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岩性特征
老顶
中粉粗砂岩互层
13.67-24.6
灰色中粉砂岩互层,本工作面的西部和东部以中砂岩为主，中部以粉细砂岩互层为主。
18.3
直接顶
粗中细粒
砂岩
7.14-14.1
灰色粗中细粒砂岩,工作面西部发育为砂质页岩。
10.4
伪顶
直接底
细砂岩与砂质页岩互层
1.21-5.25
以深灰色细砂岩为主,工作面西部发育为砂质页岩。
3.2
第四节地质构造
一、本工作面中西部较高，较平坦，向东和向西逐渐降低；
在工作面圈定过程中，在2814巷共揭露三条断层和三条冲刷,具体情况如下：
F1断层：
H=0.3m∠600，位于切巷以东830米处；
F2断层：
H=1.0m∠700，位于切巷以东968米处；
F3断层：
H=0.68m∠800，位于切巷以东1004米处；
受以上断层的影响，顶板完整性遭到不同程度的破坏。
此外，在切巷以东313米至358米范围内共揭露三条W=0.2m—5.0m的冲刷。
层间距：
3#--7#为42.01m，7#--8#为15.2m，,8#--9#为16.74m，9#--10#为10.6m，
10#--12#为28.7m，
表4工作面断层说明表
构造名称
走向
倾向
倾角
性质
落差（m）
断层F1
3090
390
600
正
0.3
断层F2
2640
3540
700
1.0
断层F3
2880
180
800
0.68
断层对回采的影响及地质部门建议：
受断层的影响,顶板及煤体中赋存大量的节理、裂隙、煤岩体破碎,断层附近应加强顶板、护帮的支护管理,过断层要制定专项措施,并提前做好过断层准备。
二、工作面距上部煤层及地表距离
煤层距地表距离为280～291米。
第五节水文地质
本工作面上覆为我矿3#层8814、8816、8828、8830、8832、8834、8836、8838共8个工作面采空区，通过煤层底板等高线图及充水性图分析，预计无大的水患存在，但不排除采空区内局部低洼处积水会沿煤岩层裂隙和断层裂隙导入工作面，因此，回采时在工作面2814巷必须配备至少一趟4寸管路及45KW水泵，以备排水。
工作面正常涌水量：
4.6m3/h；
工作面最大涌水量：
5.5m3/h。
第六节影响回采的其它因素
影响回采的其它地质情况
表5影响回采的其它地质情况
瓦斯涌出量
5.5m3/min
二氧化碳涌出量
4.5m3/min
煤尘爆炸定性分析
具有爆炸性
煤的自燃倾向性
自燃倾向等级Ⅰ级，容易自燃，
自燃发火期6-11个月
第七节储量及服务年限
一、储量
工业储量：
工作面煤层厚度3.5—7.6m，平均6.02m，工业储量为1914572.2t。
回采率：
93%。
可采储量：
可采储量为1780552.2t。
二、工作面服务年限
8814工作面循环进度0.865m，日循环数6个，循环产量657.9t，日进度5.19m，月进度155.7m。
工作面的服务年限＝可采推进长度/日设计推进长
＝1584/5.19＝305天
三、问题及地测部门建议
1、工作面在回采过程中，将通过我矿3#层8个采空区保护煤柱，顶板压力较大，应加强顶板支护工作。
（1）从切巷开始至往东855米范围内，将通过上覆3#层8828、8830、8832、8834、、8836、8838共6个采空区，（均为南北走向）6个煤柱，煤柱宽度在12米至20米之间。
（2）从切巷东855米处至预计停采位置约765米范围内，将通过上覆3#层8814、8814采空区（东西走向）一个煤柱，该煤柱宽度约12米。
