12160采煤工作面开采设计

21020采煤工作面开采设计

一、工作面概况

1、工作面位置及井上下关系

工作面位置及井上下关系见下表。

2、煤层

本工作面的煤层厚度由2—2.6m，平均2.2m，本区段呈单斜构造，其走向35—40°，倾向为125°—130°，倾角为18°—20°，工作面煤层情况见下表。

3、煤层顶底板

工作面煤层顶底板情况见下表。

附图1：工作面地层综合柱状图。

二、开采

设计编制的依据及要求

1、开采设计依据

（1）《煤矿工业设计规范》煤炭工业出版社1997版。

（2）《煤炭生产技术管理基础工作若干规定》中华人民共和国煤炭工业部煤生字[1997]第237号。

（3）《规范全市地方煤矿采掘工程技术管理暂行规定》郑煤【2011】114号。

（4）《河南省国有煤矿生产矿井和地面长（处）安全质量标准化标准及

考核评级办法》（试行）河南省煤炭工业管理局 2007版

（5）《煤矿安全技术基础管理》煤炭工业出版社2003版

（6）《煤矿安全规程》2011年版

（7）集团公司批准的采区设计

（8）矿总工程师批准的该分阶段的地质说明书.

（9）设计采面位置、范围，井上、下关系及四邻采面（边界）的地质情况。包括煤层赋存情况、水文地质、瓦斯及二氧化碳赋存情况与涌出特征，煤层爆炸倾向，煤层发火倾向。

（10）设计采面内煤层顶底板岩性特征、岩移特点及上、下煤层间及夹矸关系；邻近工作面的矿压观测资料。

（11）邻近工作面及边界小窑采空、积水情况资料。

（12）研究确定的工作面设计的具体原则。

2、设计程序

（1）回采工作面设计由矿生产设计部门按回采面衔接安排，确定工作面设计。

（2）由矿总工程师组织有关科室据采区设计研究确定回采工作面设计的具体原则。

（3）据设计通知有关单位提供相关基础资料。

（4）编制回采工作面设计说明书

（5）由矿总工程师组织有关单位负责人对回采工作面设计进行审查。经修改通过后报送总公司。

三、地质构造

根据-30大巷、21下山及21020工作面运输巷和回风巷掘进期间揭露的资

料表明，本区段构造简单，大致呈单斜构造，其产状为：走向35°～40°，倾向为125°～130°，倾角为18°～20°，依据《任岗井田精查地质勘探报告》和本矿《地震勘探报告》提供资料，本区内无大的断层和褶曲赋存。但是在21020工作面尽头揭露有一条断层，走向265°～275°，倾向175°～185°，落差为15m左右，断层均不导水，此断层导致工作面内发育有次生小褶曲。

2、褶曲情况及其对回采的影响

根据21采区西翼工作面采掘情况及该工作面掘进所揭露情况分析，该工作面煤层底板呈一单斜构造，局部倾角较大，在20°～25°之间，由于受西部断层的影响，煤层顶底板局部起伏，对回采有一定影响。

四、水文地质

（一）含水层（顶部和底部）分析

1、顶板水：根据21下山及本工作面上、下付巷掘进提供资料知，该工作面顶板砂岩含水层较弱，预计回采时局部会出现底板浸水现象，但对工作面回采影响不大。

2、底板水：《任岗井田精查地质勘探报告》提供资料表明，本采区属于水文地质条件简单的块段：直接充水含水层单位涌水量小于0.1升/秒·米。我矿自建矿以来的开拓工程资料表明，本采区内煤层底板中的七八灰岩含水性极差，自开采以来无发现底板突水现象，以此推断在现在开采区域内的底板水对正常回采不会造成大的影响。

（二）其他水源的分析

老空水：本工作面下部分别为21060、21080工作面采空区，这两个采空区又经巷道与21下山水仓相通，老空水可顺层流入21下山水仓内，采面上部为原煤区，因此在工作面回采时，没有老空水害威胁。

断层水：根据原揭露的断层无水涌出，因此在回采时，不会受到断层水影响。

（三）涌水量：充水因素：工作面无水害威胁，预计最大涌水量 3 m3/h，正常涌水量1m3/h ，无河流冲刷带，无岩浆侵入体、陷落柱，工作面无重大充水因素及水害威胁。

五、影响回采的其他因素

1、瓦斯：根据河南理工大学安全科与工程学院对我矿瓦斯等级鉴定报告知，我矿瓦斯相对涌出量为4.44m3/t，绝对瓦斯涌出量为3.14m3/min，，属低瓦斯矿井，但在生产过程中应严格标准，做好瓦斯灾害的预防工作，确保生产安全。

2、CO2：2011年度瓦斯等级鉴定报告知，二氧化碳绝对涌出量为4.71m3/min，二氧化碳相对涌出量为6.65m3/t。

3、煤尘爆炸指数及煤的自燃倾向性: 2011年1月煤炭科学研究院重庆研究院检测检验中心对21采区煤样取样进行煤尘爆炸性检验知，煤尘有爆炸危险性，在回采时，要做好防尘工作。地质报告提供本矿煤层具有自燃发火倾向，自燃发火期为5--6个月，但2011年1月对21采区煤样进行自燃等级检验，《洛阳矿山机械检测检验中心煤炭自燃倾向等级鉴定报告》鉴定结果知，自燃等级为三级，不易自燃。在回采期间采空区处理采用全部垮落法管理。无地温危害及冲击地压危害。

六、储量及服务年限

（一）储量

1、工作面地质储量

工作面倾斜长度平均为100m，可采走向长度平均为450m，煤厚平均为2.2m，

容重为1.38吨/米3，平均倾角为18º，工作面回采率按94%计算：回采面积：100×450÷COS18º=46813（平方米）

地质储量：46813×8.0×1.38

=51.68（万吨）

2、工作面可采储量

可采储量：51.68×0.93

=48.06（万吨）

（二）工作面服务年限

由于本矿井设计一个工作面满足矿井生产能力,月以1万吨产量计算,可采期为:

48.06÷1≈48（月）

七、采煤方法的选择

根据煤层赋存情况及我矿生产技术条件，该工作面采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板，采面由东向西后退式开采，工作面采用“三班”制、两采一准的作业方式。

八、巷道布置

21020工作面在21轨道下山西侧布置，采面上、下顺槽均沿煤层走向布置，上、下顺槽方位35°，切眼方位为125°。采面运输巷、回风巷均采用梯形断面工字钢棚子支护，运输巷用于运输、行人、进风，回风巷用于回风、运料。详见工作面巷道布置平面图。