4802綜放工作面開(kāi)采設(shè)計(jì)(定稿)

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文檔簡(jiǎn)介

PAGE24word文檔可自由復(fù)制編輯目錄前言 3第一章概況 6第一節(jié)井田概況 6第二節(jié)盤(pán)區(qū)概況 14第二章放頂煤工作面基本情況 19第一節(jié)工作面概況 19第二節(jié)工作面地質(zhì)特征 20第三節(jié)工作面巷道布置 24第三章采煤方法 32第一節(jié)采煤方法的選擇 32第二節(jié)綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)條件分析 32第三節(jié)綜采放頂煤工藝參數(shù) 34第四節(jié)工作面回采率、采區(qū)回采率估算 38第五節(jié)工作面主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 42第四章工作面設(shè)備選型 44第一節(jié)放頂煤支架 44第二節(jié)采煤機(jī) 48第三節(jié)前后部輸送機(jī) 49第四節(jié)轉(zhuǎn)載機(jī) 52第五節(jié)其他設(shè)備選型 53第六節(jié)工作面機(jī)電設(shè)備配套結(jié)果 54第五章4802工作面回采工藝 55第一節(jié)回采工藝 55第二節(jié)頂板管理 60第三節(jié)礦壓觀(guān)察 64第四節(jié)堅(jiān)硬頂板的處理方法 65第五節(jié)頂煤弱化方法 68第六節(jié)循環(huán)作業(yè)及勞動(dòng)組織 68第六章主要生產(chǎn)系統(tǒng) 70第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng) 70第二節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng) 74第三節(jié)供電系統(tǒng) 80第四節(jié)供、排水系統(tǒng) 102第五節(jié)通信系統(tǒng) 105第六節(jié)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng) 106第七節(jié)緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 107第七章放頂煤開(kāi)采的安全技術(shù)措施 108第一節(jié)瓦斯防治 108第二節(jié)粉塵防治 109第三節(jié)防滅火管理 114第四節(jié)頂板管理 108第五節(jié)堅(jiān)硬頂板預(yù)裂爆破處理安全措施 124第六節(jié)處理復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造帶安全措施 127第七節(jié)防治水 128第八節(jié)運(yùn)輸 129第九節(jié)機(jī)電 130第十節(jié)災(zāi)害應(yīng)急措施及避災(zāi)路線(xiàn) 135

前言山西大同煤礦集團(tuán)朔州朔煤小峪煤礦（以下簡(jiǎn)稱(chēng)本井田）位于朔州市懷仁縣小峪鎮(zhèn)（今劃歸新家園鎮(zhèn)）。本井田距懷仁縣城25km，行政區(qū)劃屬懷仁縣。井田向東14km處與北同蒲的宋家莊車(chē)站相接，鐵路編組站并有鐵路專(zhuān)線(xiàn)與之相連，西南有左云至應(yīng)縣公路通過(guò)，村與村之間有鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路相通，交通十分方便。井田南北寬約4.5km，東西長(zhǎng)4.5km，面積為15.14494km2。批準(zhǔn)開(kāi)采16、18、19號(hào)煤層，生產(chǎn)規(guī)模210萬(wàn)t/年，批準(zhǔn)開(kāi)采深度由1430.7m至1220.7m標(biāo)高。一、設(shè)計(jì)的主要依據(jù)1、《國(guó)家安全監(jiān)管總局國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于加強(qiáng)煤礦放頂煤開(kāi)采安全管理工作的通知》（安監(jiān)總煤行（2008）130號(hào)）2、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局和國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局令第6號(hào)《煤礦建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施監(jiān)察規(guī)定》3、《煤礦安全規(guī)程》4、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50215-94）5、《中華人民共和國(guó)煤炭法》6、《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》7、《礦山安全法》8、《礦井防滅火規(guī)范》(試行)9、《礦井通風(fēng)安全裝備標(biāo)準(zhǔn)》10、《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝備使用管理規(guī)定》11、《煤礦救護(hù)規(guī)程》12、《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》13、《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》14、《礦山電力設(shè)計(jì)規(guī)程》15、《煤礦井下粉塵防治規(guī)范》(試行)16、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》17、2005年11月由山西省煤田地質(zhì)115勘查院《山西省懷仁縣小峪煤礦補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告》18、2013年9月山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心《煤塵爆炸性鑒定報(bào)告》、《煤自燃傾向性鑒定報(bào)告》19、2012年4月中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、大同煤礦集團(tuán)朔州朔煤小峪煤礦聯(lián)合編制的《山西省大同煤礦集團(tuán)朔州朔煤小峪煤礦礦井水文地質(zhì)類(lèi)型劃分報(bào)告》20、2008年11月20日中國(guó)煤炭地質(zhì)總局水文物測(cè)隊(duì)《大同煤礦集團(tuán)朔州朔煤小峪、王坪煤礦礦井奧陶系巖溶水突水性評(píng)價(jià)專(zhuān)題報(bào)告》21、2014年4月地測(cè)科《小峪煤礦南Ⅰ盤(pán)區(qū)南翼地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》22、2014年4月地測(cè)科《小峪煤礦南Ⅰ盤(pán)區(qū)南翼4802回采工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》23、同煤經(jīng)通字[2012]50號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)省煤炭廳《關(guān)于大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司二〇一一年度礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》24、2012年1月山西省煤炭工業(yè)廳晉煤瓦發(fā)〔2012〕23號(hào)文《關(guān)于大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司2011年度礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》25、2014年4月同煤經(jīng)生字[2014]253號(hào)《關(guān)于同煤集團(tuán)公司放頂煤工作面設(shè)計(jì)審批和驗(yàn)收管理辦法》的通知二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想認(rèn)真貫徹執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》等法律、法規(guī)，堅(jiān)持以“安全第一，預(yù)防為主”為設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，認(rèn)真研究煤礦生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中井下采、掘、機(jī)、運(yùn)、通各系統(tǒng)及各環(huán)節(jié)所涉及的安全問(wèn)題，分析可能存在的不安全因素，制定有效防治相應(yīng)災(zāi)害的安全技術(shù)措施，建立健全礦井及井下放頂煤工作面的安全設(shè)施，提高礦井安全裝備水平，提高礦井整體的安全性，為礦井放頂煤工作面的安全生產(chǎn)提供必要的安全保障。