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第一章 概 况 第一节工作面位置及井上下关系 16煤1614工作面地面位置位于矿井工业广场南侧，湖东大堤下方。工作面井下位于-465轨道大巷西侧，161集中运输巷左侧， 工作面东侧为1612工作面采空区，西侧为1613工作面采空区，工作面切眼紧靠F25-10逆断层。 工作面位置及井上下关系表 表一 水平名称 一水平 采区 名称 西一 地面标高 39.5 井下 标高 -475-497.5 地面相对位置 矿井工业广场南侧，湖东大堤下方 回采对地面 设施的影响 回采后对地表基本无影响。 井下位置及 与相邻关系 工作面井下位于-465轨道大巷西侧，161集中运输巷左侧， 工作面东侧为1612工作面采空区，西侧为1613工作面采空区，工作面切眼紧靠F25-10逆断层。 走向长度（m） 430m 倾斜长（m） 40120 面积 （m2） 34440 80 第二节 煤层 本工作面设计开采煤层为太原组16层煤，煤层较稳定，具体情况如表二所示 煤 层情 况 表 表二 煤层厚度（米） 1.3-1.4 煤层 结构 复杂 0.9（0.03） 0.43 煤层倾角（度） 26 1.33 4 开采煤层 16煤 硬度 1.6 煤种 气肥煤 稳定程度 较稳定 煤层情况 该面煤层赋存稳定，厚度一般1.31.4/1.33米，工作面煤层较薄，煤层结构较简单，局部含一层00.2米的铁质泥岩，有时以结核形式出现，煤层倾角平缓，一般26，平均4。该煤层属气肥煤，组分以镜质为主，属低中灰，中高硫，特低磷煤。 附图1工作面综合柱状图 第三节 煤层顶底板 煤层顶底板情况表 表三 顶、底板 名称 岩石名称 厚度（米） 特征 老顶 泥 岩 8.5 黑灰色，泥质结构，含炭质及黄铁矿，似水平节里，参差状断口，松软。 直接顶 十下灰岩 4.9 深灰色，，中部垂直裂隙发育，方解石充填、坚硬，下部破碎，含丰富的蜒类化石及少量的腕足类化石，硬度系数8.3。 直接底 泥 岩 4.5 灰色，松软，易碎，泥质胶结，水平层理。硬度系数1.74。 老底 细粉砂岩 9.5 灰色，坚硬，不易破碎。硬度系数5-7。 第四节 地质构造 一、断层情况以及对回采的影响 该面总体为一单斜构造，局部有一定起伏，形成小的褶曲构造。工作面两巷揭露落差0.4-1.6米的断层10条，断层走向总体与工作面近垂直。顶板十下灰不平整，局部凹凸明显，局部有二盒顶板（特别是靠近工作面切眼附近，二盒顶板较发育）。地层倾角较为平缓，倾角26度，平均4度。 断 层 情 况 表 表四 断层名称 走向（度） 倾向（度） 倾角（度） 断层性质 落差 米 对回采 的影响 F1 215 125 25 逆 0.4 较小 F2 220 310 60 正 0.9 较大 F3 50 140 30 逆 1.2 较大 F4 55 145 35 逆 0.8 较大 F5 240 330 35 逆 1.1 较大 F6 65 155 35 逆 0.5 较小 F7 70 160 30 逆 0.9 一般 F8 70 160 35 逆 1.6 严重 F9 50 140 35 逆 0.6 一般 F10 236 326 65 正 0.7 较大 褶曲对回采基本上无影响。 局部有轻微起伏，形成小的褶曲构造，对回采基本上无影响。 其他因素对回采的影响 煤层局部含0.03米黄铁矿结核，其硬度较大，不易破碎，局部结核密度大时，必须采取放松动炮处理。 附图2工作面运输顺槽、轨道顺槽、采面切眼素描图详见蓝图。 第五节 水文地质 一、 含水层（顶部和底部）分析 16煤层顶板十下灰岩为直接充水含水层，含少量泥岩，上部含少量硅质结核，立缝合线发育，中部垂直裂隙发育，方解石充填、坚硬，下部破碎，局部有溶蚀现象，富水不均一，属于裂隙岩溶类中等型含水层。 由于工作面两巷存有低洼点，因此工作面回采前应提前在低洼点附近布设水仓及具有相应排水能力的水泵，确保涌水的及时排出。 