2223綜采面設(shè)計(jì)說明書(初)

陜西銅力I鴨口煤礦有限責(zé)任公司

中央下山2220綜采工作面設(shè)計(jì)說明書

審批：

總工程師：

審核：

采掘副總：

機(jī)電副總：

設(shè)計(jì)：

生產(chǎn)科：

動(dòng)力科：

通風(fēng)科：

地測(cè)科：

安質(zhì)科:

目錄

第一章工作面地質(zhì)說明.........................1

第二章巷道布置...............................6

第三章采煤方法及回采工藝.....................10

第四章工作面生產(chǎn)系統(tǒng).........................13

第五章工作面“一通三防”.....................45

第六章作業(yè)方式及勞動(dòng)組織.....................50

第七章工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).................52

第八章安全技術(shù)措施...........................53

附圖：

1、2223綜采工作面煤層綜合柱狀圖

22223綜采工作面走向、傾向預(yù)測(cè)剖面圖

工2223綜采工作面煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖

42223綜采工作面巷道布置圖

*2223綜采工作面巷道斷面圖

62223綜采工作面供電系統(tǒng)圖

I2223綜采工作面設(shè)備布置圖

&2223綜采工作面通訊系統(tǒng)圖

92223綜采工作面照明系統(tǒng)圖

m2223綜采工作面供排水系統(tǒng)圖

11、2223綜采工作面運(yùn)輸系統(tǒng)圖

122223綜采工作面供風(fēng)系統(tǒng)圖

B2223綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖

142223綜采工作面反風(fēng)系統(tǒng)圖

15.2223綜采工作面防塵系統(tǒng)圖

162223綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)圖

H2223綜采工作面避災(zāi)路線圖

1&井上、下對(duì)照?qǐng)D

n采掘工程平面圖

2223綜采工作面設(shè)計(jì)說明書

第一章工作面地質(zhì)說明

一、

該面地面位于西路家村以北150米，地表為黃土覆蓋，西部為即山梁，東

部為NE向溝谷交織的地貌。大部分為農(nóng)田及果園，無其他重要建筑物。

井下位于二水平中央下山深部東翼，該面南臨2221采空區(qū)，東鄰東一下山采

區(qū)西翼（為未拓區(qū)），西、北為未采區(qū)。

地面高程：捫2卜+1036米；

煤層底板標(biāo)高：444卜4480米；

煤層埋深：448卜+556米。

2223綜采工作面是中央下山第二個(gè)綜采工作面，根據(jù)本區(qū)段地質(zhì)構(gòu)造及煤層

賦存條件，工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度平均為890米，傾向長(zhǎng)127米。順已采2221工作面所

揭露的煤層情況，/2煤層最大厚度3.2米，最小厚度20米，平均厚度22米，地

質(zhì)儲(chǔ)量37.2萬噸，工作面回采率9%,可采儲(chǔ)量35.3萬噸。

工作面由東向西推采。

二、地質(zhì)及開采技術(shù)條件

1地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件

所采煤層為石炭系太原群5#-2,賦存較穩(wěn)定，厚度2卜3.2米，平均厚度

22米，結(jié)構(gòu)為1.0（0.230.7（0.20.5,屬?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)之中厚煤層。整體為一向

即頃斜的單斜構(gòu)造。工作面西部受NW斜構(gòu)造控制，工作面東部受近輛向斜

構(gòu)造控制，受褶曲構(gòu)造影響，次一級(jí)NE和NV向落差1.0-20米的斷裂構(gòu)造發(fā)育,

煤層傾角。?20,對(duì)施工有一定影響。

九煤層圍巖特征：

底板：泥巖，黑灰色薄?中厚煤層狀，富含鐵礦結(jié)構(gòu)和植物根部化石碎片，厚

度2g40米。

偽頂：薄煤和碳質(zhì)泥巖組成，厚度。上20米受力呈鱗片狀，破碎。

直接頂：砂質(zhì)泥巖、9一煤層和炭質(zhì)泥巖組成，厚度3.卜60米，厚度變化

較大。

老頂：砂巖（0,灰白色、中?厚層狀，中?細(xì)粒砂巖，層面富含白云母碎

片，厚度3.卜7.0米。

水文地質(zhì)條件:據(jù)2220綜采面開采情況,該區(qū)域猿2煤層頂板山西組砂巖富水,

隨開采長(zhǎng)度增加，涌水量較大，預(yù)計(jì)該面涌水量5卜200立方米/］、時(shí)，水文地質(zhì)

