二矿北站煤柱回采工作面一通三防设计.docx

1、二矿北站煤柱回采工作面一通三防设计鹤煤集团公司二矿北站煤柱条带-2回采工作面“一通三防”设计编制单位：通防科单位主管：王俊生编 制 人：周 军编制时间：2008年元月20日组织会审： 总工程师： 措施会审： 通风副总： 生 产 科： 通 防 科： 通 风 区： 抽 放 队:安 检 科： 地 测 科： 机 运 科:调 度 室： 施工单位： 会审时间： 鹤煤（集团）公司二矿北站煤柱条带2回采工作面“一通三防”设计一、工作面概况1.工作面位置11010工作面位于主井南东侧，东轨道上山、回风上山的东翼标高+45.8+71.0m，回风顺槽沿+71.0m标高平巷布置，运输顺槽沿+45.8m标高布置，两顺槽

2、均为沿煤层顶板走向布置，切眼沿倾向布置。该工作面北为+42.0m水平运输大巷，东部以F6断层为界，西为回风上山。南为老采空区。回风顺槽走向长度110m，运输顺槽走向长度80m，切眼长度80m，推进采煤方向为由东向西。地面无任何建筑物和村庄，也无河流和水体。鹤壁北站地面位于二矿井田南部边界,地面标高在174.2185.1之间,植被不很发育,煤系地层全部被新生界地层覆盖。井下北为3205工作面，西为3203工作面，东为第一条带工作面，南部为3209工作面，工作面在底板等高线250290之间。2.地质状况及分析地质构造一、断层1、F6断层位于工作面东部，上顺槽口已揭露，落差1.2m，走向35，倾角6

3、5，东盘下降，西盘上升的正断层，无出水现象。2、F5断层该断层为工作面西部，走向NWSE，倾向4070，倾角70，断距10m。该断层北西端交于F2断层，南东端交于下窑头断层。为一北东盘下降、南西盘上升的正断层。该断层与F3断层相交。无出水现象。北站煤柱条带-2工作面（顶分层已采）回采煤层是二叠系山西组下部的二1煤层，根据顶分层回采得出，煤层产状变化不大，煤厚稳定，煤层走向325335，倾向NE，倾角1113，平均12。工作面为俯斜开采，俯角9。工作面煤层剩余厚度平均6.45米，其结构为上煤4.10米、腰矸（0.45米）、下煤1.90米。储量3.99万吨。煤层顶底岩性及厚度变化情况由伪顶（黑色泥

4、岩）、直接顶（灰黑色砂质泥岩）冒落经注浆后形成的人工假顶，老顶为深灰色砂岩厚6.66米。直接底为灰黑色砂质泥岩，厚5.0米，老底为灰白色中粒砂岩，厚4.80米。水文地质该工作面的主要充水因素为顶板砂岩S10砂岩含水层和生产用水及工作面注浆水。因该工作面为煤柱，四周工作面已回采，顶板砂岩含水层大部分水量已得到释放，对工作面回采不会构成水患威胁，但回采中预计局部地段有顶板淋、滴水现象，水量小于1.50m3/h，预计该工作面回采期间有顶板淋、滴水和生产用水及注浆水，水量为3.0 m3/h。3、瓦斯及煤尘自燃发火期该工作面瓦斯涌出量为 2.04m3/min，煤尘爆炸指数为 16.21，煤尘自燃发火期限

5、为148d。4.回采工作面布置与掘进掘进巷道布置工作面准备巷道的断面、支护形式、工程量、掘进方式。上顺槽：煤巷总长度217m，切眼往外45m采用工字钢对棚支护，规格2.42.4m2,净断面5.25m2, 其余为U型棚支护，净断面6.7 m2，掘进方式是放炮和风镐相结合。下顺槽：煤巷总长度224m，切眼往外45m采用工字钢对棚支护，规格2.42.4m2,净断面5.25m2, 其余为U型棚支护，净断面6.7 m2，掘进方式是放炮和风镐相结合。 、切眼：总长度25采用DZ22-30/100单体柱配合型梁支护，规格2.42.0m2,净断面4.8m2。掘进方式是放炮和风镐相结合。、运输横川：煤巷总长度9

