丁工作面瓦斯综合治理设计说明书.doc
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1、丁6-32040工作面瓦斯综合治理设计一、工作面位置及地质情况:丁632040工作面位于三水平丁二采区西翼上部,东接丁二采区皮带、轨道、回风三条下山,西至一、四矿井田边界,南邻丁632023工作面采空区,北邻尚未开采的丁632060工作面,工作面标高-430m-445m;地面位置位于滑角山西坡,地面有村庄,地面标高210m310m。工作面运用原丁632060采面风巷外段1180.16 m作为机巷,风巷与机巷呈平行布置,方位均为2765055。该工作面总工程量1347.16m,其中:风巷1124.16,切眼225.5m,该工作面可采走向长度1100m,采长221.5m,采高2.6m,可采储量88
2、.6886万吨。开采丁6煤层。工作面煤层赋存条件及水文地质概况:1、煤层赋存条件:该工作面丁6煤层厚度2.23.0m,平均2.6m,上部为块状硬煤,厚度0.60.9m;中部为沫状软煤,厚度0.61.2m;上部硬煤与中部软煤之间有一层厚0.10.3m 的夹矸。丁5至丁6煤层间距0.4m8.5m,东厚西薄。2、地质构造:该工作面地层产状为北东倾斜的单斜构造,地层倾角3.35.5。根据丁632023机巷揭露地质情况分析,采面内断层构造发育,一般为正断层,落差0.5m3.0m,丁632023机巷已揭露十三条断层,风巷在掘进过程中也也许会碰到落差大于3m的断层。3、水文地质:根据资料分析,丁632023
3、采空区机巷30#测点向里至切眼处,有积水25000m3该积水区对风巷掘进构成水害威胁,最大水头高10m,水压0.1MPa,风巷在掘进过程中应进行探放水,风巷进入探放水警戒线后,要加强水文观测,上帮淋水大时应及时报告有关单位,制定探放水措施,做好探放水前的准备工作。4、瓦斯地质:该工作面位于一矿采区深部,煤层封闭性较好,遇煤层厚度变化及断层时,瓦斯浓度也许增大,瓦斯相对涌出量710m3/t。根据一矿三水平丁组煤层区域划分结果按突出威胁区域管理。煤层自燃发火期68个月,属自燃煤层;煤层爆炸指数35.7739.99%;地温3842,属地温异常区。二、工作面巷道布置:1、巷道布置思绪:结合我矿井下实际
4、情况及三水平丁二采区生产系统总体设计以高产高效为目的,充足运用已设计施工的生产系统,简化巷道布置,减少掘进工程量,缩短工期,保证采掘接替正常。2、巷道布置简述:(1)风巷:风巷在丁632023机巷与机片交叉点向北13.46m处开口,以方位2765055施工风巷1103.6m,变向以方位2865055施工21.06m至切眼位置。掘进期间运用丁632023机巷外段与机片,形成独立的通风风和运送系统。(2)机巷:运用丁632060风巷外段1180.16 m作为机巷。(3)切眼:由于该工作面西至一、四矿井田边界,切眼距边界20m。(4)采长:根据一矿三水平丁二采区总体规划、条件影响及现有采煤设备的总投
5、入能力,将该面采长拟定为221.5m。(5)工作面走向长度:可采走向长度1100m。三、工程量:该工作面总工程量1347.16m,其中:风巷1124.66,切眼225.5m。四、巷道支护断面及支护设计:1、支护形式及断面:该工作面沿丁6煤层顶板施工,采用矩形锚网梁支护。根据我矿施工经验及综采工作面配风和回采期间综采设备的安装需要,风巷采用宽高=4.02.6m矩形锚网梁联合支护,净断面11.07m2。2、锚杆支护参数的拟定: (1)、顶部锚杆支护:、按加固拱原理计算:锚杆长度:=(1.1+B/10)=1.0(1.1+4.0/10)=1.5m;根据邻近采区三水平丁二采区及其它工作面的施工情况,锚杆
6、长度取=2.0m。式中:L锚杆长度;N围岩稳定影响系数,取1.0m;B巷道跨度。、锚杆直径:=L/110=2.0/110=0.018m=18mm,取D=20mm。、锚杆间距:d0.5L=0.52=1m,取间排距为760750mm。、锚杆型号:选用202023mm的左旋高强锚杆,其锚固力80KN/根;配用14mm的钢筋梯子梁及4mm丝钢笆网联合支护顶板。(2)、巷帮锚杆:根据我矿三水平丁二采区丁6煤层顶底板及煤层情况,巷帮支护锚杆选用182023mm钢筋树脂锚杆,锚固力50KN/根;配3.2 m m丝钢笆网加长宽厚=20020050mm的木托盘,配合支护。(3)、若遇地质构造顶板破碎不适应锚杆支
