盛源煤矿904工作面设计Word文档下载推荐.docx
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该工作面运输巷水平标高+525m,回风水平+585m。
工作面两道均为沿煤层走向布置的水平巷道，904工作面西临903工作面，东翼至井田第5排勘探线以东200m附近。
工作面倾斜下方为设计906工作面，倾斜上方为1002、902工作面，已经全部采动，距离地表垂深为100米。
工作面与下部B8煤层层间距94米，与B10煤层平均垂直间距为80米（已采动）。
904工作面设计走向长880米，工作面长平均100米。
工作面工业储量28.7万吨。
第二节地质特征
一、煤系地层及地质构造
1、该煤层地质结构简单，东西走向、倾向北、倾角为28°
，厚度1.85-2.98m，平均厚度2.42m，含1～6层0.00～0.13m厚高炭泥岩、含炭泥岩的夹矸；
2、煤层顶板以泥岩为主，局部为中砂岩，煤层底板以含炭泥岩为主，局部为高炭泥岩，因而顶、底板岩性强度低，抗压强度低，稳定性较差；
二、水文地质
1、该工作面顶部为第四系洪冲击透水不含水层，由中更新统的透水不含洪冲积砂、砾、卵石组成，此段厚度变化范围2.5～6.94m之间，该层分布位置较高，虽透水性好，不具备储水条件，为透水不含水层。
2、部分运输巷及回风上山为中侏罗纪西山窑组孔隙裂隙弱含水层，以泥岩为主，夹有砂岩及煤层组成，累计厚度45～181m，平均115.60m，砂岩最大单层厚度8.59m，水位埋深一般在6.25～16.08m，水位标高+685.22m～+680.91m。
三、煤层和煤质
904工作面设计开采煤层为B9上煤层，该煤层结构较简单-较稳定，全区可采的中厚煤层，可采范围在4—6线之间，煤层厚度1.85m---2.98m，平均为2.42m，厚度变异系数30％，纯煤可采厚平均为2.42m。
与下部B8煤层间距94米煤层中部含有1---6层0.00—0.13（m）的炭质泥岩、泥岩、高炭泥岩夹矸。
煤层的抗碎强度为56.6—65.6%，在50—65%之间，属中强度煤。
四、煤层顶底板
煤层顶板以泥岩为主，局部为中砂岩，煤层底板以含炭泥岩为主，局部为高炭泥岩，因而顶、底板岩性强度低，抗压强度低，稳定性较差。
B9煤层特征表
煤层
编号
煤层可采厚度
与上部煤层间距
夹矸
顶底板岩性
稳定性
可采性
最大值-最小值
--------
平均值（点数）
平均值
层数
厚度
顶板
底板
B9
1.85-2.98
2.42
70-85
80
1-6
0.00---0.13
泥岩、炭质泥岩、泥质粉沙岩、粉沙岩、细沙岩
高炭泥岩、泥岩、炭质泥岩、泥质粉沙岩、粉沙岩、细沙岩
结构简单-复杂较稳定
全区可采
第三节影响因素及建议
1、因该煤层+585水平揭露时有轻微淋水现象，+585水平上部为原902、1002采空区，其中902采空区有积水，为了防止在今后掘进时出现涌水或遇老空水，在施工该巷道前必须有完善的排水系统，做到“有疑必探，先探后掘”。
2、该煤层顶板以泥岩为主，由于岩石承受力低，且岩石倾角大，应加强顶板管理。
3、该地区水文地质较复杂，如遇淋水有变化时，必须查清原因，确认没有安全隐患时才能向前掘进施工。
4、该煤层为易自燃煤层，煤尘具有爆炸性煤层的燃点验样试验结果，很容易自然发火，发火期夏季为2-3个月，冬季为5-6个月，建议爆破使用水炮泥，爆破后及时洒水降尘。
5、该工作面各煤层煤质属长焰煤，部分为不粘煤，具有低硫、低磷、高磷，中灰、富灰中等发热量，适用于民用和动力用煤。
矿井属低瓦斯矿井，随着开采深度的增加，沼气量会逐渐增多。
煤尘具有爆炸性，据实验报告，爆炸指数大于30%。
6、该巷道严格按测量组所给中腰线施工。
7、该工作面对映的区域范围内水文地质条件简单，已经避开第四系潜水影响范围，地表无径流、塌陷裂隙。
