m~mC巷道煤柱回收設(shè)計(jì)說明書(正式版)

1、第一章 工作面地質(zhì)概況第一節(jié) 地面相對位置及臨近采區(qū)開采情況煤層名稱C13水平名稱-232采區(qū)名稱-232mC13工作面名稱C13巷道煤柱回收工作面地面標(biāo)高（m）+22工作面標(biāo)高（m）-232m-240m 地面位置及建筑物地面對應(yīng)位置為原謝二礦工廣，無主要建筑物。井下位置及四鄰采掘關(guān)系施工段位于主斜井勘探線附近，附近區(qū)域已回采完畢。回采對地面設(shè)施影響無走向長(m)30傾斜長120面積（m2）3600第二節(jié) 煤層及原大礦回采概況煤層情況 煤（礦）層總厚（m）原生5煤層傾角（°）最大22°最小18°剩余5平均20°煤層結(jié)構(gòu)簡單階段 采高3m穩(wěn)定 程度穩(wěn)定煤質(zhì)

2、情況MA(%)QFCSY工業(yè)編號(hào)7.828.98517946.840.831741原大礦回采概況回采時(shí)間：無采煤方法：無頂板管理辦法：無采后掘巷道支護(hù)形式：無塊段內(nèi)原開拓巷道支護(hù)形式：無有無水、火災(zāi)害記錄：其它：第三節(jié) C13煤層頂?shù)装寮爸鶢顖D巖石名稱頂板名稱厚度（m）穩(wěn)定性及破碎程度柱狀圖砂巖老頂2.04.0淺灰色中粒見附圖 細(xì)砂巖直接頂2.04.0灰色泥巖偽頂0.3深灰色灰色泥巖直接底0.20.8淺灰色下為C12煤第四節(jié) 構(gòu)造情況斷層名稱走向傾向傾角（°）性質(zhì)落差導(dǎo)水性對回采的影響程度第五節(jié) 構(gòu)造簡單應(yīng)力分析本段掘進(jìn)巷道主要開采原謝二礦采區(qū)煤柱，回采范圍內(nèi)無較大的構(gòu)造第六節(jié) 水文

3、地質(zhì)概況1、涌水量分析：最大涌水量m3/h最小涌水量m3/h平均涌水量m3/h0.1002、充水性分析：斷層水：無老空區(qū)水：無鉆孔水：無灰?guī)r水：無灌漿水：局部有少量灌漿水地表水：無其它：無第七節(jié) 影響安全回采的其它地質(zhì)情況瓦斯根據(jù)周邊C13掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛?.3%計(jì)算，本工作面預(yù)計(jì)供風(fēng)100m3/min，得出瓦斯絕對涌出量100×0.3/100=0.3m3/minCO2根據(jù)周邊C13掘進(jìn)工作面CO2情況，預(yù)計(jì)本掘進(jìn)工作面為0.2%煤層爆炸指數(shù)C13煤層具有爆炸危險(xiǎn)性煤的自燃傾向性自燃傾向性類地溫地溫22第八節(jié) 塊段內(nèi)及周邊高溫點(diǎn)及發(fā)火可能性分析塊段內(nèi)目前未發(fā)現(xiàn)高溫點(diǎn)，C13煤層具有

4、自然發(fā)火可能性，自然發(fā)火期36個(gè)月。第九節(jié) 安全開采建議1、加強(qiáng)日常的通風(fēng)以及防火的日常監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)工作面內(nèi)有高溫點(diǎn)要及時(shí)采用灌漿等方法進(jìn)行處理。建立健全工作面排水系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)有出水征兆時(shí)要及時(shí)匯報(bào)并做好工作面的防排水工作。2、該工作面回采時(shí)若采用傾斜長壁采煤法，工作面仰角較大，要加強(qiáng)工作面頂板管理，備足應(yīng)急搶險(xiǎn)材料，加強(qiáng)工作面測壓工作。第二章 采煤方法一. 采煤方法：根據(jù)地質(zhì)資料可知：本工作面煤厚為5m，傾角20°，直接頂為砂巖，直接底為泥巖，設(shè)計(jì)采用傾斜長壁采煤法，后退式開采，全部垮落法管理頂板。二. 本工作面長度的確定：1) 從本工作面所處地段的地質(zhì)條件看，相對簡單，影響本工作面面