7、护时,采用4.22.6m特殊拱型支架支护。(4)、锚索:由于两巷埋深较深,采用锚网梁支护的同时,两巷均打锚索加固。锚索长度以锚固到稳定岩层不低于1.5m为准,排距2.1m,每排两根。锚索规格15.246000mm,锚索托盘采用16槽钢或U形钢加工而成,每根锚索采用6卷Z2335树脂药卷,锚索锚固力200KN,涨拉预紧力100KN。(5)、施工中加强锚杆巷道位移监测,若巷道压力大采用原规格锚杆、锚索强度不能满足规定期,选用25mm以上的锚杆,锚索选用17.8mm或21.6mm以上的锚索。(6)、施工中最大循环作业进度锚杆支护不超过1.6m,架棚支护不超过1.2m,顶板破碎时坚持逐排(架)施工最大
8、循环作业进度锚杆支护不超过0.9m,架棚支护不超过0.7m。五、掘进工艺设计:(一)、施工方法: 丁632040风巷开口15m采用炮掘,正巷采用机掘施工至切眼位置。(二)、掘进工艺: 1、炮掘施工:a、架棚支护:拉延中、腰线打眼装药连线爆破通风敲帮问顶移前探梁、上棚梁刹顶装运碴栽棚腿刹背整理质量搞好文明生产b、锚杆支护:拉延中、腰线打眼装药连线爆破通风敲帮问顶倒碴临时支护装运碴打注顶板锚杆打注帮锚杆整理质量搞好文明生产2、综掘施工:a、架棚支护掘进机切割(出碴)找净帮顶活煤危岩前移前探梁上梁刹顶挖柱窝栽腿子刹帮整理质量搞好文明生产b、锚杆支护:掘进机切割(出碴)找净帮顶活煤危岩挂网上梁打临时顶
9、柱(单体支柱)打注顶部锚杆打注帮锚杆挂网护帮整理质量搞好文明生产(三)、施工工艺流程及说明:1、炮掘施工:交接班安检钻眼准备(开工准备)打眼装药联线放炮通风临时支护装运碴永久支护自检2、综掘施工:a、架棚支护:交接班安检延接皮带开机检查切割掘进机出碴输送机出碴敲帮问顶推移前探梁背紧背牢上梁刹顶挖柱窝栽腿子刹帮安全质量检查整理文明生产质量验收b、锚杆支护:交接班安检 延接皮带标定中心开机检查切割掘进机出煤输送机出煤敲帮问顶挂锚网梁打临时顶柱(单体支柱)支护钻眼安装锚杆安全质量检查整理文明生产质量验收六、采面生产能力及设备选型:该工作面设计采长221.5m,可采走向1100m,平均煤厚2.6m,可
10、采储量88.6886万t,每月按28天组织生产,3天检修,日产0.2857万t,规定稳产8万t/月。设备选型配套如下:序设备名称设备型号台数1采煤机MG132-32012刮板运送机SQZ630/26413桥式转载机SZD630/90H14破碎机PCM75B/63015液压支架QY200-14/31100103架6乳化液泵站WBR200/31.517移动变电站KBSGZY1000/6.114028移动变电站KBSGZY500/610.0111111.6601七、采煤工艺设计:工艺过程:割煤移架推溜工艺说明:(1)、落煤方法采用机械落煤,选用MG132-320型双滚筒可调高采煤机双向割煤,留三角煤
11、斜切进刀,截深0.6m,采高2.4m。(2)、落煤方法采用采煤机螺旋式滚筒和运送铲板装煤。(3)、运煤方式采用工作面SQZ630/264型刮板运送机运煤,机巷选用SZD630/90H型桥式转载机运煤。(4)、移架采用追机移架方式,采煤机割煤后及时伸出护帮板护帮,滞后采煤机后滚筒510m后进行移架,移架步距0.55m。(5)、推移运送机,滞后采煤机1015m,弯曲段不得少于15m。八、工作面通风:(一)、掘进期间的通风系统: 风巷:北二进风井配风石门三水平丁戊二皮带西大巷三水平丁二转载巷三水平丁二皮带上山丁632040风巷工作面丁632040风巷-丁632023机片-丁632023机片专回-三水
12、平丁二回风上山-三水平总回风巷-北二回风井地面。风巷掘进期间局部通风机采用2台JBT-62型28KW局部通风机供风,风筒采用800mm胶质风筒10m一节。局部通风设计:1、风量计算:(1)、按掘进巷道的绝对瓦斯涌出量计算: 掘=100q瓦K掘通=1000.92=180m3/min式中:Q掘掘进工作面需要的风量,m3/minq瓦瓦斯平均绝对涌出量,m3/min掘通一般取1.52.0。(2)、按工作面最多人数计算: Q掘=4N=430=120 m3/min;式中:Q掘掘进工作面需要的风量, m3/min; N掘进工作面同时工作的最多人数。(3)、按风速验算:min掘 Q掘 max掘1510.04
