806采区设计.docx
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806采区设计
目录
一、概况2
二、煤层3
1、煤层赋存情况3
3、地质构造4
4、水文地质5
5、其他影响因素5
三、采区生产能力6
1、采区储量6
2、采区生产能力及服务年限7
四、采区准备方式9
1、采区要素及工作面划分9
2、采区巷道布置9
五、采区生产系统9
1、采区巷道掘进9
2、生产系统9
六、采煤方法及采掘工作面机械设备配备11
1、采煤方法11
七、综合防尘与通信、照明管线的敷设13
1、综合防尘13
2、通信、照明13
八、采区风量的计算与分配14
1、通风系统风量计算14
2、通风线路15
九、安全技术措施16
（一）预防瓦斯、煤尘爆炸的措施16
（二）预防井下火灾的措施16
（三）粉尘的综合防治措施17
（四）预防井下水灾的措施17
（五）顶板管理灾害预防措施18
十、采区巷道掘进工程量18
十一、采区主要技术经济指标20
8#层806综采工作面采区设计说明书
一、概况
南采区位置及井上下关系，见表1。
南采区位置及井上下关系表（表1）
二、煤层
水平名称
765
采区名称
806采区
地面标高
890—1000
井下标高
731—767
地面
相对位置
东部为下曹家坡村及其丘陵地带，北部为本矿工业广场。
西部为任家山村，南部为丘陵地带。
开采范围
开采范围大致可用4点圈定：
A（x=4164698，y=19490508） B（x=4163170，y=19490507）
C（x=4163169，y=19490654） D（x=4164699，y=19490659）
井下位置及
四邻关系
本采区北部为三贤岔煤矿，南部为富安南裕煤矿，西部为下山峁煤矿，东部为无煤区。
走向长度/m
1598
倾斜长度
/m
162
面积/m2
258876
1、煤层赋存情况,见表2。
煤层情况表（表2）
煤层厚度
2.5
煤层结构
简单
（0—1）
煤层倾角（度）
3°—7°
开采煤层
8#煤层
煤种
焦煤
优质主焦煤
稳定程度
煤层情况描述
806工作面煤层比较稳定，煤层倾角较平缓，个别地段存在褶曲现象。
一般不含夹矸或含二层夹矸。
从北向南逐渐变薄。
煤层顶板为灰岩，地板多为泥岩，局部为粉砂岩及砂岩。
2、煤层顶底板情况,见表3。
煤层顶底板情况表（表3）
顶、底
板名称
岩石
名称
厚度
（m）
特征
老顶
石灰岩
4.22
浅灰色，中厚层状构造，结构致密。
直接顶
石灰岩与
钙质泥岩
0.7—1.3
石灰岩为浅灰色，隐晶质结构，夹燧石层；泥岩为黑色层状结构，
伪顶
直接底
泥岩
2.55
黑色块状结构，含炭质，植物茎化石，夹粉砂岩薄层。
老底
详见：
本采区煤层柱状图
3、地质构造
（1）断层情况以及对回采的影响
根据临近工作面的采掘情况看，本工作面地质构造简单，推测无明显断层。
（2）褶曲情况及其对回采的影响
该工作面范围内基本没有对回采形成影响的褶曲存在，但必须加强褶曲地段的顶板管理，提高支护质量，做好防排水工作。
（3）其他因素对回采的影响（陷落柱、火成岩等）
该工作面未发现岩浆侵入体、河流冲刷带和陷落柱。
4、水文地质
（1）含水层（顶部和底部）分析
该工作面充水水源主要为煤层顶板砂岩裂隙水。
（2）其他水源的分析
806工作面之上为原4#层文安煤业实体，局部地段有采空区，低洼处可能会有积水，通过8#层顶板石灰岩层局部地带裂隙，并有导水倾向，在施工过程中必须注意观察顶板淋水，底板及采空区涌水情况，并对804采空区进行探水观察，在低洼处安设水泵，做好排水的准备工作，发现异常时及时向有关部门汇报。
