一梁兩柱”套棚，刷大部分采用 3.0m 單體配合 2.8m 工字鋼“一梁三柱”套棚，單體要穿鞋，初撐力不小于 50kn,滯后迎頭不超過 3m,棚距800mm,誤差土 50mm ，單體之間要用防倒繩連接。(2 )架棚支護：巷道遇斷層、過地質(zhì)構造異常帶、頂板破碎帶、淋水區(qū)時，必須采用架工字鋼棚支護，架棚支護仍采用導響施工，在異常上下 多架設10棚，且導響及刷

40、大部分的支護形式要保持一致，工字鋼棚中間腿要用半圓接實勁，棚子用道連成一整體，具體位置梁中一處，梁下1.5m各 一處；導響及刷大部分支護規(guī)格：梁x腿=2.8m.2m;采用塘材、笆片要 幫過頂，巷道保持道面以上高度 2.8m ,棚距600mm ,誤差50mm ,并且 上山用單體配合圓木打“一梁三柱”順山挑棚。切眼施工順序：a、施工導響一打錨桿一打錨索一單體工字鋼套棚架工字 鋼棚支護；b、刷大一打錨桿一打錨索一單體工字鋼套棚架工字鋼棚支護。三、設計巷道支護參數(shù)一覽表序號巷道名稱巷道形狀支護形式支護參數(shù)（mm）支護材料規(guī)格（mm）備注錨桿：m22x2500mm （頂）錨桿株排距：m20 x2200m

41、m （幫）錨梁800mm ;錨索：6.3m鋼絞線1風巷矩形網(wǎng)索錨索排距：4000mm鋼帶：m4型長4800mm支護8#菱形鐵絲網(wǎng)：5600x1000mm金屬網(wǎng)：1200 x1000mm塑鋼網(wǎng)：1200 x1000mm2機巷矩形錨梁網(wǎng)索支護錨桿株排距：800mm ;錨索排距：4000mm錨桿：m22x2500mm （頂）m20 x2200mm （幫）錨索：6.3m鋼絞線鋼帶：m型長4800mm8#菱形鐵絲網(wǎng)：5600x1000mm金屬網(wǎng)：1200 x1000mm塑鋼網(wǎng)：1200 x1000mm3切眼矩形復合支護錨桿株排距：800mm ;錨索排距：3000mm錨桿：m22 x2500mm錨索：6.

42、3m鋼絞線鋼帶：m型8#菱形鐵絲網(wǎng)：5600x1000mm金屬網(wǎng)：1200 x1000mm單體：3.0m工字鋼：腿x梁=2.8 8.24機、風抽采巷半圓拱錨噴錨桿排距：800mm ;錨桿：m22 x2000mm錨噴厚4120mm5第五章“一通三防”系統(tǒng)工程設計第一節(jié)通風系統(tǒng)設計一、掘進期間通風系統(tǒng)設計（一）局部通風系統(tǒng)1、八區(qū)段車場施工局扇位置：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西 10米處進風路線：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處一八區(qū)段車場 一迎回風路線：迎頭 一東翼軌道大巷 一七區(qū)段車場一七區(qū)段回風聯(lián)巷一 東翼回風大巷2、機巷局扇位置：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西 10米處進風路線：東翼軌道大巷距

43、七區(qū)段車場西 10米處一機巷 一迎頭回風路線：迎頭 一機巷 一八區(qū)段回風聯(lián)巷 一東翼回風大巷3、風巷局扇位置：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西 10米處進風路線：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處一七區(qū)段車場一風 巷迎頭回風路線：迎頭 一風巷 一七區(qū)段回風聯(lián)巷 一東翼回風大巷巖巷車場采用2x15kw對旋局扇，風筒直徑600mm。機、風巷煤頭采用2m0kw 對旋局扇，風筒直徑 800mm（二）局部通風系統(tǒng)圖局部通風系統(tǒng)圖見“工作面平面設計、剖面、斷面圖”。二、綜采工作面通風系統(tǒng)設計（一）工作面風量計算綜采工作面風量確定表項目計算單位按瓦斯涌出量計算q 采=100 xq 采 xkch4=100 x8.9