13、Q掘 24010.04150.6 Q掘 2409.6式中:掘巷道掘进净断面m2;掘掘进工作面需要的风量,m3/min;巷道允许最低(高)风速,m/s;2、风机选型和风筒直径的选择:根据风量计算,掘进工作面配风不得小于180m3/min,所以选用局扇实际吸入风量要大于180m3/min。为保证安全生产,保证工作面需风量,选用JBT-62型28KW2台局扇作为主、付局扇。该局扇参数如下:电机功率28KW,单面吸入风量250390m3/min,且小于全风压供风量。采用800mm胶质风筒10m一节向工作面供风。3、局部通风方式:风巷采用局部压入式供风,每巷两台局扇,一台正常工作,一台备用,且两台局扇均
14、采用专用电源,设自动分风,自动倒台装置,掘进中延接800mm胶质风筒10m一节,风筒接头均采用反压边,巷道掘进期间为独立供风系统。4、局扇的安设位置:风巷:局部通风机安设在丁6-32023机巷内上帮。5、风筒吊挂位置及风筒出风口距掌子头的距离:(1)风筒吊挂在巷道上帮距棚梁或顶板200mm处;(2)、风筒出风口距迎头的距离不超过5m。6、局部通风机供电系统,风电瓦斯闭锁装置的安装(见附图):(二)、回采期间的通风系统:北二进风井配风石门三水平丁戊二皮带西大巷三水平丁二转载巷三水平丁二皮带上山三水平丁二皮带下山丁632040机巷工作面丁632040风巷-丁632040风片专回-三水平丁二回风上山
15、-三水平总回风巷-北二回风井地面。(三)、配风量:工作面所需风量计算: Qa=100q绝Ka式中: Qa工作面需要供风量,m3/min; q绝工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min,取q绝=14.5m3/min; Ka工作面瓦斯涌出不均衡系数,机采面通常取1.21.8,取Ka=1.4; 经计算可得,Qa=2030m3/min。九、其它各项系统:1、运煤系统;工作面丁632040机巷三水平丁二皮带下山三水平丁二皮带上山溜煤眼三水平丁二转载巷三水平丁戊二皮带西大巷煤仓三水平戊一皮带暗斜井二水平戊一沿煤皮带一水平戊七沿煤皮带下山缓冲煤仓主井地面2、运料系统:地面副井(戊七斜井)一水平运送大巷二水平暗斜井
16、二水平丁戊组石门二水平丁组东大巷-240石门北二进风井-517石门三水平丁戊二轨道西大巷三水平丁二车场三水平丁二轨道上山丁632040风片丁632040风巷工作面。3、供电系统:(1)、风巷的主、副风机电源,由三水平丁二二变两趟不同低总开关分别供应;(2)、风巷的其它动力电源,由三水平丁二二变高开经巷道移动变电站供应。4、供水系统:由三水平丁二皮带上山供水管路上,甩接50mm的铁管,延接50mm的铁管至工作地点,供生产用水洒水降尘和消防用水。5、排水系统:巷道积水点处安装水泵,经巷内所铺设的排水管排至三水平丁戊二轨道西大巷大巷水沟。6、通讯系统:距施工地点不大于100m和掘进期间局部通风机处各
17、安设一部生产调度电话,供井上、下联络之用。7、瓦斯监测系统:回采期间,按规定在风巷内安设两个瓦斯探头,里探和外探,经通讯电缆与井下分站和地面总站连网。十、防治瓦斯:见丁6-32040工作面瓦斯治理专项设计。十一、掘进期间安全技术措施:1、一通三防管理措施:1)、通风管理:(1)、局扇实现双风机、双电源、自动分风、自动倒台,实现三专两闭锁。(2)、局扇设专人看管,持证上岗,看管局扇人员必须熟悉局扇性能,操作纯熟。(3)、看管局扇 人员必须现场交接班,按矿规定期间试局扇倒台。并坚持升井向通风调度报告制度。若发现局扇不能正常倒台时,必须立即向调度室、施工队及通风调度报告。(4)、局扇必须保证正常运转