6、0米，采用工字钢对支护，规格为2.42.4m2,净断面5.25m2, 掘进方式是放炮和风镐相结合。、回风横川：煤巷总长度70m，采用工字钢单棚支护，规格为2.42.4m2,净断面5.25m2, 掘进方式是放炮和风镐相结合。、联络巷：煤巷总长度20m，采用工字钢单棚支护，规格为2.42.4m2,净断面5.25m2, 掘进方式是放炮和风镐相结合。2、回采工作面情况北站煤柱条带-2工作面标高-174.2-185.1m埋深460m。工作面上、下顺槽沿煤层底板掘进，工作面采用走向长壁布置，网下放顶煤。开采方式是后退式，距相邻3203工作面宽度15m，距3205工作面40m，距3209工作面43m。北站煤

7、柱条带-2工作面走向长200220m，倾斜长度25m，采放煤高度6.45m，预计推进度60m，该煤柱面煤层平均厚度为 6.45m，可采储量3.99万吨。煤层瓦斯含量4.73m3/t,瓦斯储量18.87万m3。在掘进与回采期间，如遇有断层或地质构造紊乱时，要另制定安全施工措施。二、回采工作面“一通三防”设计（一）通风系统1掘进期间的通风系统（1）北站煤柱条带-2工作面是沿底掘进,掘进方式是压入式，根据北站煤柱条带顶层掘进时，瓦斯涌出情况预计掘进期间的掘进瓦斯量为1.2m3/min，同时考虑到在掘进期间如遇到断层或瓦斯涌出瞬间增大时，故在掘进期间，选用2台215KW对旋式风机，风筒选用800600

8、mm的阻燃风筒，严格按顶层煤巷掘进系列化装备。（2）北站煤柱条带-2掘进间，通风区将北站煤柱条带-2回风巷调节风窗调节风量，通风系统可靠，维护北站煤柱地区的通风设施，保证北站煤柱供风量的需求。（3）通风线路：矿内副井西大巷北大巷副暗井（主皮带）主轨道280进仓巷3205运输巷32轨道巷一横川32轨道巷347边界巷二号回风上山170大巷一号回风上山北风井（4）掘进期间的风量计算 掘进采用炮掘方式，根据北站煤柱掘进时瓦斯涌出情况，预计掘进期间的瓦斯涌出量为1.2m3/min。按照瓦斯涌出计算：Q掘=100q掘K掘通式中：Q掘掘进工作面需风量，m3/min； q掘掘进工作面回风流中瓦斯的绝对平均涌出

9、量，m3/min； K掘通瓦斯涌出不均衡通风系数, K掘通取1.5Q掘=100q掘K掘通=1001.21.5=180 m3/min 按同时作业人数计算：每人供风4 m3/min： Q掘4N （m3/min）式中：N掘进工作面最多人员Q掘 4N = 460 =240 m3/min按炸药量计算每千克炸药供风25 m3/min： Q掘25A （m3/min）式中：A一次爆破炸药最大用量，KgQ掘 25A = 254.1=102.5 m3/min经计算，掘进工作面需风量为：240 m3/min风速校验15S煤掘 Q煤 240S掘155.76 Q煤 2405.7686.4 240 4N m3/minN工

10、作面最多人员Q采 =4N =460 =240 m3/min经计算工作面需风量为：326m3/min风速校验15S采 Q采 240S采154.8 Q采 2404.872 326 1152以上计算符合要求工作面生产期间要根据瓦斯的变化及时进行风量调整。（二）瓦斯、煤尘管理1防治瓦斯措施：(1)通风能力核定根据北站煤柱三条带顶分层回采期间瓦斯涌出情况，预计条带-2回采期间回风流瓦斯绝对涌出量为2.04m3/min,瓦斯相对涌出量为4.73m3/t。 P采=14403261%/1.64.73=620吨30=18600吨工作面在生产过程中，要根据风量的调整和瓦斯的涌出情况及时进行能力核定。(2)掘进期间

11、防治瓦斯北站煤柱条带-2采掘期间，严禁瓦斯超限作业，凡瓦斯超限，由检查科负责组织人员追查，查明超限原因，按有关规定进行处理，并有追查记录。北站煤柱条带-2掘进工作面必须严格按顶层煤巷掘进装备系列化进行装备，实行双风机、双电源、自动倒台和“三专两闭锁”，施工单位每小班有专人看风机，每班检查员和施工单位电工联合对风机进行倒台试验，风机不倒台不得开工掘进。北站煤柱条带-2掘进工作面临时停风停电时，检查员应迅速将人员撤至新鲜风流内，并打上栏杆，揭示警标，向矿调度汇报。(3)回采期间防治瓦斯北站煤柱条带-2工作面回采期间，通风区必须设专职检查员，并坚持现场交接班，严格监督检查各项制度和措施的贯彻落实。施