44、 x1.3=1157m3/min按工作面溫度計算q 采=60v 采(smax + smin) /2ki =60 x.59x1.2=972m3/min按同時工作最多人數(shù)計q 采4n=4 x90=360m3/min算按集團公司規(guī)定q方00m3/min初次選擇q=1157m3/min按風速驗算最低風速v 低=q/smax=1157/12 x60=1.60.25m/sm/s最局風速v 高=q/smin=1157/9 60=2.144 m/sm/s風量確定q=1200m3/min說明書q采：回采工作而實際需要風量；q采：回采工作面回風巷風流中瓦斯的平均絕對涌出量；kch4該而瓦斯涌出不均衡系數(shù)取1.3

45、；預計工作而瓦斯涌出量為24.85 m 3/min ,工作而瓦斯抽放濃度為 35% ,抽放率為64.2% ,抽放純量為 15.95m 3/min ,則風排瓦斯量 8.9 m3/min。n:工作1時司時工作最多人數(shù) 90 人；smax ： 工作卸最人斷回， smin : 工作回最小斷面；v米：工作面風流速度，為確保工作面有良好的氣候條件，溫度 20 23 c時風速為1.01.5m/s適宜，取1.0m/s。（二）、綜采工作面通風路線1、工作面進風路線：地面一副井一井底車場-北翼軌道大巷 -東翼軌道大巷 一八區(qū)段車 場 710416工作面機巷 10416工作面。2、工作面回風路線：10416工作面

46、-10416工作面風巷 一七區(qū)段車場回風聯(lián)巷 一東翼回風 大巷一北翼回風大巷 一風井。3、綜采工作面通風系統(tǒng)圖見“工作面設計生產(chǎn)系統(tǒng)與避災路線圖” 。4、進回風巷道布置方式（ 1 ）進回風大巷：東翼軌道大巷、東翼回風大巷（ 2 ）工作面風流方向：上行通風（ 3 ）工作面通風系統(tǒng)形式：u 型第二節(jié) 瓦斯防治工程設計一、 瓦斯治理巷道工程設計（一）設計依據(jù)10416 工作面是 104 采區(qū) 10 煤層首采工作面的接替工作面。根據(jù)初步設計預測 10 煤不具有突出危險性， 本煤層瓦斯含量： 5.38m3/t ， 瓦斯儲量： 440.08 萬 m3 ，預計回采時綜 采 工 作 面 最 大 絕 對 瓦 斯

47、 涌 出 量38.65m 3/min ，平均絕對瓦斯涌出量23.38m 3/min 。（二）瓦斯治理方案根據(jù)鄰近礦區(qū)近期局部瓦斯抽放經(jīng)驗和楊柳礦井初步設計，結合10414 綜采工作面的風排瓦斯量8.9m3/min ，設計確定本礦井的抽放方法初期為聯(lián)合抽放：底板巖巷穿層抽采，本煤層順層抽采。 預計抽采瓦斯量 281.6 萬 m3 。（三）巷道工程設計1 、抽采巷穿層孔抽采方法10416 工作面機、風巷走向長1160m ，抽采參數(shù)設計如下：從工作面機、風巷抽采巷內(nèi)掘凈寬x凈高x凈深=5.5招.5q.5m的鉆場，鉆場中間距30m ，在鉆場向工作面機風巷打穿層鉆孔，鉆孔長120m ，鉆孔直徑113mm

48、 ，鉆孔全長必須穿過煤層。鉆場、鉆孔與煤層頂板 的距 離根 據(jù)“三帶 ”觀 測資 料 確定， 盡量 布置 在 距離 煤層 底板 25m 的位置。2、本煤層順層鉆孔抽放方法在工作面機、風巷，沿煤層傾向打抽采鉆孔。為提高抽放效果，孔與孔平行布置，且偏向工作面，與順槽夾角 70 。本設計確定鉆場間距為5m,鉆孔徑為75mm ,孔長根據(jù)工作面長度調(diào)整，一般為100120m 。二、瓦斯抽放系統(tǒng)設計（一）抽放系統(tǒng)的設備與設施采用地面永久式抽采系統(tǒng)， 瓦斯抽放站設在矸石山場地， 站內(nèi)設抽放泵房、高低壓配電室、冷卻泵房及水池。采用 cbf610-2 型水環(huán)式真空泵四臺，配280kw 、 6kv 防爆電動機，最