12#层与上覆3#层层间距约为117.22米。
（3）在工作面回采过程中，将通过3条落差在0.3米至1.0米之间的正断层，遇断层处顶板破碎，要加强顶板支护，防止漏顶事故。
（4）在工作面作业人员要随时观测顶板和煤层淋、渗水情况，发现险情，立即撤出受水威胁的所有人员，并向矿调度室和队值班室汇报。
第二章采煤方法
本工作面采用倾斜长壁后退式采煤，采空区顶板全部垮落法开采，采用沿煤层底板留顶煤开采方式。
第一节巷道布置
一、巷道形状、断面规格与掘进方式
8814工作面巷道形状均为矩形，规格与掘进方式如下：
2814巷为机轨合一巷,掘宽5.5米,掘高3.5米，净高3.45米。
5814巷为回风运料巷,掘宽4.3米,掘高3.5米，净高3.45米。
8814巷为工作面切巷,掘宽8.4米,掘高3.8米，净高3.75米。
附图2：
8814工作面回风巷、运输巷断面图
附图3：
8814工作面切巷断面图
二、巷道布置方式
8814工作面顺槽沿煤层倾向东西方向布置，工作面切巷沿煤层走向南北方向布置，垂直于顺槽，工作面顺槽及切巷沿煤层底板留顶煤布置。
三、巷道支护材料及支护形式:
采用树脂、螺纹钢锚杆、普通圆钢锚杆、钢带、锚索、铁托板支护管理顶板，5814巷螺纹钢锚杆直径为16mm，长1700mm，2814巷螺纹钢锚杆直径为20mm，长1700mm；
普通圆钢锚杆直径为18mm长1700mm；
锚索直径17.8mm，长6000mm。
2814巷锚杆支护的排间距为1.0×
0.95m，5814巷锚杆支护的排间距为1.0×
0.90m，钢带垂直于巷道布置。
2814每排2根锚索，排间距为3.0×
2.0m,5814巷沿巷道中线布置单排锚索，锚索间距3.0m。
8814切巷锚杆支护的排间距为1.0×
0.95m，钢带垂直于巷道布置，共8排。
中间两排锚索钢梁，每根钢梁2根锚索固定，排距为2.0m。
四、煤柱尺寸
8814工作面顺槽与相邻的8816工作面间煤柱为25m，与相邻的8812工作面间煤柱为25.5m。
五、硐室:
在2814顺槽头掘一皮带头硐室,中驱掘一皮带中驱硐室，在5814顺槽距切巷20m、800m处各掘一存车场，长度均为70m，开帮1.7m。
在2814巷及5814巷每隔350—400米掘一对绞车窝。
在切巷的头、尾各掘一对绞车窝,在切巷中部掘一绞车窝，尾部掘一采煤机硐室。
2814巷道低洼处掘3个水泵窝，5814巷道低洼处掘4个水泵窝。
第二节采煤工艺
一、本工作面采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤设备，采煤机落煤、装煤，采用刮板运输机运煤，液压支架维护工作面顶板，采用自然垮落法结合人工强制放顶管理采空区顶板，当煤层厚度在3.5m——4.6m时，见底见顶开采，当煤层厚度大于4.6m小于等于5.6米时，适当降低采高，确保留顶煤厚度1.0米以上，煤层厚度大于5.6米时，见底留顶开采，采高为4.6米，循环进度0.865m。
各工艺工序如下：
1、采煤机割煤方式
由采煤机上的截齿旋转切割破落煤体，利用螺旋叶片转动自行装煤，剩余的煤要在推移运输机时由铲煤板自行装入运输机，采煤机的割煤方法为双向割煤，往返一次进两刀，前滚筒割顶煤后滚筒割底煤并清理浮煤。
2、采煤机进刀方式
采煤机进刀采用在工作面端头斜切入刀法，其进刀过程如下：
（1）采煤机开至头或尾部。
（2）升起前滚筒、降下后滚筒，推移运输机距工作面端部大约30m处。
（3）采煤机斜切入刀，直至滚筒完全切入煤体。
