《11031工作面设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11031工作面设计说明书.doc（17页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、11031工作面设计说 明 书XXX集团宏达煤业有限责任公司二0一0年十一月11031工作面设计说明书一、概况1、工作面位置11031工作面位于本井田西翼（即原裴沟矿13014工作面），东为11采区皮带下山，南为11051工作面（目前正在开采），西为井田西部边界保护煤柱，北为11011工作面（因煤层薄不可采），该工作面设计走向长579米，倾斜长102米，面积59085m2;工作面标高+60+15米，地面标高+201.57+208.9米。2、煤层赋存情况11031工作面开采煤层为二叠系，山西组二1煤层。二1煤层黑色、粉末状、光亮型、半金属光泽；该工作面为在采空区内复采，原裴沟矿在此已开采四个分层
2、，其剩余煤层最小厚度为1.1m，最大厚度为2.6m，平均厚度为1.9m；煤层厚度变化较大，无夹矸，煤层底板总体产状大致为 262；倾角1218；该工作面煤层底板起伏变化较大，造成煤层厚薄不均。 3、煤层顶底板情况老顶：中粒砂岩，厚2.3米15.2米，平均厚7.0米，灰色，中粒、以石英、长石为主，云母次之。直接顶：砂质泥岩及泥岩，厚0.817.5米，平均厚7.28米，深灰色灰黑色，局部仅有薄层的炭质泥岩，含丰富的植物叶部和根部化石。直接底：砂质泥岩，局部夹薄层炭质泥岩，厚1.514.0米，平均厚3.23米，深灰色，含丰富的植物叶部和根部化石。老底：L8灰岩，顶部有12层灰黑色菱铁质泥岩，厚约0.
3、3米，致密坚硬，局部相变为L9灰岩，夹有薄层状泥岩、砂质泥岩，含植物叶部化石，下部为深灰色灰岩，L8灰岩厚0.686m，局部有小溶洞，含少量个体较小的蜓蝌类化石及方解石脉。4、储量：该工作面设计为走向长壁式（伪倾斜）开采，可采走向长493米，平均倾斜宽102米，面积50286平方米，平均煤厚1.9米，煤的容重1.4t/m3，工业储量13.38万吨，回采率按85计算，可采储量为11.37万吨。5、水文地质情况地质：1）根据风井、11051上副巷、11011下副巷施工实揭地质资料和原裴沟矿老巷资料及11031工作面煤层底板等高线形态总体分析，该工作面地质条件相对较复杂，褶曲、断裂构造较发育，就煤层
4、底板倾角而言，工作面上部煤层底板倾角较大，同时底板起伏变化无规律，由此造成煤厚变化大，厚薄分布不均。2）据已揭地质资料分析，该工作面上付巷（11011下切眼附近）有二条落差10米左右的正断层，其产状为东南西北向，局部使煤层断失，给掘进及回采带来一定的影响。3）工作面西部（上段）有一条小背斜，走向270280，造成煤层底板起伏变化较大，给掘进和回采带来一定的影响。水文:11031工作面位于裴沟矿原13采区东翼，从现有资料看，该区段裴沟矿已开采4个分层，顶板砂岩含水层水已得到充分释放，但该区域因-110水平突水被淹多年，虽然在11051（首采）工作面掘进和回采过程中，对其顶板及老空水进行释放,但局
5、部仍存在老空和老巷积水。预计最大涌水量为10m3/h,正常涌水量为5m3/h。1）地表水：该工作面对应地表水体为靠近工业广场西边的一条小溪，属季节性小河沟。夏季流量为2030 m3/h，冬季流量为1015 m3/h。2）农用井：经调查上覆无农用吃水井，无奥灰水水井，根据目前裴沟矿水文地质钻孔观测，奥灰水水位稳定在+107m左右。3）顶板水：因在采空区内复采，顶板砂岩含水层已破坏，在裴沟矿开采过程中其顶板水已得到充分疏放，但在掘进和回采过程中仍会有顶板滴、淋水现象，对正常掘进影响不大。4）底板水：根据附近已回采工作面水文地质资料分析，该区域煤层底板水已被裴沟矿开采疏放，目前裴沟矿在-300水平开