5、長的主要因素是我礦原-270mC13采煤工作面以及-240mC13采煤工作面。2) 從本工作面所處地段的系統(tǒng)狀況來看，具有完善的通風(fēng)、運(yùn)輸及輔助系統(tǒng)，且各系統(tǒng)狀況良好,宜于布置傾斜長壁工作面；3) 從我礦目前的工作面管理水平來看，具備回采該工作面的管理能力；結(jié)合以上3種因素，設(shè)計(jì)本工作面的面長為40m。三. 本工作面傾斜長度的確定：1. 從地質(zhì)條件來看，本工作面所處地段的地質(zhì)條件相對簡單，本工作面走向長度主要受到影響。2. 影響本工作面走向長度的主要因素是-220mC13采煤工作面保護(hù)煤柱。3. 從采掘時(shí)要求的各系統(tǒng)來考慮，通風(fēng)能力、運(yùn)輸能力、輔助運(yùn)輸能力、設(shè)備能力、供電能力、供電能力等各方面

6、通過計(jì)算都適宜走向長壁采煤法，詳細(xì)計(jì)算見以后各章節(jié)。綜合以上3點(diǎn)，確定工作面可采傾斜長度為50m四、可采儲(chǔ)量：工作面可采儲(chǔ)量50m×40m×5m×1.4×85（回采率）11900t。五、煤柱的留設(shè)1) 根據(jù)巷道實(shí)際使用以及后期延伸開拓來看，本巷道與-220mC13工作面平順槽留設(shè)10m保護(hù)煤柱。第三章 巷道布置和支護(hù)設(shè)計(jì)一、巷道布置：在工作面的面長、走向長度和采煤方法確定以后，結(jié)合本工作面周圍的系統(tǒng)現(xiàn)狀，我們對本工作面巷道布置詳見采掘工程平面布置圖。二、支護(hù)設(shè)計(jì)：根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，結(jié)合我礦目前煤巷的支護(hù)技術(shù)水平，本工作面煤巷支護(hù)設(shè)計(jì)除開切眼外全部采用梯形

7、工字鋼棚支護(hù)，開切眼直接采用單體液壓支柱配型鋼梁聯(lián)合支護(hù)，各巷道具體斷面如下：一. 順槽：梯形工字鋼支護(hù)，規(guī)格為2.2m×2.2m×2.2m，凈斷面=4.7m2；二. 風(fēng)巷、聯(lián)巷：木棚支護(hù)，規(guī)格為2.2m×2.2m×2.2m，凈斷面=4.7m2；三. 開切眼：單體液壓支柱配型鋼梁聯(lián)合支護(hù)，寬×高=2m×2m，凈斷面積=4m2。第四章 工作面設(shè)備選型與配套工作面支架選用2.4m型鋼梁134根和DZ2230/100型單體液壓支柱333根聯(lián)合支護(hù)頂板，工作面?zhèn)溆眯弯摿?0根，備用單體液壓支柱50根。工作面安裝SGB420/30型鏈板機(jī)一部；

8、順槽運(yùn)輸設(shè)備選用SGB420/40型鏈板機(jī)1部，順槽根據(jù)涌水量情況布置2.5kw水泵供排水用。一. 單體液壓支柱強(qiáng)度驗(yàn)算及支護(hù)密度設(shè)計(jì)1. 頂板壓力預(yù)計(jì)Q=M×K× R 式中 Q預(yù)計(jì)頂板來壓強(qiáng)度(t/m2) M采高 (m) K增載系數(shù)，一般取 48，基本頂級(jí)別越高K值越大。 R頂板巖石平均容重 (t/m2),取2.5t/m3經(jīng)計(jì)算：Q=2×7×2.5=35 (t/m2)2. 工作面所選支柱型號(hào)及工作阻力 工作面選用DZ22-30/100型單體支柱，其最大工作阻力P為30t/根。3. 支護(hù)密度設(shè)計(jì)Z=Q/（P×r） 式中 Q意義同上 Z支護(hù)密度

9、(根/）； P支柱最大工作阻力 (t/根)； r安全系數(shù) （根據(jù)頂板條件及相似條件工作面情況選定）,一般選0.8； Z=Q/（P×r）=35/（30×0.8）=1.45 根/ 4. 確定排柱距根據(jù)工作面每次開幫距離為1000mm，確定工作面排距為1000mm，相應(yīng)可確定柱距：1/Z×B1/1.45×10.68，經(jīng)計(jì)算，確定柱距為600mm。5. 工作面支架強(qiáng)度驗(yàn)算工作面設(shè)計(jì)支護(hù)強(qiáng)度為Z×P=1.45×30=43.5 t/m2Q（35 t/m2），因此設(shè)計(jì)支護(hù)強(qiáng)度符合要求。二. 運(yùn)輸設(shè)備的選擇：1. 順槽均選用SGB420/40型鏈板機(jī)