12、工单位在回采期间，必须保证上、下顺槽的有效通风断面不得小于设计断面的85%(连续长度5米)，通风区保证该面风量的合理分配，严禁超通风能力生产和瓦斯超限作业。工作面生产期间，必须严格执行“四人联锁”和“一炮三检”制度，严禁违章装药放炮。加强工作面瓦斯检查，对于工作面瓦斯情况，通风区必须认真填写瓦斯日报和监测日报，经矿领导审阅后，报有关领导和业务科室，不得弄虚作假和隔天上报，以便能够随时掌握工作面的瓦斯涌出情况。北站煤柱条带-2工作面生产期间，通风区每圆班必须派一名干部（工长）深入现场负责各项措施的贯彻落实。加强工作面上隅角瓦斯管理，上隅角施工单位必须超前放顶，不得滞后，上端头的风幛由专职瓦斯检查

13、员负责管理吊挂，下端头的防火风幛由施工单位负责管理吊挂。各项制度由检查科安全检查员负责监督检查，若有违章指挥，违章作业现象有权立即停止生产，并按规定对责任者进行严肃处理。瓦斯检查员要详细检查工作面高顶处、老塘和上尾巴的瓦斯，凡体积超过0.5m3,瓦斯浓度大于2%时，附近20m范围内，应立即切断电源，撤出人员进行处理。工作面在初采、初放期间，严格按初采初放专项措施执行.严禁出现老塘冒落不实和存在较大空间，通风区检查员要认真检查老塘瓦斯，当瓦斯超过规定时，应立即撤出人员进行处理，安检员负责监督检查。 2.安全监测掘进期间安全监测：在掘进巷道中共设置两台瓦斯报警断电仪，具体安设位置、断电范围、复电浓

14、度如下：掘进工作面风流中的瓦斯报警断电仪设置在距掘进头小于5米的范围，在风筒对帮吊挂，距顶板不得大于300。距巷帮不得小于200，报警浓度为1.0%，断电浓度为1.0%，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备，复电浓度小于1%。掘进工作面回风流中的瓦斯报警断电仪设置在距回风1015米处，距顶板不得大于300，距巷帮不得小于200，报警浓度为1%，断电浓度为1.0%，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备，复电浓度小于1%。若巷道达到及超过150米时应及时增加中路探头，报警浓度为1%，断电浓度为1.0%，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备，复电浓度小于1%。监测维修工每一圆

15、班必须到现场校正、维修、管理监测探头，并定期校正、建立汇报记录。回采期间的安全监测：在北站煤柱条带-2工作面上安全口及回风顺槽共设3台瓦斯报警断电仪，一台CO报警仪，具体安设位置及断电范围和复电浓度规定如下： a. 在工作面上隅角距切顶线不小于300，距上帮不小于200，距顶板不大于300，安设一台瓦斯报警断电仪，报警浓度为1.0%。断电浓度1.5%，断电范围及其回风内为工作面全部非本质安全型电气设备，复电浓度小于1.0%b.在工作面上安全口距煤壁约10m处，靠巷道上帮吊挂一台瓦斯报警断电仪，距巷帮不小于200，距顶板不大于300，报警浓度为1.0%,断电浓度1.0%，断电范围及其回风内为工作

16、面全部非本质安全型电气设备，复电浓度小于1.0%c.在工作面上顺槽距回风口1015m处，安设一台瓦斯报警断电仪，巷道上帮吊挂，距巷帮不小于200，距顶板不大于300，报警浓度为1.0%，断电浓度1.0%，断电范围为工作面及其回风内全部非本质安全型电气设备，复电浓度小于1.0%。d.在工作面上顺槽距回风口1015米处吊挂 一台CO报警仪，报警浓度0.0024%，在巷道上帮吊挂，距巷帮不小于200mm，距顶板不大于300mm。3.爆破管理在北站煤柱条带-2掘进及回采期间，必须严格执行“一炮三检”和“四人联锁”放炮制度。放炮员严格执行放炮制度，在装药前要认真检查炮眼角度、深度，凡不符合规定的严格装药

17、放炮。掘进期间放炮、撤人距离，直巷75m，拐弯50m，回采工作面放炮时，回风巷所有人员必须撤至新鲜风流内。工作面有两个及两个以上自由面时，在煤层中最小低抗线不得小于0.5m，炮眼深度为0.61.0m时，封泥长度不小于炮眼深度的1/2、炮眼深度为1m时，封泥长度不小于0.5m、炮眼深度为2.5m时，封泥长度不小于1m。炮眼内发现异状、温度升高、有显著瓦斯涌出、煤体松散、透老巷、老空等情况时，严禁装药放炮。放炮后，放炮员都必须认真检查有无瞎炮和残炮。如果有瞎炮和未爆残炮，应重新连线起爆。当重新连线仍不起爆时，可在距瞎炮眼0.3m以外，另打一个与瞎炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆，当确认无误时，放炮员