预计工作面掘进期间，从煤层及顶底板的裂隙，孔隙中缓缓渗出，以滴、淋的方式渗入，为安全期间还是需要配备专用排水设备及设施。
第四节储量
1、工作面走向长度880米，开采标高为+525m----+585m，垂高60米，平均倾角28度，倾斜长100米。
2、储量计算公式：
储量：
880×
100×
2.42×
1.35=287496T
工业广场保护煤柱：
30×
2.4×
1.35=9720T
可采储量：
850×
1.35×
0.98=269892T。
开采损失量：
287496-269892－9720=7884T
表1-2
储量计算表
煤层编号
工业储量
（万t）
可采储量
损失量（万t）
287496
269892
7884
第五节存在的问题与处理意见
1、根据地质资料提供904工作面煤层厚度2.42米，可采厚度2.4米。
由于煤层赋存不稳定，该面储量变异系数较大。
2、工作面顶底板均属软弱岩石，顶板管理难度大。
处理办法：
工作面开采过程中应加强煤层顶板压力监测工作，防止顶板事故的发生。
3、由于工作面倾角大，在回采期间工作面的安全设备和作业人员投入较大，造成回采吨煤成本较高。
处理意见：
加强成本控制，材料尽可能回收利用，提高单产工效，加强大倾角工作面防滚、防滑、防倒措施管理。
4、根据地质报告所述，在井田西南角B10煤层已采动，采空标高为+585m水平以上，走向长度为900m，现对B9煤层采空区垮落带是否会对上覆煤层开采造成影响进行分析计算：
B9上一煤层为B10煤层，其平均间距为80m，B10煤层顶板为砂质泥岩，根据对地质报告提供的物理力学性能参数分析，其顶板属于软弱岩层，本区域煤层平均厚度为2.94m，其垮落带高度为：
Hm=100×
M/（4.7×
M+19）±
2.2=100×
2.94/（4.7×
2.94+19）±
2.2
=8.96±
2.2m＝11.16m＜80m
式中:
M——区域煤层平均厚度，2.94m。
Hm——垮落带高度，m。
经计算，B9煤层的垮落带高度远小于其与B10煤层的间距，说明B9煤层采空区对上部煤层开采没有影响，所以，B9采空区不会对其上部煤层开采造成影
第二章巷道布置
一、工作面巷道布置
904工作面总体巷道设计为5条，外部20米处的回风联络巷沿倾向方向布置100米，主要用于运输巷、行人、通风；
904运输巷沿走向方向布置水平巷道880米主要用于运输、行人、通风；
904材料道沿走向方向布置水平巷道880米，主要用于运输、行人、通风；
材料道沿斜方向27.45"
布置倾斜巷道25米即轨道上山，主要用于运输、行人、通风；
工作面开切眼100米。
主要用于行人、回采、回风。
各巷道特征如下：
1、904工作面运输巷：
巷道标高为+525m，长度880米，巷道沿中线掘进。
巷道支护形式采用工字钢架棚支护。
巷道断面规格为梯形，上宽2
米，下宽2.9米，中高2米，巷道断面积为4.9m2。
巷道运输设备需铺设2部650皮带机和一部40型刮板机。
2、904工作面材料道：
巷道标高为+585m，长度880米，巷道沿腰线跟底掘进。
巷道断面规格为梯形，上宽2米，下宽2.9米，中高2米，巷道断面积为4.9m2。
3、904工作面伪斜轨道下山：
巷道斜长25米，巷道标高+585m--+579m，倾角27度，巷道支护形式采用工字钢架棚支护。
。
巷道运输为轨道配调度绞车运输。
4、904工作面外切眼：
在904工作面运输巷20米处，沿煤层倾向向上跟底板掘进，倾角为28度。
巷道长度为100米，断面形状为矩形，宽2米，高2米,巷道断面积为4m2。
；
支护形式为锚杆支护。
5、工作面迎头切眼：
在904工作面运输巷尽头处，沿煤层倾向向上跟底板掘进，倾角为28度。
二、巷道布置工程量统计
904工作面设计巷道布置工程量表
序号
巷道名称
工程量（m）
备注
岩、煤
小计
1
904材料道
煤
880
2
904运输巷
3
904伪斜轨道上山
25
4
904工作面外切眼
100
5
904工作面内切眼