18、,任何人不得随意停开风机。(5)、风筒口到工作面距离不大于5m,且风筒末端不得落地。(6)、风筒设专人延接,并每班有专人检查风筒,防止风筒破口,脱节漏风。2)、防瓦斯;(1)、放炮工、班组长,必须班班携带便携式甲烷检测仪,并坚持对的使用。(2)、巷道内安设三道甲烷传感器探头,一道安设在距回风口510m的回风流中,报警、断电值均整定为0.8%;一道安设在距掌子头不超过5m的回风侧,报警、断电值均整定为0.8%;一道安设在防突反向风门以外,报警值均整定为0.8%,报警后由地面监测机房告知丁二二变看变电所人员,手动停风机电源。(3)、探头必须由监测队定期调校保证灵敏可靠,探头悬挂距顶不大于0.3m,
19、距帮不少于0.2m的回风流中,放炮时探头后撤50m以外,放炮后及时前移挂好,防止崩坏。(4)、工作面回风流中,若瓦斯浓度达成0.8%时,必须停止工作,加强通风。瓦斯浓度达成1.5%时,必须停止作业,撤出人员,切断电源进行解决。(5)、过断层构造带时,要加强瓦斯管理,防止瓦斯超限。(6)、施工中坚持正规循环作业(两排)最大控顶距锚杆支护不超过1.6m,架棚支护不超过1.2m;若施工中瓦斯较大,经常处在0.5%以上时,必须缩小循环进度坚持逐排(架)施工最大循环作业进度锚杆支护不超过0.9m,架棚支护不超过0.7m,减少每循环瓦斯涌出量,防止瓦斯超限。(7)、若掘进工作面有体积大于0.5m3的局部瓦
20、斯积聚,浓度达成2 %时,必须停止作业,切断电源进行解决。(8)、巷道设专职瓦斯检查工,严格按规定检查瓦斯。(9)、掌握瓦斯突出征兆,发现有突出征兆时,立即组织施工人员按避灾路线撤离。3)、防尘:(1)、坚持湿式打眼,坚持使用水炮泥。(2)、距回风口20m安装一道水幕,距迎头50m内安装一道水幕,放炮前及时启动水幕。(3)、各转载点,必须安设洒水喷雾装置,并坚持正常使用。(4)、巷道内铺设的供水管,每隔50m甩一个三通阀门,并配备50m的软管,以便洒水冲尘。(5)、巷道内设专职防尘员,对巷道定期洒水灭尘,冲尘周期每五天一次。(6)、坚持炮前炮后对放炮地点洒水冲尘20m及出碴洒水制度,杜绝煤尘飞
21、杨。(7)、所有施工人员,必须按规定佩戴防尘口罩。4)、防灭火:(1)、每个施工人员都必须严格遵守井口入井验身制度,严禁携带任何易燃易爆物品及火种入井,严禁穿化纤衣服入井。(2)、机电设备定期检查,保持完好,及时清理设备上的煤尘,杜绝电器失爆引起火灾。(3)、严禁两金属撞击产生火花。(4)、检修设备用过的棉纱、破油布等必须当班回收升井,严禁乱塞乱放。(5)、皮带机头、溜子机头、移变峒室必须配备沙箱、灭火器,沙箱沙量充足,灭火器位置适当,摘取方便、完好、灵敏可靠。(6)、风筒采用阻燃风筒,皮带机头使用不燃性材料支护,长度2040m,峒室保持完好。(7)、施工人员发现井下火灾时,一方面采用一切尽也
22、许的办法直接灭火,并迅速报告调度室。(8)、电器设备着火时,应一方面切断电源,在未切断电源前,只准使用干粉灭火器灭火。(9)、在抢救人员,灭火及封闭火区时,要有专人检查各种气体及煤尘和风流变化情况,并严密注意顶板变化情况,防止燃烧或顶板冒落伤人。(10)、假如井下发生冒顶,冒落高度大于2米,且体积大于6m3以上时,必须做防火解决。冒顶周边的煤层必须加以充填和密封,防止煤层自燃引起火灾。(11)、若火灾一时难以扑灭,危及救火人员安全,应组织现场工作人员及时按避灾路线撤离。并设法告知其它受火灾威胁地点人员撤至安全地点。2、放炮管理:(1)、认真执行“一炮三检”和“高沼三人联锁”放炮制度。(2)、放
23、炮员必须通过培训,持证上岗,装配引药必须由放炮员在安全地点进行,远离人群。(3)、躲炮距离按防突专项措施规定执行。(4)、放炮后至少等30分钟,班组长放炮员瓦检员方可进入工作面检查瓦斯及放炮效果,无问题时,方可告知其它人员入内。3、供电及电气设备管理安全措施:(1)、供电方式及线路铺设,必须符合安全装备系列化标准规定。(2)、所有电气设备摆放整齐,开关台台上架,电缆按规定悬挂。(3)、制定机电设备管理制度和包机制度,责任贯彻到人。(4)、设专职防爆员每班对巷道内电气设备进行检查,杜绝失爆。(5)、检修电气设备必须挂停电牌,严格执行停送电,验电放电制度,严禁带电作业或带电搬迁设备。(6)、供电要
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