各类巷道断面及支护形式的选择.doc

三、各类巷道断面及支护形式的选择 根据巷道用途和服务年限，结合本区煤层特征和-300水平十三层巷道支护情况，考虑便于施工和利于维护，决定十三层采区上部车场、绞车房采用半圆拱断面，锚网喷支护；轨道下山、运输上山、回风下山采用梯形断面，锚杆支护，为防止围岩风化，喷50mm厚砂浆封闭围岩，十三层工作面平巷采用梯形断面，锚杆支护，切眼采用梯形断面，裸体巷道。十五层工作面平巷、切眼采用梯形断面，锚帯网支护。具体断面尺寸及支护形式详见断面图。 四、掘进工艺过程及设备选择 1、掘进工艺的选择和作业方式 （1）锚网喷巷道 a．初期支护。采用初喷作临时支护。初喷厚度不小于30mm，初凝20分钟后进行打、安锚杆及扒装。锚杆间排距一般为1.0～1.6m。 b.一次支护。按作业规程规定的距离和喷浆厚度完成挂网、喷浆支护。采用锚杆压铁丝栓金属网。网与网之间每隔200mm扭接一处；喷浆前必须拉线，在拱顶、拱肩、拱基处拉线，不少于5条，使巷道成形光滑、平整、无急角，喷浆厚度为3050mm，要起到防锈作用。 c.两帮最下边的一排锚杆，距底板距离不大于200mm，必须呈30～45打入。 d.两帮喷浆必须有≮100mm的基础设计有水沟一侧除外。 e.永久水沟的施工 ①迎头掘进时，应把水沟一并打眼放炮带出。 ②永久水沟施工要在喷浆支护后进行。靠巷帮一侧必须补打一排锚杆，金属网要压入最下一排锚杆，然后浇注水沟混凝土。 （2）锚杆支护巷道 采用钻眼爆破法破岩，掘支顺序作业，首先按规定使好临时支护，然后打眼，定放炮，放炮后先移前探梁后扒装，最后在前探梁掩护下打安锚杆，上紧锚杆托盘。 （3）锚带网支护巷道 采用钻爆法施工，掘支顺序作业。交接班后，首先检查迎头情况，然后打眼，定放炮。放炮后及时前移探梁，进行临时支护，再进行扒装，然后先顶板后两帮的顺序打安锚杆，最后挂网复喷，复喷距迎头距离一般为520m。 2、采掘比例关系 本采区前期安排1个岩巷掘进队施工开拓准备巷道，后期再安排2个煤巷掘进队施工回采巷道，采区安排1个回采工作面生产，采掘比例关系为13。 第三章 采煤方法、采区生产能力及服务年限 一、采煤方法 1、采煤方法的选择 根据本采区煤层赋存条件及防治水要求，采用单一走向长壁后退式采煤方法。十三层工作面炮采机装，十五层工作面采用综采工艺。 2、落煤 十三层采用爆破落煤，墩柱或移溜器支设戗柱推移运输机自装、人工辅助攉煤，SGW630/264W型刮板运输机运煤。 十五层工作面采用MG132/320-W型煤机落煤，SGD630/220型刮板运输机运煤；运输巷采用SZD-630/110转载机和SD-80型皮带机运输。 3、顶板管理 根据采场顶板岩性及开采实践，十三层采用缓慢下沉和全部垮落法管理顶板。十五层采用全部垮落法管理顶板；十三、十五层煤均一次采全高，平均采高十三层煤1.36m、十五层煤1.33m。 4、支架型式 十三层工作面支护采用DZ1.6～1.8-30/100型单体液压支柱戴帽支护，排距1.1m，柱距0.7m。支回柱方式“见四回一”，最大控顶距4.4m，最小控顶距3.3m。切顶方式采用单排单列临时密集切顶方式，每2.8m支设一台墩柱，墩柱支设在切顶排正规支柱柱档内。工作面上、中、下端头采用四架3.2～3.6m的Π型钢梁支护顶板，柱距0.7m，交错前移。工作面上、中、下平巷超前支护采用双排单体液压支柱戴帽支护，超前支护距离不少于30m。支柱全部穿铁鞋并拴防倒绳。上下端头支架的回撤不得滞后于工作面切顶线。 十五层工作面采用ZY2600／09／20轻型掩护式液压支架支护顶板，循环进度0.6m。工作面上下平巷超前支护采用双排单体液压支柱，配HDJA-1000型金属铰接顶梁，超前支护不少于30m。 二、开采程序和采面接续 本采区十三、十五层联合布置，层间顺序开采，先开采十三层煤，后开采十五层煤；同一层内区段间采用下行开采顺序，自上而下回采。