10、，每小時(shí)額定運(yùn)煤能力為80t，按每天正常生產(chǎn)時(shí)間10小時(shí)計(jì)算，每天運(yùn)煤能力為800t,大于工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力476t，因此運(yùn)輸設(shè)備選型滿足工作面生產(chǎn)能力需要。第五章 工作面生產(chǎn)能力一. 生產(chǎn)能力1. 可采儲(chǔ)量=50m×40m×5m×1.4×85（回采率）11900t2. 工作面產(chǎn)量日產(chǎn)：40m（面長）×2m（日推進(jìn)度）×5（煤厚）×1.4（容重）×85（回采率）=476噸月產(chǎn)：476×30=14280(噸)50m（傾斜長）/2m(日推進(jìn)度)/30天=0.83(月)總回采時(shí)間0.83（月）二. 工程量本工作

11、面巷道屬原先采區(qū)巷道，無需重新掘進(jìn)三、工期回采前主要是對切眼進(jìn)行替棚以及調(diào)整運(yùn)輸系統(tǒng)，工作面需要安裝半個(gè)月。第六章 各系統(tǒng)能力設(shè)計(jì)一、通風(fēng)系統(tǒng)1、掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)本工作面巷道使用原來采區(qū)巷道，通風(fēng)系統(tǒng)已完善，不需要重新掘進(jìn)，故掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)略。2、回采時(shí)的通風(fēng)系統(tǒng) 因?yàn)樵撁嫔舷码A段已經(jīng)回采完畢，本采區(qū)主要回采殘留煤垛，區(qū)域內(nèi)瓦斯基本已經(jīng)釋放，而且根據(jù)我礦目前通風(fēng)系統(tǒng)，所以該面回采時(shí)考慮下行通風(fēng)。進(jìn)風(fēng)：立井-127m正石門-127m-232m進(jìn)風(fēng)下山工作面順槽工作面。回風(fēng)：工作面工作面風(fēng)巷-220m-180m進(jìn)風(fēng)上山-267mC13系統(tǒng)-180m平巷C13總回風(fēng)道-127m副石門斜井3、回采時(shí)需風(fēng)量計(jì)

12、算（1）按人數(shù)計(jì)算:Q采=4N=4×50=200m3/minN工作面同時(shí)工作的人數(shù),取50人（2）按工作面溫度計(jì)算Q采=60×V采×S采 m3/min式中：S采采煤工作面的平均斷面積。長壁工作面按最大和最小控頂斷面積的平均值計(jì)算，m2 S采=(3.4+2.4)÷2×2=5.8 m2 V采采煤工作面風(fēng)速，取1，其取值應(yīng)符合下表的要求： 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表采煤工作面空氣溫度，采煤工作面風(fēng)速 V采，m/s150.30.515180.50.818200.81.020231.01.523261.52.026282.0.5 Q采=60×

13、;1×5.8=348 m3/min（3）按瓦斯涌出量計(jì)算根據(jù)原-270mC13工作面回采期間瓦斯?jié)舛仍?.20.3之間，取0.3計(jì)算；根據(jù)以往回采經(jīng)驗(yàn)該面配風(fēng)預(yù)計(jì)為400m3/min,經(jīng)計(jì)算預(yù)計(jì)該面瓦斯絕對涌出量為1.2m3min。Q采= 100×q 瓦采×K采通×（1K抽放率）/c m3/min= 100 ×1.2×1.8×0.8÷1=172.8m3/min式中： q 瓦采采煤工作面的絕對瓦斯涌出量 m3/min K采通采煤工作面瓦斯涌出不均勻系數(shù)，它是各個(gè)采煤工作面絕對瓦斯涌出量的最大值與其平均值之比。炮采工作

