小峪煤矿放顶煤设计(编辑修改稿)

小峪煤矿放顶煤设计(编辑修改稿)内容摘要：

7 1 84 2 0 2+81 0 6 2. 5 1 3+91 0 6 1. 7 8 31 0 6 4. 8 5 51 0 6 4. 4 7 21 0 6 4. 5 0 21 0 6 3. 5 0 41 0 6 2. 7 4 11 0 6 1. 1 1 11 0 6 6. 9 4 41 0 6 7. 8 1 41 0 7 0. 5 1 81 0 6 6. 9 1 41068.0761068.5721068.4611068.6631069.1791074.3371074.1671076.1151072.0931068.9171069.8381067.4881067.6431066.311+ 1 11 0 6 0. 8 6 1+ 1 2 10 6 2 .7 3 1+ 1 31 0 6 6. 1 0 0+ 1 41 0 6 9. 9 1 2切01 0 7 0. 7 8 4+ 1 2 10 6 7 .2 9 2+ 1 31 0 7 0. 2 2 6+1+21 0 6 8. 6 0 34 2 0 4480148024 4 1 1 0 0 0 4 4 1 1 0 0 04 4 1 1 2 0 0 4 4 1 1 2 0 04 4 1 1 4 0 0 4 4 1 1 4 0 04 4 1 1 6 0 0 4 4 1 1 6 0 04 4 1 1 8 0 0 4 4 1 1 8 0 05 3 3 6 0 05 3 3 6 0 05 3 3 8 0 05 3 3 8 0 05 3 4 0 0 05 3 4 0 0 05 3 4 2 0 05 3 4 2 0 05 3 4 4 0 05 3 4 4 0 05 3 4 6 0 05 3 4 6 0 05 3 4 8 0 05 3 4 8 0 05 3 5 0 0 05 3 5 0 0 05 3 5 2 0 05 3 5 2 0 05 3 5 4 0 05 3 5 4 0 0矿 长 吴 升 富比 例 1: 20 0 0图 号 19 东I V总工程师 张 林 制图日期 20 11 .0 3同煤集团朔州朔煤小峪煤矿3（19）煤层东IV盘区计划图4803机 会 于 成 龙孙 安 珍审 核编 制 孙 志 斌 小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 17 第二章 回采工作面布置及采煤方法 第一节 回采工作面的布置 4801 回采 工作面 总体 沿 3 号煤层底板布置两 条顺槽巷道。 两顺槽均为矩形断面，两顺槽巷 顶板为 3煤 ， 4801 回采 工作面两顺槽长度为 823m, 工作面 倾向长度为 150m。 上顺槽布置在煤层底部，沿煤层底板掘进。 巷道断面规格：矩形断面，净宽高＝ 178。 ，采用树脂加长锚固组合锚杆支护系统。 支护目的主要是维护巷道围岩稳定，控制巷道围岩变形，以保证在回采期间基本不维修。 上顺槽为回风、行人及辅助运输巷，上顺槽断面如图 211 所示。 下顺槽（运输顺槽）布置在煤层底部，沿煤层底板掘进，为实体煤掘巷。 巷道断面规格：矩形断面，净宽179。 高 =179。 178。 下 顺槽为机轨合一巷，用于煤炭运输、进风及布置设备列车。 运输顺槽采用树脂加长锚固组合锚杆支护系统，并进行锚索补强。 运输顺槽断面如图 212 所示。 3煤层东Ⅳ盘区4202巷支护断面图 小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 18 3煤层东Ⅳ盘区4201巷支护断面图一、 巷道顶板支护 锚杆形式和规格：杆体为 20左旋无纵筋螺纹钢筋，长度 ，杆尾螺纹为M22。 锚固方式：树脂加长锚固，采用 1 支锚固剂，规格为 Z2360。 钻孔直径为28mm，锚固长度为 600mm。 锚杆布置：锚杆间距 800m，排距 800m。 钢 带 ：采用 W3600mm179。 150mm179。 3mm 型，下顺槽每 3 眼每排锚索 1 根。 托板：采用与锚杆配套的拱型高强度托板。 锚杆角度：靠近巷帮的顶板锚杆安设角度为与铅垂线成 15176。 上顺槽 锚索：单根钢绞线， ，长度 ，加长锚固，采用 两 支锚固剂，规格为 Z2360。 