（3）涌水量
正常涌水量：
预计回采过程中工作面正常涌水量为0.5m3/h。
最大涌水量：
工作面最大涌水量为20m3/h。
5、其他影响因素
⑴瓦斯煤尘爆炸危险性煤的自燃性及地温情况，见表4
瓦斯煤尘爆炸危险性煤的自燃性及地温情况表（表4）
瓦斯
根据2010年瓦斯等级鉴定可知，矿井绝对瓦斯涌量出为0.48m3/min，相对瓦斯涌出量为0.74m3/t，属低瓦斯矿井。
CO2
绝对涌出量：
0.45m3/min,相对瓦斯涌出量为0.70m3/t
煤尘爆炸指数
煤尘有爆炸性，煤尘爆炸指数为34，故必须要严格执行综合防尘制度，加强井下煤尘管理。
煤的自然倾向等级及自然倾向性
П级、自燃煤层
地温危害
无
冲击地压危害
无
⑵冲击地压和应力集中区
根据我矿以往回采工作面的情况可知，冲击地压显现不是十分明显。
因我矿井田范围内的煤质比较坚硬，底板为泥岩，直接顶为石灰岩与钙质泥岩，老顶为石灰岩。
故工作面的冲击地压表现不明显。
其压力主要表现在回采工作面的上下顺槽中。
工作面的应力集中区主要在工作面的上下安全出口。
两个出口控顶面积大；故这两个地方容易发生片帮、冒顶的事故，必须进行超前支护。
⑶地质部门的建议
随着开采的推进，开采深度越来越大，冲击地压的显现也会越来越明显，必须要加强冲击地压的监测，保证采空区及时垮落，并且充填严实，加强上下出口的支护，在工作面避免产生人为的应力集中区。
对已产生的应力集中区域或因地质构造等因素存在的高应力，应当严密监控，采取积极有效的办法，改变煤岩体物理力学性能，降低或释放岩体积聚的弹性潜能，从而预防事故的发生。
三、采区生产能力
1、采区储量
⑴采区储量
Zc=LSMγ
式中：
Zc—采区储量，t
L—采区走向长度，m
S—采区倾斜长度，m
M—煤层厚度，m
γ—煤层容量，t/m3
Zc=1598×162×2.5×1.3=841347t
⑵采区煤柱
采区内划分为3个条带，条带煤柱宽度取6m。
采区煤柱损失：
Zqm=LSMγ·n
式中：
Zqm—区段煤柱损失，t
L—区段煤柱宽度，m
S—采区倾斜长度，m
M—煤层厚度，m
γ—煤层容量，t/m3
n—区段煤柱数
Zqm=6×1598×2.5×1.3×3=31161t
⑶可采储量
Zk=（Zc－Zqm）·c
式中：
Zk—可采储量，t
Zqm—煤柱损失，m
c—采区回采率，取c=0.95
Zk=（841374－31161）×0.85=688681t
2、采区生产能力及服务年限
⑴回采工作面产量
工作面日进刀数确定为5刀
工作面日推进度为
B=S·N
式中：
B—工作面日推进度，m
S—采煤机截深，m
N—日进刀数，刀/日
B=0.6×5=3m
回采工作面年产量为
AQ=LBmγ·330·Φk
式中：
AQ—回采工作面年计划产量，t/a
L—工作面长度，m
B—日推进度，m
m—采高，m
Γ=1.3
Φ—工作面正规循环率，取0.7~0.9
k—工作面回采率，取k=0.85
AQ=162×3×2.5×1.3×330×0.85×0.85=376592t
工作面掘进出煤率为0.10
工作面掘进出煤量为
A掘=0.1AQ=0.1×323767=32376.7t
⑵采区生产能力
AB=K1·K2·
式中：
AB—采区生产能力，万t/a
K1—工作面产量不均衡系数，同采工作面数为2时
取0.85；同采工作面数为3时取0.9。
K2—掘进出煤系数，取K2=1.1
—同采工作面年产量之和，t/a
AB=1×1.1×323767=356143t/a
⑶采区服务年限
T=
式中：
T—采区服务年限，a
A—采区储量备用系数，取A=1.35
T≈1.7a
四、采区准备方式