條件較復(fù)雜。

（D。煤層煤質(zhì)：

。煤的物理性質(zhì)：深黑?黑色，條痕褐色，半金屬光澤為主，油脂光澤及暗

淡光澤次之，斷口參差狀，局部見貝殼狀及階梯狀，中?寬條帶狀結(jié)構(gòu)，似層狀?

層狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙及平行節(jié)理較發(fā)育，裂隙中常有黃鐵礦或方解石細(xì)脈充填，煤

層中常有粒度0.-12mm的黃鐵礦結(jié)核。

猿2煤層煤巖類型及顯微組分：以亮煤為主，夾寬窄不等的鏡煤與暗煤條帶，

宏觀煤巖類型以光亮型和半亮型為主，煤巖鑒定結(jié)果，鏡質(zhì)組分占44%85.叱

平均63.9凱半鏡質(zhì)組分0.人2%平均L2%半絲加絲質(zhì)組分41?33.2%

平均2282%鏡煤反射率為L(zhǎng)31?L64平均1.462礦物質(zhì)主要為粘土礦物，

硫化物（黃鐵礦）、碳酸鹽礦物。黃鐵礦呈星點(diǎn)狀及侵染狀分布于基質(zhì)體內(nèi)，含量

較大。

*2煤層的化學(xué)性質(zhì)：本區(qū)附~2煤層可劃分為貧瘦煤（?和瘦煤（S4兩

類，灰份：19.0G39.平均29.22%硫份：全硫?yàn)?0人601%平均3.%

為富硫煤。磷：Q0.09（%平均Q0537%為低?中磷煤。發(fā)熱量：4571?

6660大卡/eg平均5000大卡/kg）

煤的工業(yè)用途：去煤層屬中?高灰富硫，低?中磷，中偏高發(fā)熱量，雖具有

一定的粘結(jié)性能，但灰份和硫份含量高，僅可作為動(dòng)力、發(fā)電和民用。

（2瓦斯、煤塵及煤層自燃情況：

屬低瓦斯礦井，2007年礦井瓦斯鑒定結(jié)果，沼氣相對(duì)涌出量為23OM二

氧化碳相對(duì)涌出量為461nH2004年7月經(jīng)煤炭科學(xué)院重慶分院測(cè)定，抑制煤

塵爆炸最彳氐巖粉量7g7%有煤塵爆炸性，煤層無自燃發(fā)火現(xiàn)象。

預(yù)測(cè)本區(qū)為低瓦斯區(qū)段，沼氣相對(duì)涌出量為2U?235nH二氧化碳

相對(duì)涌出量為450nM?470nM>

三、工面儲(chǔ)量

1工作面可采地質(zhì)儲(chǔ)量

2223綜采面可采地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算：

參數(shù)：平均煤厚22米；走向長(zhǎng)890米，傾向長(zhǎng)127米，容重1.a

Z也=SxH<R

4=69OX12/22X1.5=^7.2萬噸

2工作面可采儲(chǔ)量

34x9%

Z尸37.2X9%

=35.3萬噸

式中：4—可采地質(zhì)儲(chǔ)量（萬噸）

Z”一可采儲(chǔ)量（萬噸）

S~一面積附

H--平均煤厚（苗

R煤層容重（

3.工作面生產(chǎn)能力

F||=LXH<M<RXKKCXX

FF：I=127X22X0.6X1.5X95%X80^X6=11479

式中：F日一工作面生產(chǎn)能力

b-工作面傾向長(zhǎng)度（n）

土工作面設(shè)計(jì)采高（力

M■截深5

A工作面煤層容重

金工作面回采率％

J正盾環(huán)率％

三日正常循環(huán)次數(shù)（個(gè)）

故工作面年生產(chǎn)能力為

A1-F|?XN<a

=1147><330X0.85=322萬噸萍

式中：A一工作面年生產(chǎn)能力

▽年生產(chǎn)天數(shù)