三、巷道施工时间估算表、工作面施工进度及投产时间估算表
掘进头
工程名称
岩性
支护形式
工程量
（m）
施工时间
（年月～年月）
备注
掘进区队
架棚
2011.11.24至2012.6.5
2011.11.18至2012.5.30
904外切眼
锚网
2011.11.28至2011.12.14
904内切眼
2012.6.1至2012.6.20
904轨道下山
岩
锚网梁
12
2011.11.18至2011.11.24
第三章采煤方法、生产能力及服务年限
一、采煤方法及回采工艺
1、采煤方法：
采用走向长壁后退式采煤法，工作面支护采用单体支柱配铰接顶梁支护。
2、回采工艺：
割煤机落煤。
3、顶板管理方法：
全部垮落法。
二、工作面生产能力和服务年限
1、工作面回采工作日为354天，日工作制为“三八”式工作制，两采一准，两班生产一班检修。
1、工作面日生产能力
904东翼机采工作面平均长度100m，平均采厚2.4m，设计采煤工作面平均推进速度为2.4m/日，则
B9=100×
0.98=762吨/日
第四章工作面生产系统及主要设备能力计算
一、工作面生产系统
1、工作面运输系统
904工作面（刮板机）→904运输巷（刮板机、皮带机）→+525东南运输石门→＋525皮带上山→＋585煤仓→主井（皮带机）→地面。
2、工作面运料系统
从地面→副井→+585m车场→+585东南运输石门→904伪斜下山→904材料道→904工作面
3、工作面排水系统
904工作面→904运输巷→+525m东南运输石门→井底水仓→副井→地面。
4、通风系统
副井→新鲜风流→+525车场→+525m东南运输石门→904运输巷→904工
作面→904材料道→+904伪斜下山+585回风上山→+→风井→地面。
负荷名称
型号
单位
数量
单台功率
总功率
额定电压
水泵
D46-50×
台
40KW
80KW
660V
乳化液泵
XRB2B/80
37KW
74KW
回柱绞车
QBZ-80
14KW
56KW
运输巷刮板输送机
SGW-40T
部
400KW
伸缩式带式输送机
STJ80/40/40×
2胶带输送机
160KW
煤电钻
MI-1.2
1.2KW
1.2kw
127V
割煤机
MG132/320-W双滚筒采煤机
320KW
1100V
工作面刮板机
SGZ630/150型可弯曲刮板运输机
150KW
工作面电气设备材料统计表
设备材料名称
设备型号、材料规格
照明综保
ZBZ-4
乳化泵开关
QBZ-120
回柱绞车开关
QBZ-80
刮板机开关
QBZ-200
6
潜水泵开关
7
声光组合信号
套
8
低压电缆
MT818
米
200
9
高压电缆
1000
10
采煤机开关
QBZ-200
11
皮带机开关
KBZ隔爆真空馈电开关
KBZ-400
5、低压电缆的选择
低压电缆：
660V供电系统选用MY型不延燃橡套软电缆。
三、工作面运输能力计算
1、煤炭运输能力
按工作面最大能力即机采工作面生产时考虑，工作面选择SGZ630/150型可弯曲刮板运输机，STJ80/40/40×
2胶带输送机型带式皮带运输机，其运输能力分别为h/450T。
所以运输设备能满足工作面设计要求。
2、管路的选择
工作面排水以水流沟自流为主，在运输巷最低点，设临时水仓，安装7.5KW潜水泵将水排至+525m石门水流沟流入水仓。
排水管直径根据水泵选用出水管管径定，管径为50mm的无缝钢管。
另外，在运输巷下帮铺设3趟管径为50mm的无缝钢管，分别作为防尘、注氮和压风管路。
在材料道铺设2趟管径为50mm的无缝钢管，作为防尘和压风管路。
第五章
回采工作面风量计算
工作面通风设计
（1）、按气候条件确定需要风量，其计算公式为：
该工作面采用高档普采，工作面净高按2.4m计算，工作面采用三四档回采，相邻趟间走向棚采用错梁布置，错距为0.6m，普采时最大控顶距5.97m，最小控顶距4.77m，支柱宽取0.1m,铰接顶梁宽取0.1m,工作面煤机、溜子占通风断面取0.5m2