二、涌水量 根据本区域已采1611、1612、1613、1615工作面及工作面两顺槽和切眼揭露水文地质情况类比分析，预计1614工作面正常；本工作面掘进期间对两侧采空区老空水进行了超前疏放，但考虑局部低洼点仍极可能存有一定量的积水，受工作面采动冒落影响，工作面有短暂出大水的可能，但易疏干，预计最大涌水量为60 m3/h。 第六节 影响回采的其它因素 一、回采时其它地质情况（见表五）。 二、冲击地压和应力集中区 -465轨道大巷西侧1613工作面已回采完毕、东侧1612工作面已回采完毕，切眼紧靠F20-10逆断层。回采期间将形成局部的应力集中，生产过程中必须坚持支架、支柱的二次注液，保证支架的初撑力不低于24Mpa，单体支柱的初撑力不低于12Mpa，提高整体支护强度。本工作面无冲击地压影响. 影响回采的其它地质情况表 表五 瓦斯 低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量 0.09m3/t,绝对涌出量 0.06 m3/min,采煤面参考值0.06 m3/min。 CO2 低CO2矿井，CO2相对涌出量0.3 m3/t,绝对涌出量0.43m3/min。采煤面参考值 0.43 m3/min。 煤尘爆炸指数 煤尘有爆炸危险。煤尘爆炸指数为47.02％。 煤的自燃倾向性 Ⅱ类自燃煤层。 地温危害 地温梯度2.82度，属深部开采，地温较高 冲击地压危害 无 第七节 储量及服务年限 一、储量 工业储量 5.9547万t；可采储量5.7760万t工作面回采率为97。 二、采煤工作面服务年限 工作面的服务年限可采储量/设计月产量 5.8（万吨）/3（万吨/月） ＝1.9（个月） 第二章 采煤方法 第一节 巷道布置 一、 工作面轨道顺槽 1614综采工作面上巷顺槽为运输顺槽；下巷为轨道顺槽，沿16下煤层顶板掘进，材料巷靠巷中铺设钢轨。 ㈠ 1614轨道巷 1、支护形式锚杆支护，煤层顶板完整，正常情况下顶板不支护，顶板破碎或二合矸采用锚网加强支护，顶板为铁锚杆（φ321600mm），帮部为竹质锚杆（长1600mm），托盘为长方形木盘，规格为300200mm，间排距均为（1000mm1000mm）。 2、巷道净断面 宽度3.0m，高度2.0m，断面积6.0m2 3、管线敷设靠工作面侧压风（φ4寸）、防尘、排水（φ4寸）各一路。另一侧管路动力、信号电缆及绞车设备。 4、用 途工作面的进风、材料供应、行人。 二、 工作面运输顺槽 ㈠ 1614运输巷 1、支护形式锚杆支护，煤层顶板完整，正常情况下顶板不支护，顶板破碎或二合矸采用锚网加强支护，顶板为铁锚杆（φ321600mm），帮部为竹质锚杆（长1600mm），托盘为长方形木盘，规格为300200 mm，间排距均为（1000mm1000mm）。 2、巷道净断面 宽度3.0m，高度2.0m，断面积6.0m2 3、管线敷设靠工作面侧压风（φ4寸）、防尘、排水（φ2寸）各一路。另一侧管路敷设动力及信号电缆。 4、用 途工作面的回风、运煤、行人，并在顺槽下帮摆放150溜子、80皮带运输机，并通过1614运输巷联络巷150皮带运到强力皮带。 三、 工作面切眼 ㈠ 1614切眼 1、支护形式锚杆支护，煤层顶板完整，正常情况下顶板不支护，顶板破碎或二合矸采用锚网加强支护，顶板为铁锚杆（φ141650mm），帮部为竹质锚杆（长1600mm），托盘为长方形木盘，规格为300300 mm，间排距均为（1000mm1000mm）。 2、巷道净断面 宽度4.4m，高度1.8m，断面积7.92m2 附图31614工作面位置及巷道布置示意图 第二节 采煤工艺 一、采煤工艺 1614工作面是采用单一走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板的半综合机械化采煤工作面。因受断层影响工作面布置较为不规则。工作面初采时面长100米，先调采机尾15米工作面延长到126米，再调机尾55米工作面逐渐缩短到114米，开始正常推采直到停采线。 