a一影響系數(shù)（取Q8》

中央下山采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為40萬噸萍，綜采面投產(chǎn)后，該區(qū)域?qū)⒅挥幸粋€(gè)

綜采面生產(chǎn)，因此，采區(qū)生產(chǎn)能力可滿足綜采面生產(chǎn)能力。

4工作面服務(wù)年限T

T=ZT/&

=35.”322

=1.1年）

式中：A服務(wù)年限（年）

第一開采儲(chǔ)量（萬噸）

生產(chǎn)能力（萬噸群）

第二^巷道布置

一、

工作面兩順槽沿煤層走向布置，切眼垂直于順槽，沿煤層傾向布置，回采巷道

沿猿2煤層頂板掘進(jìn)。兩順槽通過進(jìn)風(fēng)斜巷2225斜巷、回風(fēng)斜巷2223斜巷分別與

中央軌下、中央皮下相連接形成生產(chǎn)系統(tǒng)，詳見工作面巷道布置設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)巷道

總工程量2200米，其中除2225斜巷140米巖巷外，其余為全煤巷。

二、斷面：

工作面巷道斷面設(shè)計(jì)主要根據(jù)機(jī)械化礦井巷道安全間隙要求及設(shè)備外型尺寸

而進(jìn)行的，并符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，兩斜巷平臺(tái)及橫川錨網(wǎng)索支護(hù)巷道斷面

為：毛寬3.8米，毛高29米，凈寬3.6米，凈高28米，掘進(jìn)凈斷面1Q08平方

米；兩順槽梯形全鐵支護(hù)斷面為9.24平方米，下凈寬3.5米，上凈寬26米；切

眼錨網(wǎng)索支護(hù)斷面為：毛寬5.2米，毛高29米，凈寬5.0米，凈高28米，掘進(jìn)

凈斷面140平方米（各斷面尺寸詳見斷面設(shè)計(jì)圖）。

校驗(yàn)H算：

L根據(jù)設(shè)備外形尺寸校驗(yàn)

（1）2223上順（支架運(yùn)輸巷）最小寬度從行道寬度長(zhǎng)架最大寬度用日人行道

側(cè)寬度限計(jì)巷道變形量=100葉135陰0陰0回350<3500

因此，巷道斷面能滿足生產(chǎn)及安全要求。

（22223下順（運(yùn)輸巷）最小寬度執(zhí)行道寬度被帶寬度俳人行道側(cè)寬度+

預(yù)計(jì)巷道變形量=100葉120葉50葉50回200^500

因此，巷道斷面能滿足生產(chǎn)及安全要求。

2根據(jù)風(fēng)速校驗(yàn)