18、方可离开爆破现场。工作面掘进和回采期间，通风区要组织放炮员认真学习该工作面的作业规程，及煤矿安全规程中的放炮条款。4.机电管理加强瓦斯监测设备的使用、维护和管理，并每圆班必须有一名监测维修人员现场调试，校正监测设备，确保设备灵敏、可靠，否则，凡出现监测设备故障或其它原因造成监测系统故障，一律由检查科、通防科按事故严肃处理。对于监测设备、施工单位必须精心保护，发现故意损坏监测设备或人为打过线强行生产的，由检查科、通防科按规定严肃追查处理。加强北站煤柱条带-2工作面机电设备的维修和管理，并包机到人制度，要求机运科每周一、三、五必须派人会同施工单位机电维修人员一块对机电设备防爆性能全面检查一遍，消灭

19、电器失爆现象，报表报有关领导和业务科室。工作面的通讯线路，机电一队电话维修工必须确保畅通。5.综合防尘煤尘具有爆炸性，爆炸指数16.21%。在掘进巷道中,敷设防尘管路，管路规格为1.5寸钢管，并安装水压表，供水压不低于0.4MPa，距巷道开口抬棚30米左右设置一道手动净化水幕，全断面设置，专人经常维护，保证灵敏可靠，雾化良好；距掘进头2050米处设置一道手动净化水幕，全断面设置；各转载点设置手动喷雾，由运输机司机负责维护、开动，保证各转载点喷雾能确实起到防尘效果、抽放队负责供水干管到支管的阀门安设，并保证掘进队管路的供应，确保管路距掘进头不得大于20米，掘进队在供水管上安设洒水软管，负责放炮前

20、后冲洗巷帮、顶板，后路每圆班冲洗一次。管路敷设：下顺槽，从280皮带巷3205运输巷条带-2运输巷用1.5寸管路敷设距工作面不小于20m。上顺槽从三条带-2回风巷用1.5寸管路敷设距工作面不小于20m。工作面回采期间上、下顺槽口以里50米，安全出口外2050m范围内各安设一道手动净化水幕，水幕覆盖全断面，灵活可靠，出煤期间正常使用，设专人看管,并在上、下顺槽口以里60m处按规定吊挂隔爆水袋，由施工单位管理，抽放队安设。下顺槽敷设的洒水管中，每隔50米设一个三通、阀门、转载点15m范围设三通阀门，转载点附近10米范围内由运输机司机负责班班洒水冲尘。下顺槽各转载点安设手动喷嘴型喷雾装置，由运输机司

21、机负责经常维修，保证喷嘴出煤时开动和雾化良好。加强煤层注水工作，由于工作面斜长仅有25米，作业循环较快，要求施工单位沿切眼向外20米范围内超前注水，其它要求由生产单位制定专项注水措施，确保注水效果。工作面在放煤期间，每个放煤口在放煤时要撒水灭尘。北站煤柱条带-2工作面回采期间，施工单位必须按规定安装综合防尘设施，并能正常使用和维护。工作面的防尘管路，抽放队必须按标准要求铺设吊挂，确保工作面全天不间断供水，满足综合防尘的需要。北站煤柱条带-2工作面上、下两巷及进、回风巷道其断面不小于原设计的85%（连续长度5米），以保证进、回巷风速不超限。6防灭火管理 (1)切实加强防治自然发火工作的领导，成立

22、北站煤柱条带-2工作面防治自燃发火工作领导小组，具体负责工作面生产期间防治自燃工作。组长：王玉庆副组长：肖建生 程章允成员：付建洲 陈振福 王俊生 郭庆法 万朝立(2)防火掘进巷道要背好帮顶，严禁空帮空顶，通风区检查员每班至少检查三次有害气体，发现温度异常等情况及时汇报并采取措施进行处理，掘进队加强掘进头及后路浮煤管理，各转载点槽头、皮带头采用不燃性材料支护，要按规程规定配备灭火器和沙箱，严格管理井下使用的润滑油、棉纱、布头其它易燃物品，必须存放在盖严的铁容器内或回收上井，严禁乱扔乱放。(3)加强工作面生产期间自燃发火的预测、预报工作。1 要求通风区建立北站煤柱条带-2工作面防灭火检查台帐，每

