综采工作面设计

陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业公司30201综采工作面设计编制单位：生产技术部编制：二〇一六年四月十日目录第一节工作面概况3第二节地貌概况4第三节煤层与围岩性质4一、煤层性质 4二、围岩性质 4第四节水文地质5一、水文地质条件5二、回采期间涌水量预计方法及预计涌水量6第五节影响采掘的其它地质因素7一、瓦斯 7二、煤尘 7三、煤的自燃性7第六节巷道布置及掘进安排7第七节工作面布置及参数要求8一、工作面的几何参数9二、巷道的布置9第八节工作面支护及设备选型11一、工作面的支护11二、输送机13三、转载机13四、破碎机14五、液压支架 14六、超前支架 16七、顺槽输送机17八、自移装置 17九、阻化多用泵17十、隔爆型潜污水电泵18第九节容量计算19一、工作面负荷统计19二、变压器容量选定19三、将胶带输送机和牵引绞车用一台变压器，编号为3#，其计算容量为：20第十节供电方式、供电设备及电缆选型配备20一、供电方式及供电设备的确定20二、工作面设备的电压等级21三、综采工作面主要低压电缆的选择 21第十一节生产系统23一、回采运煤路线23二、掘进运煤路线23三、辅助运输 23四、回采工艺 24五、工作面工序安排24六、回采方式 24第十二节通风系统24一、通风 24第十三节安全技术措施26一、一般规定 26二、预防破碎性顶板安全技术措施29三、“一通三防”及安全监测安全技术措施29四、机电运输管理安全技术措施32五、工作面处理大块煤（矸）安全措施34六、工作面、上下端头出口防片帮、冒顶安全技术措施35七、综采工作面使用供电安全技术措施39二、作业前的准备40三、设备操作及检修作业的安全技术措施41四、大型设备起吊安全技术措施42五、控制刮板输送机上下窜动时行人安全技术措施43六、扶倒架、处理咬架安全技术措施45七、工作面机头（尾）拉底、飘溜、起桥安全技术措施47八、联巷、尾巷管理措施48九、防止液管崩裂等设备误伤人措施 48十、拉设备列车安全技术措施48二、设备安全 50三、人员安全 51四、拉列车后续工作53五、防跑车措施54六、设备列车文明生产管理措施54七、高空作业安全技术措施55八、个人防护安全技术措施55九、其它安全管理技术措施57第十三节灾害预防及应急预案60一、灾害预防 60二、火灾防治 61三、瓦斯防治 64四、煤尘防治 65五、顶板灾害防治66六、灾害预防措施67第一节工作面概况矿井30201工作面位于302盘区东部，为302盘区首采工作面，工作面地表高程范围为+1155m～+1215m，工作面标高为+1085m～+1103m，煤层埋深厚度52～130m，平均埋深89m。

工作面范围内分布有1号地质钻孔，邻近有5-7钻孔，预计上覆基岩厚度50～98m，松散层厚度0～32m。

，走向平均坡度不足-1°,北临井田北部边界线，西临30202工作面(未形成)，南临3-1煤辅助运输巷，东临原301盘区30112工作面采空区。

30201工作面均采用“刀把子”回采。

30201工作面切眼开口在30201回风顺槽2344米处，切眼走向长度以178米推进402米时，正常回采。

30201工作面位于辅运大巷4800米处。

矩形断面，工作面主运顺槽长2250m 宽，高3m，净断面。

工作面辅助运输顺槽长2250m，宽，高3m，净断面。

工作面回风顺槽长2250m，宽，高3m，净断面。

三巷均采用锚杆、锚索联合支护，工作面倾向长295m，走向长约2250m 。

可采煤层为3-1煤层。

3-1煤层厚度～，平均厚度。

30201可采储量万t。

此工作面对应的地表从井上下对照图上看出，工作面回采过程中主要对地面的坟墓及水塔存在影响，地面道路为简易土路，可以通过采后修复的方法进行治理。

第二节地貌概况30201工作面地表主要为风积沙丘地貌，整体地势南高北低，西高东低，工作面地势南部相对较平缓，工作面整体范围内被车尔沟主沟及其3条支沟侵蚀严重，沟深最深达35m，沟底有基岩出露，工作面范围内地表多为沙地或农耕地，植被覆盖率差。

工作面主运顺槽距切眼100m范围内上覆有坟4座，工作面南部地表有1座水塔，工作面地表范围内有3条简易小路，无电力线、通讯线路等。

工作面地表高程范围为+1155m～+1215m，工作面标高为+1085m～+1103m，煤层埋深厚度52～130m，平均埋深89m。

工作面范围内分布有1号地质钻孔，邻近有5-7钻孔，预计上覆基岩厚度50～98m，松散层厚度0～32m。

第三节煤层与围岩性质一、煤层性质30201工作面所采煤层为延安组第三段3-1煤层，该面煤层厚度～，平均，属中厚煤层,倾角1°～3°，平均1°，属缓倾斜煤层。

夹矸1～2层，一般1层。

煤类以不粘煤(BN31)为主,块状、沥青光泽、条痕为褐黑色、棱角状、参差状断口、条带状结构、内生裂隙发育，属半暗～半亮型煤。

二、围岩性质1.顶板：直接顶为粉砂岩，厚度米，灰色，有水平互层理，小型交错层理，变形层理，含钙。

老顶为细粒砂岩，厚度米，灰色，成分以石英为主，次为长石及暗色岩屑，含云母，泥质胶结，有平行层理和脉状层理。

2.底板直接底为粉砂岩，厚度米，灰色，具水平层理，含大量植物化石，夹有煤屑及煤包体，底部含钙。

老底为细粒砂岩，厚度米，灰白色，微波状斜波层理，顶部夹深灰色粉砂岩薄层。

第四节水文地质一、水文地质条件1.含隔水层特征直接充水含水层为3-1煤顶板砂岩含水层为承压水，顶板含水层段主要为中细粒砂岩、粉砂岩，厚～，平均厚，砂岩厚～，平均厚.其主要含水层为3-1煤层顶板砂岩，岩性为浅灰色中细粒长石石英砂岩(局部为粗粒)，泥质胶结、裂隙不发育，砂岩厚0～，平均厚。