三、設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)1、通過(guò)對(duì)4802回采工作面綜采放頂煤開(kāi)采的技術(shù)可行性、安全可行性以及經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行綜合分析，確定采用綜采放頂煤開(kāi)采工藝，工作面單產(chǎn)能夠達(dá)到1.20Mt/a。2、研究適合本盤(pán)區(qū)19＃煤層的放頂煤工藝參數(shù)，簡(jiǎn)化開(kāi)拓系統(tǒng)布置，提高礦井及工作面煤炭回收率，有效延長(zhǎng)礦井的開(kāi)采年限，使礦井開(kāi)采進(jìn)一步合理化，降低礦井開(kāi)采成本。3、充分合理利用礦井現(xiàn)有設(shè)施、設(shè)備及井巷工程，并針對(duì)4802回采工作面的設(shè)備配備情況，對(duì)工作面開(kāi)采主要設(shè)備包括采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及順槽內(nèi)主要運(yùn)輸設(shè)備等進(jìn)行能力復(fù)核，確保其能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)放頂煤回采工作面開(kāi)采的生產(chǎn)能力需要。4、本次設(shè)計(jì)對(duì)4802工作面的頂煤冒放性進(jìn)行評(píng)估，確定19號(hào)煤層頂煤冒放類(lèi)型（2類(lèi)較好）。5、分析工作面的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及煤層瓦斯、煤塵爆炸性、煤層自燃等其他開(kāi)采技術(shù)條件，做好各種災(zāi)害防治措施，確保安全生產(chǎn)。具體如下：（1）針對(duì)放頂煤回采工作面的粉塵災(zāi)害，設(shè)計(jì)了消防、灑水系統(tǒng)，并制定了相應(yīng)的防塵、防隔爆措施；（2）礦井的瓦斯含量較小，但為了防止瓦斯可能產(chǎn)生的積聚，礦井設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，并制定了相應(yīng)的隔爆措施；（3）對(duì)本礦井的易自燃煤層，設(shè)計(jì)提出了以注氮、阻化劑防滅火為主，并輔以黃泥灌漿的綜合防滅火措施；6、利用已有成型的井下供配電和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及設(shè)備，保證礦井放頂煤工作面的安全生產(chǎn)。四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、放頂煤回采工作面生產(chǎn)能力：1.20Mt/a；2、放頂煤回采工作面走向長(zhǎng)度530m，傾向長(zhǎng)度150m；3、煤層埋藏深度為213m，傾角2～50；4、工作面煤層厚度9.13m，設(shè)計(jì)采煤高度2.8m，放頂煤高度6.33m，采放比1：2.26；5、放頂煤工作面采用1進(jìn)、1放為一個(gè)循環(huán)，日循環(huán)5個(gè)，每刀進(jìn)尺為0.6m，日循環(huán)進(jìn)尺為3.0m。循環(huán)延誤系數(shù)取0.75。6、放頂煤工作面工作制度為“四六”制，年工作時(shí)間330天，采用一、三、四班采煤，二班檢修。7、4802回采工作面采用綜采放頂煤一次采全高，估算頂煤回收率為80％，機(jī)采底煤回收率97％，工作面回采率可達(dá)到85％。五、存在的主要問(wèn)題與建議1、采用綜采放頂煤一次采全高，頂板采用全部垮落法管理。礦井在生產(chǎn)期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其充水、漏水現(xiàn)象及頂板穩(wěn)定性觀(guān)測(cè)與研究；加強(qiáng)對(duì)礦井范圍內(nèi)溝谷的水文觀(guān)測(cè)，避免由于受井下采動(dòng)影響，工作面與地面裂隙貫通漏風(fēng)引起煤的自燃及雨季淹井現(xiàn)象發(fā)生。2、4802工作面設(shè)計(jì)采用綜放工藝，采空區(qū)內(nèi)容易發(fā)生自燃火災(zāi)，同時(shí)，可能存在工人操作不熟練以及生產(chǎn)管理不到位等不利因素，采空區(qū)內(nèi)丟煤增多，所以，應(yīng)重視并做好工作面的防滅火工作，確保后續(xù)工作面的安全生產(chǎn)。3、根據(jù)19號(hào)煤層?xùn)|Ⅳ盤(pán)區(qū)綜放工作面的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)4802工作面內(nèi)未采取頂煤和頂板弱化，在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)對(duì)4802工作面的頂煤、頂板的冒落性以及頂煤的回收率情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和深入研究，并確定是否進(jìn)行頂煤和頂板弱化。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)該盤(pán)區(qū)19號(hào)煤層的夾矸以及頂、底板結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析總結(jié)，為更合理優(yōu)化采煤參數(shù)和頂煤、頂板弱化措施提供依據(jù)。4、在生產(chǎn)中一定要做好瓦斯的監(jiān)測(cè)和防治措施。第一章概況第一節(jié)井田概況一、自然屬性1、地理位置，企業(yè)性質(zhì)，隸屬關(guān)系，地形地貌，交通情況地理位置：小峪煤礦地處山西省大同市懷仁縣境內(nèi)，其地理位置為東經(jīng)112°51′30″～112°54′40″，北緯39°48′01″—39°51′21″。企業(yè)性質(zhì)：國(guó)有企業(yè)隸屬關(guān)系：大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司地形地貌：本區(qū)屬于高原地帶的山岳地區(qū)，煤田的西北邊緣為近期噴發(fā)的玄武巖組成的牛心山，西及西南部為管涔山，東為口泉山，南部與朔州平原相接，其間呈一帶狀的向斜盆地。井田內(nèi)地形復(fù)雜，溝谷切割劇烈，地形高峻，井田內(nèi)最高點(diǎn)位于01孔以西，標(biāo)高1430.7m，最低點(diǎn)位于大西溝溝口處，標(biāo)高1220.7m，相對(duì)高差210m。交通情況：鐵路專(zhuān)用線(xiàn)向東14km與北同蒲線(xiàn)的宋家莊站相接，向北可至大同，向南可至太原，礦區(qū)有公路向東約10km與大運(yùn)二級(jí)路相通。礦井四鄰關(guān)系圖2、井田位置，邊界范圍，拐點(diǎn)坐標(biāo)，井田面積，相鄰礦井邊界關(guān)系井田位置：小峪井田位于大同煤田的東南邊緣。邊界范圍及拐點(diǎn)坐標(biāo)：井田邊界范圍由10個(gè)點(diǎn)圈定，其井田控制座標(biāo)祥見(jiàn)下表:井田邊界控制座標(biāo)點(diǎn)號(hào)橫坐標(biāo)(X)縱坐標(biāo)(Y)14413400196595912441310019659596344131361966174644413427196617415441346719663592644691531966285374409116196600638441011619660647944105411965913910441338119659091井田面積：井田東西長(zhǎng)約4.5km，南北長(zhǎng)約4.3km，井田面積15.1449km2。相鄰礦井邊界關(guān)系：小峪井田東鄰柴路和官溝煤礦，南鄰?fù)跗汉蜕笆旱V，西部有簸箕掌煤礦和鋪龍灣煤礦，北與東溝煤礦和柏山村煤礦相鄰。3、井田地質(zhì)情況，地層，含煤地層，構(gòu)造井田地質(zhì)情況：地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層，其次為褶曲，其它地質(zhì)體有巖墻和陷落柱，它們對(duì)采掘工作都有一定影響。地層：本區(qū)出露地層由老至新有：①上太古界五臺(tái)群的花崗片麻巖；②寒武系粉砂巖、泥灰?guī)r、白云巖、鮞狀灰?guī)r等；③奧陶系灰?guī)r；④石炭系含煤地層為主要可采煤層25#(8#)、22#(5#)、19#(3#)、18#(2#)四層煤；⑤二迭系含煤地層為主要可采煤層16#（山4#）；⑥白堊系地層井田內(nèi)分布很少；⑦第四系為風(fēng)積層，由黃色亞砂土、亞粘土組成。含煤地層：井田內(nèi)含煤地層是二迭系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。