6、采，L7L8灰岩含水层已得到充分疏放；L14灰岩水经本矿钻探揭露，该含水层涌水量在1070m3/h之间，水压为+56米。但是在掘进过程中局部仍会有底板渗水现象，因此应尽量少打底，以防底板水涌出。5）断层水：11031工作面北部距F22断层较近，根据裴沟矿21采区老轨道(煤)下山和皮带（煤）下山等实际揭露地质资料分析，该断层属压缩非导水性断层，11051工作面掘进过程中所揭露的2条次生小断层均属非导水性断层，预计断层水对正常掘进和回采无威胁。6）老空水：因原裴沟矿-110水平突水，该区域被淹，其采空区内局部积存有老空水，在11051上、下副巷掘进和回采过程中已对采空区及老巷进行探放水，并放出老空
7、水10000m3左右，因此在掘进时应坚持“有掘必探”“物探先行、打钻验证”的原则，谨防老空水突出。7）钻孔水：该工作面中部有一个A8/CK36地质钻孔（无钻孔资料），其终孔深度、层位及封孔质量不详。因因该区段已开采四个分层，预计在掘进和回采过程中受钻孔水影响不大。8）报废小煤窑积水：该工作面有2个报废小煤窑，其中一个位于该工作面西段（距工作面切巷89米，距上副巷18米处），另一个位于工作面东部（A8/CK36钻孔以东53米处），其开采范围及充填情况不详。6、瓦斯：根据相邻工作面揭露的情况推测，该工作面回采时预计绝对瓦斯涌出量为1.892.5 m3/min。在采空区内开采因煤层薄瓦斯相对较小。7
8、、煤尘：因煤质松软易碎，煤尘较大，煤尘爆炸性指数14.99，属弱爆炸性煤尘，煤层自燃倾向性等级为类（不易自燃）。地温为20左右，无热害影响。二、巷道布置方式该工作面采用走向长壁（伪倾斜）式采煤方法回采，炮采放顶煤、一次采全高，全部垮落法管理顶板。工作面上、下付巷均沿煤层底板伪倾斜布置。工作面上付巷选用7m2U型钢支护，下付巷选用9m2U型钢支护，切巷采用2.4型钢梁配2.2m单体液压柱支护。（详见该面设计平面、断面图）。三、工作面生产系统系统1、运煤系统：工作面11031下付巷11031辅助运输斜巷上仓皮带运输斜巷1#煤仓主井装载硐室主井至地面煤场。2、运料系统：平地料场副井井底车场+56水平
9、大巷轨道下山11051上付巷11031下副巷（人力运输）工作面；平地料场副井井底车场+56水平大巷上仓皮带巷（人力运输）11011上付巷11011中联巷11031上副巷工作面。3、通风系统：（1）新鲜风流：副井（主井）井底车场+56水平大巷皮带下山11031下副巷进风联巷11031下副巷工作面。（2）乏风流：工作面11031上付巷11011中联巷11011上副巷回风联巷风井至地面。4、工作面设计风量计算煤层瓦斯绝对涌出量按1.892.5m3/min，工作面最多人数60人/班，计算参数如下：（1）按瓦斯涌出量计算QW=100qk m3/min=1002.51.5=375m3/min式中：k-工作
10、面瓦斯涌出量均衡系数，取1.5。q-工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min，取最大值2.5m3/min。（2）按人数计算QW=4NK m3/min=4601.2=288m3/min式中：4-每人应供给的最小风量，m3/minN -工作面人数。（3）按工作面气温计算QW=60VSK m3/min=601（5.8+3.6）/21.1 =310.2m3/min式中：V-为使工作面有相应的气候条件，不同气温时适应的风速，m/s，取V=1m/s；S-工作面平均断面积，m2。k-工作面长度系数，取1.1。（4）按炸药使用量计算QW=25A=254（0.450.3）75 m3/min式中：A-采煤工作面一次使用
11、最大炸药量，Kg.（5）按工作面极限允许风速验算规程规定，工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s，故工作面最低风量为Qmin=15S=155.8=87m3/min，最高风量为Qmax=2405.8=1392m3/min，取以上计算最大值QW=375m3/min，因QmaxQWQmin。故工作面风量符合规定。经以上计算、验算该工作面配风量最大为QW=375m3/min，但考虑其它多种因素，为确保矿井安全生产，故将工作面配风量调整到400m3/min。5、供电系统详见供电系统图6、洒水降尘及防火系统为了给工作面创造一个良好的生产环境，在工作面上、下副巷均安装2吋注浆防尘水管，每隔50米
