綜采工作面設計說明書

1、第一章 工作面概況一、工作面位置10416工作面是楊柳礦井104采區(qū)10414工作面的接替工作面，位于第五個區(qū)段。其上為10414工作面。北翼到東翼三條大巷保護煤柱，南翼（切眼側(cè)）以小沈家斷層煤柱為界。工作面走向長1160，傾斜長180m，回采二迭系山西組10煤層，采用綜合機械化采煤方式開采，頂板采用自由垮落方式管理。工作面底板標高-570m-610m。工作面位于牛小集背斜右翼。二、井上下關系地面無建筑物，地形平坦，人工溝渠縱橫，主要為農(nóng)田?；夭蓵r，地面將形成塌陷區(qū)。三、煤層賦存情況（一）煤層條件10煤層為采區(qū)主要可采煤層，位于山西組的中部，上距鋁質(zhì)泥巖58.7m，下距太原組一灰頂界面60.0

2、m。根據(jù)10416工作面9-4、9-6、04-17鉆孔綜合分析,工作面煤層傾角0-5°，平均4°；厚度2.87-3.68m，平均厚度3.20 m，屬中厚厚煤層，以中厚煤層為主。根據(jù)變系數(shù)及可采性分析，屬較穩(wěn)定煤層。煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)焦煤。104邊界巷煤的硬度化驗f=0.56。根據(jù)勘探及三維地震地質(zhì)資料，工作面有三條斷層，F(xiàn)106正斷層，傾角60-70°，落差0-15米,風巷靠近切眼有兩條正斷層F107和 F113。F107傾角70°，落差0-3米, F113傾角70°，落差0-3米。（二）柱狀圖(另附)四、頂?shù)装迩闆r根據(jù)采區(qū)資料，工作面工程地質(zhì)類型為層

3、狀碎屑巖類（類），復雜程度為中等（二型），即類二型。煤層頂、底板巖以砂巖泥巖為主，粉砂巖零星分布。頂板類型劃分方案可劃分為直接頂、老頂，局部有偽頂；底板可劃分為直接底和老底兩種。老頂：細砂巖、粉砂巖為主，砂巖老頂厚度3.199.46m。直接頂板：多數(shù)為復合頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖1.795.48m。偽頂：巖性為粉砂巖。老底：巖性以細砂巖、粉砂巖為主，；其次泥巖。直接底：巖性以泥巖為主，厚度為02.39m。10416工作面10煤層頂?shù)装鍘r性特征統(tǒng)計表孔號老 頂直 接 頂偽 頂直 接 底老 底巖性厚度(m)巖性厚度(m)巖性厚度(m)巖性厚度(m)巖性厚度(m)9-6細砂巖9.46泥巖粉砂

4、巖6.11粉砂巖0.63粉砂巖10.379-4細砂巖3.19細砂巖4.51砂巖26.1404-17細砂巖8.39細砂巖碳質(zhì)泥巖1.79泥巖2.93細砂巖2.64五、地質(zhì)構(gòu)造與水文地質(zhì)情況根據(jù)采區(qū)地質(zhì)資料，10416工作面水文地質(zhì)條件中等偏簡單。工作面內(nèi)主要位于牛小集背斜右翼，共有三條斷層、斷層賦水性較小。影響工作面回采的充水含水層有兩層：煤層底板灰?guī)r含水層，和煤層頂、底板砂巖裂隙含水層。頂?shù)装迳皫r裂隙含水層是采區(qū)礦井充水的直接充水含水層，一般富水性弱。底板太灰水對工作面開采威脅嚴重，回采中遇導水性構(gòu)造，則灰?guī)r水有可能對采區(qū)產(chǎn)生突水。由于灰?guī)r水水壓高，易于造成突水災害，是工作面安全生產(chǎn)的重要隱患

5、之一。工作面充水的通道主要有：構(gòu)造裂隙、采動冒落帶裂隙、3m以下小斷層。正常情況下涌水以淋水和滲透形式進入工作。根據(jù)“大井法”和比擬法估算工作面正常涌水量為20-30 m3/h，最大涌水量為42.5 m3/h 。六、其它開采技術條件瓦斯：根據(jù)東翼軌道大巷和東翼膠帶探煤鉆孔和瓦斯測試指標，10煤層局部瓦斯較大，暫定為高瓦斯礦井。煤塵：工作面內(nèi)目前無煤塵資料，根據(jù)地質(zhì)報告煤層煤塵爆炸指數(shù)（k值）為28.9940，皆大于15，具有煤塵爆炸危險性。自然發(fā)火傾向：工作面目前無煤塵資料，根據(jù)采區(qū)地質(zhì)報告煤層煤可采煤層煙煤為不自燃。地溫：據(jù)礦井地質(zhì)資料地溫梯度為2.072.62/百米，平均2.40/百米。七

6、、儲量工作面儲量計算公式：Q=S×M×D，S=走向長1160m×傾向?qū)?80m，M為平均煤厚3.20m,煤層的視密度D為1.32t/m3。工作面收作處要留設70m回風大巷保護煤柱。地質(zhì)儲量88.2萬噸，可采儲量83.79萬噸。第二章 回采工藝與采場支護設計第一節(jié) 回采工藝選擇10416工作面所在的10煤層為104采區(qū)主要可采煤層，位于山西組的中部，上距鋁質(zhì)泥巖58.7m。下距太原組一灰頂界面約60m。煤層厚2.873.68m，平均厚3.20m，屬中厚厚煤層，以中厚煤層為主。煤層原生結(jié)構(gòu)簡單，基本不含夾矸。煤層頂板以砂巖、泥巖為主，粉砂巖零星分布。10煤層原始沉積發(fā)