工艺顺序 割煤-移架-移运输机。 1、落煤采用MG270/330BWD1电牵引螺旋双滚筒采煤机截割落煤。 2、装煤采煤机螺旋滚筒配合SGB-730/400刮板运输机铲煤板装煤。 3、运煤工作面采用SGZ-730/320刮板输送机，顺槽采用1部SPJ-80胶带运输机、1部SGB--630/150刮板输送机运煤。 4、工作面支护采用液压支架配合单体支护顶板，其中单体采用三、四排控顶，即见四回一的顶板管理方式，循环进度0.6米；煤机过后，紧跟煤机后滚筒拉移支架，一般拉架距离煤机后滚筒不超过6米。 二、采煤方法 1、本工作面煤层赋存平均厚度为1.35m，根据煤机与支架的实际情况，确定工作面采高为1.45m。沿顶破底矸回采。煤机滚筒截深为0.63m，确定循环进尺为0.6m，移架放顶步距为0.6m。 2、双滚筒采煤机双向割煤，在工作面中部斜切进刀，往返一次进一刀， 3、采煤机的进刀 采煤机的进刀采用中部斜切进刀的方式，斜切进刀段长度为24m，进刀深度0.63m。 采煤机进刀方式及具体操作如下（附图4采煤机进刀示意图）。 三、采煤工作面正规循环生产能力 工作面初采时面长100米，每天12个循环，循环进尺0.6米，工作面采高1.5米，回采率97。 工作面正规循环生产能力为 WLShrC 1000.61.51.30.97 113.5t 式中W工作面正规生产能力t; L工作面长度142m; S工作面循环进尺0.6m ; h工作面采高1.5m; r煤的容重1.3t/m3 c回采率97 第三节 设备配置 一、采煤机其主要技术参数如下 型号MG270/330BWD1；采高1.1～2.0m；截深0.63米；截割电机功率YBC-704 KW，牵引电机功率YBS-222 KW，调高电机功率YBS-5.51 KW 二、液压支架主要技术特征 型号ZY24000.9/2.0 ；数量72架；支撑高度 0.9～2.0m；支撑宽度1.43～1.60m ；初撑力2185KN ；工作阻力2400KN；支护强度0.41～0.46MPa；对底板平均比压1.05MPa；最小外形尺寸42001430900mm;重量≈6500㎏；推溜力/拉架力120/264KN ；泵站压力31.5 MPa。 三、运输设备 1.工作面刮板运输机一部 型 号SGZ-730/320；电机功率2200；运输能力700t/h ；链速 1.1 m/S；中间槽尺寸1500680290mm 2. SGB--630/150刮板输送机一部，初采时长度135m，其技术参数为 型号SGB--630/240；电机功率275KW，运输能力250t/h，链速0.868 m/S；中间槽尺寸150O602215 mm 3.可伸缩带式输送机一部 型号SSJ-800/240，技术参数为 电机功率240KW；运输能力400t/h；带宽0.8m；带速2.0m/s； 4.辅助运输设备选用1.0吨的矿车和滑车,牵引设备选用JD-25、JD-11.4型调度绞车及JM-14回柱绞车，其主要技术参数如下 型号JD-25；静拉力18KN；绳径18.5 mm；绳速46-84 m/min； 平均65m/min；绳容量400m；滚简直径550mm；外形尺寸143512171255mm 型号JD-11.4；静拉力9.8KN；绳径12.5mm；绳速26－72m/min； 平均44m/min；绳容量400m；滚简直径310mm；外形尺寸1100765730mm 型号JM-14；静拉力140KN；绳径23mm；绳速5.4-8.4m/min； 平均6.9m/min；绳容量150m；滚简直径400mm；外形尺寸27309841120mm 附图51614综采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、液压支架支护强度验算 1、经验计算支护强度 Ｐt＝89.81hr 89.811.52.5 294.3（kN／m2） 式中Ｐt工作面合理支护强度（kN／m2） h 工作面采高（米） r 顶板岩石容重，一般可取2.5。 