1、采区要素及工作面划分
采区内划分为3个条带，条带走向长度1598m，斜长平均165m，每个条带布置一个工作面，煤柱为6m，工作面顺槽宽度4.5m，工作面长度162m。
2、采区巷道布置
本采区开采单一中厚8#煤层，采区巷道沿煤层走向布置，采区巷道采用双巷布置双巷掘进，从西下山大巷依次开口向南方向掘进工作面顺槽，在设计长度末端开掘切眼，形成回采工作面。
五、采区生产系统
1、采区巷道掘进
采区内配备两个掘进工作面、两组掘进设备，采用双巷掘进双巷布置，两条顺槽均沿煤层底板掘进，其中一条运输顺槽掘进工作面，担负工作面进风、运输、行人；一条回风顺槽掘进工作面，担负工作面回风、运料、行人。
且巷道均为全煤断面，局部地带可能出现半煤岩或全岩断面。
2、生产系统
⑴采区煤炭运输：
回采工作面—运输顺槽—西下山巷溜煤眼—9#西下山运输大巷—主皮带巷—井底煤仓—地面
⑵采区辅助运输：
副井—井底车场—8#暗斜井—8#轨道西下山巷——回风顺槽—回采工作面
⑶采区通风：
地面新风—副井—井底车场—8#暗斜井—8#轨道西下山巷—8#回风大巷—回风立井—地面。
地面新风—主井—180m联巷—8#轨道西下山巷—8#回风大巷—回风立井—地面
⑷采区排水：
采区巷道布置均为水平开采，在8#西下山巷道最低点（即8#轨道巷）设水泵房和水仓，汇集采区涌水，经水泵和管路排至9#井底车场主水仓，采掘工作面局部积水可采用配备小水泵，通过管路将水排至采区水仓。
⑸采区供电：
井下主变电所以10KV单回路向采区变电所供电，采区变电所以10KV单回路向移动变电站供电，采区变电所以660V向各工作面运输顺槽、回风顺槽、掘进及采区变电所周围固定设备等低压负荷及照明供电。
六、采煤方法及采掘工作面机械设备配备
1、采煤方法
根据采区设计生产能力和采区地质条件，结合以往经验技术确定采用综采采煤法，回采工作面采用倾斜长壁后退式采煤法，采用采煤机落煤、装煤，刮板输送机、胶带输送机运煤，液压支架控制顶板，超前支护为2.6m兀型梁和DZ—2.8液压支柱，采空区自然垮落法管理顶板。
采掘工作面机械设备及配备
序号
设备名称
规格型号
功率
（kw）
单位
数量
备注
使用
备用
1
局部通风机
FBDNO-6.0
2×30
台
2
2
现有
2
手持风动钻机
MQS-0.9型
1.2
台
2
2
现有
3
发爆器
MFB-50
台
2
2
现有
4
气腿式凿岩机
ZY24型
套
2
2
现有
5
风动气腿式锚杆钻机
MQT--120型
台
1
2
现有
6
混凝土喷射机
转子II型
5.5
台
1
1
现有
7
混凝土搅拌机
安IV型
5.5
台
1
1
现有
8
锚杆拉力计
ML-10
台
1
现有
9
调度绞车
JD-11.4
11.4
台
3
1
现有
10
胶带输送机
SJ---800
2×40
台
1
现有
11
刮板输送机
SGB-420/17
17
台
2
现有
12
带式输送机
DSP-650
22
台
1
现有
13
激光指向仪
YHJ—800A
台
2
2
现有
14
探水钻
ZLJ—250A
台
2
1
现有
序号
设备名称
规格型号
功率
（kw）
单位
数量
备注
使用
备用
1
双滚筒采煤机
MGY150/375--W
375
台
1
现有
2
可弯曲刮板输送机
SGZ630/264
264
台
1
现有
3
板式转载机
SZB-730/75
75
台
1
现有
4
可伸缩胶带输送机
DSJ100/80/2*125
250
台
2
现有
5
乳化液泵房
BRW200/31.5
125
台
2
备用一台
6
喷雾泵站
BPW320-10（6.3）Z
75
台
2
备用一台
7