每 2 排布置 1 根锚索，即锚索间距为 1600mm。 下顺槽锚索： 3 排锚索 ，长度 ，每排锚索带一根钢带。 二、 巷帮支护 锚杆形式和规格：圆钢锚杆，杆体直径 18mm，长度 1800mm，杆尾螺纹规格 M20。 小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 19 锚固方式：树脂端部锚 固，采用一支锚固剂，规格为 Z2360。 托板：采用与锚杆配套的拱型高强度托盘。 锚杆角度：靠近顶底板的巷帮锚杆安设角度为与水平线成 10176。 锚杆布置：锚杆间距 800m，排距 800m。 三、 工作面切眼支护 4801 沿煤层底板布置，规格为：净宽179。 高 = 179。 178。 ，矩形断面，切眼采用树脂加长锚固组合锚杆支护系统，并进行锚索补强。 切眼支护断面如图 213所示。 3煤层东Ⅳ盘区4802工作面切眼支护断面图 （ 1）切眼顶板支护： 锚杆形式和规格：杆体为 20左旋无纵筋螺纹钢筋，长度 2400mm，杆尾螺纹为 M22。 锚固方式：树脂加长锚固，采用两支锚固剂 ， 规格为 Z2360。 钻孔直径为 28mm，锚固长度为 1200mm。 钢 带 ：采用 W5500mm179。 150mm179。 3mm 型。 托板：采用与锚杆配套的拱型高强度托板。 锚杆角度：靠近巷帮的顶板锚杆安设角度为与铅垂线成 15176。 锚杆布置：锚杆间距 800mm，每排 10 根锚杆，排距 800mm。 小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 20 锚索：单根钢绞线， ，长度 ，加长锚固，采用两 支锚固剂，规格为 Z2360。 每 2 排布置 4 根锚索，锚索间距 1700mm。 四、工作面煤柱的留设及接替顺序 煤 柱的留设：相邻工作面之间留设 20m煤柱，给采区主要巷道留设 80m煤柱，给井田边界留设 20m煤柱 .。 工作面接替顺序：采区内采用前进式开采，工作面内采用后退式开采， 4801工作面回采完毕后， 接续回采 4802 工作面 .。 第二节 回采工作 面 装备 运输顺槽为机轨合一巷，其中胶带输送机布置在运输巷下帮侧，设备列车布置在运输巷上帮侧，距 4801 工作面 煤壁 45～ 50m。 动力电缆、乳化液进回油管、喷雾降尘用软水管和通信电缆通过电缆托架悬挂在运输巷的上帮侧。 随着工作面推进，多出的管线临时存放在设备列车后部的电缆车内。 回风顺槽 只布置轨道，如图 221 所示。 运输顺槽皮带与轨道位置如图 222 所示示。 回风平巷断面尺寸 小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 21 皮带中心线 巷道中心线 轨道中心线运输平巷断面尺寸一、 4801 工作面割煤高度确定 综采工作面割煤高度主要应根据煤层赋存情况、通风、行人的要求以及回采率的要求而定。 具体有以下几个方面： ⑴ 要根据煤层的厚度来确定割煤高度，《煤矿安全规程》规定，综放工作面采放比不能超过 1： 3，因此，要根据煤层厚度来确定割煤高度； ⑵ 煤层硬度对割煤高度确定的影响，对于较硬的煤层，一般 而言，工作面煤壁片帮不大，工作面割煤高度可以适当增加；对于较软的煤层，工作面容易片帮，工作面割煤高度不宜太大； ⑶ 确定割煤高度要考虑对回收率的影响，增大机采高度，缩小采、放比，可以相应提高工作面的回收率 ， 增大支架放煤空间，有利于大块顶煤的回收； ⑷ 通风的影响，割煤高度大，通风断面大，从而工作面允许风量就大，反之，工作面风量允许则小。 因此，在瓦斯含量较高的综放工作面割煤高度适当加大，以增加工作面的通风断面； ⑸ 要考虑工作面设备的初期投资，工作面割煤高度大，相应支架的高度就加大，吨位也加大，从而工作面设备的初期 投资就大。 目前，国内综放工作面割煤高度一般在 ~，考虑上面 5 个因素对割煤高度的影响后，兼顾全国综放工作面的经验和各煤层的具体条件。 4801 工作小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 22 面割煤高度定为 ，放煤高度为 ，采放比为 1：。 