（4）对调前后滚筒上下位置，沿牵引方向，用后滚筒将三角煤末段未割部分扫掉。
（5）将采煤机反向牵引，来回2—3次，将三角段浮煤扫清之后，采煤机正常割煤。
附图4：
采煤机进刀示意图。
3、移架、支护
本工作面液压支架支护形式为及时支护，移架方式为本架顺序移架，即沿采煤机割煤方向依次移架，拉架滞后采煤机后滚筒1—3架顺序移架，超前采煤机前滚筒2个架收护壁板。
当顶板破碎时必须采用擦顶移架方式，移架必须做到降一架，移一架，移过后及时升起，并打开挑梁及侧护板，不得降架。
支架升起后，必须接顶严实，达到初撑力，同时要将支架移成一直线，其偏差不超过±
50mm，以保证支架的切顶性能。
液压支架移过后要求达到以下标准要求：
（1）初撑力不低于规定值（31.4Mpa）的80%。
（2）工作面支架要保持一条直线，其偏差不超过±
50mm，中心距1.75m，偏差不超过±
100mm。
（3）液压支架与运输机垂直，其偏差不超过±
50。
（4）液压支架必须垂直顶板，支架倾斜小于±
50，与顶板接触严密，不得空顶，如有空顶必须用刹顶木背好顶板。
（5）液压支架顶梁与顶板平行支设，最大仰、俯角≤±
70。
（6）相邻液压支架不得明显错差，不超过顶梁侧护板高度的2/3，液压支架不挤不咬，架间空隙不超过200mm。
4、推溜
采用整体推溜法移溜，以液压支架的推移千斤为动力，将运输机推向煤壁。
其顺序为：
当采煤机由尾向头进行，推溜由尾向头进行，当采煤机由头向尾进行，推溜由头向尾进行。
推溜应滞后采煤机后滚筒20m进行，该段保持三个推移千斤同时工作，溜子移过后必须成一条直线，弯曲度最大不越过30，正常推移必须在溜子运转中进行，严禁将溜子推成急弯或死弯。
移过的运输机必须达到平、稳、直要求，移过溜后，支架的操作手把打至中立位置。
二、工作面长度，可采走向长度、采高、循环进度等。
（1）工作面走向长度为1648.5m，可采走向长度1584m，工作面长150.0m。
（2）根据本工作面的煤层厚度3.5—7.6m，平均6.02m，循环进度0.865m，根据液压支架的支撑高度为2.95--5.0m及采煤机的可采高度2.8--5.46m，确定8814工作面规定采高为4.60m（因煤层厚度变薄，工作面最低采高为3.50米）。
三、开采方式、推进方向
（1）开采方式：
倾斜长壁后退式开采。
（2）推进方向：
由西向东沿煤层倾向后退式开采。
（3）两巷停采位置距新408轨约65m处。
附图5：
8814工作面正规循环作业图
第三节设备配置
工作面采煤、支护、运输设备名称、型号、主要技术参数和数量：
一、采煤机：
型号为MG800/2040—WD双滚筒采煤机一部。
1、总功率：
2040KW
2、采高：
2.8m—5.46m
3、截割功率：
2×
800KW牵引功率：
120KW
4、牵引速度10/16：
12/19：
14.5/21.5m/min
5、电压：
3300/460V
6、牵引力1250/785：
1040/656：
865/545KN
二、液压支架：
使用ZZ9900/29.5/50型支撑掩护式支架89架。
其主要技术特征如下：
支架宽度：
1670-1840mm
支架中心距离：
1750mm
支架初撑力：
7734KN（P=31.4Mpa）
支架工作阻力：
9900KN（P=40.2Mpa）
支架支护强度：
0.85-0.94Mpa
立柱（单伸缩）：
4个
缸径：
ø
280mm柱径：
260mm行程：
2044mm
初撑力：
1933KN（P=31.4Mpa）
工作阻力：
2475KN（P=40.2Mpa）