单体液压支柱
DW31.5-250/100
根
600
320
顺槽维护
8
π型梁
2400mm
根
240
116
现有包括顺槽维护
10
调度绞车
JD-11.4
11.4
台
6
现有
11
手持风动转机
MQS-0.9型
台
1
1
现有
12
注液枪
DZ-Q1
个
20
现有
13
小水泵
BQW12.5-120-9.2
9.2
台
2
1
现有
工具配备表
工具名称
单位
数量
铁锹
把
6
大锤
把
2
吊链
套
2
专用工具
套
2
铁镐
把
2
张拉千斤
台
2
扳手
台
2
风动紧锚索机
台
2
信号线
m
1600
电话
台
2
激光指向仪
台
1
平板车
辆
1
七、综合防尘与通信、照明管线的敷设
（一）防尘管路系统
地面静压水池→副立井→9#层轨道巷（4寸水管）→回风暗立井（4寸水管）8#层轨道西下山（4寸水管）→南五顺槽（3寸水管）→806工作面各巷道。
806工作面各巷静压管路选用直径3寸的水管，运输巷每隔50m设一个三通阀门，回风巷每隔100m设一个三通阀门，为方便拆除工作面各巷水管，在进入工作面两巷口处各安装一个阀门,然后每隔200m安装一个阀门。
（二）防尘措施
1、必须严格执行《806工作面煤体注水设计》,具体内容见《806工作面煤体注水设计》。
2、采煤机必须在内外喷雾洒水齐全的情况下割煤，且割煤时，洒水覆盖整个滚筒，内喷雾压力不低于2.0MPa，外喷雾压力不低于1.5MPa；各转载点都要安装喷雾洒水装置，并坚持正常使用，确保雾化。
3、工作面液压支架每架架前安设一支喷雾降尘设施。
4、转载点的喷雾：
工作面的各部运输机机头及转载机机头各安设一组喷雾洒水装置。
破碎机进、出料箱口各安设一道水幕，并能正常使用。
5、防尘水幕：
进风顺槽在距工作面煤壁50m处，必须安设一道能覆盖全断面的移动水幕,每条回风顺槽距工作面50m范围内必须设置至少2道全断面水幕。
距皮带头50m处及运料巷距回风口50m处各安装一道固定水幕，并能覆盖整个巷道断面，经常检查雾化程度，确保雾化效果符合要求。
6、机电设备上煤尘应班班清理，巷道要定期冲洗。
7、生产班各工种作业人员上岗时都必须佩带防尘口罩。
（三）、通讯系统
地面总机→副立井→8#暗斜井→8#层轨道西下山巷→南五顺槽巷→806工作面，与调度台直通并与总机联网。
（四）、照明系统
806皮带巷要求使用18WLED日光灯，皮带巷每隔50m安设一盏；其电源应取自带式运输机机头处照明综合保护开关引出的照明线路，向带式运输机机头的照明灯供电。
转载机机头安设1盏，电气列车段安设10盏，工作面照明要求使用18W/127VLED防爆灯，每隔5个支架设一盏，共21-22盏，其电源应由移动变电站的照明综合保护开关引出的照明线路向照明灯供电。
八、采区风量的计算与分配
根据《规程》第103条规定，矿井需要的风量（Q）应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值。
1、通风系统风量计算
（1）、按瓦斯涌出量计算
以采煤工作面回风巷瓦斯浓度不超过1％为标准且应高于最低风速0.25m/s，低于最高风速4m/s。
Q采＝100·q回·k采通
式中：
q回——采煤工作面绝对瓦斯涌出量m3/min。
K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的风量备用系数。
取1.1
根据“二0一0年矿井瓦斯等级鉴定书”可知，本矿井绝对瓦斯涌出量为0.48m3/min
则：
Q采＝100×0.48×1.1＝52.8m3/min
（2）、按气象条件计算实际需风量
Q采＝Q基本·K采·K采面长·K温