共含可采煤層5層，分別為山西組的16#（山4#）煤層和太原組的18#(2#)、19#(3#)、22#(5#)、25#(8#)煤層。4、主要可采煤層情況，煤層賦存條件、煤層層數(shù)、厚度，資源儲(chǔ)量，煤質(zhì)，煤種本井田內(nèi)含煤地層是二迭系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。主要可采煤層5層，從上到下為：16#（山4#）煤層：由1～9個(gè)（一般為2～4個(gè)）煤分層組成，煤厚0.4～7m，一般厚3.32m。煤層厚度變化不大，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，屬較穩(wěn)定～穩(wěn)定煤層。18#(2#)煤層：由2～7個(gè)（一般為2～4個(gè)）煤分層組成，一般厚2.84m。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，層位穩(wěn)定，變化不大，屬較穩(wěn)定～不穩(wěn)定煤層。19#(3#)煤層：煤層厚2.7～15.6m，一般厚6.89m。由2～16個(gè)煤分層組成。本煤層層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度變化較大，屬較穩(wěn)定～穩(wěn)定煤層。22#(5#)煤層：煤層厚0.7～16.6m，一般厚7.41m左右。由2～18個(gè)煤分層組成。煤層層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度變化較大，屬較穩(wěn)定～穩(wěn)定煤層。25#（8#）煤層：煤層厚度3～11m，一般厚5.63m左右，由1～4個(gè)煤分層組成。煤層層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度變化不大，屬穩(wěn)定煤層。煤種與煤質(zhì)：依據(jù)中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB575）劃分，本井田主要可采煤層為中～中高灰分、特低～中硫、發(fā)熱量、富油、難選的氣煤。是很好的動(dòng)力用煤。其中16#（山4#）、18#(2#)、19#(3#)、22#(5#)煤層硫分含量低，一般＜0.5%，25#(8#)煤硫分含量相對(duì)高一些，可達(dá)1.89%。16#（山4#）、18#(2#)煤灰分含量較大，一般35%左右，19#(3#)、22#(5#)煤灰分含量低，一般20～31%左右。煤層發(fā)熱量4300～5900大卡/千克。資源儲(chǔ)量：截止2013年底，地質(zhì)儲(chǔ)量4.14億噸，可采儲(chǔ)量2.51億噸。5、水文地質(zhì)情況，開(kāi)采技術(shù)條件①水文地質(zhì)情況礦井水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井田內(nèi)無(wú)古窯，也無(wú)明顯的充、含水層，歷年來(lái)未發(fā)生過(guò)突水事故。礦井正常涌水量35m3/h，最大涌水量65m3/h。②開(kāi)采技術(shù)條件井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井田內(nèi)無(wú)古窯，也無(wú)明顯的含水層，周邊礦井及小窯對(duì)該礦井充水無(wú)直接影響。工作面為走向長(zhǎng)壁回采，采用自然跨落法結(jié)合人工強(qiáng)制放頂管理頂板。2012年1月山西省煤炭工業(yè)廳晉煤瓦發(fā)〔2012〕23號(hào)文《關(guān)于大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司2011年度礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量19.78m3/min，相對(duì)瓦斯涌出4.9m3/t，礦井為瓦斯礦井。礦井現(xiàn)采+1110水平的16#（山4#）、19#(3#)和+1100水平的22#(5#)煤層，頂板屬不穩(wěn)定、中等穩(wěn)定～穩(wěn)定類(lèi)型，巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、粗晶高嶺巖，普氏硬度f(wàn)=5.4～13.4。二、礦井建設(shè)情況1、設(shè)計(jì)時(shí)間及單位小峪煤礦始建于1954年元月，同年十二月建井，1960年月12月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力0.6Mt/a，1977年達(dá)產(chǎn)。1979年由山西省煤礦設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，進(jìn)行了一期改擴(kuò)建，將設(shè)計(jì)能力提高到1.2Mt/a。該工程于1980年12月開(kāi)工建設(shè)，1983年12月建成投產(chǎn)，1985年達(dá)產(chǎn)。2、立項(xiàng)、批準(zhǔn)時(shí)間及單位，建設(shè)期及投產(chǎn)期，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，原批準(zhǔn)的核定生產(chǎn)能力小峪煤礦始建于1954年元月，同年十二月建井，1960年月12月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力0.6Mt/a，1977年達(dá)產(chǎn)。1979年進(jìn)行了一期改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.2Mt/a，該工程于1980年12月開(kāi)工建設(shè)，1983年12月建成投產(chǎn)，1985年達(dá)產(chǎn)。為了提高采掘機(jī)械化程度，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，從2004年開(kāi)始逐步變普采為綜采，變炮掘?yàn)榫C掘，使礦井的各環(huán)節(jié)能力均達(dá)到210萬(wàn)t/a及以上。2005年8月4日，山西省煤炭工業(yè)局以晉煤規(guī)發(fā)（2005）544號(hào)文批復(fù)，小峪煤礦核定生產(chǎn)能力為2.1Mt/a。2011年綜采一隊(duì)由普通綜采改變?yōu)榫C放隊(duì)，與此同時(shí)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)、行人系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等進(jìn)行了技術(shù)改造，完善了+1100水平供電系統(tǒng)和供排水系統(tǒng)。礦井綜合生產(chǎn)能力得到大幅度提升。三、煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀礦井開(kāi)拓方式為斜井盤(pán)區(qū)式，分上下兩個(gè)水平。開(kāi)采煤層為（16#）山4#、（19#）3#、（22#）5#煤層。布置方式上水平為煤層群聯(lián)合布置；下水平為分層布置。全礦井共開(kāi)采四個(gè)盤(pán)區(qū)：分別為東Ⅳ、南Ⅰ、301、402盤(pán)區(qū)。礦井主要以綜合機(jī)械化走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法為主，使用采煤機(jī)割煤、裝煤，工作面使用刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，順槽及采區(qū)運(yùn)輸巷均采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，液壓支架管理頂板。1、主提升系統(tǒng)：主斜井井筒傾角16°30′，斜長(zhǎng)640m，凈寬3.73m，凈斷面10.1m2。其內(nèi)裝備STJ1000/2×400S型鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)一部，提升速度為2.8m/s，電動(dòng)機(jī)功率2×400KW，提升能力為600t/h。2、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)：一號(hào)副斜井井筒凈寬4m,凈斷面11.84m2，斜長(zhǎng)427m，傾角18°9′，采用單鉤串車(chē)提升，地面安設(shè)一臺(tái)JK-3×2.2/20型提升絞車(chē)，電機(jī)功率400KW，擔(dān)負(fù)全礦井的輔助提升任務(wù)。盤(pán)區(qū)軌道運(yùn)輸軌矩均為600mm，采用24kg/m鋼軌。材料、設(shè)備由地面裝車(chē)，通過(guò)1號(hào)副斜井到井底車(chē)場(chǎng)，再由電機(jī)車(chē)牽引通過(guò)南北石門(mén)到各盤(pán)區(qū)材料暗斜井坡底，再通過(guò)調(diào)度絞車(chē)和慢速絞車(chē)接力牽引運(yùn)送到各運(yùn)料地點(diǎn)。