二、 4801 工作面长度确定 工作面的长度一般情况下应根据所确定的工作面日产量和工作面的日进度进行计算。 但在大多数情况下，各生产矿井多是根据采区几何尺寸和布置的工作面数进行圈定或根据经验和设备能力（刮板输送机的铺设长度）以及工作面设备的初期投资确定。 工作面长度的加大，不仅能提高工作面单 产、降低巷道掘进率，有利于矿井实现集中化生产，而且可以提高矿井资源回收率。 综放工作面两端存在放煤损失，工作面长度越长，这部分损失在总量中的比例就小，煤炭回收率就高。 但由于受工作面设备配套设备的装备水平、通风、安全及管理等方面的制约，工作面长度不能无限增加。 在一定时期内，工作面长度根据装备水平有一合理范围，当工作面长度超过这一范围，工作面设备可靠性将降低，生产管理困难，工作面反而难实现高产高效。 根据对近年高产高效工作面统计，放顶煤工作面长度一般在 200m以上。 部分条件好的矿井工作面长度可随着工作面输送机铺设 长度的增加，逐步达到 250～ 300m。 目前兴隆庄矿年产 600万 t 工作面为国内最长综放工作面，工作面长度达 ；其次为潞安王庄矿，工作面长 270m。 综放工作面长度的确定还应考虑工作面自燃发火期。 综放工作面采空区浮煤增多，增加了自燃发火的可能性，如果综放工作面推进速度过慢，不能将自燃带甩入老空区。 因此，为了防止综放工作面煤层自燃，必须保持一定的推进度，根据国内综放工作面防灭火经验，结合 小峪 煤矿煤层的实际情况，初步确定月推进度至少应达到 70m以上。 小峪 煤矿原 3 号煤层的综采 工作面长度为 150m。 结合本矿 井地质条件、开拓系统以及投资、管理、自燃发火等方面的因素， 4801 综放工作面倾斜长度确定为 150m。 三、采煤机截深 按照有关文件精神， 小峪 煤矿 为了 实现工作面高产高效，采煤机的截深和放煤步距应保证工作面尽可能大的循环产量。 我国综放工作面的采煤机截深近几年来逐渐加大，由原来的截深 ， 2 刀一放，改为截深 ，一刀一放。 在日进刀数相同的情况下，截深 可增加 1/3 的循环产量。 综采工作面增加截深小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 23 可以增加循环产量，在日进刀数相同的情况下，截深越大，生产能力也越大，但截深增大会相应地增大配套设备，导致工作 面初期投资增加。 因此，确定采煤机截深为。 四 、 4801 工作面设备配套 （一） 面放顶煤液压支架 选型 综放工作面支架选型过程中需考虑以下几个方面：煤层地质条件、生产技术条件、经济条件。 小峪 煤矿综放开采支架选型 主要 考虑以下几个因素： ⑴ 支架应有良好的通风、行人空间； ⑵设备投资要尽量节省； ⑶ 支架可靠性高 ； ⑷ 支架应具有满足放煤要求的空间。 3号煤层 支架工作阻力确定的基本条件： 4801综放工作面采厚 平均厚 ，最厚为 ， 采煤机割煤高度 ，放煤高度 ，采深 ～ ，煤的普氏硬度系数（平均） f=。 ⑴ 统计类比法确定支架工作阻力 根据对我国 30 多个综放开采工作面实测支架最大载荷 maxP 与煤层硬度系数f，采深 H 以及顶煤厚度 dM 进行回归，得到如下关系式： dMfHP1 5 54 7 9 3 9m a x  将综放工作面煤层条件代入上式求出 maxP ，考虑一定的安全系数，即可得到工作面支架所需设计工作阻力 P ，即 maxPKP  （ K ～ ） 将 3 号煤层的参数值代入： dMfHP1 5 54 7 9 3 9m a x    3 8 8 8~3 7 7 5 55 1 7 3 3~ 8 9 3 9  则：      5 2 3 4~4 4 3 ~ 8 7 7~3 6 9 6m a x  PKP kN ⑵ 估算法确定支架工作阻力 这种计算方法的基础是工作面支架工作阻力支撑冒落带顶板岩层和顶煤的小峪煤矿东 IV 盘区 4801 放顶煤工作面开采设计说明书 24 重量，并平衡基本顶失稳时对支架的动载，计算公式为： )( 顶煤冒 qqKq d  式中 ： q ——工作面支架所需支护强度； dK ——基本顶失稳时的动载系数，根据综放工作面矿压观测结果，一般dK =～ ； 冒q ——冒落带岩层自重应力， hq 。