推移千斤顶：
1个
200mm柱径：
120mm行程：
960mm
推力：
631KN（P=31.4Mpa）拉力：
986KN（P=40.2Mpa）
挑梁千斤顶：
2个
125mm柱径：
85mm行程：
476mm
430KN（P=31.4Mpa）拉力：
227KN（P=31.4Mpa）
前探梁短柱：
180mm行程：
255mm
1745KN（P=42Mpa）
护帮千斤顶：
63mm柱径：
45mm行程：
307mm
限压阀（调定压力）6-9Mpa
支架操纵方式：
本架
系统压力：
31.4Mpa
管路规格：
主进液管：
31.5mm主回液管：
38mm
截止阀-操纵阀：
19mm
立柱、推移千斤顶：
16mm
其余千斤顶：
10mm
支架重量：
31.5T
三、刮板输送机：
使用SGZ—1000/1050型刮板输送机一部，主要技术特征如下：
安装长度：
157.85m输送量：
2000t/h
装机功率：
2×
525KW电压：
3300V
链速：
1.25m/s刮板链形式：
双中心链
链条规格：
ø
38×
137紧凑链
园环链最小破断负荷：
1810KN
中部槽规格：
1753（长）×
1000（内宽）×
337（高）mm
中板厚度：
40mm封底板厚度：
30mm
垂直方向弯曲：
3度水平方向弯曲：
0.7度
卸载方式：
交叉侧卸
紧链方式：
液压马达紧链装置及伸缩机架辅助紧链
四、转载机：
使用SZZ—1000/375型转载机一部，主要技术特征如下：
链速：
1.8m/s刮板间距：
756mm
30m输送量：
2500T/h
装机功率（单速）：
375KW圆环链规格：
2—ø
34×
126—C
内槽宽：
1000mm中板厚度：
40mm
底板厚度：
30mm架桥段溜槽联接方式：
螺栓
转载机前移方式：
液压支架推移
配套皮带机尾：
自移式皮带机尾
闸盘紧链和机头伸缩辅助紧链
五、胶带输送机：
使用SSJ-1200/250×
3型可伸缩皮带机一部，其主要技术特征如下：
贮带长度：
100m带速：
3.5m/s
输送带宽度：
1200mm电压：
1140V
装机总功率：
250×
3KW输送量：
六、破碎机：
使用PCM-250型锤式破碎机一台，其主要技术特征为：
通过能力：
3000t/h
最大输入块度（宽×
高）：
长度不限1200×
1180mm
电机型号：
YBKYS-250功率：
250KW
电压：
1140V转速：
1478r/min
破碎锤头数：
8破碎锤头冲击速度：
22m/s
外型尺寸（长×
宽×
W高）：
4500×
2790×
1697mm
七、乳化液泵站
在2814巷配置2台BRW400/31.5型乳化液泵站，其主要技术特征如下：
公称压力（Mpa）：
31.4公称流量（L/min）：
400
柱塞行程（mm）：
84
柱塞直径（mm）：
51柱塞数量：
5
电机功率（KW）：
250电机电压（V）：
660/1140
泵外型尺寸（长×
3659×
1262×
1380mm
乳化液泵重量（公斤）：
5260
乳化液箱容积（L）：
2500工作液：
乳化液（油水比5：
95）
箱外型尺寸（长×
3720×
1274×
1417mm
附图6：
8814工作面设备布置示意图
第三章顶板管理
第一节支护设计
一、工作面的支护设计
1、采用经验公式计算工作面的支护强度
qt＝9.8×
h×
r×
k
式中：
qt――工作面合理的支护强度KN/m2
h――采高m，4.6m
r――顶板岩石容重取2.5t/m3
K――工作面支架应该支护的上覆岩层厚度与采高之比取7