7、育良好，由于后期巖漿侵入也破壞了煤層的穩(wěn)定性和連續(xù)性。10416工作面所在的10煤層頂板分為偽頂、直接頂、老頂三種。直接頂板多數(shù)為復合頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖。頂板較完整，屬類穩(wěn)定頂板，且煤層賦存較穩(wěn)定，涌水量小。針對10416工作面所在的煤層及頂板狀況，本著高產(chǎn)高效的原則，依據(jù)淮北礦區(qū)目前的開采技術條件以及現(xiàn)有綜采技術和管理水平，我礦選擇綜采工藝。第二節(jié) 工作面支護設計一、依據(jù)參考工作面初選支架10416綜采工作面為10414工作面的接替工作面,其主要設備選型參照10414工作面設備： ZY6800-19/40型液壓支架 MG550/1230-WD型采煤機 SGZ-800/2

8、5;525型刮板輸送機 二、支架支護強度計算（一）計算冒落帶高度 Hi=M/(Kp-1)Hi=3.50/（1.3-1）Hi=11.6 mHi：冒落帶高度, m; M：工作面最大采高，m； Kp ：巖層冒落碎脹系數(shù)。一般取1.251.5，破碎頂板取較小值，完整頂板取較大值。（二）計算支護強度P= K×Hi ××cos×10-6 P=2×11.6×25×103 ×cos4°×10-6 P=0.57Mpa;P ：計算支護強度， Mpa; ：冒落帶巖層加權(quán)平均容重，N/ m3；：煤層傾角，度； K: 老

9、頂來壓增載系數(shù)，一般取2.0。三、支架的確定10416工作面選擇的支架為ZY6800-19/40第三章 工作面巷道布置第一節(jié) 巷道布置一、基本巷道布置方式10416工作面設計為兩巷布置方式,即機巷、風巷，主要用于行人、運輸、排水、進、回風。10416機風巷底板巖巷布置在煤層底板25m左右，主要用于預抽機、風巷瓦斯，掩護機、風巷煤巷掘進。二、一通三防與防治水巷道（硐室）工程設計具體內(nèi)容要求分別見第五章、第六章。三、聯(lián)絡巷道10416工作面機巷聯(lián)絡巷：N140°，69.7m（平）,聯(lián)接機巷與東翼軌道運輸大巷, 布置在10煤層頂板巖石中;10416工作面風巷聯(lián)絡巷：N140°，7

10、3.7m（平）,風巷通過風巷聯(lián)絡巷、回風聯(lián)巷與東翼總回風巷連接, 布置在10煤層頂板巖石中;四、其它巷道布置設計我礦初選10416工作面支架，體積較大，工作面安裝時需重新組裝，所以工作面風巷設組裝硐室。錯車場(風巷變坡點向里20m處一個,切眼上口向外35m處一個)及絞車窩(切眼上口, 長10m)的設計，可根據(jù)風巷、切眼的掘進施工揭露情況，在工作面安裝前再進行設計。第二節(jié) 工作面巷道布置基本參數(shù)設計一、工作面推進方向與推進長度設計（一）推進方向1、推進方向的設計依據(jù) 10416工作面為10414首采面的接替面，根據(jù)煤層賦存情況，工作面為一走向東西傾向北的單斜構(gòu)造，工作面傾角不大；該面呈一背斜構(gòu)造

11、，所以工作面回采期間，先仰采后俯采。2、推進方向說明10416風巷N320°；10416機巷N320°；工作面回采期間，先仰采后俯采，保持35°仰俯采角。（二）推進長度與切眼位置推進長度：1160 m；切眼的位置：距東翼總回風巷1260m , 上限-558m , 下限-610m , 方位N50°。確定的依據(jù)：10416工作面上為10414工作面。北到東翼三條大巷保護煤柱，南（切眼側(cè)）以小沈家斷層煤柱為界。工作面走向長1260m，傾斜長180m。機、風巷均沿中線跟煤層頂板施工；工作面回采期間，因回采需要，切眼與機巷保持90°98°。二、

12、機巷與風巷布置（一）機、風巷的長度10416風巷，1160m（平）；10416機巷，1160m（平）；（二）機、風巷的位置一般情況下，為使工作面等長回采，機、風巷平行布置。機巷拔門點標高：-580.3m，方位：機巷N140°；風巷拔門點標高：-580.0m，方位：風巷N140°。三、工作面（切眼）長度確定依據(jù)以下因素確定：1、煤層賦存條件：工作面煤層起伏不大，工作面構(gòu)造簡單；傾角??；煤層頂板以砂巖、泥巖為主，底板以泥巖為主；煤層硬度1.3-3.97；2、開采技術條件：瓦斯含量較大；且10煤層有自燃發(fā)火傾向；工作面采取“兩巷布置方式”，該面呈一背斜構(gòu)造,工作面水能自流，有利于

13、防治水工作；3、根據(jù)礦區(qū)以往多年中厚煤層的生產(chǎn)技術管理經(jīng)驗，綜采工作面長度設計不宜過長，過長不利于主動管理頂板及防治水的要求；4、按照綜采工作面等長布置的原則。故設計切眼長度180m。四、機巷、風巷、切眼以外的巷道長度確定1、機、風巷聯(lián)絡巷：分別為70米（平）；2、回風聯(lián)巷：分別為60米（平）;第三節(jié) 巷道布置參數(shù)說明一、設計巷道布置主要參數(shù)一覽表序號巷道名稱開窩點座標巷道施工方位（°）巷道設計坡度（°）巷道設計平距（m）巷道施工層位巖性備注1機巷N140°跟頂1160煤2風巷N140°跟頂1160煤3切眼N50°跟頂180煤4機巷抽采巷N14

14、0°煤層底板25m1170巖5風巷抽采巷N140°煤層底板25m1170巖10414風巷抽采巷向里延伸兼做10416風巷抽采巷二、有關說明：10416機、風巷抽采巷每30m設一瓦斯抽采鉆場，深×寬×高=5.5×4.5×3.0m。第四節(jié) 巷道軌道線路設計一、設計依據(jù)根據(jù)巷道斷面布置及巷道各類輔助運輸要求進行設計。二、軌道線路設計參數(shù)風巷、區(qū)段車場、東翼軌道大巷的布置：軌道中心線與巷道中心線一條線。軌型：30Kg/m。軌距：600 mm。 道岔型號: DK-630/4/12軌枕規(guī)格：1200×200×200 mm軌枕間

