煤矿开采工作面施工组织设计

第一章概况第一节工作面位置及井上下关系一、工作面的位置9201工作面位于运输大巷南侧一采区，工作面东和南均为实体煤，西为保安煤柱，北为大巷保安煤柱，为一采区第一个综采工作面。

工作面标高825-865米，工作面的走向长680米，倾向长90米，面积61200㎡。

二、地面相对位置本工作面相对位置为弯里自然村以东，地势西高东低，形态为丘岭山区，无任何建筑，地表为灌木丛和少量农田，地面标高1032～1130米，平均1051米。

覆盖厚度为：207～265米，平均235米，基层被黄土覆盖。

三、回采对地面的影响由于地面无任何建筑，回采造成的地面裂缝对地面建筑和设施无影响。

四、工作面相邻的采动情况由于本工作面是南区首采工作面，本工作面无相邻采动影响。

第二节煤层一、煤层厚度本工作面所采煤层为9+10#煤，煤层厚度从西向东逐渐变薄，最小厚度为1.9米，最大厚度为2.5米，平均厚度为2.1米。

总体变化情况不大，煤层稳定。

二、煤层产状本工作面煤层总体表现为走向呈近南北方向、倾向向东的单斜构造，煤层倾角为3～8°，平均5°，煤层结构简单，局部含有一层0.2米的夹矸。

三、煤层稳定情况本工作面范围内全部稳定可采，煤层结构简单，层理较明显，节理不发育，硬度系数为2～3°。

四、本工作面煤种为：低灰—中灰、中硫—中高硫、特高热值的无烟煤。

第三节煤层顶底板一、煤层顶底板9+10＃煤层直接顶为K2石灰岩，其厚度一般为4.5米—6.5米，青灰色，致密性脆，节理面被方解石充填。

底板为铝质泥岩，致密、性脆，裂隙较不发育，遇水易软化，易发生底鼓现象。

顶板平均抗剪强度为11.5～48.8Mpa,平均抗拉强度为 3.50～4.90 Mpa，自然抗压强度为110.0～124.4 Mpa，平均118.80 Mpa。

底板为铝质泥岩自然抗压强度17.60-20.00 Mpa，平均19.10 Mpa。

二、工作面地层综合柱状图（见附图1）第四节地质构造一、断层工作面中部有一正断层，落差4米，回采通过时有一定影响，注意加强顶板管理。

二、褶曲：煤层局部略有起伏，没有影响回采的褶曲，运输巷最大坡度8°。

三、陷落柱：本井田没有发现陷落柱。

第五节水文地质一、含水层分析：本面水文地质条件简单，主要充水因素为顶板K2石灰岩溶隙含水层，属弱含水层，影响较小。

二、其他水源分析：本工作面无常年性地表水体，雨季沟谷中的水短暂排干，地表水对工作面影响较小。

由于2＃煤存在一定的小窑破坏区，老空水是井下充水因素之一，回采过程中可能造成淋头水增加。

三、工作面涌水量：预计工作面正常涌水量为2ｍ3/h，最大涌水量5ｍ3/h。

第六节影响回采的其他因素一、瓦斯：属低瓦斯矿井，相对涌出量为4.39ｍ3 /T，绝对涌出量为2.94ｍ3/min。

二、工作面煤尘鉴定结果：无煤尘爆炸危险性。

三、煤的自然倾向：自燃等级为Ⅱ级，倾向性质为自燃。

四、地温情况：地温正常。

第七节储量及服务年限本工作面长680米，切眼长90米，煤层计算厚度2.1米，容量1.35 T/ｍ3，，回收率95﹪。

可采储量；650×90×2.1×1.35×95﹪＝157555.13（T）可采期：650÷97.2＝6.7（月）式中：650为可采推进长度。

97.2米为设计月进度：月生产天数×每天正常循环数×循环进度×正常循环系数=30×6×0.6×90﹪=97.2。

第二章采煤方法9201工作面采用后退式开采，采用走向长壁一次采全高采煤法，全部跨落法管理顶板。

第一节巷道布置一、采区设计、采区巷道布置概况9201工作面开采9+10#煤层，此工作面为走向长壁布置，工作面进回风顺槽、切巷均沿9+10#煤层顶板布置。

