平硐煤矿采区井巷煤柱开采设计.docx
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平硐煤矿采区井巷煤柱开采设计
平硐煤矿采区井巷煤柱开采设计
平硐煤矿：
你矿报来的23采区井巷煤柱开采设计，经审查，批复如下：
1、绞车房回风通道应在小绞车未安装前掘通23采区回风上山。
2、抓紧对23采区+40回风石门工字钢回收。
3、矿井要对23采区轨道上山至+40绞车房的巷道及轨道状况进行全面检查，23510工作面收尾后，确保1.6m绞车及供电设备顺利回撤到地面。
4、工作面在掘进过程中，必须采取探放水措施。
5、加强对小煤窑的监测监控工作，掌握煤柱附近小煤窑开采动态，采取有效措施，保证煤柱开采的安全。
6、加强对回风系统的检查维护，保证通风有效断面，保证工作面风量达到设计要求。
7、在23510工作面开采完后，重新进行通风系统调整。
采区井巷煤柱开采设计
一、概述
1、位置范围及储量：
23采区井巷煤柱位于23采区轨道上山、回风上山下部，标高为-40~+40m，该煤柱含可采煤层4层，即二煤、三煤、四煤、五煤。
井巷煤柱平均走向长为140m，煤层平均走向为65°，煤层平均倾角为18°。
根据23采区井巷煤柱附近的工作面的开采情况，二煤平均厚度为1.0m，三煤平均厚度1.6m，四煤平均厚度1.0m，五煤的平均厚度为1.6m。
可采储量合计13.3万吨，其中二煤2.5万吨，三煤5.2万吨，四煤0.8万吨，五煤4.8万吨。
2、地质构造：
煤柱总体上呈一单斜构造，根据23采区东西两翼各工作面的开采情况，无论二、三、四、五煤层，地质构造都比较简单，煤层赋存条件较好，未发现大的地质构造，所以，该煤柱在开采时将不会受到大的地质构造的影响。
3、存在的主要问题：
⑴、根据小煤窑的调查结果，上部小窑如胜利煤矿、槐花坪煤矿已开采至23采区井巷煤柱附近，标高已达到+20m。
⑵、由于小窑超深越界开采，小窑水直接从+40及以下区段排水，对23采区井巷煤柱的安全开采带来很大的影响。
二、生产系统建立
1、运输系统：
利用现有轨道上山作为提升上山，各区段甩车道不变，将+40绞车房1.6m绞车撤除改用1.0m绞车进行提升。
开采-2~+19区段时，绞车安装在-2甩道上方（具体尺寸见设计图），1.0m绞车随着向下开采而下移至各区段甩车道上方适当位置。
提升绞车选型为JT-1000×800型矿用防爆提升绞车，其技术数据如下：
绞车绳速Vp＝1.6m/s，最大张力Fmax＝22kN；容绳量：
680m（Φ18.5mm钢丝绳），配套电机功率：
45kw、660V。
钢丝绳型号为6×19S-Φ18.5，整绳破断拉力：
Qq=188.6kN。
绞车道坡度为22º，提升长度为160m。
矿车自重为610kg，装煤车载重1100kg，矸石车载重2000kg。
钢丝绳安全系数取8（《煤矿安全规程》四百条规定为不少于6.5）。
根据计算，串车可提升煤数为2车，矸石车1车。
绞车房的设计：
根据所选绞车型号，绞车房断面保证其净宽为2.8m，设计长度为6.0m，巷道顶部依原绞车道。
绞车房位置见上图。
由于绞车道（沿二煤层）与三煤层水平层间距达55m，绞车房的该区段倾向水平偏移为40米，从上图中可以看出，开采2337煤柱对绞车房无影响。
绞车房通风：
由于23轨道上山在开采过程中将遭破坏，故绞车房必须另建立回风系统。
回风系统的建立为在绞车房的后面（2m）新掘一平巷通23回风上山，设计巷道长度为22米，巷道采用2.0×1.6m圆木支护。
巷道布置见右图。
2、通风系统（以建立2337煤柱开采为例）：
新风：
从-2车场→2337煤柱倒机巷→2337煤柱机巷→工作面。
污风：
工作面→2337煤柱回风巷→2337煤柱配风上山→-2东石门→-2~-22东配风上山→-22配风巷→-50东回风巷并入25采区总回风流。
3、供电系统：
撤掉现23采区+19变电所，在23采区-50水平新建变电所，“三专”及动力电源由变电所提供。
供电系统见下图。
三、采煤方法
采用走向长壁后退式采煤法开采（以-2~+19区段2337煤柱工作面说明）。
㈠、巷道设计（见设计方案图）：
1、巷道布置：
机巷布置：
2337煤柱机巷从-2东石门见三煤处开门向西掘进，设计长度为115米，采用2.3×2.2m工字钢梯形棚支护。
机巷到位后向上掘切眼，切眼设计长度为65m，采用铰接梁配单体支护。
从2337煤柱机巷（距-2东石门15处）开门掘2337倒机巷，倒机巷方位330º，坡度为+13º，设计长度为45米，在-2车场掘溜煤上山贯通倒机巷，溜煤上山坡度为+25º，长度15米（具体见设计图）。
倒机巷及溜煤上山采用2.0×2.0m圆木梯形棚支护。
风巷布置：
从2337机巷（距-2东石门5米处）开门向上掘配风上山，配风上山设计长度65米，配风上山倒位后，向西开门作2337煤柱风巷，风巷设计长度110米。
配风上山及风巷采用2.0×2.0m圆木梯形棚支护。
2、巷道断面规格：