Q采1=Q基本×
K采高×
K采面长×
K温，m3/min
Q采1—采煤工作面需要风量，m3/min
Q基本—不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min，
K采高—采煤工作面采高调整系数，取1.3（工作面采高2.4）
K采面长—采煤工作面倾斜长度调整系数，取1.1（工作面长度100m）
K温—采煤工作面温度对应风速调整系数，取0.9；
（工作面温度12）
Q基本=60×
V采1×
S采max×
70%m3/min
式中：
V采1—采煤工作面适宜风速，取V采1=1m/s；
S采max=采高×
最大空顶距离-刮板、柱子的面积
=5.97m×
2.4m-（0.1×
4）m2－0.5m2
=12.8m2
S采max—采煤工作面最大空顶距时净断面积，7.63m2；
则：
K温
=60×
12.8×
70%×
1.3×
1.1×
0.9
=691.8=692m3/min
（2）按照瓦斯绝对涌出量计算需要风量
Q采2=100×
q采CH4×
K采CH4
Q采2—采煤工作面实际需要风量，m3/min；
q采CH4—采煤工作面回风巷中日平均绝对涌出量，取0.12；
K采CH4—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数，取2；
100—采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数；
则Q采2=100×
0.12×
=24（m3/min）
（3）按采煤工作面温度选择适宜的风速计算需要风量
Q采3=60×
V采3×
S采平均m3/min
V采3—采煤工作面风速，取0.8m/s（工作面温度是12°
）
S采平均=（S采max+S采max）/2
=（5.97＋4.77）/2
=5.37m2
S采平均—采煤工作面最大和最小控顶距净断面积的平均值，经计算为5.37m2
Q采3=60×
0.8×
5.37
=257.76m3/min
（4）按采煤工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量
每人供风量≮4m3/min
a、Q采a﹥4Nm3/min
N—工作面最多人数；
则Q采a=3×
=240（m3/min）
每千克炸药供风量≮25m3/min
a、Q采a﹥25A药m3/min
A药—一次爆破炸药最大用量，9kg；
则Q采a=25×
5.4
=135（m3/min）
（5）按采煤工作面风速进行验算
15S采平均﹤Q采﹤240S采平均
S采平均—采煤工作面最大和最小控顶净断面平均值，经计算为5.37m2；
按最低风验算：
15×
5.37=80.55（m3/min）
Q采﹥80.55（m3/min）
按最高风速验算：
240×
5.37=1288.8（m3/min）
Q采﹤1288.8（m3/min）
根据《煤矿安全规程》、《徐州矿务局风量计算细则》及以上集中办法计算，该工作面回取最大值，采煤工作面风量为692m3/min
5.2.3通风路线：
副井→+525车场→+525西翼联络巷→+525东翼南石门→904运输巷→904采煤工作面→904回风巷→904回风上山→+640回风石门→风井→地面。
第七章工作面主要技术经济指标
表
名称
单位
数量
工作面走向长度
m
工作面倾斜长度
倾角
度
25-27
煤层厚度
采高
2.4
昼夜循环数
个
日循环产量
T
381
采高按2.4m计算
生产方式
两采一准
三八制
循环率
%
98
月循环进尺
72
平均月进度
70
日产量
762
13
月产量
吨
第八章特殊安全技术措施及存在重大问题
一矿井火灾预防措施
1、回采工作面必须将浮煤清理干净，并加强对CO等有害气体的检测工作。