人員通過(guò)乘坐一號(hào)進(jìn)風(fēng)斜井安裝的架空乘人裝置到井底車(chē)場(chǎng)嗎，在井底車(chē)場(chǎng)乘坐電機(jī)車(chē)通過(guò)南北石門(mén)到各個(gè)盤(pán)區(qū)車(chē)場(chǎng)，再由盤(pán)區(qū)車(chē)場(chǎng)步行到各作業(yè)地點(diǎn)。3、通風(fēng)系統(tǒng)：⑴通風(fēng)方法和通風(fēng)方式：礦井通風(fēng)方法為抽出式，通風(fēng)方式為中央并列式。局部通風(fēng)機(jī)采用對(duì)旋風(fēng)機(jī)，壓入式供風(fēng)，均實(shí)現(xiàn)了“三專(zhuān)兩閉鎖”和“雙風(fēng)機(jī)雙電源”自動(dòng)切換。并每天試驗(yàn)一次切換裝置。⑵礦井風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔：全礦井共有4個(gè)進(jìn)風(fēng)井2個(gè)回風(fēng)井分別為：主斜井：42.63m3/s，副斜井：72.97m3/s，行人進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)：39.85m3/s，二號(hào)進(jìn)風(fēng):64.97m3/s：西回風(fēng)井風(fēng)量為147.0m3/s,二號(hào)回風(fēng)井風(fēng)量為77.18m3/s。礦井實(shí)際總進(jìn)風(fēng)量為220.42m3/s，總回風(fēng)量為224.18m3/s,全礦井等積孔6.7m2。礦井有效風(fēng)量為213.3m3/s，有效風(fēng)量率為94%，外部漏風(fēng)率為0.9%。礦井通風(fēng)難易程度為容易，屬小阻力通風(fēng)礦井。礦井每三年進(jìn)行一次通風(fēng)阻力測(cè)定工作。⑶礦井主要通風(fēng)機(jī)：礦井選用2臺(tái)AGF606-2.44-1.3型和2臺(tái)AGF606-1.88-1.12型軸流式通風(fēng)機(jī)。一臺(tái)工作一臺(tái)熱備。同時(shí)礦井每年底組織一次有隊(duì)組、管理科室、救護(hù)隊(duì)、醫(yī)院等部門(mén)參加的全礦井反風(fēng)救災(zāi)演習(xí)，演習(xí)后編制總結(jié)報(bào)告上報(bào)集團(tuán)。4、供排水系統(tǒng)供水：小峪煤礦井下用水來(lái)自地面2個(gè)600m3水塔，下井采用φ219mm管路靜壓下井，分別送往一號(hào)井和二號(hào)井。一號(hào)井采用φ110mmPE管路送往東盤(pán)區(qū)；二號(hào)井采用φ110mmPE管路送往南盤(pán)區(qū)。供水：礦井平均涌水量35m3/h，最大涌水量65m3/h，小峪煤礦排水系統(tǒng)采用集中排水，各采掘面的涌水排至盤(pán)區(qū)水倉(cāng)，再由盤(pán)區(qū)水倉(cāng)進(jìn)入容量為1100m3的中央水倉(cāng)，最后由中央水倉(cāng)排至地面凈化站或地面水溝。中央水泵房有三臺(tái)水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修，水泵型號(hào)均為5DA-8×9，電壓660V，電機(jī)功率110KW；鋪設(shè)兩趟管路，管路選用φ219mm鋼管一路工作，一路備用。5、供電系統(tǒng)小峪煤礦地面有35KV中央變電站一座，6KV變電所兩座，即一號(hào)變電所和二號(hào)變電所。35KV中央變電站為雙電源供電，主供電源來(lái)自王坪110KV變電站，備用電源來(lái)自懷仁站。來(lái)自王坪110KV的架空線(xiàn)路全長(zhǎng)6.5km，采用LGJ-120mm2鋼芯鋁絞線(xiàn)，備用電源架空線(xiàn)路全長(zhǎng)16.5km，采用LGJ-120mm2鋼芯鋁絞線(xiàn)。站內(nèi)2臺(tái)主變，一用一備，型號(hào)均為SF9-12500/35（35±2×2.5%）。一號(hào)變電所和二號(hào)變電所擔(dān)負(fù)一號(hào)井和二號(hào)井井下用電及部分地面工業(yè)廣場(chǎng)用電和部分居民用電。兩變電所電源均來(lái)自35KV變電站，中變至一變架空線(xiàn)路鋼芯鋁絞線(xiàn)長(zhǎng)1.1km,型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185mm2，電力電纜長(zhǎng)50m，型號(hào)為YJV-240mm2；中變至二變架空線(xiàn)路鋼芯鋁絞線(xiàn)長(zhǎng)1.3km，型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185mm2，電力電纜長(zhǎng)85m，型號(hào)為YJV-240mm2。兩變電所之間均采用雙回路供電方式，確保了主風(fēng)機(jī)及井下的安全供電。一、二號(hào)變電所下井電壓均為6KV，一變至井下中變敷設(shè)兩路電纜,長(zhǎng)650m,型號(hào)為VV39-6KV-3×150mm2聚氯乙烯電纜,二變至井下416Ⅴ變兩路電纜均長(zhǎng)2.7km，電纜型號(hào)為ZR-YJV22-6KV-3×95mm2,二變至井下416Ⅵ變?nèi)冯娎|均長(zhǎng)4km，型號(hào)分別為：ZR-YJV22-6KV-3×185mm2兩路，ZR-YJV22-6KV-3×50mm2一路，二變至井下301變電所電纜長(zhǎng)1.5km，電纜型號(hào)為ZR-YJV22-6KV-3×185mm2。6、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)礦井安裝了一套天地科技有限公司常州自動(dòng)化分公司KJ95N型礦用安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)具有對(duì)瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、溫度等環(huán)境參數(shù)的采集、顯示和報(bào)警功能，具有對(duì)饋電狀態(tài)、風(fēng)機(jī)開(kāi)停、風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)等安全生產(chǎn)因素的采集、顯示、報(bào)警等功能。所有監(jiān)控設(shè)備四證一標(biāo)志齊全有效，上崗人員均已取得省廳資格證書(shū)。目前，井下監(jiān)控分站、各類(lèi)傳感器、斷電控制器、水位傳感器等均嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)安裝、調(diào)校各類(lèi)傳感器，試驗(yàn)“三大閉鎖”功能，中心站堅(jiān)持24小時(shí)不間斷值班，各種設(shè)施齊全，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了與集團(tuán)和省廳的聯(lián)網(wǎng)上傳。7、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)⑴礦井通信系統(tǒng)分為行政和生產(chǎn)調(diào)度兩個(gè)系統(tǒng)。中國(guó)網(wǎng)通和中國(guó)鐵通公司在小峪煤礦各自設(shè)有1臺(tái)數(shù)字程控電話(huà)交換機(jī)。調(diào)度通信使用江西聯(lián)創(chuàng)DDK-6數(shù)字程控交換機(jī)，系統(tǒng)裝機(jī)200門(mén)，井下100門(mén)經(jīng)本安電路入井，現(xiàn)地面電話(huà)85部，井下電話(huà)62部；調(diào)度交換機(jī)與公司行政通信實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)系統(tǒng)各項(xiàng)功能完備，運(yùn)行穩(wěn)定正常。⑵井下語(yǔ)音廣播通信系統(tǒng)礦井使用徐州中測(cè)科技有限公司生產(chǎn)ZCKXB型井下語(yǔ)音廣播通信系統(tǒng)。現(xiàn)已安裝3個(gè)主音箱（井口大廳和井下候車(chē)室）9個(gè)副音箱（斜井4個(gè)、候車(chē)室2個(gè)、電車(chē)巷2個(gè)、水泵房1個(gè)），目前系統(tǒng)運(yùn)行正常。8、壓風(fēng)自救系統(tǒng)礦井地面設(shè)有壓風(fēng)機(jī)站，安裝有SAH400-10單螺桿空氣壓縮機(jī)（4臺(tái)），沿主提升斜井井筒敷設(shè)8寸無(wú)縫鋼管作為主干管至井底大巷，盤(pán)區(qū)巷道采用6寸無(wú)縫鋼管、PE管，工作面采用2寸PE管。同時(shí)在綜采和綜掘工作面及永久避難硐室設(shè)置壓風(fēng)自救裝置，壓風(fēng)管路就近引自井下壓風(fēng)管網(wǎng)。井下巷道每200米安裝一組供氣閥門(mén)，為人員提供新鮮空氣。