ｑt＝9.8×
4.6×
2.5×
7
＝788.9KN/m2
＝0.7889MPa
8814工作面使用的ZZ9900/29.5/50型液压支架支护强度为0.85-0.94Mpa，能够满足工作面支护强度要求。
2、计算工作面支架所承受的载核
8814工作面支架需要承受的载核为顶煤重量和6—8倍采高的岩石重量，取上限8，即
支架承受岩石重量：
Q1＝8×
9.8×
MCOSα0×
S×
Y
＝8×
COS3.50×
5.450×
1.75×
2.5
＝8582.97KN
支架承受最大顶煤重量：
Q2＝9.8×
1.29
＝9.8×
（7.6-4.6）×
（5.450×
1.75）×
＝361.04KN
支架承受的载核
Q＝Q1+Q2
＝8944.01KN
Q——支架承受的载核KN
M——采高m，4.6m
S——支架承受的顶板面积，m2
Y——顶板岩石容重t/m3，取2.5t/m3
α——煤层倾角（0），3.50
ZZ9900/29.5/50支架的工作阻力为F=9900K
F＞Q
故本工作面使用ZZ9900/29.5/50型液压支架，完全能够承受工作面压力。
3、选择合理的控顶距
本工作面长150m，支架中心距1.75m，结合三机配套情况，工作面需安装89架支架；
MG800/2040—WD采煤机截深为0.865m，工作面最小端面距0.525m，最大端面距1.39m，最小控顶距5.975m，最大控顶距6.84m。
4、巷道顶板压力估算
因2814巷宽5.5m，5814巷宽4.3m，故以2814巷进行估算：
Q=L×
4/3×
R×
（A/2）2/f
=20×
（5.5/2）2/7
=72.02t
Q――巷道顶板压力t
L――巷道长度m，2814超前支护长度20m
R_---岩石容重t/m3，取2.5t/m3
A――巷道垮度m，2814巷宽5.5m
F――岩石坚固系数取7
顺槽巷超前使用36根DW—45型单体液压支柱支护顶板，DW—45型单体液压支柱初撑力为90KN,其支撑量：
F=90×
36/9.8=331t
故2814巷道布置36根DW45单体液压支柱作超前支护完全能够承受巷道顶板压力。
二、乳化液泵站
1、泵站型号、数量
布置2台BRW400/31.5乳化液泵，乳化液箱1台，输液管路选用φ31.5高压胶管进液，φ38高压胶管回液。
2、泵站设备位置
泵站设置在2814巷内设备列车上，距离工作面1#支架约90m。
3、泵站使用规定
（1）根据液压支架类型，泵站的公称压力必须达到31.5Mpa，初撑力不低于规定值（31.4Mpa）的80%，安全阀的整定值不得随意调整，乳化液配制选用乳化液自动配比器，乳化液浓度其油水比例保证在3—5％，应使用软水，严禁使用污水或硬水，乳化液浓度采用折射仪现场检查。
（2）要加强泵站设备、管路的维修和保养，保证液压系统完好，杜绝跑、冒、滴、漏、窜液现象。
第二节工作面顶板管理
一、工作面正常时期支护方式
工作面使用ZZ9900型支撑掩护式液压支架管理顶板，全工作面共布置89架，中心距1.75m，采用及时支护法，先拉架后移溜，顶底板割平，支架接顶严实并达到初撑力。
二、放顶方法
1、当工作面采至支架切顶线距古塘8m时，放切顶炮。
当工作面采宽达32m时，如顶板仍不冒落，必须进行人工强制放顶（初次放顶）。
在正常开采过程中，超前工作面20m进行放顶预爆破，在循环预爆破放顶后工作面悬板超过2×
10m2、工作面头尾三角超过5×
10m2时，必须停止生产，进行人工强制放顶（局部放顶）。