14、面可取K采通=1.62.0；本次計(jì)算取1.8。K抽放率采煤工作面的瓦斯抽放率，%C回風(fēng)流中允許瓦斯?jié)舛?，一般取0.8。（4）按風(fēng)速計(jì)算按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：Q取上述三者的最大值，則回采時(shí)配風(fēng)量為348m3/min,則： 按最低風(fēng)速驗(yàn)算,工作面最低風(fēng)量為0.25×60×S采 m3/min式中S采工作面平均斷面積，m2 Q=348 m3/min>0.25×60×5.8=87 m3/min 符合要求按最高風(fēng)速驗(yàn)算,工作面最大風(fēng)量為4×60×S采 m3/minQ=348 m3/min<4×60×5.8=1392m3

15、/min 符合要求經(jīng)驗(yàn)算,工作面回采時(shí)配風(fēng)量為350m3/min，符合<<煤礦安全規(guī)程>>的規(guī)定。注：該面實(shí)際供風(fēng)量由通風(fēng)隊(duì)可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測瓦斯涌出量適當(dāng)調(diào)整，必須做到以風(fēng)定產(chǎn)。二、 監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備布置：工作面共設(shè)計(jì)安設(shè)監(jiān)控傳感器7個(gè)，其中：工作面上隅角處安設(shè)瓦斯傳感器To；工作面下隅角處安設(shè)瓦斯傳感器To，在工作面下出口距離10m安設(shè)瓦斯傳感器T1，在工作面順槽距第一風(fēng)流交匯點(diǎn)向順槽內(nèi)10m 15m處安設(shè)瓦斯傳感器T2；在T2位置安設(shè)CO傳感器、溫度傳感器和風(fēng)速傳感器。三、 運(yùn)輸系統(tǒng)回采期間：采煤工作面順槽-127m-232m進(jìn)風(fēng)下山-127m斜石門-127m正石門立

16、井煤倉。輔助運(yùn)輸（下料、出矸）系統(tǒng)工作面風(fēng)巷-206m-232m軌道上山-206m平石門-206m-127mB10回風(fēng)上山-127m副石門斜井地面。設(shè)備選型順槽回采期間鋪設(shè)SGB420/40鏈板機(jī)，用于回采期間出煤。風(fēng)巷回采期間安設(shè)一部11.4kw絞車用于下料、出矸。四、防火、防塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)灌漿材質(zhì)：黃土灌漿系統(tǒng)：地面灌漿站斜井-127m副石門-127m-232m進(jìn)風(fēng)下山-206m平石門-206m-232m軌道下山工作面風(fēng)巷工作面1、灌漿方法工作面隨采隨灌，灌灑結(jié)合，漿液濃度：水土比為5：1。在灌灑漿過程中應(yīng)安專人間斷地去下順槽觀察控制好灌漿量，使?jié){水既能濕透，又不至造成下順槽被淹或淤塞。否則立

17、即停漿或減少漿量。2、防塵系統(tǒng)1、供水路線順槽供水路線：斜井-127m副石門-206m-127mB10回風(fēng)上山-206m石門-206m-232m軌道下山工作面。2、滅塵方法風(fēng)巷、順槽及工作面灑水滅塵，各轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧滅塵。五、排水系統(tǒng)工作面臨時(shí)水倉-206m水倉地面。排水設(shè)備：利用-206m水倉的3臺(tái)MD25-50×7型水泵，流量25m3/h，揚(yáng)程350m，電動(dòng)機(jī)功率55KW，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用、一臺(tái)檢修。掘進(jìn)及回采期間工作面如有少量出水，在風(fēng)巷和順槽低洼處設(shè)臨時(shí)水倉將水泵至-206m水倉。六、壓風(fēng)系統(tǒng)斜井-127m副石門-206m-127mB10回風(fēng)上山-206m石門-206m-232

18、m軌道下山工作面。壓風(fēng)設(shè)備：利用礦井現(xiàn)有ESC-1007螺桿式空氣壓縮機(jī)作為風(fēng)源。七、隔爆系統(tǒng)在工作面機(jī)巷巷口以內(nèi)不小于5m處，風(fēng)巷與-220mC13工作面順槽三岔門以內(nèi)不小于5m處分別設(shè)置防火門基礎(chǔ)，基礎(chǔ)要求分別嵌入兩幫200mm，底部基礎(chǔ)深不少于300mm（必須見硬底），厚500mm，在-220mC13工作面機(jī)巷、-180m平巷處備風(fēng)機(jī)、以及防火墻構(gòu)筑所需用的瓦石、黃沙、水泥等材料，并懸掛“防火材料、嚴(yán)禁他用”的提示牌。八、供電系統(tǒng)：一、概述:根據(jù)-232mC13煤柱回收采煤工作面規(guī)程設(shè)計(jì)巷道布置圖，計(jì)劃將主提第7部皮帶機(jī)向上縮短55m，安裝1部刮板機(jī)為順槽刮板機(jī)，切眼安裝1部刮板機(jī)。-1