15、距：1 m。機巷的布置：軌道中心線與巷道中心線距離600mm;軌型：30Kg/m軌距：600 mm道岔型號: DK-630/4/12軌枕規(guī)格：1200×200×200 mm軌枕間距：700 mm。三、軌道線路設計主要技術要求軌道線路設計的主要技術要求：鋪設要求：1、斜巷軌道的軌距應在誤差5和2之間，平巷的軌距應在誤差10和2之間。2、斜巷軌道的接頭間隙5 mm，高低的左右偏差2 mm。平巷接頭的間隙10 mm，高低的左右偏差5 mm。3、兩根軌道水平誤差10mm。4、軌道接頭必須使用合格的道夾板和4顆螺栓固定，接頭與軌枕的布置采用懸接式。5、軌枕的間距1m，并與鋼軌垂直，軌

16、枕規(guī)格質(zhì)量符合規(guī)定，不準有浮枕。6、絞車道內(nèi)地滾子要齊全，靈活可靠。地滾子之間的間距一般為1520 m，以軌枕、道檔無明顯磨痕為準。巷道內(nèi)變坡點應在變坡處增加地滾子。7、上下山絞車道的道岔均要使用標準扳道器，嚴禁使用非標準道岔。8、巷道內(nèi)平面彎道半徑及豎曲線半徑等要滿足支架運輸要求。第四章 巷道斷面與支護設計第一節(jié) 巷道斷面設計一、機、巷斷面設計（一）按工作面進風量計算 計算巷道斷面S按下式計算： S=Q/（v×60）=1200/（2.5×60） S=8.0m2 Q：工作面需風量，取1200m3/min; V： 機巷風速，取經(jīng)濟風速2.53.0m/s。（二）按機巷設備布置計

17、算1、計算機巷寬度Bjs按下式計算： Bjs=Bs+Bp+Bj+Bx+By=500+1400+700+300+1100=4000mm Bs: 機巷膠帶輸送機與上幫間隙，500mm； Bp: 機巷膠帶輸送機外形寬度，1400mm； Bj: 機巷膠帶輸送機與開關電纜車的間隙，300mm； Bx: 最寬設備與下幫的間隙（行人通道），700mm。 By：移動變電站或其它最寬設備的寬度，1100mm；2、計算機巷高度Hjs按下式計算： Hjs=Hs+Hj+Hq=1800 +300+200Hjs=2300 mm Hs:機巷最高設備的高度，1800mm; Hj:機巷最高設備的高度距頂板支護體下緣的間隙，30

18、0mm。Hq:機巷起伏對巷高選取的影響值，200mm。（三）按巷道變形計算 根據(jù)周邊礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)驗或礦壓觀測資料，確定巷道頂?shù)装寮皟蓭妥冃瘟?。因兩巷均采用錨網(wǎng)噴支護，根據(jù)周邊礦區(qū)綜采工作面巷幫、頂變形量的觀測，兩幫變形量Bb取100 mm、頂?shù)装遄冃瘟縃b取200 mm。 B=Bjs+Bb=4000+100=4100 mm H=Hjs+Hb=2300+200=2500 mm （四）按支護條件選擇我礦10416工作面為10414首采工作面的接替面，還有一些不確定因素,考慮巷道一定的變形富余量。高度B取3000 mm，寬度取5000 mm。（五）機巷斷面的優(yōu)化確定1、根據(jù)以上計算確定機巷寬度（B）5

19、000mm，高度（H）3000mm2、根據(jù)上述計算的B、H值，計算機巷斷面積S=15m2，SS。 以上機巷的寬度、高度是可以滿足生產(chǎn)的需要。二、風巷斷面設計（一）按工作面回風量計算計算巷道斷面S按下式計算： S=Q/（v×60）=1200/(2.5×60) S=8.0m2 Q：工作面需風量，取1200m3/min; v: 風巷風速，取經(jīng)濟風速2.53.0m/s。（二）根據(jù)設備運輸需要計算Bjs=Bs+Bp=2500mm Bs: 風巷輸送支架與上、下幫間隙，500mm； Bp: 風巷輸送支架的外形寬度，1500mm； Hjs=Hs+Hj+Hq=1700 +300+200Hjs

20、=2200 mm Hs:取風巷最高設備的高度，1700mm; Hj:取風巷最高設備的高度距頂板支護體下緣的間隙，300mm。Hq:巷起伏對巷高選取的影響值，200mm。（三）按鉆機施工要求計算我礦工作面風巷瓦斯抽放鉆機：長×寬×高=2.2×1.2×0.8m。，以上初定10416風巷設計高、寬度完全滿足鉆機運輸及施工要求。（四）按巷道變形計算根據(jù)周邊礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)驗或礦壓觀測資料，確定巷道頂?shù)装寮皟蓭妥冃瘟?。因兩巷均采用錨網(wǎng)噴支護，根據(jù)周邊礦區(qū)綜采工作面巷幫、頂變形量的觀測，兩幫變形量Bb取100 mm、頂?shù)装遄冃瘟縃b取200 mm。 B=Bjs+Bb=25

21、00+200=2700mm H=Hjs+Hb=2200+200=2400mm （五）按支護條件選擇我礦10414工作面為首采面，還有一些不確定因素,考慮巷道一定的變形富余量。高度B取2800 mm，寬度取4200 mm。（六）風巷斷面確定1、根據(jù)以上計算確定風巷寬度（B）4600mm，高度（H）3000mm2、根據(jù)上述計算的B、H值，計算風巷斷面積S=15m2，SS。 所以以上風巷的寬度、高度是可以滿足生產(chǎn)的需要。三、切眼斷面設計（一）按設備安裝要求計算1、切眼寬度 Bq=Bd+Bqj=5200+500 =5700mmBd: 為支架最小運輸高度時的平面對角線長度，5200mm；Bqj: 為支架