2、参考同煤层矿压观测资料见表七 最大平均支护强度Ｐc300kN／m2。 3、选择工作面支护强度 294.3kN／m2460 240（m3/min） 式中 N工作面最多人数，人。 因此，选取Q采为524 m3/min。 （4）按风速进行验算 15SQ采240S （m3/min） 156Q采2406 90Q采1440 905241440不等式成立。 式中 S工作面平均断面积，m2 （5）根据上述原则确定工作面实际需要风量为524m3/min。 1、通风路线 副井→井底车场→-465轨道大巷→161集中材料巷→161-2联络巷→161集中运输巷→1614材料巷→1614工作面→1614运输巷→161集中运输巷→进仓输送机巷→强力皮带→总回风巷→地面。 详见附图1614工作面通风系统图。 二、防治瓦斯 1、瓦斯检查 工作面设瓦斯检查员巡回检查,每隔3～5小时检查一次,每班检查两次。 瓦斯检查点设在工作面回风隅角、出口以外10m处、工作面煤机机身上、控制台。 瓦斯检查牌板应设置在回风顺槽中距工作面20m附近，检查结果要及时填写，并及时向有关人员汇报。 2、瓦斯监测 加强对工作面瓦斯的监测,在距工作面回风出口5～lOm处安装安全监测系统的瓦斯传感器, 瓦斯便携仪布置在回风隅角切顶排支柱上，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm；瓦斯便携仪布置在煤机上。瓦斯报警浓度≥1、断电浓度≥1.5、复电浓度＜1.0,断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。传感器每隔7天调校一次。监测系统必须由专人进行维护,确保系统的灵敏可靠。 当瓦斯超限或监控系统报警时，要按规定安排撤人，并及时查明原因，进行处理。 详见附图9;1614工作面安全检测设备示意图 三、综合防尘系统 1、防尘供水系统 1614综采工作面的防尘用水 地面水箱→副井→-465轨道大巷→胶带联贯巷→161集中运输巷→1614材料巷 地面水箱→副井→-465m轨道大巷→胶带联贯巷→161集中运输巷→1614运输巷。 运输顺槽供水管路选用直径2寸的水管,每隔50m设一个三通阀门, 在水管进入1614运输顺槽处安装闸门，给防尘水幕和各转载点供水。 轨道顺槽供水管路选用直径2寸的水管,每隔50m设一个三通阀门，在水管进入1614轨道顺槽处安装闸门，给泵站及工作面架间喷雾和煤机内外喷雾供水。 详见附图10;1614工作面通防管路系统示意图 （二）防尘措施 1、采煤机内外喷雾 要求喷雾嘴完好不堵塞,内喷雾压力不小于2MPa,外喷雾压力不小于1.5MPa,雾化程度高,外喷雾要能够封闭截割产尘部位。 2、转载点的喷雾 工作面运输机机头及各转载点各设一组喷雾头。各转载点实现喷雾自动化 3.架间喷雾 （1） 工作面供水主管路采用φ25mm的高压胶管。 （2）动作方式均采用手动方式,实现架间喷雾降尘。 （3）喷嘴布置每三个支架前梁下方设一组架间喷雾。 （4）喷雾要求架间喷雾喷嘴迎风喷雾,。 （5）工作面正常煤机割煤向机尾吃实刀时,位于下风口支架工依次开启架间喷雾，并且必须保证至少三个架间喷雾正常工作,确保雾化效果良好,覆盖全断面。向机头反机时支架工依次关闭机尾架间喷雾。 4、工作面两巷防尘水幕 在材料巷距工作面煤壁30m处,安设一道水幕；在运输巷距工作面煤壁50m处安设二道水幕。每道水幕的喷雾喷头不少于4个,且雾化良好,覆盖全断面。两道水幕均随工作面的推进而向外移动 5、顺槽煤尘冲刷 对工作面150溜子道每班冲刷两次；机尾超前维护每班冲刷一次,工作面、支架阀组及其它部位每班冲刷两次，班中冲一次，交接班时冲一次。 6、个体防护 生产期间，进入工作面和回风侧工作的所有人员必须佩戴毛巾和防尘口罩。 （三）隔绝瓦斯煤尘爆炸措施 1、距工作面60～200m范围，轨道巷、运输巷各安装一组隔爆水棚。 2、隔爆水棚安装质量要符合煤矿安全规程和质量标准的要求。