15201面开采设计方案Word文档格式.docx

1、可采 136126171365.71.4514162990 127466.13001424260035208990316880附表（表二）： 6、水文地质情况（1）本工作面水文地质条件简单，裂隙发育地段有少量淋水。（2）15201工作面开采期间，预计有老空积水已基本探放干净，在低洼区段还存有积水。建议工作面在回采期间加强水文观测，并建立健全排水设施。取本工作面的正常涌水量为0.04m3/min。最大涌水量按正常涌水量的2倍计算：最大涌水量为0.08m3/min。二、15201工作面使用综采的可行性分析十五层煤是南窑沟矿的主采煤层，煤层赋存条件好，煤层稳定、结构简单，地质构造以断层为主；放顶煤一

2、次性采全高以煤层厚度5.012米为宜，15#煤层厚度稳定，在5.355.74米，平均在5.58米，符合放顶煤一次采全高开采条件，因此适合综合机械化采煤，无论在技术上还是在经济上考虑都是合理可行的。三、开采方案1、15201工作面为一个残采面，工作面布置不规则，开采范围内共穿采911条巷道，随着开采，需要对穿采巷道内的顶板进行维护；同时加强对老巷内瓦斯等有害气体检测。2、根据运输巷现在的支护情况检查，需要对运输巷进行加强维护，采用木点柱、工字钢棚或支打锚杆该巷的皮带机撤到一帮，进行铺设轨道、安装绞车，为进支架做准备。3、回风巷支护状况较差，维修工作量比较大，需要铺设溜槽或皮带进行运输，按照由里向

3、外的方式逐米向前修复。4、在修复期间，将首采区的南部轨道巷与15201工作面运输巷使用综掘机掘透，为工作面进设备做准备。5、15201工作面安装期间运输系统主要通过基建副井轨道大巷首采区轨道巷15201工作面轨道顺槽15201工作面。6、15201工作面运输顺槽现已放出，并布置4部皮带运输机，修复、整改期间利用原有的设备进行运煤，运输巷修复完，将皮带撤到一帮，采用绞车运输设备，对工作面进行安装。7、15201工作面运输巷修复期间，对该面的切眼126米进行掘进，切眼到位后，再掘进轨道顺槽72米，轨道顺槽到位后，再掘进142米斜盘与运输顺槽掘透，使块段工作面形成一个完整的通风、运输系统。块段工作面

4、开采期间，对块段工作面进行准备，利用原2#穿采巷道46米作为块段工作的切眼，再掘进84米斜盘，斜盘到位后，向南掘进50贯眼，与原巷道4#巷道掘透，探查一下该巷道是否可以修复利用，否则后退重新布置一条轨道顺槽，与首采区轨道巷沟通，形成块段工作面运输、通风系统。8、块段工作面平均走向长126米，平均倾斜长度136米，切眼长110米，斜盘长142米，采取在切眼内安装74个综放支架，工作面推进60米后，然后采用调采工作面下头方式开采，随着调采下头，随着延长运输机、增加支架，工作面推采斜盘过程中预计需增加支架21个。15201工作面块段放出后，预计8月投产。可采储量12.74万吨，工作面安装前，需要对切

5、眼刷大，规格为：刷大后切眼高度不小于2.4米，宽度不小于6.0米。四、工作面的设备选型（一）、液压支架选型原则:综放工作面支架架型是否与工作面煤层地质条件相适应，是综放工作面安全生产的关键。主要考虑以下几个方面：1、15201工作面煤层厚度为5.355.74米，平均厚度5.58米,含12层夹矸，结构简单，煤层厚度变化不大。2、该矿的煤层倾角平缓, 315，属于近水平煤层。3、顶板为K2石灰岩，厚度为5.88.45米，平均厚度在6.9米，有01.26米的灰黑色泥岩伪顶；底板为深灰色泥岩，局部含少量细粉砂岩，厚度为1.83.85米，平均在2.38米。根据初步设计选用支撑掩护式放顶煤液压支架。（1）

6、支架支撑高度的确定：HmaxMmax+0.20HminMmin-0.20式中：Hmax 、Hmin支架最大、最小高度，m。Mmax、Mmin工作面最大、最小采高，取平均采高2.2m。则：支架最大高度：Hmax2.20+0.20=2.40m支架最小高度：Hmin2.20-0.20=2.0m（2）液压支架支护强度的计算a、根据回归经验公式：qH=9.768KM0.212Qh支护强度，MpaK备用系数煤层最大高度，取5.74m.2顶板岩石容重，取26000N/m3qH=9.768KM0.212=9.7681.35.740.2126000=476534 N/m2=0.48MPa根据实测数据回归计算放顶