22、最小運輸高度時的平面對角線外緣與煤壁及采空區(qū)的兩側(cè)間隙之和，取500mm2、切眼高度 Hq=Hp+Hz+Hj=400+1900+200 =2500 mm Hp: 切眼安裝用平板車高度，400mm； Hz：綜采液壓支架的最小運輸高度，1900mm； Hj：綜采液壓支架裝平板車后，支架頂梁上平面距頂板支護體下緣突出面（點）的間隙，200mm。 （二）按切眼變形計算B=Bjs+Bb=5700+100=5800mm H=Hjs+Hb=2500+200=2700mm （三）切眼斷面確定10416綜采工作面切眼設計：矩形斷面，考慮切眼有起伏，切眼高度可適當加100mm 富裕量，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，最后確定：切眼

23、Bq：凈高3.0m，Hq：凈寬6.8m凈斷面積S=20.4m2，掘進斷面積21.3m2；凈斷面積SS，可以滿足支架的安裝要求。四、聯(lián)絡巷及其它巷道斷面設計10416工作面風巷聯(lián)絡巷斷面設計：斷面設計依據(jù)10416工作面風巷聯(lián)絡巷用途：主要擔負10416工作面的回風。圍巖類別：中等穩(wěn)定。10416工作面風巷聯(lián)絡巷斷面確定：（1）按工作面回風量計算 計算巷道斷面S按下式計算： S=Q/（v×60）=1200/3.6×60 S=5.6m2 Q：工作面需風量，取1200m3/min; v: 風巷風速，m/s，取經(jīng)濟風速2.53.0m/s。（2）按10416工作面運輸順槽聯(lián)絡巷無設備

24、布置根據(jù)上述計算10416工作面風巷聯(lián)絡巷斷面積S= 13.2m2,而S=8.0m2，所以SS。 以上10416工作面風巷聯(lián)絡巷是可以滿足生產(chǎn)的需要。 （3）按進架設備布置計算a、計算進架聯(lián)巷寬度Bjs按下式計算： Bjs=Bs+BpBjs=2300mm Bs: 支架與巷幫的間隙，400mm； Bp: 支架的寬度，1500mm；b、計算進架聯(lián)巷高度Hjs按下式計算： Hjs=Hs+Hj+Hq=1700 +300+200Hjs=2200mm Hs:取最高設備的高度，1700mm; Hj:取進架聯(lián)巷最高設備的高度距頂板支護體下緣的間隙，300mm。Hq:聯(lián)巷起伏對巷高選取的影響值，200mm。（4

25、）按巷道變形計算 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗或礦壓觀測資料，確定巷道頂?shù)装寮皟蓭妥冃瘟?。因?lián)巷為錨噴支護，根據(jù)我礦對巷道頂、幫變形量得觀測，兩幫變形量Bb取100mm、頂?shù)装遄冃瘟縃b取200mm。 B=Bjs+Bb=2300+100=2400mm H=Hjs+Hb=2200+200=2400mm （5）按支護條件選擇我礦巷道支護條件復雜困難，礦壓大，考慮巷道一定的變形富裕量。巷道為半圓拱形式，所以高度H適當放大，取3600mm，寬度B取4200mm。（6）10416工作面風巷聯(lián)絡巷斷面的優(yōu)化確定根據(jù)以上計算確定10416工作面風巷聯(lián)絡巷寬度（B）4200mm，高度（H）3600mm。根據(jù)上述計算的B、H值

26、，計算10416工作面風巷聯(lián)絡巷斷面積S= 13.2m2,而S=8.0m2，所以SS。 以上10416工作面風巷聯(lián)絡巷的寬度、高度是可以滿足生產(chǎn)的需要。 五、設計巷道斷面參數(shù)一覽表序號巷道名稱斷面形狀斷面規(guī)格（凈高×凈寬）掘進斷面積（m2）凈斷面積（m2）備注110416機巷矩形3.0×5.015.915210416風巷矩形3.0×4.614.8813.8310416切眼半圓拱3.4×6.821.320.4410416風巷抽采巷（即10414風巷抽采巷）半圓拱3.4×3.812.2811.37已施工510416機巷抽采巷半圓拱4.0×

27、5.018.4217.32第二節(jié) 巷道支護設計一、巷道支護形式設計（一）設計巷道支護條件說明1、巷道的圍巖條件根據(jù)采區(qū)資料分析，工作面工程地質(zhì)類型為層狀碎屑巖類（類），復雜程度為中等（二型），即類二型。煤層頂、底板巖以砂巖、泥巖為主，粉砂巖零星分布。頂板類型劃分方案可劃分為偽頂、直接頂、老頂三種；底板可劃分為直接底和老底兩種。老頂：細砂巖、中砂巖所占比例最多，占51.7%，砂巖老頂厚度4.2028.83m。直接頂板：多數(shù)為復合頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖1.7916.06。偽頂：巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖。老底：巖性以粉砂巖為主，占58.6%；其次為細砂巖、砂泥巖互層，占24.1%；泥巖老底較少

28、，占10.3%。直接底：巖性以泥巖為主，其次為粉砂巖，厚度為0.250.80m。工作面主要充水因素是頂板砂巖裂隙水，頂板可能有淋水；2、巷道的空間與時間條件10416工作面為首采工作面的接替面，受10414工作面采動影響；預計10414工作面2011年12月份回采結(jié)束，在2010年上半年，掘進開始施工。3、巷道功能與斷面條件10416風巷、風聯(lián)巷作為進架主路線，其寬度和高度比較大；機巷為機軌合一巷，不僅需布置皮帶機，機巷還需要布置軌道、設備列車；綜采面切眼導峒和刷大部分寬度為6.8m左右；以上說明，如滿足綜采工作面生產(chǎn)需要，各個巷道的設計不能小，而斷面大，將增加支護的難度。（二）巷道支護方式設