Q采＝60×【（3.935+4.535）/2】×2.5×70%×1.0×1.5×1.0×1.0
Q采＝667m3/min
式中：
Q采---采煤工作面需要风量。
Q基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。
Q基本——60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1.0m/S）【工作面控顶距为采煤工作面的平均控制距离=（最大控顶距+最小控顶距）/2】。
K采——回采工作面采高调整系数，取1.5。
K采面长——回采工作面长度调整系数，取1.0。
K温——回采工作面温度与对应风速调整系数，区1.0
（3）按工作面同时作业的最多人数计算（按交接班时间的最多人数计算）：
Q采＞4·N（m3/min）Q采＞4×55（按检修班与二班交接班时的人数计）
式中：
Q采＞220（m3/min）
（4）按风速进行验算：
15S＜Q采＜240S（m3/min）
140.4＜667＜2246.5m3/min
备用工作面亦满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际风量的50%
则Q采＞1/2Q采Q采＞667m3/min
从以上计算可知，按工作面气候条件计算工作面用风量最大，因此，取气候条件计算的风量667m3/min为806综采工作面的配风量。
2、通风线路
地面→副立井→井底车场→8#暗斜井→8#轨道西下山→南五运输顺槽→工作面。
污风：
工作面→南四回风顺槽→8#回风东上山巷→回风立井→地面。
工作面→南三副巷→南四回风顺槽→8#回风东上山巷→回风立井→地面。
九、安全技术措施
（一）预防瓦斯、煤尘爆炸的措施
1、预防瓦斯灾害的措施
⑴建立健全采区通风、瓦斯管理制度，加强一通三防管理，定期测风，合理配风，保证通风连续、稳定、有效。
⑵严格执行瓦斯检查制度，配备瓦斯检查仪器和专职瓦检员，每班检查必须符合安全规程规定，并真实记录。
瓦斯超限，必须及时处理。
⑶井下爆破作业必须实行“一炮三检”、“三人联锁放炮”制度，瓦斯超限，严禁作业，并立即处理。
⑷建立健全机电设备防爆管理制度，禁止使用失爆机电设备。
⑸禁止采区无计算的停电停风，严格掘进工作面局部通风机的管理，临时停掘的工作面作到停掘不停风。
⑹严格通风设施管理，采空区、废弃巷道必须严禁封闭，并经常检查维护，保证完好有效。
2、预防煤尘爆炸的措施
矿井煤尘有爆炸性，设计采取在采区按规定地点设隔爆水棚、水袋的隔爆措施。
对煤尘产生和积聚采取了防治措施。
（二）预防井下火灾的措施
1、及时清理可燃物。
井下使用的棉沙、布块、各类油脂以及巷道内的废坑木应及时清理出井。
雷管、炸药材料的运输和保管，应严格执行《煤矿安全规程》的有关规定。
2、加强用电管理。
采区所有电气设备的选择、安装与使用应严格遵守有关规定，并应正确使用各类安全保护装置，防止电流过负荷而引起火灾。
3、采区变电所采用不燃性材料支护并设置防火门，配备灭火器。
4、加强生产中的安全管理。
井下运输过程中注意防跑车砸坏电缆，生产中应注意冒顶等外力损坏电缆及电气设备。
5、井下设置消防材料库，并经常保证有足够的消防材料。
设置完善的洒水系统和消火栓。
6、采区机电硐室、采区车场和采掘工作面附近巷道中设置消防材料，供扑灭火灾之用。
7、加强职工教育，要使用全体职工从思想上高度重视防火的重要性，自觉执行各项有关规定。
（三）粉尘的综合防治措施
设计本着“保证矿工身体健康，降低职业病发生率，给井下工作创造一个良好工作环境”的原则，采取了以下防尘、降尘措施：