49、大軸功率約為 180kw 。瓦斯抽放主干管 d630 x10沿風井井筒敷設，井下沿北翼和東翼回風巷敷設d630 x10無縫鋼管，綜采工作面順梢d273 x7無縫鋼管，預抽鉆孔孔徑為113mm。分管路中設必要的除渣器、放水器、流量計、取樣孔等裝置 ， 并且定期進行調(diào)校，確保計量的準確性。（二）瓦斯抽放系統(tǒng)10416風巷鉆場、風巷一七區(qū)段回風聯(lián)巷一東翼回風大巷一北翼總回風巷風井一地面10416機巷鉆場、機巷一八區(qū)段回風聯(lián)巷一東翼回風大巷一北翼總回風巷風井一地面（三）瓦斯抽排系統(tǒng)示意圖： （見 10416 工作面通風系統(tǒng)圖： ）三、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設計（一）監(jiān)控系統(tǒng)的設備與設施該面按規(guī)定安裝 kj200

50、0 系統(tǒng)配套儀器： kg9701a 型瓦斯傳感器4 臺，kga8 型 co 傳感器 2 臺， kdd-2 型斷電器 1 臺， kfd-2 型分站 1 臺。（二）監(jiān)控系統(tǒng)的設置瓦斯傳感器t1 報警點 1.0% ，斷電點 1.5% ，復電點小于1.0% ；斷電范圍：工作面及進、回風巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設備；安裝位置：距煤壁510m,距頂板不大于0.3m,距幫不小于0.2m。瓦斯傳感器t2報警點1.0%,斷電點1.0%,復電點小于1.0%;斷電范圍：工作面及進、回風巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設備；安裝位置：距回風口 1015m,距頂板不大于0.3m,距幫不小于0.2m。瓦斯傳感器t0報警點1.

51、0%,斷電點1.5%,復電點小于1.0%;斷電范圍：工作面及回風巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設備；安裝位置：工作面上隅角，距頂、幫、采空區(qū)均0.3m 。co 傳感器報警點 24ppm 。安裝位置：距回風口 1015m,距頂板不大于0.3m,距幫不小于0.2m。第三節(jié) 防塵供水系統(tǒng)設計一、防塵供水系統(tǒng)的設備與設施1 、 建立完善的防塵系統(tǒng)，進、回風巷內(nèi)防塵管路使用（ 108mm ， 89mm）水管，巷道水溝側底板以上1370 mm正規(guī)安裝。2 、 煤機必須有內(nèi)外噴霧，煤機內(nèi)噴霧壓力不得小于 2mpa ，外噴壓力不得小于1.5mpa ， 噴霧流量應與機型相匹配， 綜采工作面設置移架同步噴霧 ,無水或

52、噴霧裝置損壞時必須停機。3 、 防塵管路要接到工作面，距工作面不超過20 米，管路每隔 50 米要留一個三通閥門，并配有足夠的防塵軟管，以便沖刷巷幫。4 、工作面機巷和風巷各安裝 3 組隔爆水棚，每組36 個隔爆水袋。隔爆水袋距頂板不大于200mm, 且覆蓋上斷面， 棚距 200 米， 水量 200l/平方米；5 、 綜采工作面必須安裝完善的噴霧灑水系統(tǒng)。 回風巷內(nèi)安設不少于2道噴霧，水霧封閉全斷面，使用正常。6、煤機開動時必須打開風流凈化水霧，噴霧距工作面30m 50m 。7、工作面機巷轉載點、溜煤眼上下口及破碎機處必須安設噴霧。8、工作面回采期間實行深孔靜壓注水、添加滲透棒和煤壁淺孔動壓注水技術。二、防塵供水系統(tǒng)機巷供水線路：副井-北翼軌道大巷-東翼軌道大巷一八區(qū)段車場一10416機巷10416工作面。風巷供水線路：副井-北翼軌道大巷-東翼軌道大巷一七區(qū)段車場一10416 風巷。三、防塵供水系統(tǒng)圖見“工作面設計生產(chǎn)系統(tǒng)與避災路線圖”四、工作面煤層注水設計工作面回采期間采取機、風