29、計1、根據(jù)巷道支護條件設計為滿足綜采工作面生產(chǎn)需要，機、風巷斷面不宜過小，且需加大巷道的支護強度，避免二次修復，造成人力和物力的浪費。2、采用工程類比法設計根據(jù)地質(zhì)資料分析，10416工作面煤層頂板屬于類，與童亭礦區(qū)10煤層工作面地質(zhì)資料相似；10416工作面兩巷皆采用錨梁網(wǎng)索支護，經(jīng)過驗證，該支護能滿足生產(chǎn)需要，根據(jù)工程設計類比法，設計10416工作面機、風巷均采用錨梁網(wǎng)索支護。切眼寬度6.8m左右，跨度大，根據(jù)鄰近礦區(qū)工作面切眼的支護狀況驗證，采用復合支護能夠滿足裝面要求。（三）設計巷道形狀的確定10416機、風巷：矩形。10416機、風巷抽采巷：半圓拱形。二、巷道支護參數(shù)設計（一）架棚巷

30、道支護參數(shù)設計10416機巷、風巷：斷面設計為矩形,采用錨梁網(wǎng)索支護;機巷：寬×高=5.0×3.0m。風巷：寬×高=4.6×3.0m。10416工作面風巷抽采巷：10414風巷抽采巷作為10416風巷抽采巷；斷面為半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護;寬×高=3.8×3.4m。10416工作面機巷抽采巷：10416機巷抽采巷后期作為106采區(qū)回風大巷使用；斷面設計為半圓拱形，錨網(wǎng)噴支護;寬×高=5.0×4.0m。（二）巷道錨桿支護參數(shù)設計10416工作面機、風巷抽采巷，施工層位沿煤層底板25m施工，處在穩(wěn)定的巖層中，故采用錨網(wǎng)噴支

31、護。1、支護材料說明錨桿規(guī)格：20×2200；錨固劑型號：Z2950；托盤：150；護表材料：金屬網(wǎng)規(guī)格1200×900mm，網(wǎng)格150×150mm；水泥為標號425#普通硅酸鹽水泥，黃沙用粗中混合沙，粒徑0.33mm，速凝劑T25型。2、錨桿支護參數(shù)設計錨桿布置方式：眼位按線布置，兩幫對稱布置，中頂錨桿不偏離中線；株排距800×800mm；錨桿布置的角度：在整體巖層中，錨桿應垂直巷道輪廓線，在層狀巖層中，錨桿應垂直巖層層面，角度不小于75°。錨桿的錨固方式：采用錨固劑錨固；錨固劑型號與數(shù)量：Z2950，每眼兩卷。錨固長度：半錨，軟巖時，加長錨

32、固；設計初錨力為300N.m，錨固力8t。技術要求：1）錨桿眼位按線布置，株排距均勻，對稱布置兩幫錨桿，中頂錨桿不偏離中線且最下一排幫錨桿距底板不應超過500mm。2）錨桿的孔深和錨桿的長度配套，錨桿孔的直徑必須和桿體、錨固劑直徑相配套，選用32mm孔徑，配套29mm樹脂卷。3）安裝錨桿前，應用壓風掃眼器將孔壁沖洗干凈，將孔內(nèi)巖渣、積水用壓風吹凈。4）錨桿施工要求嚴格執(zhí)行“五不”制度，即：a、巷道斷面不符合設計要求，浮矸活石不處理，險情未排除，驗收員不劃眼位；b、驗收員不劃眼位，打眼工不打眼；c、不按規(guī)定打眼或打眼不合格，不準安裝錨桿；d、錨固劑質(zhì)量不合格，不準使用；e、桿桿、托盤不符合規(guī)格要

33、求，不準使用。5）樹脂藥卷安裝要旋轉(zhuǎn)推進，使藥卷充分攪拌混合，嚴禁將桿體用錘擊入錨桿眼，并應采用快速安裝工藝，即：攪拌樹脂卷、上托盤、擰緊螺母一次完成。6）錨固力應達到設計要求，必須按規(guī)定進行錨桿拉拔力測定，測定要有記錄，拉拔力不小于8t。3、加強支護設計噴射砼，砼的配比，水泥，黃沙、石子=1：2：2，水灰比=0.47，初噴厚3050mm,復噴厚70mm。（三）復合支護巷道參數(shù)設計10416工作面切眼斷面較大，跨度為6.8m左右，故采用復合支護。切眼采用“錨帶網(wǎng)索單體工字鋼”支護，當頂板破碎或過異常帶不宜采用該支護時，直接采用“工字鋼梁架棚并配合單體支柱套棚維護” 1、支護材料說明錨桿規(guī)格：M

34、22×2800mm；錨索：17.8mm，長6.3m鋼絞線；錨固劑型號：Z2550；鋼帶采用M型鋼帶；托盤：200；護表材料：金屬網(wǎng)規(guī)格1200×900mm，網(wǎng)格150×150mm； 2、錨桿支護參數(shù)設計頂板錨桿布置的數(shù)量為：8根，錨桿布置方式：眼位按線布置，株排距800×800mm；錨桿布置的角度：在整體巖層中，錨桿應垂直頂板，在層狀巖層中，錨桿應垂直巖層層面，角度不小于75°。錨桿的錨固方式：采用錨固劑錨固；錨固劑型號與數(shù)量：Z2550，每眼兩卷。錨固長度：半長錨固；設計初錨力為300N.m，錨固力8t。技術要求：(1)錨桿眼位按線布置，株排

35、距均勻。(2)錨桿的孔深和錨桿的長度配套，錨桿孔的直徑必須和桿體、錨固劑直徑相配套，選用28mm孔徑，配套25mm樹脂卷。(3)安裝錨桿前，應用壓風掃眼器將孔壁沖洗干凈，將孔內(nèi)巖渣、積水用壓風吹凈。(4）錨桿施工要求嚴格執(zhí)行“五不”制度，即：a、巷道斷面不符合設計要求，浮矸活石不處理，險情未排除，驗收員不劃眼位；b、驗收員不劃眼位，打眼工不打眼；c、不按規(guī)定打眼或打眼不合格，不準安裝錨桿；d、錨固劑質(zhì)量不合格，不準使用；e、桿桿、托盤不符合規(guī)格要求，不準使用。(5）樹脂藥卷安裝要旋轉(zhuǎn)推進，使藥卷充分攪拌混合，嚴禁將桿體用錘擊入錨桿眼，并應采用快速安裝工藝，即：攪拌樹脂卷、上托盤、擰緊螺母一次完