9、供水施救系統(tǒng)井下供水施救系統(tǒng)的水源取自地面靜壓水塔(儲(chǔ)水量600m3)及凈化水站（凈化井下抽上的污水，循環(huán)利用為井下各作業(yè)點(diǎn)提供供水），供水施救管道焊接鋼管8寸由進(jìn)風(fēng)斜井和大巷引至井下用水點(diǎn)。綜采、綜掘工作面均設(shè)有供水施救裝置，并加裝閘閥和可調(diào)式減壓閥。永久避難硐室采用直供方式供水。井下巷道每200米安裝一組供水閥門(mén)，為人員提供應(yīng)急水源。10、人員定位系統(tǒng)目前礦井已安裝配備1套KJ69型人員定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志，并且符合AQ6210-2007《煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的要求，該系統(tǒng)由地面中心站、人員定位系統(tǒng)軟件、監(jiān)控主機(jī)、終端電腦將信號(hào)連接到井下分站、接收器和無(wú)線(xiàn)終端等設(shè)備組成，完成下井人員在井下位置的監(jiān)控作業(yè)任務(wù)。現(xiàn)系統(tǒng)安裝井下讀卡分站10臺(tái)、配發(fā)人員KGE37B無(wú)線(xiàn)編碼發(fā)射器1300個(gè)，由多臺(tái)客戶(hù)機(jī)組成。現(xiàn)有的井下人員定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：1、井下人員監(jiān)測(cè)查詢(xún)功能2、具有人員超限、超時(shí)、進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域等報(bào)警功能3、統(tǒng)計(jì)考勤功能4、信息聯(lián)網(wǎng)功能5、井口LED大屏顯示功能6、礦燈管理功能等。系統(tǒng)功能符合標(biāo)準(zhǔn)且運(yùn)行正常，中心站堅(jiān)持24小時(shí)不間斷值班，目前已實(shí)現(xiàn)與上級(jí)公司聯(lián)網(wǎng)。11、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)礦井在東Ⅳ盤(pán)區(qū)和南Ⅰ盤(pán)區(qū)分別建設(shè)有臨時(shí)避難硐室和永久避難硐室。臨時(shí)避難硐室位于東Ⅳ盤(pán)區(qū)406大巷，長(zhǎng)度30m，凈寬4.75m，凈高3.3m，矩形斷面，可容納40人；永久避難硐室位于南Ⅰ盤(pán)區(qū)417大巷末端，長(zhǎng)度74.8m，凈寬3.2m，凈高3.2m，矩形斷面，設(shè)計(jì)容納人數(shù)為100人。避難硐室安裝能夠抵御瞬時(shí)1000℃高溫、0.3MPa的爆炸沖擊波、有毒有害氣體的防爆密閉門(mén)；內(nèi)部設(shè)置空氣循環(huán)系統(tǒng)、有害氣體去除系統(tǒng)、高壓氧氣瓶、人員生存保障設(shè)施以及獨(dú)立的內(nèi)外環(huán)境參數(shù)檢測(cè)或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（能夠在人員避險(xiǎn)時(shí)，對(duì)過(guò)渡室內(nèi)的O2、CO，生存室內(nèi)的O2、CH4、CO2、CO、溫度、濕度、壓差和避難硐室外的O2、CH4、CO2、CO進(jìn)行檢測(cè)或監(jiān)測(cè)）。與礦井人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)相連接形成礦井緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)。12、礦井地面儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)井下原煤由主提升經(jīng)皮帶走廊、振動(dòng)篩進(jìn)入煤倉(cāng)，（其中8個(gè)為200t混煤倉(cāng)，2個(gè)為250t大炭倉(cāng)），儲(chǔ)煤量為2100t，另外洗煤廠(chǎng)有14個(gè)煤倉(cāng)（每個(gè)倉(cāng)500t）也可用來(lái)增補(bǔ)煤倉(cāng)，火車(chē)車(chē)皮從各個(gè)煤倉(cāng)裝煤運(yùn)往各地，采用多點(diǎn)裝車(chē)，單取單送的方式。第二節(jié)盤(pán)區(qū)概況一、盤(pán)區(qū)位置19#煤層南Ⅰ盤(pán)區(qū)（南翼）位于小峪井田西南，其東至南Ⅳ盤(pán)區(qū)隔離煤柱；西鄰簸箕莊煤礦；南接砂石礦界；北至417、416大巷（416大巷以北為該盤(pán)區(qū)北翼）。對(duì)應(yīng)上部為16#煤層南Ⅰ盤(pán)區(qū)沖刷帶（未開(kāi)采）。開(kāi)采上限標(biāo)高1187.50米，下限標(biāo)高1168.90米，地面標(biāo)高1408.50米。該盤(pán)區(qū)煤層埋藏最大垂深239.6m，對(duì)應(yīng)地表位于碾槽凹，土嶺梁。地面有少量農(nóng)田，黃土覆蓋層較厚，無(wú)其他建筑及設(shè)施。二、臨近采掘狀況本盤(pán)區(qū)東為南Ⅳ盤(pán)區(qū)2010年已經(jīng)回采完畢；西鄰簸箕莊煤礦正在開(kāi)采；南部為砂石礦正在開(kāi)采；北為南Ⅰ盤(pán)區(qū)北翼正在掘進(jìn)。三、盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力盤(pán)區(qū)走向長(zhǎng)度775m，傾向長(zhǎng)度600m，面積465000㎡。工業(yè)儲(chǔ)量594.3萬(wàn)噸。剩余可采儲(chǔ)量216.6萬(wàn)噸。19#煤層南Ⅰ盤(pán)區(qū)（南翼）年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬(wàn)t/a。設(shè)計(jì)服務(wù)年限216.6÷120=1.8（年）四、盤(pán)區(qū)巷道布置1、盤(pán)區(qū)巷道布置：19#煤層南Ⅰ盤(pán)區(qū)南翼采取三巷布置準(zhǔn)備生產(chǎn)系統(tǒng)，即430盤(pán)區(qū)軌道、431盤(pán)區(qū)皮帶皮帶、432盤(pán)區(qū)回風(fēng)，三巷凈煤柱25米，沿盤(pán)區(qū)傾向（南北方向）平行布置，長(zhǎng)度均為600米。2、回采工作面順槽采取兩巷布置，即工作面軌道巷、皮帶巷，沿盤(pán)區(qū)走向（東西方向）平行布置，長(zhǎng)度600米左右、工作面大小150米。五、盤(pán)區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)1、運(yùn)煤系統(tǒng)：431皮帶巷全長(zhǎng)600米，鋪設(shè)一部SSJ-1000/250膠帶輸送機(jī)；417皮帶巷全長(zhǎng)2540m，現(xiàn)安裝三部皮帶分別為：417三部全長(zhǎng)1050m，皮帶機(jī)型號(hào)為：SSJ-200×2，運(yùn)量1000t/h；417二部全長(zhǎng)890m，皮帶機(jī)型號(hào)為：SSJ-250，運(yùn)量1000t/h；417一部全長(zhǎng)560m，皮帶機(jī)型號(hào)為：SSJ-250，運(yùn)量1000t/h。其運(yùn)煤路線(xiàn)為：工作面→順槽皮帶→431皮帶→417皮帶→301盤(pán)區(qū)皮帶→集中皮帶→千噸倉(cāng)→強(qiáng)力皮帶→地面。2、運(yùn)料排矸系統(tǒng)430盤(pán)區(qū)軌道巷、416軌道大巷均鋪設(shè)600毫米軌距的24Kg道軌，每隔300米安設(shè)一組14KW雙速絞車(chē)，通過(guò)第三暗斜井連接西石門(mén)電機(jī)車(chē)大巷到井底車(chē)場(chǎng)。運(yùn)料排矸采用礦車(chē)及平板車(chē)，運(yùn)送材料和設(shè)備的路線(xiàn)是：物料自1#材料斜井→井底車(chē)場(chǎng)→西石門(mén)大巷→二號(hào)井第三暗斜井→19#煤層416軌道巷→430盤(pán)區(qū)軌道巷→工作面；掘進(jìn)巷道時(shí)所出的矸石，利用礦車(chē)從各巷經(jīng)430盤(pán)區(qū)軌道巷、19#煤層416軌道巷、二號(hào)井第三暗斜井、西石門(mén)、2#材料斜井送至地面。3、通風(fēng)系統(tǒng)回采工作面所需的新風(fēng)，從二號(hào)斜井進(jìn)入，經(jīng)西大巷，416巷、430軌道大巷，工作面運(yùn)輸順槽到達(dá)工作面。工作面出來(lái)的污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)順槽進(jìn)入432盤(pán)區(qū)專(zhuān)用回風(fēng)巷，到516回風(fēng)巷，經(jīng)二號(hào)回風(fēng)井到地面。4、供電系統(tǒng)本盤(pán)區(qū)供電電源來(lái)自416第六變電所，所內(nèi)三路電源（其中一路為高壓三專(zhuān)）引自地面2#井口變電所6KV不同母線(xiàn)段6218、6220、6222柜。