7、煤支架的支护强度为0.48MPa。根据估算法确定支架支护强度g=Kd（g冒+ g顶）g支架支护强度动载系数取1.5。冒落带自重应力，g冒=r1hh=M/-1=2.20/1.25-1=8.80r1上覆岩层容重，26000N/ m2岩石初期碎胀系数，1.25；M工作面采高，2.20m，g冒=8.826000=228800 N/ m2g顶=Mdr2=3.541.4510009.8=50303 N/ m2g顶顶煤自重应力，Md放顶煤最大厚度，3.54m。g=1.5（228800+ 50303）=279103 N/ m2=0.28 MPa根据估算法计算支架支护强度为0.28 MPa通过上述两种方法计算，

8、取其最大者为0.48 MPa，即要求所选液压支架支护强度应不低于0.48 MPa的顶板载荷。（3）液压支架选型根据支架支护高度和支护强度要求计算结果，设计中间选用ZF3200/15/24型放顶煤液压支架，端头选用ZF3800/16/28型放顶煤液压支架，技术参数如下：1-1表1-1 液压支架技术特征表型号工作阻力（KN）初撑力（KN）支护高度（mm）支架中心距（mm）支护强度泵站压力MPa最大不可拆件重量（t）ZF3200/15/24293433661500/240015000.560.6431.53.30ZF3800/16/2838001600/28000.630.674.00（4）其它辅助

9、设备工作面回风顺槽配备BRW200/31.5X4A型乳化液泵2台，X10RX型乳化液箱1个，PB-250/63型喷雾泵站1套，MYZ-150型注水钻1台，KBZ-100/150型注水泵1台。表1-2 乳化液泵技术特征表额定流量（L/min）额定压力（MPa）泵箱容量（L）电机功率（KW）电压等级（V）BRW200/31.5X4A2001600125660/380表1-3 喷雾泵技术特征表PB-250/636.325037表1-4 采煤机技术特征表采高装机功率（KW）滚筒直径（m）截深（mm）牵引速度（m/min）机面高度（mm）重量6MG2001.402.501.4060006.0115021

10、.04.0表1-5 工作面刮板输送机技术特征表铺设长度输送能力（t/h）刮板链速（m/s）中部槽（长宽高）（mm）电机功率（KW）电压等级（V）备注SGZ630/2001204501.0150063022221101140/660表1-6 工作面刮板转载机技术特征表出厂长度SGD630/753175表1-7 工作面破碎机机技术特征表破碎能力（t/h）最大给料尺寸（mm）最大排料尺寸（mm）LPS500500700表1-8 工作面顺槽皮带机技术特征表输送长度DSJ800/7524008002.075表三：系统安装需用机械设备序号设备名称设备型号使用数量（部或台）规格1采煤机溜子SGZ-630/2

11、203液压支架784端头支架65单体液压支柱DW28-25/10060悬浮式支柱或木支柱7型顶梁L=10008可弯曲刮板输送机9破碎机10刮板转载机SZD-630/7511可伸缩带式输送机12乳化泵13乳化液箱X10RX14喷雾泵站15注水泵KBZ-100/15016注水钻MYZ-15017回柱机JH-141825KW绞车JD-2519JH-820潜水泵五、工作面上下平巷超前支护需要的支护材料1、上下平巷支护距离不小于30米，各需要单体：60棵，计120棵；丁梁120根。开采之前，按照规程备齐各类支护材料。单体采用悬浮式支柱支撑高度在2、工作面需要备用柱梁各50。五、综采支架安装标准1、 支架

12、直，支架成一条直线，偏差小于0.05m。2、 支架正，支架与底板垂直，歪斜度小于5。3、 顶梁平，最大仰角小于7，相邻支架错差不超过主顶梁侧护板的2/3。4、 间距均匀，支架中心距1.50.1m。5、 升的紧，支架初撑力不小于24MPa,端面距不大于0.34m。6、 溜子直，偏差小于0.05m，弯曲段15m,弯曲角度小于357、 溜子平，上下弯曲小于38、 与转载机搭接合理，底链不拉回头煤，。9、 泵站完好，压力不低于30兆帕，支架各管路连接牢固，插件、销等配件齐全。10、无挤架、咬架现象；符合综采工作面支架质量标准，防倒防滑设施齐全。11、排头支架按规定安设齐全。12、上全支架防滑设施。六、