23、班对上隅角有害气体进行检查，并认真填写记录。 要求通风区由专人负责，每周对该面的防灭火情况彻底检查一遍，每周从上隅角取气样化验分析，严密监视各种有害气体的变化动态。 完善工作面冲尘、注浆管路系统，并保证系统正常运行要求抽放队必须保证两系统管路分开，不得混用，同时，要根据生产推进的实际情况及时回收和调整系统管路，不得影响工作面注浆、防尘工作。(4)工作面生产期间，施工单位必须组织好出勤，合理调配人员，保证工作面正规作业循环，保证月推进度不低于60米。(5)工作面生产期间不得无故停产，如确属特殊原因需停产时，施工单位必须预先制定停产期间防治自燃发火的专项补救措施，经有关单位共同会审，矿总工程师批准

24、后严格按措施要求落实执行，否则，不得停产。(7)工作面生产期间施工单位不得随意往老塘侧丢弃废物和其它易燃、易氧化的废材料，工作面检修所用废的材料、杂物要及时回收上井。工作面生产期间，要加强上、下两巷的管理，对于空帮、空顶处要及时处理，填满背实。(9)合理调整工作面的风量供给，在各种有害气体不超限的前提下，通风区要尽量降低工作面的供风，同时，施工单位必须保证上、下两巷有足够的通风断面。(10)加强工作面煤炭回收率的管理，要求施工单位必须将煤放干放净，底位多轮见群矸。工作面生产期间，对个别未将煤放净的现象，要予以制止并责成施工单位停产整改。(11)加强工作面下端头风障的吊挂，每小班由施工单位班长负

25、责风障的吊挂，保证下顺槽3米，工作面7米，风障高度与工作面采高一致。(12)工作面结束后，通风区必须在45天内在北站煤柱条带-2上顺槽、北站煤柱条带-2下顺槽分别建两道永久密闭，墙厚里750，外500，中间用黄土填满，建密闭严格按照公司有关规定，并在建好后及时进行注浆。三、采掘工作面发生瓦斯、煤尘、火灾、水灾避灾路线1掘进工作面发生瓦斯、火灾事故时避灾路线： 当上顺槽发生瓦斯、火灾事故时：应立即佩带好自救器从上顺槽联络巷3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（主皮带）付暗井中央副井升井 当下顺槽发生瓦斯、火灾事故时：应立即佩带好自救器从下顺槽3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（

26、主皮带）付暗井中央副井升井2当掘进工作面发生水灾事故时避灾路线： 当上顺槽发生水灾时：北站煤柱条带-2上顺槽联络巷3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（主皮带）付暗井中央副井升井 当下顺槽发生水灾时：北站煤柱条带-2下顺槽3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（主皮带）付暗井中央副井升井 3、当工作面发生瓦斯、煤尘、火灾事故时避灾路线。 当上顺槽发生瓦斯、火灾事故时：应立即佩带好自救器从上顺槽联络巷3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（主皮带）付暗井中央副井升井 当下顺槽发生瓦斯、火灾事故时：应立即佩带好自救器从下顺槽3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（主皮带）

27、付暗井中央副井升井4当工作面发生水灾事故时避灾路线： 当上顺槽发生水灾时：北站煤柱条带-2上顺槽联络巷3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（主皮带）付暗井中央副井升井 当下顺槽发生水灾时：北站煤柱条带-2下顺槽3205运输巷280皮带巷-320大巷主轨道（主皮带）付暗井中央副井升井 附图：1.北站煤柱条带-2回采期间通风系统示意图2 北站煤柱条带-2 掘进期间通风系统示意图3 北站煤柱条带-2 避灾路线示意图4 北站煤柱条带-2回采期间防尘系统示意图煤层顶底板柱状图顶底板名称柱状图岩石名称厚度（m）岩性特征老顶砂岩13.20灰色中存层状，中粗粒，以长石石英为主，含云母片，钙质胶结。直接顶砂质泥岩4.80灰黑色，含植物化石，层理较明显伪顶泥岩0-0.20黑色，石炭质较高，易垮落上煤5.41黑色发亮夹矸0.45灰黑色下煤1.80黑色发亮直接底砂质泥岩3.40灰黑色，含植物根部化石，水平层理老底砂岩17.80浅灰色，厚层状中粒，砂岩，以长石、石英为主，含白云母碎片，钙质胶结