19、27m變電硐室供電，電壓等級(jí)660V，總負(fù)荷80kw。二、設(shè)備布置一覽表：序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)長度需用開關(guān)KBD200QBZ200QS81-80QBZ-801順槽刮板機(jī)SGB420/4055m11012切眼刮板機(jī)SGB420/4045m0001三、供電變壓器容量選擇-127m變電硐室1#干式變壓器KBSG500/6/690,3#饋開KBZ-400, 電纜為原有線路MY3×50mm2，負(fù)荷為80kw。1#變壓器容量校核：SB=422.1KVA<500KVA因此，1#變壓器額定容量大于實(shí)際裝機(jī)容量，能滿足需求。四、供電系統(tǒng)干線選擇：供電干線電纜選擇：Ie=153.1A<50mm2

20、電纜長期運(yùn)行載流量五、開關(guān)整定1、最末端短路電流計(jì)算：計(jì)算說明：、系統(tǒng)電抗折算為20.9m 50mm2電纜換算長度；、校驗(yàn)結(jié)合說明書；、查表法d1點(diǎn)、LH=20.9+0.73×10+4+550+130+1.91×30+20×3.01877.6m d2點(diǎn)、LH=20.9+0.73×10+4+550+130+1.37×180+1.91×701098m 2、3#饋電開關(guān)整定：開關(guān)型號(hào)KBZ-200，Ie=200A,Ue=660V,調(diào)檔范圍過載0.31倍，短路110倍額定電流；用途：-220m 2部皮帶機(jī)、2部刮板機(jī)、-232m2部刮板機(jī)總電

21、源開關(guān)；負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：Pmax=40KW,啟動(dòng)電流IQe=43×6=258A,P=175kw。過載整定：根據(jù)公式：取120A,0.6檔。短路整定：根據(jù)公式:IdIQe+KXIe=258+55×1.15321A取400A，2檔。校驗(yàn)：依據(jù)公式K=1.67>1.5經(jīng)校驗(yàn)整定符合要求。六、QBZ-200開關(guān)整定QBZ-200: 負(fù)荷80kw，Ie1.15×8092A七、QBZ-80開關(guān)整定負(fù)荷40kw，Ie1.15×4046A,取43A九、QBZ-200開關(guān)做為瓦斯電閉鎖斷電開關(guān)，斷電器監(jiān)控部門負(fù)責(zé)。第七章 安全技術(shù)措施1、由于該面屬于下行通風(fēng)采煤工作面，因

22、此在掘進(jìn)及回采作業(yè)規(guī)程中必須制訂具體的通風(fēng)及瓦斯防治措施，并按照本設(shè)計(jì)及作業(yè)規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。2、在掘進(jìn)和回采前，應(yīng)在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定水、火、瓦斯、煤塵等災(zāi)害預(yù)防措施，所有工作人員應(yīng)牢記相應(yīng)災(zāi)害發(fā)生前的預(yù)兆、防治方法以及避災(zāi)路線。3、采掘工作面應(yīng)保持有暢通無阻的安全出口，防止巷道冒頂堵（埋）人，各采掘工作面作業(yè)規(guī)程中必須編制頂板管理的安全技術(shù)措施。4、加強(qiáng)工作面火災(zāi)預(yù)測、預(yù)報(bào)工作，使其經(jīng)?；⒅贫然?，做到防患于未然。5、監(jiān)控設(shè)備斷、復(fù)電瓦斯?jié)舛群蛿嚯姺秶蜻M(jìn)期間：報(bào)警濃度T1、T20.8%CH4斷電濃度T1、T20.8%CH4復(fù)電濃度T1、T20.8%CH4，斷電范圍T1、T2掘進(jìn)工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。復(fù)電方式：人工復(fù)電回采期間：報(bào)警濃度T1、T2、T0 、T00.8%CH4斷電濃度T1、T2、T0 、T00.8%CH4；復(fù)電濃度T1、T2、T0 、T00.8%CH4，斷電范圍T1、T2、T0 、T0工作面及其進(jìn)回