13、通风系统（一）通风系统该面通风方式为上行风。进风路线：基建立井原采区大巷15201面轨道顺槽里段工作面切眼回风路线：工作面切眼15201面运输顺槽里段工作面斜盘（平巷）15201面轨道顺槽外段首采区回风巷北翼回风巷风井回风大巷回风立井地面（二）15201工作面风量核算根据煤矿通风能力核定标准中规定，生产矿井风量计算，15201工作面需配风：1、按瓦斯涌出量计算:Q = 100qk=1001.161.4 =162.4m3/min=2.71m3/s。q-采煤工作面的瓦斯涌出量（m3/min）,本面q瓦=1.16m3/minK-采煤工作面瓦斯涌出不均衡的风量系数，一般取1.42、按二氧化碳涌出量计算

14、:Q = 67k=671.561.4 =146.33m3/min=2.44m3/s。q-采煤工作面的二氧化碳涌出量（m3/min）,本面q=1.56 m3/minK-采煤工作面二氧化碳涌出不均衡的风量系数，一般取1.43、按工作面每班工作最多人数计算实际需要风量：Q = 4n = 480=320m3/min。n -工作面最多人数（人），每班最多出勤80人计算4、按工作面气象条件计算:Q采=6070%V采S采KchKclV采-与采煤工作面相对应的风速,1.20 m3/minS采-HB均P,取11.0 m2式中:H-采煤工作面采高（m）B均-采煤工作面平均控顶距（m）P-采煤工作面有效通风断面系数

15、Kch -采煤工作面采高系数Kcl-采煤工作面面长系数15201工作面情况：采面名称面 长采 高平均控顶距（m）实际气温（OC）15201工作面2.25.3Q采=60Kcl =601.2111.11.1=670.82m3/min=11.81m3/s。通过以上计算，取最大值Q采=11.81m3/s。取Q采=12m3/s。5、按风速进行验算:（1）按最低风速验算,工作面的最小风量Qcf 600.25Scb = 155.62.270%=129.36m3/min=2.16m3/s。Qcf工作面的最小风量需要风量m3/minScb工作面的最大有效控顶面积m2Scb=Lcbhcf70%Lcb工作面的最大有

16、效控顶距：5.6 mhcf工作面的实际采高：2.20 m（2）按最高风速验算,工作面的最大风量Qcf 5Scs = 3005.070%=2310m3/min=38.5m3/s。Qcf工作面的最大风量需要风量m3/minSCs工作面的最小有效控顶面积m2Scs=LcbLcs工作面的最小有效控顶距：5.0m通过验算可以看出，2.1612 38.5m3/min，符合要求。6、通过以上计算，确定工作面需要风量为670.82m3/min，12m3/s（三）瓦斯防治1、由通防工区专职瓦斯检查员，每班对工作面回风流、工作面上隅角的有害气体浓度检查2次，班与班次与次间隔时间在3-5小时之间，并将检查结果填写在

17、瓦斯检查记录牌板和瓦检员记录手册上。瓦斯检查牌板应设置在工作面回风侧距安全出口20m范围内的位置。2、工作面上隅角必须悬挂1台灵敏可靠的便携式瓦斯报警仪，其位置为：距上帮煤壁不小于200mm，距顶板不大于300mm，距切顶线不大于1m处，并保持常开状态。3、班组长、放炮员、机组司机、流动电钳工下井时必须随身携带便携式瓦斯报警仪并处在常开状态。（四）安全监测系统：在工作面上出口10m范围内必须安装瓦斯传感器，其具体位置为：垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。通防工区负责安全监控系统的安装、调试、维修、撤除等工作，确保安全监控系统正常运转。瓦斯断电仪、监测系统

18、瓦斯探头，必须每7天对仪器的零点、灵敏度、报警点（1%）、断电点（1.5%）、复电点（1%）进行一次调校。施工单位负责所管辖范围内的安全监控系统的使用保护工作，瓦斯传感器随工作面推进及时外移，生产中必须保护好传感器，严禁炮崩或损坏；严禁向瓦斯传感器洒水。瓦斯传感器的控制区域为工作面及回风巷全部非本质安全型电器设备。工作面安全监控设备情况表设备种类瓦斯传感器矿用电源断电箱分 站电源断电装置-断电执行器线 缆KJ2000TD2000KDD2000KDD专用电缆数 量1个1台1部1600m安设位置回风出口10m内配电所移动变电站回风巷控制区域工作面及回风巷所有非本质安全用电设备信号电缆敷设要求采用专