36、成。(6）錨固力應達到設計要求，必須按規(guī)定進行錨桿拉拔力測定，測定要有記錄，拉拔力8t。3、錨索支護參數(shù)設計導峒及刷大部分均需采用錨索進行補強支護，采用雙排三花布置。錨索間排距：4m ，圍巖破碎時要加密，改為每3m安裝一套;錨索的布置角度：在整體巖層中，錨索應垂直頂板，在層狀巖層中，錨索應垂直巖層層面，角度不小于75°。錨索的錨固方式：采用錨固劑錨固；錨固劑型號與數(shù)量：1卷K2550型和2卷Z2550型；錨固長度為加長錨固；預緊力200N.m，錨固力20t。技術要求：(1）錨索眼位按線布置，株排距均勻。(2）錨索的孔深和錨索的長度配套，錨索孔的直徑必須和桿體、錨固劑直徑相配套，選用2

37、8mm孔徑，配套25mm樹脂卷。(3）安裝錨索前，應用壓風掃眼器將孔壁沖洗干凈，將孔內(nèi)巖渣、積水用壓風吹凈。(4）錨索布置在巷道頂板中間，施工滯后迎頭不得超過10m。4、加強支護設計(1）單體工字鋼套棚：導峒采用3.0m單體配合2.8m工字鋼“一梁兩柱”套棚，刷大部分采用3.0m單體配合2.8m工字鋼“一梁三柱”套棚，單體要穿鞋，初撐力不小于50KN，滯后迎頭不超過3m，棚距800mm，誤差±50mm，單體之間要用防倒繩連接。(2）架棚支護：巷道遇斷層、過地質(zhì)構(gòu)造異常帶、頂板破碎帶、淋水區(qū)時，必須采用架工字鋼棚支護，架棚支護仍采用導峒施工，在異常上下多架設10棚，且導峒及刷大部分的支

38、護形式要保持一致，工字鋼棚中間腿要用半圓接實勁，棚子用道連成一整體，具體位置梁中一處，梁下1.5m各一處；導峒及刷大部分支護規(guī)格：梁×腿=2.8m×3.2m；采用塘材、笆片要幫過頂，巷道保持道面以上高度2.8m，棚距600mm，誤差±50mm，并且上山用單體配合圓木打“一梁三柱”順山挑棚。切眼施工順序：a、施工導峒打錨桿打錨索單體工字鋼套棚架工字鋼棚支護；b、刷大打錨桿打錨索單體工字鋼套棚架工字鋼棚支護。三、設計巷道支護參數(shù)一覽表序號巷道名稱巷道形狀支護形式支護參數(shù)（mm）支護材料規(guī)格（mm）備注1風巷矩形錨梁網(wǎng)索支護錨桿株排距：800mm；錨索排距：4000mm

39、錨桿：M22×2500mm（頂）M20×2200mm（幫）錨索：6.3m鋼絞線鋼帶： M4型長4800mm8#菱形鐵絲網(wǎng)：5600×1000mm金屬網(wǎng)：1200×1000mm 塑鋼網(wǎng)：1200×1000mm2機巷矩形錨梁網(wǎng)索支護錨桿株排距：800mm；錨索排距：4000mm錨桿：M22×2500mm（頂）M20×2200mm（幫）錨索：6.3m鋼絞線鋼帶：M型長4800mm8#菱形鐵絲網(wǎng)：5600×1000mm金屬網(wǎng)：1200×1000mm塑鋼網(wǎng)：1200×1000mm3切眼矩形復合支護錨桿株排

40、距：800mm；錨索排距：3000mm錨桿：M22×2500mm錨索：6.3m鋼絞線鋼帶：M型8#菱形鐵絲網(wǎng)：5600×1000mm金屬網(wǎng)：1200×1000mm單體：3.0m工字鋼：腿×梁=2.8×3.24機、風抽采巷半圓拱錨噴錨桿排距：800mm；錨桿：M22×2000mm錨噴厚120mm5第五章 “一通三防”系統(tǒng)工程設計第一節(jié) 通風系統(tǒng)設計一、掘進期間通風系統(tǒng)設計（一）局部通風系統(tǒng)1、八區(qū)段車場施工局扇位置：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處進風路線：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處 八區(qū)段車場 迎頭回風路線：迎頭 東翼軌道大

41、巷 七區(qū)段車場七區(qū)段回風聯(lián)巷 東翼回風大巷2、機巷局扇位置：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處進風路線：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處 機巷 迎頭回風路線：迎頭 機巷 八區(qū)段回風聯(lián)巷 東翼回風大巷3、風巷局扇位置：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處進風路線：東翼軌道大巷距七區(qū)段車場西10米處 七區(qū)段車場 風巷 迎頭回風路線：迎頭 風巷 七區(qū)段回風聯(lián)巷 東翼回風大巷巖巷車場采用2×15KW對旋局扇，風筒直徑600mm。機、風巷煤頭采用2×30KW對旋局扇，風筒直徑800mm（二）局部通風系統(tǒng)圖局部通風系統(tǒng)圖見“工作面平面設計、剖面、斷面圖”。二、綜采工作面通風系統(tǒng)設計（一

42、）工作面風量計算綜采工作面風量確定表項目計 算單位按瓦斯涌出量計算Q采=100×q采×KCH4=100×8.9×1.3=1157m3/min按工作面溫度計算Q采=60V采（smaxsmin）/2ki =60×1.5×9×1.2=972m3/min按同時工作最多人數(shù)計算Q采>4N=4×90=360m3/min按集團公司規(guī)定Q500m3/min初次選擇Q=1157m3/min按風速驗算最低風速V低=Q/smax=1157/12×60=1.6>0.25 m/sm/s最高風速V高=Q/smin=115