二、工作面两巷情况1、运输顺槽采用梯铁棚支护，上宽3.4米，下宽4.2米，净高2.0米，净断面7.6m2；主要用于该工作面的进风、运煤、运料。

进风巷内布置有：DN50型的压风管和DN50型静压洒水管各一路，DN50型排水管一路。

布置在皮带机上方。

靠采帮处敷设轨道，并在靠近工作面的地点设有设备列车，靠煤柱帮安设转载机和胶带输送机，采区变电所、顺槽口安设移动变电站、乳化泵站等设备。

2、回风顺槽采用梯铁棚支护，上宽2.4米，下宽3.2米，净高2.0米，净断面5.6m2；主要用于该工作面的回风、运料。

巷内布置有：DN50型的压风管和DN50型静压洒水管各一路。

3、切眼为矩形断面，掘进时采用锚杆、锚索联合支护，净宽6.0m，净高2.4m，断面积14.40m2，其内安装有工作溜、支架、采煤机。

三、工作面及巷道布置图（见附图2）第二节采煤工艺一、采煤方法工作面采用走向长壁一次采全高的综合机械化采煤方法，全部跨落法管理顶板。

由于使用ZZ2800—15/30Z型轻型综采支架支护，支架最大支撑高度3米，最小支撑高度1.5米，本工作面煤层厚度1.9～2.5米，平均厚度2.1米，确定一次采全高。

二、回采工艺1、进刀方式：本工作面采用端部割三角煤斜切进刀，进刀段长度25米，进刀深度0.6米，即当采煤机滚筒割透回风巷（或运输巷）后，将采煤机后面的输送机推移到煤壁处，采煤机变化前后滚筒上下位置反向牵引，然后采煤机沿输送机弯曲段逐渐切入煤壁，直至采煤机完全进入输送机直线段后，采煤机停止牵引，并将输送机推至煤壁。

再次变换采煤机前后滚筒的上、下位置，反向牵引，割三角煤，直到前滚筒割透回风巷（或运输巷）。

最后变换滚筒上、下位置，反向牵引，开始正常割煤。

在斜切进刀时，采煤机牵引速度控制在2米/分钟以下。

见采煤机进刀方式示意图（见附图3）2、采煤工艺及说明双滚筒采煤机双向割煤，在工作面端部斜切进刀，往返一次进两刀，螺旋滚筒配合刮板输送机铲煤板装煤，刮板输送机运煤；液压支架支护顶板，全部垮落法处理采空区。

（1）工艺流程采煤机割煤、装煤→移架→顶溜→后方顶板自行跨落。

（2）工艺流程简要说明a、割煤、装煤本工作面采用MG150/375-W双滚筒采煤机（滚筒截深0.6米）。

正常割煤时，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。

采煤机运转时，煤体被滚筒上的截齿破落下来，并由螺旋叶片装入大溜，少量煤在顶溜时被铲入大溜内，散落在支架与大溜之间的浮煤，由人工装入大溜内。

b、运煤工作面采煤机割下的煤由刮板机经转载机转入顺槽皮带运出。

c、移架本工作面所选ZZ2800—15/30Z型支撑掩护式支架，移架采用本架操作，顺序移架，追机作业。

移架滞后采煤机后滚筒3～5架进行，操作顺序为：收护帮板、侧护板、收伸缩梁→降后柱→降前柱→移架。

支架移到位后，立即升紧前后立柱，然后伸出伸缩梁，最后打出护帮板、侧护板。

d、移输送机方式工作面利用安装在液压支架上的推移千斤顶来推移输送机。

推移输送机滞后采煤机后滚筒10米进行，顶溜时要用相邻几组顶溜千斤顺序逐步动作。

推移输送机弯曲段长度不小于15米，水平弯曲度不得超过3 o，垂直弯度不得超过2o。

严禁输送机出现急弯。

顶溜完毕后，支架手把要及时回零。

严禁停机时顶溜，防止带回煤，发生压溜、飘链事故。

推移工作溜机头（机尾）时，正常情况下直接用支架的顶溜千斤将工作溜机头（机尾）推移到位，如果用顶溜千斤推移困难时，可用顺槽回柱机配合支架顶溜千斤推移，使用回柱机时，牵引区内严禁有人，且必须有双向声光语音对打信号。