12、设一个三通阀门供洒水降尘用，并设置水幕，在各运输机机头处安装喷雾降尘设施。洒水降尘及防火系统：地面静压水池通过副井井底车场+56水平大巷上仓皮带运输巷11031上、下副巷至水幕及各转载点。（详见洒水防尘系统示意图）7、排水系统因工作面可能有少量顶、底板及空区水涌出，根据地测部提供涌水量：正常情况下工作面涌水量5m3h,最大涌水量10 m3h，设计在上、下副巷最低处各做一水仓，铺设排水管路，各安装两台QBK30/100型排水泵（一备一用）装管排出，局部地段铺设水槽，对工作面流出的水进行归沟管理。8、瓦斯监控系统11031工作面瓦斯监控系统(详见瓦斯监控系统示意图)工作面安装三个甲烷传感器(T1、
13、T2、T0)，监测分站安装在进风联巷内，并与平地瓦斯监测系统实现联网；甲烷传感器T1安装上副巷距工作面5m处，T2安装在11031上副巷距回风联巷口 10m处，T0安装在工作面上隅角。控制区域：要求瓦斯电闭锁在瓦斯超限时能自动切断工作面及回风巷道内全部非本质安全型电气设备。当瓦斯监控系统出现故障时，相关业务部门必须及时处理。处理故障时，要加强人工检查瓦斯，消除瓦斯聚积现象。跟班队长、班长必须随身携带便携仪，上隅角按规定悬挂瓦斯便携仪，以便随时检测瓦斯浓度。四、采煤工艺及设备选择1、工作面采用走向长壁（伪倾斜）式采煤方法，炮采放顶煤、一次采全高，全部垮落法管理顶板。2、回采工艺：工序：破煤、装煤
14、、运煤、支护、采空区处理、放顶煤；流程：打眼煤壁注水打眼装药放炮稳主梁攉煤站柱移付梁放顶煤清煤移溜。（1）煤的破落：采用人工打眼，爆破落煤方式；（2）煤的装载：除爆破自装部分煤外，主要为人工装煤。（3）煤的运输：工作面选用SGB620/80型可弯曲刮板输送机，下付巷选用SGB620/40型刮板输送机，刮板输送机前面搭接DSJ65/25/37-A型皮带运输机。（4）工作面支护：选用DW-22型单体液压支柱配合2.4米型钢梁对棚（二梁五柱）支护。（5）采空区处理：采用全部垮落法，人工回柱放顶。（6）放顶煤：采用分段间隔多轮次进行，放煤步距1.0，放煤口的位置在溜子沿以上0.30.5处，规格0.30
15、.3。放煤口间距1.2，每排巷同时可开24个放煤口，且在不同作业段内，每轮次放出煤量的三分之一，三轮放完，直至顶板均衡垮落。(7）清煤移溜：采面顶煤放完后，开始清理浮煤，采高保持在1.82.0米之间，然后用推溜器移溜子，移溜前必须拉线，移溜时应从上到下或自下而上推，严禁从两头往中间移，移溜后溜子要平直，运转正常，溜槽与煤壁保持0.2米间距。3、工作面设备配备详见设备布置图五、劳动组织及人员配备1、工作面实行“边采边放”的组织形式，实行“三八”工作制，其参数为：循环进度：2m 循环方式：2循环 循环个数：1个/天循环率：85% 回收率：90% 日产量：415吨月产量：1.16万吨2、劳动组织表：
16、劳动组织及人员配备表序号工 种人 数工作内容1开口工43做缺口及开帮采煤2采煤工303完成开帮采煤全过程3跟班队长13负责当班采面的安全生产4开溜子23负责分管运输机正常运行5司泵工13负责泵站正常运行及维护6挖溜子底槽工13负责当班挖溜子底槽煤7三铁工23三铁管理及失效梁柱更换8打碴工13打工作面出的大块矸石及煤块9打眼注水工33负责当班打眼及煤壁浅孔注水工作10班长、验收员23采面现场安全生产及质量标准化管理工作11皮带司机13负责皮带正常运行12挖皮带机尾工13负责皮带机尾清挖13跟班机电工13负责当班机电设备运行14小班、回盲巷4尾巷回收和打超前支护18替棚工23上、下付巷超前替棚清浮