19、用电缆，敷设于巷道上帮，吊挂平行整齐，敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方电源电缆敷设要求温度传感器的安设位置：在工作面回风巷离上隅角以外5-10米处。风速传感器的安设位置：工作面回风巷测风站附近。（五）防尘系统1、供水水源该工作面防尘水源采用地面水池经副立井至工作面，因副井垂高只有128m，井下水压较低，在井底将防尘水加压至1.5-2MPa3、供水管路供水管路选用4吋优质钢管；管头连接采用快速接头，专用卡子、螺丝固定。4、防尘设施的设置回风巷、进风巷按规定各设三组隔爆水袋，水量应满足200L/m2 的要求。在运输巷距下出口处50m处设一道净化水幕。在回风巷管路终端距面出口20m处、50m处各

20、设一道净化风流水幕和冲击波喷雾。凡为该工作面服务的各皮带机头、溜子机头，都安设防尘喷雾装置。按规定安设水压牌板。回风巷内要每隔100m、运输巷要每隔50m设一处三通阀门，以便冲刷煤尘使用，在皮带机头、刮板运输机头安设三通阀门，用1吋钢管安设转载点喷雾装置。5、防尘措施（1）工作面煤机按规定配备内、外喷雾，割煤时必须喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于1.5Mpa，喷雾流量应与机型相匹配，确保煤机喷雾使用正常、雾化好，开机必须开喷雾，不符合要求时严禁开煤机。煤机喷雾严格执行煤矿安全规程第69条规定。各运煤转载点安设喷雾设施，并坚持正常使用。（2）进回风巷设置专用防尘软管，每班

21、冲刷巷道一次，确保无积尘。（3）采取煤层注水，超前工作面打探孔注水，注水方式为注水泵注水。6、隔绝瓦斯、煤尘爆炸措施（1）回风巷、进风巷按规定各设三组隔爆水袋，水量满足200L/m2。（2）隔爆水袋采用集中式布置，棚区长度不低于20m，每棚间距1.2-3m。（3）隔爆水袋必须安装自动加水装置，保证水量充足。6、灾害预防措施15201工作面在回采期间，要严格执行本规程规定的通防、防治水、生产等部分的要求，发现不安全隐患要及时按规定处理，各种灾害的预防严格按矿井灾害预防及处理预案执行。发生重大事故，要按照避灾路线组织撤人。6.1避火灾、瓦斯煤尘爆炸线路15201工作面15201工作面运输巷里段原采

22、区运输巷副立井联络巷副立井地面6.2避有害气体路线 6.3避水灾路线七、供电方案15201工作面供电负荷较大，现有矿井井下供电系统不能满足要求，须利用基建供电系统由中央配电所向工作面供电，工作面顺槽入口处放置2台移动变电站，一台给工作面刮板机、煤机供电，供电电压1140V；一台给泵站、下巷绞车、转载机、破碎机等供电，运输皮带机用现在的供电系统供电，若现在的主井改风井，现在的井下供电系统需进行改造，由新建中央配电所供电，到时方案另行确定。附：供电系统计算书、供电系统图八、工作面安装运输设计1、综采支架运输线路、设备技术参数：选用ZF3200-1524型放顶煤支架，宽度14101570mm，高度1

23、600mm，支架运输长度4134mm，重量为10000 Kg，采用MPC12-6型及以上平板车运输。、运输线路：自地面装车后，由基建副井绞车下至井底车场，经井底车场、东翼轨道运输巷、15201采煤工作面轨道顺槽运至15201采煤工作面切眼。2、综采支架运输线路巷道要求：、巷道的净高、净宽、断面和安全间隙必须符合煤矿安全规程第21、22、23条的规定。、按标准要求运送综采设备的轨道线路轨型采用22Kg/m，轨枕间距不大于0.7m，并采用标准道岔。、综采设备运输路线所有曲线半径均应大于6m，符合综采设备运输要求。3、提升系统设备选型计算综采支架的单架重量为10000 kg，平盘车重量1000kg，总重量11000kg。现选用井底车场至工作面切眼绞车。、东翼轨道运输巷A 设计依据运输距离380m，最大坡度6，运送最大件综采ZF3200-15/24型放顶煤支架支架，重量10000kg，平盘车重量1000kg，总重量11000kg。B 选型计算提升物料时的绳端荷重。Q物11000（sin6+0.01cos6）9.8=11000