QK=15X69—0455nUnin

2

Q；J=24OX697m=1672SiUiin

即：1045^iyiriin<502ny6iin<16728nv4hin

故Q%。

按最小驗(yàn)算：

V嫩=50/.2^60=0.91i^

Vp-=50M0.0W=Q7^

V?J=50M4^0=0.6Qp《

經(jīng)驗(yàn)算工作面風(fēng)速符合《煤礦安全規(guī)程》第101條規(guī)定。巷道斷面能滿足生

產(chǎn)及安全要求。

三、巷道布置層位：

回采巷道：（2223運(yùn)順、風(fēng)巷，切眼）沿九煤層頂板布置。

準(zhǔn)備巷道：（斜巷、煤倉(cāng)）布置在奧灰?guī)r及煤系地層之中。

開拓巷道：（中央軌下、中央皮下、2223車場(chǎng)、2225車場(chǎng)）布置在奧灰?guī)r中（已

形成）。

四、支護(hù)形式：

準(zhǔn)備巷道巖性為完整石灰?guī)r時(shí)，實(shí)行全斷面光面爆破，裸巷。不完整灰?guī)r、軟

巖及煤系地層采用錨網(wǎng)噴、錨索支護(hù)，必耍時(shí)架鐵棚支護(hù)。

回采巷道采用錨桿、錨索支護(hù)配合全鐵支護(hù)。擴(kuò)切眼時(shí)采用錨桿、錨索支護(hù)。

錨桿支護(hù)參數(shù)的計(jì)算（按懸吊理四?十錨桿支護(hù)參數(shù)）：

LWK蝴

L=L1+12+L3

式中：L------錨桿長(zhǎng)度

L1------錨桿外露長(zhǎng)度，T殳取L1M）.15米，對(duì)于端錨錨桿：口=

墊板厚度碟母厚度十30一5Q

12---------錨桿有效長(zhǎng)度，12大于直接頂范圍。

L3---------錨固段長(zhǎng)度，一般取L3=0.3一0.4米。

根據(jù)我礦實(shí)際情況，L1取0.15米，12取1.6米，L3取0.4米。

所以：L=L1+L2+L3

=0.15+1.訐0.4

415米

取L=225米

2錨桿桿體直徑的計(jì)算

d=35.52v/Q^t

式中：d--------桿體直徑，叫

Q--------錨固力，由拉拔試驗(yàn)確定，咫

8t--------桿體材料抗拉強(qiáng)度，MPa;

我礦選用的左旋螺紋鋼的抗拉強(qiáng)度為340M演錨固力為80咫

所以：d=35.52M8Q/640

=17

取d^O

3.錨桿間排距的廿算

a12

a=SC=SI

式中：sqsi-------解干間排距；

K--------安全系數(shù)，『般取1.5—公

Y--------巖石體積力；

我礦將安全系數(shù)選為2,巖石體積力為50

所以：a12

r/8Q/(2*1.25*5。

=0.8米

所以取a=0.75米

五、掘進(jìn)設(shè)備和工具:

序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量

1綜掘機(jī)EBZ-100臺(tái)2

2機(jī)SZB-73Q^5臺(tái)2

3膠帶輸送機(jī)SSJ-80Q^*7臺(tái)2

5

4幫錨桿鉆機(jī)MJBO臺(tái)2

5頂錨桿鉆機(jī)臺(tái)2

6張斤頂160臺(tái)4

7鋼絞線切割CQ-30臺(tái)3

器

8扭力扳手>i5(wi把6

9錨桿拉拔計(jì)>ICT臺(tái)2

10錨索攪拌機(jī)J氏15件6

11錨桿攪拌機(jī)JB-15件6

第三章采煤方法及回采工藝

一、采煤方法：

根據(jù)我礦2220綜采面綜合機(jī)械化采煤方法的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，擬采用走向長(zhǎng)臂后退

式綜合機(jī)械化開采，全部垮落法管理頂板。選用M20(R6&W(滾筒采煤機(jī)割煤,

Zf2800-mM25型掩護(hù)式液壓支架支護(hù)，并通過支架的拉移來放頂和隔離采空

區(qū)，選用9^30/264型刮板運(yùn)輸機(jī)、SZA73M5旗載機(jī)運(yùn)煤。

二、回采工藝

1、割煤：采用采煤機(jī)雙向割煤，采煤機(jī)行走時(shí)，前滾筒割頂煤，后滾筒割底

煤，煤機(jī)由機(jī)尾到機(jī)頭為一個(gè)循環(huán)，

2裝煤：采用煤機(jī)滾筒螺旋旋轉(zhuǎn)裝煤，同時(shí)利用工作面運(yùn)輸機(jī)上的鏟煤板在

推移運(yùn)輸機(jī)時(shí)將煤壁下的底煤裝入運(yùn)輸機(jī)。

3.工作面沿煤層底板推采，采高22米。堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，跟機(jī)拉移支架、