17、煤合计160六、工作面生产能力根据11采区各工作面推进度，结合11031工作面煤层厚度，该工作面按15个口计算，每口7棚，1570.6=63m，上下安全出口每口按7棚计算：270.6=8.4m ，合计71.4m（工作面平均长度102m）。日产量：A=班采长煤厚煤容重工作面推进长度回采率3正规循环率=71.411.91.40.9030.85=435.9（吨）月产量：Am=Ad =435.928 =12205t。七、主要经济指标详见下表：11031工作面主要经济技术指标1采 面 可 采 长 度m4932采 面 可 采 宽 度m1023煤 层 倾 角度144煤 层 容 重t/m31.45平 均 煤
18、厚m1.96工 业 储 量万t13.387可 采 储 量万t11.368循 环 进 度m2.09循 环 个 数个1.010回 采 率%9011循 环 产 量t41512日 产 量t41513月 产 量t1162014正 规循环率%8515回 采 工 效t/工2.5916服 务 时 间月9.817采 高m218炸 药 消 耗kg/万t18019雷 管 消 耗个/万t44020坑 木 消 耗m3/万t2八、安全技术措施1、防水措施（1）11031，工作面煤层底板局部较薄，在掘进和回采过程中严禁大面积打底，若遇到薄煤带时坚持保底打顶的原则，避免破坏煤层底板，以防底板水涌出影响安全生产。（2）在采空区
19、掘进（复采），且采空区内局部积存有老空水，掘进过程中必须引起高度重视，严格坚持“有掘必探、先治后采”的原则，对老空区内赋水情况进行物探、钻探，并做好排水设施、设备的安装准备工作，谨防老空区突水。（3）掘进时，必须严格按设计施工，严禁在保安煤柱煤柱内进行任何采掘活动。（4）工作面形成后，立即进行电法物探，以探明煤层底板赋水情况，必要时进行底板注浆加固。（5）回采前必须形成稳定可靠的排水系统，根据实揭资料科学合理地选择水仓位置、容量、排水设备和管路，建立排水阵地。（6）各业务主管部门要对本部门职工进行防治水知识教育，并对其培训考核，弄清各种突水征兆，提高预防水灾的能力，从而保证安全生产。（7）各有
20、关单位和采掘队要对地测部提供的水文地质预报、探放水设计及安全技术措施，要认真学习领会，并贯彻到每位职工，从而提高职工预防水灾的能力。（8）在掘进过程中严格按照集团公司和分公司批复的探放水设计及安全技术措施进行探放水。（9）在接近西部报废小井之前，要认真制定防治小井突水的安全技术措施，采取物探和钻探相结合的方法以探明报废小井周围赋水情况,并采取相应的安全技术措施，确保矿井安全生产。（10）采掘队要组织人员贯彻学习水害防治知识，达到人人熟知出水征兆，个个牢记避水路线，切实掌握自保互保技能。采掘时，采掘队每班要密切观注工作面涌水情况，发现底板鼓起、渗水、雾气、煤壁发潮、空气变冷等突水征兆和涌水量突然
21、增大或减小等异常情况时，必须先撤人再向矿调度室等有关部门汇报，并采取相应的安全技术措施，以防灾情扩大。2、防治瓦斯措施（1）加强通风管理，合理分配风量，保证正常通风量不低于设计风量；若瓦斯超过预计最大值时，通风部门要适当调整配风量，避免瓦斯超限。（2）在巷道掘进过程中，如瓦斯涌出量超过规定值，用风排瓦斯不能确保安全生产时，必须严格落实通风部门制定的瓦斯综合防治措施，保证安全掘进。（3）该工作面预计瓦斯涌出量在1.892.5vm3/min之间，若在回采过程中瓦斯超过预计最大值时，应采取积极的瓦斯综合防治技术，严格落实瓦斯防治管理各项措施，以确保工作面的安全回采。（4）加强各类通风构筑物、仪器、仪
22、表的管理和维护，保持通风构筑物完好，仪器仪表灵敏可靠，量值传递准确无误。（5）加强机电设备管理，杜绝电气设备失爆。（6）在上、下副巷距工作面60200m处各设1道集中式隔爆水棚，水量按不少于200kg/m2设置，并坚持经常检查和补充水量。（7）工作面上、下副巷及安全出口必须畅通无阻，保证有足够的通风断面，与工作面有关的通风设施必须完好，确保工作面通风系统稳定可靠。（8）加强工作面上下副巷及进回风巷的维修和管理，对失修巷道按规定及时进行维修，以减少矿井通风阻力，确保风路畅通。（9）必须按要求在工作面、回风上隅角及其回风巷设置瓦斯传感器，在中央变电所设置瓦斯监控仪。瓦斯传感器安装位置、报警浓度、断