2、掘进巷道或其它巷道发生高冒时，必须将顶接实，定期检测，并经常洒水降温。
3、井下电气设备严禁出现失爆现象，严禁带电作业、带电搬迁电气设备。
4、采掘工作面放炮时，严禁放明炮、糊炮，炮眼封眼必须使用水炮泥。
5、回采工作面两道、掘进巷道、机电峒室、皮带机头等必须按规定配备灭火器材。
井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。
6、井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，剩余的汽油、煤油和变压器油必须运回地面，严禁在井下存放。
井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等必须存放在盖严的铁桶内，用过的棉纱、布头和纸必须由专人定期送到地面处理，不得乱扔乱放。
严禁将剩油、废油泼洒在井巷或峒室内。
7、加快回采工作面推进速度，减少采空区遗煤。
8、喷洒阻化剂，防止煤层自燃。
9、及时封闭采空区。
10、采用注氮防灭火技术。
二、防治水措施
1、工作面生产前排水系统必须完善，做好水泵及排水管路安装准备工作，保证正常使用。
2、发现水灾预兆，要进行“先探后掘”“先治后采”。
3、运输巷水沟派专人清挖，保证水流畅通。
4、工作面两道安装专用电话，遇有水情变化时及时向调度室汇报。
5、工作面或其它地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底鼓或产生裂隙出现渗水、水色变浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
6、地质部门必须定期对工作面水文情况进行监测，发现问题及时采取探放水措施。
7、打钻时钻孔中水压、水量突然增大等异常现象时，不要移动或拨出钻杆，应立即将钻杆固定，并派专人监视水情，立即报告调度室。
8、钻眼内水压过大时，应该采取反压、防压和安设防喷装置的方法钻进，控制钻杆不放高压水。
三、顶板管理措施
采掘工作面的支护质量必须达到优良品，不合格的必须及时整理好；
棚架的上下肩窝顶部背实，支柱迎睡度要合适，初撑力要足。
1.采煤工作面冒顶时的处理方法、措施：
人员必须迅速撤退到安全地点，待顶板稳定后进行处理，在专人监护下用长把工具进行找掉，空顶处用木料背实支柱打上劲，初撑力要足。
2.掘进的运输巷、回风巷冒顶时处理方法、措施：
人员迅速撤退到安全地点，待顶板稳定后进行处理，在专人监护下用长把工具进行找掉，棚架的上下肩窝顶部用木料背实，歪斜的棚架及时校正，工作面迎头严禁空顶作业，揭露的顶板及时支护。
3.煤壁片帮的处理方法、措施：
采掘工作前要作到先检查后工作，严格执行“敲帮问顶”制度，在专人监护下用长把工具由上而下进行刷帮，刷帮时下方严禁站人，防止煤块滚落伤人，超宽处按要求扶打好临时支护。
四、瓦斯预防措施：
1、建立合理、完善的通风系统，做到稳定、连续的向井下所有用风地点供风，并保持足够的风量。
2、实行分区通风。
各水平、各采区（面）都要有单独的回风道，尽量避免串联通风。
3、及时建筑和管理好通风构筑物。
对风门、调节风窗、密闭墙要保证规格质量，并经常检查维修。
4、建全机构，完善制度。
5、严格执行《煤矿安全规程》有关瓦斯检查与管理的各项规定。
6、强化现场瓦斯检查，及时发现并处理局部瓦斯积聚，严禁超限作业。
7、完善安全监测机构，按规定安设瓦斯检测报警断电装置。
8、防止出现明火、电火花、炮火以及其它火源。
9、不准空班漏检，在井下指定地点交接班，严格执行《规程》关于巡回检查和检查次数的规定。
10、要使每一个瓦检工都十分了解和掌握分工区域内各处瓦斯涌出状况和变化规律。
11、对分工区域瓦斯涌出较大、变化异常的重点部位和地点，必须随时检查，密切注视
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