（其中6220柜為高壓三專(zhuān)柜）電纜型號(hào)為MYJVV22—6/63×50、3×185（2根），長(zhǎng)度為3300米。5、供排水系統(tǒng)供水：采掘工作面及運(yùn)輸巷所需的防塵噴霧等用水，來(lái)自地面600m3靜壓水塔經(jīng)1#回風(fēng)斜井鋪設(shè)φ219mm鋼管送至中央變電所處再由φ110mmPE管經(jīng)電車(chē)巷分別送至盤(pán)區(qū)各需用地點(diǎn)。排水：采掘工作面的積水由所設(shè)的臨時(shí)水倉(cāng)排至盤(pán)區(qū)水倉(cāng)，再由盤(pán)區(qū)水倉(cāng)排至井底中央水倉(cāng)，然后排到地面。七、盤(pán)區(qū)地質(zhì)特征1、本盤(pán)區(qū)煤層上覆地層主要為砂巖及砂質(zhì)泥巖，標(biāo)志層有K4、K5、K6砂巖。16#與其下部的18#煤層之間的標(biāo)志為K3砂巖。18#煤層與19#煤層間的主要標(biāo)志為高嶺巖。2、煤層賦存情況：19#煤層發(fā)育穩(wěn)定，厚度變化不大，為近水平煤層。走向94°，傾向NE，傾角2-5°。3、煤層厚度及結(jié)構(gòu)：19#煤層總厚度6.5——8.5m，平均厚7.60m。其中上段“糟糕”煤3.0——4.5m，平均厚3.60m；下段“四四”煤厚3.5——4.5m，平均厚4.0m；19#煤層總厚范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)從上到下分別為：煤3.60米、泥巖0.25米、煤0.52米、高嶺巖0.30—0.80米，均厚0.55米，煤2.68米。4、煤層間距：16#層與18#層層間距為3.5—8.26米，平均5.40米。18#層與19#層層間距一般為8—15米。平均11.5米，5、頂?shù)装鍫顩r：19#煤層一般無(wú)老頂；“四四”煤層偽頂為高嶺砂巖厚0.15—0.86米，平均0.30米，直接頂為“尺八煤”厚0.52米，“糟糕”煤直接頂為炭質(zhì)泥巖，泥巖與煤互層體，厚度約2—4米。直接底為含炭泥巖，厚0.97米，老底為細(xì)砂巖、中砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚1.91—10米，一般厚5米左右。6、地質(zhì)構(gòu)造分析總結(jié)本盤(pán)區(qū)周邊地質(zhì)資料，可以預(yù)測(cè)本盤(pán)區(qū)主要有以下地質(zhì)構(gòu)造：本盤(pán)區(qū)北部有一條正斷層走向276°、傾向6°、傾角77°、落差7m;19#層接近南IV盤(pán)區(qū)（4803面）有一條正斷層走向210°、傾向120°、傾角70°、落差5—6m。另外整個(gè)盤(pán)區(qū)在采掘過(guò)程中可能會(huì)遇到落差0.3—1.0米的小斷層及裂隙發(fā)育。這些地質(zhì)構(gòu)造不同程度的影響工作面的布置。7、瓦斯、煤塵和地溫情況=1\*GB2\*MERGEFORMAT⑴瓦斯：為低沼，礦井最大瓦斯涌出量絕對(duì)值19.78m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量4.9m3/t。=2\*GB2\*MERGEFORMAT⑵煤塵：煤層干燥，煤塵較大，且具爆炸危險(xiǎn)性。=3\*GB2\*MERGEFORMAT⑶地溫：本區(qū)距地表239.6m左右，一般地溫梯度不超過(guò)3℃/百米，屬地溫正常區(qū)。=4\*GB2\*MERGEFORMAT⑷自燃發(fā)火期：煤的自燃發(fā)火期12—24個(gè)月。8、水文地質(zhì)井田內(nèi)除第四紀(jì)沖積孔隙水及風(fēng)化殼含水量較豐富外，其下伏中生界、古生界地層巖石固結(jié)堅(jiān)實(shí)，裂隙少，巖石一般不含水或含水微弱，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。井田內(nèi)無(wú)古窯，也無(wú)明顯的含水層，歷年來(lái)未發(fā)生過(guò)突水事故。地下水主要靠大氣降水含水，沖積層、風(fēng)化殼距地表近，易接受補(bǔ)給。巖石裂隙不發(fā)育，含水補(bǔ)給條件差，含水性很弱，又因井田地勢(shì)高峻，溝谷切割劇烈，排水條件好。水質(zhì)類(lèi)型為HCO3·SO4-Ca·Mg水，固形物426mg/L。全硬度19.97，PH值為7.4，水質(zhì)較好，對(duì)建筑材料和設(shè)備腐蝕性較小。本盤(pán)區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤層干燥，采掘工作一般不受水害威脅。但本盤(pán)區(qū)西部為山西煤運(yùn)簸箕掌煤業(yè)公司，南部為山西懷仁晉通砂石煤業(yè)公司，為了防止周邊煤礦越層越界，所以在布置采掘工作面時(shí)必須進(jìn)行“有掘必探、先探后掘”的原則進(jìn)行超前鉆探。另位本盤(pán)區(qū)上部16#煤層開(kāi)采完，在19#煤層采掘過(guò)程中，局部地段煤層頂板可能有淋水現(xiàn)象，所以必須進(jìn)行探放上部山16#層采空積水工作，確保安全。19#煤層南Ⅰ盤(pán)區(qū)南翼巷道布置平面圖第二章放頂煤工作面基本情況第一節(jié)工作面概況一、盤(pán)區(qū)名稱(chēng)及工作面編號(hào)19#煤層南Ⅰ盤(pán)區(qū)（南翼）4802回采工作面。二、工作面四鄰狀況及上部煤層開(kāi)采情況4802回采工作面東側(cè)為430、431、432三條盤(pán)區(qū)大巷；西為小峪礦界，（簸箕莊煤礦正在開(kāi)采）；南為4801普通綜采工作面采空區(qū)；北為4803工作面回風(fēng)順槽4205巷。對(duì)應(yīng)上部為16#層沖刷區(qū)（未開(kāi)采）。三、工作面距上部煤層及地表距離16#層與18#層層間距為3.5—8.26米，平均5.40米；18#層與19#層層間距一般為8—15米，平均11.5米。地面標(biāo)高1411、工作面標(biāo)高1181，蓋山厚度約231米。四、地表地貌情況對(duì)應(yīng)地表位于碾槽凹、土嶺梁南部。無(wú)其他建筑及設(shè)施。回采對(duì)地面有一定影響，可能會(huì)導(dǎo)致地表有一些裂隙。五、工作面長(zhǎng)度、順槽長(zhǎng)度、可采走向長(zhǎng)度4802回采工作面是19#煤層南Ⅰ盤(pán)區(qū)（南翼）沿煤層走向布置的第二個(gè)綜采工作面。其走向長(zhǎng)530米，傾向150米，可采長(zhǎng)度510米。六、工作面儲(chǔ)量及服務(wù)年限4802工作面走向長(zhǎng)度530米，傾向150米，煤層平均厚度9.13米，容重1.4噸/立方米。1、4802工作面地質(zhì)儲(chǔ)量：530×150×9.13×1.4=101.6萬(wàn)噸。2、4802工作面可采儲(chǔ)量：Z=L×B×H×P×γ式中：L—工作面可采走向長(zhǎng)度（m）B—工作面傾向長(zhǎng)度（m）H—工作面設(shè)計(jì)采高（m）P—工作面綜合回收率85％γ—工作面煤層容重1.4t/m3）Z=510×150×9.13×1.4×0.85=83萬(wàn)噸3、4802回采工作面可采期可根據(jù)下列公式計(jì)算：T=Z×C/A式中：T—可采期，a；Z—工作面回采煤量，Mt；A—設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，120Mt/a；C—設(shè)計(jì)工作面回采率，取93%。代入數(shù)據(jù)可得，4802回采工作面可采期為0.64a。第二節(jié)工作面地質(zhì)特征一、煤層厚度該工作面回采19#煤層，賦存穩(wěn)定，總厚9.13米，其中“糟糕煤”一般厚5.5米，“四四”煤厚3.63米，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含三層夾矸總厚0.77米，夾矸率0.08%。二、煤層產(chǎn)狀走向80°，傾向NE,傾角2——5°；該19#煤為黑色，宏觀(guān)煤巖類(lèi)型為半暗—半亮型。屬低2#氣煤，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤和民用燃料。三、頂?shù)装鍘r性煤層頂?shù)装迩闆r頂板名稱(chēng)巖石名稱(chēng)厚度（M）巖性特征老頂3#層無(wú)老頂直接頂泥巖煤、炭質(zhì)泥巖互層3-5米黑灰色、性脆偽頂直接底泥巖0.25-0.32黑灰色、塊狀、較硬老底砂質(zhì)泥巖4-5米白灰色、層理明顯四、地質(zhì)構(gòu)造構(gòu)造位置走向°傾向°傾角°性質(zhì)落差m對(duì)回采的影響程度4203巷切眼向東160m49454正0.4頂板破碎有一定影響4204巷切眼向東370m35826875正0.3頂板破碎有一定影響4204巷切眼向東390m3548472正1頂板破碎影響較大4204巷切眼向東412m3518170正1.5頂板破碎影響較大五、水文地質(zhì)本工作面水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，對(duì)應(yīng)上部為16#層（受沖刷影響未采）。