23、电浓度、复电浓度和断电范围必须符合煤矿安全规程第168条的规定。3、防尘措施（1）加强洒水防尘设施的管理和使用，杜绝煤尘堆积和飞扬等现象。（2）按规定定期清扫巷道中的煤尘。（3）加强掘进工作面和采煤工作面煤壁浅孔注水工作。（4）工作面两巷要敷设静压水管，胶带运输巷每隔50m设一个三通阀门，其它巷道每100m设一个三通阀门，防尘工每周要对主要巷道进行冲刷一次。（5）各转载机头洒水降尘设施齐全并坚持使用。（6）工作面上、下副巷距切眼60200m内要按标准要求设置隔爆水袋。（7）进、回风巷防尘水管末端距安全出口不得大于20m，向里必须配备20m以上的防尘洒水软管，爆破后及放煤时及时洒水降尘。（8）采
24、面上、下副巷距切巷3050m内及距车场口3050m内各设置一道水幕，并确保灵敏可靠。（9）炮眼使用水炮泥封孔。（10）实行个体防护，工作面内的作业人员、回风流中的作业人员及在其它粉尘产生点工作的人员，须佩戴防尘口罩，加强个体防护。 4、预防火灾措施（1）建立健全防灭火系统。防灭火设施、管路严禁私自拆除或挪做他用。（2）工作面及各巷道内，不得从事电焊、气焊等工作。（3）坚持使用不延燃电缆、胶带和风筒等，严禁使用失爆设备。（4）在转载机机头、料场等处配备2台干粉灭火器，并定期检查，防止因潮湿失效。（5）11031工作面在采空区内复采，必须加强监测监控，防止因漏风造成煤层自燃。（6）工作面皮带机头前
25、后20米范围内必须采取不燃性材料支护并按规定配齐完好的防灭火设施、材料。（7）施工队严格工程管理，严防空帮空顶，坚持煤层注水及洒水工作。（8）掘进和回采前，通风部门必须制订防止自燃发火及漏风措施，并严格落实措施。 5、加强顶板管理，预防顶板事故（1）在编制采煤工作面作业规程时，对单体液压柱初撑力作出严格要求，编写支架防倒、放顶管理等专项措施。（2）工作面上、下副巷选用29号U型钢可缩性金属支架支护，以增强支架的抗压强度，减少巷道失修率和维护量。坚持使用超前支护和防崩倒装置，防止顶板事故发生。（3）在工作面上、下副巷掘进时，坚持使用超前支护和防崩倒装置。（4）煤层厚度超过3m及以上，必须实施超前
26、动压注水，且保证注水效果，以增强煤层自身的粘结力，防止片帮冒顶事故的发生。（5）采面初次放顶、结束必须制定专项安全技术措施。（6）巷道开口、贯通、过断层等特殊地点时，必须制订专项安全技术措施并认真贯彻执行。 6、其它 （1）由于11031工作面位于原裴沟矿13041工作面，该区段已开采4个分层，在掘进过程中虽进行探放水，但局部还可能存在积水现象，在回采前必须制订专项防治水安全技术措施。（2）监测监控装置要严格按煤矿安全规程第168条执行，一旦瓦斯超限，能自动切断工作面及其回风流中所有非本质安全型电气设备。 7、避灾 (1)避灾原则 发生灾害初期,现场人员要了解灾害性质、范围。若能处理，及时组织
27、处理并报告调度室；若不能及时处理，应由跟班队长或班长带领，按避灾线路撤退，并报告调度室，由调度室通知受威胁区域人员撤退。 当发生火灾或瓦斯事故时，位于进风侧人员迎着风流撤退，位于火区回风侧人员要立即佩戴自救器，若能跨越火区进入进风侧，则迎着风流撤退，若不能跨越火区时，尽快从回风侧进入新鲜风流中撤退。 当发生水灾时，人员应以最快速度进入位置较高的安全地点。 （2）火灾及瓦斯事故避灾路线若工作面发生火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故时，工作面人员应迅速配戴自救器，并按下列避灾路线撤退：工作面(事故点进风侧)11031下付巷下副巷进风联巷皮带下山+56水平大巷井底车场副井平地；工作面(事故点回风侧) 11031上付巷迅速打开风门进入11011下副巷11031皮带运输斜巷上仓皮带巷+56水平大巷井底车场副井平地；（3）水灾避灾路线若在回采过程中发生突水事故时，工作面人员应按下列避灾路线撤退：工作面(事故点上侧)11031上付巷11011中联巷11011上副巷11031辅助运输斜巷上仓皮带巷+56水平大巷井底车场副井地面；。工作面(事故点下侧) 11031下付巷11031辅助运输斜巷上仓皮带巷+56水平大巷井底车场副井地面。