2、初次放顶、步距放顶、局部放顶措施的制定及和放顶工作的实施由综采三队配合矿放顶队完成。
3、回柱与其它工序平行作业的安全距离
在正常开采过程中，随着工作面向前推进，必须按规程规定逐步回移超前及端头支护，超前支护的钢梁及柱子应在采煤机割通头尾前进行回移，以采煤机滚筒有可能截割到柱子、钢梁和阻碍到推移运输机头尾为前提，严禁提前回移超前支护；
回移超前支护时，采煤机远离工作地点20m以外；
在拉移头尾液压支架前，将与端头液压支架切顶线对应的关门柱子回移。
4、各工序之间的平行作业安全距离
采煤机割煤时滞后滚筒1—3架距离拉移支架，距离采煤机后滚筒20m以上距离推移工作面运输机，转载机与溜头作为一个整体，当推移溜头时转载机随之前移。
5、来压时期的顶板管理
在来压期间，工作面必须达到顶底板平整，液压支架及运输机保持一条直线，所有支架必须接顶严实并达初撑力。
6、顶板破碎时期的顶板管理
工作面顶板破碎时，要采取追机擦顶移架方式，在保证采煤机不割前探梁的前提下尽量缩小工作面端面距，及时支护采煤机割顶刀煤后暴露的顶板。
7、过上覆煤柱顶板管理
由于工作面上覆3#层采空区，煤柱处顶板应力集中。
过平行工作面的煤柱时应调斜开采并加强乳化液泵、液压支架的管理，保证压力达到要求，过煤柱时，要注意工作面压力显现情况，如压力明显增大，必须制定相应的过煤柱措施，确保开采安全。
第三节运输巷、回风巷及超前支护
一、端头支护
上、下端头：
若煤壁与液压支架边沿距离b<
0.7m，顶板完好时，可以不支设端头支护，若顶板压力大或者破碎，必须在端头处进行单体液压支柱密集支护；
若0.7m≤b<
1.4m时，支设一排单体液压支柱；
支柱二等分端头宽度；
若1.4m≤b<
2.1，支两排，支柱三等分端头宽度；
若2.1m≤b时，支设三排单体液压支柱；
支柱四等分端头宽度；
每排支设4根，柱距均为1.2m；
如溜头或溜尾边沿距煤壁距离大于1.0m时，必须在距溜头或溜尾边沿0.2m处支两根单体液压支柱，柱距1.2米。
上下端头各支设一排关门柱，关门柱间距为0.7m（依据端头处宽度确定支护数量），靠支架侧一根距支架边沿0.35米，关门柱与支架后切顶线对齐。
在拉移该处的液压支架之前进行关门柱的回撤。
回撤关门柱之前，必须先将下一排关门柱支设好，即在液压支架拉移步距位置处先支一排关门柱，此排关门柱支好后，先将两排关门柱间的端头支柱回撤，方可回撤上一排关门柱，关门柱回撤完毕，拉移该处的液压支架。
回柱时，人员必须站在有支护掩护的安全地点并留有退路用2.0m以上的长柄工具缓慢泄液，并避开单体液压支柱倾倒方向，防止柱倒伤人。
端头支柱（包括关门柱）柱帽为π型钢梁，长度为0.7m。
二、运输巷、回风巷的超前支护
1、5814巷超前支护：
巷宽4.3m，超前工作面煤壁30m内均采用单体液压支柱支设π型长钢梁的支护形式，钢梁垂直巷道走向均匀布置，均分巷道断面，一梁三柱，π型钢梁长度为3.3米，边柱与梁端距离均为0.35米，中柱与边柱距离均为1.3米，梁距均为1.2米，架设26根钢梁，首梁与工作面煤壁平齐，钢梁必须保持接顶严密。
2、2814巷超前支护：
巷宽5.5m，超前工作面煤壁20m内支护两排单体液压支柱，排距3.5m，其中离开工作面煤壁1.3m支一排单体液压支柱，每排柱距均为1.2m，每排18根；
两排共36根。
两排单体液压支柱的首柱与工作面煤壁对齐。
所有单体液压支柱三用阀均平行工作面，泄液口朝向非人行侧。
超前和端头支护的单体支柱要有
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