另外在掘兩順槽巷時(shí)已進(jìn)行過(guò)超前鉆探工作未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。因此預(yù)計(jì)本工作面在回采過(guò)程中一般不受水害影響。六、瓦斯情況4802工作面煤層瓦斯含量為低沼。最大瓦斯涌出量絕對(duì)值19.78m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量4.9m3/t。七、煤塵情況、煤塵爆炸指數(shù)煤層干燥，煤塵較大，且具爆炸危險(xiǎn)性。八、自燃發(fā)火期煤的自燃發(fā)火期12-24個(gè)月九、地溫、地壓本區(qū)距地表239.6m左右，一般地溫梯度不超過(guò)3℃/百米，屬地溫正常區(qū)。無(wú)沖擊地壓。4802工作面地質(zhì)平面圖4802工作面煤層綜合柱狀圖第三節(jié)工作面巷道布置一、巷道布置4802回采工作面采取兩巷布置，沿19#煤層底板掘進(jìn)。兩巷均為矩形斷面，長(zhǎng)度均為590米，工作面傾向長(zhǎng)度為150m。1、運(yùn)輸順槽（4204）為機(jī)軌合一巷，用于煤炭運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)及布置設(shè)備列車(chē)，沿19#煤層底板掘進(jìn)，斷面規(guī)格：寬×高＝4.5×3.0m.2、軌道順槽（4203）用于設(shè)備運(yùn)輸、回風(fēng)及行人，沿19#煤層底板掘進(jìn)，斷面規(guī)格：寬×高＝3.2×3.0m。3、工作面切眼沿19#煤層底板掘進(jìn)，巷道斷面為矩形。主要用于回采工作面綜采設(shè)備的安裝。根據(jù)設(shè)備安裝需要，切眼凈寬7600mm，凈高3000mm，凈斷面積22.8m2。4204運(yùn)輸順槽為機(jī)軌合一巷，其中膠帶輸送機(jī)布置在運(yùn)輸巷下（右）幫側(cè)，設(shè)備列車(chē)布置在運(yùn)輸巷上（左）幫側(cè)，距4802工作面煤壁45～50m。動(dòng)力電纜、乳化液進(jìn)回油管、噴霧降塵用軟水管和通信電纜通過(guò)電纜托架懸掛在運(yùn)輸巷的上幫側(cè)。隨著工作面推進(jìn)，多出的管線(xiàn)臨時(shí)存放在設(shè)備列車(chē)后部的電纜車(chē)內(nèi)。4203回風(fēng)順槽只布置軌道，距離切眼20處在北幫打設(shè)一個(gè)車(chē)場(chǎng)（長(zhǎng)度25米，寬1.8米）。4802工作面布置圖4802工作面巷道剖面圖二、巷道支護(hù)工作面上、下順槽及切眼斷面均采用錨桿、錨索、金屬網(wǎng)組合支護(hù)。支護(hù)目的主要是維護(hù)巷道圍巖穩(wěn)定，控制巷道圍巖變形，以保證在回采期間基本不維修。1、工作面運(yùn)輸順槽4204巷⑴巷道頂板布置5排錨桿、2排錨索，錨桿間排距為900×1075mm；錨索間排距為1800×1500mm，錨索使用孔距為1500mm的鋼帶連接為一體，頂板鋪設(shè)金屬網(wǎng)；⑵錨桿選用∮20×2400mm的左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿；錨索選用∮17.8×9000mm的鋼絞線(xiàn)；⑶樹(shù)脂藥卷規(guī)格為K2335型快速藥卷和Z2360型中速藥卷，每根錨桿配一支K2335型快速藥卷、一支Z2360型中速藥卷；每根錨索配一支K2335型快速藥卷、兩支Z2360型中速藥卷。⑷錨桿托板選用170×170×10mm的拱形預(yù)應(yīng)力鐵托板；錨索托板選用300×300×10mm的方形鐵托板。⑸巷道兩幫各布置3排錨桿，間排距為900×900mm。⑹幫錨桿選用∮18×2000mm的普通圓鋼錨桿，托板選用120×80×8mm的小托板，使用1.8m長(zhǎng)的鋼筋托梁連接成一體，兩幫并鋪設(shè)金屬網(wǎng)；⑺樹(shù)脂藥卷規(guī)格為Z2360型中速藥卷，每根錨桿配一支。2、工作面回風(fēng)順槽4203巷⑴巷道頂板布置4排錨桿、1排錨索，錨桿間排距為900×1000mm；錨索間距為1800mm。頂板鋪設(shè)金屬網(wǎng)；⑵錨桿選用∮20×2400mm的左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿；錨索選用∮17.8×9000mm的鋼絞線(xiàn)。⑶樹(shù)脂藥卷規(guī)格為K2335型快速藥卷和Z2360型中速藥卷，每根錨桿配一支K2335型快速藥卷、一支Z2360型中速藥卷；每根錨索配一支K2335型快速藥卷、兩支Z2360型中速藥卷；⑷錨桿托板選用170×170×10mm的拱形預(yù)應(yīng)力鐵托板；錨索托板選用300×300×10mm的方形鐵托板。⑸巷道兩幫各布置3排錨桿，南幫布置塑料錨桿，北幫布置鐵錨桿，間排距為900×900mm，最上排距頂500mm；⑹北幫錨桿選用∮18×2000mm的普通圓鋼錨桿，托板選用200×200×10mm的鐵托板。鋪設(shè)金屬網(wǎng)；南幫錨桿選用∮18×2000mm的塑料錨桿，。鋪設(shè)塑料網(wǎng)；兩幫上鋼筋梯。⑺樹(shù)脂藥卷規(guī)格為Z2360型中速藥卷，每根錨桿配一支。3、4802工作面切眼⑴4802工作面切眼為矩形斷面，預(yù)掘長(zhǎng)度為150m，掘進(jìn)規(guī)格為：寬×高＝7600mm×3000mm，采用錨桿、錨索、金屬網(wǎng)、鋼帶聯(lián)合支護(hù)；⑵頂板布置10排錨桿，4排錨索，錨桿間排距均為800mm，錨索間排距為：1600mm×1700mm。錨桿選用Φ20mm×2400mm的左旋無(wú)縱筋螺紋鋼，錨索規(guī)格為17.8mm×8000mm的鋼絞線(xiàn)，每四根錨索用一根長(zhǎng)5500mm的W型鋼帶組合成一體。錨桿托板為原錨桿配備的高強(qiáng)度拱形鐵托板，錨索托板為300mm×300mm×10mm的方形鐵托板；⑶切眼兩幫各布置三排幫錨，間排距為：800mm×900mm,西幫幫錨桿使用Φ18×2300mm的普通圓鋼錨桿，托板選用200×200×10mm的方形鐵托板，東幫幫錨桿使用Φ18×2200mm的玻璃鋼錨桿；⑷頂板和西幫鋪設(shè)金屬網(wǎng)，東幫鋪設(shè)塑料網(wǎng)。巷道支護(hù)如圖所示。三、工作面煤柱的留設(shè)及接替順序煤柱的留設(shè)：相鄰工作面之間留設(shè)25m煤柱，距采區(qū)主要巷道留設(shè)40m煤柱，距井田邊界留設(shè)20m煤柱。工作面接替順序：采區(qū)及工作面均采用后退式開(kāi)采，4802工作面回采完畢后，接續(xù)回采4803工作面。第三章采煤方法第一節(jié)采煤方法的選擇根據(jù)采區(qū)內(nèi)19#煤層的賦存特征、煤層厚度、煤層結(jié)構(gòu)、頂?shù)装鍘r性、礦井的生產(chǎn)能力以及其他開(kāi)采條件等綜合因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為：4802工作面煤層厚度9.13m，適合的采煤方法有兩種：一次采全高和分層開(kāi)采，設(shè)計(jì)分析比較如下：考慮到分層采煤雖然在國(guó)內(nèi)技術(shù)比較成熟，煤炭回收率高，但也存在：1、由于自動(dòng)鋪網(wǎng)裝置和工藝技術(shù)沒(méi)有取得重大突破，從而制約了工作面設(shè)備能力的發(fā)揮；2、分層開(kāi)采需要大量增加鋪網(wǎng)人員，工作面工序復(fù)雜、輔助作業(yè)時(shí)間增加，存在著工作面效率低、產(chǎn)量低、掘進(jìn)率高、巷道維護(hù)費(fèi)用高；3、開(kāi)采下分層時(shí)工作面端頭維護(hù)困難、事故多等諸多缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約工作面設(shè)備能力；4、由于揭露煤層次數(shù)的增加，加大了采空區(qū)丟煤與空氣的接觸時(shí)間，煤層更易自燃發(fā)火，不利于礦井的安全生產(chǎn)。根據(jù)19＃煤層?xùn)|Ⅳ盤(pán)區(qū)綜放工作面生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)4802工作面采用綜采放頂煤回采工藝可行。第二節(jié)綜采放頂煤開(kāi)采技術(shù)條件分析由于放頂煤主要是利用礦山壓力破煤，因此，頂煤冒放性的難易程度是放頂煤成功與否的關(guān)鍵，影響頂煤冒放性的因素主要有煤層賦存深度、煤體的強(qiáng)度、裂隙發(fā)育程度、煤層結(jié)構(gòu)、夾矸層位置和厚度、煤層的厚度以及頂板條件等。一、采煤高度分析根據(jù)《4802工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》提供，工作面煤層厚度9.13m。一般來(lái)說(shuō)，綜放工作面最大采高不宜超過(guò)16.0m，因?yàn)檫^(guò)厚的頂煤其上部難以達(dá)到充分的松動(dòng)，采動(dòng)影響可以松動(dòng)上方煤層的高度一般不超過(guò)12m，以3～5m松動(dòng)效果為好。4802煤層厚度可以適應(yīng)放頂煤開(kāi)采的要求。