43、7/9×60=2.14<4 m/sm/s風量確定Q=1200m3/min說明書Q采：回采工作面實際需要風量；Q采：回采工作面回風巷風流中瓦斯的平均絕對涌出量；KCH4該面瓦斯涌出不均衡系數(shù)取 1.3 ；預計工作面瓦斯涌出量為 24.85 m3/min，工作面瓦斯抽放濃度為35%，抽放率為64.2%，抽放純量為15.95m3/min ，則風排瓦斯量 8.9 m3/min。N：工作面同時工作最多人數(shù)90 人；Smax：工作面最大斷面，smin ：工作面最小斷面；V采 ：工作面風流速度，為確保工作面有良好的氣候條件，溫度 2023時風速為1.01.5m/s適宜，取1.0m/s。（二）

44、、綜采工作面通風路線1、工作面進風路線：地面 副井 井底車場 北翼軌道大巷 東翼軌道大巷 八區(qū)段車場 10416工作面機巷 10416工作面。2、工作面回風路線：10416工作面 10416工作面風巷 七區(qū)段車場回風聯(lián)巷 東翼回風大巷 北翼回風大巷 風井。3、綜采工作面通風系統(tǒng)圖見“工作面設計生產(chǎn)系統(tǒng)與避災路線圖”。4、進回風巷道布置方式（1）進回風大巷：東翼軌道大巷、東翼回風大巷（2）工作面風流方向：上行通風（3）工作面通風系統(tǒng)形式：U型第二節(jié) 瓦斯防治工程設計一、 瓦斯治理巷道工程設計（一）設計依據(jù)10416工作面是104采區(qū)10煤層首采工作面的接替工作面。根據(jù)初步設計預測10煤不具有突出

45、危險性，本煤層瓦斯含量：5.38m3/t ，瓦斯儲量：440.08萬m3 ，預計回采時綜采工作面最大絕對瓦斯涌出量38.65m3/min，平均絕對瓦斯涌出量23.38m3/min。（二）瓦斯治理方案根據(jù)鄰近礦區(qū)近期局部瓦斯抽放經(jīng)驗和楊柳礦井初步設計，結(jié)合10414綜采工作面的風排瓦斯量8.9m3/min ，設計確定本礦井的抽放方法初期為聯(lián)合抽放：底板巖巷穿層抽采，本煤層順層抽采。預計抽采瓦斯量281.6萬m3。（三）巷道工程設計1、抽采巷穿層孔抽采方法10416工作面機、風巷走向長1160m，抽采參數(shù)設計如下：從工作面機、風巷抽采巷內(nèi)掘凈寬×凈高×凈深=5.5×3

46、.5×4.5m的鉆場，鉆場中間距30m，在鉆場向工作面機風巷打穿層鉆孔，鉆孔長120m，鉆孔直徑113mm，鉆孔全長必須穿過煤層。鉆場、鉆孔與煤層頂板的距離根據(jù)“三帶”觀測資料確定，盡量布置在距離煤層底板25m的位置。2、本煤層順層鉆孔抽放方法在工作面機、風巷，沿煤層傾向打抽采鉆孔。為提高抽放效果，孔與孔平行布置，且偏向工作面，與順槽夾角70°。本設計確定鉆場間距為5m，鉆孔徑為75mm，孔長根據(jù)工作面長度調(diào)整，一般為100120m。二、瓦斯抽放系統(tǒng)設計（一）抽放系統(tǒng)的設備與設施采用地面永久式抽采系統(tǒng)，瓦斯抽放站設在矸石山場地，站內(nèi)設抽放泵房、高低壓配電室、冷卻泵房及水池。

47、采用CBF610-2型水環(huán)式真空泵四臺，配280kW、6kV防爆電動機，最大軸功率約為180kW。瓦斯抽放主干管D630×10沿風井井筒敷設，井下沿北翼和東翼回風巷敷設D630×10無縫鋼管，綜采工作面順槽D273×7無縫鋼管，預抽鉆孔孔徑為113mm。分管路中設必要的除渣器、放水器、流量計、取樣孔等裝置，并且定期進行調(diào)校，確保計量的準確性。（二）瓦斯抽放系統(tǒng)10416風巷鉆場、風巷七區(qū)段回風聯(lián)巷東翼回風大巷北翼總回風巷風井地面10416機巷鉆場、機巷八區(qū)段回風聯(lián)巷東翼回風大巷北翼總回風巷風井地面（三）瓦斯抽排系統(tǒng)示意圖：（見10416工作面通風系統(tǒng)圖：）三、瓦斯

48、監(jiān)控系統(tǒng)設計（一）監(jiān)控系統(tǒng)的設備與設施該面按規(guī)定安裝KJ2000系統(tǒng)配套儀器：KG9701A型瓦斯傳感器4臺，KGA8型CO傳感器2臺，KDD-2型斷電器1臺，KFD-2型分站1臺。（二）監(jiān)控系統(tǒng)的設置瓦斯傳感器T1報警點1.0%，斷電點1.5%，復電點小于1.0%；斷電范圍：工作面及進、回風巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設備；安裝位置：距煤壁510m，距頂板不大于0.3m，距幫不小于0.2m。瓦斯傳感器T2報警點1.0%，斷電點1.0%，復電點小于1.0%；斷電范圍：工作面及進、回風巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設備；安裝位置：距回風口1015m，距頂板不大于0.3m，距幫不小于0.2m。瓦斯傳感器