该段渗透性差，富水性极弱。

据抽水试验：单位涌水量s·m（水7-6），渗透系数d，水位标高，具承压性，矿化度l，属HCO3～Na型水。

2.相邻区域涌、积水情况东部为30112工作面采空区，30112工作面回采期间最大涌水量为34m3/h，正常涌水量为8～12m3/h。

工作面北部上覆为2-2上煤层20103工作面采空区，根据我矿在30201工作面各顺槽及切眼对采空区施工钻孔，钻孔内有少量漏风，其中切眼2段钻孔内涌水较大，切眼1段有少量积水涌出，水量均匀，目前正处于疏放中。

工作面0-1800m 范围内上覆分布有2-2上煤火烧区，经施工疏放钻孔验证，仅回风顺槽1700-1800m 及主运顺槽400-500m 范围内钻孔有较大涌水，目前水量较小。

3.面内及周围钻孔工作面分布有1号钻孔，相邻范围分布有5-7钻孔，封孔质量均合格。

4.涌水形式分析预计回采期间涌水形式为煤帮渗水、顶板淋水、采空区涌水，以采空区涌水为主。

二、回采期间涌水量预计方法及预计涌水量1.采用大井法计算涌水量： 辅助公式：r +R =。

R 0式中: K 为渗透系数; h0为动水位高度; r0 为系统半径;R0 为影响半径;H 为含水层厚度; Q 为正常涌水量；M 为煤层厚度。

2.工作面涌水量计算工作面最低标高为 1085m, 3-1煤层顶板含水层为承压水含水层, S = , H = K = /d; r0 =677m R =34m R0 = r0 + R =711m 。

将有关数据代入上述公式得: Q= 124m 3 /d= m 3 /h 。

οοοr R h M M H KQ lg lg )2(366.12---=KS R 10=4b a y r +=ο3.涌水量确定工作面上覆2-2上煤层采空区内积水分布情况不清，现有钻孔无法准确分析采空区内积水情况，综合考虑确定工作面正常涌水量10m3/h，最大涌水量35m3/h。

第五节影响采掘的其它地质因素一、瓦斯煤层中瓦斯、二氧化碳大部分为零，氮气含量分布不均，最高为100％。

最低为％，本煤层属二氧化碳－氮气带。

二、煤尘井田内可采煤层煤尘爆炸样的火焰长度均大于40mm,抑制岩粉用量40％－75％，均有爆炸危险。

在掘进过程中应限制风速，加强综合防尘工作，防止煤尘爆炸事故发生。

煤的容重为m3.三、煤的自燃性煤层具有自燃发火的倾向，煤的自燃发火期为3个月左右。

第六节巷道布置及掘进安排巷道采用矩形断面。

30201三条巷道坐标分别为：主运顺槽开口坐标为：X=, Y=.932 方位为：334°50ˊ32〞；30201辅运顺槽开口坐标为：X= Y=.278 方位为：334°50ˊ32〞；30201回风顺槽开口坐标为：X=, Y=.441 方位为：334°50ˊ32〞。

主运断面尺寸为长×宽×3m=,辅运和回风顺槽断面尺寸为长×宽×3m=，巷道均采用锚杆、锚索联合支护，掘进方式采用综掘机掘进。

根据巷道围岩特性及服务时间，井下回采工作面运输巷、回风巷及开切眼采用顶部锚杆支护，开切眼宽度较大可根据情况增加锚索。

附：30201工作面巷道断面尺寸及支护方式见表巷道断面联巷和倒车硐室对照表第七节工作面布置及参数要求一、工作面的几何参数30201工作面的回风为30112工作面的辅运顺槽，该顺槽已形成，走向长度为2354米，倾斜长度为295m,主运顺槽宽度为,回风顺槽和辅运顺槽掘宽为。

掘高依据煤层的厚度，约为米。

二、巷道的布置1.主运顺槽30201工作面主运顺槽设计长度4787米，开口位置位于辅运大巷4800m。

开口坐标为X=, Y=.932 方位为：334º50ˊ32〞；巷道沿煤层底板掘进，工程量为2250m。

设备列车胶带输送机设在此巷。

作为工作面的进风巷。

2.辅运顺槽30201工作面辅运顺槽设计长度为1250m,开口位于辅运大巷4812m。

开口坐标为X= Y=.278 方位为：334º50ˊ32〞；主要用于工作面的辅助运输及进风巷道。

3.回风顺槽30201工作面的回风为30112工作面的辅运顺槽，该顺槽已形成，走向长度为2354米。

4.切眼待工作面顺槽施工到位后以方位为：334º50ˊ32〞施工，断面为矩形宽高3m形成切眼。

附：工作面设计平面图30201工作面平面图5.回撤通道30201工作面辅回撤通道开口位于主运顺槽100米处，宽米，矩形断面，X= Y=.096 方位为：64º50ˊ32〞掘至回风顺槽。

主回撤通道开口位于30201主运顺槽125米处，宽米，X= Y=.266 方位为：224º50ˊ32〞矩形断面，掘至回风顺槽。

在两回撤通道之间平均位置（65米）掘3个联巷方位为：334º50ˊ32〞。

两巷均采用锚杆、锚索、锚网联合支护。

6.联络巷30201辅运和主运联巷从100米开始每400米掘一个。

掘宽米，掘高3米，断面m2 米。