2.3×2.2m工字钢梯形棚2.0×2.0m圆木梯形棚（平巷）
2.0×2.0m圆木梯形棚（上山）
3、施工方法及工艺：
采用风钻打眼、爆破落煤岩、人工装煤矸、架棚支护一次成巷的施工方法。
工字钢棚工艺过程：
打眼→装药放炮→移前探梁→架工字钢担山及背顶→出煤矸→立棚腿及背帮。
圆木棚工艺过程：
打眼→装药放炮→中担山及背顶→出煤矸→立棚腿及背帮。
㈡、回采工艺：
1、采用电煤钻打眼，爆破落煤，爆破使用毫秒雷管配3#煤乳炸药，电容式放炮器，一次起爆采全高。
工艺过程为：
安全检查→打眼→铺设溜槽→装药放炮→扶倒柱→出煤→支架→扫余煤→回柱放顶。
2、工作面支护：
采用HDJA-800绞接梁配DZ系列单体正悬壁支护，悬壁长度为0.5m，排距800mm，柱距600mm。
工作面支护图见后。
㈢、生产系统（以回采为例）：
1、运煤系统：
工作面煤经搪瓷槽板溜至2337煤柱机巷，经刮板运输机进入2337煤柱溜煤上山，小电车运输进入-2车场，经23采区轨道上山进入-50水平。
2、供电系统：
工作面电气设备电源由23-50变电所电力线提供，工作面补充巷施工局扇电源由23-50变电所“三专”线提供。
供电系统图见上图。
3、通风系统：
新风：
从-2车场→2337溜煤上山、倒机巷→2337煤柱机巷→工作面。
污风：
工作面→2337煤柱回风巷→2337煤柱配风上山→-2东石门→-2~-22东配风上山→-22配风巷→-50东回风巷并入25采区总回风流。
通风系统示意图
4、排水系统：
工作面涌水→2337煤柱机巷→-2东石门→-2车场及通道→23采区回风上山→-50东大巷汇入-50水仓。
㈣、2337煤柱开采井巷准备工程（见下表）：
序
号
巷道名称
施工
方法
支护
形式
规格
岩性
设计
断面
（m²）
设计
长度
（m）
备注
1
23轨道上山
扩1/4
网喷
2.6×2.5m半圆
中硬
7.1
130
2
-2绞车房
扩2/4
网喷
3.0×2.8m半圆
硬岩
9.3
6
3
-2绞车房回风通道
掘
木支
2.0×1.6m梯形
中硬
4.6
22
4
23-2车场
补喷
网喷
3.8×2.9m半圆
11.6
60
5
23-2东石门
全修
金支
2.3×2.2m梯形
6.7
65
6
-22~-2东配风上山
修2/4
木支
2.0×2.0m梯形
5.4
80
7
2337倒机巷及溜煤上山
掘
木支
2.0×2.0m梯形
硬岩
5.4
60
8
2237煤柱机巷
掘
金支
2.3×2.2m梯形
半煤
6.7
115
9
2237煤柱风巷
掘
木支
2.0×2.0m梯形
半煤
5.4
110
10
2237切眼
掘
金支
单体配铰接梁
全煤
4.1
65
11
2237配风上山
掘
木支
2.0×2.0m梯形
全煤
5.4
65
四、23井巷煤柱预计开工及开采时间
1、煤柱开采时间：
井巷煤柱回风系统已构成，23510工作面开采完毕，23采区1.6m绞车搬家后即可进行开采。
23510工作面储量：
100m（走向）×55m（倾向）×2.0m（采高）×1.3t/m³（容重）×0.95（回采率）=1.36万吨，按0.4万吨/月，可采3.4个月，可采至2009年元底。
23采区1.6m绞车搬家及1.0m绞车系统建立需0.5个月，2337煤柱至2009年2月中旬后才进行开采。
2、井巷施工时间：
机巷工程：
-2东石门修65m+煤柱机巷115m+切眼45m+倒机巷45m=270m，按80米/月，需3.4个月。
10月20日按排111队一组进入修理-2东石门。
风巷工程：
2337煤柱配风上山65m+风巷110m+溜煤上山15m=190米，按80米/月，需2.4个月。
待2337煤柱配风上山开门位置到位后安排111队另一组进入作业。
23绞车道扩喷、-2车场补喷及掘绞车房等安排119队一组间隙作业。
3、煤柱开采时间：
煤柱储量为10.0万吨（计三、五煤），按3万吨/年计算，可采3年，采至2012年。
五、安全措施
1、单项工程开工必须有按规定报批的作业规程及安全措施。
2、必须严格遵守《煤矿安全规程》及《操作规程》中有关条款。
3、采、掘、修、机运、“一通三防”质量标准必须符合《安全质量标准化手册》标准。
4、必须加强小窑管理和监控，及时指导巷道施工，防止误穿小窑或发生小窑突水事故。
5、加强通风系统及设施维护，确保通风系统稳定。
6、加强瓦斯管理及瓦斯监控系统完善，确保瓦斯不超限。
7、加强1.0m绞车管理，确保安全防护设施完善，严禁超载运行。
8、巷道掘进过程中，必须坚持“有疑必探，先探后掘”。
建议：
1、23采区煤柱开采，+19~+40区段因小煤窑开采影响，为更好地切断小煤窑，煤柱开采时，只采+19标高以下区段。
2、回23绞车道及回风上山沿二煤层掘进，故煤柱开采时二煤层不采。
3、加强对胜利和槐花坪小煤窑监测监控，防止其超深越界开采。
采煤方法及顶板管理图
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