49、T0報警點1.0%，斷電點1.5%，復電點小于1.0%；斷電范圍：工作面及回風巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設備；安裝位置：工作面上隅角，距頂、幫、采空區(qū)均0.3m。CO傳感器報警點24ppm。安裝位置：距回風口1015m，距頂板不大于0.3m，距幫不小于0.2m。第三節(jié) 防塵供水系統(tǒng)設計一、防塵供水系統(tǒng)的設備與設施1、 建立完善的防塵系統(tǒng)，進、回風巷內(nèi)防塵管路使用（108mm，89 mm）水管，巷道水溝側(cè)底板以上1370 mm正規(guī)安裝。2、 煤機必須有內(nèi)外噴霧，煤機內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴壓力不得小于1.5MPa，噴霧流量應與機型相匹配，綜采工作面設置移架同步噴霧,無水或噴霧裝置損壞時必

50、須停機。3、 防塵管路要接到工作面，距工作面不超過20米，管路每隔50米要留一個三通閥門，并配有足夠的防塵軟管，以便沖刷巷幫。4、工作面機巷和風巷各安裝3組隔爆水棚，每組36個隔爆水袋。隔爆水袋距頂板不大于200mm,且覆蓋上斷面，棚距200米，水量200L/平方米；5、 綜采工作面必須安裝完善的噴霧灑水系統(tǒng)?；仫L巷內(nèi)安設不少于2道噴霧，水霧封閉全斷面，使用正常。6、煤機開動時必須打開風流凈化水霧，噴霧距工作面30m50m。7、工作面機巷轉(zhuǎn)載點、溜煤眼上下口及破碎機處必須安設噴霧。8、工作面回采期間實行深孔靜壓注水、添加滲透棒和煤壁淺孔動壓注水技術。二、防塵供水系統(tǒng)機巷供水線路：副井北翼軌道大

51、巷東翼軌道大巷八區(qū)段車場10416機巷10416工作面。風巷供水線路：副井北翼軌道大巷東翼軌道大巷七區(qū)段車場10416風巷。三、防塵供水系統(tǒng)圖 見“工作面設計生產(chǎn)系統(tǒng)與避災路線圖”四、工作面煤層注水設計工作面回采期間采取機、風巷雙向布孔的方式進行注水和工作面煤壁淺孔高壓注水，消除煤層注水空白點，同時堅持隨采隨注。煤壁淺孔動壓注水實行壁中單排打孔，孔距5米，孔深必須大于一個采煤圓班推進度，注水時間不的少于3個小時，注水壓力不的小于7Mpa。工作面回采前必須全部打齊靜壓注水孔，注水軟管與防塵管路必須全部合茬，安裝計量表、水壓表，進行提前注水濕潤煤體，經(jīng)驗收合格后方可生產(chǎn)。深孔靜壓注水水壓不得小于2

52、4MPa,孔深不小于50米，孔距20米，封孔長度45米，每孔添加5個滲透棒，保證工作面回采期間煤層含水量不少于2.0，煤炭水分保持在4.0%以上。安全措施1）、鉆孔施工完畢驗收后，通風區(qū)及時使用封孔器或水泥沙漿封孔，堅持隨采隨注，封孔長度45米。2）、封孔前，必須先掏凈孔內(nèi)粉塵雜物，以保證封孔注水質(zhì)量。3）、封孔器封孔：封孔器必須全部深入孔中，打開注水閘閥，封孔器膨脹起到封孔目的。4）、水泥沙漿封孔：注水管不少于5m，由通風區(qū)管子隊加工，加工時一頭設擋板，擋板段向里，用棉紗堵實，以防擋板間隙漏漿，影響封孔注水效果，外段采用1：2水泥沙漿封孔，必須待水泥沙漿20小時凝固后，方可注水。、5）、封孔

53、質(zhì)量以注水不漏水為原則。6）、封孔后由管子隊負責對每個孔進行掛牌板說明，內(nèi)容包括：孔號、注水量、注水時間、注水地點等。7）、采用添加滲透棒注水“設計每孔50×500滲透棒不少于4個，每孔注水壓力不小于2.5Mpa。8）、每個注水孔拔一個三通閘閥及時安裝水表、壓力表等設施，每個孔口都要安裝。9）、專人觀測，記錄注水情況并建立注水臺帳。10）、必須隨采面回采情況及時挪動注水管路，保證回采煤層含水量不小于2.0%，每孔注水量不小于60噸。11）、每隔15天采樣化驗一次。12）、每孔前期應24小時注水，后期根據(jù)注水速度可以定時注水。13）、相關單位做好參數(shù)測試分析工作，優(yōu)化注水孔參數(shù)，提高注

54、水效果。第四節(jié) 防滅火系統(tǒng)設計一、自然發(fā)火防治（一）灌漿系統(tǒng)10416綜采工作面采用D108×8的無縫鋼管隨采隨灌的工作模式，埋管灌漿的方法。灌漿線路：地面灌漿站風井北翼回風大巷東翼回風大巷七區(qū)段回風聯(lián)巷10416工作面風巷。灌漿系統(tǒng)圖見“工作面設計生產(chǎn)系統(tǒng)與避災路線圖”（二）束管監(jiān)測系統(tǒng)礦井選用ASZ型礦井火災預報束管監(jiān)測系統(tǒng)一套，在工作面回風設監(jiān)測點，布置在工作面回風巷，距工作面1520m，隨工作面開采而移動。采區(qū)回風監(jiān)測點，布置在采區(qū)總回風巷內(nèi)。束管監(jiān)測線路：工作面風巷七區(qū)段車場東翼軌道大巷北翼軌道大巷井底車場副井地面監(jiān)控中心束管監(jiān)測系統(tǒng)圖見“工作面設計生產(chǎn)系統(tǒng)與避災路線圖”二、消防系統(tǒng)（一）供水系統(tǒng)說明見本章第三節(jié)。1、工作面機、風巷必須在設計位置預筑防火墻基礎，并儲備足夠數(shù)量的封閉防火門的材料；1)、預留防火墻基礎位置在采煤工作面機、風巷撥門開窩點向里35m；2）、防火墻基礎墻體周邊要掏槽（深度：煤不小于0.5m，巖石不小于0.3m），見硬幫、硬底，與煤、巖接實，并抹不小于0.2米的裙邊；3）、防火墻基礎內(nèi)外及