工作面开采顺序见下表 表6 工作面接续安排 开采顺序 工作面名称 储量（万吨） 单产（万吨） 开采时间（月） 备注 1 91308E 8.4 1.3 6.5 2 91308-09W 16.2 1.3 12.5 3 91309-10E 8 1.3 6.2 4 91310W 8 1.3 6.2 5 91311-12E 14.6 1.3 11.2 6 91311W 9 1.3 6.9 7 91313-14E 14.4 1.3 11.1 8 91312-13W 18 1.3 13.8 9 91508E 10.4 2.6 3 10 91508W 7.3 2.6 2 11 91509E 9.9 2.6 3 12 91509W 10.3 2.6 3 13 91510E 10.6 2.6 3.5 14 91510W 9.1 2.6 3 15 91511E 10.4 2.6 3 16 91511W 15.3 2.6 5 17 91512E 7.4 2.6 2 18 91512W 13.9 2.6 4.5 19 91513E 9.1 2.6 3 20 91513W 12.6 2.6 4 21 91314-15W 19.4 1.3 14.9 合计 242.3 128.2 三、回采工作面个数及采区生产能力 （一）同时生产工作面个数 本采区开采受底板徐奥灰水突水威胁，考虑到防治水工作及安全生产的重要性，同时兼顾到－300东大巷的运输能力，采区内安排一个回采工作面生产。 （二）作业制度 根据矿井生产接续安排及本区实际情况，采区内安排一个回采工作面、三个掘进工作面生产。工作制度均采用“三七”制正规循环作业。十三层煤回采工作面循环方式一日3个循环，循环进度1.1m。十五层煤回采工作面循环方式一日10循环，循环进度0.6m。普掘迎头三班掘进，每班2循环，每个循环进尺2m。月工作天数25天，年工作天数300天。 （三）工作面生产能力 1、工作面循环产量 （1）十三层回采工作面采用三班采煤，循环进度1.1m，每班完成1.0个循环。 回采工作面Q回1001.171.11.2797158.5t 掘进工作面Q掘3.01.1721.278.9 t （2）十五层回采工作面采用三班采煤，循环进度0.6m，每班完成4.0个循环。 回采工作面Q回1001.210.61.279789.4t 掘进工作面Q掘3.01.2121.279.2t 2、工作面日产量、月产量、年产量 （1）十三层 日产量158.538.923528.9t 月产量27.5528.91.32万t 年产量300528.915.87万t （2）十五层 日产量89.4109.223949.2t 月产量 25949.22.37万t 年产量300949.228.48万t （四）采区生产能力 根据工作面循环产量、日产量、月产量及年产量分析，确定采区十三层煤生产能力为15万t/a，采区十五层煤生产能力为30万t/a。 四、采区服务年限 十三层服务年限 Tn2CZ/A0.85116/156.6年 采区十五层服务年限 Tn1CZ/A0.85126.3/303.6年 采区服务年限 Tn Tn1 Tn2 6.63.610.2年 第四章 采区生产系统 一、通风系统 1、采区所需风量计算 依据新汶矿业集团风量计算细则进行风量计算 1十三层回采工作面所需风量计算 ①按工作面温度选择适宜的风速进行计算 Q采60VS采KL 式中S采工作面平均有效通风断面 S采HB均P 式中H--回采工作面平均采高，H1.36m B均--采煤工作面平均控顶距，B均3.85m。 P--采煤工作面有效通风断面系数，按采高取P0.75，故S采1.363.850.753.93m2。 V采--工作面风速，参照-300m水平十三层七采区71304E工作面实测气温为22℃，取V采1.09m/s。 KL--采煤工作面面长系数，取KL1.2 所以Q采601.093.931.2308.2m3/min ②按回采工作面同时作业的人数计算 Q采304120m3/min。 ③按一次起爆的炸药用量计算 Q采25A＝2516400m3/min。 ④按风速验算 Q采1400m3/min＞600.25S采1541.3682m3/min， Q采1400m3/min＜604S采24041.361306m3/min， 2 十五层综采工作面所需风量计算 Q采601.0941.330.751.21.1345m3/min 则回采工作面的实际风量取400m3/min。备用回采工作面风量取0.5倍，为200 m3/min。 ⑶掘进工作面 ①按瓦斯涌出量计算 Q掘100QK掘通 式中Q--瓦斯绝对涌出量，取Q0.3m3/min K掘通--掘进工作面瓦斯涌出不平衡的风量系数，取K掘通2 所以，Q掘1000.3260m3/min。 ②按同时工作最多人数计算 Q掘4N N--掘进工作面同时工作最多人数，取N15 Q掘41560m3/min ③按最低风速计算 Q煤掘15S掘157.8117m3/min 根据掘进工作面布置及局扇性能，同时考虑漏风影响，则掘进迎头实际需风量为Q260m3/min。 3采区硐室所需风量 绞车房Q50m3/min 中间配电所Q50m3/min 其他用风地点Q100m3/min 4采区总配风量（按生产时最大值1个采煤面、1个备用面、3个掘进头） Q总（∑Q采∑Q掘∑Q硐）K通 （4001.52603200）1.151817m3/min 则，采区设计总配风量为1817 m3/min。 2、通风系统能力验算 1按风速验算 ①总进风巷道（按采区运输下山校验） V进1817/2/（660）2.52 m/s6m/s，满足要求。 ②总回风巷（采区回风下山及回风道校验） V回1817/（760）4.5 m/S6m/S，满足要求。 ③回采工作面 最大控顶距4.4m，最小控顶距3.3m，则 V大400/（601.334.4）1.14m/S0.25m/S，满足要求。 ④工作面上下平巷 V400/5601.33m/s4m/s，满足要求。 V400/5601.33m/s4m/s，满足要求。 2按瓦斯、二氧化碳和有害气体验算风量 根据2007年-300水平十三层七采区瓦斯鉴定结果，结合本采区的实际情况，预计本采区瓦斯相对涌出量为3.71m3/T，CO2相对涌出量为5.473m3/T，为此，上述风量计算，依据创造良好的气候条件是否满足瓦斯及CO2等有害气体对风量的要求，现计算如下 QWKgQg/（Cg-Cin）m3/min 式中Kg--该采区瓦斯或CO2涌出不均衡系数，取Kg2；Qg--该采区瓦斯或CO2的绝对涌出量，十三层七采区瓦斯鉴定结果Qg瓦1.746m3/min，QgCO22.619m3/min Cg采区回风流气体最高允许浓度，对于瓦斯取Cg0.01，对于CO2取Cg0.015。 Cin--采区进风流瓦斯或CO2的浓度，不得大于0.5 因此，瓦斯验算 QW21.746/（0.01-0.005）698m3/min1817m3/min 对CO2进行验算 QW22.619/（0.015-0.005）1048m3/min1817m3/min 所以冲淡瓦斯及CO2所需风量小于采区总的进风量，采区配风符合风量要求。 3、采区通风系统 采区投产时应具备全负压通风系统，掘进工作面采用局扇压入式通风方式。 1采区通风路线 新风由东九采主井→-280水平车场→九采区十三层轨道、运输下山→回采工作面运输巷→回采工作面。 乏风由回采工作面→回采工作面回风巷→九采区回风下山→采区总回风巷→十三层通六层回风反上山→-300六层七采回风上山→-50四层七采回风上山→东部风井底→地面。 4、通风网络解算 东部风井配有70B2-21№24型轴流式风机两台，风机额定风量7000m3/min，额定全压3924Pa，电机型号TD-118/44-8，功率800Kw；目前，东部风机系统回风量3998m3/min，负压1890pa1机。 该采区预计2009年投产，此时，东部风机系统有-300十五层七采上山区、六层下山区、东九采下山区和-550十三层七采同时生产，同时生产的采掘工作面为回采面4个、备用面1个、掘进工作面8个、硐室及其他900m3/min计算，最大需风量（40042002608900）1.25736m3/min。 -300水平东九采区91308E面开采时，为东部风机系统通风容易时期，91314W面开采时为东部风机系统通风困难时期，根据“采区设计与施工管理规定”要求，对东部风机通风系统进行网络解算如下 1东九采区投产时系统网络解算 ①设计采区及系统需风量计算 工作地点 采高m 平均控顶距m 22℃对应风速m/s 采高 系数 面长 系数 计划风量m3/min 备注 91308E面 1.36 4．0 1.09 0.75 1.2 400 91308W运输巷 260 91308W回风巷 260 采区轨道下山片口 260 备用面 400/2 采区绞车房 50 中间配电所 50 其他地点 100 合计 1580