移溜，確保工作面“三直”。

附圖：采煤機(jī)采用斜切進(jìn)刀方式示意圖。

三、正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)能力

12/0.6X22X1.50X95%=239（噸）

作面長(zhǎng)度127米

除煤^^筒有效截深0.6米

H工作面采高22米

R煤的密度1.50噸拉方米

GR作面回采率95%

Q-工作面正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)能力

日產(chǎn)量：Q.=6XQ=6X239=1434

月產(chǎn)量：QJ=QiX30天x95%=1434X30x9%=40869燉）

月推進(jìn)度書循環(huán)數(shù)x循環(huán)進(jìn)度x月生產(chǎn)天數(shù)x月循環(huán)率=6X0.6x30X9%

=972米

回采工效=（日循環(huán)數(shù)X循環(huán)產(chǎn)量）/T作面定員=143M0>13.S?日

四、觸及控制

1霞

因工作面直接麗娜,老頂辨第維頂板,所以選用掏充式塊妍工（乍空間，利

用支架頂梁，立柱切頂，全部垮落法管理頂板。

根據(jù)我礦2220綜采面使用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定選取ZY280Q/L）2》25掩護(hù)式液壓

能滿足工作面頂板支護(hù)和安全要求。

2支護(hù)說明：

（D工作面利用ZY280QZ1”2切25液壓支架進(jìn)行支護(hù)空間。支護(hù)長(zhǎng)度：12加

A=26&iX1.25=3.35nl

A單支架支護(hù)頂板的面積，支架頂梁268Cta）寬125Ctaa

支架支護(hù)頂板的面積：

&=A<12A3.35mX127/L25=^40.4M

（2超限護(hù)：

:作面2223名探硒碰前刻50米，卻

材料選用皿2單體液壓支住工作阻力為10CKN和蜴妾穌,支弼豉為L(zhǎng)喋一柱。

a制：

該工作面安裝a280Q/L煲”12理掩護(hù)式液壓支架101架，對(duì)頂板實(shí)行垮落法

管理,采空區(qū)頂板隨支架前移自行跨落充填,最大控頂距362tai）最小控頂距

302am）放頂步距60am）該支架移溜、拉架采用本架操作，端面距不大于15（hm

（D、正常生產(chǎn)時(shí)期頂板支護(hù)方式

工作面頂板支護(hù)：采用追機(jī)移架的方式對(duì)頂板進(jìn)行及時(shí)支護(hù)。在采煤機(jī)割煤

后，先移支架，再移輸送機(jī)，移支架與移輸送機(jī)間距為10米。順序?yàn)椋焊蠲阂灰萍芤?/p>

移輸送機(jī)，正常移架要滯后采煤機(jī)*架。頂板破碎易跨落時(shí)，在距前滾筒L5n處

移架或超前移架,即當(dāng)發(fā)現(xiàn)片幫嚴(yán)重時(shí)，采煤機(jī)割煤前移架，然后再進(jìn)行其它操作，

工藝為移架一割煤一移輸送機(jī)。

端頭兩巷的超前頂板支護(hù)：

D、兩巷超il技護(hù)均不小于5舊距工作面煤壁2Qn內(nèi),舊時(shí)丁三^歧柱，20^Chi

打讖粒下口腔部于釉波柱，機(jī)尾由順）頂幫壓力大時(shí)必須全甜丁成才匕

2、上下幫超前支護(hù)的單體支柱、錢接梁距兩幫煤壁各為30（h叫一梁一柱、

不得使用斷梁或失效支柱,所打支柱迎山有力,開緊打牢,必須栓掛保險(xiǎn)繩,掛設(shè)的

頂梁全部錢接，支柱初撐力不低于9CKN

3、兩巷超前支護(hù)的單體打成一條直線，頂梁較接平直，支柱手把全部向巷道外

