赵庄矿3305综采工作面设计

赵庄矿3305综采工作面设计
[摘要]工作面设计包括工作面巷道布置、巷道支护、通风方式、瓦斯治理等的设计，文章以赵庄矿3305综采工作面的设计为例，介绍了工作面设计的方法。

具有一定的参考价值。

[关键词]工作面设计；巷道布置；巷道支护；通风方式
1.工作面概况及地质特征
1.1工作面位置及四周采掘情况
本工作面井下位置：北侧为1104巷、1105巷、1101巷、1103巷、1102巷已掘，东侧、西侧、南侧均未掘进及回采。

地面位置：东南侧为龙泉村，西北侧为西范村，东北侧为张店村。

其走向长1757.86m，倾斜长为219.75m，面积386289.74m2。

1.2煤层赋存情况
本工作面地面标高965.9m-1087.9m，工作面煤层底板标高
448m-502m。

本工作面开采二叠系下统山西组3号煤。

煤层厚度4.2-4.7m，平均4.5米m，煤层结构简单。

煤层黑色，亮煤为主，夹美镜条带，玻璃光泽，夹矸为含炭泥岩。

煤层倾角1°-15°，平均8°。

1.3煤层顶、底板情况
（1）老顶：细粒砂岩，厚5.00m，灰黑色，含植物化石，成分石英为主，具黑色泥岩条纹，夹粉砂岩薄层。

（2）直接顶：砂质泥岩，厚3.60m，灰黑色，半坚硬，中厚层状，岩石破碎。

伪顶：炭质泥岩，厚0.20m，深灰黑色，薄层状，含丰富的植物茎化石，局部含煤线，平坦状断口，局部地段发育。

（3）直接底：泥岩，厚0.20m，深灰色，薄层状，含丰富的植物茎化石，具方解石充填的水平裂隙，松软。

（4）老底：砂质泥岩，厚10.64m，浅灰色，质硬，断口平坦厚层状，岩石较为完整，裂隙为方解石充填。

1.4地质构造情况
（1）根据三维资料，工作面内发育一陷落柱（dx38），该陷落柱nw向长度165m，ne向长度57m，陷落柱位于工作面中的nw部。

另有一正断层df40，其产状为h=0-3m，22°∠68°。

（2）褶曲构造发育情况：龙泉背斜，轴向ne，轴长1000m，倾角3-20°；1208孔北向斜，轴向nee-近sn，轴长1200m，倾角4-10°。

（3）煤层节理总体较为发育，主要两个方向，走向分别为45～60°、135～150°，以45-60°方向节理密度大，节理面平直，裂隙紧密无充填，其它方向节理延伸短，节理面不够平直，发育密度及规范性不强。

掘进过程揭露煤层及顶板岩石裂隙发育，顶板破碎易塌矸冒顶，煤层易片帮，节理发育地段瓦斯涌出增大等。

由于井田内地质构造复杂，隐伏性小断层、陷落柱等可能存在，施工中出现异常及时加强支护并汇报相关职能部门。

2.工作面巷道布置
本工作面位于三盘区铁路线以西部分，工作面采用四巷布置，采用三进一回通风方式，其中32054巷为进风、排水巷，32052巷为进
风、运煤巷，32051巷为进风、进料巷，32053巷为回风巷。

根据我矿1301、1302、1303综采工作面掘进及回采的经验，预留巷道采用80m保护煤柱不能满足留巷的需要，工作面回采后，对预留巷道的影响比较大，巷道变形较严重。

目前，我矿正与北京天地煤炭开采所合作，对我矿的预留巷道保护煤柱进行研究，决定3305综采工作面大巷保护煤柱距离为150m。

本工作面32054、32052、32053巷沿煤层顶、底板全煤厚掘进，32051巷沿煤层顶板掘进，32051、32052、32054巷施工风桥从1104巷下穿过，通过联络横川与1105巷、1101巷相通；32053巷为回风顺槽，与1104巷相通。

3.巷道支护
工作面巷道采用矩形断面，支护采用树脂加长锚固锚杆组合支护系统，并进行锚索补强，巷道全断面挂网。

因赵庄矿煤体松软破碎，矿压大等原因，造成巷道变形量大，工作面施工断面在巷道宽度上比实际使用断面大200毫米，巷道两帮各留有100毫米的变形量，巷道变形量只要在允许范围内，即可满足实际使用断面要求。

4.通风方式
3305巷在回采初期为二进一回通风方式，即：工作面东侧布置一条进风巷32052巷，西侧布置一条进风巷32051巷和一条回风巷32053巷。

当回采到32052巷7#横贯时为三进一回通风方式，即：工作面东侧布置两条进风巷（32052巷、32054巷），西侧布置一条进风巷32051巷和一条回风巷32053巷。

风流路线图见图1。

5.上隅角瓦斯防治措施
5.1保证上隅角的过风量
①综采队在32051巷采空区严格按照相关规定打木垛进行支护，保证上隅角到滞后横贯之间的风路畅通，保证上隅角瓦斯不积聚。

②综采队在工作面预备一块风障，当工作面回风通道不畅或堵塞时，立即在上隅角挂风障处理上隅角瓦斯。

③当工作面煤壁线距离通风横川最近一帮6米时，综采队必须在上隅角位置挂风障导风稀释上隅角瓦斯，避免上隅角瓦斯超限。

5.2封堵采空区
①工作面支架切顶线推过回风侧通风横贯西帮2米后，通风防尘队应立即打开回风侧前面一个横贯，同时在32051／32053原滞后横贯（距32053巷5米范围内，顶板完好处）和现在滞后横贯以南5米分别建标准永久密闭，减少采空区深部瓦斯的涌出。

作业时必须在32051巷进风侧安装局部通风机向作业地点供风保证瓦斯浓度低于1.5％方可施工。

②工作面支架切顶线推至进风侧通风横贯时，通风防尘队应立即在该通风横贯（距32054巷5米范围内，顶板完好处）和32054巷通风横贯以南5米分别建标准永久密闭，作业时必须在32054巷通风横贯以南安装局部通风机向作业地点供风保证瓦斯浓度低于1.5％方可施工。

③封堵过程中，工作面严禁割煤，严禁拉架。

④封堵回风侧横贯时，工作面机尾30个架范围内严禁无关人员进入，并断电，机组离开机尾30个架。

⑤作业人员必须在木垛和支架的掩护下进行，严禁空顶作业。

⑥永久密闭前后必须用木垛进行支护。

5.3减少采空区的过风量
①通风防尘队要按照规定及时在32051／32053巷横贯间和32053巷建密闭。

②对于工作面下隅角采空区悬顶面积超过8m2，综采队要采取强制放项措施。

5.4加强瓦斯检查
①综采队定岗瓦检员要随时检查上隅角瓦斯浓度，当上隅角瓦斯浓度达到1.0％时，综采队立即停机割煤，上隅角瓦斯降到1.0％以下后方可开机作业。

②瓦检员要检查采面瓦斯传感器位置设置的正确性，对于位置不正确的要责令综采队立即整改。