二、頂板條件對(duì)頂煤冒放性影響煤層頂板包括兩部份，即直接頂和基本頂。直接頂影響著頂煤的冒落運(yùn)動(dòng)過(guò)程，能夠隨采隨冒并具有一定的厚度的直接頂是放頂煤開(kāi)采頂煤破碎冒落后順利放出的基本條件。直接頂滯后冒落或冒落厚度較小，都將造成破碎冒落的頂煤垮向放出體以外的采空區(qū)，造成頂煤不能放出而丟失。所以直接頂對(duì)頂煤冒放性的影響表現(xiàn)為兩個(gè)方面；一是要能隨采隨冒，一是冒落后要有一定的厚度即對(duì)采空區(qū)的充填程度。根據(jù)《4802工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》提供，煤層頂?shù)装鍘r層大部分為泥巖煤、炭質(zhì)泥巖互層，3-5米；煤層底板為0.25-0.32米厚泥巖；老底為4-5米的砂質(zhì)泥巖。強(qiáng)度不高，基本能夠隨采隨冒，有利于頂煤的回收。三、煤層埋深對(duì)頂煤冒放性影響通過(guò)對(duì)放頂煤開(kāi)采工作面的調(diào)查，當(dāng)開(kāi)采深度在100m以?xún)?nèi)時(shí)，頂煤的冒放性較差，當(dāng)開(kāi)采深度在400m以上時(shí)，頂煤一般來(lái)說(shuō)易于冒落。根據(jù)《4802工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》提供，該區(qū)域地表標(biāo)高1411m，工作面標(biāo)高1181m，煤層埋深231m。開(kāi)采深度會(huì)對(duì)冒放性產(chǎn)生一定的不利影響。四、煤層結(jié)構(gòu)對(duì)頂煤冒放性影響夾矸層對(duì)放頂煤影響較大，尤其是完整性好于煤層，極易在頂煤中形成骨架，跨落時(shí)形成的大塊易堵口而影響頂煤的放出。根據(jù)《4802工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》提供，4802工作面煤層傾角2—5，煤層總厚9.13米，其中“糟糕煤”一般厚5.5米，“四四”煤厚3.63米，含三層夾矸總厚0.77米，夾矸率0.08%；對(duì)于頂煤放出影響不大。五、頂煤節(jié)理裂隙對(duì)頂煤冒放性的影響一般巖體都程度不同地含有地質(zhì)弱面和構(gòu)造，比如層理、節(jié)理、裂隙、斷層及褶皺等，煤層更是如此。這些弱面將嚴(yán)重削弱巖體的強(qiáng)度而增加巖體的變形性。根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)的觀(guān)測(cè)研究，對(duì)綜放工作面頂煤冒放性影響最大的地質(zhì)弱面是煤的節(jié)理、層理和裂隙。顯然節(jié)理裂隙發(fā)育的煤層，煤體的完整性較差，整體強(qiáng)度下降，頂煤在支承壓力作用下易于破碎，同時(shí)，裂隙越密集，頂煤越易破碎、冒放塊度越小，越利于放出，也即頂煤冒放性越好，反之則越差。4802工作面掘進(jìn)期間共揭露4條正斷層，落差最大的一條為1.5米，對(duì)回采不會(huì)造成太大的影響。煤層完整性比較好，節(jié)理、裂隙發(fā)育一般，表現(xiàn)為煤體整體好，放煤時(shí)易產(chǎn)生大塊煤。第三節(jié)綜采放頂煤工藝參數(shù)一、4802工作面長(zhǎng)度確定工作面的長(zhǎng)度一般情況下應(yīng)根據(jù)所確定的工作面日產(chǎn)量和工作面的日進(jìn)度進(jìn)行計(jì)算。但在大多數(shù)情況下，各生產(chǎn)礦井多是根據(jù)采區(qū)幾何尺寸和布置的工作面數(shù)進(jìn)行圈定或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備能力（刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度）以及工作面設(shè)備的初期投資確定。工作面長(zhǎng)度的加大，不僅能提高工作面單產(chǎn)、降低巷道掘進(jìn)率，有利于礦井實(shí)現(xiàn)集中化生產(chǎn)，而且可以提高礦井資源回收率。綜放工作面兩端存在放煤損失，工作面長(zhǎng)度越長(zhǎng)，這部分損失在總量中的比例就小，煤炭回收率就高。但由于受工作面設(shè)備配套設(shè)備的裝備水平、通風(fēng)、安全及管理等方面的制約，工作面長(zhǎng)度不能無(wú)限增加。在一定時(shí)期內(nèi)，工作面長(zhǎng)度根據(jù)裝備水平有一合理范圍，當(dāng)工作面長(zhǎng)度超過(guò)這一范圍，工作面設(shè)備可靠性將降低，生產(chǎn)管理困難，工作面反而難實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。根據(jù)對(duì)近年高產(chǎn)高效工作面統(tǒng)計(jì)，放頂煤工作面長(zhǎng)度一般在200m以上。部分條件好的礦井工作面長(zhǎng)度可隨著工作面輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度的增加，逐步達(dá)到250～300m。綜放工作面長(zhǎng)度的確定還應(yīng)考慮工作面自燃發(fā)火期。綜放工作面采空區(qū)浮煤增多，增加了自燃發(fā)火的可能性，如果綜放工作面推進(jìn)速度過(guò)慢，不能將自燃帶甩入老空區(qū)。因此，為了防止綜放工作面煤層自燃，必須保持一定的推進(jìn)度，根據(jù)國(guó)內(nèi)綜放工作面防滅火經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合小峪煤礦煤層的實(shí)際情況，初步確定月推進(jìn)度至少應(yīng)達(dá)到85m以上。小峪煤礦原19#煤層的綜采工作面長(zhǎng)度為120-150m。結(jié)合本礦井地質(zhì)條件、開(kāi)拓系統(tǒng)以及投資、管理、自燃發(fā)火等方面的因素，4802綜放工作面傾斜長(zhǎng)度確定為150m。二、4802工作面割煤高度確定綜采工作面割煤高度主要應(yīng)根據(jù)煤層賦存情況、通風(fēng)、行人的要求以及回采率的要求而定。具體有以下幾個(gè)方面：1、要根據(jù)煤層的厚度來(lái)確定割煤高度，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，綜放工作面采放比不能超過(guò)1：3，因此，要根據(jù)煤層厚度來(lái)確定割煤高度；2、煤層硬度對(duì)割煤高度確定的影響，對(duì)于較硬的煤層，一般而言，工作面煤壁片幫不大，工作面割煤高度可以適當(dāng)增加；對(duì)于較軟的煤層，工作面容易片幫，工作面割煤高度不宜太大；3、確定割煤高度要考慮對(duì)回收率的影響，增大機(jī)采高度，縮小采、放比，可以相應(yīng)提高工作面的回收率，增大支架放煤空間，有利于大塊頂煤的回收；4、通風(fēng)的影響，割煤高度大，通風(fēng)斷面大，從而工作面允許風(fēng)量就大，反之，工作面風(fēng)量允許則小。因此，在瓦斯含量較高的綜放工作面割煤高度適當(dāng)加大，以增加工作面的通風(fēng)斷面；5、要考慮工作面設(shè)備的初期投資，工作面割煤高度大，相應(yīng)支架的高度就加大，噸位也加大，從而工作面設(shè)備的初期投資就大。目前，國(guó)內(nèi)綜放工作面割煤高度一般在2.0m~3.2m，考慮上面5個(gè)因素對(duì)割煤高度的影響后，兼顧全國(guó)綜放工作面的經(jīng)驗(yàn)和各煤層的具體條件。4802工作面割煤高度定為2.8m，放煤高度為6.33m，采放比為1：2.26三、采煤機(jī)截深采煤機(jī)的截深和放煤步距應(yīng)保證工作面盡可能大的循環(huán)產(chǎn)量。我國(guó)綜放工作面的采煤機(jī)截深近幾年來(lái)逐漸加大，由原來(lái)的截深0.6m，2刀一放，改為截深0.8m，一刀一放。在日進(jìn)刀數(shù)相同的情況下，截深0.8m可增加1/3的循環(huán)產(chǎn)量。綜采工作面增加截深可以增加循環(huán)產(chǎn)量，在日進(jìn)刀數(shù)相同的情況下，截深越大，生產(chǎn)能力也越大，但4802工作面計(jì)劃使用原有MG300/700—WD采煤機(jī)。因此，確定采煤機(jī)截深為0.6m。四、放煤步距的確定1、放煤步距研究表明，當(dāng)綜放開(kāi)采時(shí)，一刀一放每次移架放煤為頂煤提供了松動(dòng)空間，使移架過(guò)程變?yōu)橐淮畏琶哼^(guò)程，使上部懸伸的頂煤即時(shí)冒落充填，下次尾梁擺動(dòng)放煤時(shí)即可放出；兩刀一放雖然支架卸載前移，但由于移架后松動(dòng)煤體未放出，上部懸煤不易冒落，下次移架時(shí)雖然冒落，但因滯后放不出來(lái)。根據(jù)對(duì)綜放工作面頂煤損失機(jī)理的研究，當(dāng)工作面放煤步距大于后部刮板輸送機(jī)寬度時(shí)，工作面支架后部放煤存在步距損失，具體如圖所示。工作面放煤步距損失形成機(jī)理一刀一放時(shí)，移架、放煤及拉后部輸送機(jī)各工序的關(guān)系為（a）