側(cè)打成一致，不接頂?shù)谋仨氂冒迤ぶ?shí)。

（，、檄糖期的頂板控制：

初次和周期來壓，前后端頭采用為280Q/L煲第25掩護(hù)式液壓支架，配修

22型單體支柱及田氏1200金屬較接頂梁進(jìn)行支護(hù),在切頂線打欄頭密柱切頂擋

研,欄頭密柱柱距30洞與支架切頂線打齊,并加打破柱、倉(cāng)戈棚，工作面機(jī)頭機(jī)尾

架設(shè)四對(duì)3.6米％”型梁配合單體支柱邁步支護(hù)，邁步距60Chm一梁三柱，兩

巷的上下幫采用單體支柱順巷道支護(hù)，一梁一柱，堅(jiān)持頂梁錢接，支護(hù)長(zhǎng)度為50

米，上順中間一排為20米，并拴掛好防倒繩。所打支柱初撐力達(dá)到9cm工作面

來壓及停采前，要降低采高、超前移架、及時(shí)打開前探梁等措施，具體規(guī)定另行制

定專項(xiàng)措施報(bào)批執(zhí)行。

（3）、過斷層及頂板破碎時(shí)的頂板控制

1）、加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量，斷層前IQn范圍時(shí)支架架間距合理，不擠、不咬，

接頂平整嚴(yán)密、支架垂直頂?shù)装濉?/p>

2）、相鄰架不能有明顯錯(cuò)差不超過頂梁側(cè)護(hù)的R）,間隙不能超過規(guī)定

小于20出0移架時(shí)堅(jiān)持調(diào)整架位。

3）、各種液壓配件齊全、結(jié)構(gòu)件、柱窩無開焊和裂紋，推移桿頭無嚴(yán)重

變形，接頭無損壞。

4）、斷層處巖石較硬，機(jī)組無法通過時(shí)，采取打眼放炮方法通過，嚴(yán)禁用采

煤機(jī)直接割硬砰石。采用平整過渡，嚴(yán)禁出現(xiàn)臺(tái)階。

5）、放炮前必須用廢舊皮帶將支架、閥組、立柱和管線予以保護(hù)，炮前炮后

灑水降塵。

6）、斷層面與頂板交界處，出現(xiàn)空頂必須用木料手掰膻絞實(shí)接頂。

7）、嚴(yán)禁煤機(jī)在斷層處留斜茬和回刀,斷層處的支架必須全承載，泵站壓力不

彳肝30VPa

4支護(hù)材料的使用觸：

（D、對(duì)回收舊件應(yīng)及時(shí)升井，若不能升井的,必須堆放在距工作面lOQn以外

的材料堆放點(diǎn),碼放整齊并掛牌管理。

（2、材料設(shè)備分類碼放整齊,并懸掛標(biāo)志牌，有標(biāo)準(zhǔn)堆放點(diǎn)和庫(kù)房,材料、配

件擺設(shè)整齊,油脂堆放點(diǎn)整潔，提注油要有專用工具。

表5支護(hù)材料的備用數(shù)量

名稱使用量待用量

點(diǎn)注

IH^^-125665上

梁000下順

23670材料

體5碉室

1.Ox30料場(chǎng)

芭0.60片

①180X10料場(chǎng)

料20000根

五、觀測(cè)：

1礦壓觀測(cè)內(nèi)容:工作面頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),以及工作面上下巷道頂板變化情況。

2礦壓觀測(cè)方法:工作面每架立柱安裝壓力表2塊,每次移架要做好礦壓觀測(cè)。

壓力表上要有保護(hù)罩，條件變化需爆破時(shí)，要有保護(hù)壓力表的措施。

第四章工作面生產(chǎn)系統(tǒng)

一、設(shè)備遜及布置：

1設(shè)備詵型:

工作面設(shè)備選用綜采配套設(shè)備，分述如下；

1）、采煤機(jī)M3-20Q/4622國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)一臺(tái)，功率4