e、采空区处理方法：采用全部垮落法。

3、工作面正规循环能力W=L·S·H·R·C=90×0.6×2.1×1.35×0.95=145.4（T）式中：W--------工作面正规循环能力，t；L--------工作面平均长度，m；S--------工作面循环进尺，m；H--------工作面设计采高，m；R--------煤的密度，t/m3；c—工作面采出率，%。

第三节设备配置一、工作面设备配置工作面设备配备（见附表2-1）附表2-1：9201工作面机电设备配备表二、设备参数指标1、ZZ2800/15/30Z型支撑掩护式支架参数2、SGZ630/220可弯曲刮板输送机技术特征3、MGY150/375-W采煤机技术特征表4、SZB—730/55刮板输送机技术特征5、乳化液泵站技术特征表三、工作面设备布置示意图（见附图4）第三章顶板控制第一节支护设计一、工作面支护设计1、支架选型验算合理的支护强度采用经验公式计算：P t=9.81·H·R·K式中：P t----工作面合理的支护强度KN/m2H----采高，米；取2.15米R----顶板岩石容重，一般取2.5×103kg/m3K----工作面支柱应该支护的上履岩层厚度与采高之比取7P t=9.81×2.15×2.5×103×7=0.37Mpa2、所选支架说明书3、支架参数对照表4、支护参数校验：支护强度：0.62Mpa 0.37Mpa,底板容许比压：19Mpa>0.9 Mpa 通过对比、验算，证明选用ZZ2800－15/30Z型支架能满足要求。

第二节工作面顶板控制工作面安装支架总数71架，支架型号为： ZZ2800/15/30Z，支架中心距为1.25m，工作面最大控顶距为4.14m,最小控顶距为3.54m,放顶步距为0.6m。

一、正常工作时期顶板支护方式液压支架采用本架操作、沿采煤机截割方向依次顺序前移的移架方式及时支护顶板，移架步距0.6m。

推溜滞后采煤机后滚筒不少于10m，并确保弯曲段长度不小于15m。

（一）移架1、正常情况下，移架滞后采煤机下滚筒3—5架进行，降架幅度控制在0.2m以内，移架时，应观察好周围环境，操作时缓慢送液，移出支架后，端面距不大于0.34m。

当顶板破碎、煤帮松软或片帮时，停止采煤机和工作溜运行，采用提前移架、支顺巷板梁等方式维护顶板，移架采用带压移架的方式进行。

2、移架前,首先检查支架是否完好,否则要先维修。

然后清理架间、架前浮煤杂物,将电缆、管子吊挂整齐,在确定支架周围无人后方可操作。

3、端头移架时，利用顺槽的回柱机先拉住工作溜的机头（机尾）或用单体柱顶住机头（机尾），再将与端头架相邻的两架支架推移千斤伸出，然后移架；移架时回柱机钢丝绳牵引区内及前后5米严禁有人，移架人员要站在邻架立柱间的安全地点，其他人员必须全部撤至距移架处5m以外的安全地点，机头附近工作（包括支柱、回柱、清煤、煤帮作业）时，必须停止运行工作溜和转载机，并停电锁开关挂停电牌。

4、移架时，严禁人员站在推拉板上和从支架下面通过，且观察人员要站在有掩体的安全地点，防止架间掉矸伤人。

5、移架时,如果出现拉移困难,要立即停止移架,待查明原因处理好后方可移架。