1、采煤工作面必须采取煤层注水、喷雾、洒水和其它防尘措施。
2、掘进工作面必须采用温式钻眼、冲刷巷帮、水炮泥、放炮喷雾、装煤洒水和净化风流等综合防尘措施。
3、采掘机械均应安装有效的内外喷雾装置，严禁干式作业。
4、井底煤仓、输送机和其它煤炭转载地点配备喷雾洒水装置或设置捕尘器，保持喷雾洒水系统的完好性。
5、定期清扫巷道和进行冲洗煤尘、刷浆工作，以减少巷道中堆积的落尘。
6、加强通风管理、控制巷道风速，防止煤尘飞扬。
7、采区所有局部通风机均需安设除尘器。
8、采取有效措施防尘引燃煤尘，杜绝非生产需要的火源，严格控制生产中可能发生的热源。
（四）预防井下水灾的措施
1、矿井主立井井底一侧设有井下主排水泵房和水仓，采区设有采区水仓和泵房，采掘工作面设有移动式小水泵，在可以自流的巷道中设有水沟，采区涌水通过小水泵、巷道水沟排入采区水仓后，经采区排水设备及管路排至井底水仓由井筒管路排至地面。
2、井下主排水泵房、主变电所、采区水泵房的通路中设防水密闭门，保证水患时设备正常工作。
3、矿井整合前存在大面积采空区，采掘工作面应采取“有疑必探，先探后掘”的原则，该矿已有两台探水钻，以供需要时使用。
4、矿井留设的井界、断层、采空区等安全煤柱不得破坏，要掌握采空区积水状况，防止水患发生。
（五）顶板管理灾害预防措施
1、采掘工作面生产前必须编制作业规程，情况变化时必须及时修改或补充安全措施，全部作业必须执行作业规程。
2、采掘工作面必须及时支护，严禁空顶作业，严禁使用不合格的支护材料。
3、采煤工作面必须保持二人畅通的安全出口，在安全出口与顺槽连接处向外20m范围内设专人维护巷道。
顺槽中必须备用一定数量坑木，以备必要时使用。
4、采煤工作面跟机作业的安全距离要在作业规程中确定，及时移梁和支设临时支柱。
回柱放顶应2-3人一组，顶板不垮落时，悬顶过大，应采取强制放顶措施。
5、采掘工作面上岗人员必须经过岗前培训合格后方可上岗。
十、采区巷道掘进工程量
序号
项目
单位
数量
1
走向长度
m
1598
2
倾斜长度
m
153
3
采区名称
南采区
4
可采煤层数
4#、8#、9#
5
开采煤层
8#
6
开采煤层厚度
m
2.5
7
煤层倾角
°
5~7
8
容重
t/m3
1.3
9
采煤方法
综合机械化
10
顶板管理方法
自然垮落法
11
采区工业储量
t
841347
12
采区可采储量
t
688681
13
机械化程度
综采
14
采区生产能力
t/a
450000
15
采区服务年限
a
1.77
16
采区采出率
%
85
17
采区掘进度
%
10
18
工作面回采率
%
85
19
巷道掘进工程量
t
41548
南采区共布置5个回采工作面，工作面长度为150m，顺槽1598m，顺槽宽度4m，工作面切眼宽度为6.5m。
十一、采区主要技术经济指标见表8
掘进主要技术经济指标见表（表8）
序号
指标
单位
数量
备注
1
巷道设计长度
南五
m
1598m
2
断面积（净）
南五
m2
10.8㎡
3
硬度等级
f
3
4
每次截深
m
0.6
5
每班循环进尺
m
2
6
每班进尺
m
4
7
每日进尺
m
8
8
每循环出煤量
m3
243
9
出勤人数
人/日
36
10
出勤率
%
100
11
效率
m/工
0.5
12
成本
元/m
13
油脂消耗
Kg/m
0.125
14
截齿消耗
个/m
0.3
15
油管消耗
M/m
0.1
16
顶锚杆
根/m
2
17
帮锚杆
根/m
8
18
顶树脂药
卷/m
2
19
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